CN1782809A - 用于液晶显示装置的滤色器基板及其制造方法 - Google Patents

用于液晶显示装置的滤色器基板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种用于液晶显示装置的滤色器基板包括:基板,该基板包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及相邻子像素区域之间的第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域;分别在所述第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域处的第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案;以及在所述第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处的第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案。

Description

用于液晶显示装置的滤色器基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置,更具体地,涉及用于液晶显示装置的滤色器基板及其制造方法。
背景技术
由于信息技术的迅速发展,显示装置也在不断发展以处理和显示日益增长的大量信息。最近,已经构思和开发了用于厚度薄、重量轻和功耗低的显示装置的平板显示技术。在这些技术中,液晶显示(LCD)装置由于其优良的分辨率、彩色图像显示及图像质量而已经广泛应用于笔记本计算机、台式监视器及其它应用。
通常,LCD装置包括上基板、下基板以及插入在上基板和下基板之间的液晶层。LCD装置利用液晶材料的光学各向异性,通过电场来改变与液晶分子的排列相对应的透光率来产生图像。
通常称为阵列基板的下基板包括薄膜晶体管和像素电极。通过反复进行光刻工艺对预先形成的薄膜进行构图,来制造下基板。通常称为滤色器基板的上基板包括用于显示彩色图像的滤色器层。滤色器层通常包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的滤色器图案。滤色器层通过各种方法(包括:例如,染色法、电镀法、颜料(pigment)分散法和印刷法)形成。通常,由于颜料分散法可形成具有良好的可再现性的精良图案,所以它被更为普遍地使用。
然而,在使用颜料分散法的滤色器基板制造方法中,由于滤色器基板是通过反复进行涂布、曝光、显影和彩色光阻(color reist)固化这些处理来制造的,制造方法复杂,因此需要很多时间和设备。
为了解决以上问题,已经提出了使用热成像方法的滤色器基板制造方法。在热成像方法中,通过将滤色器转印(transcription)膜粘附到基板上、将滤色器转印膜曝露于诸如激光束的光源中并将滤色器转印膜的滤色器层转印到基板上,来形成滤色器层。
滤色器转印膜包括:支撑膜、光热转换(LTHC)层和滤色器层。支撑膜支撑LTHC层和滤色器层,并向LTHC层传送激光束。支撑膜可以由诸如聚酯或聚乙烯的透明聚合材料形成。LTHC层将从激光束吸收的光转换成热能,由此LTHC可以由高效率地将光转换成热的材料形成。滤色器层可以由包括红色、绿色和蓝色颜料之一的材料形成。
图1A到1I示出了根据现有技术的使用热成像制造滤色器基板的方法。
如图1A所示,通过在透明基板30上淀积诸如铬或铬氧化物(CrOx)的金属材料来形成黑底层31。通过在黑底层31的几乎整个表面上涂布光刻胶树脂来形成光刻胶层32。在光刻胶层32上方设置包括阻光部分和透光部分的掩模90,并且通过掩模90曝光光刻胶层32。
然后,如图1B所示,图1A的被曝光的光刻胶层32被显影,由此形成光刻胶图案33。此处,光刻胶层32是负型的,其中被曝光的部分在显影之后保留下来。然而,光刻胶层32也可以使用正型的,其中在显影之后去除被曝光的部分。
接下来,如图1C所示,依据光刻胶图案33有选择地去除图1B的黑底层31,由此形成具有开口的黑底35。
如图1D所示,通过剥离(stripping)或灰化工艺去除黑底35上的图1C的光刻胶图案33。
如图1E所示,在包括黑底35的基板30上设置包括支撑膜10a、光热转换(LTHC)层10b和滤色器层10c的第一滤色器层转印膜10,使滤色器层10c面对基板30的其上形成有黑底35的表面。然后,将第一滤色器转印膜10的滤色器层10c粘附到基板30上。
接下来,如图1F所示,将包括所粘附的第一滤色器转印膜10的基板30装入激光装置中,并且将产生激光束的激光头50布置在第一滤色器转印膜10上方。基板30可以位于操作台(未示出)上。对滤色器转印膜10的随后将形成第一滤色器图案的部分A施加激光束,同时使激光头50或工作台沿直线往复运动。在曝露于激光束的第一滤色器转印膜10中,LTHC层10b将从激光束吸收的光转化成热能,从而向滤色器层10c发出热能。然后,由于所发出的热能,滤色器层10c被转印到基板30上。
如图1G所示,在去除了图1F的滤色器转印膜10之后,在黑底35的与部分A对应的一个开口中形成了第一滤色器图案40。第一滤色器图案40部分覆盖了黑底35的相邻部分。
如图1H所示,使用第二滤色器转印膜和第三滤色器转印膜,通过与图1E到1G所示相同的工艺在基板30上形成第二滤色器图案42和第三滤色器图案44。
接下来,在大约摄氏200度到大约摄氏300度下将具有滤色器图案40、42和44的基板30放置在诸如烘炉的硬化炉中,从而滤色器图案40、42和44被硬化。
