CN106773417B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包含基板、黑色矩阵以及定位标记。基板具有主动区以及位于该主动区至少一侧的周边区。黑色矩阵设置于基板的主动区。定位标记设置于基板的周边区，其中定位标记包含透明层、第一层以及第二层，依序设置于该基板上，第二层与该黑色矩阵的材料实质相同。

Description

显示装置

技术领域

本发明是关于一种显示装置。

背景技术

在平面显示技术中，基于制程上对位精度的考量，往往设置有对位标记(alignment mark)以提升各个层体的对位精准度。现有技术中，在进行黑色矩阵材料层的图案化制程前，以制程机台抓取其底下膜层的对位标记(alignment mark)。然而，有鉴于对位标记的辨识仰赖于黑色矩阵材料层的透光度，而显示面板的对比度又与黑色矩阵材料层的不透光度有关，此种设计难以同时兼顾显示面板的对位精准度与对比度。

发明内容

本发明的部分实施方式提供一种显示装置，其在设置黑色矩阵的过程中，使用单一光罩而形成多层对位标记，以达到精准对位，利于后续的制程对位。详言之，通过单一光罩而先后形成不同厚度的层体于透光对位标记上，同时制作黑色矩阵与具有对位精度的对位标记。不仅能够提升后续制程的对位精度，亦不需要额外的光罩与制程流程。

根据本发明的部分实施方式，一种显示装置包含基板、黑色矩阵以及定位标记。基板具有主动区以及位于主动区至少一侧的周边区。黑色矩阵设置于基板的主动区。定位标记设置于基板的周边区，其中定位标记包含透明层、第一层以及第二层，依序设置于基板上，第二层与黑色矩阵的材料实质相同。

于本发明的部分实施方式中，第一层与第二层的材料相同。

于本发明的部分实施方式中，第一层的穿透率小于透明层的穿透率。

于本发明的部分实施方式中，透明层为一透明导电层。

于本发明的部分实施方式中，第一层的厚度比第二层的厚度为0.07至0.6。

于本发明的部分实施方式中，显示装置更包含至少一透明电极，设置于基板的主动区，其中透明电极对应黑色矩阵的至少一开口，且透明电极与透明层的材料实质相同。

根据本发明的部分实施方式，一种显示装置包含基板、黑色矩阵以及定位标记。基板具有主动区以及位于主动区至少一侧的周边区。黑色矩阵设置于基板的主动区。定位标记设置于基板的周边区，其中定位标记包含导电层、第一层以及第二层，第一层位于导电层与第二层之间，黑色矩阵的厚度与第二层的厚度实质上相同。

于本发明的部分实施方式中，导电层为氧化铟锡。

于本发明的部分实施方式中，第一层与第二层的材料相同，且第一层的厚度实质上小于第二层的厚度。

于本发明的部分实施方式中，第一层以及第二层为负型光阻。

附图说明

图1A为根据本发明的部分实施方式的显示装置的上视示意图。

图1B为图1A的线1B-1B的剖面示意图。

图2A至图2F为根据本发明的部分实施方式的显示装置于多个制作阶段的剖面示意图。

其中，附图标记：

100：显示装置 140：透明电极

110：基板 150：彩色滤光层

110a：上表面 152：彩色滤光单元

120：黑色矩阵 AA：主动区

120a：上表面 PA：周边区

122：开口 MK：光罩

130：定位标记 BE：挡光元件

132：底层 EP1：第一曝光图案

134：第一层 EP2：第二曝光图案

134a：上表面 BM1：第一黑色光阻层

136：第二层 BM2：第二黑色光阻层

136a：上表面 1B-1B：线

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式为之。

图1A为根据本发明的部分实施方式的显示装置100的上视示意图。图1B图1A的线1B-1B的剖面示意图。同时参照图1A与第1B图。显示装置100包含基板110、黑色矩阵120以及定位标记130。基板110具有主动区AA以及位于主动区AA至少一侧的周边区PA。黑色矩阵120设置于基板110的主动区AA。定位标记130设置于基板110的周边区PA，其中定位标记130包含底层132、第一层134以及第二层136，依序设置于基板110上。换句话说，第一层134设置于底层132与第二层136之间。第二层136与黑色矩阵120的材料实质相同。

