CN105259694A - 彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片。本发明的彩色滤光片的制作方法，通过在蓝色子像素区域制作透明光阻层，在红、绿色子像素区域形成第一、第二凹槽并对其底面的亲疏水性进行处理；利用第一、第二凹槽底面与光阻层表面的亲疏水性的不同，同时结合地势的差异，使红、绿色量子点胶材通过自流的方式分别在第一、第二凹槽内形成红、绿色量子点层，红、绿色量子点层在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示，提高了量子点的利用率，并且解析度越高，像素越密集，量子点胶材自流的效果越好，因此相对于喷墨打印技术更适合于高解析度面板的制作。

Description

彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片。
背景技术
近年来，随着科技的发展，液晶显示器技术也随之不断完善。TFT-LCD(ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay，薄膜场效应晶体管-液晶显示器)以其图像显示品质好、能耗低、环保等优势占据着显示器领域的重要位置，但是其色彩很难覆盖完全的色域。近几年兴起的基于有机发光二极管(OLED)的显示技术也日益成熟，其构造简单，厚度薄，响应速度快，可以实现更加丰富的色彩。同时，随着量子点的诞生，量子点显示器也应运而生，由于量子点(QuantumDots)发光波长范围极窄，颜色非常纯粹，还可实现精细调节，与目前的显示屏相比，新显示屏在大大提高了亮度和画面鲜艳度的同时，还减少了能耗。
量子点(QuantumDots，QDs)又可以称纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～20nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构。因此，量子点受到蓝紫光激发后，可转换成高纯度的单色光，颜色可通过量子点的直径控制，应用于面板显示技术可有效地提高面板的色域，即色彩再现能力。
目前量子点已被广泛应用于面板显示技术，用来提升显示面板的色域。其中，将量子点与光刻胶结合，制作成新型的彩色滤光片成为一种主流趋势。然而，量子点单价高，使用传统的黄光蚀刻技术制作量子点彩色滤光片的成本太高，因为量子点的利用率较低，而且量子点容易被光起始剂淬灭，失去光转换功能。因此，利用喷墨印刷(Ink-JetPrinting，IJP)制程来制作量子点彩色滤光片被视为可行性最高的技术，但喷墨印刷制程的局限性在于很难制作高解析度的产品，然而中小尺寸的面板市场对高解析的需求却很强烈。
因此，有必要提供一种彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片，以克服喷墨印刷难以实现高解析度的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色滤光片的制作方法，利用不同材料表面的亲疏水性的不同并结合地势的差异，使量子点胶材通过自流的方式在相应子像素区域内形成量子点层，以适应高解析度面板的制作。
本发明的目的还在于提供一种彩色滤光片，其红、绿、蓝子像素区域分别设有红色量子点层、绿色量子点层、及透明光阻层，色彩显示效果优异，解析度高。
为实现上述目的，本发明提供一种彩色滤光片的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供基板，在所述基板上形成黑色矩阵，所述黑色矩阵在所述基板上围出数个红色子像素区域、数个绿色子像素区域、及数个蓝色子像素区域；在所述蓝色子像素区域内形成透明光阻层；
步骤2、在所述基板、黑色矩阵、及透明光阻层上涂布光阻层，在光阻层上对应红色子像素区域形成第一凹槽；对所述第一凹槽底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层表面的亲疏水性相反；
步骤3、在所述光阻层上涂布红色量子点胶材，所述红色量子点胶材的亲疏水性与第一凹槽底面的亲疏水性相同，所述红色量子点胶材自动从光阻层表面流动至第一凹槽底面，然后使所述红色量子点胶材固化，从而在红色子像素区域内形成红色量子点层；
步骤4、在光阻层上对应绿色子像素区域形成第二凹槽；对所述第二凹槽底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层表面的亲疏水性相反；
步骤5、在所述光阻层上涂布绿色量子点胶材，所述绿色量子点胶材的亲疏水性与第二凹槽底面的亲疏水性相同，所述绿色量子点胶材自动从光阻层表面流动至第二凹槽底面，然后使所述绿色量子点胶材固化，从而在绿色子像素区域内形成绿色量子点层；