如图1I所示,在经过硬化的滤色器图案40、42和44上形成涂覆层46。涂覆层46保护滤色器图案40、42和44,并使基板30的表面平坦、没有台阶。通过淀积诸如氧化铟锡和/或氧化铟锌的透明导电材料,在涂覆层46上形成公共电极48。
在使用热成像方法制造的上述滤色器基板中,黑底35形成在相邻滤色器图案40、42和44之间,并且该黑底35对滤色器图案40、42和44的颜色进行分离。此外,黑底35阻隔来自阵列基板的选通线和数据线上的被不规则驱动的液晶分子的光。黑底35通常可以由诸如铬的光学密度大于4的金属材料形成。顺便提及,为了形成黑底,仍旧需要复杂的光刻工艺。即,光刻工艺,包括涂布、曝光显影光刻胶,然后在淀积了黑底材料之后刻蚀黑底材料的步骤。此外,还需要用于以上步骤的装置,与使用颜料分散方法所制造的滤色器基板相比,不具有制造成本方面的优势。
发明内容
只以示例的方式,如具体实施和广泛描述的,一种用于液晶显示装置的滤色器基板包括:基板,该基板包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及相邻子像素区域之间的第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域;分别在第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域处的第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案;以及第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处的第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案。
在本发明的另一方面中,提供了一种制造用于液晶显示装置的滤色器基板的方法,该方法包括:在基板上形成第一红色滤色器图案和第二红色滤色器图案,该基板包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及相邻子像素区域之间的第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域,第一红色滤色器图案在第一子像素区域处,第二红色滤色器图案在第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处;在第二子像素区域处形成第一绿色滤色器图案,并在第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处形成第二绿色滤色器图案;以及在第三子像素区域处形成第一蓝色滤色器图案,并在第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处形成第二蓝色滤色器图案。
应当理解,以上总体描述和以下详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在提供权利要求所要求的本发明的进一步说明。
附图说明
所包含的附图用来进一步理解本发明,附图被并入并构成本说明书的一部分,附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中:
图1A到1I是示出了根据现有技术的使用热成像方法来制造滤色器基板的方法的剖视图;
图2A到2I是示出了根据本发明第一实施例的使用热成像方法来制造滤色器基板的方法的剖视图;
图3A到3C是示出了根据本发明第二实施例的滤色器基板的制造方法的剖视图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的实施例,这些实施例在附图中示出。
图2A到2I是示出了根据本发明第一实施例的使用热成像制造滤色器基板的方法的剖视图。
如图2A所示,在透明基板130上限定第一子像素区域R、第二子像素区域G和第三子像素区域B,以及第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3,并且在基板130上设置红色滤色器转印膜110。第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3依次设置在相邻子像素区域R、G和B之间。红色滤色器转印膜110包括支撑膜110a、光热转换(LTHC)层110b和红色滤色器层110c。使用具有转印辊的转印装置将红色滤色器转印膜110的红色滤色器层110c无气泡地粘附到基板130。
如图2B所示,在红色滤色器转印膜110上方相隔一定距离设置激光器170。在激光器170扫描基板130时,对红色滤色器转印膜110的与第一子像素区域R以及第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3对应的部分施加激光器170的激光束。在曝露于激光束的红色滤色器转印膜110中,LTHC层110b将从激光束吸收的光转换成热能,从而向红色滤色器层110c发出热能。然后,由于所发出的热能,红色滤色器层110c从LTHC层110b分离,并被转印到基板130上从而固定在基板130上。
如图2C所示,从基板130上去除图2B的红色滤色器转印膜110。由此,在第一子像素区域R中形成第一红色滤色器图案140,在第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3的每一个中形成了第二红色滤色器图案141。在第二子像素区域G和第三子像素区域B中,由于没有对图2B的LTHC层110b施加激光束,所以红色滤色器层110c仍旧附着在LTHC层110b上,并且没有固定在基板130上。因此,第二和第三子像素区域G和B中的红色滤色器层110c与LTHC层110b一起被去除。
