CN1239927C - 彩色滤光片的彩色单元的制作方法及其制作装置 - Google Patents

Abstract

一种彩色滤光片的彩色单元的制作方法及其制作装置，将一彩色单元的配置图案定义于一膜板的表面上，再于膜板上制作复数个相对应该彩色单元图案的凸块。提供复数种彩色颜料给各个凸块而成为复数个彩色凸块之后，利用盖印的方式，可将膜板上的彩色凸块向下盖印在一透明绝缘基板表面上，使该复数种彩色颜料便可于该基板上形成该彩色波光片的彩色单元的配置图案。

Description

彩色滤光片的彩色单元的制作方法及其制作装置

技术领域

本发明有关于一种彩色滤光片(color filter，CF)技术，特别有关于一种彩色滤光片的彩色单元(color element)的制作方法及其制作装置。

技术背景

随着科技与资讯的进步，为了得到丰富的色彩讯息，彩色滤光片(colorfilter，CF)广泛地使用于彩色液晶显示器、电荷耦合元件及扫描器等视讯产品上。对于具有轻薄、省电、以及可全彩化特色的液晶显示器而言，须使用含有红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的彩色滤光片，经由三原色比例调和而创造出各种色彩，可使液晶显示器呈现亮丽、逼真、鲜艳的画面并能提高其附加价值。

彩色滤光片的制程是在一玻璃基板上涂布一层微薄的R、G、B彩色层，而且R、G、B彩色层的位置必须与薄膜晶体管(TFT)阵列基板上的每一个画素精准对位。基于制作成本及品质考量，较常用的R、G、B彩色层制作方式包含有染色法、颜料分散法、印刷法、电着法等四种。由于颜料分散法所制造的彩色滤光片具有高精密度及较佳的耐光性与耐热性，目前成为TFT型彩色滤光片的制造主流。颜料分散法的光微影制程包括有：彩色光阻涂布、间隙对位曝光以及显像等三个关键程序，其中光阻涂布技术会影响彩色光阻的均匀度，因此近年来有使用喷墨法与印刷法来改善着色均匀度，但是存在解析度度不佳、对位精确度不准的问题。至于电着法可以利用一片多阶光罩制作出精细且准确的彩色单元，但是受限于制程所需的特殊光阻以及多阶光罩取得不易，这种电着法无法达到商品化要求。

中国台湾专利第479147号公开一种彩色滤光片的制作方法，利用喷墨头的扫描动作来完成R、G、B彩色层的长条形配置结构。请参阅图1，其显示现有彩色滤光片的绘制装置的示意图。现有技术是先选取一个参考滤色器，再测定其上每个图素的光学效果与孔径面积，而使经由计算、修正后可提供一个着色条件的设计值，则影像处理装置10可将要被绘制的影像传送至绘制资料产生器12，然后个别的信号会经由绘制资料产生器12传送至驱动装置14，尔后驱动信号会被传送至各个喷墨头16R、16G、16B以及各个馈送装置18、20，其中驱动台面22的移动可以改变喷墨头16R、16G、16B与基板24之间的相对位置，进而绘制出色彩图案26。不过此种方式的量测太过复杂、操作困难且设备成本高，并不适用于彩色滤光片的大量生产需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种彩色滤光片的彩色单元的制作方法及其制作装置，是以直接盖印的方式将膜板上的彩色凸块印在透明绝缘基板上，便可制作成彩色单元的配置图案。

本发明的目的是这样实现的：

提供一种彩色滤光片的彩色单元的制作方法，至少包含有下列步骤：

提供一彩色滤光片的彩色单元的配置图案；

将该彩色单元的配置图案定义于一膜板的表面上；

于该膜板上制作复数个凸块，其中该凸块的位置相对应于该彩色单元的配置图案；

提供复数种彩色颜料给各个凸块，以成为复数个彩色凸块；以及

利用盖印的方式，将该膜板上的彩色凸块向下盖印在一透明绝缘基板表面上，使该复数种彩色颜料于该基板上形成该彩色滤光片的彩色单元的配置图案。

该彩色单元的配置图案为条状型式、马赛克型式或是三角型式。

该膜板的材质为橡胶或不锈钢。

该凸块的材质为具有弹性的材料，例如可为橡胶。

该复数个凸块的厚度相同。

所述提供复数种彩色颜料给各个凸块的方法包含有：

于该膜板上制作至少三种不互相连通的颜料补充装置，其中每一种颜料补充装置包含有一颜料注入口以及复数个颜料补充孔，该相同颜料补充孔互相连通且可连接至外部的颜料注入口，且该相同颜料补充孔分别连通至每一个相同彩色凸块中；

