专利名称：彩色滤光片及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色滤光片，特别是涉及一种彩色滤光片的构造及制作方法。
背景技术：
图1a为一般传统彩色滤光片平面结构示意图。其中沿A-A’切一剖面，如图1b所示，其中包括显示区I及非显示区II，其中显示区I包含基板10、R/G/B色阻11、遮盖层(显示区I)12、平坦层(Overcoat Layer)14和电极层13，电极层13可为ITO或其它正在开发中的透明导电氧化物(TCO)，如AZO等，其中非显示区II亦包含遮盖层(非显示区II)12’。随着面板尺寸增加，电压准位会随传导距离发生衰减，造成区域性电压位准不足现象。目前一般针对此现象的解决方法，可通过增加电极层的镀膜厚度来达成，但却会造成光学特性上的损失，例如穿透率的损失。
另外，图2为另一种传统彩色滤光片截面结构示意图。其中包含基板10、R/G/B色阻11、遮盖层(显示区I)12和电极层13，电极层13可为ITO或其它正在开发中的透明导电氧化物(TCO)，如AZO等，亦面临相同问题即是随着面板尺寸增加，因其结构与图1a类似所以也会发生电压准位随传导距离发生衰减，造成区域性电压位准不足现象。
此外，在图1b或图2所示的传统彩色滤光片中，在其周围非显示区II中遮盖层12’亦包含银胶点15的结构，如图1a所示。而传统银胶点15间信号仅靠电极层13传导，但随着面板尺寸增加，将导致银胶点15之间电压准位随传导距离增加亦会发生衰减现象。过去关于此现象的解决方法，都是通过增加电极层的镀膜厚度来降低阻抗或是以增加银胶点的个数来增加传导的能力，但这些先前技术却经常导致工艺时间拉长，生产成本增加，此情况会随着未来若是面板尺寸设计制作越大而影响越大。
发明内容
为解决随着面板结构的不断增大会使得电压位准在传递时随距离增加而发生衰减的现象以及成本考虑，本发明主要在彩色滤光片R/G/B彩色滤光单元间的遮盖层上方加入一层或多层导电层，使导电与电极层间形成互相导通的平行结构，利用阻抗并联的特性达成降低传导阻抗的功能。
依照本发明一优选实施例的彩色滤光片结构包括一基板，具有一显示区及一非显示区；一遮盖层，配置于该基板上，其中该遮盖层于该显示区内定义出多个次像素区；多个彩色滤光单元，对应配置于该基板上的该些次像素区内；一导电层，配置于遮盖层上；以及一电极层，覆盖于该基板上并与该导电层电性上相连接。其制作方法，包括下列步骤提供一基板；于该基板表面形成一遮盖层定义出次像素区内形成彩色滤光单元；在该遮盖层上方形成一导电层；以及在该导电层及该彩色滤光单元形成一电极层并与该导电层电性上相连接。
此外，将此技术利用在彩色滤光片的显示区域外缘(非显示区II)的遮盖层加入一或一层以上的导电层，使导电与电极层间形成互相导通的平行结构，同样是利用阻抗并联的特性达成降低传导阻抗的功能。除上述的优点之外另具有减少现有银胶点使用个数来降低成本的优点。
因此，依照本发明另一优选实施例的彩色滤光片包括一基板，具有一显示区及一非显示区；一遮盖层，配置于该基板上；一导电层，配置在邻接于该显示区边缘处的该非显示区的遮盖层上；以及一电极层，覆盖于该基板及该彩色滤光单元上并与该导电层电性上相连接。其制作方法，包括下列步骤提供一基板，具有一显示区及一非显示区；于该第一基板表面形成一遮盖层；在该非显示区的该遮盖层上方形成一导电层；以及在该基板上形成一电极层并与该导电层电性上相连接。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。
图1a为现有彩色滤光片的平面示意图。
图1b为现有彩色滤光片沿A-A’线的剖面示意图。
图2为另一种现有包含平坦层的彩色滤光片的结构示意图。
图3a～3d为本发明的第一优选实施例中一种彩色滤光片的制作流程图。
图4a为本发明的第二优选实施例中一种彩色滤光片的制作形成R/G/B的彩色滤光单元剖面图。
图4b为本发明的第二优选实施例中一种包含平坦层的彩色滤光片的制作形成平坦层的剖面图。
图4c为本发明的第二优选实施例中一种包含平坦层的彩色滤光片的制作形成导电层的剖面图。
图4d为本发明的第二优选实施例中一种包含平坦层的彩色滤光片的制作形成电极层的剖面图。
图5a为本发明的第三优选实施例中一种彩色滤光片的制作形成平坦层及接触孔(via hole)的剖面图。
