TW410277B - Process for production of a structure of colour filter layer system regions - Google Patents

Description

410277 a7 ___B7__ 五、發明說明（/ ) 本發明關於濾色層系統區域之結構之製造方法，其中 -在基層上設置具有經塗覆表面區域及未經塗覆區的塗 覆層結構： -在塗覆層結構上產生濾色層系統； -去除具有覆於其上之濾色層系統區域之經塗覆表面區 域_。 這一類的製造系統即是已知的揭離（Lift-Off)方法》通 常用於生產（例如）紅-綠-藍濾色層系統結構，尤其是適 用於LCD或CCD之生產。濾色層系統係可以經由像素（Pixel) 結構化或長條（Streifen)而予以結構化。 在這類結構中，經常在濾色層系統區域間施加不透明的 材料層，通常是鉻，其係覆蓋住濾色層系統的色彩透光度 ，因而一般稱爲“黑基體”（Black Matrix)結構。 通常，從商業生產觀點看來，前述的揭離技術係有利的 ，因爲在真空中需要相當少的處理步驟》關於該項技術， 參考 US-A- 3914 464 或 DE- 30 13 142。 進一步亦可知：（例如）在生產半導體時以揭離技術生產 金屬的層結構。這類金靥層結構（例如）大約Ιμπι厚，而在 揭離技術中能以箔片剝雔而不崩陷前述技術中，需要生 產如此之揭離結構，使其側邊表面傾斜。故在接著前述金 羼餍幾乎垂直於基層或基材表面被沈積時，也能使有色彩 層次的塗覆層結構被維持爲所生成時。在不間斷的揭離方 法中溶解塗覆層結構時，當取得總成圖像時，待去除之金 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------丨訂----------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410277 A7 ___B7 _ 五、發明說明（2 ) 屬層殘留，且在剝離時最外部發生少許微料，其能沈沒至 未經塗覆區內所生成的層結構中。 相對地，揭離方法在介電層或一般爲脆的濾色層系統上 的行爲則大爲不同：在一方面，外伸的塗覆層結構能被拋 棄’因爲前述的濾色層系統係易脆的而使其不能剝離成皮 層°在揭離方法中，其碎裂成無數個小碎片。在結構角落 自動形成層系統破裂處。亮片能沈積至所殘留的結構上， 灑佈於此處，亦即經由表面的分子力與殘留結構結合時， 而非常難以去除，這對濾色層系統結構（例如紅-綠-藍濾 色結構（RGB)經常造成損害。 發明目的 本發明的問題係在於提出一述種方法，其係可避免在最 終產物上產生如本文開始所描述之缺點，而使得達成最低 之成本花費及最大的簡便性。 前述問題係可藉由申請專利範圍第1項之方法所描述特 徵部分之教示而予以解決》 依所述，每一個具有介電的濾色層系統，如R或G或B 層系統均額外地施加一個犧牲層。首先，使用一種在具有 濂色層系統之塗覆區之揭離或去除步驟時，能忍受此等步 驟的材料作爲犧牲層。其次，所選用之搛牲層材料能在最 後被移除而不傷害濾色層系統區域。依照本發明所生成之 犧牲層，在揭離步驟前之主要作用爲：碎片不會沈積在殘 留的濾色層系統區域而是在犧牲層上》其僅與犧牲層達成 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------1^----;--訂----------線 Ο· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 Β7 410277 五、發明說明（3 ) 結合，並在去除步驟時，犧牲層連同碎片一同自殘留的濾 色層系統區域去除。 同時，本發明之搛牲層達成另一個如下之優點爲：濾色 層系統區域上的犧牲層，不用供給另一個塗覆層結耩，而 可直接地成爲揭離層，繼而所外加的濾色層系統係直接於 施加於前述之犧牲層上。當犧牲層材料需移除時，其必需 是在揭離步驟中溶解，該犧牲層材料需爲可除去的且不需 損害濾色層系統材料。因此，在製造結構化之多濾色層系 統時，如塗覆/校準光罩，曝光/顯像的連續方法步驟係 可刪除的，如此則使得實質上提高了結構化多濾色層系統 之單位時間產率，且特別節省生產成本》因此，RGB-像素 結構之製法，係如兩道塗覆掲離方法及一個犧牲層揭離方 法* 犧牲層較佳係由金屬或介電物質所組成，較佳爲Cr，A1 或 Y2O3 。 假如沈積在犧牲層下方之濾色層系統區域必須進行光譜 測量，則建議犧牲層允許控制成部分透明，故犧牲層較佳 由最高lOnni厚之金屬製成，尤其是Cr所生成•在這個觀 點下，當此介電層完全透明時，犧牲層限制爲γ2〇3亦是非 常有利的。另一方面，若經沈稹之濾色層系統的係不需要 光譜控制，也能使用不透明之犧牲層，例如以高於1 0nra( 如90ηπι)厚之鉻層沈積而形成》 如前文所述，在界於遠端之濾色層系統區域及在彼此接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） . - -_ ______-l· J ! --------------Γ I-- ----------M Jt I----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 410277 五、發明說明（4·) 鄰周圍間，經常有結構化的黑基體層。從此一觀點看來， 依照本發明則具有如下之優點： 若在最後施加之濾色層系統上外加所謂的犧牲層，其優 點係爲能夠作爲黑基體材料層之材料，尤其是鉻。