CN101344605A

CN101344605A - 彩色滤光片及其制作方法

Info

Publication number: CN101344605A
Application number: CNA2007101283879A
Authority: CN
Inventors: 吕志平; 陈富港; 李裕正
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-14

Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片以及其制造方法。该彩色滤光片制造方法的步骤包括：首先，提供基板，在基板上形成挡墙，其中挡墙具有多个暴露出基板的开口。接着，在基板上以印刷喷墨的方式形成多个第一彩色滤光薄膜，使其配置在开口所暴露出的基板上。对第一彩色滤光薄膜表面进行疏水性处理，并且于基板上以印刷喷墨的方式形成多个第二彩色滤光薄膜。其中第一彩色滤光薄膜与第二彩色滤光薄膜分别具有不同颜色。因此，可避免在喷墨印刷精度出现误差时造成色彩混色。

Description

彩色滤光片及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片以及其制造方法，且特别涉及一种由喷墨印刷(inkjet printing，IJP)方式形成的彩色滤光片以及其制造方法。

背景技术

一般液晶显示器的彩色滤光片工艺，乃采用三原色的彩色光刻胶(photoresist)经过三道黄光光刻(photolithography)工艺，将三个彩色光刻胶薄膜依序形成在基板上的像素内，而形成彩色滤光片。由于彩色光刻胶薄膜的形成乃是将彩色光刻胶液滴在基板上，接着以旋转的方式均匀的涂布于基板上，因此大部分彩色光刻胶会在旋转的过程中被浪费掉，而且彩色光刻胶的价格昂贵，这样的制作方式成本较高。此外，所采用的黄光光刻工艺，需要使用大量的有机溶剂，有造成环境污染的疑虑。

近来，一种利用喷墨印刷(inkjet printing，IJP)形成彩色滤光片的方法已被发展出来。喷墨印刷法可同时喷墨印刷三原色的彩色滤光薄膜于像素内，相较于传统彩色滤光片采用的黄光光刻工艺，可以减少大量的工艺与材料成本。此外，喷墨印刷技术具有大面积与卷轴制造(roll-to-roll)的优势。

然而，使用喷墨印刷技术来制造彩色滤光片仍然存在一些问题。例如，当喷印的精准度不佳的时候，容易会有混色的现象发生，通常混色现象是由于两个或三个颜色重叠或扩散所造成的，混色现象会使像素内的色彩偏差且色饱和度不佳，进而导致显示面板发生显示品质不良的问题。然而，由于喷墨印刷的精准度往往受到墨滴量、喷嘴以及系统机械精度限制，故喷墨印刷过程中所发生的误差是无法避免。因此，在工艺中如何避免混色现象的发生，俨然成为高品质彩色滤光片的重要议题之一。

图1A至1C为利用已知的喷墨印刷方式所制作的彩色滤光片的剖面示意图。请参照图1A，彩色滤光片100包括基板110以及配置在基板110上的挡墙120，其中挡墙120具多个开口P(图1中仅绘示出一个开口)。请参照图1B，为了防止色阻溢出或是相互混染的问题，通常会在挡墙120的表面上进行疏水处理(hydrophobic treatment)，以在挡墙120的表面上形成含氟的疏水性薄膜121。

接着请参照图1C，将色阻130利用喷墨印刷(Inkjet printing)的方式喷入开口P中。由图1C可知，对挡墙120表面进行疏水处理将有助于解决不同颜色的色阻130彼此相互混色的问题。详言之，当喷墨印刷精准度不佳时，部分喷涂于疏水性薄膜121表面上的色阻130不易附着在疏水性薄膜121上，而自动被限制在开口P之内，较不易与周围的其他颜色的色阻130互相混色。

