CN1515932A - 光干涉式显示面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光干涉式显示面板的制造方法,此方法于透明基板上形成图案化的支撑层,再依序于透明基板与支撑层上形成第一电极层与光学薄膜。接着,于光学薄膜上形成牺牲材料层,再以支撑层为罩幕进行背面曝光制作工艺以图案化牺牲材料层。然后,去除部分图案化的牺牲材料层至露出支撑层上方的光学薄膜以形成牺牲层,再于相邻的支撑层间的牺牲层上与部分光学薄膜上形成第二电极层,最后再去除牺牲层。

Description

光干涉式显示面板及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种平面显示器及其制造方法,且特别是有关于一种光干涉式显示面板(optical interference type panel)及其制造方法。
背景技术
目前具有重量轻、厚度薄的平面显示器,例如液晶显示器(LCD)、有机电激发光显示器件(OLED)、等离子体显示器(PDP)等已被广泛的应用于日常生活中。其中,液晶显示器已经渐渐成为显示器的主流,但液晶显示器仍然存在有许多的问题,例如是视角不够广、应答时间不够快、需要通过彩色滤光片方能全彩化,以及需要使用偏光片而使光源利用效率不佳,进而导致背光模块更为耗电等等的问题。
现今已有一种光干涉式显示面板被发展出来,其主要是由多个数组排列的光干涉调节器(Optical Interference Modulator)所构成。其中,光干涉调节器主要由一透明电极、一反射电极以及一用以支撑反射电极的支撑层所构成。通过支撑层的支撑,反射电极与透明电极之间会间隔一特定的空气间隙(Air Gap),光线由透明电极端进如光干涉调节器之后,会经过空气间隙并入射至第二电极上,接着再通过第二电极从透明电极端反射出来。由于光线在不同的空气间隙中会受到不同程度的干涉(Interference),进而呈现不同色光,如红光、绿光以及蓝光。此外,光干涉调节器中的反射电极必须结合微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)进行设计,以使得光干涉调节器能够切换于开启/关闭(on/off)两种状态之间,进而达到显示的目的。
上述由光干涉调节器所构成的光干涉式显示面板不需架构彩色滤光膜与偏光板即可显示适当的彩色画面,能够节省使用彩色滤光片所需的成本。此外,上述由光干涉调节器所构成的光干涉式显示面板具有低电力耗能、快速应答时间及双稳态(Bi-stable)的特性,因此有利于低电力耗能产品的开发,进而应用于可携式(portable)的产品上,例如是移动电话(MobilePhone)、个人数字助理(PDA)、电子书(e-book)等。
图1A至图1F所绘示为公知一种光干涉式显示面板的制造方法的流程剖面图。首先,请参照图1A,于透明基板100上形成图案化的第一电极层102、光学薄膜103与牺牲层104,其中牺牲层104的材质使用不透光的钼或是钼的合金。接着,请参照图1B,于牺牲层104上依序形成支撑材料层106与负型的光阻层108。接着,请参照图1C,以不透光的牺牲层104为罩幕,进行一背面曝光步骤110与显影步骤,以形成图案化的光阻层108a。接着,请参照图1D,以光阻层108a为蚀刻罩幕,去除未被光阻层108a覆盖的支撑材料层106以形成支撑层106a。接着,请参照图1E,去除光阻层108a,再于支撑层106a间的牺牲层104上与支撑层106a上形成第二电极层112。接着,请参照图1F,进行一释放制作工艺(Release Process),以二氟化氙(XeF2)气体为蚀刻剂,使牺牲层104转化为气体而加以移除,以形成由多个光干涉调节器数组排列所构成的光干涉式显示面板。
然而,在上述的光干涉式显示面板的制造方法中,牺牲层104的材质必须采用不透光的材质,且必须由释放制作工艺移除,故能够选择的材料不多,因而需要采用钼或是钼的合金,然而如同上述大量使用钼或是钼的合金于牺牲层104,将会使得所需的制造成本较高。
发明内容
因此,本发明的目的就是在于提供一种光干涉式显示面板及其制造方法,能够降低光干涉式显示面板的制造成本。
