TWI474044B - Display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI474044B
TWI474044B TW101115284A TW101115284A TWI474044B TW I474044 B TWI474044 B TW I474044B TW 101115284 A TW101115284 A TW 101115284A TW 101115284 A TW101115284 A TW 101115284A TW I474044 B TWI474044 B TW I474044B
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Jun Fujiyoshi
Yasukazu Kimura
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Description

顯示裝置及其製造方法
本發明係關於一種顯示裝置及其製造方法。
MEMS顯示器(Micro Electro Mechanial System Display：微機電系統顯示器)係一種被期待取代液晶顯示器之顯示器(參照專利文獻1)。該顯示器與利用偏光之液晶快門方式不同，係藉由利用機械快門方式開關光之透光窗口來顯示圖像。快門係包含薄膜，構成1像素之快門之縱橫尺寸為數100μm等級，厚度則為數μm等級。利用1快門之開關，可進行1像素之開關動作。快門係利用靜電引力而動作。
快門係配置在一對之光學透明性基板之間以密封部包圍之空間內，而該空間充滿了油。油係防止用於驅動快門之彈簧之固著，並縮小與光學透明性基板之光折射率之差。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-197668號公報
一對光學透明性基板間之間隙，係藉由在兩者間配置凸塊而維持。凸塊係使形成於形成有快門及其驅動機構之一方之光學透明性基板上之台座、與形成於與此對向之另一方之光學透明性基板上之支柱對向而構成。台座係由於可與快門同時形成，故可以構成快門之材料覆蓋，使得對於 油之耐受性變高。與此相對，支柱則存在因樹脂露出，導致其成份在油中溶出並生成聚合物之問題。
本發明之目的在於形成一種不會增加製程，且對於油之耐受性較高之凸塊。
(1)本發明之顯示裝置之製造方法，其特徵係包含：於第1基板上形成包含凸塊、快門、及用於機械性地驅動上述快門之驅動部之構造物之步驟；以與上述第1基板對向之方式配置第2基板之步驟；及於上述第1基板及上述第2基板之間填充油之步驟；且形成上述構造物之步驟係包含：在上述第1基板上形成經圖案化之樹脂層之步驟；以用於形成上述快門及上述驅動部之材料、且比上述樹脂層對於上述油之耐受性高之材料，在上述樹脂層上形成經圖案化之膜之步驟；及留下上述膜、除去上述樹脂層之一部分之步驟；上述樹脂層係具有：最低之第1上表面；比上述第1上表面高之第2上表面；最高之第3上表面；自上述第1上表面往下至底面之第1側面；及自上述第1上表面往上至上述第2上表面之第2側面；且以包圍上述第3上表面之方式形成貫通上述樹脂層之縫隙，上述膜係在上述縫隙之內側，覆蓋除了上述樹脂層之上述底面以外之全體，並在上述縫隙之外側，以露出上述樹脂層之至少一部分之方式而形成，在除去上述樹脂層之一部分之步驟中，在上述縫隙之內側，留下被上述膜覆蓋住全體之上述樹脂層，並在上述縫隙之外側，除去自上述未覆蓋膜之露出面開始連 續之上述樹脂層之全體，在形成上述構造物之步驟中，在上述縫隙之內側，利用上述樹脂層及上述膜形成上述凸塊，並在上述縫隙之外側，利用上述膜形成上述快門與上述驅動部之至少一部分。根據本發明，構成凸塊內部之樹脂層，由於除了其底面以外之全體係被由比樹脂層對於油之耐受性高之材料所構成之膜覆蓋，故在油中樹脂層之成份不會溶出。又，由於膜與快門及驅動部係同時形成，故亦不會增加製程。
(2)在(1)所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為在上述第1基板上形成經圖案化之上述樹脂層之步驟係包含：在上述第1基板上形成第1光阻層之步驟；將上述第1光阻層利用光微影法以具有上述第1上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之上述第1光阻層上形成第2光阻層之步驟；將上述第2光阻層利用光微影法以具有上述第2上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之上述第2光阻層上形成第3光阻層之步驟；及將上述第3光阻層利用光微影法以具有上述第3上表面之方式圖案化之步驟。
(3)在(1)所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為在上述第1基板上形成經圖案化之上述樹脂層之步驟係包含：在上述第1基板上，形成具有超過上述第1上表面之高度之厚度之第1光阻層之步驟；將上述第1光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有上述第1上表面及比上述第1上表面高之中間上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之上述第1光阻層上形成第2光阻層之步驟；及將 上述第2光阻層，利用光微影法以將具有上述第2上表面之部分配置於上述第1上表面上、將上述第3上表面之部分配置於上述中間上表面上之方式圖案化之步驟。
