TWI813344B - 彩色濾光片製作系統及其運作方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示了一種彩色濾光片製作系統及其運作方法。具體來說，該塑彩色濾光片製作系統由一滾筒模、一貼合輪、一噴墨機以及一固化裝置組成。該滾筒模設有複數個角錐狀凹槽，該貼合輪則靠近該滾筒模設置，該貼合輪和該滾筒模配合使一可撓基板通過。該噴墨機設置該滾筒模之上，並且噴灑至少一光阻材料於該角錐狀凹槽中。而該固化裝置設置於該滾筒模下方。
Description
本發明提供了一種彩色濾光片製作系統及其運作方法，尤指一種以轉印技術做為重點參與至少一部份彩色濾光片製程的彩色濾光片製作系統及其運作方法。
以現有的面板技術來說，大多顯示的色彩是依靠彩色濾光片（color filter, CF）來實現。傳統彩色濾光片是將彩色光阻材料經過一系列黃光製程後形成，而彩色光阻材料是將樹脂（polymer）、單體（monomer）、光敏劑（photoinitiator）和顏料（pigment）溶解並分散於溶劑後形成。
而近幾年來，三星電子（Samsung Electronics）等公司提出了將量子點材料製備成量子點濾光片的構想。 量子點材料具有發光光譜集中、色純度高等優點。將量子點材料製備成量子點彩色濾光片並利用於顯示器技術領域，可以大幅度提高傳統液晶顯示器的色域，使色彩還原能力得到增強。
然而，量子點材料的製備需要一系列溶劑和配體的搭配。因此，考慮到量子點材料的珍稀性，能夠在製程或是成品結構上做到材料的用量精控屬於一門高深的學問。就目前的技術而言，如以精控的方式進行相關量子點光阻材料的應用有著生產速度緩慢的缺點。
而除了製作速度緩慢之外，生產過程無法一次進行大面積生產也是一個待解決的難題。因此，對於相關使用到較為昂貴原料的彩色濾光片生產技術，需要一個能夠精控用量又能夠大面積製造的技術來解決此問題。
為解決先前技術中所提及的問題，本發明揭示了一種彩色濾光片製作系統及其運作方法。具體來說，該塑彩色濾光片製作系統由一滾筒模、一貼合輪、一噴墨機以及一固化裝置組成。該滾筒模設有複數個角錐狀凹槽，該貼合輪則靠近該滾筒模設置，該貼合輪和該滾筒模配合使一可撓基板通過。該噴墨機設置該滾筒模之上，並且噴灑至少一光阻材料於該角錐狀凹槽中。而該固化裝置設置於該滾筒模下方。
進一步地，所述彩色濾光片製作系統的運作方法主要由下列步驟構成。首先，執行步驟(A)，提供如上所述的彩色濾光片製作系統。接著，步驟(B)係由該噴墨機噴灑該至少一光阻材料於該角錐狀凹槽中。
緊接著，步驟(C)係由該滾筒模將該角錐狀凹槽中的該至少一光阻材料轉印至與該貼合輪夾合的該可撓基板上。而步驟(D)則將該可撓基板透過該滾筒模帶動至該固化裝置上方。
最後，執行步驟(E)，該固化裝置固化該至少一光阻材料，並將該至少一光阻材料固定於該可撓基板上。
據此，本發明所揭示的彩色濾光片製作系統及其運作方法可以大面積且精控材料用量的轉印技術做為參與至少一部份彩色濾光片製程，實屬具有相當之進步性的發明。
為能瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：
首先請參照圖1，圖1係本發明實施例彩色濾光片製作系統的架構示意圖。如圖1所示，本實施例之彩色濾光片製作系統10主要由滾筒模100、貼合輪200、噴墨機400以及固化裝置500組成。本實施例之彩色濾光片製作系統10可以應用在任何需要製作光阻的彩色濾光片製程上，本發明並不加以限制。
具體言之，本實施例的滾筒模100上設有複數個角錐狀凹槽101。在本實施例中，複數個角錐狀凹槽101主要的用途在於限定光阻材料401定型後的形狀，可以有效的控制光阻材料401甚至是混合於光阻材料401中的珍稀量子點材料用量。更進一步地，本實施例之複數個角錐狀凹槽101為四角錐。