然而，当液晶显示器的分辨率越高时，挡墙120的宽度通常需作进一步的缩减，以获得所需要的开口率(aperture ratio)，当挡墙120的宽度缩减时，其疏水能力便会因疏水表面积缩小而降低，进而使得色阻130的自我定位能力降低，以至于增加混色现象的发生机率。因此，如何有效避免不同颜色的色阻产生彼此重叠混色的现象，乃是高品质彩色滤光片的重要议题之一。

发明内容

本发明提供一种具有良好色彩饱和度的彩色滤光片。

本发明提供一种制作成品率高的彩色滤光片的制造方法。

本发明提出一种彩色滤光片，此彩色滤光片包括基板、多个彩色滤光薄膜，以及多个疏水性薄膜。彩色滤光薄膜配置在基板上，疏水性薄膜覆盖在至少部分的彩色滤光薄膜的表面上。

在本发明的一实施例中，上述的基板包括硬质基板(rigid substrate)或可挠性基板(flexible substrate)。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光薄膜包括多个第一彩色滤光薄膜以及多个第二彩色滤光薄膜。其中第一彩色滤光薄膜与第二彩色滤光薄膜分别具有不同颜色，且疏水性薄膜至少覆盖在第一彩色滤光薄膜的表面上。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片包括多个第一彩色滤光薄膜、多个第二彩色滤光薄膜以及多个第三彩色滤光薄膜。其中第一彩色滤光薄膜、第二彩色滤光薄膜以及第三彩色滤光薄膜分别具有不同颜色，且疏水性薄膜至少覆盖在第一彩色滤光薄膜的表面上。此外，疏水性薄膜亦可进一步覆盖在第二彩色滤光薄膜的表面上。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片还包括配置在基板上的挡墙，其中挡墙具有多个暴露出基板的开口，而彩色滤光薄膜配置在开口所暴露出的基板上。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光薄膜的材料包括不同颜色的色阻，而疏水性薄膜包括含氟的色阻。

本发明提出一种彩色滤光片的制造方法，其包括下列步骤。首先，提供基板，并于基板上形成多个第一彩色滤光薄膜。接着，对第一彩色滤光薄膜进行疏水性处理，并于基板上形成多个第二彩色滤光薄膜，其中第一彩色滤光薄膜与第二彩色滤光薄膜分别具有不同颜色。

在本发明的一实施例中，对第一彩色滤光薄膜进行疏水性处理的方法包括使用含氟的等离子体对第一彩色滤光薄膜的表面进行表面处理，以在第一彩色滤光薄膜的表面上形成多个疏水性薄膜。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片的制造方法可进一步包括于基板上形成挡墙，其中挡墙具有多个暴露出基板的开口，而第一彩色滤光薄膜以及第二彩色滤光薄膜配置在开口所暴露出的基板上。

在本发明的一实施例中，上述的第一彩色滤光薄膜与第二彩色滤光薄膜的形成方法包括喷墨印刷。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片的制造方法可进一步包括对第二彩色滤光薄膜进行疏水性处理。接着，再于基板上形成多个第三彩色滤光薄膜，其中第一彩色滤光薄膜、第二彩色滤光薄膜以及第三彩色滤光薄膜分别具有不同颜色。

在本发明的一实施例中，对第二彩色滤光薄膜进行疏水性处理的方法包括使用含氟的等离子体对第二彩色滤光薄膜的表面进行表面处理，以在第二彩色滤光薄膜的表面上形成多个疏水性薄膜。

在本发明的一实施例中，上述的彩色滤光片的制造方法可进一步包括于基板上形成挡墙，其中挡墙具有多个暴露出基板的开口，而第一彩色滤光薄膜、第二彩色滤光薄膜以及第三彩色滤光薄膜配置在开口所暴露出的基板上。

在本发明的一实施例中，上述的第一彩色滤光薄膜、第二彩色滤光薄膜以及第三彩色滤光薄膜的形成方法包括喷墨印刷。

基于上述，本发明在彩色滤光薄膜上形成疏水性薄膜，可防止因喷墨印刷设备对位精准度不佳所导致的色阻互相混色、色彩饱和度不佳的问题。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A至1C为已知的一种利用喷墨印刷方式所制作的彩色滤光片的剖面流程示意图。

