专利名称：彩色滤光阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色滤光阵列，尤指一种可有效提升管芯可利用面积的彩色滤光 阵列。
背景技术：
随着数字时代的来临，数字信号播送形式与显示技术的改变，使近年来各种不同 于传统阴极射线管(cathode ray tube, CRT)显示器的各类平面显示器，如液晶显示器 (liquid crystal display, LCD)、场发身寸显不器(field emission display, FED)、有机发 光二极管(organic light emitting diode, OLED)显示器以及等离子体显示器(plasma display panel, PDP)等广泛地被应用于日常生活上。除此之外，由于微型显示器(micro-display)可利用光学方式将影像放大至超过 上述平面显示器的尺寸，故更符合超大尺寸显示的需求。且微型显示器可应用于各类型的 显示器，如IXD或OLED显示器，举例来说，应用于IXD的微型显示器即称为微型液晶面板。 微型显示器因其成像方式的不同可概分为穿透式及反射式两大类。穿透式液晶微型显式面 板主要建构于玻璃基板上，其运作时光线透过显示面板；反射式液晶微型面板则建构于硅 基板上，因此亦称为单晶硅液晶(liquid crystal on silicon display panel, LCoS)面 板。LCoS面板利用硅晶片作为基板，并以金属氧化物半导体晶体管(M0S transistor)取代 薄膜晶体管，且与一般IXD面板利用透明导电材料作为像素电极不同，LCoS面板是以金属 材料作为像素电极，通过光线反射的原理成像，因而称的为反射式液晶微型面板。不论是穿透式或反射式的微型显示器，面板上都需要有彩色滤光阵列(color filter array)的制作与设置。请参阅图1，图1为已知微型显示器的彩色滤光阵列的示意 图。如图1所示，彩色滤光阵列10具有多个彩色滤光片12R、12G、12B，呈矩形阵列排列，设 置于玻璃晶片(glass wafer)或微型显示器的元件晶片(device wafer)上14 ；且不论矩 形彩色滤光阵列10设置于玻璃晶片或元件晶片上，其皆是对应于元件晶片上所包含的次 像素单元阵列所设置，用以使微型显示器的每一像素呈现丰富亮丽的颜色。如图1所示，矩 形彩色滤光阵列10设置于管芯16的中央，且各管芯16通过切割道(scribe line) 18区隔 开来。最后在切割工艺时，即利用切割机(cutter)沿着切割道18将晶片14切割为个别的 管芯16。请继续参阅图1。在切割工艺中，总难免会在晶片14中产生机械内应力(internal stress)，并产生裂缝(crack)。而为了避免切割时此强烈的应力影响到管芯16内具有实际 功能的元件，因此管芯16内的各元件如次像素单元以及与的相对应的矩形彩色滤光阵列 10将会设置于管芯16中央，并且如图1所示，与管芯16各边缘维持距离屯。尤其在管芯 角落(corner)处，通过金属布线(metal line) 20标示角落布局规则，且与管芯16的角落 顶点(apex) 16a维持拓扑布局规则(topological layout rules，以下简称为TLR)所要求 的距离d2。举例来说，当管芯16尺寸大于等于100平方毫米(mm2)时，金属布线20与管芯 16的角落顶点16a的距离d2为340微米(μ m)；当管芯16尺寸小于100平方毫米时，金属
4布线20与角落顶点16a的距离d2为125微米。更重要的是，金属布线20与管芯16角落的 两侧边如图1所示呈45度角设置，以于切割工艺时保护接近管芯16角落的元件。而矩形 彩色滤光阵列10的四个角落顶点IOa亦根据TLR要求而分别与金属布线20维持距离d3 ； 距离d3大于25微米。如图1所示，金属布线20必需与管芯16的角落顶点16a维持TLR所要求的距离 d2，且与管芯16角落的两侧边呈45度设置；而矩形彩色滤光阵列10的角落顶点IOa与金 属布线20又必须维持距离d3。