進一步地，本實施例之貼合輪200係靠近滾筒模100設置。而貼合輪200主要的用途在於限制作為彩色濾光片的基板（Substrate）的運動。因此，本實施例之滾筒模100係和貼合輪200配合，使可撓基板300沿著圖1中箭頭所指的方向通過滾筒模100係和貼合輪200。
特別要說明的是，因製程上的需求，可撓基板300通過滾筒模100係和貼合輪200後會沿著滾筒模100的形狀向上拉提，使可撓基板300能夠以呈現U字形的方式吊起，密封住滾筒模100上設有的複數個角錐狀凹槽101，以達到轉印的功效。
因此，本實施例的可撓基板300係採用透明材料，更精確來說是聚對苯二甲酸乙二酯（PET）或透明聚醯亞胺（CPI）。透過這些材料的特性，更可以配合滾筒模100係和貼合輪200的運作，達到轉印的效果。
接著，本實施例之噴墨機400係設置滾筒模100之上。本實施例之噴墨機400可以精準噴灑至少一光阻材料401於該複數個角錐狀凹槽101中。具體來說，噴墨機400的噴頭可以精控對準每個角錐狀凹槽101進行噴灑並填滿至少一光阻材料401的作用。而噴灑的時間和流量等可以依照複數個角錐狀凹槽101的容積定之，本發明並不加以限制。
進一步地，由於至少一光阻材料401的各種微流體特性不一的緣故，因此至少一光阻材料401的流體特性會影響到滾筒模100係和貼合輪200的轉速。舉例來說，當至少一光阻材料401的黏滯性或附著力較高的時候，可以讓裝載於角錐狀凹槽101中的光阻材料401較晚與可撓基板300接觸；反之，則需要較早與可撓基板300接觸。
除此之外，本實施例因應用於彩色濾光片的製程緣故，本實施例之該光阻材料401的顏色包含紅色、綠色以及藍色。更進一步地，該光阻材料401更可以包含至少一量子點材料。
所述至少一量子點材料可以是紅色、綠色及藍色量子點材料。更精確來說，這些量子點材料包含第II族與第VI族中的元素形成的第一化合物，以及第III主族與第V主族中的元素形成的第二化合物，第一化合物和/或第二化合物包覆形成核殼結構化合物或摻雜納米晶顆粒。
其中，第一化合物包括硒化鎘（CdSe）、碲化鎘（CdTe）、硫化鎂（MgS）、硒化鎂（MgSe）、碲化鎂（MgTe）、硫化鈣（CaS）、硒化鈣（CaSe）、碲化鈣（CaTe）、硫化鍶（SrS）、硒化鍶（SrSe）、碲化鍶（SrTe）、硫化鋇（BaS）、硒化鋇（BaSe）、碲化鋇（BaTe）、硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ZnSe）、碲化鋅（ZnTe）、硫化鎘（CdS）。
第二化合物包括氮化鎵（GaN）、磷化鎵（GaP）、砷化鎵（GaAs）、氮化銦（InN）、磷化銦（InP）或砷化銦（ InAs）。
當然，這些量子點材料也可以是鈣鈦礦量子點材料，本發明並不加以限制。而考慮到噴墨機400能夠裝載或噴灑的型號各有所不同，光阻材料401也可以混有螢光粉、染料或其他光學材料等，本發明並不加以限制。
進一步地，本實施例之固化裝置500設置於滾筒模100下方。更精確來說，只要透過滾筒模100和貼合輪200的轉動，使可撓基板300包覆住裝載於角錐狀凹槽101中的光阻材料401後，便可讓角錐狀凹槽101通過固化裝置500。
在本實施例中，固化裝置500可以是光固化裝置或是熱固化裝置，端看可撓基板300和光阻材料401的種類來決定。假若可撓基板300係如本實施例選用為具有高光穿透率的透明材料且光阻材料401主要由光固化樹脂構成時，通常固化裝置500可以選用如紫外線燈等光固化裝置，而其固化手段C便是釋放出紫外線光。
相對地，假若光阻材料401的主要溶劑屬於熱固化材料且可撓基板300具有較優秀的導熱性時，固化裝置500便可以選用熱固化裝置，本發明並不加以限制。
接著請參照圖2，圖2係本發明實施例彩色濾光片製作系統運作方法的流程圖。如圖2所示，本實施例之彩色濾光片製作系統運作方法主要由下列步驟構成。
首先，執行步驟(A)，提供如上所述的彩色濾光片製作系統10。接著，步驟(B)係由該噴墨機400噴灑該至少一光阻材料401於該角錐狀凹槽101中。