(4)在(1)所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為在上述第1基板上形成經圖案化之上述樹脂層之步驟係包含：在上述第1基板上，形成至少具有上述第3上表面之高度之厚度之第1光阻層之步驟；將上述第1光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有上述第1上表面及上述第3上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之上述第1光阻層上形成第2光阻層之步驟；及將上述第2光阻層，利用光微影法，以具有上述第2上表面之方式圖案化之步驟。
(5)在(1)所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為在上述第1基板上形成經圖案化之上述樹脂層之步驟包含：在上述第1基板上，形成至少具有上述第1上表面之高度之厚度之第1光阻層之步驟；將上述第1光阻層利用光微影法以具有上述第1上表面之方式圖案化之步驟；在已圖案化之上述第1光阻層上，形成至少具有達到上述第3上表面之高度之厚度之第2光阻層之步驟；及將上述第2光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有上述第2上表面及上述第3上表面之方式圖案化之步驟。
(6)在(1)所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為在上述第1基板上形成經圖案化之上述樹脂層之步驟係包含：在上述第1基板上，形成至少具有上述第1上表面之 高度之厚度之第1光阻層之步驟；將上述第1光阻層，利用光微影法，以除去上述第3上表面之形成區域，並具有上述第1上表面之方式圖案化之步驟；在上述第1基板上及經圖案化之上述第1光阻層上，形成至少具有達到上述第3上表面之高度之厚度之第2光阻層之步驟；及將上述第2光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有上述第2上表面及上述第3上表面之方式圖案化之步驟。
(7)在(1)至(6)中任一項所記載之顯示裝置之製造方法中，其特徵亦可為：在以形成上述第3上表面之上述光微影法形成上述第3上表面之周緣部之區域中，以對於顯影液之溶解度比形成上述第3上表面之中央部之區域高，且比形成上述縫隙之區域低之方式，進行使用多階調光罩之曝光，並以傾斜下降之方式形成上述第3上表面之上述周緣部。
(8)本發明之顯示裝置，其特徵為具有：第1基板；形成於上述第1基板上之快門及用於機械性地驅動上述快門之與上述快門連接之驅動部；以空出間隔與上述第1基板對向之方式配置之第2基板；配置於上述第1基板與上述第2基板之間之凸塊；及填充於上述第1基板及上述第2基板之間之油；且上述凸塊係包含：形成於上述第1基板上之樹脂層；及覆蓋除了上述樹脂層之底面以外之全體之膜；上述快門及上述驅動部係以與上述膜相同之材料形成。上述膜亦可以對於上述油之耐受性比上述樹脂層高為特徵。根據本發明，構成凸塊之內部之樹脂層，由於除了其底面 以外之全體係被由比樹脂層對於油之耐受性高之材料所構成之膜覆蓋，故在油中樹脂層之成份不會溶出。
以下，就本發明之實施形態，參照圖面進行說明。
圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之剖面圖。顯示裝置具有光學透明性之第1基板10(例如玻璃基板)與光學透明性之第2基板12(例如玻璃基板)。第1基板10及第2基板12以空出間隔對向之方式配置。第1基板10為形成有未圖示之薄膜電晶體及配線等之電路基板或TFT(Thin Film Transistor：薄膜電晶體)基板。第1基板10上，設置有複數(多個)快門14。快門14被設置於未圖示之薄膜電晶體及配線等上。
圖2係快門及其驅動部之立體圖。快門14包含無機材料。圖1所示之快門14係包含膜52，該膜52係包含：包含非晶矽等半導體之第1膜16、及包含鋁等金屬之第2膜18。快門14為具有驅動開口20之平板。又，雖於快門14為提高強度而形成有凹部22，但該凹部22並未貫穿。光通過驅動開口20，在驅動開口20以外之部分遮斷光。驅動開口20呈單向較長之形狀。另，光係由與第1基板10重疊之背光源24所供給。
快門14係受第1彈簧26支撐而自第1基板10浮起。利用複數個(圖2中為4個)第1彈簧26支撐快門14。第1彈簧26係以第1錨定部28固定於第1基板10上。
第1彈簧26係由可彈性變形之材料所構成。第1彈簧26為 厚度較薄之板狀，將厚度方向朝向橫向(平行於第1基板10之板面之方向)、並將寬度方向朝向上下方向(垂直於第1基板10之板面之方向)配置。藉此，第1彈簧26可在其厚度方向即橫向上變形。
第1彈簧26係具有：朝自快門14離開之方向(與驅動開口20之長度方向交叉(例如正交)之方向)延伸之第1部30；朝沿著驅動開口20之長度方向之方向，即自驅動開口20之長度方向之中央朝外方向延伸之第2部32；再者，朝自快門14離開之方向(與驅動開口20之長度方向交叉(例如正交)之方向)延伸之第3部34。且，快門14如圖2中以箭頭符號所示，以可在與驅動開口20之長度方向交叉(例如正交)之方向移動之方式受第1彈簧26支撐。
