一种彩色滤光片的制备工艺制造技术

本发明专利技术为一种彩色滤光片的制备工艺。所述彩色滤光片的制备工艺包括：提供一透明基板；形成挡墙于所述透明基板之上以定义出画素区域；喷墨印刷油墨于所述画素区域内，所述油墨包括可聚合成一高分子化合物的一单体；在以第一温度预烘烤之后，以两阶段方式进行后烘烤，第一后烘烤的第二温度高于所述第一温度且低于单体的聚合温度及高分子化合物的玻璃转化温度和的一半。第二后烘烤的第三温度高于等于单体的聚合温度。由于，第二温度会使得移除溶剂后的油墨仍具有流动性，因而经由第三温度固化后的滤光材料具有平坦的表面。由本方法制造的滤光片有均匀的色度及平坦的表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种彩色滤光片的制备工艺，尤其涉及一种用于液晶显示器的彩色滤 光片的制备工艺。
技术介绍
当前平面显示器产业蓬勃发展，显示技术日新月异，液晶显示器 (LiquidCrystalDisplay, IXD)以量产规模而论，稳居平面显示器技术主流地位， 然而，其它显示技术，诸如等离子(PlasmaDisplayPanel，PDP)、有机发光二极管 (OrganicLightEmittingiode, 0LED),甚至是场发身寸式显不器(FieldEmissionDisplay, FED，SED是FED的一个分支)等，各自拥有优于LCD的特性，例如自发光、快速响应、高对比 度、高色彩饱和度、可挠性等诸多优点，给LCD产业带来不同程度的威胁。为保持LCD显示 技术现有的竞争优势，各厂商已投入大量研发力量，力求提升传统LCD的显示效率和质量。与传统涂布-蚀刻工艺相较，喷墨印刷技术来制造彩色滤光片的优点在于步骤 短、颜料使用率高，可以大幅降低设备的投入，减少蚀刻废液和光阻材料成本。利用喷墨印刷技术来制造彩色滤光片时，先是在玻璃基板上形成画素间的挡墙， 接着，再将油墨利用喷涂方式填入挡墙间的画素当中。由于红、绿、蓝的油墨不能相混，为了 防止油墨溢流至相邻的画素中而造成色混相，一般会在形成挡墙的材料中添加疏墨性高分 子，疏墨性高分子于挡墙制程中的预烤阶段会往挡墙上方迁移，最终使挡墙成为顶表面呈 现疏墨况态而侧壁表面呈现亲墨状态的同时兼具疏墨性表面及亲墨性侧边之挡墙来防止 之后填入的油墨的溢流。油墨填入后，经由一前烤(pre-bake)移除油墨中的溶剂后，再经 由一个后烤进行油墨中的单体的聚合。但是，虽然此项技术与光微影制程比较起来，优点在于彩色滤光片制程时间短，且 成本花费低，但一直以来也存在着一个主要的问题，那就是为避免油墨溢出的挡墙亲墨性 侧边的设计，使油墨和挡墙侧边间具有相当好的附着力，在完成彩色滤光片的制程后，在挡 墙间形成的彩色滤光膜会有厚度不均勻的情形，彩色滤光膜在靠近挡墙侧壁的部分(周缘 部分)较厚，而在中间部分较薄，彩色滤光膜中间部分的厚度有时会比设计的厚度薄50%。 彩色滤光膜的不平坦的现象，将会间接导致液晶显示色彩对比表现值的不足。因此，如何解 决喷墨印刷技术的问题以继续享受使用喷墨印刷技术所带来的好处成为业界亟待解决的 难题。
技术实现思路
针对现有以喷墨印刷技术制造彩色滤光片中所存在的上述技术缺陷，本专利技术提供 了一种彩色滤光片的制备工艺，可以提高彩色滤光片中彩色滤光膜厚度的均勻性。依据本专利技术的一种彩色滤光片的制备工艺，其特征在于，所述彩色滤光片的制备 工艺包括提供一透明基板；形成挡墙于所述透明基板之上以定义出画素区域；喷墨印刷 油墨于所述画素区域内，所述油墨包括可聚合成一高分子化合物的一单体；于第一温度进行第一烘烤，所述第一温度为摄氏70度至摄氏100度；于第二温度进行第二烘烤，所述第 二温度高于所述第一温度且低于所述单体的聚合温度及所述高分子化合物的玻璃转化温 度(Tg)和的一半；以及于第三温度进行第三烘烤，所述第三温度高于等于所述单体聚合温度。在本专利技术所揭露的彩色滤光片的制备工艺中，第一烘烤为一预烘烤，其目的在于 移除油墨中的溶剂。油墨中的溶剂一般为本领域中习用的有机溶剂，例如多元醇醚、多元醇 醚酯等等。而第一烘烤所需的时间依油墨中所使用的溶剂种类及量而定，一般为30秒至10 分钟。在经过预烘烤移除油墨中的溶剂之后，第二烘烤及第三烘烤为后烘烤，其目的在 时油墨中的单体聚合而生成彩色滤光膜。第二烘烤的温度一般为摄氏200度至摄氏230度 且第二烘烤的时间一般为30分钟至60分钟。