CN1828394A - 配向膜、主动元件阵列基板与彩色滤光基板的制作方法 - Google Patents

Abstract

制作配向膜的方法，包括下列步骤：首先，提供一基板，在此基板上形成一辅助层；之后，利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中配向材料液体包括一配向材料与第一溶剂，且辅助层与第一溶剂的极性相同；然后，进行一固化工艺，以使配向材料液体固化成一配向膜。利用本发明所提出的配向膜的制作方法可制出平整度较佳的配向膜。本发明同时还提出了一种能提高液晶显示面板的显示品质的主动元件阵列基板与彩色滤光基板的制作方法。

Description

配向膜、主动元件阵列基板与彩色滤光基板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种配向膜、主动元件阵列基板与彩色滤光基板的制作方法，特别是一种可制作出配向膜层平整度较佳的配向膜、能提高液晶显示面板的显示品质的主动元件阵列基板与彩色滤光基板的制作方法。

背景技术

现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件或显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示面板已逐渐成为市场的主流。一般的液晶面板主要是由两片基板以及一配置于二基板间的液晶层所构成。不论是主动矩阵式(active matrix)液晶显示器或者是被动矩阵式(passive matrix)液晶显示器，两片基板上都必须具有配向膜(alignment layer)，此配向膜的主要功能在于对液晶分子进行配向，而使得液晶分子会在两片基板之间呈现特定的排列。

通常在完成一画素阵列或是彩色滤光阵列后，会再在画素阵列或是彩色滤光阵列上形成一配向膜。其中，对于中小尺寸基板而言，形成配向膜的方法是采用配向膜涂布(PI coater)的技术，将配向材料转印至基板的表面，之后再进行固化工艺以形成配向膜。然而，由于基板越来越大，若以配向膜涂布技术制作配向膜，则容易造成配向膜各区域的厚度不同，即膜厚精确度不佳。以涂布技术制作配向膜也会耗费较多的配向材料，导致制造成本增加。此外，配向膜涂布机器的体积较大，需占用较大空间。

为解决上述问题，一种喷墨印刷(inkjet)技术被发展出。这种喷墨印刷技术是以喷涂的方式将配向材料喷印于基板的表面上，待配向材料扩散且固化后即形成了配向膜。然而，由于基板本身的表面不平整，造成不同区域的配向材料扩散程度不同，导致配向膜的平整度不佳。这样将严重影响液晶显示面板的显示品质。

发明内容

有鉴于上述传统技术的缺点，本发明的目的在于提供一种配向膜的制作方法，其可用以制作平整度较佳的配向膜。

本发明的另一目的是提供一种主动元件阵列基板的制作方法，其可用以制作提高液晶显示面板的显示品质的主动元件阵列基板。

本发明的又一目的是提供一种彩色滤光基板的制作方法，其可用以制作提高液晶显示面板的显示品质的彩色滤光基板。

为达上述或是其它目的，本发明提出了一种配向膜的制作方法，该方法包括下列步骤：首先，提供一基板，在此基板上形成一辅助层；之后，利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中配向材料液体包括一配向材料与一第一溶剂，且辅助层与第一溶剂的极性相同。然后，进行一固化工艺，以使配向材料液体固化成一配向膜。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯(r-Butyrolactone，r-BL)、乙二醇丁醚(Butyl Cellosolve，BC)、二丙二醇甲醚(Dipropylene Glycol Monomethyl Ether，DPM)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中所述的辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中所述的辅助层为单一材质的材料层。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中所述的辅助层为多种材质组成的材料层。在一实施例中，r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。其中，优选在b+c∶a+d＝30∶70以下，即b+c的比例不超过总重量的30％。更优选在b+c∶a+d＝20∶80以下，即b+c的比例不超过总重量的20％。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中形成辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中辅助层的厚度介于10埃()至5微米(μm)之间。