第1基板10上，設置有受第2錨定部36支撐之第2彈簧38。第2彈簧38亦由可彈性變形之材料所構成。第2彈簧38為厚度較薄之板狀，將厚度方向朝向橫向(平行於第1基板10之板面之方向)、並將寬度方向朝向上下方向(垂直於第1基板10之板面之方向)配置。藉此，第2彈簧38可在其厚度方向即橫向上變形。又，第2彈簧38係呈環路狀，自第2錨定部36延伸之帶狀部彎曲折回到相同之第2錨定部36。
第2彈簧38係在比第1彈簧26之第2部32離開快門14之側，與該第2部32對向。於第2錨定部36上施加電壓，利用因與第1彈簧26之第2部32之電位差而產生之靜電引力，第2部32被牽引到靠近第2錨定部36。一旦第2部32受到牽引，則經由與第2部32為一體之第1部30，快門14亦會受到 牽引。總之，第1彈簧26及第2彈簧38為用於構成驅動部40者，該驅動部40係用於機械性地驅動快門14。
驅動部40係由與快門14之至少一部分相同之材料所形成。例如，第1彈簧26及第2彈簧38係包含構成快門14之膜52之一部分(例如包含非晶矽等半導體之第1膜16)。驅動部40之其他之部分係亦可由膜構成，該膜係包含：包含非晶矽等半導體之第1膜16、及包含鋁等金屬之第2膜18。
第2基板12上形成有遮光膜42。遮光膜42上，形成有固定開口44。快門14之上述驅動開口20與遮光膜42之固定開口44係配置於對向之位置，若兩者連通則光會通過，若利用快門14之移動遮蔽遮光膜42之固定開口44，則光會被遮斷。換言之，以控制向遮光膜42之固定開口44之光之通過及遮斷之方式，機械性地驅動快門14。利用對應之1個驅動開口20及1個固定開口44構成1像素，並利用多個像素顯示圖像。因此，設置有複數(多個)快門14。快門14及驅動部40係配置於藉由通過驅動開口20及固定開口44之光之有無及強弱來顯示圖像之顯示區域中。
第1基板10及第2基板12係利用未圖示之密封材料空出間隔而固定。密封材料係密著於第1基板10及第2基板12之對向面彼此。於第1基板10及第2基板12之間(利用未圖示之密封材料密封之空間)係充滿油46(例如矽油)。快門14及驅動部40係配置於油46內。利用油46可抑制快門14及驅動部40之動作所產生之振動，且亦可防止第1彈簧26與第2彈簧38之接著。第1基板10及第2基板12係由玻璃所構成之情 形，若使用折射率與玻璃較近之油46，則可藉由充滿油46，來減少在與第1基板10及第2基板12之界面上之光之反射。
顯示裝置具有保持第1基板10及第2基板12間之間隔之凸塊48。凸塊48具有形成於第1基板10上之樹脂層50。除了樹脂層50之底面以外之全體係被膜52覆蓋。膜52包含用於形成快門14及驅動部40之材料。例如，膜52係包含：包含非晶矽等半導體之第1膜16、及包含鋁等金屬之第2膜18。該等材料比樹脂層50對於油46之耐受性高。凸塊48亦配置於油46內。圖1所示之凸塊48係以與第2基板12之間形成空隙之高度而形成，且凸塊48與遮光膜42之間注入有油46。因此，凸塊48之上表面亦與油46接觸。若施加使第1基板10與第2基板12靠近之力，則凸塊48會碰到遮光膜42，從而兩基板便不會再靠近。但，凸塊48亦可以凸塊48之上表面與第2基板12、或形成於第2基板12之遮光膜42接觸之方式來形成。
根據本實施形態，構成凸塊48之內部之樹脂層50，由於除了其底面(密著於第1基板10之面)以外之全體係被由比樹脂層50對於油46之耐受性高之材料所構成之膜52覆蓋，故在油46中樹脂層50之成份不會溶出。
其次，說明本發明之實施形態之顯示裝置之製造方法。
[第1實施形態]
圖3A~圖3L係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
如圖3A所示，在第1基板10上形成第1光阻層54。第1光阻層54為具有感光性之樹脂。第1光阻層54至少具有與上述快門14之浮起高度對應之厚度。即，第1光阻層54之厚度係與快門14之浮起高度相同或其以上。又，第1光阻層54至少具有與自驅動部40之第1基板10浮起後之狀態之部分(例如第1彈簧26及第2彈簧38)之浮起高度對應之厚度。即，第1光阻層54之厚度係與第1彈簧26及第2彈簧38之浮起高度相同或其以上。另，如圖1所示，快門14之下端(凹部22之相反面)與第1彈簧26及第2彈簧38之下端為相同高度。
如圖3B所示，將第1光阻層54利用光微影法圖案化。光微影法包含曝光與顯影。於曝光，經由未圖示之光罩，在第1光阻層54上部分地照射光。藉此，第1光阻層54變得具有溶解於顯影液之部分與不易溶解之部分。藉由進行顯影，將第1光阻層54圖案化。經圖案化之第1光阻層54具有第1上表面56。第1上表面56係用於形成自第1基板10浮起而配置之構件(例如快門14與第1彈簧26及第2彈簧38)之面。因此，第1上表面56之高度位置(自第1基板10之上表面起之高度位置，以下相同)成為快門14之下端(最低之面)及第1彈簧26及第2彈簧38之下端之高度位置。另，由於第1光阻層54會因硬化處理而收縮，故第1上表面56之高度位置比硬化處理前之高度位置稍低。又，第1光阻層54之一部分會成為凸塊48之樹脂層50之一部分。因此，在第1光阻層54上形成包圍凸塊48之樹脂層50之第1縫隙58。
如圖3C所示，在經圖案化之第1光阻層54上形成第2光阻層60。第2光阻層60亦為具有感光性之樹脂前驅物。第2光阻層60至少具有與第1彈簧26及第2彈簧38之高度方向之寬度對應之厚度。即，第2光阻層60之厚度係與第1彈簧26及第2彈簧38之高度方向之寬度相同或其以上。又，在快門14上形成凹部22時，第2光阻層60至少具有與凹部22之深度(正確而言，係自向下突出之凹部22之突出下表面，至凹部22之周圍之部分之下表面之高度之差)對應之厚度。即，第2光阻層60之厚度係與凹部22之深度相同或其以上。