然後， 作爲黑基體層之犧牲層，係不會完全去除，伹在如以蝕刻 結構化時則不然》在另一狀況，當該所請的犧牲層施加到 最後濾色層系統之後，則不再繼續揭離方法，而該搛牲層 區則僅殘留在先前所施加之濾色層系統區域上，施加額外 的黑基體層（如Cr組成），然後結構化時連同殘留的犧牲靥 區域一起被除去。 接著，本發明將更進一步地以圖式舉例說明。 圖式簡單說明 第1圖係在濾色層系統製造期間，依照本發明在沈積犧 牲層的第一濾色層系統（如紅濾色層）之後及第一掲離步驟 進行前的結構； 第2圖係如第1圖所示之結構在進行掲離步驟後的結構 第3圖係如第2圖所示的結構，其係在施用另一個揭離 層及另一個濾色層系統（如緣濾色層系統）後的結構； 第4圖係如第3圖所示的結構，其係在經過揭離步驟後 的結構； 第5a圖係如第4圖所示的結構，其係在施用第三濾色層 系統（如藍濾色層系統）而沒有適用於第三掲離步驟之另外 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 --線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410277 at _ B7_ 五、發明說明（^ ) 的塗覆結構所形成的結構； 第5b圓係如第4圖的結構，其所示另一方式，即爲施加 另一揭離塗覆層結構上之犧牲層到第三濾色層系統； 第6a圖係如第5a圖之結構，其係在同時作爲在掲離層 和犧牲層溶解後所形成之結構：及 第6b圖係基於第5b圖之結構，其係在經由溶解該塗覆 層及同時作爲犧牲層和結構化黑基體層之揭離後之結構 依照第1圖在基材1上藉由塗覆、校準曝光及顯像，而 使第一塗覆層結構3a於其上製成。在該濾色層系統沈積塗 覆層結構3a(例如紅色R)，並形成區域58()及5a1 »在整個 濾色層系統5上安匱具有區域了^及781的犧牲層7 »如前 文所述，犧牲層7較佳係由金屬或介電物質，尤其是Sr、 A1或Y2〇3予以組成。犧牲層係相似於濾色層系統5所用之 真空沈積方法予以沈積，而且乏作件並不會在真空生產室 移除。 現在參考圖2，其係以第1圖爲基礎，在真空室容器外 部，塗覆層結構3β被溶解，較佳地以丙酮或ΝΜΡ(Ν -甲基-2·吡咯烷酮）予以溶解，因此除去濾色層系統區域5aQ及犧 牲層區域7a0。如第2圖之9所示，該碎片係發生在犧牲層 區域7a1上。 承接著第2圖之結果，現在參考第3圖，進行另一次塗 覆、校準、曝光及顯像而生成塗覆層結構3b。 現在施力到塗覆層結構；ib將第二濾色層系統5b(例如綠 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------：----------— — — Ί — --------線 ；- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 410277 B7_ 五、發明說明（< ) 色濾色層系統G)並形成待被去除的區域5bQ及殘留的區域 5b1。第二犧牲層被沈稹於濾色層系統5b上，其相對應區域 爲 7|>0 及 7bl。 從第3圖接續過來，第4圖顯示揭離塗覆層3b被溶解後 所得到之結構，此處可以再生成碎片9。 從第4圖有另外二個可能製法，兩者均具優點，其一係 顯示於圖之5a、68而另一者則示於5b、。 在基於第4圖結構之第一變異例中，係直接在殘留之犧 牲層7a1 »及7m上沈積第三濾色層系統（如藍色濾色層系 統B)，其係相對應於區域5C1& 5c〇。現在，該具有區域 7β1及7b1之殘留犧牲層，係用來作爲揭離層而被溶解。例 如，適用於Cr或Υ2〇3犧牲層材料所使用之溶劑爲硝酸銨鈽 (c e r i c araraoE i ura nitrate)。 在溶解作爲揭離層之犧牲層7時，亦除去了嵌入到濾色 層系統Sec之碎片9 該所得係如第6圖所示的結構，在其製法中，已阻止了 碎片污染，並且刪除了後續之塗覆、校準、曝光及顯像》 依照第5a及6(1圖實施時，若需要黑色基體結構，則必須 在依照第6«圖之結構上以另外的塗覆及結構化而製造之* 從第4圖而來，另一方法係如第5b圖中所述，其包括首 先對對應於區域3<：之掲離塗覆光罩，進行另外的塗覆、校 準、曝光、顯像。 然後，沈積具有區域5C(J及5C1之濾色層系統5。及具有區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I----^ I l· ^ ------- 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410277 a/ B7 五、發明說明（7 ) 域7e〇及7C1$搛牲層7C。然後，以習用掲離步驟除去塗覆 層，而且這樣如第5圖b所示之結構上，則殘留具有犧 性層7C1、7b1、7a1之濾色層系統結構。現在可藉由（例如 )溶解予以去除而生成第6β圖所示之結構。另一狀況中， 如第6b圖所示，也能直接將僅僅結構化成黑基體餍而去除 ，如藉由蝕刻。因此，在本狀況中，假如黑基體結構係爲 所需要的*則後者不需要沈積。又，在第二方法中，首先 完成淸理碎片，當碎片被移除之時，亦同時將慊生層溶解 ’而且省略額外（假如需要的話）黑基體靥之沈積。本發明 達成具如下之優良作用： -經濟地製造濾色層系統結構*尤其是LCD或CCD所用 者， -自我淸潔， -省略製造步驟，如塗覆、校準、曝光、顯像或黑色基 質層之沈積。 依照本發明方法，金屬區域或金屬區域結構可被剝離而 非濾色層系統區域。 