图5b为本发明的第三优选实施例中一种彩色滤光片的制作形成电极层的剖面图。
图6a为本发明的第四优选实施例中一种彩色滤光片非显示区的导电层为环状的平面图。
图6b为本发明的第四优选实施例中一种彩色滤光片非显示区的导电层为非连续条状的平面图。
图7a-7c为本发明的第四优选实施例中一种彩色滤光片的制作流程图。
图7d为本发明的第四优选实施例中一种彩色滤光片的制作形成平坦层及接触孔(via hole)的剖面图。
图7e为本发明的第四优选实施例中一种彩色滤光片的制作形成平坦层的剖面图。
简单符号说明10-基板11-R/G/B色阻12-遮盖层(显示区I)12’-遮盖层(非显示区II)13-电极层14-平坦层15-银胶点I-显示区II-非显示区
20-基板21-遮盖层(显示区I)21’-遮盖层(非显示区II)22-彩色滤光单元23-导电层24-次像素单元25-平坦层26-电极层27-接触孔(via hole)具体实施方式
第一实施例以下请配合参考图3a至图3d的工艺剖面图来说明本发明关于彩色滤光片及其制作方法的一优选实施例。
首先，参照图3a，本发明先提供一基板20，如塑料或玻璃基板，接着形成一层遮盖层21以围出次像素单元24，关于遮盖层21的材料包括黑树脂或黑压克力，而该遮盖层21可使用光刻工艺(photo process)、转印工艺(transfer process)、反转印刷法工艺(Reverse printing)、喷墨打印工艺(Inkjetprinting)的方式或杜邦激光打印法方式制作。
接着参照图3b，以溅射法、无电镀法、蒸镀法或喷墨打印工艺(Inkjetprinting)镀上一层或多层的导电层23，再利用光掩模以光刻腐蚀工艺，该光掩模可为形成遮盖层21的光掩模，或以无光掩模技术(Laser Writing、EUVWriting、Electron-Beam或Ion-Beam)定义，对导电层23蚀刻出矩阵状的导电层23，或是先定义出遮盖层21，接着再利用新的光掩模在导电层23定义出多条状的导电层23以及在该遮盖层21间定义出的次像素区24。
接着参照图3c，在该遮盖层21间所定义出的次像素区24以光刻工艺(photo process)、转印工艺(transer process)、反转印刷法工艺(Reverse printing)或喷墨打印工艺(Inkjet printing)的方式形成R/G/B的彩色滤光单元22，最后参照图3d，再以溅射法或非溅射法形成一层电极层26于基板20上，全面覆盖彩色滤光单元22以及导电层23，关于实施例中的电极层26材料可为ITO、ZnO或ZnO掺杂其它金属于其中，如ZnO:Sn、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti或ZnO:In，而且实施例中，该导电层23可为银、钼、钛、铝、铜、铬、铂、钼/铝/钼、钛/铝/钛或铝/铌。
在上述实施例中，是先形成遮盖层21及导电层23后，再形成R/G/B的彩色滤光单元22，然而本领域的技术人员都了解其制作方法亦可先形成R/G/B的彩色滤光单元22，而后形成导电层23，亦即R/G/B的彩色滤光单元22及导电层23的形成先后顺序并不影响彩色滤光片的制作。
形成导电层23后，同样可利用原遮盖层光掩模定义出矩阵状的导电层23；或是以新光掩模定义出多条状的导电层23，或以无光掩模技术(LaserWriting、EUV Writing、Electron-Beam或Ion-Beam)定义，最后同样参照图3d，以溅射法或非溅射法形成一层电极层26于基板20上。
由于阻抗上的有效降低，使本发明的结构具有许多优点包括(1)可选用其它价格较低的电极层26材料(如ZnO:Sn、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti或ZnO:In等)；(2)电极层26的厚度可减薄至400～1500；(3)减少电压准位随传导距离增加发生衰减的现象；(4)因电极层厚度减薄所以可提升现有面板的穿透率。
此外，上述关于导电层23形成的方法，亦可不必使用沉积法沉积该导电层23，而是利用无电镀法直接在遮盖层21上方电镀出特定矩阵状的导电层23或多条状的导电层23，或利用喷墨打印法(Inkjet Printing method)直接在遮盖层21上方打印出特定金属矩阵层或多条状的导电层23，依此方式又可省去光掩模的使用及费用。
