專利名稱：彩色濾光基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種彩色濾光基板及其制造方法，且特別是關(guān)于一種使用 磁場(chǎng)控制的噴墨裝置制造的彩色濾光基板及其制造方法的發(fā)明。
背景技術(shù)：
目前彩色濾光基板的制造工藝是采用噴墨技術(shù)或顯微攝影技術(shù)來(lái)完成的。 上述的噴墨技術(shù)乃是將墨水加壓或加熱，使其產(chǎn)生瞬間高壓，而迫使墨水從噴墨頭(printer head)的噴嘴(nozzle)噴出，其中噴出的墨水形成墨滴，并附著于基 板的表面。值得注意的是，傳統(tǒng)噴墨裝置的噴嘴所噴出的墨水經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生主要 液滴與衛(wèi)星液滴(satellite droplet)，而且由于主要液滴與衛(wèi)星液滴的落點(diǎn)會(huì)有少 許的不同。就彩色濾光基板的制造工藝而言，若噴嘴所噴出的墨水無(wú)法落在預(yù) 定的亞像素區(qū)位置，而落在黑矩陣(black matrix)上，則彩色濾光基板的各亞像 素區(qū)就有可能產(chǎn)生混色的現(xiàn)象，使得彩色濾光基板的色飽和度(color saturation) 下降。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的一目的就是提供一種彩色濾光基板，該彩色濾光基板 具有較高的色飽和度。另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種彩色濾光基板的制造方法，以改善由 于墨滴落在黑矩陣上所產(chǎn)生的混色的現(xiàn)象。本發(fā)明提出一種彩色濾光基板，包括基板、黑矩陣與多個(gè)色塊。其中黑矩 陣設(shè)置于基板上，且黑矩陣于基板上定義出多個(gè)亞像素區(qū)(sub-pixelregion)。此 外，這些色塊分別設(shè)置于這些亞像素區(qū)內(nèi)，其中這些色塊內(nèi)混有第一磁性粒子。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的第一磁性粒子例如是反磁性材料、順磁 性材料或鐵氧體磁性材料。此外，第一磁性粒子例如是納米粒子。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的彩色濾光基板還包括磁性材料層，設(shè)置 于黑矩陣的表面上，且磁性材料層的磁性與第一磁性粒子不同。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的黑矩陣內(nèi)還包括混有第二磁性粒子，且第二磁性性子的磁性與第一磁性粒子不同。此外，第二磁性粒子例如是納米粒子。本發(fā)明又提出一種彩色濾光基板的制造方法，包括下列步驟首先，在基 板上形成黑矩陣，且黑矩陣于基板上定義出多個(gè)亞像素區(qū)。接著，在這些亞像 素區(qū)噴入墨水，其中墨水內(nèi)混有多個(gè)第一磁性粒子。然后，進(jìn)行熱烘烤步驟 (curing process)，以分別于這些亞像素區(qū)內(nèi)形成色塊。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在形成黑矩陣之后與在噴入墨水之前，還包括 在黑矩陣的表面上形成磁性材料層，且磁性材料層的磁性與第一磁性粒子不 同。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述形成的黑矩陣的步驟例如是形成混有第二 磁性粒子的黑矩陣，且第二磁性性子的磁性與第一磁性粒子不同。基于上述說(shuō)明，在本發(fā)明的噴墨裝置中，磁場(chǎng)施加裝置設(shè)置于噴墨頭的噴 孔附近，并且墨水內(nèi)混有磁性粒子，因此當(dāng)使用此噴墨裝置進(jìn)行噴墨時(shí)，可以 使得墨水集中噴出因而具有較佳的噴墨精確度。此外，因此此噴墨裝置所形成 的彩色濾光基板具有較高的色飽和度。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳 實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的噴墨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1B是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的噴墨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意圖。圖2B是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意圖。圖2C是依照本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意圖。圖中主要元件標(biāo)記說(shuō)明如下100、 200:噴墨裝置 110:儲(chǔ)墨槽 112:墨水114、 522:磁性粒子120:噴墨頭 122:噴嘴130:第一磁場(chǎng)施加裝置 240:第二磁場(chǎng)施加裝置300、 400、 500:彩色濾光基板310:基板310a:亞像素區(qū)320、 520:黑矩陣 330:色塊 422:磁性材料層具體實(shí)施方式
