專利名稱：彩色濾光片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片的制造方法。
背景技術(shù)：
被動式顯示裝置，如液晶顯示器，需通過彩色濾光片將通過的白光轉(zhuǎn)化為紅、綠、藍三原色光束達成顯示不同色彩影像的效果。彩色濾光片主要包括黑矩陣及著色層，該著色層是由交替排列的紅、綠、藍三色顏色層(ColorArea)組成。
如圖1所示，目前一般的彩色濾光片10包括一個玻璃基板12；形成在該基板12表面的黑矩陣(Black Matrix，BM)14，該黑矩14用于限定液晶顯示面板的像素區(qū)域，該像素區(qū)域用于容納并隔開紅綠藍顏色層18；以及一層透明導(dǎo)電層20，包覆該顏色層18。
目前在基板上形成黑矩陣14的方法一般采用傳統(tǒng)的曝光顯影方法完成。惟，由于黑矩陣14所用的光阻材料的影響，使得光阻材料中紫外曝光交連的機制進行不完全，而使制程的良率不高且黑矩陣14的黑度不夠。同時，又因使用到光罩及光罩式曝光機，使得制程成本較高。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種能提高良率及降低成本的彩色濾光片的制造方法。
一種彩色濾光片的制造方法，其步驟如下提供一個基板；利用網(wǎng)版印刷技術(shù)在基板表面上形成黑矩陣，該黑矩陣限定多個像素區(qū)；通過一個噴墨裝置將所需顏色的墨水注入多個像素區(qū)內(nèi)；干燥固化多個像素區(qū)內(nèi)的墨水而形成多個顏色層。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的彩色濾光片的制造方法，由于使用網(wǎng)版印刷技術(shù)來形成黑矩陣，其制造成本低，可避免出現(xiàn)由于曝光不完全而造成的黑矩陣的良率不高，黑度不夠，黑矩陣打印完成的后再用噴墨法形成多個顏色層，從而可提高整個彩色濾光片制程的產(chǎn)品良率。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2至圖3為本發(fā)明實施例提供的一種黑矩陣的制造示意圖。
圖4至圖6為本發(fā)明實施例提供的一種擋墻的制造示意圖。
圖7至圖11為本發(fā)明實施例提供的一種彩色濾光片的制造示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。
請一并參閱圖2到圖11，是本發(fā)明實施例提供一種彩色濾光片的制造方法的流程圖，其步驟如下步驟一如圖2所示，提供一基板100，該基板100的表面凈潔度及平整度較高。本實施例中該基板材料選用玻璃。當然，基板材料也可選用石英玻璃、硅晶圓、金屬或塑料等。
步驟二利用網(wǎng)版印刷技術(shù)在基板100表面上形成如圖3所示的黑矩陣102。
該步驟二具體包括以下步驟將基板100置在一個印刷平臺202上，將一個網(wǎng)版200設(shè)置在基板100正上方；利用一個刮板204將網(wǎng)版200及已調(diào)配好的油墨102’壓向基板100表面使網(wǎng)版200及油墨102’接觸到基板100表面并以此完成對整個基板100表面的壓印，如圖2所示；移除網(wǎng)版200得到基板100表面上的黑矩陣102。
由網(wǎng)版印刷形成的黑矩陣102，其寬度范圍為15～30微米(μm)，高度范圍為1～10μm。由于使用網(wǎng)版印刷技術(shù)來進行黑矩陣102的打印，可避免由于曝光不完全而造成的黑矩陣的良率不高及其較高的制造成本。同時，由于網(wǎng)版200本身具有彈性，所以即使網(wǎng)版200與基板100相互不平行，只要形成過程施以足夠的壓力，就能使油墨102’均勻附著在基板100表面上，能克服一般印刷技術(shù)如凹版印刷或凸版印刷，會出現(xiàn)局部位置發(fā)生油墨不會被打印并附著在基板表面上的缺陷。因為一般的印刷技術(shù)若打印過程中，發(fā)生網(wǎng)版與基板不完全平行，局部位置因網(wǎng)版與基板距離較遠而發(fā)生油墨不會被打印并附著在基板表面上。
步驟三如圖3所示，黑矩陣102可限定多個像素區(qū)106，或如圖6所示，選擇性可在黑矩陣102上形成多個擋墻104，而由該多個擋墻104及黑矩陣102限定多個像素區(qū)106。一般而言，該多個擋墻104一般由光阻材料，透過涂布、曝光、顯影的方式構(gòu)成，其具體步驟如下利用干膜法(Dry Film Lamination)、濕式旋轉(zhuǎn)法(Wet Spin Coating)或濕式裂縫式涂布法(Wet Slit Coating)在該基板上表面涂布擋墻負型光阻材料104’，并覆蓋該黑矩陣102，如圖4所示；利用光罩式曝光機，將具有預(yù)設(shè)擋墻圖案的光罩300設(shè)在該負型光阻材料層104’與曝光機(圖未示)光源間，并且與黑矩陣1 02對準，并曝光該擋墻負型光阻材料104’，如圖5所示；利用顯影方式，將未曝光處的擋墻負型光阻材料104’去除，形成設(shè)在黑矩陣102上表面的多個擋墻104，如圖6所示。