由于上述角落规则的限制与矩形彩色滤光阵列10本身形状 的限定，甚至会使得矩形彩色滤光阵列10与管芯16边缘的距离Cl1大于实际TLR可容忍的 范围，因此次像素单元与相对应的矩形彩色滤光阵列10尺寸势必缩小许多，也就是说，管 芯16的周边浪费了许多可用的空间。而随着高分辨率、半导体工艺的进步与元件不断缩小 的要求，管芯的可使用空间亦显宝贵。因此，如何提供一种可有效提升管芯可利用面积的彩 色滤光阵列及其排列方法为一重要的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可有效提升管芯可利用面积的彩色滤光阵列。根据本发明，提供一种彩色滤光阵列，该彩色滤光阵列包含有管芯区域，该管芯区 定义有至少一管芯角落(die corner)、多个呈阵列排列设置于该管芯区域内的彩色滤光 片、以及至少一阶梯式角落，且该阶梯式角落对应于该管芯角落而设置。根据本发明，另提供一种影像装置，该影像装置包含有基板，其上定义有一管芯 区域，且该管芯区域具有至少一管芯角落；布线图案，设置于该管芯角落；以及彩色滤光阵 列，包含有多个彩色滤光片，呈阵列排列设置于该管芯区域内，该彩色滤光阵列具有至少一 彩色滤光阵列角落，且该彩色滤光阵列角落内至少有两彩色滤光片的顶点与该布线图案具 有最短距离。根据本发明所提供的彩色滤光阵列，具有至少一可调整的彩色滤光阵列角落，使 得彩色滤光阵列可在符合角落规则的要求下，减少彩色滤光阵列与管芯侧边的距离至可符 合实际TLR所容忍的范围，以增加可使用的管芯面积。
16a角落顶点
18切割道
20金属布线
lOO、200彩色滤光阵列
102元件晶片
104次像素单元
106玻璃晶片
110、2lo管芯区域
112、212管芯角落
112a、112b、212a、212b 侧边
112C、212C顶点
114R、114G、114B、
2 14R、2 14G、2 14B彩色滤光片
120、220布线图案
130阶梯式角落
130(、230c彩色滤光片顶点
140切割道
230彩色滤光阵列角落具体实施方式
请参阅图2至图4，图2为本发明所提供的彩色滤光阵列的第一优选实施例的示意图，图3为第一优选实施例的剖面示意图；而图4则为第一优选实施例的变型的剖面示意图。本第一优选实施例提供彩色滤光阵列lOO，其包含有矩形的管芯区域110，而管芯区域110定义有至少一管芯角落(die C。rner)112。如图2所示，矩形的管芯区域110具有四个管芯角落112，各管芯角落112由管芯区域110的任两侧边112a、112b所夹设而得，且侧边112a、112b在角落顶点112C交会。彩色滤光阵列lOO亦包含有多个彩色滤光片114R、114G、114B，呈阵列排列设置于管芯区域110内。如图3的剖面结构所示，管芯区域110可直接定义于元件晶片102上，且元件晶片102内包含多个次像素单元104，而每一彩色滤光片114R、114G、114B则分别对应于次像素单元104而建构在元件晶片102上。此外，管芯区域110亦可如图4所示定义于玻璃晶片106上，此时彩色滤光片114R、114G、114B则分别对应于多个设置于元件晶片102上的次像素单元104。
请重新参阅图2。本发明所提供的彩色滤光阵列lOO还包含多个布线图案120，分别设置于管芯角落112。在本优选实施例中，各布线图案120可为金属布线图案，但亦不限于此。各布线图案120与相对应的管芯角落112的两侧边112a、112b分别具有45度的夹角，故布线图案120可标示角落布局规则；更可于切割工艺时保护接近管芯角落112的元件。
此外本发明彩色滤光阵列lOO还包含至少一如图2所圈示的阶梯式角落(Step—Shaped C。rner)130，且如图2所示，略呈八边形的彩色滤光阵列lOO具有四个阶梯式角落，且各阶梯式角落130对应于管芯角落112而设置，因此亦与设置于管芯角落112的布线图案120相对应。在本优选实施例中，排列于阶梯式角落130的各彩色滤光片114R、 114GU14B的彩色滤光片顶点130c的连线如图2所示，平行于布线图案120，故排列于阶梯 式角落130的各彩色滤光片114R、114G、114B的彩色滤光片顶点130c的连线亦与相对应的 管芯角落112的两侧边112a、112b分别具有45度的夹角。