一種彩色濾光片及其制備方法、顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種彩色濾光片及其制備方法、顯示裝置，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，該彩色濾光片可有效解決噴墨法制備濾色單元時，由黑矩陣分隔的子像素單元內(nèi)不同顏色的墨水彼此混合或墨水厚度不均勻的問題；當(dāng)該彩色濾光片應(yīng)用于彩色顯示時，可有效改善顯示圖像亮度的均勻性，防止漏光等現(xiàn)象的發(fā)生。該彩色濾光片包括基板；設(shè)置在基板表面的黑矩陣，黑矩陣限定多個子像素單元；設(shè)置在子像素單元內(nèi)的濾色單元，濾色單元由彩色墨水構(gòu)成；該彩色濾光片還包括，設(shè)置在黑矩陣上表面上的隔離層；其中，黑矩陣與彩色墨水具有相同的親疏水性，隔離層與黑矩陣、彩色墨水具有相反的親疏水性。用于彩色濾光片及包括該彩色濾光片的顯示裝置的制備。
【專利說明】一種彩色濾光片及其制備方法、顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種彩色濾光片及其制備方法、顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示裝置（Liquid Crystal Display,簡稱為LCD)已成為顯示領(lǐng)域的主流顯 示器件。LCD的發(fā)光原理為非主動發(fā)光，必須借助背光源提供光源，并配合驅(qū)動裝置控制液 晶分子的偏轉(zhuǎn)，從而形成黑、白兩色的灰階顯示，再透過彩色濾光片（Color Filter，簡稱為 CF)中具有不同顏色的濾色單元，如紅色（R)、綠色（R)、藍(lán)色（R)等，從而形成彩色顯示畫 面。因此，彩色濾光片是液晶顯示裝置得以實現(xiàn)圖像彩色化的重要組成部分。
[0003] 目前，主要通過顏料分散方法（Pigment-dispersed Method)和噴墨方法（Ink Jet Method)來制備彩色濾光片中的濾色單元。
[0004] 其中，顏料分散方法是將均勻分散有彩色顏料的感光樹脂（Color Resist)以旋涂 等方式涂布于基板上，經(jīng)過曝光、顯影等工藝形成具有一定顏色的濾色單元。由于形成每 一種顏色的濾色單元都需經(jīng)過上述的涂布、曝光、以及顯影的制程，因此，形成紅綠藍(lán)（RGB) 三色濾色單元必需經(jīng)過三道涂布、曝光、顯影的制程，最終形成彩色濾光片。顯然，顏料分散 方法不可避免地具有制程工藝繁多，成本設(shè)備較高的缺點，不符合當(dāng)今顯示【技術(shù)領(lǐng)域】高效、 低成本的發(fā)展趨勢。
[0005] 噴墨方法是借助噴墨設(shè)備，將不同顏色（如RGB)的彩色墨水同時噴射于基板上黑 矩陣（Black Matrix，簡稱BM)限定的子像素區(qū)域內(nèi)，從而一次形成RGB不同顏色的濾色單 元。噴墨方法顯著減小了制備彩色濾光片的制程，成本大幅降低，并且有效節(jié)省了原料。因 此，噴墨法被廣泛應(yīng)用于彩色濾光片的制備。
[0006] 在實現(xiàn)上述通過噴墨制備工藝的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問 題：
[0007] 由于在使用噴墨方法制作具有不同顏色的濾色單元時，通常利用具有一定厚度的 黑矩陣將紅、綠、藍(lán)三種顏色的墨水隔離開來。
[0008] 當(dāng)黑矩陣與濾色單元具有相同的親疏水性時，如圖1 (a)所示，例如，黑矩陣20采 用具有疏水性的材料制備而成，濾色單元采用油性的彩色墨水50,例如油墨制成，黑矩陣 20與油墨之間的接觸角（Θ )很小，即油墨在黑矩陣20上的潤濕性很好，使得由疏水黑矩 陣20分隔的子像素區(qū)域內(nèi)的一種顏色的油墨（如圖中的R)會溢流到相鄰的子像素區(qū)域內(nèi) (如圖中的G)而導(dǎo)致不同顏色的油墨彼此混合，即產(chǎn)生了混墨現(xiàn)象，影響了噴墨制程的進(jìn) 行。
