專利名稱：彩色濾光板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種彩色濾光板(Color Filter，CF)的制造方法，且特別是有關(guān)于一種同時(shí)形成黑矩陣(Black Marix，BM)與凸起物(protrusion)的彩色濾光板的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)的發(fā)明，是人類在顯示器技術(shù)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。由于液晶顯示器的輕薄外型、低耗電量以及低輻射量等特性，使其漸漸成為近來市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品之一。
然而，早期的液晶顯示器有視角(view angle)較窄的問題。業(yè)界為了增廣液晶顯示器的視角，提出了多域垂直配向型(Multi-domain Vertically Alignment，MVA)液晶顯示器。此種多域垂直配向型液晶顯示器，會(huì)在彩色濾光片側(cè)基板或/以及主動(dòng)元件陣列側(cè)基板采用突出物的結(jié)構(gòu)，使得液晶分子呈現(xiàn)多方向的傾倒，故能增進(jìn)液晶顯示器的視角。
在現(xiàn)有的多域垂直配向型液晶顯示器的彩色濾光片側(cè)基板工藝中，包括首先在玻璃基板上形成黑矩陣，之后再形成包括有紅、藍(lán)、綠濾光圖案的濾光層(color filter layer)，接著再依序形成覆蓋住上述結(jié)構(gòu)的披覆層(overcoat layer)以及共享電極(common electrode)，之后在于共享電極上分別形成突出物與光阻間隙物(photo spacer)，最后再形成覆蓋上述結(jié)構(gòu)的一配向?qū)?alignment layer)。
由上述工藝可知，現(xiàn)有的多域垂直配向型液晶顯示器的彩色濾光片側(cè)基板工藝，至少需要四道以上的光掩膜工藝。就現(xiàn)今液晶顯示器以減少光掩膜數(shù)目為發(fā)展的趨勢(shì)來說，仍有簡(jiǎn)化的空間。因此，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出了利用半調(diào)光掩膜(half-tone)以及利用背后曝光(back exposure)等技術(shù)以減少光掩膜數(shù)目。然而，半調(diào)光掩膜技術(shù)的困難度較高，且光掩膜成本也較高。而背后曝光技術(shù)不易控制黑矩陣的寬度，且所需精密度亦高，仍有改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種彩色濾光板的制作方法，以同時(shí)形成黑矩陣以及凸起物，進(jìn)而簡(jiǎn)化彩色濾光板的工藝。
為達(dá)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種彩色濾光板的制作方法，包括首先在一基板上形成多個(gè)彩色濾光圖案。之后在基板與彩色濾光圖案上形成一不透光材料層。接著圖案化不透光材料層，以于彩色濾光圖案之間形成一黑矩陣，并且同時(shí)于彩色濾光圖案上形成多個(gè)凸起物。最后于部分的黑矩陣上形成多個(gè)間隙物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，于形成黑矩陣與凸起物之后以及形成間隙物之前，更包括形成一電極層，覆蓋住彩色濾光圖案、黑矩陣以及凸起物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，更包括在電極層以及凸起物上形成一配向材料層。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電極層的材質(zhì)包括銦錫氧化物或是銦鋅氧化物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，于形成彩色濾光圖案之后以及形成不透光材料層之前，更包括形成一電極層，覆蓋住彩色濾光圖案。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，更包括在電極層以及凸起物上形成一配向材料層。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，電極層的材質(zhì)包括銦錫氧化物或是銦鋅氧化物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的不透光材料層包括有機(jī)材料。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的不透光材料層包括感光材料。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述圖案化不透光材料層以形成黑矩陣與凸起物的方法包括首先在基板的上方設(shè)置一光掩膜，此光掩膜具有一黑矩陣圖案以及一凸起物圖案。接著透過光掩膜對(duì)不透光材料層進(jìn)行一曝光工藝。之后再進(jìn)行一顯影工藝，以形成黑矩陣與凸起物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的間隙物的材質(zhì)與黑矩陣及凸起物的材質(zhì)相同。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的間隙物的材質(zhì)與黑矩陣及凸起物的材質(zhì)不相同。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的彩色濾光圖案包括至少一紅色濾光圖案、至少一藍(lán)色濾光圖案以及至少一綠色濾光圖案。