如本领域技术人员所知，定义于元件晶片或玻璃晶片上的管芯区域110周围由切 割道140所包围，在进行切割工艺时，切割机即沿切割道140切割元件晶片或玻璃晶片，以 获得各独立的管芯。为保护彩色滤光阵列100及其相对应的元件在切割工艺中免于受到应 力的影响，彩色滤光阵列100与元件必需设置于管芯区域110的中央，且与管芯区域110的 每一侧边112a、112b维持距离D115同理，布线图案120与管芯角落112的顶点112a、阶梯式 角落130内的彩色滤光片顶点130c与布线图案120需分别维持距离D2、D3,且上述彩色滤 光阵列110与管芯侧边112a、112b的距离D1、布线图案120与管芯角落的距离D2与阶梯式 角落130与布线图案120的距离D3皆须符合TLR要求的最小距离。值得注意的是，由于本 第一优选实施例中，彩色滤光阵列100中排列于阶梯式角落130的各彩色滤光片顶点130a 的连线平行于布线图案120，且与管芯角落112的两侧边112a、112b分别具有45度的夹角， 因此在图2所示的本优选实施例中，彩色滤光阵列100中排列于阶梯式角落130的每一彩 色滤光片114R、114G、114B的顶点130a与其相对应的布线图案120都具有符合TLR要求的 最短距离D3。另外在本优选实施例的变型中，彩色滤光阵列100中排列于每一阶梯式角落 130的各彩色滤光片114R、114G、114B的顶点130a的连线亦可不平行布线图案120，但排列 于每一阶梯式角落130的各彩色滤光片114R、114G、114B中至少有两顶点130a与相对应的 布线图案120具有最短距离D3。请同时注意图2中虚线所标示的，其为已知的矩形彩色滤光阵列10的尺寸大小 示意区域。如图1所示，由于已知技术的矩形彩色滤光阵列10为矩形阵列，因此呈矩形的 彩色滤光阵列10的各角落与布线图案仅能有一点，即彩色滤光阵列10的顶点10a，具有符 合TLR要求的最小距离；且为符合角落处的TLR要求，使得已知的矩形彩色滤光阵列10与 管芯16边缘的距离Cl1大于实际TLR可容忍的范围。而本第一优选实施例中的彩色滤光阵 列100的每一阶梯式角落130与相对应的布线图案120则包含至少两个彩色滤光片的顶点 130a具有符合TLR要求的最短距离D3,因此如图2所示，彩色滤光阵列100与管芯区域110 的两侧边112a、112b的距离D1便可符合实际TLR所容忍的范围，故可在相同的管芯区域110 中获得更多的次像素单元数量可使用的管芯面积，进而提高分辨率与工艺宽裕度。与已知技术相较，本第一优选实施例中所提供的彩色滤光阵列100如图2所示，略 呈八边形布局设置，其面积大于以虚线标示的已知矩形彩色滤光阵列10的面积，甚至可多 获得百分之七的可使用管芯面积。随着半导体工艺的进步与元件不断缩小的要求，本第一 优选实施例所提供的彩色滤光阵列100可在符合TLR的要求下，更增加管芯区域110宝贵 的可使用空间。接下来请参阅图5，图5为本发明所提供的彩色滤光阵列的第二优选实施例的局 部示意图。第二优选实施例所提供的彩色滤光阵列200包含有矩形的管芯区域210，而矩形 的管芯区域210具有四个管芯角落212。如图5所示，管芯角落212由管芯区域210的任两 侧边212a、212b所夹设而得，且侧边212a、212b在角落顶点212c交会。彩色滤光阵列200 亦包含有多个彩色滤光片214R、214G、214B，呈阵列排列设置于管芯区域210内。与第一优
7选实施例相同，管芯区域210可定义于元件晶片上或玻璃晶片上，故相关晶片与元件的设 置与相对关于此不再赘述。如图5所示，第二优选实施例的彩色滤光阵列200还包含多个布线图案220，分别 设置于管芯角落212，布线图案220可为金属布线图案，但亦不限于此。布线图案220与管 芯角落212的两侧边212a、212b分别具有45度的夹角，故布线图案220可标示角落布局规 则；更可于切割工艺时保护接近管芯角落212的元件。第二优选实施例所提供的彩色滤光阵列200还包含至少一如图5中所圈示的彩色 滤光阵列角落230，且彩色滤光阵列角落230对应于管芯角落212而设置，因此亦对应于设 置于管芯角落212的布线图案220。在第二优选实施例中，彩色滤光阵列角落230亦可为 阶梯式角落，但不限于此。