TWI400529B - 彩色濾光基板的製造方法 - Google Patents

Description

彩色濾光基板的製造方法

本發明是有關於一種基板的製造方法，且特別是有關於一種彩色濾光基板的製造方法。

液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)具有厚度薄、高畫質、低消耗功率及無輻射等優點，而逐漸成為平面顯示器(Flat Display Apparatus)的主流。一般而言，液晶顯示器是由背光模組以及液晶顯示面板所構成，其中液晶顯示面板通常包括有主動元件陣列基板、液晶層以及彩色濾光基板。

傳統上，彩色濾光基板包括一基板、一黑矩陣、多個彩色濾光圖案以及一覆蓋層(overcoat layer)。其中，黑矩陣在基板上定義出多個次畫素區。彩色濾光圖案配置於次畫素區中，其例如是紅色濾光圖案、綠色濾光圖案或藍色濾光圖案。覆蓋層位於基板上且覆蓋彩色濾光圖案及彩色濾光圖案之間的黑矩陣。特別是，當彩色濾光基板應用於半穿透半反射液晶顯示面板時，覆蓋層上通常更配置有多個透明圖案，這些透明圖案位於彩色濾光圖案列之間的覆蓋層上，且對應於主動元件陣列基板的反射區設置，以縮短反射區及彩色濾光基板之間的距離。

一般來說，由於覆蓋層與透明圖案皆為光阻材料，因此在形成覆蓋層與透明圖案的過程中會分別進行曝光製程、顯影製程以及烘烤製程。如此一來，使得彩色濾光基板製程的步驟繁複且成本高。

本發明提供一種彩色濾光基板的製造方法，能簡化製程步驟與增加製程良率。

本發明提出一種彩色濾光基板的製造方法。首先，提供一基板，具有多個顯示單元區與一非顯示區，其中非顯示區位於顯示單元區之間。接著，於各顯示單元區形成多個彩色濾光圖案列，其中各彩色濾光圖案列包括多個彩色濾光圖案。然後，於基板上形成一第一覆蓋層。而後，提供一第一光罩，第一光罩遮蔽非顯示區且暴露出顯示單元區。繼之，以第一光罩為罩幕對第一覆蓋層進行一第一曝光製程。接著，於第一覆蓋層上形成一第二覆蓋層。然後，提供一第二光罩，第二光罩遮蔽彩色濾光圖案列及非顯示區。而後，以第二光罩為罩幕對第二覆蓋層進行一第二曝光製程。繼之，對第一覆蓋層及第二覆蓋層進行一顯影製程及一烘烤製程，以形成圖案化的第一覆蓋層及圖案化的第二覆蓋層，其中圖案化的第一覆蓋層覆蓋顯示單元區，圖案化的第二覆蓋層包括多個覆蓋圖案，覆蓋圖案形成於圖案化的第一覆蓋層上且位於彩色濾光圖案列之間。

在本發明之一實施例中，上述之第一覆蓋層包括負型光阻材料。

在本發明之一實施例中，上述之第二覆蓋層包括負型光阻材料。

在本發明之一實施例中，上述之各彩色濾光圖案列包括交替排列的多個第一彩色濾光圖案、多個第二彩色濾光圖案以及多個第三彩色濾光圖案。

在本發明之一實施例中，上述之第一彩色濾光圖案、第二彩色濾光圖案以及第三彩色濾光圖案包括一紅色濾光圖案、一綠色濾光圖案以及一藍色濾光圖案。

在本發明之一實施例中，上述之第一覆蓋層與第二覆蓋層包括透明絕緣材料。

在本發明之一實施例中，更包括於各顯示單元區中形成一黑矩陣，黑矩陣定義出多個次畫素區，其中一彩色濾光圖案形成於一次畫素區中。

基於上述，本發明利用第一覆蓋層與第二覆蓋層的同質性來簡化彩色濾光基板的製程，使第一覆蓋層與第二覆蓋層可以在同一道顯影製程及同一道烘烤製程中完成圖案化。如此一來，能夠減化彩色濾光基板的製程步驟、縮短製程時間以及降低製作成本，且增加彩色濾光基板的產率與良率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明之一實施例之一種彩色濾光基板的製造方法的流程圖。圖2A至圖2F是根據本發明之一實施例之一種彩色濾光基板的製造方法的流程上視示意圖，圖3A至圖3D分別為圖2A至圖2D之沿A-A’線的剖面示意圖，以及圖3E與圖3F分別為圖2E與圖2F之沿A-A’線及B-B’線的剖面示意圖。

請同時參照圖1、圖2A以及圖3A，首先，進行步驟S100，提供一基板200，具有多個顯示單元區202與一非顯示區204，其中非顯示區204位於顯示單元區202之間。在本實施例中，基板200例如是母基板，顯示單元區202例如是預定要形成一個彩色濾光基板單體的區域，而非顯示區204例如是切割區。換言之，本實施例之彩色濾光基板的製造方法可以在基板200上形成多個彩色濾光基板單體，再經由切割非顯示區204來分離這些彩色濾光基板單體。