本发明的再一目的就是在于提供一种光干涉式显示面板及其制造方法,能够简化光干涉式显示面板的制作工艺。
本发明提出一种光干涉式显示面板的制造方法,此方法于透明基板上形成图案化的支撑层,再于透明基板与支撑层上形成第一电极层,并再于第一电极层上形成光学薄膜。接着,于支撑层之间的光学薄膜上形成牺牲层,其中所形成的牺牲层低于支撑层上方的光学薄膜。然后,于相邻的支撑层间的牺牲层上与部分的光学薄膜上形成第二电极层,再去除牺牲层。
而且,本发明亦可以于光学薄膜上形成一牺牲材料层,再去除部分牺牲材料层至露出支撑层上方的光学薄膜以形成牺牲层,其中牺牲层低于支撑层上方的光学薄膜。
尚且,本发明亦可以在形成牺牲材料层后,以支撑层为罩幕进行一背面曝光制作工艺,以暴露出支撑层上方的光学薄膜。
本发明提出一种光干涉式显示面板,主要由一透明基板、一图案化支撑层、一第一电极、一光学薄膜与一第二电极所构成。其中,支撑层设置在透明基板上,第一电极设置在透明基板上与支撑层上,光学薄膜设置在第一电极上,而第二电极的边缘设置在相邻的支撑层上方的部分光学薄膜上。
由上述本发明较佳实施例可知,由于本发明的光干涉式显示面板先形成不透光的支撑层,再依序形成第一电极层、光学薄膜与光阻材质的透光牺牲层,此外,牺牲层的材质可以选用成本低且适用于释放制作工艺的材质,并不需采用钼或是钼的合金作为牺牲层,因而能够降低光干涉式显示面板的制造成本。
而且,由于本发明的光干涉式显示面板直接使用光阻材质以形成牺牲层,因此本发明能够避免公知必须在支撑层上再涂布一层光阻层的步骤,进而能够简化光干涉式显示面板的制作工艺。
再者,本发明的牺牲材料层在形成于光学薄膜上之后,可省略背面曝光步骤而采取直接回蚀的方式以形成牺牲层,因而能够更进一步的简化光干涉式显示面板的制作工艺。
尚且,本发明更可以在支撑层之间的光学薄膜上,直接形成低于支撑层上方的光学薄膜的牺牲层,因而够再更进一步的简化光干涉式显示面板的制作工艺。
附图说明
图1A至图1F是公知一种光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
图2A至图2F是依照本发明一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
图3A至图3F是依照本发明另一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
图4A至图4E是依照本发明另一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
图5图依照本发明一较佳实施例的光干涉式显示面板的结构剖面图。标示说明:
100、200、300、400、500:透明基板
102、204、304、404、504:第一电极层
103、205、305、405:光学薄膜
104、206b、306a、406:牺牲层
106:支撑材料层
106a、202、302、402、502:支撑层
108、108a:光阻层
110、208:背面曝光制作工艺
112、210、308、408、506:第二电极层
206、206a、306:牺牲材料层
508:空气间隙
具体实施方式
图2A至图2F所绘示为依照本发明一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
首先,请参照图2A,于透明基板200上形成图案化的支撑层202。其中透明基板200的材质例如是玻璃或是透明材质,且支撑层202的材质例如是由不透光的材质所构成,此不透光的材质可为绝缘材料或是高分子树脂等。形成图案化的支撑层202的方法例如是可以使用微影蚀刻法。
接着,请参照图2B,于透明基板200与支撑层202上依序形成共形的第一电极层204与光学薄膜205,其中此第一电极层204例如是透光的导体材料,且此透光的导体材料例如是铟锡氧化物,而光学薄膜205例如是多层高介电常数材料层与低介电常数材料层的交互堆栈层。
接着,请参照图2C,于光学薄膜205上形成一层牺牲材料层206,其中此牺牲材料层206的材质可为透光的材质例如是负型光阻,并且形成此牺牲材料层206的方法例如是使用旋转涂布法(spin on coating)。