圖1A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的噴墨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A， 噴墨裝置100包括儲(chǔ)墨槽110、噴墨頭120與第一磁場(chǎng)施加裝置130。其中， 儲(chǔ)墨槽用以儲(chǔ)存墨水112，且墨水112混有磁性粒子114。在一實(shí)施例中，磁 性粒子114例如是反磁性材料、順磁性材料、鐵氧體磁性材料或其它能夠被磁 化的材料，其中鐵氧體磁性材料例如是鐵、鈷與鎳。另外，這些磁性粒子114 例如是納米粒子。噴墨頭120與儲(chǔ)墨槽110連接，且噴墨頭120具有噴嘴122與致動(dòng)器124， 其中致動(dòng)器124驅(qū)使墨水112自噴嘴122噴出。值得一提的是，致動(dòng)器124例 如是電熱元件或壓電元件。換言之，噴墨頭120例如是熱敏式噴墨頭(thermal printer head)或壓電式噴墨頭(piezoelectric printer head)。第一磁場(chǎng)施加裝置130設(shè)置于噴墨頭120的噴嘴122周圍，而第一磁場(chǎng)施 加裝置130適于使得噴嘴122所噴出的墨水112集中，其中第一磁場(chǎng)施加裝置130例如是電磁鐵(如圖l所示)、永久磁鐵或是其它能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置。更詳細(xì)而言，由于墨水112混有磁性粒子114，因此第一磁場(chǎng)施加裝置130所 施加的磁場(chǎng)能夠使得墨水112能夠集中的噴出。換言之，噴嘴122所噴出的墨 水112較不易散開(kāi)而形成衛(wèi)星液滴的現(xiàn)象，因此本發(fā)明的噴墨裝置100具有較 佳的噴墨效果。圖1B是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的噴墨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D 1B，圖1B所示的內(nèi)容與圖1A所示的內(nèi)容相似，其不同之處在于圖1B所示 的噴墨裝置200還包括第二磁場(chǎng)施加裝置240，設(shè)置于噴墨頭120內(nèi)，以控制 墨水112的流速。在一實(shí)施例中，第二磁場(chǎng)施加裝置240例如是電磁鐵。更詳 細(xì)而言，利用交流電控制第二磁場(chǎng)施加裝置240所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以使墨水112 的流動(dòng)加速或是減緩。換言之，使用第二磁場(chǎng)施加裝置240便能夠進(jìn)一步控制 噴墨裝置200所噴出的墨水量。此外，第二磁場(chǎng)施加裝置240也使得噴墨裝置 200較不容易產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象。值得一提的是，本發(fā)明的噴墨裝置200可應(yīng)用 于彩色濾光基板的制造過(guò)程，詳述如后。圖2A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意圖。 請(qǐng)參照?qǐng)D2A，彩色濾光基板的制造方法包括下列步驟。首先，提供基板310 與上述的噴墨裝置200。然后，在基板310上形成黑矩陣320，且黑矩陣320 于基板310上定義出多個(gè)亞像素區(qū)310a。在一實(shí)施例中，形成黑矩陣320的方 法例如是先在基板310上行成黑樹(shù)脂層(圖中未表示出)，之后進(jìn)行顯微攝影工 藝以定義出黑矩陣320。接著，使用先前所述的噴墨裝置200，將墨水112噴 入這些亞像素區(qū)310a，特別是墨水112內(nèi)混有磁性粒子114。之后，進(jìn)行熱烘 烤步驟，以于分別于這些亞像素區(qū)310a內(nèi)形成色塊330，進(jìn)而完成彩色濾光基 板300的制造工藝。在一實(shí)施例中，上述的墨水例如包括紅色墨水、綠色墨水 以及藍(lán)色墨水，因此于烘烤之后所形成的色塊例如包括紅色濾光色塊、綠色濾 光色塊以及藍(lán)色濾光色塊。由于使用本發(fā)明的噴墨裝置200可以使的噴出的墨水112較不易形成衛(wèi)星 液滴現(xiàn)象，因此墨水112能夠較準(zhǔn)確地落在各亞像素區(qū)310a內(nèi)，而不會(huì)滴在黑 矩陣320上，因而造成鄰近亞像素區(qū)的混色現(xiàn)象，因此本發(fā)明的彩色濾光基板 300具有較佳的質(zhì)量。此外，若磁性粒子114是采用納米粒子，磁性粒子114對(duì)于彩色濾光基板300的透光率或其它光學(xué)性質(zhì)的影響并不大。值得注意的是， 本發(fā)明并不限定此種具有磁性粒子114的彩色濾光基板300必須使用上述的噴 墨裝置200或100來(lái)制造。圖2B是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意 圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2B，圖2B的內(nèi)容與圖2A的內(nèi)容相似，其不同之處在于為了 使得彩色濾光基板400的色塊330較不易產(chǎn)生混色的現(xiàn)象，在形成黑矩陣320 之后與在形成色塊330之前，還在黑矩陣320的表面上形成磁性材料層422， 其中磁性材料層422的磁性與墨水內(nèi)的磁性材料114不相同。在一實(shí)施例中，若磁性材料114是使用順磁性材料或鐵氧體磁性材料，則 磁性材料層422使用反磁性材料。反磁性材料例如是石墨、鉛或是其它反磁性 材質(zhì)，而順磁性材料例如是氯化銅或硫酸亞鎳，鐵氧體磁性材料例如是鐵、鈷 與鎳。換言之，磁性材料114的磁性與磁性材料層422的磁性不同，因此含有 磁性粒子114的墨水112較不易落在磁性材料層422上，因而能改善彩色濾光 基板400的混色的現(xiàn)象。