CN101169550A - 彩色滤光片基板及图案化掩模 - Google Patents

Abstract

一种彩色滤光片基板及图案化掩模。彩色滤光片基板包括一遮光层及一滤光材料层。遮光层具有一透光开口。滤光材料层系至少覆盖透光开口。滤光材料层具有一梯形凸出部。梯形凸出部系对应于透光开口的一透光长边并覆盖部分之遮光层。

Description

彩色滤光片基板及图案化掩模

【技术领域】

本发明是有关于一种彩色滤光片基板及图案化掩模，且特别是有关于一种可降低掩模雾化现象的彩色滤光片基板及图案化掩模。

【背景技术】

液晶显示面板具有体积小、画质高及寿命长等优点，使得液晶显示面板广泛地应用于各式电子装置中。液晶显示面板主要由背光模块、薄膜晶体管基板及彩色滤光片基板所组成。在制作薄膜晶体管基板及彩色滤光片基板的过程中，光刻制程系为常见的一个制程步骤。

就彩色滤光片而言，在图案化滤光材料层的光刻制程中，系以一掩模作为屏蔽，并以一光束曝光一滤光材料层。

然而，在滤光材料层曝光的过程中，光束将会激发滤光材料层的光启始剂，而激发污染物。污染物挥发时，将附着于掩模上，而造成掩模雾化。雾化的掩模将影响光束的精准度。此时，生产线必须更换掩模，才能再进行生产。如此一来，不仅影响产品品质，更降低产能。因此，如何改善掩模雾化的情况实为目前研究发展的一重要方向。

【发明内容】

本发明是有关于一种彩色滤光片基板及图案化掩模，其利用梯形凸出部及梯形凹口的结构，来改变部分光束的散射路径。即可避免在滤光材料层的同一处接收过多的光束，以减少污染物的挥发量。

根据本发明的一方面，提出一种彩色滤光片基板，包括一遮光层及一滤光材料层。遮光层具有一透光开口。滤光材料层系至少覆盖透光开口。滤光材料层具有一梯形凸出部。梯形凸出部系对应于透光开口的一透光长边并覆盖部分之遮光层。

根据本发明的另一方面，提出一种图案化掩模，用以图案化一滤光材料层。滤光材料层系形成于一彩色滤光基板上。图案化掩模包括一透光基板及一遮光图案层。遮光图案层系形成于透光基板上。遮光图案层具有一曝光开口，曝光开口具有一梯形凹口。梯形凹口系位于曝光开口的一曝光长边。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1绘示依照本发明第一实施例的彩色率光片基板(Color FilterSubstrate)的示意图；

图2绘示图1的彩色滤光片基板的制造流程图；

图3A～3H绘示依照图2的各步骤的示意图；

图4绘示依照本发明第二实施例的彩色滤光片基板的示意图；

图5绘示依照本发明第二实施例的图案化掩模的示意图；

图6绘示依照本发明第三实施例的彩色滤光片基板的示意图；以及

图7绘示依照本发明第三实施例的图案化掩模的示意图。

【具体实施方式】

第一实施例

请参照图1，其绘示依照本发明第一实施例的彩色率光片基板(ColorFilter Substrate)100的示意图。彩色滤光片基板100包括一遮光层110及一滤光材料层120。遮光层110(又称为黑色矩阵(Black Matrix))具有一透光开口111(如虚线所示的区域)。滤光材料层120系至少覆盖透光开口111，在本实施例中，滤光材料层120完整覆盖透光开口111及一部份的遮光层110。滤光材料层120具有一梯形凸出部121，梯形凸出部121系对应于透光开口111的一第一透光长边111a并覆盖部分之遮光层110。如图1所示，滤光材料层120在第一透光长边111a处并非为一直线，而是以梯形凸出部121向外凸出。

滤光材料层120的材质系为具有某种原色的透光材料，例如是红色透光材料、绿色透光材料或蓝色透光材料。一般而言，相邻的两个画素之间，二个滤光材料层120系以遮光层110作区隔，以确保相邻的两个画素不会互相污染，并提高色彩的对比度。