接着,请参照图2D,以支撑层202为罩幕进行一背面曝光制作工艺208,以使未被支撑层202遮蔽部分的牺牲材料层206产生光化学反应(Photochemistry)。然后再进行显影、固化制作工艺以形成具有开口的牺牲材料层206a,并且此牺牲材料层206a的开口暴露出支撑层202上方的光学薄膜205。
接着,请参照图2E,去除部分的牺牲材料层206a以形成牺牲层206b,其中去除部分牺牲材料层206a的方法例如是使用蚀刻法,较佳为使用非等向性蚀刻法,并且所形成的牺牲层206b较佳为低于支撑层202上方的光学薄膜205,以使牺牲层206b形成于支撑层202之间的光学薄膜205上。然后再于支撑层202间的牺牲层206b上与部分支撑层202上方的光学薄膜205上形成第二电极层210。其中第二电极层210较佳例如是由不透光且具良好延展性与机械特性的材质,例如是金属所构成。此处值得注意的是,由于第二电极层210形成于光学薄膜205上,且光学薄膜205为绝缘体,因此第二电极层210并不会与第一电极层204电性连接,而能够维持器件的正常运作。
接着,请参照图2F,去除所有的牺牲层206b以形成由光干涉调节器所构成的光干涉式显示面板,其中去除牺牲层206b的方法例如是采用释放制作工艺。
本发明除了上述制造方法之外,尚具有其它的制造方法。图3A至图3F所绘示为依照本发明另一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
首先,请参照图3A,于透明基板300上形成图案化的支撑层302。其中透明基板300的材质例如是玻璃或是透明树脂,且支撑层302的材质例如是由不透光的材质所构成,此不透光的材质例如是绝缘材料或是高分子树脂等。形成图案化的支撑层302的方法例如是可以使用微影蚀刻法。
接着,请参照图3B,于透明基板300与支撑层302上形成共形的第一电极层304与光学薄膜305,其中此第一电极层304例如是由透光的导体材料所构成,且透光的导体材料例如是铟锡氧化物,而光学薄膜205例如是多层高介电常数材料层与低介电常数材料层的交互堆栈层。
接着,请参照图3C,于光学薄膜305上形成一层牺牲材料层306,然后再经过固化制作工艺将此牺牲材料层306固化。其中此牺牲材料层306的材质可为透明的材质例如是光阻,并且其形成此牺牲材料层306的方法例如是使用旋转涂布法。
接着,请参照图3D,去除部分的牺牲材料层306以形成牺牲层306a,此牺牲层306a暴露出支撑层302上方的光学薄膜305,并且牺牲层306a低于支撑层302上方的光学薄膜305,以使牺牲层306a形成于支撑层302之间的光学薄膜305上。其中去除部分牺牲材料层306a的方法例如是使用回蚀刻(etch back)法。然后再于支撑层302间的牺牲层306a上与部分支撑层302上方的光学薄膜305上形成第二电极层308。其中第二电极层308较佳例如是由不透光且具良好延展性与机械特性的材质,例如是金属所构成。同样的,由于第二电极层308形成于第一电极层304的光学薄膜305上,因此第二电极层308并不会与第一电极层304电性连接,而能够维持器件的正常运作。
接着,请参照图3F,去除所有的牺牲层306a以形成由光干涉调节器所构成的光干涉式显示面板,其中去除牺牲层306a的方法例如是采用释放制作工艺。
尚且,本发明还具有其它的制造方法。图4A至图4E所绘示为依照本发明另一较佳实施例的光干涉式显示面板的制造流程的剖面示意图。
首先,请参照图4A,于透明基板400上形成图案化的支撑层402。其中透明基板400的材质例如是玻璃或是透明树脂,且支撑层402的材质例如是由不透光的材质所构成,此不透光的材质例如是绝缘材料或是高分子树脂等。形成图案化的支撑层402的方法例如是可以使用微影蚀刻法。
接着,请参照图4B,于透明基板400与支撑层402上形成共形的第一电极层404与光学薄膜405,其中此第一电极层404例如是由透光的导体材料所构成,且透光的导体材料例如是铟锡氧化物,而光学薄膜405例如是多层高介电常数材料层与低介电常数材料层的交互堆栈层。