該方法是利用負型光阻材料104’在基板100表面形成的多個擋墻104?？梢岳斫?，上述步驟亦可使用正型光阻材料，其相應(yīng)的光罩設(shè)計及制程中曝光處材料是留下或去除具有差異外，并不影響本發(fā)明的實施。
步驟四通過一噴墨裝置110將由顏色材料形成的墨水112填充在多個像素區(qū)106內(nèi)，如圖7所示。
該步驟四包括同步噴墨法及分步噴墨法。同步噴墨法為同時在多個像素區(qū)內(nèi)噴射所需的紅(R)綠(G)藍(B)三色墨水。分步噴墨法為依次噴射同色墨水在多個像素區(qū)內(nèi)。
該噴墨裝置110可選用熱泡式噴墨裝置(Thermal Bubble Ink Jet PrintingApparatus)或壓電式噴墨裝置(Piezoelectric Ink Jet Printing Apparatus)。
步驟五干燥固化多個像素區(qū)106中的墨水112而形成顏色層108，如圖8所示。此步驟主要通過一個抽真空裝置、一個加熱裝置或一個發(fā)光裝置，將多個像素區(qū)106的墨水112進行干燥固化，或者同時采用上述三者方式的任兩種或任三種進行干燥固化，而發(fā)光裝置包括紫外光發(fā)光照射裝置。
本實施例的彩色濾光片制造方法可進一步包括一個步驟六，如圖9所示在該基板上同時依次形成覆蓋該黑矩陣102及顏色層108的一層保護層114及一層導(dǎo)電層116，或一層保護層114，或一層導(dǎo)電層116。
此外，除如前所述，直接形成一層保護層114或一層導(dǎo)電層116，或同時依次形成一層保護層114及一層導(dǎo)電層116外，另外可在形成一層保護層114或一層導(dǎo)電層116之前，加入前處理步驟，故該步驟六包括分步驟如下利用研磨或蝕刻方式，將顏色層108相對黑矩陣102突出的部分磨平，以達成平坦度的要求；形成一層保護層114或一層導(dǎo)電層116在該基板100上并覆蓋該黑矩陣102及顏色層108，形成如圖10所示的彩色濾光片。
或者該步驟六具體包括以下分步驟利用研磨或蝕刻方式，將顏色層108相對黑矩陣102突出的部分磨平，以達成平坦度的要求；形成一層保護層114在該基板100上并覆蓋該黑矩陣102及顏色層108；形成一層導(dǎo)電層116在該保護層114上方，如圖11所示。
若在黑矩陣102有形成多個擋墻104，亦可將步驟六進行進一步改善為采用去除劑完全去除該多個擋墻104；形成一層保護層114或一層導(dǎo)電層116在該基板100上并覆蓋該黑矩陣102及顏色層108。
或者將步驟六再進一步改進為采用去除劑完全去除該多個擋墻104；形成一層保護層114在該基板100上并覆蓋該黑矩陣102及顏色層108；形成一層導(dǎo)電層116在該保護層114上方，最終形成如圖11所示的彩色濾光片。
可以理解，上述步驟六的分步驟中，導(dǎo)電層116的制程可采用真空濺鍍裝置進行濺鍍等工藝，而保護層114則可采用旋轉(zhuǎn)涂布或裂縫涂布等制程。
本實施例所提供的彩色濾光片的制造方法，由于使用網(wǎng)版印刷技術(shù)來形成黑矩陣102，其制造成低，可避免出現(xiàn)由于曝光不完全而造成的黑矩陣的良率不高及黑度不夠，黑矩陣列形成后再用噴墨法形成多個顏色層，從而可提高整個彩色濾光片制程的產(chǎn)品良率。同時，由于網(wǎng)版200本身具有彈性，所以即使網(wǎng)版200與基板100相互不平行，只要形成過程施以足夠的壓力，就能使油墨102’均勻附著在基板100表面上，能克服一般印刷技術(shù)會出現(xiàn)局部位置發(fā)生油墨不會被打印并附著在基板表面上的缺陷。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片的制造方法，其步驟如下提供一個基板；利用網(wǎng)版印刷技術(shù)在基板表面上形成黑矩陣，該黑矩陣限定多個像素區(qū)；通過一個噴墨裝置將所需顏色的墨水注入多個像素區(qū)內(nèi)；干燥固化多個像素區(qū)內(nèi)的墨水而形成多個顏色層。