第二实施例依照本发明的第二优选实施例的彩色滤光片及其制作方法，其中与第一实施例不同之处，就是会在形成电极层26之前先形成一平坦层25，如图4a所示，依照第一实施例的方式先形成遮盖层21及彩色滤光单元22。
接着参照图4b，形成一平坦层25于彩色滤光单元上，平坦层25可全面覆盖遮盖层21以及彩色滤光单元22，此平坦层25可为热硬化式光致抗蚀剂或是UV光硬化式光致抗蚀剂所组成，接着参照图4c，以溅射法、蒸镀法、喷墨打印工艺(Inket printing)或无电镀法形成多条状或矩阵状的导电层23于遮盖层21上方，并对应该遮盖层21，最后参照图4d，以溅射法或非溅射法形成一层电极层26于基板20上，电极层26可全面覆盖导电层23以及平坦层25，其中导电层23与电极层26电性上相连接，利用阻抗并联的特性达成降低传导阻抗的功能。
第三实施例依照本发明的第三优选实施例的彩色滤光片及其制作方法，其中与第二实施例不同之处，就是先形成导电层23，而后形成平坦层25，因此，平坦层25必须要有接触孔(via hole)27来导通导电层23与电极层26间的电性。
首先依照第二实施例完成遮盖层21、彩色滤光单元22及导电层23后，如图3c所示，接着参照图5a，全面形成一平坦层25于彩色滤光单元22及导电层23上后，在平坦层25上以光刻腐蚀工艺或以无光掩模技术(LaserWriting、EUV Writing、Electron-Beam或Ion-Beam)定义出一个以上的接触孔(via hole)27使得导电层23露出，最后参照图5b，再以溅射法或非溅射法形成一层电极层26于基板20上，电极层26可全面覆盖该平坦层25以及该导电层23，使得导电层23与电极层26通过接触孔27电连接，利用阻抗并联的特性达成降低传导阻抗的功能。
第四实施例依照本发明的第四优选实施例的彩色滤光片及其制作方法首先参照图6a，并沿着B-B’线切一剖面，如图7a所示，提供一基板20，具有一显示区I及一非显示区II；于该基板20表面依照第一实施例关于遮盖层21的方法在非显示区II形成一遮盖层21’；接着参考图7b，在该非显示区II的该遮盖层21’上方依照第一实施例关于形成导电层23的方法形成一导电层23’，其中在非显示区II的导电层23’可形成为封闭式环状(图6a)或非连续条状环绕(图6b)该显示区I周围的结构；最后再参照图7c，利用依照第一实施例关于形成电极层26的方法形成一层电极层26于基板20上并与该导电层23’电性上相连接。
依照本发明的第四优选实施例亦可在形成电极层26之前先形成一平坦层25首先参照图7a，提供一基板20，具有一显示区I及一非显示区II；于非显示区II的基板20表面利用上述实施例关于形成遮盖层21的方法形成一遮盖层21’；在形成该电极层26前，参照图7d，可先形成一平坦层25于显示区I的遮盖层21及导电层23上方，而未覆盖非显示区II的导电层23’，并在平坦层25上以光刻腐蚀工艺或以无光掩模技术(Laser Writing、EUVWriting、Electron-Beam或Ion-Beam)定义出一个以上的接触孔(via hole)27使得部分导电层23露出，并利用上述实施例关于形成电极层的方法形成一层电极层26于基板20上，并使得显示区I的导电层23与非显示区II的导电层23’都与电极层26电性相连。
此外，本发明亦可先形成平坦层25于显示区I的彩色滤光单元22上，接着参照图7e，在显示区I与非显示区II以上述实施例关于形成导电层23与23’，最后形成一层电极层26于基板20上，电极层26可全面覆盖导电层23以及平坦层25，并使得导电层23及23’与电极层26电性相连。
综上所述，本发明的方法主要提供一种彩色滤光片及其制作方法，利用在彩色滤光单元间的遮盖层上方加入一层或多层导电层，使导电层与电极层间形成互相导通的平行结构，利用阻抗并联可降低传导阻抗的特性达成降低传导阻抗的功能，本发明可选用其它价格较低的电极层材料(如ZnO:Sn、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti或ZnO:In等)及银胶点15的数目；同时可减薄现有电极层厚度相对提升现有面板的穿透率，而该导电层可为银、钼、钛、铝、铜、铬、铂、钼/铝/钼、钛/铝/钛或铝/铌。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种彩色滤光片，包括基板，具有显示区及非显示区；遮盖层，以不连续分布配置于该基板上，并于该显示区内定义出多个次像素区；多个彩色滤光单元，设置于该基板上并对应配置于该些次像素区内；导电层，配置于遮盖层上；以及电极层，配置于该遮盖层以及该些彩色滤光单元上并与该导电层电连接。