接着,请参照图4C,于光学薄膜405上形成一层牺牲层406,然后再经过固化制作工艺将此牺牲层406固化,其中此牺牲层406暴露出支撑层402上方的光学薄膜305,并且牺牲层406a低于支撑层402上方的光学薄膜405以使牺牲层406形成于支撑层402之间的光学薄膜405上。其中此牺牲材料层406的材质可为透明的材质例如是光阻,并且其形成此牺牲材料层406的方法例如是使用旋转涂布法与平坦化技术,直接将牺牲材料层406的厚度形成为低于支撑层402上方的光学薄膜405。接着,进行一氧等离子体表面处理(slightly O2 plasma etch for surface treatment)将残留于支撑层402上方的光学薄膜405上的极薄或极少许的牺牲层材料予以去除,而得到如图4C所示的结构。
接着,请参照图4D,于支撑层402间的牺牲层406上与部分支撑层402上方的光学薄膜405上形成第二电极层408。其中第二电极层408较佳例如是由不透光且具良好延展性与机械特性的材质,例如是金属所构成。同样的,由于第二电极层408形成于第一电极层404的光学薄膜405上,因此第二电极层408并不会与第一电极层404电性连接,而能够维持器件的正常运作。
接着,请参照图4E,去除所有的牺牲层406以形成由光干涉调节器所构成的光干涉式显示面板,其中去除牺牲层406的方法例如是采用释放制作工艺。
就应用释放制作工艺的角度而言,光阻材料相当适用于释放制作工艺,此外还可以使用其它各种合适的材质,例如是公用的介电材料等,因此本发明能够选择成本低的材质以形成牺牲层。
图5所绘示为依照本发明较佳实施例的光干涉式显示面板的结构剖面图。一般而言,一光干涉式显示面板由多数的光干涉调节器件呈数组配置于透明基板而形成,然而为求简化起见,于图5中仅绘示一个光干涉调节器件。请参照图5,本发明的光干涉式显示面板中的光干涉式调节器件主要由透明基板500、支撑层502、第一电极504、光学薄膜505与第二电极506所构成。
支撑层502设置于透明基板500上,其中支撑层502由不透光的材质例如是绝缘材料或是高分子树脂等所构成。
第一电极504设置于透明基板500与支撑层502上,其中第一电极504由透光的的导体材料例如是铟锡氧化物所构成且略共形于透明基板500与支撑层502。
光学薄膜505设置于第一电极504上且略共形于第一电极504,光学薄膜505例如是由多层高介电常数材料层与低介电常数材料层的交互堆栈层。
第二电极506的边缘个别设置于支撑层502上方的光学薄膜505上,且于第二电极506与光学薄膜505之间形成一空气间隙508。其中第二电极层506较佳由不透光且具良好延展性与机械特性的材质所构成。
上述光干涉式显示面板的驱动方式于公知相同,亦即是在光干涉式显示面板中,同一行的像素(光干涉式调节器件)受到同一行的第一电极的驱动,并且同一列的像素受到同一列的第二电极的驱动,也就是说当驱动像素数组中的一特定像素时,驱动此像素所对应行的第一电极,且驱动此像素所对应列的第二电极。
综上所述,本发明至少具有下列优点:
1.由于本发明的光干涉式显示面板先形成不透光的支撑层,再依序形成第一电极层、光学薄膜与光阻材质的透光牺牲层,而且,牺牲层的材质可以选用成本低且适用于释放制作工艺的材质,并不需采用钼或是钼的合金作为牺牲层,因此能够降低光干涉式显示面板的制造成本。
2.由于本发明的光干涉式显示面板直接使用光阻材质以形成牺牲层,因此,本发明能够避免如同公知必须再于支撑层上形成一层光阻层的步骤,进而能够简化光干涉式显示面板的制作工艺。
3.再者,本发明的牺牲材料层在形成于光学薄膜上之后,可省略背面曝光的步骤而采取直接回蚀的方式以形成牺牲层,因而能够更进一步的简化光干涉式显示面板的制作工艺。
4.尚且,本发明更可以在支撑层之间的光学薄膜上,直接形成低于支撑层上方的光学薄膜的牺牲层,因而够再更进一步的简化光干涉式显示面板的制作工艺。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许之更动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1、一种光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该方法包括下列步骤:
于一透明基板上形成图案化的一支撑层;
于该透明基板与该支撑层上形成一第一电极层;
于该第一电极层上形成一光学薄膜;
于该支撑层之间的该光学薄膜上形成一牺牲层;
于相邻的该支撑层间的该牺牲层上与部分该光学薄膜上形成一第二电极层;以及
去除该牺牲层。
2、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该支撑层的材质包括不透光的材质。
3、如权利要求2所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该支撑层的材质包括绝缘材料与高分子树脂所组的族群其中之一。
4、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该牺牲层的材质包括光阻材料。
5、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:形成该牺牲层的方法包括旋转涂布法。
6、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该牺牲层低于该支撑层上方的该光学薄膜。
7、如权利要求6所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:于该支撑层之间的该光学薄膜上形成一牺牲层后,还包括对该牺牲层与该光学薄膜进行一氧等离子体处理制作工艺,以去除附着于该支撑层上方的该光学薄膜上的该牺牲层。
8、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该第一电极层的材质包括透光的材质。
9、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该光学薄膜由多层高介电常数材料层与低介电常数材料层所交互堆栈形成。
10、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:形成该牺牲层的方法包括下列步骤:
于该光学薄膜上形成一牺牲材料层;以及
去除部分该牺牲材料层至露出该支撑层上方的该光学薄膜以形成该牺牲层,其中该牺牲层低于该支撑层上方的该光学薄膜。
11、如权利要求10所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:去除该牺牲材料层至露出该些支撑层上方的该光学薄膜以形成该牺牲层的方法包括蚀刻法。
12、如权利要求11所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:于该光学薄膜上形成一牺牲材料层之后,去除部分该牺牲材料层至露出该支撑层上方的该光学薄膜以形成该牺牲层之前,还包括以该支撑层为罩幕进行一背面曝光制作工艺,以图案化该牺牲材料层。
13、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:该第二电极层的材质包括金属。
14、如权利要求1所述的光干涉式显示面板的制造方法,其特征在于:去除该牺牲层的方法包括释放制作工艺。
15、一种光干涉式显示面板,其特征在于:包括:
一透明基板;
一支撑层,设置在该透明基板上;
一第一电极,设置在该透明基板上与该些支撑层上;
一光学薄膜,设置在该第一电极上;以及
一第二电极,其中该第二电极的边缘设置在相邻的该支撑层上方的部分该光学薄膜上。
16、如权利要求15所述的光干涉式显示面板,其特征在于:该支撑层的材质包括不透光的材质。
17、如权利要求15所述的光干涉式显示面板,其特征在于:该支撑层的材质包括绝缘材料与高分子树脂所组的族群其中之一。
18、如权利要求15所述的光干涉式显示面板,其特征在于:该第一电极的材质包括透光的材质。
19、如权利要求15所述的光干涉式显示面板,其特征在于:该光学薄膜由多层高介电常数材料层与低介电常数材料层所交互堆栈形成。
20、如权利要求15所述的光干涉式显示面板,其特征在于:该第二电极层的材质包括金属。
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