专利名称：彩色滤光片及测试图案的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种彩色滤光片及测试图案的制作方法，且特别是有关于一种质 量良好的彩色滤光片及测试图案的制作方法。
背景技术：
彩色平面显示器近来已被广泛的运用。随着驱动技术的改良，使其具有低的消耗 电功率、薄型、量轻、低电压驱动等优点。目前，彩色平面显示器已经广泛的应用在摄录放影 机、笔记型计算机、桌上型显示器及各种投影设备上。一般而言，彩色平面显示器主要是由一彩色滤光片来达到多彩化的效果。彩色滤 光片上主要包括黑矩阵图案与彩色滤光图案等。黑矩阵图案的设置除了可以分隔彩色滤 光图案之外，还可以防止平面显示器中薄膜晶体管、字符线与位线位置上的光泄漏(Light leakage)现象。目前黑矩阵图案所使用的材料主要分为两大类，一为金属类例如铬金属 (Chromium, Cr)，而另一为树脂类。其中，以铬金属材质的黑矩阵图案虽然具有良好的遮光 效果，但基于环保要求，铬金属已逐渐不被采用。树脂类的黑矩阵图案除了较为环保之外，其制程与后续形成红、绿、蓝颜色光阻的 制程相类似，而具有相当高的实用性。但由于光遮蔽的效果较差，树脂层必须具有较厚的厚 度，例如介于1. 2 μ m至1. 5 μ m才能达成。以如此厚的树脂层作为彩色滤光片上的黑矩阵 图案，会使得彩色滤光片的表面出现显著的起伏情形。因此，形成于彩色滤光片上的配向层 容易有配向不均勻的情形，而电极层也往往有断线的现象而造成显示质量不佳。
发明内容
本发明提供一种彩色滤光片，相邻彩色滤光图案之间的起伏较为平缓。本发明提供一种测试图案的制作方法，以藉由测试图案获得适当的制程条件来制 作表面起伏较平缓的彩色滤光片。本发明提出一种彩色滤光片，其包括一黑矩阵图案以及多个彩色滤光图案。黑矩 阵图案具有多个开口。各彩色滤光图案具有一主体部以及一突出部。主体部位于其中一个 开口中，而突出部连接于主体部并覆盖于黑矩阵图案上，其中各彩色滤光图案的突出部直 接接触相邻的其中一个彩色滤光图案的突出部以在相邻的彩色滤光图案为不同材质时定 义出一接触面，且接触面不与黑矩阵图案被覆盖的顶表面平行。在本发明的一实施例中，上述的黑矩阵图案包括多条横线以及多条纵线，且横线 以及纵线围出开口。各彩色滤光图案的突出部例如覆盖于其中一条纵线上，或是其中一条 横线上。在本发明的一实施例中，上述的突出部包括多个突出图案。在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片还包括一电极层，其覆盖黑矩阵图案 以及彩色滤光图案，在相互接触的突出部上，电极层为连续的。在本发明的一实施例中，上述的黑矩阵图案为一树脂黑矩阵。
在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光图案的膜厚实质上为1.2μπι-2.0μπι。在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片更包括一配向层，其覆盖黑矩阵图案 以及彩色滤光图案。本发明还提出一种测试图案的制作方法。首先，形成一黑矩阵图案，且黑矩阵图案 具有等间距的多个开口。接着，于黑矩阵图案上形成一第一光阻材料层。以一第一光罩为 罩幕，图案化第一光阻材料层。第一光罩具有多个第一光罩图案，对应于部分开口，其中第 一光罩图案的宽度不同，以形成对应的多个第一测试图案。然后，于黑矩阵图案以及第一测 试图案上形成一第二光阻材料层。并且，以一第二光罩为罩幕，图案化第二光阻材料层。第 二光罩具有多个对应于另一部份开口的第二光罩图案，第二光罩图案的宽度不同以形成相 邻于第一测试图案的多个第二测试图案。在本发明的一实施例中，上述的第一光阻材料层与第二光阻材料层的材质不同。在本发明的一实施例中，上述的第一光阻材料层为一红色光阻材料层、一蓝色光 阻材料层或一绿色光阻材料层其中一者，而第二光阻材料层为另一者。在本发明的一实施例中，上述的测试图案的制作方法更包括调整第一光罩图案的 宽度以及第二光罩图案的宽度，以使其中一个第一测试图案在黑矩阵图案上直接接触其中 一个第二测试图案。在本发明的一实施例中，上述的测试图案的制作方法更包括调整图案化制程的制 程条件，以使其中一个第一测试图案在黑矩阵图案上直接接触其中一个第二测试图案以定 义出一接触面，且接触面不与黑矩阵图案被覆盖的顶表面平行。基于上述，本发明藉由测试图案的制作找到适当的制程条件来制作彩色滤光片。 彩色滤光片中，相邻的彩色滤光图案可以直接接触且不重迭而使彩色滤光片的表面起伏较 为平缓。所以彩色滤光图案上的其它膜层可以具有较好的质量与信赖性。也就是说，本发 明的彩色滤光片质量优良且信赖性佳。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
