TWI395981B - 彩色濾光基板及其製造方法 - Google Patents

Description

彩色濾光基板及其製造方法

本發明是有關於一種顯示面板及其製造方法，且特別是有關於一種彩色濾光基板及其製造方法。

隨著光電與半導體技術的演進，因而帶動了平面顯示面板的蓬勃發展。為了使平面顯示面板能顯示彩色畫面，通常會使用彩色濾光薄膜。以目前最常見的液晶顯示器為例，彩色濾光薄膜的製作係整合於彩色濾光基板的製作中，當光線通過彩色濾光基板中的紅色、綠色與藍色濾光薄膜後，能分別顯示出紅光、綠光、藍光，進而達到彩色顯示的效果。

在彩色濾光基板的製造過程中，因製造彩色濾光基板之機台，腔體中的微粒(particles)常會造成彩色濾光薄膜或黑矩陣上出現缺陷，進而影響顯示品質，導致液晶顯示面板出現瑕疵點。一旦瑕疵點被檢出之數量過多，液晶顯示面板便會被降等(downgrade)，甚至無法出貨，進而造成生產成本的增加。故如何克服或改善上述問題，實為目前液晶顯示面板在生產技術上亟待克服的課題之一。

本發明提供一種彩色濾光基板的製造方法，其可提高彩色濾光基板的光學品質。

本發明提供一種彩色濾光基板，其兼具良好光學品質與低製作時間成本的優點。

本發明提出一種彩色濾光基板的製造方法，其包括下列步驟。首先，於一基板上形成一黑矩陣層以及多個彩色濾光薄膜。接著，檢測黑矩陣層與上述之彩色濾光薄膜中是否有瑕疵存在。當瑕疵存在於黑矩陣層及/或彩色濾光薄膜中時，移除瑕疵周圍的部分黑矩陣層及/或彩色濾光薄膜以形成至少一第一修補開口。再來，於黑矩陣層與彩色濾光薄膜上形成一共通電極。最後，移除第一修補開口上方的部分共通電極以形成至少一第二修補開口，並將一修補材料填入第二修補開口內。

在本發明之一實施例中，當瑕疵存在於黑矩陣層中時，填入第二修補開口內的修補材料為一遮光材料。

在本發明之一實施例中，當瑕疵存在於彩色濾光薄膜中時，填入第二修補開口內的修補材料為一遮光材料。

在本發明之一實施例中，當瑕疵存在於彩色濾光薄膜中時，填入第二修補開口內的修補材料為一彩色濾光材料。

在本發明之一實施例中，當瑕疵存在於黑矩陣層與彩色濾光薄膜中時，上述之第一修補開口包括至少一位於黑矩陣層中的第一修補開口與至少一位於彩色濾光薄膜中的第一修補開口，而修補材料填入對應於第一修補開口的第二修補開口內。

在本發明之一實施例中，在形成第二修補開口之前，部分共通電極係填入第一修補開口內，而在形成第二修補開口之後，一導電材料層與共通電極電性絕緣並形成於第 一修補開口內。

本發明還提出一種彩色濾光基板，其包括一基板、一黑矩陣層、多個彩色濾光薄膜、一共通電極以及至少一修補材料。黑矩陣層配置於基板上。多個彩色濾光薄膜配置於基板上，其中黑矩陣層及/或這些彩色濾光薄膜具有至少一第一修補開口。一共通電極配置於黑矩陣層與彩色濾光薄膜上，其中共通電極具有至少一第二修補開口。第二修補開口對應於第一修補開口。上述之修補材料配置於第二修補開口內。

在本發明之一實施例中，彩色濾光基板更包括至少一導電材料層。導電材料層位於第一修補開口內，且被修補材料所覆蓋。

在本發明之一實施例中，上述之導電材料層與共通電極電性絕緣。

在本發明之一實施例中，上述之導電材料層之材質與共通電極之材質實質上相同。

基於上述，本發明之彩色濾光基板的製造方法藉由修補材料修補黑矩陣層或彩色濾光薄膜內的瑕疵，故能提升彩色濾光基板的光學品質。另外，藉由將修補材料的填補步驟置於共通電極的形成步驟之後，對於彩色濾光基板的整體製作時間亦可有較佳的控制。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A~圖1E繪示為本發明一實施例之彩色濾光基板之製造方法的流程示意圖。首先，請參照圖1A，於一基板110上形成一黑矩陣層120以及多個彩色濾光薄膜130。在本實施例中，彩色濾光薄膜130例如至少包括紅色濾光圖案R、綠色濾光圖案G及藍色濾光圖案B，其中圖1A僅繪示一個紅色、綠色、藍色濾光圖案R、G、B為範例。然而，上述之紅色、綠色、藍色濾光圖案R、G、B僅用以舉例說明本實施例之彩色濾光薄膜130，並非用來限定本發明之彩色濾光圖案的顏色及彩色濾光圖案的個數。