第二烘烤的温度低于油墨中的单体聚合的温 度但是高于聚合形成的高分子化合物的玻璃转化温度，此一温度可以确保移除溶剂后的油 墨仍保有流动性，进而得到一个具有平坦表面的油墨层。接着，以高于油墨中的单体聚合的温度进行第三烘烤，一般而言第三烘烤的温度 为摄氏230度至摄氏250度。第三烘烤的时间一般约为10分钟至30分钟。第三烘烤的目 的在于使油墨中的单体完全聚合并固化，进而完成彩色滤光片的制备。运用本专利技术所提供的彩色滤光片的制备工艺，可以大幅减低彩色滤光片中彩色 滤光膜的不平坦度，相较于之前业界所用的方法相较之下，彩色滤光膜可以降低约8%至 20 %的不平坦度，这会大幅增加液晶显示色彩对比表现值，进而提升传统LCD的显示效率 和质量。附图说明读者在参照附图阅读了本专利技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本专利技术的 各个方面。其中，图1是绘示出本专利技术彩色滤光片的制备工艺的制造流程。主要组件符号说明步骤100步骤200步骤300步骤400步骤500具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。在整个描述中，相 同的附图标记表示相同的部件。应当理解的是，在本申请的说明书附图中，在下文描述中， 所述实施例只是为了方便描述本专利技术的具体实施方式，并不是对本申请进行某种约束或限定。图1是绘示出本专利技术彩色滤光片的制备工艺的制造流程。步骤100，提供一透明基 板，并在透明基板上形成挡墙，挡墙定义出画素区域。一般而言，此一透明基板可以为一玻 璃基板，挡墙则是为黑色阵列层，并暴露出所围绕的透明基板表面，此即为被定义的画素区4域。步骤200，以喷墨印刷方法将油墨喷涂如于所述画素区域内，油墨包括可聚合成一 高分子化合物的一单体、色料和溶剂。一般而言单体包括可聚合成聚醯亚胺的单体，色料则 是决定彩色滤光膜是红色、绿色还是蓝色。溶剂则是为有机溶剂，例如多元醇醚、多元醇醚酯等等。步骤300，于第一温度进行第一烘烤，第一温度为摄氏70度至摄氏100度，而第一 烘烤所需的时间依油墨中所使用的溶剂种类及量而定，一般为30秒至10分钟。第一烘烤 为一预烘烤，其目的在于移除油墨中的溶剂。在第一烘烤的过程中，由于溶剂的逐渐移除使得油墨的流动性不佳，为避免油墨 溢出的挡墙亲墨性侧边的设计，使油墨和挡墙侧边间具有相当好的附着力，当第一烘烤完 成，就形成在靠近挡墙侧壁的部分(周缘部分)较厚，而在中间部分较薄的油墨层，若进一 步进行单体的聚合固化，就会得到厚度不均勻的彩色滤光膜。因此，本专利技术的步骤400是在完成预烘烤之后，于第二温度进行第二烘烤，第二温 度高于所述第一温度且低于单体的聚合温度及高分子化合物的玻璃转化温度和的一半。第 二烘烤的温度一般为摄氏200度至摄氏230度且第二烘烤的时间一般为30分钟至60分 钟。第二烘烤的温度低于油墨中的单体聚合的温度但是高于聚合形成的高分子化合物的玻 璃转化温度，此一温度可以确保移除溶剂后的油墨仍保有流动性，进而得到一个具有平坦 表面的油墨层。最后，进行步骤500，于第三温度进行第三烘烤，所述第三温度高于等于所述单体 聚合温度。一般而言第三烘烤的温度为摄氏230度至摄氏250度。第三烘烤的时间一般约 为10分钟至30分钟。第三烘烤的目的在于使油墨中的单体完全聚合并固化，进而完成彩 色滤光片的制备。表一是将本专利技术实施例所制造而得的彩色滤光膜和目前业界所使用的二步骤烘 烤的结果所做的比较。表一 表一结果清楚显示，运用本专利技术所提供的彩色滤光片的制备工艺，彩色滤光膜层 表面高低点间的距离落差确实降低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片的制备工艺，其特征在于，所述彩色滤光片的制备工艺包括：提供一透明基板；形成挡墙于所述透明基板之上以定义出画素区域；喷墨印刷油墨于所述画素区域内，所述油墨包括可聚合成一高分子化合物的一单体；于第一温度进行第一烘烤，所述第一温度为摄氏７０度至摄氏１００度；于第二温度进行第二烘烤，所述第二温度高于所述第一温度且低于所述单体的聚合温度及所述高分子化合物的玻璃转化温度和的一半；以及于第三温度进行第三烘烤，所述第三温度高于等于所述单体聚合温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林承岳，林宣甫，廖烝贤，
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]