图2A到图2F为本发明第一实施例的彩色滤光片的制作流程示意图。

图3A到图3E为本发明第二实施例的彩色滤光片的制作流程示意图。

附图标记说明

P：开口 110：基板

120：挡墙 130：色阻

121：疏水性薄膜 223：彩色滤光薄膜

230：喷墨头 S110：含氟的等离子体

200：彩色滤光片 210：基板

220：挡墙 221a：第一色阻

221：第一彩色滤光薄膜 223a：第二色阻

223：第二彩色滤光薄膜 225a：第三色阻

225：第三彩色滤光薄膜 230：喷墨头

240a：第一疏水性薄膜 240b：第二疏水性薄膜

S210：含氟的等离子体 300：彩色滤光片

310：基板 321a：第一色阻

321：第一彩色滤光薄膜 323a：第二色阻

323：第二彩色滤光薄膜 325a：第三色阻

325：第三彩色滤光薄膜 330：喷墨头

340a：第一疏水性薄膜 340b：第二疏水性薄膜

S310：含氟的等离子体

具体实施方式

第一实施例

图2A到图2F为本发明第一实施例的彩色滤光片的制作流程示意图。首先请参照图2A，提供一基板210，此基板210的材料例如是玻璃等硬质基板，或是塑胶等可挠性基板。接着，以黄光光刻工艺在基板上形成挡墙220，此挡墙220具有多个暴露出基板210的开口P。在本实施例中，挡墙220可采用透光率低、反射系数小的材料，如不透光金属薄膜、含有黑色染料的树脂，或是同时使用不透光金属薄膜与含有黑色染料的树脂。

请参照图2B，在基板210上形成多个第一彩色滤光薄膜221。详言之，本实施例可通过喷墨头230将第一色阻221a喷印在部分开口P所暴露出的基板210上，以在部分开口P中形成第一彩色滤光薄膜221。

请参照图2C，接着对第一彩色滤光薄膜221的表面进行疏水性处理。详言之，本实施例可使用含氟的等离子体S210对第一彩色滤光薄膜221的表面进行疏水性处理，以在第一彩色滤光薄膜221的表面上形成第一疏水性薄膜240a。换言之，第一疏水性薄膜240a的材料可以是含氟的色阻。此处，含氟的等离子体S210所使用的气体源例如是四氟化碳(CF₄)、六氟化硫(SF₆)或是其他含氟的气体。

请参照图2D，在基板210上形成多个第二彩色滤光薄膜223。详言之，本实施例可通过喷墨头230将第二色阻223a喷印在其他开口P所暴露出的基板210上，以在其他开口P中形成第二彩色滤光薄膜223。值得注意的是，由于第一彩色滤光膜221表面已经具有第一疏水性薄膜240a，故在将第二色阻223a喷印在开口P以形成第二彩色滤光膜片223时，第二色阻223a便无法附着在第一彩色滤光薄膜221上，而自我定位流入预定的挡墙220的开口P。如此一来，第二色阻223a便不会残留在第一彩色滤光薄膜221上，而与第一彩色滤光薄膜221产生混色的问题。

请参照图2E，接着对第二彩色滤光薄膜223进行疏水性处理。详言之，本实施例可使用含氟的等离子体S210对第二彩色滤光薄膜223的表面进行疏水性处理，以在第二彩色滤光薄膜223的表面上形成多个第二疏水性薄膜240b。换言之，第二疏水性薄膜240b的材料可以是含氟的色阻。此处，含氟的等离子体S210所使用的气体源例如是四氟化碳(CF₄)、六氟化硫(SF₆)或是其他含氟的气体。