接著，請同時參照圖1A與圖1B，檢測黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130中是否有瑕疵存在。當瑕疵142存在於彩色濾光薄膜130中，移除瑕疵142周圍的部分彩色濾光薄膜130以形成第一修補開口H1，其中瑕疵142周圍的彩色濾光薄膜130例如是雷射來移除，以形成第一修補開口H1。類似地，當瑕疵144存在於黑矩陣層120中時，移除瑕疵144周圍的部分黑矩陣層120以形成第一修補開口H1。另外，當瑕疵146存在於黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130中時，第一修補開口H1包括至少一位於黑矩陣層120中的第一修補開口H1a與至少一位於彩色濾光薄膜130中的第一修補開口H1b。在本實施例中，瑕疵142、144、146雖同時存在，然在其他實施例中，在製造彩色濾光基板的過程中，亦可只存在瑕疵142、瑕疵144、或者是瑕疵146。此外，黑色矩陣120與彩色濾光薄膜130其中 至少一者中的修補開口H1a、H1b並不限於本實施例所述的一個，亦可具有多個修補開口。

進一步而言，瑕疵142、144、146例如是空氣中懸浮粒子或者是機台腔體上的顆粒等等，掉落彩色濾光薄膜130或黑矩陣層120中所導致的缺陷，其中圖1A所繪示的瑕疵142例如位於紅色濾光圖案R內，而瑕疵144例如位於綠色濾光圖案G與藍色濾光圖案B間的黑矩陣層120中。瑕疵146例如位於藍色濾光圖案B與黑矩陣層120中。在其他實施例中，瑕疵142也可位於綠色濾光圖案G或藍色濾光圖案B中。

接著，如圖1C所示，於黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130上形成一共通電極150，其中共通電極150為單層或多層的透明材料所構成，例如為銦錫氧化物(Indium-Tin-Oxide,ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鋁錫氧化物(ATO)、氧化鋡(HfO)、銦鍺鋅氧化物(IGZO)、或其它的合適的材料，而可稱為透明電極。當然，也可依後續要形成的顯示面板類型，來加以選擇共通電極之材料，在此不再贅言。共通電極150例如是採用濺鍍的方式沉積在黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130上。較佳地，共通電極150是共形地形成於修補開口中與暴露出來基板110表面以及黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130上。於其它實施例中，共通電極150也可以用噴墨法、旋塗法等等合適的方法。其中噴墨法或者旋塗法是將共通電極之材料製成顆粒混合入有粘滯 性的有機材料中，再形成於預定的位置或基板上，再加熱讓有機材料固化形成一個導電的有機材料層。

再來，請參照圖1D，移除第一修補開口H1上方的部分共通電極150以形成至少一第二修補開口H2。也就是說，第二修補開口H2面積實質上等於或實質上大於第一修補開口H1。於其它實施例，在移除第一修補開口H1上方部份共通電極150時，亦可能移除第一修補開口H1附近的彩色濾光圖案或者是黑色矩陣。如圖1C與圖1D所示，在本實施例中，在形成第二修補開口H2之前，部分共通電極150係填入第一修補開口H1內，而在形成第二修補開口H2之後，一導電材料層170與共通電極150電性絕緣並形成於第一修補開口H1內。

最後，如圖1E所示，將一修補材料162、164、166填入第二修補開口H2內。請同時參照圖1A與圖1E，詳細而言，當瑕疵144存在於黑矩陣層120中時，填入第二修補開口H2內的修補材料164為一遮光材料，其中遮光材料之材質與黑矩陣120之材質可實質上相同。當瑕疵142存在於彩色濾光薄膜130中時，填入第二修補開口H2內的修補材料162例如為前述之遮光材料或一彩色濾光材料，其中彩色濾光材料之材質與彩色濾光薄膜130之材質可實質上相同。