此外，于黑矩陣320的表面形成磁性材料層422的方 法例如是先以蒸鍍法(evaporation process)或是濺鍍法(sputtering process)在黑矩 陣320的表面上形成材料層(圖中未表示出)之后，再將此材料層磁化成磁性材 料層422。圖2C是依照本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的彩色濾光基板的制造方法的示意 圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2C，圖2C的內(nèi)容與圖2B的內(nèi)容相似，其不同之處在于為了 簡(jiǎn)化彩色濾光基板500的制造工藝，形成黑矩陣520的方式例如是形成混有磁 性粒子522的黑矩陣520，其中磁性粒子522的磁性與墨水內(nèi)的磁性材料114 不相同。此外，磁性粒子522例如是納米粒子。值得注意的是，磁性粒子114 的磁性與磁性粒子522的磁性不同，因此含有磁性粒子114的墨水112較不易 落在黑矩陣520上。值得一提的是，本發(fā)明的噴墨裝置100與200并不限于僅 能應(yīng)用于彩色濾光基板制造工藝，亦可應(yīng)用于其它需采用噴墨技術(shù)的制造工藝 中。綜上所述，在本發(fā)明的噴墨裝置中，磁場(chǎng)施加裝置設(shè)置于噴墨頭的噴孔附 近，并搭配使用混有磁性粒子的墨水，因此本發(fā)明的噴墨裝置所噴出的墨水較 為集中，以改善衛(wèi)星液滴的現(xiàn)象。此外，本發(fā)明的噴墨裝置亦利用磁場(chǎng)施加裝置控制混有磁性粒子的墨水的 流速與流量，其結(jié)果不僅能夠提高噴墨效果，還可改善墨水堵塞的現(xiàn)象。另外，本發(fā)明的噴墨裝置應(yīng)用于彩色濾光基板的制造過(guò)程時(shí)，由于噴墨裝 置所噴出的墨水較為集中，因此所制造出的彩色濾光基板具有較高的色飽和度。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何發(fā) 明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員，在不脫離本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些 許的更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光基板，其特征是包括基板；黑矩陣，設(shè)置于該基板上，該黑矩陣于該基板上定義出多個(gè)亞像素區(qū)；以及多個(gè)色塊，分別設(shè)置于上述這些亞像素區(qū)內(nèi)，其中每一色塊內(nèi)混有多個(gè)第一磁性粒子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光基板，其特征是上述這些第一磁性粒 子包括反磁性材料、順磁性材料或鐵氧體磁性材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光基板，其特征是上述這些第一磁性粒 子為納米粒子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光基板，其特征是還包括磁性材料層， 設(shè)置于該黑矩陣的表面上，且該磁性材料層的磁性與上述這些第一磁性粒子不 同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光基板，其特征是該黑矩陣內(nèi)還包括混 有多個(gè)第二磁性粒子，且上述這些第二磁性粒子的磁性與上述這些第一磁性粒 子不同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色濾光基板，其特征是上述這些第二磁性粒 子為納米粒子。
7. —種彩色濾光基板的制造方法，其特征是包括 在基板上形成黑矩陣，且該黑矩陣于該基板上定義出多個(gè)亞像素區(qū)； 在每一亞像素區(qū)噴入墨水，其中該墨水內(nèi)混有多個(gè)第一磁性粒子；以及 進(jìn)行熱烘烤步驟，以分別于每一亞像素區(qū)內(nèi)形成色塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光基板的制造方法，其特征是在形成該 黑矩陣之后以及在噴入該墨水之前，還包括在該黑矩陣的表面上形成磁性材料 層，且該磁性材料層的磁性與上述這些第一磁性粒子不同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光基板的制造方法，其特征是形成該黑 矩陣包括形成混有多個(gè)第二磁性粒子的該黑矩陣，且該第二磁性粒子的磁性與 上述這些第一磁性粒子不同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種彩色濾光基板，包括基板、黑矩陣與多個(gè)色塊。其中黑矩陣設(shè)置于基板上，且黑矩陣于基板上定義出多個(gè)亞像素區(qū)(sub-pixelregion)。此外，這些色塊分別設(shè)置于這些亞像素區(qū)內(nèi)，其中這些色塊內(nèi)混有第一磁性粒子。本發(fā)明還提出這種彩色濾光基板的制造方法。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101231415SQ20081008156
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者吳泉毅, 官永佳 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司