提供一第一种颜料至该第一种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第一种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第一种颜料流至复数个第一彩色凸块上；

提供一第二种颜料至该第二种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第二种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第二种颜料流至复数个第二彩色凸块上；以及

提供一第三种颜料至该第三种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第三种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第三种颜料流至复数个第三彩色凸块上。

本发明的优点与积极效果是：

由于本发明所公开的一种彩色滤光片的彩色单元的制作方法，是将一彩色单元的配置图案定义于一膜板的表面上，再于膜板上制作复数个相对应上述彩色单元图案的凸块。提供复数种彩色颜料给各个凸块而成为复数个彩色凸块之后，利用盖印的方式，可将膜板上的彩色凸块向下盖印在一透明绝缘基板表面上，即可于基板上形成该彩色滤光片的彩色单元的配置图案，致使其制程简单、生产效率高、颜料使用量少以及设备成本低。

附图说明

图1现有彩色滤光片的绘制装置的示意图；

图2至图4本发明膜板表面的彩色单元的配置图案的布局图；

图5于本发明膜板上制作凸块的剖面示意图；

图6于本发明膜板上制作彩色凸块的剖面示意图；

图7于本发明膜板上制作颜料补充装置的剖面示意图；

图8于本发明将膜板上的的彩色凸块盖印在透明绝缘基板上的立体示意图。

件号说明：

现有技术

影像处理装置      10

绘制资料产生器    12

驱动装置          14

喷墨头            16R、16G、16B

馈送装置          20

驱动台面          22

基板              24

色彩图案          26

本发明技术

膜板  30

红色区域  R       绿色区域  G       蓝色区域  B

凸块  32

红色凸块  32R     绿色凸块  32G     蓝色凸块  32B

颜料补充装置      34

红色颜料补充装置  34R

绿色颜料补充装置  34G

蓝色颜料补充装置  34B

颜料注入口        36

红色颜料注入口    36R

绿色颜料注入口  36G

蓝色颜料注入口  36B

颜料补充孔      38

红色颜料补充孔  38R

绿色颜料补充孔  38G

蓝色颜料补充孔  38B

透明绝缘基板    40

彩色单元        42R、42G、42B

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

本发明公开一种盖印法，是先将彩色滤光片的彩色单元的配置图案制作于一膜板上，再于膜板的各个凸块上提供适当的彩色颜料，而后利用盖印的方式便可将膜板上凸块的该复数种彩色颜料印在一透明绝缘基板上。以下详述本发明的较佳实施例的盖印法步骤：

首先，如图2至图4所示，依据制程要求与产品需求提供一个彩色滤光片的彩色单元的配置图案，并将此配置图案的红色区域R、绿色区域G与蓝色区域B定义于一膜板30表面之上，一般而言，彩色滤光片的红色区域R、绿色区域G与蓝色区域B的配置图案，包含有图2所示的条状(strip)型式、图3所示的马赛克(mosaic)型式以及图4所示的三角(delta)型式。其中，条状型式可以提供高密度、多变化的画面品质，多应用于电脑荧幕的产品上，而三角型式可提供较简易的驱动以及最佳的混色效果，目前广泛应用在小尺寸荧幕的产品上。至于膜板30的材质可以选用橡胶、不锈钢或是其他适当材料。

然后，如图5所示，依据上述的彩色单元的配置结构，在膜板30上制作复数个凸块32，其位置相对应于每一个红色区域R、绿色区域G与蓝色区域B。为了提高盖印品质，必须控制每一个凸块32的厚度的均匀性，而凸块32的材质可以选用橡胶或是其他具有良好弹性(挠性)的材料。至于凸块32的面积、轮廓、数量以及制作方式可依照制程要求作适当变化，属于设计选择，于此不加以限制。