參考符號說明 1 基材 3a 塗覆層結構 5 濾色層系統 5 « 〇 區域 5a1 區域 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---^----Γ--"訂----------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410277 A7 _B7 五、發明說明（X ) 7 犧牲層 7a0 區域 7a1 區域 3„ 塗覆層結構 7b 濾色層系統 5 b〇 區域 5 b 1 殘留的區域 7bi 區域 7 b o 區域 9 碎片 5 c 1 區域 5 c o 區域 3e 區域 R 紅濾色層系統 G 綠濾色層系統 B 藍濾色層系統 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-i-l—丨 1 - —II 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 410277 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 修 第87 1094 61「濾色層系統-區域所形成之結構的製造方法j 專利案 (89年；i月3日修正） 六、申請專利範圍： 1. 一種濾色層系統區域結構的製造方法，其中 -在基材上沈積具有經塗覆之表面區域及未塗覆區域 塗覆層結構t -在塗覆層結構上沈積濂色層系統， -具有上濾色層系統區域的經塗覆表面區域係藉由揭 離步驟予以去除， 其特徵爲：在濾色層系統上係沈積能承受塗層掲離 去除步驟的犧牲層材料，而且該犧牲層係從在基材之 未塗覆區域上的濂色層系統區域而去除。* 2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在搛Ik-層去除之 前*施加另一個濾色層系統，其區域係連同犧牲層一 起被去除。 3·如申請專利範圍第1項或2項的方法，其中犧牲層係 藉由濾色層系統材料不受損害之方法予以去除》 4. 如申請專利範圍第3項的方法，其中犧牲層藉溶解去 5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中犧牲層材料係爲 金屬或介電質。 6·如申請專利範圍第5項的方法，其中犧牲層材料係爲 本紙張尺度適舟中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) κ?τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410277 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 修 第87 1094 61「濾色層系統-區域所形成之結構的製造方法j 專利案 (89年；i月3日修正） 六、申請專利範圍： 1. 一種濾色層系統區域結構的製造方法，其中 -在基材上沈積具有經塗覆之表面區域及未塗覆區域 塗覆層結構t -在塗覆層結構上沈積濂色層系統， -具有上濾色層系統區域的經塗覆表面區域係藉由揭 離步驟予以去除， 其特徵爲：在濾色層系統上係沈積能承受塗層掲離 去除步驟的犧牲層材料，而且該犧牲層係從在基材之 未塗覆區域上的濂色層系統區域而去除。* 2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在搛Ik-層去除之 前*施加另一個濾色層系統，其區域係連同犧牲層一 起被去除。 3·如申請專利範圍第1項或2項的方法，其中犧牲層係 藉由濾色層系統材料不受損害之方法予以去除》 4. 如申請專利範圍第3項的方法，其中犧牲層藉溶解去 5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中犧牲層材料係爲 金屬或介電質。 6·如申請專利範圍第5項的方法，其中犧牲層材料係爲 本紙張尺度適舟中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) κ?τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D8六、申請專利範圍 Cr，A1 或 Υι〇3。 7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在滹色層系統係 同時作黑基體層。 8. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在濾色層系統上 係澱積黑基體層及犧牲層° 9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中在黑基體層之材 料爲鉻。 10. 如申請専利範圍第7到9項中任一項的方法，其中在 黑基體層係在結櫸化時部份去除。 11. 如申請專利範園第10項的方法，其中在黑基體層係經 由蝕刻而部份去除。 12. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在濾色層系統和 其上之犧牲層係在未間斷真空之真空處理狀態中製成 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13. 如申請專利範圍第1項的方法*其中濾色層系統及其 所帶有之犧牲層均經歷真空處理相而未真空破裂。 14, 如申請専利範圍第1項的方法，其係用以製造n個相 異之濾色層系統區域.，其中 * (n-Ι)個區域係由塗層掲離之手段予以製成， *第η個區域係藉由犧牲層揭離之手段而沈積。 15‘如申請專利範圍第1項的方法，其係應用於製造金屬 塗層區域之結構。 -2 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 線