彩色滤光片结构及其制作方法技术

本发明专利技术是关于一种彩色滤光片结构及其制作方法，所述的彩色滤光片结构包括复数个具有疏水特性的黑色矩阵图案列，以及一彩色滤光层；各黑色矩阵图案列包括复数个遮光结构以串联方式排列，且各遮光结构形成一容纳空间以容纳彩色滤光层；各容纳空间为一封闭空间且彼此不连通，且各所述的遮光结构具有至少一疏水阀以提供一疏水力。本发明专利技术可以降低喷墨制造工艺的变异可能造成的厚度不均与混色等缺陷，而达到彩色滤光层色度均匀的效果并可有效提升彩色滤光片的可靠度与良品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，尤指一种具有疏水凹 口或疏水通道等疏水阀设计而可避免混色与膜厚不均问题的彩色滤光片结构 及其制作方法。
技术介绍
液晶显示器一般使用白光作为光源，必须利用彩色滤光片将白光光源分解成红(red,R)、绿(green,G)、蓝(blue, B)三原色光，再进一步混合成人眼能分 辩的各种色彩，因此彩色滤光片的滤光效果是决定液晶显示器的彩色画面表 现的重要因素，再加上彩色滤光片的成本较其它元件更为昂贵，因此彩色滤 光片成为液晶显示器最重要的关键元件之一。现有制作彩色滤光片的方法主要是利用涂布光刻胶材料后曝光显影的方 式加以形成。首先，将单一颜色光刻胶墨液，例如红色光刻胶墨液以旋转涂 布方式涂布于基板上，再利用软烤、曝光显影与硬烤等制造工艺形成红色滤 光层图案。随后再重复上述步骤形成绿色与蓝色滤光图案层。然而此制作方 式的光刻胶墨液使用率很低，约有九成的光刻胶墨液会在旋转涂布的过程中 被甩出，的后又会有约七成的光刻胶墨液在显影过程中被溶解移除。此外， 现有制作彩色滤光片的方法需要针对每一种颜色的光刻胶墨液分别进行一次 涂布制造工艺、预烤制造工艺、曝光制造工艺与显影制造工艺，使得制造工 艺繁复且成本昂贵。因此，目前业界开始利用喷墨方法来改善旋转涂布方式制作彩色滤光片 的缺点。请参考图1与图2，图1与图2为一般喷墨制造工艺的方法示意图。 首先如图1所示，提供一玻璃基板10，并于玻璃基板IO上形成复数个呈阵列 状排列的黑色矩阵图案12，其中黑色矩阵图案12之间形成复数个(例如n*m 矩阵，n、 m为正整数)彼此不连通的封闭型容纳空间14，用以容纳彩色光刻 胶墨液。接着如图2所示，利用一喷墨设备的喷墨头(图未示)，于玻璃基板 10上喷涂所需的光刻胶墨液。以长条状排列的彩色滤光片的制作过程为例， 必须依序于3n-2行的黑色矩阵图案12之间的容纳空间中喷涂某一原色颜料 (例如红色颜料16R)，再依序将另两原色颜料(例如绿色颜料16G与蓝色颜料 16B)喷涂于3n-l行与3n行的黑色矩阵图案12之间的容纳空间中。随后再烘 烤去除多余的溶剂成分以使红色墨液16R、绿色墨液16G与蓝色墨液16B硬 化以形成彩色滤光片。利用喷墨制造工艺制作彩色滤光片的作法虽然较有效率且成本较低，然 而其所面临的难题在于喷墨头在使用一段时间后无可避免地会产生喷墨量变 异的问题，如此一来可能使得光刻胶墨液在每一个容纳空间中具有不同的量， 使后续形成的彩色滤光片的厚度不均匀，造成显示色度不均而影响显示效果。 更甚者，例如当彩色墨液的量不够时(一般称之为unfilled pixel),会使得彩色 滤光片的滤光效果不佳而在显示时产生白区(white area),而当彩色墨液的量过 多而产生溢流(overflow)现象时，不仅会影响滤光效果，更有可能发生混色 (colormbdng)的问题。 一般而言，若溢流是发生在同一颜色的彩色滤光片之间 则不会对色彩表现有太大的影响，然而若溢流是发生在不同颜色的彩色滤光 片之间时，则会因为颜料混合产生严重的色偏问题。
技术实现思路
因此本专利技术提出一种，以解决彩色滤光片 的色度不均、白区漏光及色偏问题。为达上述目的，本专利技术提出一种彩色滤光片结构，包括 一透明基板，所述的透明基板包括一表面；复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色 矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的 遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，且各所述的遮光结构具有至少一疏 水通道，使得位于同一所述的黑色矩阵图案列上相邻的所述的这些容纳空间 彼此连通；以及一彩色滤光层，设置于所述的这些遮光结构构成的所述的这些容纳空间 之内。