依照本发明一实施例所述的配向膜的制作方法，其中辅助层的厚度介于介于100埃至1微米之间。

本发明还提出了一种主动元件阵列基板的制作方法，该方法包括下列步骤：首先，提供一基板，在该基板上形成一画素阵列；之后，在画素阵列上形成一辅助层，利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中配向材料液体包括一配向材料与一第一溶剂，且辅助层与第一溶剂的极性相同；然后，进行一固化工艺，以使配向材料液体固化成一配向膜。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述的辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述的辅助层为单一材质的材料层。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述的辅助层为多种材质组成的材料层。在一实施例中，r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。其中，优选在b+c∶a+d＝30∶70以下。更优选在b+c∶a+d＝20∶80以下。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中形成辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述辅助层的厚度介于10埃()至5微米(μm)之间。

依照本发明一实施例所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述的辅助层的厚度介于100埃至1微米之间。

本发明另提出一种彩色滤光基板的制作方法，该方法包括下列步骤：首先，提供一基板，在此基板上形成一彩色滤光阵列；之后，在彩色滤光阵列上形成一辅助层，利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中配向材料液体包括一配向材料与一第一溶剂，且辅助层与第一溶剂的极性相同；然后，进行一固化工艺，以使配向材料液体固化成一配向膜。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述的辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的溶剂。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述的辅助层为单一材质的材料层。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述的辅助层为多种材质组成的材料层。在一实施例中，r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。其中，优选在b+c∶a+d＝30∶70以下。更优选在b+c∶a+d＝20∶80以下。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中形成所述的辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述的辅助层的厚度介于10埃()至5微米(μm)之间。

依照本发明一实施例所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述的辅助层的厚度介于100埃至1微米之间。

本发明所提出的配向膜的制作方法、主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法中，在形成配向膜前会先形成一辅助层，使喷涂于辅助层上的配向材料液体能在一较平整的表面扩散，进而使形成的配向膜具有较佳的平整度，从而利用上述制作方法制作出的主动元件阵列基板以及彩色滤光基板组装成的液晶显示面板将具有较佳的显示品质。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明。

附图说明

图1A至图1D为绘示本发明一实施例的配向膜的制作方法流程示意图。

图2A至图2E为绘示本发明一实施例的主动元件阵列基板的制作方法流程示意图。

图3A至图3E为绘示本发明一实施例的彩色滤光基板的制作方法流程示意图。

图中主要符号说明：

110基板    120辅助层    130配向膜        132配向材料液体

200主动元件阵列基板     210画素阵列

300彩色滤光基板         310彩色滤光阵列

具体实施方式

图1A至图1D为绘示了本发明一实施例的配向膜的制作方法流程。

请先参照图1A所示，本发明的配向膜的制作方法是先提供一基板110，该基板110例如为玻璃基板、石英基板或是其它适当材料的基板。

请参照图1B所示，接着，在基板110上形成一辅助层120。形成辅助层120的方法例如是采用旋涂的方法。所形成的辅助层120的材质例如为r-丁酸内酯(r-Butyrolactone，r-BL)、乙二醇丁醚(Butyl Cellosolve，BC)、二丙二醇甲醚(Dipropylene Glycol Monomethyl Ether，DPM)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone，NMP)、上述材质组合其中之一或其它适当材料。辅助层120的厚度例如介于10埃()至5微米(μm)之间，优选的是例如介于100埃至1微米之间。需注意的是，辅助层120可为单一材质的材料层或多种材质组成的材料层。举例而言，r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。在一优选实施例中，其混合比例大约在b+c∶a+d＝30∶70以下，即b+c的比例不超过总重量的30％；更优选的为在b+c∶a+d＝20∶80以下，即b+c的重量比不超过20％。

请参照图1C所示，之后，利用喷墨印刷工艺在辅助层120上喷涂一配向材料液体132。该配向材料液体132包括一配向材料与一第一溶剂，且辅助层120与第一溶剂具有相同的极性，而第一溶剂的材质例如为r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、上述材质组合其中之一或其它适当的材质。在一优选实施例中，第一溶剂与辅助层例如为相同的溶剂。而当利用喷墨印刷工艺喷涂配向材料液体132之后，配向材料液体132会往四方扩散而形成一液体膜层。

