专利名称：：反射式干涉调节显示元件及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种平面显示元件及其制造方法，特别是涉及一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法。
背景技术：
：平面显示器由于具有体积小、重量轻的特性，在便携式显示设备，以及小空间应用的显示器市场中极具优势。现今的平面显示器除液晶显示器(LiquidCrystalDisplay；LCD)、有机电激发光显示器(OrganicElectro-LuminescentDisplay；OLED)和等离子平板显示器(PlasmaDisplayPanel；PDP)等等之外，一种利用光反射式的干涉调节平面显示模式已被提出。此一由光反射式干涉调节的可变色像素单元数组所形成的显示器的特色在本质上具有低电力耗能、快速应答(ResponseTime)及双稳态(Bi-Stable)特性，将可应用于显示器的面板，特别是在便携式(Portable)产品的应用，例如移动电话(MobilePhone)、个人数字助理(PDA)、便携式计算机(PortableComputer)等等。在美国第5,835,255号专利中揭露了一种可见光的调整元件组(VisibleSpectrumModulationArrays)，其构成单元即为一种可变色像素单元，可应用来作为平面显示器用。请参见图1A，图1A所示为现有技术的可变色像素单元的剖面结构示意图。在透明基板110上的每一个可变色像素单元100包含下电极102及上电极104，下电极102与上电极104之间是由支撑物106所支撑而形成一腔室(Cavity)108。下电极102与上电极104间的距离，也就是腔室108的长度为D，腔室108的长度D一般会小于1μm。下电极102为一光入射电极，具有光吸收率，可吸收部分可见光。上电极104则为一光反射电极，利用电压驱动可以使其产生形变。通常利用白光作为此可变色像素单元100的入射光源，白光包含可见光频谱范围中各种不同波长(WaveLength，以λ表示)的光线所混成。当入射光穿过下电极102而进入腔室108中时，仅有符合公式1.1中波长限制的入射光会在腔室108中产生建设性干涉而被反射输出，其中N为自然数。换句话说，2D＝Nλ1(1.1)当腔室108的两倍长度2D满足入射光波长λ1的整数倍时，即可使此入射光波长λ1在此腔室108中产生建设性干涉，而输出该波长λ1的反射光。此时，观察者的眼睛顺着入射光入射下电极102的方向观察，可以看到波长为λ1的反射光，因此，对可变色像素单元100而言是处于“开”的状态，即为一亮态状态。图1B所示为图1A中的可变色像素单元100在加上电压后的剖面示意图。请参照图1B，在电压的驱动下，上电极104会因为静电吸引力而产生形变，向下电极102的方向塌下。此时，下电极102与上电极104间的距离，也就是腔室108的长度为d，此d可以等于零。也就是说，公式1.1中的D将以d置换，入射光中所有光线的波长中，仅有符合公式1.1的波长(λ2)可以在腔室108中产生建设性干涉，经由上电极104的反射穿透下电极102而输出。在此可变色像素单元100中，下电极102被设计成对波长为λ2的光具有较高的光吸收率，因此入射光中的所有光线均被滤除，对顺着入射光入射下电极102的方向观察的观察者而言，将不会看到任何的光线被反射出来。因此，此时对可变色像素单元100而言是处于“关”的状态，即为一暗态状态。如上所述，在电压的驱动下，上电极104会因为静电吸引力而产生形变，向下电极102的方向塌下，使得此可变色像素单元100由“开”的状态切换为“关”的状态。而当可变色像素单元100要由“关”的状态切换为“开”的状态时，则必须先移除用以驱动上电极104形变的电压。接着，依靠自己本身的形变恢复力，失去静电吸引力作用的上电极104会恢复成如图1A的原始的状态，使此可变色像素单元100呈现一“开”的状态。由上述可知，此可变色像素单元100结合了光学薄膜干涉原理、反射板制程及微机电系统架构制程所整合而成。下电极102的最上一层的光学薄膜，其材料一般为半导体制程中常使用的绝缘材料，如氧化硅或氮化硅。而在微机电系统架构中，腔室108是经由蚀刻位于上电极104与下电极102之间的牺牲层而形成的。牺牲层的材料多为金属、多晶硅或非晶硅，尤其是含硅的材料因其成本低，在制程开发中较为受到重视。但是若于蚀刻牺牲层时所选用的蚀刻剂，其对于牺牲层与光学薄膜的蚀刻选择性不佳时，常常在蚀刻牺牲层的过程中，亦对下电极102的表面造成损伤，使得腔室108的宽度D改变以及下电极的光学薄膜性质受损，也就是使变色像素单元100的可输入光波长λ1发生变化，因而影响显示器的色彩均匀度。