图1绘示为本发明的一实施例的彩色滤光片上视示意图。图2为图1的彩色滤光片沿剖线1-1’所绘示的剖面示意图。图3绘示为本发明的另一实施例的彩色滤光片上视示意图。图4绘示为本发明的又一实施例的彩色滤光片的上视示意图。图5-图8绘示为本发明的一实施例的测试图案制作方法。图9绘示为本发明的一实施例的测试图案上视示意图。
具体实施例方式图1绘示为本发明的一实施例的彩色滤光片上视示意图，而图2为图1的彩色滤 光片沿剖线1-1’所绘示的剖面示意图。请同时参照图1，彩色滤光片100包括一黑矩阵图 案110以及多个彩色滤光图案120。黑矩阵图案110具有多个开口 112。各彩色滤光图案 120至少位于其中一个开口 112中。在本实施例中，黑矩阵图案110例如包括多条横线114
4以及多条纵线116，且横线114以及纵线116围出开口 112。也就是说，黑矩阵图案110为 网格状的图案设计。在本实施例中，黑矩阵图案110为一树脂黑矩阵。为了达到良好的遮光效果， 黑矩阵图案110的膜厚必须具有一定的厚度。另外，彩色滤光图案120的膜厚实质上为 1. 2 μ m-2. 0 μ m。为了达到良好的滤光效果，彩色滤光图案120必需部分地重迭于黑矩阵图 案110上。因此，彩色滤光片100的表面容易有显著的起伏变化。举例来说，在黑矩阵图案 110与彩色滤光图案120重迭处，彩色滤光片100的表面起伏变化至少与彩色滤光图案120 的膜厚一致或近似。这样的表面起伏不利于后续组件或是膜层的制作，也会影响后续组件 或是膜层的质量。所以，本实施例提出各彩色滤光图案120具有一主体部122以及一突出部124的 设计。主体部122位于其中一个开口 112中，而突出部124连接于主体部122并覆盖于黑 矩阵图案110上。此外，各彩色滤光图案120的突出部124直接接触相邻的其中一个彩色 滤光图案120的突出部124。特别是，相邻的彩色滤光图案120为不同材质时，相接触的突 出部124定义出一接触面126。具体而言，各彩色滤光图案120的突出部122例如覆盖于其 中一条纵线114上。请参照图2，彩色滤光片100还包括一基板102，且黑矩阵图案110以及彩色滤光 图案120系配置于基板102上。本实施例的彩色滤光图案120中，突出部124由主体部122 向黑矩阵图案110延伸而覆盖部份的黑矩阵图案110。值得一提的是，相邻的突出部124若彼此覆盖，则接触面126与黑矩阵图案110被 覆盖的顶表面114平行。这样的配置关系会使得彩色滤光片100的表面起伏加剧而不利于 后续膜层的质量与信赖性。因此，本实施例的接触面126不与黑矩阵图案110被覆盖的顶 表面114平行。如此一来，相邻的彩色滤光图案120系直接接触但未彼此覆盖以使彩色滤 光片100表面的起伏较为平缓。因此，本实施例的设计有助于提高后续膜层的质量及信赖 性。详言之，彩色滤光片100还包括一电极层130，其覆盖黑矩阵图案110以及彩色滤 光图案120。值得一提的是，有了突出部124的设计，彩色滤光片100具有起伏较平缓的表 面。所以，在相互接触的突出部124上，电极层130为连续的。也就是说，本实施例的设计 有助于避免电极层130因过于显著的表面起伏而断线。另外，彩色滤光片100还包括一配向层140，其覆盖黑矩阵图案110以及彩色滤光 图案120。相似地，本实施例的设计因为相邻突出部124彼此接触，配向层140可形成于起 伏较为平缓的表面上。如此一来，配向层140在各区域所提供的配向效果可以较为均勻。突出部124的设计有助于提高电极层130的连续性也可以增加配向层140的均勻 性。所以，彩色滤光片100具有良好的质量。在本实施例中，突出部124是设置于主体部 122两侧并覆盖在黑矩阵图案110的纵线116上。不过，在其它的实施例中，突出部124可 以依照其它的方式设置。图3绘示为本发明的另一实施例的彩色滤光片上视示意图。请参照图3，彩色滤 光片200与前述的彩色滤光片100都包括黑矩阵图案110与彩色滤光图案120。本实施例 中，彩色滤光片200的彩色滤光图案120更包括覆盖于横线114上的突出部224。每一彩 色滤光图案120可以直接接触横向相邻彩色滤光片120，也可以直接接触纵向相邻的彩色滤光片120。