如圖3D所示，將第2光阻層60利用光微影法圖案化。光微影法之詳情如上所述。經圖案化之第2光阻層60具有第2上表面62。自第1上表面56至第2上表面62之高度係相當於第1彈簧26及第2彈簧38之高度方向之寬度。又，自第1上表面56至第2上表面62之高度係相當於快門14之凹部22之深度。另，由於第2光阻層60亦會因硬化處理而收縮，故第2上表面62之高度位置比硬化處理前之高度位置稍低。又，第2光阻層62之一部分會成為凸塊48之樹脂層50之一部分。因此，在第2光阻層60上形成包圍凸塊48之樹脂層50之第2縫隙64。
如圖3E所示，在經圖案化之第2光阻層60上形成第3光阻層66。第3光阻層66亦為具有感光性之樹脂前驅物。第3光阻層66至少具有其上表面到達凸塊48之樹脂層50之上表面之高度位置(自第1基板10之上表面起之高度位置)之厚度。
如圖3F所示，將第3光阻層66利用光微影法圖案化。光微影法之詳情如上所述。經圖案化之第3光阻層66具有第3上表面68。自第1基板10之上表面至第3上表面68之高度為凸塊48之樹脂層50之高度。另，由於第3光阻層66亦會因硬化處理而收縮，故第3上表面68之高度位置比硬化處理前之高度位置稍低。又，第3光阻層66之一部分會成為凸塊48之樹脂層50之一部分。因此，在第3光阻層66上形成包圍凸塊48之樹脂層50之第3縫隙70。
如此，由第1光阻層54、第2光阻層60及第3光阻層66形成樹脂層50。總之，在第1基板10上形成經圖案化之樹脂層50。樹脂層50具有最低之第1上表面56。樹脂層50具有比第1上表面56高之第2上表面62。樹脂層50具有最高之第3上表面68。樹脂層50具有自第1上表面56往下至底面之第1側面72。樹脂層50具有自第1上表面56往上至第2上表面62之第2側面74。樹脂層50上，形成有以包圍第3上表面68之方式貫通之縫隙76。縫隙76係將分別形成於第1光阻層54、第2光阻層60及第3光阻層66上之第1縫隙58、第2縫隙64及第3縫隙70連通而形成。
如圖3G所示，在樹脂層50及第1基板10上形成膜52。膜52係用於形成快門14及驅動部40之材料，由比樹脂層50對於油46之耐受性高之材料(無機材料等)所形成。例如，形成包含非晶矽等半導體之第1膜16，並在其上形成包含鋁等金屬之第2膜18。
如圖3H所示，在膜52上形成蝕刻光阻層78。蝕刻光阻層 78之圖案化亦可應用光微影法。經圖案化之蝕刻光阻層78覆蓋形成快門14及驅動部40與凸塊48之區域。
如圖3I所示，應用濕蝕刻，蝕刻包含金屬之第2膜18。利用濕蝕刻之等向性，除去自蝕刻光阻層78露出之第2膜18。
如圖3J所示，應用乾蝕刻，蝕刻包含半導體之第1膜16。利用乾蝕刻之異向性，除去樹脂層50之上表面(第1上表面56及第2上表面62)之第1膜16，但不除去且留下樹脂層50之側面(第2側面74)之第1膜16。
如圖3K所示，除去蝕刻光阻層78。在形成快門14之區域中，樹脂層50之第1上表面56、第1側面72及第2上表面62之上留有膜52(第1膜16及第2膜18)。形成第1彈簧26及第2彈簧38之區域中，分別在樹脂層50之第2側面74上留有膜52(第1膜16)。在樹脂層50之縫隙76之內側，以覆蓋除了樹脂層50之底面以外之全體之方式留下膜52(第1膜16及第2膜18)。在樹脂層50之縫隙76之外側，以露出樹脂層50之至少一部分之方式留下膜52。
如圖3L所示，除去自膜52露出之樹脂層50。除去係例如可應用灰化法。樹脂層50之除去亦可與上述之蝕刻光阻層78之除去同時進行。藉此，可留下膜52而除去樹脂層50之一部分。在樹脂層50之縫隙76之內側，留下被膜52覆蓋住全體之樹脂層50。在樹脂層50之縫隙76之外側，除去自未覆蓋膜52之露出面開始連續之樹脂層50之全體。
在縫隙76之內側，形成包含樹脂層50及膜52之凸塊48。 於縫隙76之外側，在自第1基板浮起之狀態下，由膜52形成快門14與驅動部40之至少一部分。如此，在第1基板10上，形成包含凸塊48、快門14、及用於機械性地驅動快門14之驅動部40之構造物。
其後，如圖1所示，以隔著凸塊48與第1基板10對向之方式配置第2基板12。在第1基板10及第2基板12之間填充油46。
根據本實施形態，構成凸塊48之內部之樹脂層50，由於除了其底面以外之全體係被由比樹脂層50對於油46之耐受性高之材料所構成膜52覆蓋，故在油46中樹脂層50之成份不會溶出。又，由於膜52係與快門14及驅動部40同時形成，故不會增加製程。
[第2實施形態]
圖4A~圖4F係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
如圖4A所示，在第1基板210上，形成具有超過後述之第1上表面256之高度之厚度之第1光阻層254。較理想的是，第1光阻層254係以其上表面在硬化收縮後，與後述之第2上表面262之高度位置相同之厚度而形成。
如圖4B所示，將第1光阻層254利用光微影法圖案化。光微影法包含多階調曝光(例如半色調曝光)。詳細而言，使用具有光之透光區域282、光之半透光區域284、及遮光區域286之光罩280進行曝光。半透光區域284為比透光區域282光之透光率低之區域即可，其透光率不限於50%。第1 光阻層254若為正型，則照射有通過透光區域282之光之區域係厚度方向之全體在顯影液中變得容易溶解；照射有通過半透光區域284之光之區域則厚度方向之一部分在顯影液中變得容易溶解。未照射光之區域在顯影液中變得難以溶解。另，第1光阻層254雖亦可應用負型，但其詳情係與正型同樣地已眾所周知，故省略說明。