请参照图1D所示，进行一固化工艺，以使配向材料液体132固化成一配向膜130。固化工艺例如为热固化工艺、紫外线固化工艺或是其它适当的固化工艺。

值得注意的是，由于在形成配向膜130前，一辅助层120已形成于基板110上。即使基板110表面的平整度不佳，在辅助层120形成之后，部分基板上的凹陷处会被填补。因此，喷涂于辅助层120上的配向材料液体132能在一较平整的表面扩散，进而使形成的配向膜130具有较佳的平整度。

需注意的是，在本实施例中，形成辅助层120的方法虽为旋涂，但形成辅助层120的方法并不限定采用旋涂的方式。在另一实施例中，形成辅助层120的方法也可为喷墨印刷。

上述的配向膜的制作方法可用于制作具有较佳的平整度的配向膜130。若主动元件阵列基板或是彩色滤光基板具有一平整度较佳的配向膜，则所组装成的液晶显示面板将具有较佳的显示品质。以下将分别介绍主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法。

图2A至图2E绘示了本发明一实施例的主动元件阵列基板的制作方法流程。

请先参照图2A所示，主动元件阵列基板的制作方法是先提供一基板110，该基板110与前述相同。

请参照图2B所示，接着，在基板110上形成一画素阵列210。画素阵列210例如包括多条扫描线、多条资料线、多个主动元件以及多个画素电极。而形成画素阵列210的方法例如是采用多道的薄膜工艺、微影工艺以及蚀刻工艺。由于薄膜工艺、微影工艺以及蚀刻工艺为一般的公知技术，故不在此赘述。

请参照图2C所示，接着，在画素阵列210上形成一辅助层120。形成辅助层120的方法例如是采用旋涂的方法。所形成的辅助层120的材质与厚度可以与上述相同。

请参照图2D所示，之后，利用喷墨印刷工艺在辅助层120上喷涂一配向材料液体132。该配向材料液体132与上述相同。

请参照图2E所示，进行一固化工艺，以使配向材料液体132固化成一配向膜130。固化工艺例如为热固化工艺、紫外线固化工艺或是其它适当的固化工艺。

在进行完上述的图2A至图2E的流程后，一主动元件阵列基板200便可被制作出。值得一提的是，辅助层120在形成配向膜130之前就已形成于画素阵列210上，使画素阵列210上的凹陷处可被辅助层120填补。而喷涂于辅助层120上的配向材料液体132能在一较平整的表面扩散，进而使形成的配向膜130具有较佳的平整度。由于主动元件阵列基板200具有一较佳平整度的配向膜130，此主动元件阵列基板200更可应用于组装液晶显示面板，以提高液晶显示面板的显示品质。

也需注意的是，在主动元件阵列基板的制作方法中，形成所述辅助层120的方法也可为喷墨印刷或是其它适当的方法。

图3A至图3E绘示了本发明一实施例的彩色滤光基板的制作方法流程。

请先参照图3A所示，彩色滤光基板的制作方法是先提供一基板110，该基板110与前述相同。

请参照图3B所示，接着，在基板110上形成一彩色滤光阵列310。彩色滤光阵列310例如包括一黑矩阵层以及多个彩色滤光图案，这些彩色滤光图案例如是配置于黑矩阵层形成的的间隔内。而形成彩色滤光阵列的方法例如是采用多道的薄膜工艺、微影工艺以及蚀刻工艺，在此也不赘述。

请参照图3C所示，接着，在彩色滤光阵列310上形成一辅助层120。形成辅助层120的方法例如是采用旋涂的方法。所形成的辅助层120的材质与厚度例如可以与前述相同。

请参照图3D所示，之后，利用喷墨印刷工艺在辅助层120上喷涂一配向材料液体132。该配向材料液体132与上述相同。

请参照图3E所示，进行一固化工艺，以使配向材料液体132固化成一配向膜130。固化工艺例如为热固化工艺、紫外线固化工艺或是其它适当的固化工艺。这样，一彩色滤光基板300便可被制作出。

类似于前述的情况，由于在形成配向膜130前，一辅助层120已形成于彩色滤光阵列310上。使彩色滤光阵列310上的凹陷处可被辅助层120填补。而喷涂于辅助层120上的配向材料液体132在一较平整的表面扩散且固化后即形成平整度较佳的配向膜130。从而该彩色滤光基板300可应用于组装一液晶显示面板，可以提高液晶显示面板的显示品质。