本發(fā)明因采用同時(shí)形成黑矩陣以及凸起物的彩色濾光板制造方法，因此可以節(jié)省工藝所需的光掩膜數(shù)目，進(jìn)而簡(jiǎn)化彩色濾光板的工藝。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1A到圖1F為本發(fā)明一實(shí)施例的彩色濾光板制造流程剖面圖。
圖2A到圖2F為本發(fā)明另一實(shí)施例的彩色濾光板制造流程剖面圖。
主要元件符號(hào)說明基板100、200 彩色濾光圖案102、202不透光材料層104、206光掩膜106、208黑矩陣圖案106a、208a凸起物圖案106b、208b黑矩陣108、210凸起物110、212 電極層112、204間隙物114、214配向材料層116、216 曝光工藝P1、P具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例圖1A到圖1F為本發(fā)明一實(shí)施例的彩色濾光板制造流程剖面圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A，首先提供一基板100，并于基板100上形成多個(gè)彩色濾光圖案102?；?00的材質(zhì)例如是玻璃基板、石英基板、塑料基板或是其它透明基板。彩色濾光圖案102的材質(zhì)則例如是有顏色的樹脂。在本實(shí)施例中，彩色濾光圖案102包括至少一紅色濾光圖案、至少一藍(lán)色濾光圖案以及至少一綠色濾光圖案。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1B，接著在基板100與彩色濾光圖案102上形成一不透光材料層104。此不透光材料層104的形成方法例如是首先以旋轉(zhuǎn)涂布法(spin coating)將液態(tài)的不透光材料涂布于基板100表面，并覆蓋住彩色濾光圖案102，接著再進(jìn)行烘烤(baking)的步驟，使上述的液態(tài)的不透光材料硬化成為不透光材料層104。在一實(shí)施例中，不透光材料層104包括有機(jī)材料，例如樹脂。較佳的是，不透光材料層104包括感光材料。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1C與1D，進(jìn)行一圖案化工藝，以圖案化不透光材料層104，并于彩色濾光圖案102之間形成黑矩陣108，且同時(shí)于彩色濾光圖案102上形成多個(gè)凸起物110。而上述的圖案化工藝的詳細(xì)說明如下首先請(qǐng)參照?qǐng)D1C，于基板100上方設(shè)置一光掩膜106，此光掩膜106具有一黑矩陣圖案106a以及一凸起物圖案106b。接著進(jìn)行一曝光工藝P1，將光掩膜106上的圖案轉(zhuǎn)移至不透光材料層104上。接著如圖1D所示，經(jīng)由一顯影工藝，便可同時(shí)于彩色濾光圖案102之間形成一黑矩陣108，且于彩色濾光圖案102上形成多個(gè)凸起物110。
其中曝光工藝P1例如是利用紫外光為光源，以光掩膜(光罩)106為掩膜(罩幕)，對(duì)不透光材料層104進(jìn)行曝光。而顯影工藝則例如是將進(jìn)行曝光工藝P1后的基板以顯影劑浸泡或沖洗，將不透光材料層104圖案化。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1E，接著在基板上方形成電極層112，電極層112會(huì)覆蓋住彩色濾光圖案102、黑矩陣108以及凸起物110。在一實(shí)施例中，形成電極層112的方法例如是采用沉積工藝，例如是濺鍍法(sputter)，而所采用的材質(zhì)包括銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，簡(jiǎn)稱ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide，簡(jiǎn)稱IZO)或是其它透明電極。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1F，于部分黑矩陣108上方的電極層112上形成多個(gè)間隙物(spacer)114。在本實(shí)施例中，間隙物114例如是光阻間隙物，其形成方法包括將液態(tài)的光阻劑旋轉(zhuǎn)涂布于基板100上，并覆蓋住電極層112，接著進(jìn)行烘烤的步驟使光阻劑硬化，再經(jīng)由曝光顯影以及蝕刻工藝而形成光阻間隙物。其中間隙物114的材質(zhì)與黑矩陣108及凸起物110的材質(zhì)可以為相同，也可以為不同。
此外，本實(shí)施例的彩色濾光板制造方法中，更包括于電極層112以及凸起物110上形成一配向材料層116。此配向材料層116所采用的材質(zhì)例如是聚酰亞胺(polyimide，簡(jiǎn)稱PI)，而形成的方法則例如是噴墨法或轉(zhuǎn)印法，于基板100上形成聚酰亞胺層，爾后再進(jìn)行刷模(rubbing)的步驟，使聚酰亞胺層具有配向方向。