2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该电极层包括ITO、IZO、ZnO:Sn、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti或ZnO:In。
3.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该遮盖层的材料包括黑树脂或黑压克力。
4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该导电层为一或一层以上结构。
5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该导电层为矩阵状或多条状。
6.如权利要求1所述的彩色滤光片，还包括平坦层，位于该些彩色滤光单元及该电极层之间。
7.如权利要求6所述的彩色滤光片，其中该导电层位于该平坦层及该电极层之间。
8.如权利要求6所述的彩色滤光片，其中该导电层位于该平坦层及该遮盖层之间。
9.如权利要求8所述的彩色滤光片，其中该平坦层具有至少一接触孔，使得该导电层与该电极层经由该至少一接触孔电连接。
10.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该遮盖层与该导电层位于该显示区以及该非显示区内。
11.如权利要求10所述的彩色滤光片，其中该非显示区上的该导电层与该电极层电连接。
12.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该导电层为金属。
13.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该导电层包含银、钼、钛、铝、铜、铬、铂、钼/铝/钼、钛/铝/钛或铝/铌。
14.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该电极层的厚度约为400至1500。
15.一种彩色滤光片，包括基板，具有显示区及非显示区；多遮盖层，配置于该基板上，其中该些遮盖层于该显示区内定义出多个次像素区；多个彩色滤光单元，设置于该基板上且对应配置于该些次像素区内；导电层，配置在邻接于该显示区边缘处的该非显示区的遮盖层上；以及电极层，配置于该遮盖层以及该些彩色滤光单元上并与该导电层电连接。
16.如权利要求15所述的彩色滤光片，其中该电极层包括ITO、IZO、ZnO:Sn、ZnO:V、ZnO:Co、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:Ti或ZnO:In。
17.如权利要求15所述的彩色滤光片，其中该遮盖层的材料包括树脂或压克力。
18.如权利要求15所述的彩色滤光片，其中该导电层为一或一层以上结构。
19.如权利要求15所述的彩色滤光片，其中该导电层为封闭式环状或非连续条状环绕该显示区周围的结构。
20.如权利要求15所述的彩色滤光片，还包括平坦层，位于该些彩色滤光单元及该导电层上，并位于该电极层下，且该平坦层具有至少一接触孔，使得该导电层与该电极层经由该至少一接触孔电连接。
全文摘要
本发明涉及一种彩色滤光片，特别是涉及一种彩色滤光片的构造及制作方法。通过在彩色滤光片R/G/B彩色滤光单元间的遮盖层上方加入一层或多层导电层，使导电层与电极层间形成互相导通的平行结构，利用此并联结构以降低传导阻抗。
文档编号G02B5/22GK1794019SQ20051013755
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年12月30日
发明者黄彦衡, 刘佑玮, 丁友信, 黄国有 申请人:友达光电股份有限公司