此外，在本实施例中，纵向相邻的彩色滤光图案120例如由相同的材质制作而 成，所以突出部224与主体部122可以是一体成型。纵向相邻的彩色滤光图案120也可以 为一体成型而未定义出接触面。在这样的设计之下，当电极层(未绘示)配置于彩色滤光图案120与黑矩阵图案 110上，电极层(未绘示)在横向及纵向上都不容易有断线的问题。相似地，当彩色滤光片 200上配置配向层(未绘示)时，配向层(未绘示)的配向均勻性可以更进一步地提升。换 言之，彩色滤光片200的表面起伏较为平缓而使彩色滤光片200具有较佳的质量。值得一提的是，在其它的实施例中，彩色滤光片200也可以仅有突出部224的设 计。本发明并不限定突出部的配置位置，只要相邻的彩色滤光图案120在黑矩阵图案110 上彼此接触但未彼此覆盖就符合本发明的精神。图4绘示为本发明的又一实施例的彩色滤光片的上视示意图。请参照图4，彩色滤 光片300与图3的彩色滤光片200大致相同。不过，彩色滤光片300中突出部320包括多 个突出图案324。也就是说，本实施例的突出部320并非单一图案所构成而是由多个图案所 构成。这样的设计方式可以更有效地增进配向层(未绘示)的配向均勻性。当然，电极层 (未绘示)的连续性也不容易受影响，亦即不容易有断线的问题产生。上述的彩色滤光片100、200及300中，彩色滤光图案120是以红色、绿色或是蓝色 的光阻材料经微影制程图案化而成。不同光阻材料具有不同的曝光敏感性。因此，要使不 同颜色的彩色滤光图案120彼此接触却不重迭，可能要采用特定的制程条件。本发明遂提 出一种测试图案的制作方法，以获得适当的制程条件。图5-图8绘示为本发明的一实施例的测试图案制作方法，而图9绘示为本发明的 一实施例的测试图案上视示意图。首先，请参照图5，于基板502形成一黑矩阵图案510，且 黑矩阵图案510具有等间距的多个开口 512。本实施例的制作方法是为了获得适当的制程 条件以制作上述的彩色滤光片100、200与300。因此，黑矩阵图案510的尺寸设计例如与上 述的黑矩阵图案110相同。接着，请同时参照图6与图7，于黑矩阵图案510上形成一第一光阻材料层520’。 第一光阻材料层520’为一红色光阻材料层、一蓝色光阻材料层或一绿色光阻材料层其中一
者ο此外，以一第一光罩610为罩幕，图案化第一光阻材料层520’。值得一提的是，第 一光罩610具有多个第一光罩图案612，其对应于部分开口 512，且第一光罩图案612的宽 度Wl各自不同。经由曝光、显影等微影制程步骤之后第一光阻材料层520’会被图案化成 对应的多个第一测试图案520。此时，第一测试图案520的宽度会随第一光罩图案612的 宽度变化而有所不同。因此，各第一测试图案520覆盖于黑矩阵图案510上的第一突出部 520W也会有不同宽度。之后，请同时参照图7与图8，于黑矩阵图案510以及第一测试图 案520上形成一 第二光阻材料层530’。并且，以一第二光罩620为罩幕，图案化第二光阻材料层530’而形 成相邻于第一测试图案520的多个第二测试图案530。第二光罩620具有多个对应于另一 部份开口 512的第二光罩图案622，且第二光罩图案622的宽度不同。所以，第二测试图案 530覆盖于黑矩阵图案510的第二突出部530W也具有不同的宽度。另外，本实施例的第二 光阻材料层530’为一红色光阻材料层、一蓝色光阻材料层或一绿色光阻材料层其中另一者。也就是说，第一测试图案520与第二测试图案530的材质不同。请接着参照图9，依照上述制作步骤可以制作如图9所绘示的测试图案500。在上 述的制程步骤中，第一光罩图案612分别具有不同的宽度Wl且第二光罩图案622也分别具 有不同的宽度W2。所以，在特定尺寸设计的黑矩阵图案510上方，第一测试图案520与第二 测试图案530之间具有不同的间隙a-e。具体而言，本实施例的制作方还包括调整第一光罩图案612的宽度Wl以及第二光 罩图案622的宽度W2，以使其中一个第一测试图案520在黑矩阵图案510上直接接触但不 重迭其中一个第二测试图案530。也就是说，本实施例要藉由测试图案500的制作找出间 隙a-e缩小为0的制程条件。值得一提的是，第一光阻层520’与第二光阻层530’为不同 的光阻材料层，所以两者对于微影制程中曝光步骤的敏感性不同。因此，间隙a-e的大小也 可以借着图案化制程的制程条件的控制，例如曝光时间的长短，来调整。由于第一测试图案520与第二测试图案530为不同的材料，第一测试图案520直 接接触但不重迭第二测试图案530可以定义出不与黑矩阵图案510被覆盖的顶表面平行的 一接触面。