请参照图2F，在基板210上形成多个第三彩色滤光薄膜225。详言之，本实施例可通过喷墨头230将第三色阻225a喷印在其余的开口P所暴露出的基板210上，以在其余的开口P中形成第三彩色滤光薄膜225。由于第一彩色滤光膜221表面已经具有第一疏水性薄膜240a，且第二彩色滤光膜223表面也已经具有第二疏水性薄膜240b，故在将第三色阻225a喷印在开口P以形成第三彩色滤光膜片225时，第三色阻225a便无法附着在第一彩色滤光薄膜221以及第二彩色滤光薄膜223上，而自我定位流入预定的挡墙220的开口P。如此一来，第三色阻225a便不会残留在第一彩色滤光薄膜221以及第二彩色滤光薄膜223上，而与第一彩色滤光薄膜221或第二彩色滤光薄膜223产生混色的问题。

第二实施例

图3A到图3F为本发明第二实施例的彩色滤光片的制作方法的剖面流程示意图。本实施例与第一实施例相似，惟两者不同处在于，本实施例不需先形成挡墙。

首先，请参照图3A。提供基板310，此基板310的材料例如是玻璃等硬质基板，或是塑胶等可挠性基板。接着，在基板310上形成多个第一彩色滤光薄膜321。详言之，本实施例可通过喷墨头330将第一色阻321a喷印在基板310上，以在基板310上形成第一彩色滤光薄膜321。

请参照图3B，接着对第一彩色滤光薄膜321进行疏水性处理。详言之，本实施例可使用含氟的等离子体S310对第一彩色滤光薄膜321的表面进行疏水性处理，以在第一彩色滤光薄膜321的表面上形成第一疏水性薄膜340a。换言之，第一疏水性薄膜340a的材料可以是含氟的色阻。此处，含氟的等离子体S310所使用的气体源例如是四氟化碳(CF₄)或是六氟化硫(SF₆)或是其他含氟的气体。

请参照图3C，继续于基板310上形成多个第二彩色滤光薄膜323。详言之，本实施例可通过喷墨头330将色阻323a喷印在第一彩色滤光薄膜321旁边的基板310上，以形成第二彩色滤光薄膜323。值得注意的是，由于第一彩色滤光膜321表面已经具有第一疏水性薄膜340a，故在将第二色阻323a喷印在基板310上以形成第二彩色滤光膜片323时，第二色阻323a便无法附着在第一彩色滤光薄膜321上，而自我定位于第一彩色滤光薄膜321旁的基板310上。如此一来，第二色阻323a便不会残留在第一彩色滤光薄膜321上，而与第一彩色滤光薄膜321产生混色的问题。

请参照图3D，接着对第二彩色滤光薄膜323进行疏水性处理。详言之，本实施例可使用含氟的等离子体S310对第二彩色滤光薄膜323的表面进行疏水性处理，以在第二彩色滤光薄膜323的表面上形成多个第二疏水性薄膜340b。换言之，第二疏水性薄膜340b的材料可以是含氟的色阻。此处，含氟的等离子体S310所使用的气体源例如是四氟化碳(CF₄)、六氟化硫(SF₆)或是其他含氟的气体。

请参照图3E，在基板310上形成多个第三彩色滤光薄膜325。详言之，本实施例可通过喷墨头330将第三色阻325a喷印在其余暴露出的基板310上，以在基板310上形成第三彩色滤光薄膜325。由于第一彩色滤光膜321表面已经具有第一疏水性薄膜340a，且第二彩色滤光膜323表面也已经具有第二疏水表薄膜340b，故在将第三色阻325a喷印在基板310上以形成第三彩色滤光膜片325时，第三色阻325a便无法附着在第一彩色滤光薄膜321以及第二彩色滤光薄膜323上，而自我定位于其余暴露出的基板310上。如此一来，第三色阻325a便不会残留在第一彩色滤光薄膜321以及第二彩色滤光薄膜323上，而与第一彩色滤光薄膜321或第二彩色滤光薄膜323产生混色的问题。