步骤6、对所述基板表面进行紫外光照射、显影，去除剩余的光阻层，从而完成彩色滤光片的制作；
所述红色量子点层、绿色量子点层在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
所述步骤1中，通过在所述基板上涂布黑色矩阵材料，采用曝光、显影制程形成黑色矩阵，所述黑色矩阵材料包含负型光刻胶与黑色遮光材料。
所述步骤2中的光阻层为正型光刻胶。
所述步骤2通过第一光罩对红色子像素区域内的光阻层进行紫外光照射、显影，形成第一凹槽；所述步骤4通过第二光罩对绿色子像素区域内的光阻层进行紫外光照射、显影，形成第二凹槽。
所述步骤3和步骤5通过热制程使所述红色量子点胶材和绿色量子点胶材固化。
所述热制程的温度为60℃～100℃。
所述步骤2中对第一凹槽底面做亲水性处理，所述光阻层表面为疏水性；所述步骤3中的红色量子点胶材为亲水性；所述步骤4中对第二凹槽底面做亲水性处理；所述步骤5中的绿色量子点胶材为亲水性。
所述步骤2中对第一凹槽底面做疏水性处理，所述光阻层表面为亲水性；所述步骤3中的红色量子点胶材为疏水性；所述步骤4中对第二凹槽底面做疏水性处理；所述步骤5中的绿色量子点胶材为疏水性。
所述基板为玻璃基板。
本发明还提供一种彩色滤光片，包括基板、设于基板上的黑色矩阵、设于基板上且由黑色矩阵间隔开的数个透明光阻层、数个红色量子点层、及数个绿色量子点层，其中，所述红色量子点层的材料为红色量子点与胶材的混合物；所述绿色量子点层的材料为绿色量子点与胶材的混合物；
所述彩色滤光片可与一蓝色背光源结合使用，所述红色量子点层、绿色量子点层在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
本发明的有益效果：本发明的彩色滤光片的制作方法，在红、绿色子像素区域形成第一、第二凹槽并对其底面的亲疏水性进行处理；利用第一、第二凹槽底面与光阻层表面的亲疏水性的不同，同时结合地势的差异，使红、绿色量子点胶材通过自流的方式分别在第一、第二凹槽内形成红、绿色量子点层，红、绿色量子点层在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示，提高了量子点的利用率，并且解析度越高，像素越密集，量子点胶材自流的效果越好，因此相对于喷墨打印技术更适合于高解析度面板的制作。本发明的彩色滤光片，色彩显示效果优异，解析度高。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的彩色滤光片的制作方法的流程图；
图2为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤1的示意图；
图3-图4为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤2的示意图；
图5-图6为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤3的示意图；
图7-图8为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤4的示意图；
图9-图10为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤5的示意图；
图11-图13为本发明的彩色滤光片的制作方法的步骤6的示意图同时图12-图13为本发明的彩色滤光片的剖面结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明首先提供一种彩色滤光片的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、如图2所示，提供基板1，在所述基板1上形成黑色矩阵2，所述黑色矩阵2在基板1上围出数个红色子像素区域、数个绿色子像素区域、及数个蓝色子像素区域；在所述蓝色子像素区域内形成透明光阻层33。
具体地，所述基板1为玻璃基板。
具体地，通过在所述基板1上涂布黑色矩阵材料，采用曝光、显影制程形成黑色矩阵2，具体的，所述黑色矩阵材料包含负型光刻胶与黑色遮光材料。
具体的，通过在具有黑色矩阵2的基板1上涂布透明光阻材料，采用曝光、显影制程在所述蓝色子像素区域内形成透明光阻层33。
步骤2、如图3-图4所示，在所述基板1、黑色矩阵2、及透明光阻层33上涂布光阻层4，在光阻层4上对应红色子像素区域形成第一凹槽41；对所述第一凹槽41底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层4表面的亲疏水性相反。
具体地，所述光阻层4为正型光刻胶。在本实施例中，对第一凹槽41底面做亲水性处理，所述光阻层4表面为疏水性。