如圖4C所示，進行顯影，將第1光阻層254，以具有第1上表面256、及比第1上表面256高之中間上表面288之方式圖案化。中間上表面288亦可為與後述之第2上表面262相同之高度。根據本實施形態，由於可藉由應用多階調曝光，以一次之光微影法，形成兩階層之高度之上表面(第1上表面256及中間上表面288)，故可使製程簡略化。
如圖4D所示，在經圖案化之第1光阻層254上，形成第2光阻層260。第2光阻層260係在中間上表面288之上方，以到達第3上表面268之高度位置之厚度而形成。
如圖4E所示，將第2光阻層260利用光微影法圖案化。詳細而言，在第1光阻層254之第1上表面256上，由第2光阻層260之一部分形成具有第2上表面262之部分。又，在第1光阻層254之中間上表面288上，由第2光阻層260之一部分形成具有第3上表面268之部分。利用以上之製程，形成具有第1上表面256、第2上表面262、及第3上表面268之樹脂層250。在樹脂層250上形成膜252，並將此圖案化，如圖4F所示，在第1基板210上，形成包含凸塊248、快門214、及用於機械性地驅動快門214之驅動部240之構造物。
關於本實施形態之其他之詳情，可適用第1實施形態中說明之內容。
[第3實施形態]
圖5A~圖5E係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
如圖5A所示，在第1基板310上，形成至少具有到達後述之第3上表面368之高度之厚度之第1光阻層354。
如圖5B所示，將第1光阻層354，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有第1上表面356及第3上表面368之方式圖案化。其詳情係如第2實施形態中說明所示。
如圖5C所示，在經圖案化之第1光阻層354上形成第2光阻層360。在第1上表面356之上方，第2光阻層360係以其上表面成為與後述之第2上表面362之高度位置相同、或其以上之高度位置之厚度而形成。
如圖5D所示，將第2光阻層360，利用光微影法，以具有第2上表面362之方式圖案化。利用以上之製程，形成具有第1上表面356、第2上表面362、及第3上表面368之樹脂層350。且，在樹脂層350上形成膜352，並將此圖案化，如圖5E所示，在第1基板310上，形成包含凸塊348、快門314、及用於機械性地驅動快門314之驅動部340之構造物。
關於本實施形態之其他之詳情，可適用第1及第2實施形態中說明之內容。
[第4實施形態]
圖6A~圖6E係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
如圖6A所示，在第1基板410上，形成至少具有其上表面到達後述之第1上表面456之高度位置之厚度之第1光阻層454。
如圖6B所示，將第1光阻層454利用光微影法以具有第1上表面456之方式圖案化
如圖6C所示，在經圖案化之第1光阻層454上，形成至少具有上表面到達後述之第3上表面468之高度位置之厚度之第2光阻層460。
如圖6D所示，將第2光阻層460，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有第2上表面462及第3上表面468之方式圖案化。其詳情係如第2實施形態中說明所示。利用以上之製程，形成具有第1上表面456、第2上表面462、及第3上表面468之樹脂層450。且，在樹脂層450上形成膜452，並將此圖案化，如圖6E所示，在第1基板410上，形成包含凸塊448、快門414、及用於機械性地驅動快門414之驅動部440之構造物。
關於本實施形態之其他之詳情，可適用第1及第2實施形態中說明之內容。
[第5實施形態]
圖7A~圖7E係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
如圖7A所示，在第1基板510上，形成至少具有上表面到 達後述之第1上表面556之高度位置之厚度之第1光阻層554。
如圖7B所示，將第1光阻層554利用光微影法圖案化。利用圖案化，將第1光阻層554自第3上表面568之形成區域568a除去。又，將第1光阻層554以具有第1上表面556之方式圖案化。
如圖7C所示，在第1基板510及經圖案化之第1光阻層554上，形成至少具有上表面到達後述之第3上表面568之高度位置之厚度之第2光阻層560。
如圖7D所示，將第2光阻層560，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有第2上表面562及第3上表面568之方式圖案化。其詳情係如第2實施形態中說明所示。利用以上之製程，形成具有第1上表面556、第2上表面562、及第3上表面568之樹脂層550。且，在樹脂層550上形成膜552，並將此圖案化，如圖7E所示，在第1基板510上，形成包含凸塊548、快門514、及用於機械性地驅動快門514之驅動部540之構造物。
關於本實施形態之其他之詳情，可適用第1及第2實施形態中說明之內容。
[應用例]
圖8A~圖8B係說明本發明之實施形態之應用例之顯示裝置及其製造方法之圖。