接下来,将具有第一红色滤色器图案140和第二红色滤色器图案141的基板130放置在诸如烤炉的硬化(或固化)炉中,从而第一红色滤色器图案140和第二红色滤色器图案141被硬化(或固化)。优选地,硬化后的第一红色滤色器图案140和第二红色滤色器图案141的厚度在大约1μm到大约2μm的范围内。
如图2D所示,在包括第一红色滤色器图案140和第二红色滤色器图案141的基板130上设置绿色滤色器转印膜111。绿色滤色器转印膜111包括支撑膜111a、LTHC层111b和绿色滤色器层111c。然后,使用包括转印辊的转印装置将绿色滤色器转印膜111的绿色滤色器层111c无气泡地粘附到具有第一红色滤色器图案140和第二红色滤色器图案141的基板130上。
如图2E所示,在绿色滤色器转印膜111上方相隔一定距离设置可能与图2B中的激光器不同的激光器170。在激光器170扫描基板130时,对绿色滤色器转印膜111的与第二子像素区域G以及第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3对应的部分施加激光器170的激光束。
如图2F所示,在激光扫描之后,从基板130上去除绿色滤色器转印膜111。在曝露于激光束的绿色滤色器转印膜111中,由于绿色滤色器层111c被转印在基板130上,所以在第二子像素区域G中形成第一绿色滤色器图案142,并在第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3的每一个中的第二红色滤色器图案141上形成了第二绿色滤色器图案143。
接下来,将具有第一绿色滤色器图案142和第二绿色滤色器图案143的基板130放置在诸如烤炉的硬化炉中,从而第一绿色滤色器图案142和第二绿色滤色器图案143被硬化。优选地,经过硬化的第一绿色滤色器图案142和第二绿色滤色器图案143的厚度在大约1μm到大约2μm的范围内。
如图2G所示,使用蓝色滤色器转印膜(未示出),在包括第一绿色滤色器图案142和第二绿色滤色器图案143的基板130上进行与红色和绿色滤色器图案140、141、142和143相同的处理,在第三子像素区域B中形成第一蓝色滤色器图案144,并在各个第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3中的第二绿色滤色器图案143上形成第二蓝色滤色器图案145。
然后,将具有第一和第二蓝色滤色器图案144和145的基板130放置在诸如烤炉的硬化炉中,从而第一和第二蓝色滤色器图案144和145被硬化。优选地,硬化后的第一和第二蓝色滤色器图案144和145的厚度在大约1μm到大约2μm的范围内。
如图2H所示,通过涂布诸如光丙烯(photo acryl)的透明有机材料,在基板130上形成涂覆层146,其中该基板130包括各个子像素区域R、G和B中的第一红色滤色器图案140、第一绿色滤色器图案142和第一蓝色滤色器图案144,以及依次形成在各个第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3中的第二红色滤色器图案141、第二绿色滤色器图案143和第二蓝色滤色器图案145。涂覆层146保护滤色器图案140、141、142、143、144和145,并使包括滤色器图案140、141、142、143、144和145的基板130的表面变平。涂覆层146的厚度使各个第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3中的第二红色滤色器图案141、第二绿色滤色器图案143和第二蓝色滤色器图案145完全被涂覆层146所覆盖。涂覆层146的厚度在大约3μm到大约6μm的范围内。
如图2I所示,通过淀积诸如氧化铟锡的透明导电材料在包括涂覆层146的基板130上形成公共电极148。
在第一实施例中,在形成各滤色器图案之后进行硬化(或固化)处理。然而,可以在形成了红色、绿色和蓝色滤色器图案之后,进行硬化处理,从而硬化红色、绿色和蓝色滤色器图案。
同时,虽然依次形成了红色、绿色和蓝色滤色器图案,但是也可以形成其它滤色器图案,并且形成顺序可以改变。
在以上滤色器基板中,由于在各边界区域中形成的第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案的比率相同,所以第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案显示为黑色。因此,各边界区域中的第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案用作阻隔光的黑底。
为了提高生产率,更具体地,为了纯化红色、绿色和蓝色,理想地,第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案的厚度在大约1μm到2μm的范围内。随着滤色器图案的厚度变厚,色彩纯度提高。因此,提高了色彩的浓度,并且产生了良好的色彩。这在NTSC((美)国家电视制式委员会)色度坐标(chromaticity coordinates)上表现为更大的区域,由此提高了色彩可再现性。