发明内容本发明的目的是提供一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法，在反射式干涉调节显示元件的下电极的光学薄膜上形成一层保护层，以保护反射式干涉调节显示元件下电极的光学薄膜。本发明的另一目的是提供一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法，在反射式干涉调节显示元件的下电极的光学薄膜上形成一层保护层，使反射式干涉调节显示元件的下电极的光学薄膜质量稳定。本发明的又一目的是提供一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法，用以提高反射式干涉调节显示面板的显示品质及其可靠度。为了实现本发明的上述目的，本发明提出一种反射式干涉调节显示元件的制造方法，此制造方法至少包含下列步骤在透明基板上依次序形成第一透明导电层、光吸收层、绝缘层、保护层与牺牲层。然后在牺牲层、保护层、绝缘层、光吸收层与第一透明导电层之中形成至少二道直条状的第一开口，定义出下电极，其中下电极是由第一透明导电层、光吸收层、绝缘层与保护层所堆栈而成。接着，在透明基板上涂布一层感光材料，让其填满上述的第一开口并覆盖在牺牲层上，再图案化此感光材料，以使其于第一开口中形成支撑物。然后在牺牲层与支撑物上形成第二导电层，再于其中形成至少两道直条状的第二开口，以定义出至少一道上电极，其中该上电极由定义后的第二导电层所组成，且上述的第二开口的延伸方向与上述的第一开口的延伸方向为互相垂直。接着，移除上述的牺牲层，其中上述的保护层保护绝缘层在移除时不受损伤。为了实现本发明的上述目的，提出一种反射式干涉调节显示元件，此显示元件至少包含下电极、上电极、支撑物与保护层。上述的上电极与下电极平行排列，支撑物则位于下电极与上电极之间以形成可供入射光进行干涉的腔室，保护层则覆盖在下电极面向腔室的表面上。在蚀刻位于下电极与上电极之间的牺牲层时，上述的保护层用以保护下电极的表面不受蚀刻牺牲层时所使用的蚀刻剂的损伤。依照本发明一较佳实施例，上述的保护层的材料较佳为不含硅的材料，例如可为金属氧化物。可用的金属氧化物例如有氧化铝、氧化钛或氧化钽。本发明在下电极的表面覆盖上一层保护层，使下电极在移除牺牲层时不会被所用的蚀刻剂所侵蚀。因此，可使下电极的光学薄膜保持结构完整，使其性质稳定，以提供高质量的影像显示。下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，图1A所示为现有技术的可变色像素单元的剖面结构示意图。图1B所示为图1A中的可变色像素单元100在加上电压后的剖面示意图。图2A-2D所示为依照本发明一较佳实施例的一种反射式干涉调节显示元件的制造流程剖面图。具体实施例方式在反射式干涉调节显示元件的制造过程中，为了解决现有技术中移除牺牲层时，亦对下电极的光学薄膜造成损伤的问题，本发明提供一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法。在本发明的较佳实施例中，在下电极的表面覆盖上一层保护层，使下电极在移除牺牲层时不会被所用的蚀刻剂所侵蚀。因此，可使下电极的光学薄膜保持结构完整，使其性质稳定，以提供高质量的影像显示。请参照图2A-2D，其所示为依照本发明一较佳实施例的一种反射式干涉调节显示元件的制造流程剖面图。在图2A中，在透明基板200上依序形成第一透明导电层205、光吸收层210、绝缘层215、保护层220与牺牲层225。上述的第一透明导电层205的材料例如可为氧化铟锡(IndiumTinOxide；ITO)、氧化铟锌(IndiumZincOxide；IZO)、氧化锌或氧化铟，光吸收层210的材料例如可为金属，如铝、银或铬等等。绝缘层215的材料例如可为氧化硅或氮化硅，牺牲层225的材料例如可为非晶硅或多晶硅，则保护层220的材料较佳为不含硅的材料，例如金属氧化物。可用的金属氧化物例如有氧化铝、氧化钛或氧化钽等介电材料。在图2B中，在牺牲层225、保护层220、绝缘层215、光吸收层210与第一透明导电层205中形成至少二道直条状的第一开口230，定义出下电极所在位置，即两道第一开口230之间。接着，涂布一层感光材料235于牺牲层225之上与第一开口230之中。上述的第一开口230的走向为垂直纸面，其形成方法例如可为微影蚀刻法。下电极则由定义后的第一透明导电层205、光吸收层210、绝缘层215与保护层220所堆栈而成。其中上述的感光材料235例如可为正光阻、负光阻或各种感光聚合物，如聚酰亚胺(polyimide)、压克力树脂或环氧树脂。在图2C中，利用曝光显影的方法，让位于第一开口230中的感光材料235进行化学反应以在第一开口230中形成支撑物240。然后在牺牲层225与支撑物240上形成第二导电层250，然后在第二导电层250中形成至少两道直条状第二开口(未图示)，以定义出至少一个上电极，即两道第二开口之间。