在上述之實施形態中，由於利用光微影法將光阻層圖案化，故例如如圖4E所示，於第3上表面268之周緣部形成有 角。若第2光阻層260因固烤而收縮，則第3上表面268之中央凹下，周緣部之角成立起之形狀。於該形狀之第3上表面上形成膜而得到之凸塊，由於僅周緣部實現支撐功能，故存在應力集中於其周緣部之問題。
因此，本例中，如圖8A所示，使構成凸塊148之內部之樹脂層150之第3上表面168之周緣部168a變圓，並在其上形成膜152。藉由如此做，可避免應力向周緣部168a集中，從而可提高凸塊148之強度。
圖8B係用於說明形成周緣部變圓之形狀之第3上表面的方法之圖。在該例中，以形成第3上表面168之光微影法進行多階調曝光。所使用之多階調光罩180係具有光之透光區域182、光之半透光區域184、及遮光區域186。半透光區域184只要為比透光區域182光之透光率低之區域即可，其透光率不限於50%。
光阻層若為正型，則在除去厚度方向之全體之區域之上方，配置多階調光罩180之光之透光區域182，在不除去之區域之上方配置遮光區域186。且，在第3上表面168之周緣部168a之上方，配置半透光區域184。
在形成第3上表面168之周緣部168a之區域中，對於顯影液之溶解度係比形成第3上表面168之中央部之區域高，且比形成縫隙176之區域低。藉此，可以傾斜下降之方式(例如圓形)形成第3上表面168之周緣部168a。本應用例之內容，亦可應用於上述之任一實施形態。
本發明並非限定於上述之實施形態者，可進行各式各樣 之變化。例如，自圖1至圖8B，雖採用凸塊48與第2基板12之間形成有空隙之構成，但凸塊48亦可如圖9所示，以凸塊48之上表面與形成於第2基板12之遮光膜42接觸之方式形成，且亦可如圖10所示，以凸塊48之上表面與第2基板12接觸之方式形成。又，實施形態中所說明之構成係可以實質上相同之構成、發揮相同之作用效果之構成、或可達成相同之目的之構成來置換。
10‧‧‧第1基板
12‧‧‧第2基板
14‧‧‧快門
16‧‧‧第1膜
18‧‧‧第2膜
20‧‧‧驅動開口
22‧‧‧凹部
24‧‧‧背光源
26‧‧‧第1彈簧
28‧‧‧第1錨定部
30‧‧‧第1部
32‧‧‧第2部
34‧‧‧第3部
36‧‧‧第2錨定部
38‧‧‧第2彈簧
40‧‧‧驅動部
42‧‧‧遮光膜
44‧‧‧固定開口
46‧‧‧油
48‧‧‧凸塊
50‧‧‧樹脂層
52‧‧‧膜
54‧‧‧第1光阻層
56‧‧‧第1上表面
58‧‧‧第1縫隙
60‧‧‧第2光阻層
62‧‧‧第2上表面
64‧‧‧第2縫隙
66‧‧‧第3光阻層
68‧‧‧第3上表面
70‧‧‧第3縫隙
72‧‧‧第1側面
74‧‧‧第2側面
76‧‧‧縫隙
78‧‧‧蝕刻光阻層
148‧‧‧凸塊
150‧‧‧樹脂層
152‧‧‧膜
168‧‧‧第3上表面
176‧‧‧縫隙
180‧‧‧多階調光罩
182‧‧‧透光區域
184‧‧‧半透光區域
186‧‧‧遮光區域
210‧‧‧第1基板
214‧‧‧快門
240‧‧‧驅動部
248‧‧‧凸塊
250‧‧‧樹脂層
252‧‧‧膜
254‧‧‧第1光阻層
256‧‧‧第1上表面
260‧‧‧第2光阻層
262‧‧‧第2上表面
268‧‧‧第3上表面
280‧‧‧光罩
282‧‧‧透光區域
284‧‧‧半透光區域
286‧‧‧遮光區域
288‧‧‧中間上表面
310‧‧‧第1基板
314‧‧‧快門
340‧‧‧驅動部
348‧‧‧凸塊
350‧‧‧樹脂層
352‧‧‧膜
354‧‧‧第1光阻層
356‧‧‧第1上表面
360‧‧‧第2光阻層
362‧‧‧第2上表面
368‧‧‧第3上表面
410‧‧‧第1基板
414‧‧‧快門
440‧‧‧驅動部
448‧‧‧凸塊
450‧‧‧樹脂層
452‧‧‧膜
454‧‧‧第1光阻層
456‧‧‧第1上表面
460‧‧‧第2光阻層
462‧‧‧第2上表面
468‧‧‧第3上表面
510‧‧‧第1基板
514‧‧‧快門
540‧‧‧驅動部
548‧‧‧凸塊
550‧‧‧樹脂層
552‧‧‧膜
554‧‧‧第1光阻層
556‧‧‧第1上表面
560‧‧‧第2光阻層
562‧‧‧第2上表面
568‧‧‧第3上表面
圖1係本發明之實施形態之顯示裝置之剖面圖。
圖2係快門及其驅動部之立體圖。
圖3A係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3B係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3C係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3D係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3E係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3F係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3G係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3H係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3I係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3J係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3K係