虽然梯形凸出部121系向外凸出，但梯形凸出部121仍位于遮光层110的范围内，并未超出至另一画素的范围。如图1所示，梯形凸出部121的凸出部高度121d小于相邻二滤光材料层120的间距D120。因此，两个相邻的画素之间，仍然以遮光层110作良好的区隔。

梯形凸出部121具有一凸出部短边121a及一凸出部长边121b。凸出部短边121a系位于凸出部长边121b的外侧。也就是说，梯形凸出部121的宽度由内向外逐渐缩小。

梯形凸出部121具有一凸出部斜边121c。凸出部斜边121c与凸出部长边121b的夹角θ121大于30度。在本实施例中，凸出部斜边121与凸出部长边121b的夹角θ121系为45度。

本实施例的梯形凸出部121系为一等腰梯形结构。所以，梯形凸出部121的两个凸出部斜边121c与凸出部长边121b的两个夹角θ121相等。

请同时参照图2及图3A～3H，图2绘示图1的彩色滤光片基板100的制造流程图，图3A～3H绘示依照图2的各步骤的示意图。首先，请参照图3A，在步骤S102中，提供一透光基板130。

接着，请参照图3B，在步骤S104中，形成一遮光材料110’于透光基板130上。

然后，请参照图3C，在步骤S106中，图案化遮光层110，以形成数个透光开口111。

接着，请参照图3D，在步骤S108中，形成具有某种原色的一滤光材料层120于透光基板130上。

然后，请参照图3E，在步骤S110中，提供一图案化掩模200。图案化掩模200包括一透光基板210及一遮光图案层220。遮光图案层220系形成于透光基板210上。遮光图案层220具有一曝光开口230。上述的滤光材料层120系为一种负型光阻，滤光材料层120透过曝光开口230曝光并经过显影液显影后，已曝光的滤光材料层120将会留下。也就是说，曝光开口230的形状系对应于欲留下的曝光材料层120的形状。

更详细来说，请同时参照图1及图3E。曝光开口230具有一梯形凹口231。梯形凹口231系相对于曝光材料层120的梯形凸出部121。梯形凹口231系位于曝光开口230的一第一曝光长边230a。所以，曝光开口230在第一曝光长边230a处并非为一直线，而是以梯形凹口231向外侧缩入。

梯形凹口231具有一凹口短边231a及一凹口长边231b，凹口短边231a系位于凹口长边231b的外侧。也就是说，梯形凹口231的宽度由外向内逐渐缩小。

梯形凹口231具有一凹口斜边231c。较佳地，凹口斜边231c与凹口长边231b的夹角θ231大于30度。在本实施例中，凹口斜边231c与凹口长边231b的夹角θ231系为45度。

本实施例的梯形凹口231系为一等腰梯形结构。所以，梯形凹口231的两个凹口斜边231c与凹口长边231b的两个夹角θ231相等。

然后，请参照图3F，在步骤S112中，以图案化掩模200为屏蔽，曝光上述的滤光材料层120。

接着，请参照图3G及3H，在步骤S114中，以显影液显影已曝光的滤光材料层120。其中图3G系为图3E的图案化掩模200及图1的彩色滤光片基板100沿截面线G-G’的剖面图，图3H系为图3E的图案化掩模200及图1的彩色滤光片基板100沿截面线H-H’的剖面图。如图3H所示，图案化掩模200的梯形凹口231系对应于彩色滤光片基板100的梯形凸出部121。所以梯形凹口231系对应于彩色滤光片基板100的遮光层110的部分区域，并未超出遮光层110的范围。因此，留下的滤光材料层120并未超出至另一画素的范围。

如此，即形成具有上述原色的一画素。其余的画素亦可以步骤S108至步骤S114来形成具有其它原色的画素。例如重复执行三次步骤S108及步骤S110即可形成三种原色(红色、绿色及蓝色)的画素。

在上述曝光步骤中，曝光开口230的梯形凹口231改变了部分光束的散射路径，因此减少了光束激发滤光材料层120的机会。使得污染物的挥发量大幅减少，更减少图案化掩模200雾化的情况。