在步驟(B)中，如考慮到可能因為任何外部或人為因素導致光阻材料401外溢於角錐狀凹槽101外時，本實施例更可透過刮刀或是準分子雷射等方式精準清除外溢的至少一光阻材料401。
緊接著，步驟(C)係由該滾筒模100將該角錐狀凹槽101中的該至少一光阻材料401轉印至與該貼合輪200夾合的該可撓基板300上。在步驟(C)中，貼合輪200和滾筒模100夾合可撓基板300的位置係以光阻材料401的微流體特性來決定。所述微流體特性可以包含但不限於表面張力或附著力等。
接著，步驟(D)則將該可撓基板300透過該滾筒模100帶動至該固化裝置500上方。在這個步驟中，為了確保可撓基板300能夠完整的封住角錐狀凹槽101，因此可撓基板300係由其他拉輪（圖未示）確保其張力能夠完整包覆滾筒模100的下半部。
最後，執行步驟(E)，該固化裝置500固化該至少一光阻材料401，並將該至少一光阻材料401固定於該可撓基板300上。本實施例採用的固化裝置500係為紫外線燈。因此透過作為固化手段C的紫外線光便能穿過以透明材料作為基礎的可撓基板300，對角錐狀凹槽101中的光阻材料401進行固化。待固化作業完成後，光阻材料401便會固定在可撓基板300上，以便進入後續的製程。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明涵蓋之範圍內。
10:彩色濾光片製作系統
100:滾筒模
101:角錐狀凹槽
200:貼合輪
300:可撓基板
400:噴墨機
401:光阻材料
500:固化裝置
C:固化手段
(A)-(E):步驟
圖1係本發明實施例彩色濾光片製作系統的架構示意圖。
圖2係本發明實施例彩色濾光片製作系統運作方法的流程圖。
10:彩色濾光片製作系統
100:滾筒模
101:角錐狀凹槽
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400:噴墨機
401:光阻材料
500:固化裝置
C:固化手段
Claims (10)
- 一種彩色濾光片製作系統，包含： 一滾筒模，設有複數個角錐狀凹槽； 一貼合輪，靠近該滾筒模設置，該貼合輪和該滾筒模配合使一可撓基板通過； 一噴墨機，設置該滾筒模之上，該噴墨機噴灑至少一光阻材料於該角錐狀凹槽中；以及 一固化裝置，設置於該滾筒模下方。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該複數個角錐狀凹槽為四角錐。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該可撓基板為透明材料。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該透明材料為聚對苯二甲酸乙二酯（PET）或透明聚醯亞胺（CPI）。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該至少一光阻材料的顏色包含紅色、綠色以及藍色。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該至少一光阻材料更包含至少一量子點材料。
- 如請求項1所述的彩色濾光片製作系統，其中該固化裝置為紫外線燈。
- 一種彩色濾光片製作系統的運作方法，包含： (A) 提供如請求項1所述的彩色濾光片製作系統； (B) 該噴墨機噴灑該至少一光阻材料於該角錐狀凹槽中； (C) 該滾筒模將該角錐狀凹槽中的該至少一光阻材料轉印至與該貼合輪夾合的該可撓基板上； (D) 該可撓基板透過該滾筒模帶動至該固化裝置上方； (E) 該固化裝置固化該至少一光阻材料，並將該至少一光阻材料固定於該可撓基板上。
- 如請求項8所述的彩色濾光片製作系統的運作方法，其中該可撓基板為透明材料。
- 如請求項8所述的彩色濾光片製作系統的運作方法，其中該透明材料為聚對苯二甲酸乙二酯（PET）或透明聚醯亞胺（CPI）。
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