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖3L係說明本發明之第1實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4A係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4B係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4C係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4D係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4E係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖4F係說明本發明之第2實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖5A係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖5B係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖5C係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖5D係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖5E係說明本發明之第3實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖6A係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖6B係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖6C係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖6D係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖6E係說明本發明之第4實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖7A係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖7B係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖7C係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖7D係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖7E係說明本發明之第5實施形態之顯示裝置之製造方法之圖。
圖8A係說明本發明之實施形態之應用例之顯示裝置及其製造方法之圖。
圖8B係說明本發明之實施形態之應用例之顯示裝置及其製造方法之圖。
圖9係說明本發明之實施形態之變化例之顯示裝置之圖。
圖10係說明本發明之實施形態之其他之變化例之顯示裝置之圖。
10‧‧‧第1基板
12‧‧‧第2基板
14‧‧‧快門
16‧‧‧第1膜
18‧‧‧第2膜
22‧‧‧凹部
24‧‧‧背光源
26‧‧‧第1彈簧
38‧‧‧第2彈簧
42‧‧‧遮光膜
44‧‧‧固定開口
46‧‧‧油
48‧‧‧凸塊
50‧‧‧樹脂層
52‧‧‧膜
54‧‧‧第1光阻層
60‧‧‧第2光阻層
66‧‧‧第3光阻層
68‧‧‧第3上表面

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵係包含：於第一基板上，形成包含凸塊、快門及用於機械性地驅動該快門之驅動部之構造物之步驟，該凸塊支撐在該第一基板與第二基板之間的距離，其中該凸塊之最上表面係在該第一基板上方之一高度處，其較該快門之最上表面高；以與該第一基板對向之方式配置該第二基板之步驟；及於該第一基板及該第二基板之間填充油之步驟；其中形成該構造物之步驟係包含：在該第一基板上形成經圖案化之樹脂層之步驟；以用於形成該快門及該驅動部之相同材料在該樹脂層上形成經圖案化之膜之步驟；及留下該膜的同時除去該樹脂層之一部分之步驟；其中該樹脂層係包含：最低之第一上表面；比該第一上表面高之第二上表面；最高之第三上表面；自該第一上表面往下至底面之第一側面；及自該第一上表面往上至該第二上表面之第二側面；且以一貫通之方式在該樹脂層中形成一縫隙，使得該縫隙包圍該第三上表面；該膜係以在該凸塊內側，覆蓋除了該樹脂層之該底面以外之全體，並在該凸塊之外側，以露出該樹脂層之至少一部分之方式形成；在除去該樹脂層之一部分之步驟中，在該凸塊之內側，留下全體由該膜覆蓋之該樹脂層，並在該凸塊之外側，除去自該未覆蓋膜之露出面開始連續之該樹脂層之 全體；及在形成該構造物之步驟中，在該縫隙之內側，利用該樹脂層及該膜形成該凸塊，並在該凸塊之外側，利用該膜形成該快門與該驅動部之至少一部分。
