CN104898320B - 一种彩膜基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩膜基板的制造方法，该方法包括如下步骤：第一步：在玻璃基板上形成多个黑矩阵，该黑矩阵将玻璃基板分割出多个像素区；第二步：在玻璃基板与第一步形成的黑矩阵上涂覆含有光触媒和含氟非离子表面活性剂的润湿性可变层；第三步：对润湿性可变层进行曝光，触发光触媒，使黑矩阵表面形成疏颜料墨水层，像素区形成亲颜料墨水层；第四步：将若干种颜料墨水一次性喷入像素区形成色阻层。本发明通过在喷墨印刷法制造彩膜基板的过程中使用光触媒和含氟非离子表面活性剂使像素区表现为亲颜料墨水，黑矩阵表现为疏颜料墨水，一次性喷印完成红绿蓝色阻，不会向液晶层中引入离子型不纯物，避免了IPS模式液晶显示器出现残像。

Description

一种彩膜基板的制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器的制造方法，特别是涉及彩膜基板的制造方法。
背景技术
液晶显示器包括彩膜基板、阵列基板以及位于彩膜基板与阵列基板之间的液晶层，其中彩膜基板通常由玻璃基板、RGB色阻层、黑矩阵(BM)、平坦层(OC)和隔垫物(PS)构成。不同的显示模式采用的彩膜结构也略有不同，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型显示的彩膜像素侧有ITO层，IPS(In Plane Switching，面内开关)型显示器的ITO层在彩膜基板背侧。
在IPS型液晶显示器中，传统的彩膜制作的工艺为首先在玻璃基板上形成BM，然后分别在各个像素对应位置通过三次曝光显影工艺形成RGB的色阻层。三次曝光显影形成色阻的工艺较为复杂，造成了材料的浪费，从而导致成本升高，因此，喷墨印刷技术作为一种新的解决方案引入彩膜基板的制造过程。喷墨印刷制作彩膜基板的工艺为在玻璃基板上形成黑矩阵BM，该黑矩阵将玻璃基板分割出多个像素区域，通过表面活性剂使黑矩阵与像素区域具有不同的表面润湿性，黑矩阵表现为疏颜料墨水性，像素区域表现为亲颜料墨水性，利用亲疏这种排他性原理，将R、G、B三种颜料墨水一次性喷入像素区域形成色阻。喷墨印刷技术使用的表面活性剂多为阴离子型(烷基磺酸盐和高级脂肪酸盐等)，由于IPS显示模式的彩膜侧没有屏蔽各种有机杂质进入液晶层的ITO薄膜，离子型杂质容易混入液晶层，造成残像发生。
发明内容
本发明提供一种彩膜基板的制造方法，使用光触媒和含氟非离子表面活性剂使像素区表现为亲颜料墨水，黑矩阵表现为疏颜料墨水，一次性喷印完成红绿蓝色阻。
本发明提供一种彩膜基板的制造方法，该方法包括如下步骤：第一步：在玻璃基板上形成多个黑矩阵，该黑矩阵将玻璃基板分割出多个像素区；第二步：在玻璃基板与第一步形成的黑矩阵上涂覆含有光触媒和含氟非离子表面活性剂的润湿性可变层；第三步：对润湿性可变层进行曝光，触发光触媒，使黑矩阵表面形成疏颜料墨水层，像素区形成亲颜料墨水层；第四步：将若干种颜料墨水一次性喷入像素区形成色阻层。含氟的非离子表面活性剂的化学式为CnH2n+1-ph-[CH2CH2O]x-CmF2m+1，其中ph代表苯基，n为9～20之间的正整数，m为3～8之间的正整数，x为6～8或9～12之间的正整数，光触媒为TiO2材料。所述的颜料墨水为红绿蓝墨水。所述的彩膜基板用于IPS显示模式的液晶面板中。
本发明通过在喷墨印刷法制造彩膜基板的过程中使用光触媒和含氟非离子表面活性剂使像素区表现为亲颜料墨水，黑矩阵表现为疏颜料墨水，一次性喷印完成红绿蓝色阻，不会向液晶层中引入离子型不纯物，避免了IPS模式液晶显示器出现残像。
附图说明
图1A所示为本发明玻璃基板示意图；
图1B所示为本发明在玻璃基板上形成黑矩阵示意图；