[0009] 當(dāng)黑矩陣與濾色單元具有不同的親疏水性時，如圖1(b)所示，例如，黑矩陣20 采用具有親水性的材料制備而成，濾色單元采用油性的彩色墨水50,例如油墨制成，黑矩 陣20與油墨之間相接觸的接觸角（Θ )很大，即油墨在黑矩陣20上的潤濕性很差；雖然 可以防止相鄰子像素區(qū)域內(nèi)的不同顏色的油墨彼此溢流而產(chǎn)生混墨現(xiàn)象，然而，由于黑矩 陣20與油墨之間的接觸角（Θ)很大，油墨會在黑矩陣20限定的子像素區(qū)域內(nèi)形成凸起 的類半圓狀，導(dǎo)致形成的彩色墨水50單元的中央與邊緣的厚度相差較大，使得從每個濾色 單元透射出的光亮度不均；尤其是，當(dāng)黑矩陣20與油墨之間相接觸的接觸角（Θ)非常大 (90° < Θ <180°時）時，油墨與黑矩陣20的側(cè)壁幾乎沒有接觸，導(dǎo)致光從黑矩陣20的 側(cè)壁處泄露出來（如圖中箭頭方向所示），影響顯示圖像的畫面品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 鑒于此，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種彩色濾光片及其制備 方法、顯示裝置，該彩色濾光片可有效解決噴墨法制備濾色單元時，由黑矩陣分隔的子像素 單元內(nèi)不同顏色的墨水彼此混合或者墨水厚度不均勻的問題；當(dāng)該彩色濾光片應(yīng)用于彩色 顯示時，可有效改善顯示圖像亮度的均勻性，并能夠防止漏光等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0011] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0012] 一方面、本發(fā)明實施例提供了一種彩色濾光片，包括基板；設(shè)置在所述基板表面的 黑矩陣，所述黑矩陣限定多個子像素單元；設(shè)置在所述子像素單元內(nèi)的濾色單元，所述濾色 單元由彩色墨水構(gòu)成；還包括，設(shè)置在所述黑矩陣上表面上的隔離層；其中，所述黑矩陣與 所述彩色墨水具有相同的親疏水性，所述隔離層與所述黑矩陣、所述彩色墨水具有相反的 親疏水性。
[0013] 可選的，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有疏水性，所述隔離層具有親水性。
[0014] 優(yōu)選的，所述隔離層采用氧化硅和/或氮氧化硅材料構(gòu)成。
[0015] 另一方面、本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括上述的所述 彩色濾光片。
[0016] 再一方面、本發(fā)明實施例又提供了一種彩色濾光片的制備方法，所述制備方法包 括，在基板表面形成黑矩陣以及位于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所述黑矩陣限定多個 子像素單元；通過噴墨工藝將彩色墨水分別噴入到所述子像素單元內(nèi)，形成多個濾色單元； 其中，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有相同的親疏水性，所述隔離層與所述黑矩陣、所述彩 色墨水具有相反的未疏水性。
[0017] 可選的，所述在基板表面形成黑矩陣以及位于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所 述黑矩陣限定多個子像素單元，包括，在基板表面形成黑矩陣，所述黑矩陣限定多個子像素 單元；在形成有所述黑矩陣的基板上形成有機(jī)感光層，且所述有機(jī)感光層與所述黑矩陣的 上表面無重疊；在形成有所述有機(jī)感光層的基板上形成隔離層薄膜，且所述隔離層薄膜與 所述黑矩陣的所述上表面直接接觸；去除所述有機(jī)感光層及位于所述有機(jī)感光層上方的所 述隔離層薄膜，保留與所述黑矩陣的所述上表面直接接觸的所述隔離層薄膜，形成位于所 述黑矩陣的所述上表面上的隔離層。