接著，進行步驟S110，於各顯示單元區202形成多個彩色濾光圖案列220，其中各彩色濾光圖案列220包括多個彩色濾光圖案222。在本實施例中，例如是先於各顯示單元區202形成一黑矩陣210，以定義出多個次畫素區P。然後，於各次畫素區P中形成一彩色濾光圖案222。其中，黑矩陣210的材料例如是樹脂，其形成方法例如是採用微影蝕刻製程、網版印刷、塗佈、噴墨或其他合適的方法。彩色濾光圖案222例如是一紅色濾光圖案、一綠色濾光圖案或一藍色濾光圖案，其形成方法例如是微影蝕刻製程。在本實施例中，彩色濾光圖案列220例如是包括交替排列的多個紅色濾光圖案、多個綠色濾光圖案以及多個藍色濾光圖案。特別注意的是，雖然本實施例是以分別形成黑矩陣210與彩色濾光圖案222為例，但本發明並未對黑矩陣210與彩色濾光圖案222的形成方法及配置方式加以限制，換言之，所屬領域具有通常知識者可以根據實際情況與需求而採用各種方法來形成黑矩陣與彩色濾光圖案。

請同時參照圖1、圖2B以及圖3B，然後，進行步驟S120，於基板200上形成一第一覆蓋層230，第一覆蓋層230例如是包括負型光阻材料。在本實施例中，第一覆蓋層230的形成方法例如塗佈法，其材料例如是透明的負型光阻材料。詳言之，例如是將第一覆蓋層230的材料塗佈於整個基板200上，使第一覆蓋層230全面性地覆蓋黑矩陣210、彩色濾光圖案222、以及未配置有彩色濾光圖案222的非顯示區204。

請同時參照圖1、圖2C以及圖3C，而後，進行步驟S130，提供一第一光罩232，第一光罩232遮蔽非顯示區204且暴露出顯示單元區202。繼之，進行步驟S140，以第一光罩232為罩幕對第一覆蓋層230進行一第一曝光製程E1。換言之，在第一曝光製程E1中，位於顯示單元區202的第一覆蓋層230會被曝光。

請同時參照圖1、圖2D以及圖3D，接著，進行步驟S150，於第一覆蓋層230上形成一第二覆蓋層240，第二覆蓋層240例如是包括負型光阻材料。在本實施例中，例如是以塗佈法將第二覆蓋層240形成於第一覆蓋層230上，使第二覆蓋層240全面性地覆蓋第一覆蓋層230。其中，第二覆蓋層240的材料例如是與第一覆蓋層230的材料相同，例如是皆為透明的負型光阻材料。或者是，在一實施例中，第一覆蓋層230的材料可以與第二覆蓋層240的材料不同，但是兩者之間具有相似的性質，舉例來說，第一覆蓋層230與第二覆蓋層240皆為具有高透明度的材料，以避免第一覆蓋層230的材料與第二覆蓋層240的材料在顏色上或是其他性質上相互污染。

請同時參照圖1、圖2E以及圖3E，然後，進行步驟S160，提供一第二光罩242，第二光罩242遮蔽彩色濾光圖案列220及非顯示區204。而後，進行步驟S170，以第二光罩242為罩幕對第二覆蓋層240進行一第二曝光製程E2。換言之，在第二曝光製程E2中，對應於彩色濾光圖案列220之間的第二覆蓋層240會被曝光。

請同時參照圖1、圖2F以及圖3F，繼之，進行步驟S180，對第一覆蓋層230及第二覆蓋層240進行一顯影製程D及一烘烤製程B，以形成圖案化的第一覆蓋層230a及圖案化的第二覆蓋層240a，並完成彩色濾光基板300的製作。在顯影製程D中，由於位於非顯示區204的第一覆蓋層230、覆蓋彩色濾光圖案列220及非顯示區204的第二覆蓋層240未被曝光，因此這些部分會被移除，而留下圖案化的第一覆蓋層230a及圖案化的第二覆蓋層240a。其中，圖案化的第一覆蓋層230a覆蓋顯示區202，以及圖案化的第二覆蓋層240a包括多個覆蓋圖案252，覆蓋圖案252形成於圖案化的第一覆蓋層上230a且位於彩色濾光圖案列220之間。其中，顯影製程D的參數，諸如顯影液的種類、顯影液的濃度、顯影的時間、溫度等可以根據實際情況與需求而調整，此為所屬領域具有通常知識者所周知，故於此不贅述。相似地，烘烤製程B的參數，諸如烘烤的次數、烘烤的溫度以及烘烤的時間等亦可以根據實際情況與需求而調整，此為所屬領域具有通常知識者所周知，故於此不贅述。