虽然在上述实施例的彩色滤光片基板100及图案化掩模200中，滤光材料层120系以一个梯形凸出部121为例作说明，曝光开口230系以一个梯形凹口231为例作说明。然而，梯形凸出部121及梯形凹口231的数量并非用以限定本发明，例如梯形凸出部121及梯形凹口231的数量系可以是两个、三个、甚至多个。设计者系可依据产品需求及制程条件选用梯形凸出部121及梯形凹口231的适当数量。为了清楚说明各种实施态样，以下更以第二实施例及第三实施例说明如下。

第二实施例

请参照图4，其绘示依照本发明第二实施例的彩色滤光片基板300的示意图。本实施例的彩色滤光片基板300与第一实施例的彩色滤光片基板100不同的处在于：本实施例的滤光材料层320具有二个梯形凸出部，其余相同的处不再重述。

如图4所示，滤光材料层320具有第一梯形凸出部321及第二梯形凸出部322，第一梯形凸出部321及第二梯形凸出部322分别对应于透光开口111的第一透光长边111a及第二透光长边111b。第一梯形凸出部321及第二梯形凸出部322交错排列。第一梯形凸出部321位于第一透光长边111a的三分之一处，第二梯形凸出部322位于第二透光长边111b的三分之二处。

本实施例的第一梯形凸出部321及第二梯形凸出部322实质上与第一实施例的梯形凸出部121形状相似，在此不再重述。并且第一梯形凸出部32 1的面积实质上等于第二梯形凸出部322的面积。

此外，本实施例的彩色滤光片基板300所对应的图案化掩模400，亦具有对应的结构。请参照图5，其绘示依照第二实施例的图案化掩模400的示意图。本实施例的图案化掩模400与第一实施例的图案化掩模200不同之处在于：本实施例的曝光开口430具有二个梯形开口，其余相同之处不再重述。

如图5所示，曝光开口430具有第一梯形开口431及第二梯形开口432。第一梯形凹口321及第二梯形凹口432分别位于曝光开口430的相对的第一曝光长边230a及第二曝光长边230b。第一梯形凹口431及第二梯形凹口432交错排列。第一梯形凹口431位于第一曝光长边230a的三分之一处，第二梯形凹口432位于第二曝光长边230b的三分之二处。

本实施例的第一梯形凹口431及第二梯形凹口432实质上与第一实施例的梯形凹口231形状相似，在此不再重述。并且第一梯形凹口431的面积实质上等于第二梯形凹口432的面积。

如上所述，曝光开口430的第一曝光长边230a及第二曝光长边230b处，皆可分别透过第一梯形凹口431及第二梯形凹口432来改变部分光束的散射路径。如此一来，即可避免在滤光材料层320的同一处接收过多的光束，以减少污染物的挥发量。

第三实施例

请参照图6，其绘示依照本发明第三实施例的彩色滤光片基板500的示意图。本实施例的彩色滤光片基板500与第一实施例的彩色滤光片基板100不同的处在于：本实施例的滤光材料层520具有三个梯形凸出部，其余相同的处不再重述。

如图6所示，滤光材料层520具有一第一梯形凸出部521、一第二梯形凸出部522及一第三梯形凸出部523。第一梯形凸出部521、第二梯形凸出部522及第三梯形凸出部523系交错排列。第一梯形凸出部521系对应于透光开口111的第一透光长边111a的中点处，第二梯形凸出部522及第三梯形凸出部523分别对应于透光开口111的第二透光长边111b的四分之一及四分之三处。

本实施例的第一梯形凸出部521、第二梯形凸出部522与第三梯形凸出部523实质上与第一实施例的梯形凸出部121形状相似，在此不再重述。其中第一梯形凸出部521的面积大于第二梯形凸出部522的面积，且第二梯形凸出部522的面积等于第三梯形凸出部523的面积。

此外，本实施例的彩色滤光片基板500所对应的图案化掩模600，亦具有对应的结构。请参照图7，其绘示依照本发明第三实施例的图案化掩模600的示意图。本实施例的图案化掩模600与第一实施例的图案化掩模200不同的处在于：本实施例的曝光开口630三个梯形开口，其余相同的处不再重述。