顺便提及,滤色器转印膜的滤色器层的厚度越厚,将滤色器层转印在基板上所需热能越多。为此,需要如下激光器,其在单位面积上具有更高密度的激光束,由此增加了生产成品。此外,如果滤色器层具有较厚的厚度,则精度降低,而精度是形成良好图案所必需的。这降低了生产能力。
因此,在第一实施例中,考虑到以上问题,滤色器图案的厚度最佳地基本上为大约1μm到大约2μm。
同时,本发明的第二实施例通过使用滤色器层比第一实施例的滤色器层薄的滤色器转印膜,同时防止色彩纯度和色彩生产性能下降而提供了一种包括精良的彩色图案的滤色器基板及其制造方法。
图3A到3C是示出根据本发明第二实施例的制造滤色器基板的方法的剖视图。
如图3A所示,在基板230上的第一子像素区域R、第二子像素区域G和第三子像素区域B中分别形成第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244,并且在各个第一边界区域BA1、第二边界区域BA2和第三边界区域BA3中依次形成第二红色滤色器图案241、第二绿色滤色器图案243和第二蓝色滤色器图案245。可以通过与在第一实施例中描述的处理相同的处理形成第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244,以及第二红色滤色器图案241、第二绿色滤色器图案243和第二蓝色滤色器图案245。第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244可以具有与第一实施例中的相同的厚度,即,大约1μm到2μm的范围内的厚度。然而,优选地,第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244的厚度可以小于1μm,从而第二红色滤色器图案241、第二绿色滤色器图案243和第二蓝色滤色器图案245的厚度可以小于3μm。
接下来,在包括第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244以及第二红色滤色器图案241、第二绿色滤色器图案243和第二蓝色滤色器图案245的基板230的几乎整个表面上形成无色、透明的染料吸收层259。染料吸收层259的厚度大于2μm,从而在边界区域BA1、BA2和BA3中,染料吸收层259的顶面等于或高于第二蓝色滤色器图案245的顶面。通过涂布可以吸收染料(dye)的无色、透明材料来形成染料吸收层259。染料吸收层259可以由与不带颜料(pigment)的第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244的材料相同的材料形成,诸如丙烯酸或环氧树脂材料。
如图3B所示,通过喷墨装置290,在包括图3A的无色、透明的染料吸收层259的基板230上溅射(spray)或喷墨(ink-jetted)比颜料更细小并且更均匀的红色、绿色和蓝色染料,在各个子像素区域R、G和B处,所喷射的红色、绿色和蓝色染料被吸收到图3A的染料吸收层259中。因此,在第一子像素区域R、第二子像素区域G和第三子像素区域B中分别形成第三红色滤色器图案260a、第三绿色滤色器图案260b和第三蓝色滤色器图案260c。这里,在各个子像素区域中形成具有相同色彩的滤色器图案。即,在第一子像素区域R中形成第一红色滤色器图案240和第三红色滤色器图案260a;在第二子像素区域G中形成第一绿色滤色器图案242和第三绿色滤色器图案260b;在第三子像素区域B中形成第一蓝色滤色器图案244和第三蓝色滤色器图案260c。在边界区域BA1、BA2和BA3处的图3A的染料吸收层259可以吸收这些染料。然而,在边界区域BA1、BA2和BA3处的图3A的染料吸收层259也可以不吸收这些染料。
第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案260a、260b和260c增加了具有第一红色滤色器图案240、第一绿色滤色器图案242和第一蓝色滤色器图案244的滤色器层的厚度。因此,增加了色彩纯度,并提高了色彩可再现性。此外,第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案260a、260b和260c用作平面化层。
通常,由于染料比颜料更为细小并且均匀,所以当滤色器层具有相同厚度时,包括染料的滤色器层比包括颜料的滤色器层具有更好的色彩纯度。然而,与颜料相比,染料在抗热性方面较差。因此,颜料广泛用于经过高温处理制造的液晶显示装置的滤色器基板。
在本发明的第二实施例中,滤色器层具有双层结构:包括染料的上滤色器图案和包括颜料的下滤色器图案。由此,包括颜料的下滤色器图案补偿抗热性,而具有染料的上滤色器图案补偿色彩可再现性,由此提供了具有改进了的色彩品质的滤色器基板。
接下来,如图3C所示,通过淀积透明导电材料,在第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案260a、260b和260c的几乎整个表面上形成公共电极248。该透明导电材料可以是铟锡氧化物或铟锡氧化物。
在本发明中,红色、绿色和蓝色滤色器图案依次形成在边界区域中,并且用作黑底。因此,简化了制造工艺。此外,由于无需提供光刻装置,所以降低了生产成本。
此外,由于通过使用染料吸收层在包括颜料的滤色器图案上进一步形成了滤色器图案,所以提高了色彩可再现性。包括染料的滤色器图案用作平面化层。此时,可以通过使用厚度小于大约1μm的滤色器转印膜来形成包括颜料的滤色器图案,可以形成精良的图案,从而提高生产率。
