專利名稱：彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種彩色濾光片(color filter)技術(shù)，特別有關(guān)于一種彩色濾光片的彩色單元(color element)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技與資訊的進(jìn)步，為了得到豐富的色彩訊息，彩色濾光片(colorfilter，CF)廣泛地使用于彩色液晶顯示器(Liquid Crystal Display)、電荷耦合元件(Charge Coupled Device)及掃描器(Scanner)等視訊產(chǎn)品上。
對(duì)于具有輕薄、省電、以及可全彩化特色的液晶顯示器而言，包括STN型(Super Twisted Nematic)、TFT型(Thin Film Transistor)、MIM型(MentalInsulator Metal)的彩色顯示器均須使用含有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色的彩色濾光片，其乃將原本單色顯示矩陣的任一畫素分成三個(gè)子畫素以顯示紅、綠、藍(lán)三原色，再藉由三原色的比例調(diào)和而創(chuàng)造出各種色彩，因此彩色濾光片可使液晶顯示器呈現(xiàn)亮麗、逼真、鮮艷的畫面并能提高其附加價(jià)值。
液晶顯示器的主要結(jié)構(gòu)包含有一薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)陣列基板、一彩色濾光片(color filter，CF)基板以及一液晶層，其中彩色濾光片基板的制造方法是在一玻璃基板上涂布一層微薄的R、G、B顏料，而且R、G、B顏料的位置必須與TFT陣列基板上的每一個(gè)畫素精準(zhǔn)對(duì)位?；谥谱鞒杀炯捌焚|(zhì)考量，較常用的R、G、B彩色層制作方式包含有顏料分散法、染色法、印刷法、以及電著法等四種，由于顏料分散法所制造的彩色濾光片具有高精密度及較佳的耐光性與耐熱性，而成為目前TFT型彩色濾光片的制造主流。
首先請(qǐng)參閱圖1、圖2與圖3，其顯示習(xí)知彩色濾光片的紅色(R)、綠色(G)與藍(lán)色(B)等三種彩色單元的配置圖案，包含有圖1所示的條狀(strip)型式、圖2所示的馬賽克(mosaic)型式以及圖3所示的三角(delta)型式，其中圖3所示的三角型式可提供較簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)以及最佳的混色效果，因此目前廣泛應(yīng)用在AV影音產(chǎn)品的彩色濾光片設(shè)計(jì)上。此外，在早期的彩色濾光片基板制造過(guò)程中，會(huì)在彩色濾光片的彩色單元的間隙內(nèi)制作一黑色矩陣(blackmatrix)層，主要是用來(lái)作為遮光區(qū)域，用以遮蔽TFT陣列基板上的TFT元件，并防止相鄰的畫素區(qū)域之間產(chǎn)生漏光現(xiàn)象。
為了降低制程成本，后續(xù)發(fā)展的彩色濾光片基板制程是不再制作黑色矩陣層，僅于玻璃基板上制作彩色濾光片，并利用彩色濾光片的彩色單元的重疊區(qū)域作為遮光區(qū)域。請(qǐng)參閱圖4與圖5，圖4顯示利用彩色濾光片的彩色單元的重疊區(qū)域作為遮光區(qū)域的上視圖，圖5顯示圖4的三個(gè)彩色單元的重疊區(qū)域的剖面圖。一彩色濾光片10包含有一紅色單元R、一綠色單元G以及一藍(lán)色單元B，且這三種彩色單元R、G、B采用三角型式的配置結(jié)構(gòu)，至于兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域可以用來(lái)當(dāng)作遮光區(qū)域。不過(guò)，對(duì)于矩形輪廓的彩色單元而言，在這種三角型式的配置結(jié)構(gòu)中，三種彩色單元的邊緣處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)三色重疊區(qū)域12。如圖5所示，三色重疊區(qū)域12是由三層顏料所堆疊，所以會(huì)呈現(xiàn)相對(duì)的突起狀，使得玻璃基板上產(chǎn)生不均勻的顏料厚度分布情形，如此會(huì)影響到各畫素區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度與液晶分子轉(zhuǎn)向的一致性，進(jìn)而導(dǎo)致漏光(pixel light leakage)、對(duì)比降低(contrast ratio decrease)、色彩純度不佳、混色(color mixed)等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，彩色單元是使用三角(delta)型式的配置結(jié)構(gòu)，并利用彩色單元的重疊區(qū)域作為遮光區(qū)域，且藉由改良每一個(gè)彩色單元的四個(gè)端點(diǎn)的切面或缺角圖案設(shè)計(jì)，可以減少三種彩色單元的重疊區(qū)域，并可降低三種彩色單元的完全不重疊區(qū)域的開(kāi)口面積，以達(dá)到提升色彩品質(zhì)、提高對(duì)比、減少漏光以及避免混色的效果。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域；其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)斜切面，是將一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域去除而形成。
該斜切面的長(zhǎng)度范圍為0～8μm。
該斜切面與該平邊的夾角為0～90度。
該第一彩色單元、該第二彩色單元以及該第三彩色單元之間的重疊區(qū)域范圍為-10～10μm。
本發(fā)明的另一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域；其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)缺角圖案，該四個(gè)缺角圖案是于一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域內(nèi)制作而成。
該缺角圖案采用鏤空設(shè)計(jì)。
該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)圓形孔洞或是復(fù)數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形開(kāi)口。
該缺角圖案采用鋸齒狀設(shè)計(jì)。