另一方面，當瑕疵146存在於黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130中時，修補材料166填入對應於第一修補開口H1的第二修補開口H2內。另外，在本實施例中，填入位於黑矩陣層120中的修補材料166與填入位於彩色濾光薄 膜130中的修補材料166例如為遮光材料。或者，在其他實施例中，填入位於黑矩陣層120中的修補材料166為遮光材料，而填入位於彩色濾光薄膜130中的修補材料166為彩色濾光材料。此外，本實施例所採用的遮光材料的顏色可以是黑色，而彩色濾光材料的顏色可以是紅色、綠色、藍色或其他適當的顏色之修補材料。

進一步而言，本實施例可依據彩色濾光薄膜130的顏色選擇相應顏色的修補材料162~166來進行此步驟。舉例來說，填入彩色濾光圖案R的修補材料162可為紅色修補材料，而填入彩色濾光圖案B的修補材料166可為藍色修補材料，如此可據以類推其他顏色之彩色濾光圖案的修補情形。

至此，本實施例之彩色濾光基板100的製作便告一段落。值得一提的是，一般而言，修補材料162~166的填補相較於共通電極150的製作需花費較長的時間，故本實施例將修補材料162~166的填補步驟置於共通電極150的形成步驟後，可解決後端製程進度延宕的問題，進而縮短彩色濾光基板的製作時間。

從另一個角度觀看，本發明之一實施例亦提供了一種彩色濾光基板。請再度參照圖1E，彩色濾光基板100包括基板110、黑矩陣層120、多個彩色濾光薄膜130、共通電極150以及至少一修補材料162~166。黑矩陣層120配置於基板110上。彩色濾光薄膜130配置於基板110上，其中黑矩陣層120及/或彩色濾光薄膜130具有至少一第一修 補開口H1。共通電極150配置於黑矩陣層120與彩色濾光薄膜130上，其中共通電極150具有至少一第二修補開口H2，且第二修補開口H2對應於第一修補開口H1。修補材料162~166配置於第二修補開口H2內。

除此之外，本實施例之彩色濾光基板100更包括至少一導電材料層170。導電材料層170位於第一修補開口H1內，且被修補材料166所覆蓋。另外，導電材料層170與共通電極150電性絕緣。在本實施例中，導電材料層170之材質與共通電極150之材質實質上相同，其例如為銦錫氧化物。

再者，此修補完後的彩色濾光基板與另一基板組裝後，可形成多種類型的顯示面板，例如：非自發光顯示面板、自發光顯示面板、或者是混合式(hybrid)顯示面板(又稱半自發光顯示面板)，其中上述的顯示面板類型以前述二基板間所夾合的顯示介質層類型來分類。具體而言，當顯示介質層的材料為液晶材料或電泳材料時，顯示面板可稱為液晶或電泳顯示面板(即非自發光顯示面板)，例如：穿透型顯示面板、半穿透型顯示面板、反射型顯示面板、彩色濾光圖案層於主動層上(color filter on array)之顯示面板、主動層於彩色濾光圖案層上(array on color filter)之顯示面板、垂直配向型(VA)顯示面板、水平切換型(IPS)顯示面板、多域垂直配向型(MVA)顯示面板、扭曲向列型(TN)顯示面板、超扭曲向列型(STN)顯示面板、圖案垂直配向型(PVA)顯示面板、超級圖案垂直配向型(S-PVA)顯示面板、先進大視角型(ASV)顯 示面板、邊緣電場切換型(FFS)顯示面板、連續焰火狀排列型(CPA)顯示面板、軸對稱排列微胞型(ASM)顯示面板、光學補償彎曲排列型(OCB)顯示面板、超級水平切換型(S-IPS)顯示面板、先進超級水平切換型(AS-IPS)顯示面板、極端邊緣電場切換型(UFFS)顯示面板、高分子穩定配向型顯示面板、雙視角型(dual-view)顯示面板、三視角型(triple-view)顯示面板、三維顯示面板(three-dimensional)、藍相顯示面板(blue phase)、或其它型面板、或上述之組合。若顯示介質層的材料為電激發光材料，顯示面板則稱為電激發光顯示面板(即自發光顯示面板)，例如：磷光電激發光顯示面板、螢光電激發光顯示面板、或上述之組合)，且其電激發光材料可為有機材料、有機材料、無機材料、或上述之組合，再者，上述材料之分子大小包含小分子、高分子、或上述之組合。若，顯示介質層同時包含液晶材料及電激發光材料或者是電泳材料及電激發光材料，則顯示面板則稱為混合式顯示面板或半自發光顯示面板。