为达上述目的，本专利技术提出一种彩色滤光片结构，包括 一透明基板，所述的透明基板包括一表面；复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设 置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色 矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的 遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，各所述的容纳空间为一封闭空间且 彼此不连通，而各所述的遮光结构具有至少一疏水凹口；以及一彩色滤光层，设置于所述的这些遮光结构构成的所述的这些容纳空间 之内。为达上述目的，本专利技术提出一种彩色滤光片结构，包括 一透明基板，所述的透明基板包括一表面；复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设 置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色 矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的 遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，且各所述的遮光结构具有至少一疏 水通道，使得位于同一所述的黑色矩阵图案列上相邻的所述的这些容纳空间 彼此连通；以及一彩色滤光层，设置于所述的这些遮光结构构成的所述的这些容纳空间 之内。为达上述目的，本专利技术还提供一种制作彩色滤光片结构的方法，包括 提供一透明基板；于所述的透明基板的一表面形成复数个黑色矩阵图案列，其中各所述的 黑色矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所 述的遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，且各所述的遮光结构具有至少 一缺口(或凹口、通道)；对所述的黑色矩阵图案进行一疏水处理制造工艺，使各所述的遮光结构的所述的缺口具有疏水特性而形成至少一疏水阀；以及进行一喷墨制造工艺依序于各所述的容纳空间中喷入光刻胶墨液，并借由各所述的疏水阀产生的一疏水力(hydrophobic force)与各所述的容纳空间内 的光刻胶墨液产生的一静水力(hydrostatic force)两者达到静力平衡时，因疏水 力主要关联于所述的通道或凹口或缺口的尺寸设计而调整，故多余的光刻胶 墨液造成静水力大于设计的疏水力范围时，所述的多余光刻胶墨液便可流入 所述的这些疏水阀(包括疏水通道、凹口或缺口)内，而使位于各所述的黑色矩 阵图案列的所述的这些容纳空间内的光刻胶墨液具有相同的高度，以降低喷 墨制造工艺的变异可能造成的厚度不均与混色等缺陷，而达到彩色滤光层色 度均匀的效果并可有效提升彩色滤光片的可靠度与良品率。附图说明图1与图2为现有喷墨制造工艺的方法示意图。图3至图5绘示了在一容纳空间内光刻胶墨液的体积调整机制的示意图。 图6至图12为本专利技术各实施例的彩色滤光片结构的示意图。 图13为本专利技术一实施例制作彩色滤光片结构的方法流程图。附图标号10 玻璃基板 12 黑色矩阵图案14 容纳空间 16R 红色光刻胶墨液16G 30 34 38 38G 40具体实施方式绿色光刻胶墨液 透明基板 遮光结构 彩色滤光层 绿色滤光图案 疏水通道16B 蓝色光刻胶墨液32 黑色矩阵图案列36 容纳空间38R 红色滤光图案38B 蓝色滤光图案42 疏水凹口本专利技术提供的彩色滤光片结构具有疏水阀的设计，应用疏水力与静水力 的静力平衡，以解决色度不均、白区漏光及色偏问题。请参考图3至图5。图 3至图5绘示了在一容纳空间内光刻胶墨液的体积调整机制的示意图，其中图 5为图4的俯视图。如图3所示，当光刻胶墨液(未干燥的彩色滤光层)注入一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片结构，其特征在于，所述的结构包括：一透明基板，所述的透明基板包括一表面；复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色矩阵图案列 包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，且各所述的遮光结构具有至少一疏水通道，使得位于同一所述的黑色矩阵图案列上相邻的所述的这些容纳空间彼此连通；以及一彩色滤光层，设置于所述的这些 遮光结构构成的所述的这些容纳空间之内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹俊杰，林祥麟，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]