該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距相同的凸出長(zhǎng)條，或是該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距不同的凸出長(zhǎng)條。
該第一彩色單元、該第二彩色單元以及該第三彩色單元之間的重疊區(qū)域范圍為-10～10μm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果是由于本發(fā)明的一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角(delta)型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域。其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)斜切面，是將一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域去除而形成。由此改良每一個(gè)彩色單元的四個(gè)端點(diǎn)的切面，可以減少三種彩色單元的重疊區(qū)域，并可降低三種彩色單元的完全不重疊區(qū)域的開(kāi)口面積，以達(dá)到提升色彩品質(zhì)、提高對(duì)比、減少漏光以及避免混色的效果。
又，由于本發(fā)明的另一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角(delta)型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域。其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)缺角圖案，該四個(gè)缺角圖案是于一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域內(nèi)制作而成。由此進(jìn)一步將上述斜切面改良成為特殊的缺角圖案，可以避免產(chǎn)生三色重疊區(qū)域，亦可減少開(kāi)口的面積。


圖1、2、3習(xí)知彩色濾光片的紅色(R)、綠色(G)與藍(lán)色(B)等三種彩色單元的配置圖案；圖4利用彩色濾光片的彩色單元的重疊區(qū)域作為遮光區(qū)域的上視圖；圖5圖4的三個(gè)彩色單元的重疊區(qū)域的剖面圖；圖6本發(fā)明第一實(shí)施例的三個(gè)彩色單元的上視圖；圖7本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)彩色單元的上視圖；圖8沿圖7的切線I-I顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖；圖9沿圖7的切線II-II顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖；圖10沿圖7的切線III-III顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖；圖11本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)彩色單元結(jié)構(gòu)的上視圖；圖12～16本發(fā)明第二實(shí)施例的缺角圖案的設(shè)計(jì)變化的上視圖。
件號(hào)說(shuō)明習(xí)知技術(shù)
彩色濾光片10紅色單元 R綠色單元 G藍(lán)色單元 B三色重疊區(qū)域 12本發(fā)明技術(shù)彩色濾光片20彩色單元 22、32、22I、22II、22III平邊 21、31斜切面23開(kāi)26缺角圖案 34圓形孔洞 35長(zhǎng)條開(kāi)36、37凸出長(zhǎng)條 38、39具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下第一實(shí)施例本發(fā)明第一實(shí)施例提出一種彩色濾光片，它是由三角(delta)型式配置結(jié)構(gòu)的紅色單元、綠色單元以及藍(lán)色單元所構(gòu)成，并利用兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域作為遮光區(qū)域，可應(yīng)用于不制作黑色矩陣層的彩色濾光片制程上。
本發(fā)明第一實(shí)施例是改良每一個(gè)彩色單元的四個(gè)端點(diǎn)的切面，可以減少三種彩色單元的重疊區(qū)域，并可降低三種彩色單元的完全不重疊區(qū)域的開(kāi)口面積，以達(dá)到提升色彩品質(zhì)、提高對(duì)比、減少漏光以及避免混色的效果。
繼續(xù)參閱圖6、圖7、圖8、圖9，其中圖6顯示三個(gè)彩色單元的上視圖，圖7顯示一個(gè)彩色單元的上視圖，圖8是沿圖7的切線I-I顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖，圖9是沿圖7的切線II-II顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖，圖10是沿圖7的切線III-III顯示彩色單元的厚度輪廓的剖面示意圖。
如圖6所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色濾光片20包含有三種彩色單元22I、22II、22III，是使用三角(delta)型式的配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域可作為遮光區(qū)域。如圖7所示，一個(gè)彩色單元22是設(shè)計(jì)成為八邊形輪廓，是將原本矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域去除而制作成四個(gè)平邊21以及四個(gè)斜切面23。依據(jù)制程與色彩品質(zhì)的需求，可以適度變換平邊21的長(zhǎng)度、斜切面23的長(zhǎng)度以及斜切面23的傾斜角度。較佳者為，斜切面23的長(zhǎng)度范圍為0～8μm，斜切面23與平邊21夾角為0～90度。依據(jù)斜切面23設(shè)計(jì)，這三種彩色單元22I、22II、22III的邊緣處重疊范圍為-10～10μm，可以避免這三種彩色單元22I、22II、22III的邊緣處重疊而產(chǎn)生顏料過(guò)度凸出區(qū)域，進(jìn)而達(dá)到提升色彩品質(zhì)、提高對(duì)比、改善色彩純度以及避免混色等目的。