如图7所示，曝光开口630具有一第一梯形凹口631、一第二梯形凹口632及一第三梯形凹口633。第一梯形凹口631系位于曝光开口630的第一曝光长边230a的中点处，第二梯形凹口632及第三梯形凹口633系位于曝光开口630的第二曝光长边230b的四分之一及四分之三处。

本实施例的第一梯形凹口631、第二梯形凹口632与第三梯形凹口633实质上与第一实施例的梯形凹口230形状相似，在此不再重述。其中第一梯形凹口631的面积大于第二梯形凹口632的面积，且第二梯形凹口632的面积等于第三梯形凹口633的面积。

如上所述，曝光开口630的第一曝光长边230a及第二曝光长边230b处，皆可分别透过第一梯形凹口631、第二梯形凹口632及第三梯形凹口633来改变部分光束的散射路径。如此一来，即可避免在滤光材料层520的同一处接收过多的光束，以减少污染物的挥发量。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明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，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种彩色滤光片基板(Color Filter Substrate)，包括：

一遮光层，具有一透光开口；以及

一滤光材料层，系至少覆盖该透光开口，该滤光材料层具有一第一梯形凸出部，该第一梯形凸出部系对应于该透光开口的一第一透光长边并覆盖部分之该遮光层。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该滤光材料层更具有一第二梯形凸出部，该第一梯形凸出部及该第二梯形凸出部分别对应于该透光开口的相对的该第一透光长边及一第二透光长边。

3.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该滤光材料层更具有一第二梯形凸出部及一第三梯形凸出部，该第一梯形凸出部系对应于该透光开口的该第一透光长边的中点处，该第二梯形凸出部及该第三梯形凸出部分别对应于该透光开口的一第二透光长边的四分之一处及四分之三处。

4.根据权利要求3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一梯形凸出部的面积大于该第二梯形凸出部的面积，且该第二梯形凸出部的面积等于该第三梯形凸出部的面积。

5.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一梯形凸出部具有一凸出部短边及一凸出部长边，该凸出部短边系位于该凸出部长边的外侧。

6.根据权利要求5所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一梯形凸出部具有一凸出部斜边，该凸出部斜边与该凸出部长边的夹角大于30度。

7.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一梯形凸出部系为一等腰梯形结构。

8.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，该第一梯形凸出部系位于该遮光层的范围内。

9.一种图案化掩模，用以图案化一滤光材料层，该滤光材料层系形成于一彩色滤光基板上，该图案化掩模包括：

一透光基板；以及

一遮光图案层，系形成于该透光基板上，该遮光图案层具有一曝光开口，该曝光开口具有一第一梯形凹口，该第一梯形凹口系位于该曝光开口的一第一曝光长边。

10.根据权利要求9所述的图案化掩模，其特征在于，该曝光开口更包括一第二梯形凹口，该第一梯形凹口及该第二梯形凹口分别位于该曝光开口的相对的该第一曝光长边及一第二曝光长边。

11.根据权利要求9所述的图案化掩模，其特征在于，该曝光开口更具有一第二梯形凹口及一第三梯形凹口，该第一梯形凹口系位于该曝光开口的该第一曝光长边的中点处，该第二梯形凹口及该第三梯形凹口系位于该曝光开口的一第二曝光长边的四分之一处及四分之三处。

12.根据权利要求11所述的图案化掩模，其特征在于，该第一梯形凹口的面积大于该第二梯形凹口的面积，且该第二梯形凹口的面积等于该第三梯形凹口的面积。

13.根据权利要求9所述的图案化掩模，其特征在于，该第一梯形凹口具有一凹口短边及一凹口长边，该凹口短边系位于该凹口长边的外侧。

14.根据权利要求13所述的图案化掩模，其特征在于，该第一梯形凹口具有一凹口斜边，该凹口斜边与该凹口长边的夹角大于30度。

15.根据权利要求9所述的图案化掩模，其特征在于，该第一梯形凹口包括一等腰梯形结构。

16.根据权利要求9所述的图案化掩模，其特征在于，该第一梯形凹口系对应于该彩色滤光片基板的一遮光层的范围内。

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