对于本领域技术人员,很显然可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明的制造和应用进行各种修改和变型。因此,本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。
本申请要求2004年12月3日提交的第2004-0100817号韩国专利申请以及2004年12月9日提交的第2004-0103428号韩国专利申请的优先权,在此通过引用并入,如同在本文中完整阐述了一样。

Claims (23)

1、一种用于液晶显示装置的滤色器基板,包括:
基板,该基板包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及相邻子像素区域之间的第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域;
分别在所述第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域处的第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案;以及
在所述第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域中的每一个处的第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案。
2、根据权利要求1所述的滤色器基板,还包括涂覆层,其覆盖所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案以及所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案。
3、根据权利要求2所述的滤色器基板,还包括所述涂覆层上的公共电极。
4、根据权利要求2所述的滤色器基板,其中所述涂覆层具有在大约3μm到大约6μm的范围内的厚度。
5、根据权利要求1所述的滤色器基板,其中所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案中的每一个具有在大约1μm到大约2μm的范围内的厚度。
6、根据权利要求5所述的滤色器基板,其中所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案具有大约3μm到大约6μm的范围内的厚度。
7、根据权利要求1所述的滤色器基板,还包括分别在所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案上的第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案,所述各第三滤色器图案局部覆盖其相邻的所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案,所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案包括染料。
8、根据权利要求1所述的滤色器基板,还包括分别在所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案上的第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案,所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案包括染料。
9、根据权利要求7或8所述的滤色器基板,还包括在所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案上的公共电极。
10、根据权利要求7或8所述的滤色器基板,其中所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案中的每一个具有小于大约1μm的厚度。
11、根据权利要求10所述的滤色器基板,其中所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案具有小于大约3μm的厚度。
12、根据权利要求10所述的滤色器基板,其中所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案中的每一个具有小于大约3μm的厚度。
13、根据权利要求7或8所述的滤色器基板,其中所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案包括颜料。
14、一种制造用于液晶显示装置的滤色器基板的方法,所述方法包括:
在基板上形成第一红色滤色器图案和第二红色滤色器图案,该基板包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及相邻子像素区域之间的第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域,所述第一红色滤色器图案在所述第一子像素区域处,所述第二红色滤色器图案在各个所述第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域处;
在所述第二子像素区域处形成第一绿色滤色器图案,并且在各所述第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域处形成第二绿色滤色器图案;以及