特別一提的是，在一實施例中，彩色濾光基板300例如是針對半穿透半反射液晶顯示面板而設計，其中覆蓋圖案252對應於主動元件陣列基板的反射區設置，以縮短反射區及彩色濾光基板300之間的距離，使半穿透半反射液晶顯示面板能具有均勻的亮度。

在本實施例中，由於第一覆蓋層230與第二覆蓋層240具有同質性，諸如皆為具有高透明度的材料，因此能避免未顯影的第一覆蓋層230與未顯影的第二覆蓋層240在顏色上或是其他性質上相互污染。因此，在對第一覆蓋層230進行曝光製程E1後，先不對其進行顯影與烘烤製程，而是於第一覆蓋層230上形成第二覆蓋層240，在對第二覆蓋層240進行曝光製程E2後，再以同一道顯影製程及同一道烘烤製程對曝光後的第一覆蓋層230及第二覆蓋層240進行顯影及烘烤，以完成第一覆蓋層230與第二覆蓋層240的圖案化。如此一來，能夠減化彩色濾光基板的製程步驟、縮短製程時間以及降低製作成本，且增加彩色濾光基板的產率與良率。

綜上所述，本發明利用第一覆蓋層與第二覆蓋層的同質性來簡化彩色濾光基板的製程，使第一覆蓋層與第二覆蓋層可以在同一道顯影製程及同一道烘烤製程中完成圖案化。如此一來，能夠減化彩色濾光基板的製程步驟、縮短製程時間以及降低製作成本，且增加彩色濾光基板的產率與良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200．．．基板

202．．．顯示單元區

204．．．非顯示區

210．．．黑矩陣

220．．．彩色濾光圖案列

222．．．彩色濾光圖案

230、230a、240、240a．．．覆蓋層

232、242．．．光罩

252．．．覆蓋圖案

B．．．烘烤製程

D．．．顯影製程

E1、E2．．．曝光製程

P．．．次畫素區

S100~S180．．．步驟

圖1是根據本發明之一實施例之一種彩色濾光基板的製造方法的流程圖。

圖2A至圖2F是根據本發明之一實施例之一種彩色濾光基板的製造方法的流程上視示意圖。

圖3A至圖3D分別為圖2A至圖2D之沿A-A’線的剖面示意圖，以及圖3E與圖3F分別為圖2E與圖2F之沿A-A’線及B-B’線的剖面示意圖。

200．．．基板

202．．．顯示單元區

204．．．非顯示區

210．．．黑矩陣

222．．．彩色濾光圖案

230a、240a．．．覆蓋層

252．．．覆蓋圖案

B．．．烘烤製程

D．．．顯影製程

P．．．次畫素區

Claims (7)

1. 一種彩色濾光基板的製造方法，包括：提供一基板，具有多個顯示單元區與一非顯示區，其中該非顯示區位於該些顯示單元區之間；於各該顯示單元區形成多個彩色濾光圖案列，其中各該彩色濾光圖案列包括多個彩色濾光圖案；於該基板上形成一第一覆蓋層；提供一第一光罩，該第一光罩遮蔽該非顯示區且暴露出該些顯示單元區；以該第一光罩為罩幕對該第一覆蓋層進行一第一曝光製程；於該第一覆蓋層上形成一第二覆蓋層；提供一第二光罩，該第二光罩遮蔽該些彩色濾光圖案列及該非顯示區；以該第二光罩為罩幕對該第二覆蓋層進行一第二曝光製程；以及對該第一覆蓋層及該第二覆蓋層進行一顯影製程及一烘烤製程，以形成一圖案化的第一覆蓋層及一圖案化的第二覆蓋層，其中該圖案化的第一覆蓋層覆蓋該些顯示單元區，該圖案化的第二覆蓋層包括多個覆蓋圖案，該些覆蓋圖案形成於該圖案化的第一覆蓋層上且位於該些彩色濾光圖案列之間。
2. 如申請專範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中該第一覆蓋層包括負型光阻材料。
3. 如申請專範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中該第二覆蓋層包括負型光阻材料。
4. 如申請專範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中各該彩色濾光圖案列包括交替排列的多個第一彩色濾光圖案、多個第二彩色濾光圖案以及多個第三彩色濾光圖案。
5. 如申請專範圍第4項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中該些第一彩色濾光圖案、該些第二彩色濾光圖案以及該些第三彩色濾光圖案包括多個紅色濾光圖案、多個綠色濾光圖案以及多個藍色濾光圖案。
6. 如申請專範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中該第一覆蓋層與該第二覆蓋層包括透明絕緣材料。
7. 如申請專範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，更包括於各該顯示單元區形成一黑矩陣，該黑矩陣定義出多個次畫素區，其中一該些彩色濾光圖案形成於一該些次畫素區中。