具体的，所述光阻层4表面的亲疏水性可以由光阻层材料本身的性质决定，也可以通过进行亲疏水性处理获得。
具体地，通过第一光罩91对红色子像素区域内的光阻层4进行紫外光照射、显影，形成第一凹槽41。
步骤3、如图5-图6所示，在所述光阻层4上涂布红色量子点胶材51，所述红色量子点胶材51的亲疏水性与第一凹槽41底面的亲疏水性相同，所述红色量子点胶材51自动从光阻层4表面流动至第一凹槽41底面，然后使所述红色量子点胶材51固化，从而在红色子像素区域内形成红色量子点层31。在本实施例中，所述红色量子点胶材51为亲水性。
具体的，所述红色量子点胶材51为红色量子点与胶材的混合物，所述胶材的亲疏水性与第一凹槽41底面的亲疏水性相同，与所述光阻层4表面的亲疏水性相反。
具体地，通过热制程使所述红色量子点胶材51和绿色量子点胶材52固化。具体地，所述热制程的温度为60℃～100℃。
步骤4、如图7-图8所示，在光阻层4上对应绿色子像素区域形成第二凹槽42；对所述第二凹槽42底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层4表面的亲疏水性相反。在本实施例中，对第二凹槽42底面做亲水性处理。
具体地，通过第二光罩92对绿色子像素区域内的光阻层4进行紫外光照射、显影，形成第二凹槽42。
步骤5、如图9-图10所示，在所述光阻层4上涂布绿色量子点胶材52，所述绿色量子点胶材52的亲疏水性与第二凹槽42底面的亲疏水性相同，所述绿色量子点胶材52自动从光阻层4表面流动至第二凹槽42底面，然后使所述绿色量子点胶材52固化，从而在绿色子像素区域内形成绿色量子点层32。在本实施例中，所述绿色量子点胶材52为亲水性。
具体的，所述绿色量子点胶材52为绿色量子点与胶材的混合物，所述胶材的亲疏水性与第二凹槽42底面的亲疏水性相同，与所述光阻层4表面的亲疏水性相反。
具体地，通过热制程使所述红色量子点胶材51和绿色量子点胶材52固化。具体地，所述热制程的温度为60℃～100℃。
具体地，如图9-图10所示，经过步骤5的制程后，所述红色量子点层31上会残余一绿色量子点胶材薄层，从而在背光源进入绿色量子点胶材薄层后会激发其中的绿色量子点产生一部分绿光，但是该部分绿光在射入红色量子点层31后，依然能够激发红色量子点层31中的红色量子点产生红光，因此并不会对彩色滤光片的三基色显示造成影响。
步骤6、如图11-图13所示，对所述基板1表面进行紫外光照射、显影，去除剩余的光阻层4，从而完成彩色滤光片的制作。
所述红色量子点层31、绿色量子点层32在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层33发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
可选的，所述步骤2中对第一凹槽41底面做疏水性处理，所述光阻层4表面为亲水性；所述步骤3中的红色量子点胶材51为疏水性；所述步骤4中对第二凹槽42底面做疏水性处理；所述步骤5中的绿色量子点胶材52为疏水性，同样可以完成本发明的彩色滤光片的制作。
如图12-13所示，本发明还提供一种基于上述制作方法得到的彩色滤光片，包括基板1、设于基板1上的黑色矩阵2、设于基板1上且由黑色矩阵2间隔开的数个透明光阻层33、数个红色量子点层31、及数个绿色量子点层32，其中，所述红色量子点层31的材料为红色量子点与胶材的混合物；所述绿色量子点层32的材料为绿色量子点与胶材的混合物。
所述彩色滤光片可与一蓝色背光源结合使用，所述红色量子点层31、绿色量子点层32在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层33发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
本发明的彩色滤光片可以用于OLED和LCD显示面板。
综上所述，本发明的彩色滤光片的制作方法，在红、绿色子像素区域形成第一、第二凹槽并对其底面的亲疏水性进行处理；利用第一、第二凹槽底面与光阻层表面的亲疏水性的不同，同时结合地势的差异，使红、绿色量子点胶材通过自流的方式分别在第一、第二凹槽内形成红、绿色量子点层，红、绿色量子点层在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示，该方法提高了量子点的利用率，并且解析度越高，像素越密集，量子点胶材自流的效果越好，因此相对于喷墨打印技术更适合于高解析度面板的制作。本发明的彩色滤光片，色彩显示效果优异，解析度高。