如图5所示，彩色滤光阵列角落230具有至少一第一梯级高度差 S1与第二梯级高度差S2，且第一梯级高度差S1不同于第二梯级高度差S2,由此调整彩色滤 光阵列角落230的斜度；甚至通过不同的梯级高度差使得排列于彩色滤光阵列角落230个 各彩色滤光片212R、212G、212B的彩色滤光片顶点230c的连线呈弧形。与图5中以虚线标 示的已知技术所提供的彩色滤光阵列相较，即使第二优选实施例所提供的彩色滤光阵列角 落230与布线图案220仅有一点具有符合TLR所要求的最小距离，仍然可以增加次像素单 元数量与可使用的管芯面积。根据本发明所提供的彩色滤光阵列，具有至少一可调整的彩色滤光阵列角落，使 得彩色滤光阵列可在符合角落规则的要求下，减少彩色滤光阵列与管芯侧边的距离至可符 合实际TLR所容忍的范围，且本发明所提供的彩色滤光阵列可配合不同的TLR要求，增加可 使用的管芯面积。此外，本发明所提供的彩色滤光阵列更不限实施于微型显示器，其亦可实 现于需要建构彩色滤光阵列的产品如影像感测器等。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种彩色滤光阵列，包含有管芯区域，该管芯区域定义有至少一管芯角落；多个彩色滤光片，呈阵列排列设置于该管芯区域内；以及至少一阶梯式角落，且该阶梯式角落对应于该管芯角落。
2.如权利要求1所述的彩色滤光阵列，还包含多个布线图案，分别设置于该管芯角落。
3.如权利要求2所述的彩色滤光阵列，其中该布线图案与该管芯角落的两侧边分别具 有45度的夹角。
4.如权利要求2所述的彩色滤光阵列，其中排列于该阶梯式角落内的各彩色滤光片的 顶点的连线平行于该布线图案。
5.如权利要求1所述的彩色滤光阵列，其中该管芯区域定义于元件晶片上，且该元件 晶片包含有多个次像素单元。
6.如权利要求5所述的彩色滤光阵列，其中该等彩色滤光片分别对应于所述多个次像 素单元。
7.如权利要求1所述的彩色滤光阵列，其中该管芯区域定义于玻璃晶片上。
8.如权利要求7所述的彩色滤光阵列，其中所述多个彩色滤光片分别对应于多个设置 于元件晶片上的次像素单元。
9.如权利要求1所述的彩色滤光阵列，其中该阶梯式角落具有至少一第一梯级高度差与第二梯级高度差。
10.如权利要求9所述的彩色滤光阵列，其中该第一梯级高度差不同于该第二梯级高 度差，而使排列于该阶梯式角落内的各彩色滤光片的顶点的连线呈弧形。
11.一种影像装置，包含有基板，其上定义有一管芯区域，且该管芯区域具有至少一管芯角落； 布线图案，设置于该管芯角落；以及彩色滤光阵列，包含有多个彩色滤光片，呈阵列排列设置于该管芯区域内，该彩色滤光 阵列具有至少一彩色滤光阵列角落，且该彩色滤光阵列角落内至少有两彩色滤光片的顶点 与该布线图案具有最短距离。
12.如权利要求11所述的影像装置，其中该布线图案与该管芯角落的两侧边分别具有 45度的夹角。
13.如权利要求11所述的影像装置，其中排列于该彩色滤光阵列角落内的各彩色滤光 片的顶点的连线平行于该布线图案。
14.如权利要求11所述的影像装置，其中该彩色滤光阵列角落为阶梯式角落。
15.如权利要求11所述的影像装置，其中该基板为元件晶片，且该元件晶片包含有多 个次像素单元。
16.如权利要求15所述的影像装置，其中所述多个彩色滤光片分别对应于所述多个次像素单元。
17.如权利要求11所述的影像装置，其中该基板为玻璃晶片。
18.如权利要求17所述的影像装置，其中所述多个彩色滤光片分别对应于多个设置于 元件晶片上的次像素单元。
19.如权利要求11所述的影像装置，其中该影像装置为影像感测器。
20.如权利要求11所述的影像装置，其中该影像装置为影像显示器。
全文摘要
一种彩色滤光阵列，包含有管芯区域，该管芯区域定义有至少一管芯角落、多个呈阵列排列设置于该管芯区域内的彩色滤光片、以及至少一阶梯式角落，且该阶梯式角落对应于该管芯角落而设置。
文档编号H01L27/146GK101930984SQ20091014622
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者吴沂庭 申请人:联华电子股份有限公司