于本发明的多个实施方式中，在对应黑色矩阵120的底面与顶面的范围之间，定位标记130具有至少两个层体(在此即为第一层134以及第二层136)。藉由此种设置，可以确保黑色矩阵120设置的精准度。

具体而言，在制作显示装置的过程中，往往需通过定位以确保各个层体的位置准确度。本发明的多个实施方式中，在设置黑色矩阵120前，可能已配置有其他层体，这些层体具有标记符号(在此为底层132)以帮助后续层体的设置。然而，标记符号(在此为底层132)的辨识效果可能不好，例如过于透光或反光过强，而导致难以通过后续的层体辨识此标记符号(在此为底层132)。本发明的多个实施方式中，设计第一层134覆盖底层132，以提供高度差，进而在不使用额外光罩的情况下，改善制作黑色矩阵120时，定位标记130(在此为底层132与第一层134)的识别效果。后续，还可以通过定位标记130(在此为底层132、第一层134以及第二层136)，设置其他元件。

于本实施方式中，底层132可接触基板110。底层132可为一透明层，具体而言，第一层134与第二层136的穿透率小于底层132的穿透率。于部分实施方式中，底层132为一透明导电层。举例而言，底层132的材料可以为金属薄膜或金属氧化物半导体(如氧化铟锡、氧化锌)薄膜等。于部分实施方式中，底层132可为一金属层，例如铜、铝、钼，而不以其穿透率为限。

图2A至图2F为根据本发明的部分实施方式的显示装置100于多个制作阶段的剖面示意图。

首先，参照图2A，提供基板110，并设置一透明导电层于基板110的主动区AA与周边区PA上。其后，经由图案化透明导电层，形成透明电极140与底层132，其中透明电极140位于主动区AA，底层132位于周边区PA。于此，主动区AA内的透明电极140可以为一整面连续的结构，而作为共通(COM)电极使用。于其他实施方式中，可以设置多个互相分离的透明电极140，这些互相分离的透明电极140可被独立操作。于部分实施方式中，底层132作为虚设的特征以仅供定位使用。于部分实施方式中，底层132不电性连接透明电极140或其他电路。于此，透明电极140与底层132的厚度TB大约为400埃至600埃。

接着，参照图2B，可以旋涂方式(spin coating)设置第一黑色树脂层BM1于基板110的主动区AA与周边区PA上，并覆盖透明电极140与底层132。于部分实施方式中，第一黑色树脂层BM1较薄(例如大约为1000～8000埃)，以便于通过第一黑色树脂层BM1观察到底下的底层132的图案，进而使光罩MK对位。其后，以光罩MK以及挡光元件BE对第一黑色树脂层BM1进行曝光。光罩MK具有对应主动区AA的第一曝光图案EP1与对应周边区PA的第二曝光图案EP2。挡光元件BE能遮蔽光罩MK对应主动区AA的第一曝光图案EP1，而使光罩MK仅能以对应周边区PA的第二曝光图案EP2对第一黑色树脂层BM1进行曝光。

于本发明的多个实施方式中，挡光元件BE至少能降低曝光光线的强度。举例而言，挡光元件BE能吸收一定波段的光线，该吸收波段至少部分重叠曝光光线的波长范围。当然，不应以此限制本发明的范围，挡光元件BE可以吸收、反射或散射曝光光线。

在此，第一黑色树脂层BM1的材料选用可为负型光阻，而使第二曝光图案EP2的开口对应后续第一黑色树脂层BM1欲形成的元件。如此一来，经曝光的第一黑色树脂层BM1不易被后续的显影步骤所移除，未经曝光的第一黑色树脂层BM1容易被后续的显影步骤所移除。

然后，参照图2C，对第一黑色树脂层BM1进行显影，以移除部分的第一黑色树脂阻层BM1(即移除未经曝光的第一黑色树脂层BM1)，烘烤剩余的第一黑色树脂层BM1，而形成第一层134于周边区PA。经烘烤固化的第一层134具有一上表面134a，且上表面134a与图2C中基板110、底层132、透明电极140有不同的光泽表现。于此，以较疏的网点分布表示液态的第一黑色树脂层BM1，并以较密的网点分布表示固态的第一层134。于部分实施方式中，第一层134的厚度T1大于底层132的厚度TB。于本实施例中，第一黑色树脂层BM1可为黑色材料，但本发明不以此为限，第一黑色树脂层BM1亦可为其他颜色的材料所制成，如灰色。第一黑色树脂层BM1以能到达到提供高度差的效果即可。