综上所述，本发明在部分的色阻喷印完成之后，随即进行色阻表面的疏水性处理，有助于改善不同颜色的色阻彼此混色的问题，进而提升彩色滤光片的制造成品率。此外，本发明可改善因混色所导致的色彩饱和度不佳的问题。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种彩色滤光片，包括：

基板；

多个彩色滤光薄膜，配置在该基板上；以及

多个疏水性薄膜，覆盖在至少部分的该彩色滤光薄膜的表面上。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该基板包括硬质基板或可挠性基板。

3.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该彩色滤光薄膜包括：

多个第一彩色滤光薄膜；以及

多个第二彩色滤光薄膜，其中该第一彩色滤光薄膜与该第二彩色滤光薄膜分别具有不同颜色，且该疏水性薄膜至少覆盖在该第一彩色滤光薄膜的表面上。

4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该彩色滤光薄膜包括：

多个第一彩色滤光薄膜；

多个第二彩色滤光薄膜；以及

多个第三彩色滤光薄膜，其中该第一彩色滤光薄膜、该第二彩色滤光薄膜以及该第三彩色滤光薄膜分别具有不同颜色，且该疏水性薄膜至少覆盖在该第一彩色滤光薄膜的表面上。

5.如权利要求4所述的彩色滤光片，其中该疏水性薄膜更覆盖在该第二彩色滤光薄膜的表面上。

6.如权利要求1所述的彩色滤光片，还包括挡墙，配置在该基板上，其中该挡墙具有多个暴露出该基板的开口，而该彩色滤光薄膜配置在该开口所暴露出的该基板上。

7.如权利要求1所述的彩色滤光片，其中该彩色滤光薄膜的材料包括不同颜色的色阻，而该疏水性薄膜包括含氟的色阻。

8.一种彩色滤光片的制造方法，包括：

提供基板；

在该基板上形成多个第一彩色滤光薄膜；

对该第一彩色滤光薄膜进行疏水性处理；以及

在该基板上形成多个第二彩色滤光薄膜，其中该第一彩色滤光薄膜与该第二彩色滤光薄膜分别具有不同颜色。

9.如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法，其中对该第一彩色滤光薄膜进行疏水性处理的方法包括使用含氟的等离子体对该第一彩色滤光薄膜的表面进行表面处理，以在该第一彩色滤光薄膜的表面上形成多个疏水性薄膜。

10.如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法，还包括在该基板上形成挡墙，其中该挡墙具有多个暴露出该基板的开口，而该第一彩色滤光薄膜以及该第二彩色滤光薄膜配置在该开口所暴露出的该基板上。

11.如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法，其中该第一彩色滤光薄膜与该第二彩色滤光薄膜的形成方法包括喷墨印刷。

12.如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法，还包括：

对该第二彩色滤光薄膜进行疏水性处理；以及

在该基板上形成多个第三彩色滤光薄膜，其中该第一彩色滤光薄膜、该第二彩色滤光薄膜以及该第三彩色滤光薄膜分别具有不同颜色。

13.如权利要求12所述的彩色滤光片的制造方法，其中对该第二彩色滤光薄膜进行疏水性处理的方法包括使用含氟的等离子体对该第二彩色滤光薄膜的表面进行表面处理，以在该第二彩色滤光薄膜的表面上形成多个疏水性薄膜。

14.如权利要求12所述的彩色滤光片的制造方法，还包括在该基板上形成挡墙，其中该挡墙具有多个暴露出该基板的开口，而该第一彩色滤光薄膜、该第二彩色滤光薄膜以及该第三彩色滤光薄膜配置在该开口所暴露出的该基板上。

15.如权利要求12所述的彩色滤光片的制造方法，其中该第一彩色滤光薄膜、该第二彩色滤光薄膜以及该第三彩色滤光薄膜的形成方法包括喷墨印刷。