[发明专利]制造包括滤色器的器件的方法

说明书

本发明涉及一种制造衬底包括滤色器的器件的方法，该滤色器至少部分地覆有顶部被覆层。

上述滤色器可用于诸如液晶显示器之类的电光显示器件，但也可用于例如说电荷耦合器件中，供拾取图象等之用。这种滤色器通常包括彩色象素图形，但也可以包括所谓“黑阵列”。

本文开端所述的那种器件应用于例如美国专利4，744，637中所述的液晶显示器中。该专利描述了这样一种顶部被覆层，该顶部被覆层对紫外线不象迄今有的一般顶部被覆层那样敏感，而且其热膨胀系数达到这样的程度，使其在以后配备诸电极时几乎不会变得粗糙或呈波浪形。顶部被覆层包括SiO时能取得令人满意的效果，而采用自动排版用的丙烯酸类树脂时会变得非常粗糙。

特别是用在液晶显示器中时，这类顶部被覆层必须满足一系列要求。

例如，顶部被覆层应能经得起以后的一系列制造工序。举例说，如果下一步工序是形成象铟锡氧化物之类的透明导电通路，则这时顶部被覆层就既要能耐受所使用的蚀刻材料，又要使顶部被覆层和/或滤色器能在所采用的温度下不致形成波浪形。淀积铟锡氧化物的温度最好选取较高的温度（180℃-200℃），因为这使导电通路的最终电阻率最小。

此外，顶部被覆层最好不越出实际显示部分之外，因为衬底上的那个部位可能已有其它接线通路，例如芯片在玻璃上的接线。因此如果能将顶部被覆层构成一定的图形有好处。但顶部被覆层不应突然中断，因为这样可能会使越出边缘的导电通路中的边缘区裂开。

此外，该顶部被覆层还应能经得起确定液晶层厚度的隔片在其上施加的印压。

本发明的目的之一是提供一种能尽可能令人满意地满足上述要求的顶部被覆层。

为达到此目的，本发明的器件具有这样的特征：顶部被覆层包括经固化的丙烯酸类树脂，并且它的至少一个边缘的厚度逐渐减小。

本发明是以这样的认识为基础的，即应用柔性版压制技术或例如模印技术可以形成一种可聚合树脂制成的硬质耐刮的顶部被覆层。

在这方面应该指出的是，从欧洲专利EP-A-0，266，218就可以了解到应用包括丙烯酸类树脂的顶部被覆层的情况。但在该专利中只提到热固性树脂，并没有谈到倾斜边缘。

顶部被覆层为例如环氧树脂和聚酰胺树脂时其图形能取得令人满意的效果，但由此形成的薄层软到这样的程度，以致它们可能会因隔片的压力而损伤，或者可能会受到一定程度的印压（这与所在的位置有关）从而使液晶层的厚度发生变化。此外，这种涂层对经受后面各工序，例如各电极形成时（温度，蚀刻液等）的能力往往差一些。

顶部被覆层的边缘最好以小于30度的坡度减小;在实际应用中，可以采用1至2度的坡度。

从整个制造过程来看，滤色器外的顶部被覆层，其倾斜角可局部变化，甚至可略反向延伸，这视衬底和工艺参数而定，但这个反向变化的坡度基本上总是在2度或2度以下的范围。

所述顶部被覆层是通过丙烯酸树脂的聚合制取的，其硬度最好至少为4H铅笔硬度。丙烯酸类树脂如：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、季戊四醇三丙烯酸脂或季戊四醇四丙烯酸脂的丙烯酸类树脂可供此种用途。

设有顶部被覆层的衬底还可用于液晶显示器以外的电光显示器中。

本发明制造这种器件的方法具有这样的特征：将衬底清理干净之后，在滤色器的部位加顶部被覆层材料，在顶部被覆层上构图，然后用紫外线固化该顶部被覆层材料。

清理工序可以是用氧等离子体进行的处理，也可以是用紫外臭氧进行的处理。

被覆层材料可用柔性版压制法或模印技术进行构图。

材料经构图之后，搁置5至10分钟，然后进行固化;固化最好是在惰性气氛中进行。

现在参照实施例和附图更详细地说明本发明的上述和其它方面的内容。

图1示意示出了本发明的显示器的一部分。

从图1的示意图中可以看到，显示器1的一部分具有玻璃、石英或其它合适材料制成的第一支撑板2。用液晶技术中常用的方法在支撑板2上覆有滤色器3;在本实例中，滤色器3包括对应于各象素的色组4[红（r）、绿（g）、蓝（b）]。此外，滤色器也可包括所谓“黑阵列”。

滤色器3设有顶部被覆层5，按照本发明，顶部被覆层5由经聚合的丙烯酸类树脂构成，且其边缘区（区6）的厚度逐渐减小，例如取1至2度的坡度。后面将更详细地说明这种顶部被覆层的制造过程。