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。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供基板(1)，在所述基板(1)上形成黑色矩阵(2)，所述黑色矩阵(2)在基板(1)上围出数个红色子像素区域、数个绿色子像素区域、及数个蓝色子像素区域；在所述蓝色子像素区域内形成透明光阻层(33)；
步骤2、在所述基板(1)、黑色矩阵(2)、及透明光阻层(33)上涂布光阻层(4)，在光阻层(4)上对应红色子像素区域形成第一凹槽(41)；对所述第一凹槽(41)底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层(4)表面的亲疏水性相反；
步骤3、在所述光阻层(4)上涂布红色量子点胶材(51)，所述红色量子点胶材(51)的亲疏水性与第一凹槽(41)底面的亲疏水性相同，所述红色量子点胶材(51)自动从光阻层(4)表面流动至第一凹槽(41)底面，然后使所述红色量子点胶材(51)固化，从而在红色子像素区域内形成红色量子点层(31)；
步骤4、在光阻层(4)上对应绿色子像素区域形成第二凹槽(42)；对所述第二凹槽(42)底面的亲疏水性进行处理使其与光阻层(4)表面的亲疏水性相反；
步骤5、在所述光阻层(4)上涂布绿色量子点胶材(52)，所述绿色量子点胶材(52)的亲疏水性与第二凹槽(42)底面的亲疏水性相同，所述绿色量子点胶材(52)自动从光阻层(4)表面流动至第二凹槽(42)底面，然后使所述绿色量子点胶材(52)固化，从而在绿色子像素区域内形成绿色量子点层(32)；
步骤6、对所述基板(1)表面进行紫外光照射、显影，去除剩余的光阻层(4)，从而完成彩色滤光片的制作；
所述红色量子点层(31)、绿色量子点层(32)在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层(33)发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
2.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤1中，通过在所述基板(1)上涂布黑色矩阵材料，采用曝光、显影制程形成黑色矩阵(2)，所述黑色矩阵材料包含负型光刻胶与黑色遮光材料。
3.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤2中的光阻层(4)为正型光刻胶。
4.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤2通过第一光罩(91)对红色子像素区域内的光阻层(4)进行紫外光照射、显影，形成第一凹槽(41)；所述步骤4通过第二光罩(92)对绿色子像素区域内的光阻层(4)进行紫外光照射、显影，形成第二凹槽(42)。
5.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤3和步骤5通过热制程使所述红色量子点胶材(51)和绿色量子点胶材(52)固化。
6.如权利要求5所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述热制程的温度为60℃～100℃。
7.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤2中对第一凹槽(41)底面做亲水性处理，所述光阻层(4)表面为疏水性；所述步骤3中的红色量子点胶材(51)为亲水性；所述步骤4中对第二凹槽(42)底面做亲水性处理；所述步骤5中的绿色量子点胶材(52)为亲水性。
8.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述步骤2中对第一凹槽(41)底面做疏水性处理，所述光阻层(4)表面为亲水性；所述步骤3中的红色量子点胶材(51)为疏水性；所述步骤4中对第二凹槽(42)底面做疏水性处理；所述步骤5中的绿色量子点胶材(52)为疏水性。
9.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，所述基板(1)为玻璃基板。
10.一种彩色滤光片，包括基板(1)、设于基板(1)上的黑色矩阵(2)、设于基板(1)上且由黑色矩阵(2)间隔开的数个透明光阻层(33)、数个红色量子点层(31)、及数个绿色量子点层(32)，其中，所述红色量子点层(31)的材料为红色量子点与胶材的混合物；所述绿色量子点层(32)的材料为绿色量子点与胶材的混合物；
所述彩色滤光片可与一蓝色背光源结合使用，所述红色量子点层(31)、绿色量子点层(32)在蓝色背光源的激发下分别发出红光和绿光；所述蓝色背光源直接透过透明光阻层(33)发出蓝光，从而实现红绿蓝三基色，进而实现彩色显示。
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