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的形成黑矩陣的步驟包括以下分步驟將基板置在一個印刷平臺上，將一個網(wǎng)版架設(shè)在該基板正上方；利用一個刮板將網(wǎng)版及已調(diào)配好的油墨壓向基板表面使網(wǎng)版及油墨接觸到基板表面并以此完成對整個基板表面的壓??；移除網(wǎng)版得到基板表面上的黑矩陣。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的彩色濾光片的制造方法進一步包括一個形成多個擋墻的步驟，其是介于形成黑矩陣的步驟與注入墨水的步驟間，該形成多個擋墻的步驟包括以下分步驟在黑矩陣及基板表面上涂布一層光阻材料層；將具有預(yù)定擋墻圖案的光罩設(shè)在該光阻材料層與一個曝光機光源間，并曝光該光阻材料層，該擋墻圖案與黑矩陣對應(yīng)；利用顯影方式將非擋墻圖案部分的光阻材料層去除，形成設(shè)在黑矩陣表面上的多個擋墻，黑矩陣與多個擋墻限定多個像素區(qū)。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述黑矩陣的寬度范圍為15～30微米，高度范圍為1～10微米。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的噴墨裝置包括熱泡式噴墨裝置或壓電式噴墨裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的干燥固化墨水的步驟采用一個抽真空裝置、一個加熱裝置或一個發(fā)光裝置，將多個像素區(qū)內(nèi)的墨水進行干燥固化，或者同時采用上述三者方式的任兩種或任三種，發(fā)光裝置包括紫外光發(fā)光照射裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的基板材料選自玻璃、石英玻璃、硅晶圓、金屬或塑料。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的彩色濾光片制造方法進一步包括一個步驟在該基板上形成覆蓋黑矩陣及顏色層的一層保護層或一層導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的彩色濾光片制造方法進一步包括一個步驟在該基板上依次形成覆蓋黑矩陣及顏色層的一層保護層及一層導(dǎo)電層。
10.如權(quán)利要求8所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的形成一層保護層或一層導(dǎo)電層的步驟包括下列分步驟利用研磨或蝕刻方式，將顏色層相對黑矩陣突出的部分磨平；形成一層保護層或一層導(dǎo)電層在該基板上并覆蓋黑矩陣及顏色層。
11.如權(quán)利要求9所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的形成一層保護層及一層導(dǎo)電層的步驟包括下列分步驟利用研磨或蝕刻方式，將顏色層相對黑矩陣突出的部分磨平；形成一層保護層在該基板上并覆蓋該黑矩陣及顏色層；形成一層導(dǎo)電層在該保護層上方。
12.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的彩色濾光片制造方法進一步包括一個步驟，該步驟包括下列分步驟采用去除劑完全去除該多個擋墻；形成一層保護層或一層導(dǎo)電層在該基板上并覆蓋該黑矩陣及顏色層。
13.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述的彩色濾光片制造方法進一步包括一個步驟，該步驟包括下列分步驟采用去除劑完全去除該多個擋墻；形成一層保護層在該基板上并覆蓋該黑矩陣及顏色層；形成一層導(dǎo)電層在該保護層上方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片的制造方法，其步驟如下提供一個基板；利用網(wǎng)版印刷技術(shù)在基板表面上形成黑矩陣，該黑矩陣限定多個像素區(qū)；通過一個噴墨裝置將所需顏色的墨水注入多個像素區(qū)內(nèi)；干燥固化多個像素區(qū)內(nèi)的墨水而形成多個顏色層。由于使用網(wǎng)版印刷技術(shù)來形成黑矩陣，其制造成本低，且可避免出現(xiàn)由于曝光不完全而造成的黑矩陣的良率不高，黑矩陣形成后再用噴墨法形成紅綠藍顏色層，從而可提高整個彩色濾光片制程的產(chǎn)品良率。
文檔編號G03F7/20GK101021584SQ20061000755
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者周景瑜 申請人:虹創(chuàng)科技股份有限公司