  2. 如請求項1之顯示裝置之製造方法，其中在該第一基板上形成經圖案化之該樹脂層之步驟係包含：在該第一基板上形成第一光阻層之步驟；將該第一光阻層，利用光微影法，以具有該第一上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之該第一光阻層上形成第二光阻層之步驟；將該第二光阻層，利用光微影法，以具有該第二上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之該第二光阻層上形成第三光阻層之步驟；及將該第三光阻層，利用光微影法，以具有該第三上表面之方式圖案化之步驟。
  3. 如請求項1之顯示裝置之製造方法，其中在該第一基板上形成經圖案化之該樹脂層之步驟係包含：在該第一基板上，形成具有超過該第一上表面之高度之厚度之第一光阻層之步驟；將該第一光阻層，利用包含多階調曝光之光微影 法，以具有該第一上表面、及比該第一上表面高之中間上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之該第一光阻層上形成第二光阻層之步驟；及將該第二光阻層，利用光微影法，以將具有該第二上表面之部分配置於該第一上表面上、將具有該第三上表面之部分配置於該中間上表面上之方式圖案化之步驟。
  4. 如請求項1之顯示裝置之製造方法，其中在該第一基板上形成經圖案化之該樹脂層之步驟係包含：在該第一基板上，形成至少具有該第三上表面之高度之厚度之第一光阻層之步驟；將該第一光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有該第一上表面及該第三上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之該第一光阻層上形成第二光阻層之步驟；及將該第二光阻層，利用光微影法，以具有該第二上表面之方式圖案化之步驟。
  5. 如請求項1之顯示裝置之製造方法，其中在該第一基板上形成經圖案化之該樹脂層之步驟係包含：在該第一基板上，形成至少具有該第一上表面之高 度之厚度之第一光阻層之步驟；將該第一光阻層，利用光微影法，以具有該第一上表面之方式圖案化之步驟；在經圖案化之該第一光阻層上，形成至少具有達到該第三上表面之高度之厚度之第二光阻層之步驟；及將該第二光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有該第二上表面及該第三上表面之方式圖案化之步驟。
  6. 如請求項1之顯示裝置之製造方法，其中在該第一基板上形成經圖案化之該樹脂層之步驟係包含：在該第一基板上，形成至少具有該第一上表面之高度之厚度之第一光阻層之步驟；將該第一光阻層，利用光微影法，以除去該第三上表面之形成區域，並具有該第一上表面之方式圖案化之步驟；在該第一基板上及經圖案化之該第一光阻層上，形成至少具有達到該第三上表面之高度之厚度之第二光阻層之步驟；及將該第二光阻層，利用包含多階調曝光之光微影法，以具有該第二上表面及該第三上表面之方式圖案化之步驟。
  7. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置之製造方法，其中在以形成該第三上表面之該光微影法形成該第三上表 面之周緣部之區域中，以對於顯影液之溶解度比形成該第三上表面之中央部之區域高，且比形成該縫隙之區域低之方式，進行使用多階調光罩之曝光，並以傾斜下降之方式形成該第三上表面之該周緣部。
  8. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置之製造方法，其中該膜包含半導體膜與金屬膜。
  9. 如請求項8之顯示裝置之製造方法，其中該半導體膜為非晶矽。
  10. 如請求項8之顯示裝置之製造方法，其中該金屬膜為鋁。
  11. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置之製造方法，其中該凸塊係與該第二基板具有特定之空隙而對向。
  12. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置之製造方法，其中該凸塊係與該第二基板接觸而形成。
  13. 一種顯示裝置，其特徵為包含：第一基板；形成於該第一基板上之快門、及與該快門連接之驅動部；以空出距離與該第一基板對向之方式配置之第二基板；配置於該第一基板與該第二基板之間之凸塊，且該凸塊支撐在該第一基板與該第二基板之間的距離；及填充於該第一基板及該第二基板之間之油；且該凸塊係包含形成於該第一基板上之樹脂層、及覆蓋 除了該樹脂層之底面以外之全體之膜；該快門及該驅動部係以與該膜相同之材料形成，其中該凸塊之最上表面係在該第一基板上方之一高度處，其較該快門之最上表面高。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中該膜對於該油之耐受性比該樹脂層高。
  15. 如請求項13之顯示裝置，其中該膜包含半導體膜與金屬膜。
  16. 如請求項15之顯示裝置，其中該半導體膜為非晶矽。
  17. 如請求項15之顯示裝置，其中該金屬膜為鋁。
  18. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置，其中該凸塊係與該第二基板具有特定之空隙而對向。
  19. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置，其中該凸塊係與該第二基板接觸而形成。
  20. 如請求項19之顯示裝置，其中該第二基板係包含形成有開口之遮光膜；且該凸塊係與該遮光膜接觸而形成。
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