在所述第三子像素区域处形成第一蓝色滤色器图案,并且在各所述第一边界区域、第二边界区域和第三边界区域处形成第二蓝色滤色器图案。
15、根据权利要求14所述的方法,其中形成所述第一和第二红色滤色器图案、形成所述第一和第二绿色滤色器图案以及形成所述第一和第二蓝色滤色器图案中的每一个都使用热成像方法。
16、根据权利要求15所述的方法,其中所述热成像方法包括:
将滤色器转印膜粘附到所述基板上,使滤色器层面对所述基板;
通过将激光束照射在所述滤色器转印膜上,有选择地将所述滤色器层转印在所述基板上;以及
在照射了所述激光束以后去除所述滤色器转印膜。
17、根据权利要求14所述的方法,还包括形成覆盖所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案以及所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案的涂覆层。
18、根据权利要求17所述的方法,还包括在所述涂覆层上形成公共电极。
19、根据权利要求14所述的方法,还包括在形成了所述第一和第二红色滤色器图案之后对所述第一和第二红色滤色器图案进行硬化,在形成了所述第一和第二绿色滤色器图案之后对所述第一和第二绿色滤色器图案进行硬化,以及在形成了所述第一和第二蓝色滤色器图案之后对所述第一和第二蓝色滤色器图案进行硬化。
20、根据权利要求14所述的方法,还包括对所述第一和第二红色滤色器图案、所述第一和第二绿色滤色器图案以及所述第一和第二蓝色滤色器图案进行硬化。
21、根据权利要求14所述的方法,还包括分别在所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案上,或分别在所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案上并部分地在其相邻的所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案上形成第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案,所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案包括染料。
22、根据权利要求21所述的方法,其中形成所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案包括:
在所述第一红色滤色器图案、第一绿色滤色器图案和第一蓝色滤色器图案以及所述第二红色滤色器图案、第二绿色滤色器图案和第二蓝色滤色器图案上形成染料吸收层;以及
将红色、绿色和蓝色染料分别溅射或喷墨到所述第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域处的所述染料吸收层中,或者分别溅射或者喷墨到所述第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域以及其相邻的边界区域处的所述染料吸收层中。
23、根据权利要求21所述的方法,还包括在所述第三红色滤色器图案、第三绿色滤色器图案和第三蓝色滤色器图案上形成公共电极。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050322A (zh) * 2015-09-10 2021-06-29 三星显示有限公司 颜色转换面板以及包括颜色转换面板的显示装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102302401B1 (ko) * 2017-03-21 2021-09-17 삼성디스플레이 주식회사 광루미네선스 장치, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2998826B2 (ja) * 1993-12-22 2000-01-17 凸版印刷株式会社 カラーフィルターの製造方法
US6242140B1 (en) * 1997-05-23 2001-06-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Method for manufacturing color filter
JP4590663B2 (ja) * 1999-10-29 2010-12-01 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタの製造方法
JP2003090997A (ja) * 2001-07-13 2003-03-28 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板及び電気光学装置、カラーフィルタ基板の製造方法及び電気光学装置の製造方法並びに電子機器
JP2003139932A (ja) * 2001-10-31 2003-05-14 Seiko Epson Corp カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び、電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050322A (zh) * 2015-09-10 2021-06-29 三星显示有限公司 颜色转换面板以及包括颜色转换面板的显示装置

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