也就是说，一但找到这样的制程条件，就可以应用于上述的彩色滤光片100、200 以及300的制作。综上所述，本发明的彩色滤光图案在黑矩阵上直接接触但不重迭。在彩色滤光图 案彼此接触的区域中，彩色滤光片的表面起伏较小。所以，形成电极层时不容易产生断线的 问题。此外，形成配向层时也不容易有配向不均的情形发生。另外，本发明提出的测试图案 制作方法可以测试不同材质的光阻在何种条件之下可以形成彼此接触的彩色滤光图案。虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视前述的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种彩色滤光片，其特征在于，包括一黑矩阵图案，具有多个开口 ；以及多个彩色滤光图案，各该彩色滤光图案具有一主体部以及一突出部，该主体部位于其 中一该开口中，而该突出部连接于该主体部并覆盖于该黑矩阵图案上，其中各该彩色滤光 图案的该突出部直接接触相邻的其中一该彩色滤光图案的该突出部，以在相邻的该些彩色 滤光图案为不同材质时定义出一接触面，该接触面不与该黑矩阵图案被覆盖的顶表面平 行。
2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该黑矩阵图案包括多条横线以及多 条纵线，该些横线以及该些纵线围出该些开口。
3.如权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，各该彩色滤光图案的该突出部覆盖于其中一条纵线上，或是其中一条横线上。
4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该突出部包括多个突出图案。
5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，还包括一电极层，覆盖该黑矩阵图案 以及该些彩色滤光图案，在相互接触的该些突出部上，该电极层为连续的。
6.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该些彩色滤光图案的膜厚实质上为 1. 2 μ m-2. 0 μ m。
7.—种测试图案的制作方法，其特征在于，包括形成一黑矩阵图案，该黑矩阵图案具有等间距的多个开口 ；于该黑矩阵图案上形成一第一光阻材料层；以一第一光罩为罩幕，图案化该第一光阻材料层，该第一光罩具有多个第一光罩图案， 对应于部分该些开口，其中该些第一光罩图案的宽度不同，以形成对应的多个第一测试图 案；于该黑矩阵图案以及该些第一测试图案上形成一第二光阻材料层；以及以一第二光罩为罩幕，图案化该第二光阻材料层，该第二光罩具有多个对应于另一部 份该些开口的第二光罩图案，该些第二光罩图案的宽度不同以形成相邻于该些第一测试图 案的多个第二测试图案。
8.如权利要求7所述的测试图案的制作方法，其特征在于，该第一光阻材料层与该第 二光阻材料层的材质不同。
9.如权利要求7所述的测试图案的制作方法，其特征在于，该第一光阻材料层为一红 色光阻材料层、一蓝色光阻材料层或一绿色光阻材料层其中一者，而该第二光阻材料层为 另一者。
10.如权利要求7所述的测试图案的制作方法，其特征在于，还包括调整该些第一光罩 图案的宽度以及该些第二光罩图案的宽度，以使其中一该第一测试图案在该黑矩阵图案上 直接接触其中一该第二测试图案。
11.如权利要求7所述的测试图案的制作方法，其特征在于，还包括调整图案化制程的 制程条件，以使其中一该第一测试图案在该黑矩阵图案上直接接触其中一该第二测试图案 以定义出一接触面，该接触面不与该黑矩阵图案被覆盖的顶表面平行。
全文摘要
一种彩色滤光片，其包括一黑矩阵图案以及多个彩色滤光图案。黑矩阵图案具有多个开口。各彩色滤光图案具有一主体部以及一突出部。主体部位于其中一个开口中，而突出部连接于主体部并覆盖于黑矩阵图案上，其中各彩色滤光图案的突出部直接接触相邻的其中一个彩色滤光图案的突出部以在相邻的彩色滤光图案为不同材质时定义出一接触面，且接触面不与黑矩阵图案被覆盖的顶表面平行。
文档编号G02F1/1335GK102081253SQ200910225000
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者黃俊益 申请人:中华映管股份有限公司, 华映视讯(吴江)有限公司