第二實(shí)施例圖2A到圖2F為本發(fā)明另一實(shí)施例的彩色濾光板制造流程剖面圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的制造流程大致相同，而最顯著的差異在于本實(shí)施例于基板200上形成彩色濾光圖案202之后，接著便形成覆蓋彩色濾光圖案202的電極層204，如圖2B所示。此步驟與第一實(shí)施例中形成彩色濾光圖案102后，先形成不透光材料層104的順序不同。
接著請(qǐng)參照?qǐng)D2C至圖2F，如圖2C所示，本實(shí)施例的工藝依序?yàn)橛陔姌O層204上形成不透光材料層206。接著如圖2D所示，利用一具有黑矩陣圖案208a與凸起物圖案208b的光掩膜208，進(jìn)行曝光工藝P2與顯影工藝圖案化不透光材料層206，以形成如圖2E中的電極層204上的黑矩陣210以及彩色濾光圖案202上方電極層204上的多個(gè)凸起物212。之后，如圖2F所示，再于黑矩陣210上方形成間隙物214。相同的，本實(shí)施例更包括于基板200上方形成一覆蓋電極層204、黑矩陣210、凸起物212以及間隙物214的配向材料層216。
而各步驟的形成方法與各層的材質(zhì)則如第一實(shí)施例中所述，在此不再重復(fù)敘述。
綜上所述，本發(fā)明的彩色濾光板制造方法可以通過一道光掩膜的工藝，同時(shí)于基板上形成一黑矩陣以及多個(gè)凸起物。相較于現(xiàn)有的彩色濾光板制造方法，本發(fā)明可節(jié)省至少一道光掩膜工藝。此外，本發(fā)明不需采用現(xiàn)有技術(shù)中半調(diào)光掩膜以及背后曝光等技術(shù)，相對(duì)來說工藝?yán)щy度較低且成本低。故本發(fā)明的彩色濾光板制作方法具有簡(jiǎn)化工藝的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而可節(jié)省顯示器的成本。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光板的制作方法，其中，包括在一基板上形成多個(gè)彩色濾光圖案；在基板與彩色濾光圖案上形成一不透光材料層；圖案化不透光材料層，以于彩色濾光圖案之間形成一黑矩陣，并且同時(shí)于彩色濾光圖案上形成多個(gè)凸起物；以及于部分的黑矩陣上形成多個(gè)間隙物。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中于形成黑矩陣與凸起物之后以及形成間隙物之前，更包括形成一電極層，覆蓋彩色濾光圖案、黑矩陣以及凸起物。
3.如權(quán)利要求2所述的彩色濾光板的制作方法，其中，更包括在電極層以及間隙物上形成一配向材料層。
4.如權(quán)利要求2所述的彩色濾光板的制作方法，其中電極層的材質(zhì)包括銦錫氧化物或是銦鋅氧化物。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中于形成彩色濾光圖案之后以及形成不透光材料層之前，更包括形成一電極層，覆蓋彩色濾光圖案。
6.如權(quán)利要求5所述的彩色濾光板的制作方法，其中，更包括在間隙物、電極層、黑矩陣以及凸起物上形成一配向材料層。
7.如權(quán)利要求3所述的彩色濾光板的制作方法，其中電極層的材質(zhì)包括銦錫氧化物或是銦鋅氧化物。
8.如權(quán)利要求5所述的彩色濾光板的制作方法，其中電極層的材質(zhì)包括銦錫氧化物或是銦鋅氧化物。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中不透光材料層包括有機(jī)材料。
10.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中不透光材料層包括感光材料。
11.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中圖案化不透光材料層以形成黑矩陣與凸起物的方法包括在基板的上方設(shè)置一光掩膜，其中光掩膜具有一黑矩陣圖案以及一凸起物圖案；透過光掩膜對(duì)不透光材料層進(jìn)行一曝光工藝；以及進(jìn)行一顯影工藝，以形成黑矩陣與凸起物。
12.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中間隙物的材質(zhì)與黑矩陣及凸起物的材質(zhì)相同。
13.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中間隙物的材質(zhì)與黑矩陣及凸起物的材質(zhì)不相同。
14.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光板的制作方法，其中彩色濾光圖案包括至少一紅色濾光圖案、至少一藍(lán)色濾光圖案以及至少一綠色濾光圖案。
全文摘要
一種彩色濾光板的制作方法，包括在一基板上形成多個(gè)彩色濾光圖案；在基板與彩色濾光圖案上形成一不透光材料層；圖案化不透光材料層，以于彩色濾光圖案之間形成一黑矩陣，并且同時(shí)于彩色濾光圖案上形成多個(gè)凸起物；以及，于部分的黑矩陣上形成多個(gè)間隙物。困難度較低且成本低。本發(fā)明簡(jiǎn)化彩色濾光板制作方法，可節(jié)省顯示器的成本。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1916672SQ200610153859
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者何怡華 申請(qǐng)人:廣輝電子股份有限公司