图1C所示为本发明在玻璃基板和黑矩阵上形成润湿性可变层示意图；
图1D所示为本发明对润湿性可变层进行曝光示意图；
图1E所示为本发明形成红绿蓝色阻示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供一种彩膜基板的制造方法，如图1A和图1B所示，首先在玻璃基板10上沉积由感光性树脂形成的黑色底层，光刻形成多个黑矩阵(BM)20，其次在玻璃基板10与BM层20上涂覆含有光触媒和含氟非离子表面活性剂的润湿性可变层30，如图1C所示，其中含氟非离子表面活性剂的化学式为CnH2n+1-ph-[CH2CH2O]x-CmF2m+1，以目前较为常见的聚乙二醇型的非离子表面活性剂为基础，设计了部分氟代的烷基酚-环氧乙烷类非离子表面活性剂。其中，ph代表苯基，n为9～20之间的正整数，m为3～8之间的正整数，根据所需的润湿性能不同，x可以有多种正整数取值范围，较为典型的如6≤x≤8，对应的分子在室温下即可完全溶于水；9≤x≤12，对应的分子将有良好的润湿渗透能力，并兼具一定的乳化能力。含氟非离子表面活性剂的碳氢链(烃基：CnH2n+1)端亲油疏水，碳氟链端(CmF2m+1)油水两疏，含氟非离子表面活性剂分子本身不会电离产生游离态离子，不会造成液晶残像。光触媒为TiO2材料。如图1D所示，使用掩膜版60对润湿性可变层进行曝光，掩膜版60包括遮光区和漏光区，在曝光过程中，由于光触媒的作用使得碳氟链端的极性显著增强，对颜料墨水产生较好的增溶作用；而吸附在BM20表面上的表面活性剂，未改性的碳氟端外露形成油水两疏的单分子吸附膜，染料或颜料很难附着在其表面上，从而使黑矩阵20表面形成疏颜料墨水层50，像素区形成亲颜料墨水层40。如图1D所示，将红绿蓝三种颜料墨水一次性喷入亲颜料墨水性的像素区域形成色阻层70。由于黑矩阵20表面表现为疏颜料墨水性，像素区表现为亲颜料墨水性，利用这种亲疏排他性原理，BM20表面不会粘附颜料墨水，像素区颜料墨水能够迅速铺展。
本发明通过在喷墨印刷法制造彩膜基板的过程中使用光触媒和含氟非离子表面活性剂使像素区表现为亲颜料墨水，黑矩阵表现为疏颜料墨水，一次性喷印完成红绿蓝色阻，不会向液晶层中引入离子型不纯物，避免了IPS模式液晶显示器出现残像。

Claims (4)

1.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：第一步：在玻璃基板上形成多个黑矩阵，该黑矩阵将玻璃基板分割出多个像素区；第二步：在玻璃基板与第一步形成的黑矩阵上涂覆含有光触媒和含氟非离子表面活性剂的润湿性可变层；第三步：对润湿性可变层进行曝光，触发光触媒，使黑矩阵表面形成疏颜料墨水层，像素区形成亲颜料墨水层；第四步：将若干种颜料墨水一次性喷入像素区形成色阻层；所述的含氟非离子表面活性剂的化学式为CnH2n+1-ph-[CH2CH2O]x-CmF2m+1，其中ph代表苯基，n为9～20之间的正整数，m为3～8之间的正整数，x为6～8或9～12之间的正整数。
2.根据权利要求1所述的一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：所述的光触媒为TiO2材料。
3.根据权利要求1所述的一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：所述的颜料墨水为红绿蓝墨水。
4.根据权利要求1所述的一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：所述的彩膜基板用于IPS显示模式的液晶面板中。
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