于部分实施方式中，为了于后续达到良好的定位效果，第一层134覆盖底层132。于部分实施方式中，第一层134完全覆盖底层132，即底层132于基板110上的投影完全位于第一层134于基板110上的投影内。

接着，参照图2D，可以旋涂方式设置第二黑色树脂层BM2于基板110的主动区AA与周边区PA上，第二黑色树脂层BM2覆盖透明电极140、底层132以及第一层134。

于此，如以上所述，第一黑色树脂层BM1的厚度较薄，以便于通过第一层134观察到底下的底层132的图案，进而使光罩MK对位。相较之下，第二黑色树脂层BM2的厚度较厚(例如12000～15000埃)，容易遮挡光线，若直接设置于底层132上，将会妨碍识别底层132，不利于光罩MK对位。于本发明的多个实施方式中，于底层132上方设有第一层134，而形成明显的高度差，因此，当第二黑色树脂层BM2设置于第一层134时，观察者通过第一层134而形成的高度差，便于观察到由第一层134与底层132所形成的图案边缘或对位图形，来将光罩MK(如图2D所示)进行对位。其后，以前述光罩MK对第二黑色树脂层BM2进行曝光。

在此，没有设置挡光元件BE(比较图2B与图2D)，使得光罩MK能同时以对应主动区AA的第一曝光图案EP1对第二黑色光阻层BM2进行曝光，并以对应周边区PA的第二曝光图案EP2对第二黑色树脂层BM2进行曝光。

接着，参照图2E，对第二黑色树脂层BM2进行显影，以移除部分的第二黑色树脂层BM2(即未经曝光的第二黑色树脂层BM2)，烘烤剩余的第二黑色树脂层BM2，而在主动区AA形成黑色矩阵120，并在周边区PA形成第二层136。于本实施例中，第二层136与黑色矩阵120的材料实质相同。于本发明的多个实施方式中，黑色矩阵120的厚度与第二层136的厚度实质上相同。于此，以较疏的网点分布表示液态的第二黑色树脂层BM2，并以较密的网点分布表示固态的第二层136与黑色矩阵120。于本实施例中，第二黑色树脂层BM2可为黑色材料，但本发明不以此为限，第二黑色树脂层BM2亦可为其他颜色的材料所制成，以能到达到遮光效果即可，如灰色。

于本发明的部分实施方式中，第一层134的厚度实质上小于第二层136的厚度，以达到前述辨识底层132的目的。举例而言，如前所述，第一层134的厚度T1大约为1000～8000埃，第二层136的厚度T2大约为12000～15000埃。于部分实施方式中，第一层134的厚度T1比第二层136的厚度T2为0.07至0.6。如此一来，在设置厚度较小的第一层134时，可辨识底层132，且后续形成的第二层136的厚度T2(即黑色矩阵120的厚度)较大而不透光，而能够维持显示装置100的对比度，同时，形成具有高度差的第一层134的定位标记亦可同时兼顾黑色矩阵120的曝光对位准度。

于本发明的多个实施方式中，第一黑色树脂层BM1与第二黑色树脂层BM2可以同为负型光阻材料，以使第一黑色树脂层BM1与第二黑色树脂层BM2采用相同的光罩MK进行图案化而于相同的位置形成定位标记，而使第一曝光图案EP1与第二曝光图案EP2的开口对应后续第二黑色光阻层BM2欲形成的元件。