综上所述，本发明所提出的配向膜的制作方法、主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法至少具有下列优点：

一、本发明所提出的配向膜的制作方法、主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法是在形成配向膜前先在基板上形成一辅助层，使喷涂于辅助层上的配向材料液体能在一较平整的表面扩散，进而使形成的配向膜具有较佳的平整度。

二、利用本发明所提出的主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法制成的主动元件阵列基板与彩色滤光基板具有平坦度较佳的配向膜，可用于组装液晶显示面板，以提升液晶显示面板的显示品质。

三、本发明所提出的配向膜的制作方法、主动元件阵列基板的制作方法以及彩色滤光基板的制作方法与业界现行的工艺兼容，因此不需增添额外的设备即可实施。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰。

Claims (27)

1.制作配向膜的方法，包括：

提供一基板；

在该基板上形成一辅助层；

利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中该配向材料液体包括一配向材料与第一溶剂，且所述辅助层与第一溶剂的极性相同；以及

进行一固化工艺，以使所述配向材料液体固化成一配向膜。

2.如权利要求1所述的制作配向膜的方法，其中所述第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

3.如权利要求1所述的制作配向膜的方法，其中所述辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

4.如权利要求1所述的制作配向膜的方法，其中所述第一溶剂与辅助层为相同的材质。

5.如权利要求1所述的制作配向膜的方法，其中形成所述辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

6.如权利要求1所述的制作配向膜的方法，其中所述辅助层的厚度介于10埃至5微米之间。

7.如权利要求6所述的制作配向膜的方法，其中所述辅助层的厚度介于介于100埃至1微米之间。

8.一种主动元件阵列基板的制作方法，包括：

提供一基板；

在该基板上形成一画素阵列；

在该画素阵列上形成一辅助层；

利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中该配向材料液体包括一配向材料与第一溶剂，且所述辅助层与第一溶剂的极性相同；以及

进行一固化工艺，以使所述配向材料液体固化成一配向膜。

9.如权利要求8所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

10.如权利要求8所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

11.如权利要求8所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述第一溶剂与辅助层为相同的材质。

12.如权利要求10所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述辅助层为一组合材料层，其中r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。

13.如权利要求12所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中b+c的重量比不超过30％。

14.如权利要求13所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中b+c的重量比不超过20％。

15.如权利要求8所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中形成所述辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

16.如权利要求8所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述辅助层的厚度介于10埃至5微米之间。

17.如权利要求16所述的主动元件阵列基板的制作方法，其中所述辅助层的厚度介于100埃至1微米之间。

18.一种彩色滤光基板的制作方法，包括：

提供一基板；

在该基板上形成一彩色滤光阵列；

在该彩色滤光阵列上形成一辅助层；

利用喷墨印刷工艺在辅助层上喷涂一配向材料液体，其中该配向材料液体包括一配向材料与第一溶剂，且所述辅助层与第一溶剂的极性相同；以及

进行一固化工艺，以使所述配向材料液体固化成一配向膜。

19.如权利要求18所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述第一溶剂的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

20.如权利要求18所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述辅助层的材质包括r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮或上述材质组合或其它适当的溶剂其中之一。

21.如权利要求18所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述第一溶剂与辅助层为相同的材质。

22.如权利要求20所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述辅助层为一组合材料层，其中r-丁酸内酯、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚以及N-甲基吡咯烷酮的重量比为a∶b∶c∶d，且a+b+c+d＝100，0≤a≤100，0≤b≤100，0≤c≤100，0≤d≤100。

23.如权利要求22所述的彩色滤光基板的制作方法，其中b+c的重量比不超过30％。

24.如权利要求23所述的彩色滤光基板的制作方法，其中b+c的重量比不超过20％。

25.如权利要求18所述的彩色滤光基板的制作方法，其中形成所述辅助层的方法包括旋涂或喷墨印刷。

26.如权利要求18所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述辅助层的厚度介于10埃至5微米之间。

27.如权利要求26所述的彩色滤光基板的制作方法，其中所述辅助层的厚度介于100埃至1微米之间。

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