不過(guò)，在三種彩色單元22I、22II、22III之間可能會(huì)形成一個(gè)完全不重疊區(qū)域的開(kāi)口26，雖然面積很小但仍有漏光的危險(xiǎn)。為了有效縮小開(kāi)口26的面積，可以降低顏料位于斜切面23的傾斜角度。其原理為利用顏料分散法、染色法、印刷法、電著法等方式制作彩色單元22的圖案時(shí)，由于顏料受到表面張力的影響，形成于斜切面23處的顏料(色彩光阻)會(huì)呈現(xiàn)較陡的坡度(如圖9所示)，而形成于平邊21的顏料(色彩光阻)則會(huì)呈現(xiàn)較平緩的坡度(如圖8與圖10所示)。因此，若是減少形成于斜切面23的顏料坡度，則可增加此處的延伸距離，進(jìn)而減少開(kāi)口26的面積。
第二實(shí)施例本發(fā)明第二實(shí)施例是進(jìn)一步將上述斜切面23改良成為特殊的缺角圖案，可以避免產(chǎn)生三色重疊區(qū)域，亦可減少開(kāi)口26的面積。
請(qǐng)參閱圖11與圖12至16，圖11顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)彩色單元結(jié)構(gòu)的上視圖，圖12至16顯示缺角圖案的設(shè)計(jì)變化的上視圖。圖11所示，一個(gè)彩色單元32包含有四個(gè)平邊31以及四個(gè)缺角圖案34，其中這四個(gè)缺角圖案34位于原本矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)處。依據(jù)制程與色彩品質(zhì)的需求，可以適度變換平邊31的長(zhǎng)度及缺角圖案34的面積。
缺角圖案34可采用鏤空設(shè)計(jì)或是鋸齒狀設(shè)計(jì)，而且這四個(gè)缺角圖案34可為相同、不相同、對(duì)稱或不對(duì)稱。鏤空設(shè)計(jì)較佳者為，在缺角圖案34內(nèi)制作復(fù)數(shù)個(gè)圓形孔洞35(如圖12所示)，在缺角圖案34內(nèi)制作復(fù)數(shù)個(gè)呈右上左下傾斜的長(zhǎng)條開(kāi)口36(如圖13所示)，在缺角圖案34內(nèi)制作復(fù)數(shù)個(gè)呈左上又下傾斜的長(zhǎng)條開(kāi)口37(如圖14所示)，或者是在缺角圖案34內(nèi)制作其他種幾何形狀的開(kāi)口。至于開(kāi)口的形狀、開(kāi)口的面積、開(kāi)口的數(shù)目均屬于設(shè)計(jì)選擇，于此不加以限制。鋸齒狀設(shè)計(jì)較佳者為，在缺角圖案34內(nèi)制作復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距相同的凸出長(zhǎng)條38(如圖15所示)，在缺角圖案34內(nèi)制作復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距不同的凸出長(zhǎng)條39(如圖16所示)，或者是在缺角圖案34內(nèi)制作其他種幾何形狀的突出物。至于突出物的形狀、面積、數(shù)目與間距均屬于設(shè)計(jì)選擇，于此不加以限制。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域；其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)斜切面，是將一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域去除而形成。
2.如權(quán)利要求1所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該斜切面的長(zhǎng)度范圍為0～8μm。
3.如權(quán)利要求1所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該斜切面與該平邊的夾角為0～90度。
4.如權(quán)利要求1所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一彩色單元、該第二彩色單元以及該第三彩色單元之間的重疊區(qū)域范圍為-10～10μm。
5.一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域；其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)缺角圖案，該四個(gè)缺角圖案是于一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域內(nèi)制作而成。
6.如權(quán)利要求5所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該缺角圖案采用鏤空設(shè)計(jì)。
7.如權(quán)利要求6所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)圓形孔洞或是復(fù)數(shù)個(gè)長(zhǎng)條形開(kāi)口。
8.如權(quán)利要求5所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該缺角圖案采用鋸齒狀設(shè)計(jì)。
9.如權(quán)利要求8所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距相同的凸出長(zhǎng)條，或是該缺角圖案內(nèi)制作有復(fù)數(shù)個(gè)傾斜且間距不同的凸出長(zhǎng)條。
10.如權(quán)利要求5所述彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一彩色單元、該第二彩色單元以及該第三彩色單元之間的重疊區(qū)域范圍為-10～10μm。
全文摘要
一種彩色濾光片的彩色單元的結(jié)構(gòu)，包括有一第一彩色單元、一第二彩色單元以及一第三彩色單元，是呈現(xiàn)三角(delta)型式配置結(jié)構(gòu)，且兩相鄰的彩色單元的重疊區(qū)域是作為一遮光區(qū)域。其中，每一個(gè)彩色單元的結(jié)構(gòu)包含有四個(gè)平邊以及四個(gè)斜切面，是將一矩形輪廓的四個(gè)端點(diǎn)區(qū)域去除而形成，可以減少三種彩色單元的重疊區(qū)域，并可降低三種彩色單元的完全不重疊區(qū)域的開(kāi)口面積，以達(dá)到提升色彩品質(zhì)、提高對(duì)比、減少漏光以及避免混色的效果。
文檔編號(hào)G02B5/23GK1503012SQ0215319
公開(kāi)日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者鄭新安, 郭光埌, 葉圣修, 楊智勝 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司