接着，如图6与图7所示，提供彩色颜料给各个凸块32，可于膜板30上提供复数个红色凸块32R、绿色凸块32G及蓝色凸块32B。提供彩色颜料的方法有很多种，其中一种方法如图6所示，直接将颜料涂布在凸块32表面上，但这较耗费时间，且会有涂布不匀的问题，无法有效控制彩色滤光片的彩色单元的膜厚。另一种方法如图7所示，于膜板30上制作三种不互相连通的颜料补充装置34，其中每一种颜料补充装置34包含有一颜料注入口36以及复数个颜料补充孔38，而且这些颜料补充孔38要互相连通且可连接至外部的颜料注入口36。举例而言，一红色颜料补充装置34R包含有一红色颜料注入口36R以及复数个红色颜料补充孔38R，这些红色颜料补充孔38R分别连通至每个红色凸块32R上方，而且这些红色颜料补充孔38R会互相连通，并可连接至外部的红色颜料注入口36R。相同地，绿色颜料补充装置34G包含有一绿色颜料注入口36G以及复数个绿色颜料补充孔38G，蓝色颜料补充装置34B包含有一蓝色颜料注入口36B以及复数个蓝色颜料补充孔38B。利用这种颜料补充装置34，可以通过控制颜料的补充量来控制彩色滤光片的彩色单元的膜厚，以符合色度需求。

最后，如图8所示，利用盖印的方式，将膜板30上的的红色凸块32R、绿色凸块32G、蓝色凸块32B向下盖印在一透明绝缘基板40表面上，该复数种彩色颜料便可于透明绝缘基板40表面上形成彩色滤光片的彩色单元42R、42G、42B的配置图案。依据膜板30的尺寸以及凸块32的数量设计，盖印的次数可分一次或多次进行，于此不加以限制。

相较于现有彩色滤光片的印刷、喷墨制程，本发明利用直接盖印的方式将膜板30上的彩色凸块32印在透明绝缘基板40上，便可制作成彩色单元42R、42G、42B的配置图案，具有制程简单、生产效率高、颜料使用量少以及设备成本低等优点。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，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本发明的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1、一种彩色滤光片的彩色单元的制作方法，至少包含有下列步骤：

提供一彩色滤光片的彩色单元的配置图案；

将该彩色单元的配置图案定义于一膜板的表面上；

于该膜板上制作复数个凸块，其中该凸块的位置相对应于该彩色单元的配置图案；

提供复数种彩色颜料给各个凸块，以成为复数个彩色凸块；以及

利用盖印的方式，将该膜板上的彩色凸块向下盖印在一透明绝缘基板表面上，使该复数种彩色颜料于该基板上形成该彩色滤光片的彩色单元的配置图案。

2、如权利要求1所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法，其特征在于，该彩色单元的配置图案为条状型式、马赛克型式或是三角型式。

3、如权利要求1所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法，其特征在于，该膜板的材质为橡胶或不锈钢。

4、如权利要求1所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法，其特征在于，该凸块的材质为具有弹性的材料。

5、如权利要求4所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法，其特征在于，该具有弹性的材料为橡胶。

6、如权利要求1所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法，其特征在于，该复数个凸块的厚度相同。

7、一种用于权利要求1所述彩色滤光片的彩色单元的制作方法的装置，其特征在于，所述提供复数种彩色颜料给各个凸块的装置包含有：

于该膜板上制作至少三种不互相连通的颜料补充装置，其中每一种颜料补充装置包含有一颜料注入口以及复数个颜料补充孔，该相同颜料补充孔互相连通且可连接至外部的颜料注入口，且该相同颜料补充孔分别连通至每一个相同彩色凸块中；

提供一第一种颜料至该第一种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第一种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第一种颜料流至复数个第一彩色凸块上；

提供一第二种颜料至该第二种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第二种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第二种颜料流至复数个第二彩色凸块上；以及

提供一第三种颜料至该第三种颜料补充装置的颜料注入口，则经由该第三种颜料补充装置的颜料补充孔，可使该第三种颜料流至复数个第三彩色凸块上。

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