綜上所述，本發明之彩色濾光基板的製造方法藉由修補材料修補黑矩陣層或彩色濾光薄膜內的瑕疵，故能提升彩色濾光基板的光學品質。另外，藉由將修補材料的填補步驟置於共通電極的形成步驟之後，可進一步縮短彩色濾光基板的製作時間。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧彩色濾光基板

110‧‧‧基板

120‧‧‧黑矩陣層

130‧‧‧彩色濾光薄膜

142、144、146‧‧‧瑕疵

150‧‧‧共通電極

162、164、166‧‧‧修補材料

170‧‧‧導電材料層

R‧‧‧紅色濾光圖案

G‧‧‧綠色濾光圖案

B‧‧‧藍色濾光圖案

H1、H1a、H1b‧‧‧第一修補開口

H2‧‧‧第二修補開口

圖1A~圖1E繪示為本發明一實施例之彩色濾光基板之製造方法的流程示意圖。

100‧‧‧彩色濾光基板

110‧‧‧基板

120‧‧‧黑矩陣層

130‧‧‧彩色濾光薄膜

150‧‧‧共通電極

162、164、166‧‧‧修補材料

170‧‧‧導電材料層

H1‧‧‧第一修補開口

H2‧‧‧第二修補開口

Claims (14)

1. 一種彩色濾光基板的製造方法，包括：於一基板上形成一黑矩陣層以及多個彩色濾光薄膜；檢測該黑矩陣層與該些彩色濾光薄膜中是否有瑕疵存在，當瑕疵存在於該黑矩陣層及/或該些彩色濾光薄膜中時，移除該瑕疵周圍的部分該黑矩陣層及/或該些彩色濾光薄膜以形成至少一第一修補開口；於該黑矩陣層與該些彩色濾光薄膜上形成一共通電極；以及移除該第一修補開口上方的部分該共通電極以形成至少一第二修補開口，並將一修補材料填入該第二修補開口內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，當瑕疵存在於該黑矩陣層中時，填入該第二修補開口內的該修補材料為一遮光材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，當瑕疵存在於該些彩色濾光薄膜中時，填入該第二修補開口內的該修補材料為一遮光材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，當瑕疵存在於該些彩色濾光薄膜中時，填入該第二修補開口內的該修補材料為一彩色濾光材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，當瑕疵存在於該黑矩陣層與該些彩色濾光薄膜中時，該至少一第一修補開口包括至少一位於該黑矩陣層中的第一修補開口與至少一位於該些彩色濾光薄膜中的第一 修補開口，而該修補材料填入對應於該第一修補開口的第二修補開口內。
6. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光基板的製造方法，其中在形成該第二修補開口之前，部分該共通電極係填入該第一修補開口內，而在形成該第二修補開口之後，一導電材料層與該共通電極電性絕緣並形成於該第一修補開口內。
7. 一種彩色濾光基板，包括：一基板；一黑矩陣層，配置於該基板上；多個彩色濾光薄膜，配置於該基板上，其中該黑矩陣層及/或該些彩色濾光薄膜具有至少一第一修補開口；一共通電極，配置於該黑矩陣層與該些彩色濾光薄膜上，其中該共通電極具有至少一第二修補開口，該第二修補開口對應於該第一修補開口；以及至少一修補材料，配置於該第二修補開口內。
8. 如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光基板，當該第一修補開口位於該黑矩陣層中時，該修補材料為一遮光材料。
9. 如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光基板，當該第一修補開口位於該些彩色濾光薄膜中時，該修補材料為一遮光材料。
10. 如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光基板，當該第一修補開口位在於該些彩色濾光薄膜中時，該修補材料為一彩色濾光材料。
11. 如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光基板，當該第一修補開口位在於該黑矩陣層與該些彩色濾光薄膜中時，該至少一第一修補開口包括至少一位於該黑矩陣層中的第一修補開口與至少一位於該些彩色濾光薄膜中的第一修補開口，而該修補材料填入對應於該第一修補開口的第二修補開口內。
12. 如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光基板，更包括至少一導電材料層，其中該導電材料層位於該第一修補開口內，且被該修補材料所覆蓋。
13. 如申請專利範圍第12項所述之彩色濾光基板，其中該導電材料層與該共通電極電性絕緣。
14. 如申請專利範圍第12項所述之彩色濾光基板，其中該導電材料層之材質與該共通電極之材質實質上相同。