上述的第二开口的形成方法例如可为微影蚀刻法，而其延伸方向与上述的第一开口的延伸方向为互相垂直，亦即平行于纸面。上电极一般为可以通过形变而上下移动的反射电极，其由第二导电层250所组成。上述的第二导电层250的材料可为金属，必须要能反射自透明基板200下方入射的光线。在图2D中，利用结构释放制程(releaseetchingprocess)移除牺牲层225，完成反射式干涉调节显示元件的制造。上述结构释放制程可用的移除方法例如可为远程等离子蚀刻法。远程等离子蚀刻法中所使用的蚀刻等离子的前驱物为含有氟基或是氯基的蚀刻剂，如二氟化氙、四氟化碳、三氯化硼、三氟化氮、六氟化硫或其任意组合。由上述本发明较佳实施例可知，本发明在下电极的表面覆盖上一层不含硅的保护层，以隔开含硅的绝缘层与牺牲层。因此，牺牲层与保护层之间的蚀刻选择比会远大于现有技术的牺牲层与绝缘层之间的蚀刻选择比。所以，在移除牺牲层时，下电极的表面就不会被所用的蚀刻剂所侵蚀。所以可使下电极的光学薄膜保持结构完整，使其性质稳定，以提供高质量的影像显示。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。权利要求1.一种反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该制造方法至少包含形成一第一电极层于一透明基板上，其中该第一电极层的最上层为一绝缘层；形成一保护层于该第一电极层上；形成一牺牲层于该保护层上；形成至少直条状的二第一开口于该牺牲层、该保护层、该第一电极层之中，以定义出至少一第一电极，该第一电极由定义后的该第一电极层与该保护层所堆栈而成；涂布一感光材料于该透明基板上，使该感光材料填满该些第一开口并覆盖该牺牲层；图案化该感光材料，以使该感光材料于该些第一开口中形成支撑物；形成一第二电极层于该牺牲层与该支撑物上；形成至少直条状的二第二开口于该第二电极层中，以定义出至少一第二电极，且这些第二开口的延伸方向与这些第一开口的延伸方向为互相垂直；以及移除该牺牲层，其中该保护层保护该绝缘层在移除该牺牲层时不受损伤。2.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该绝缘层包含氧化硅或氮化硅。3.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该保护层的材料包含不含硅的材料。4.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该保护层的材料包含金属氧化物。5.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该保护层的材料包含氧化铝、氧化钛或氧化钽。6.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该牺牲层的材料包含多晶硅或非晶硅。7.根据权利要求1所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，移除该牺牲层的方法包含远程等离子蚀刻法。8.根据权利要求7所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该远程等离子蚀刻法中所使用的蚀刻等离子的前驱物为含有氟基或是氯基的蚀刻剂。9.根据权利要求8所述的反射式干涉调节显示元件的制造方法，其特征在于，该远程等离子蚀刻法中所使用的蚀刻等离子的前驱物选自于由二氟化氙、四氟化碳、三氯化硼、三氟化氮、六氟化硫或其任意组合所组成的族群。10.一种反射式干涉调节显示元件，其特征在于，该显示元件至少包含一第一电极；一第二电极，与该第一电极平行排列；二支撑物，位于该第一电极与该第二电极之间以形成一腔室；以及一保护层，覆盖在该第一电极面向该腔室的表面上，在蚀刻位于该第一电极与该第二电极之间的牺牲层时，该保护层用以保护该第一电极的表面不受所使用的蚀刻剂的损伤。11.根据权利要求10所述的反射式干涉调节显示元件，其特征在于，该保护层的材料包含不含硅的材料。12.根据权利要求10所述的反射式干涉调节显示元件，其特征在于，该保护层的材料包含金属氧化物。13.根据权利要求10所述的反射式干涉调节显示元件，其特征在于，该保护层的材料包含氧化铝、氧化钛或氧化钽。全文摘要本发明提供一种反射式干涉调节显示元件及其制造方法，在反射式干涉调节显示元件的下电极面向腔室的表面上覆盖一层保护层。因此，在蚀刻位于上、下电极之间的牺牲层时，保护层可以保护下电极的表面不受蚀刻剂的损伤，使上、下电极之间的距离不会因此变动而影响经此元件反射输出的光波长。文档编号G02F1/03GK1595229SQ0315892公开日2005年3月16日申请日期2003年9月9日优先权日2003年9月9日发明者林文坚,蔡熊光申请人:元太科技工业股份有限公司