在部分实施方式中，第一层134与第二层136的材料实质相同，有鉴于第一层134与第二层136分别经历旋涂、曝光、显影以及/或烘烤，因此第一层134与第二层136之间可以观察到一明显的介面(例如上表面134a)。举例而言，第一层134的液体至固体转换过程中，可能因为液态的第一层134的上表面134a与空气的特定的表面自由能差异，而使得液态表面具有某些表面特征，并经由固化而保存下来。另外，液态的第二层136邻接第一层134的表面可能也有特定的表面自由能差异，而使得液态表面具有某些表面特征，并经由固化而保存下来。至此，第一层134与第二层136之间可以形成一明显的介面(例如上表面134a)。于其他实施方式中，第一层134与第二层136的材料不同，因此第一层134与第二层136之间可以观察到一明显的介面(例如上表面134a)。

于本实施方式中，采用负型光阻作为第一黑色树脂层BM1与第二黑色树脂层BM2，并搭配以挡光元件BE遮蔽主动区AA的光线，以在不增加额外光罩的情况下形成前述具有多个层体的定位标记。应了解到，于其他实施方式中，亦可以采用正型光阻作为第一黑色光阻层BM1与第二黑色光阻层BM2，并以适当的曝光显影制程而形成图1B所示的具有多个层体的定位标记。

于本发明的多个实施方式中，黑色矩阵120具有多个开口122，如图1B所示，通过多个开口122可分别于黑色矩阵120中露出至少部分透明电极140，亦即部分透明电极140可被黑色矩阵120所覆盖，而部分透明电极140并未被黑色矩阵120所覆盖。如前所述，透明电极140可以为一整面连续结构，而作为共通电极使用。于其他实施方式中，可以设置多个互相分离的透明电极140，并可被独立操作，开口122可分别对应这些互相分离的透明电极140。或者，透明电极140亦可以开设有狭缝，而非一整面结构。

参照图2F，设置彩色滤光层150于透明电极140上，其中彩色滤光层150包含多个彩色滤光单元152，分别对应黑色矩阵120的开口122设置。于本发明的多个实施方式中，彩色滤光单元152可具有不同的颜色，例如红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元。举例而言，可将各种彩色滤光材料先后旋涂并图案化于基板110上，而形成颜色不同的彩色滤光单元152。于本发明的部分实施方式中，可以将基板110、主动元件阵列基板(未绘示)、显示介质(未绘示)组合而构成显示装置100。如此一来，主动元件阵列基板与基板110的透明电极140可控制显示介质，以调制光的亮暗变化或者发出不同亮度的光线，并可藉由彩色滤光层150，达到彩色显示的功效。举例而言，显示介质可为非自发光材料如液晶材料或自发光材料如有机发光材料。当显示介质采用非自发光材料时，显示装置100可包含其他背光光源。

本发明的部分实施方式提供一种显示装置，其在设置黑色矩阵的过程中，使用单一光罩而形成多层对位标记，以达到精准对位，利于后续的制程对位。详言之，通过单一光罩而先后形成不同厚度的层体于透光对位标记上，同时制作黑色矩阵与具有对位精度的对位标记。不仅能够提升后续制程的对位精度，亦不需要额外的光罩与制程流程。

虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，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 (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：

一基板，具有一主动区以及位于该主动区至少一侧的一周边区；

一黑色矩阵，设置于该基板的该主动区；以及

一定位标记，设置于该基板的该周边区，其中该定位标记包含一透明层、一第一层以及一第二层，依序设置于该基板上，而该第二层与该黑色矩阵的材料实质相同。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一层与该第二层的材料相同。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一层的穿透率小于该透明层的穿透率。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一层的厚度为1000～8000埃。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一层与该第二层的厚度比值为0.07至0.6。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包含：

至少一透明电极，设置于该基板的该主动区，而该黑色矩阵可形成一开口，其中该透明电极位于对应该黑色矩阵的该开口，且该透明电极与该透明层的材料实质相同。

7.一种显示装置，其特征在于，包含：

一基板，具有一主动区与一周边区，而该周边区位于该主动区的一侧；

一黑色矩阵，设置于该主动区；以及

一定位标记，设置于该周边区，其中该定位标记包含一导电层、一第一层与一第二层，而该第一层位于该导电层与该第二层之间，其中该黑色矩阵的厚度与该第二层的厚度实质上相同。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该导电层为氧化铟锡。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该第一层与该第二层的材料相同，且该第一层的厚度实质上小于该第二层的厚度。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该第一层与该第二层的厚度比值为0.07至0.6。