[0018] 優(yōu)選的，所述在形成有所述黑矩陣的基板上形成有機(jī)感光層，且所述有機(jī)感光層 與所述黑矩陣的上表面無重疊，具體包括，在形成有所述黑矩陣的基板上形成有機(jī)感光薄 膜，所述有機(jī)感光薄膜的厚度大于所述黑矩陣的厚度；采用掩模板，對形成有所述有機(jī)感光 薄膜的基板進(jìn)行曝光、顯影后，在對應(yīng)于所述子像素單元的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全 保留部分，在對應(yīng)于所述黑矩陣的所述上表面的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全去除部分； 其中，所述有機(jī)感光薄膜完全保留部分形成有機(jī)感光層。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選的，針對所述黑矩陣采用含黑顏料的感光材料構(gòu)成的情況，所述有機(jī) 感光薄膜的感光特性與所述黑矩陣的感光特性相反。
[0020] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述有機(jī)感光薄膜包括光刻膠、感光樹脂、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基 丙烯酸、以及甲基丙烯酸甲酯中的任一種。
[0021] 可選的，所述在基板表面形成黑矩陣以及位于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所 述黑矩陣限定多個子像素單元，包括，在基板表面依次形成黑矩陣薄膜與隔離層薄膜；所述 黑矩陣薄膜采用含黑顏料的感光材料構(gòu)成，所述隔離層采用可透過紫外光的材料構(gòu)成；通 過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣、以及位于所述黑矩陣的上表面的隔離層；所述黑矩陣限定多個子 像素單元。
[0022] 優(yōu)選的，所述通過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣、以及位于所述黑矩陣的所述上表面的隔 離層；所述黑矩陣限定多個子像素單元，包括，采用掩模板，對形成有所述黑矩陣薄膜的基 板進(jìn)行曝光、顯影后，形成黑矩陣薄膜完全保留部分和黑矩陣薄膜完全去除部分；其中，保 留位于所述黑矩陣薄膜完全保留部分上方的所述隔離層薄膜，形成隔離層；去除位于黑矩 陣薄膜完全去除部分上方的所述隔離層薄膜，形成多個子像素單元。
[0023] 在上述基礎(chǔ)上優(yōu)選的，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有疏水性，所述隔離層具有 親水性。
[0024] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述隔離層采用氧化硅和/或氮氧化硅材料構(gòu)成。
[0025] 本發(fā)明實施例提供的所述彩色濾光片中，一方面，由于所述黑矩陣與所述彩色墨 水具有相同的親疏水性，因此，所述彩色墨水與所述黑矩陣的側(cè)壁之間的接觸角（Θ)很 小，即所述彩色墨水能夠與所述黑矩陣的側(cè)壁充分接觸，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的彩色墨水在 黑矩陣限定的子像素區(qū)域內(nèi)形成凸起的類半圓狀，保證了形成的所述濾色單元厚度均勻， 當(dāng)所述彩色濾光片應(yīng)用于彩色顯示時，提高了從每個濾色單元透射出的光亮度均勻性，避 免了漏光現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0026] 另一方面，由于所述黑矩陣上表面上設(shè)置有與所述黑矩陣、所述彩色墨水具有相 反的親疏水性的所述隔離層，所述彩色墨水與所述隔離層之間的接觸角（Θ)很大，即所述 彩色墨水在所述隔離層上的潤濕性很差，使得由所述黑矩陣分隔的所述子像素單元內(nèi)的所 述彩色墨水難以越過所述隔離層滿溢到相鄰的所述子像素單元內(nèi)，即不會導(dǎo)致不同顏色的 所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0027] 鑒于此，本發(fā)明實施例提供的上述彩色濾光片克服了現(xiàn)有技術(shù)采用噴墨法制備濾 色單元時難以避免的缺陷，有效解決了相鄰不同顏色的彩色墨水彼此混合或者彩色墨水厚 度不均勻的問題；當(dāng)該彩色濾光片應(yīng)用于彩色顯示時，有效改善顯示圖像亮度的均勻性，并 防止了漏光等現(xiàn)象的發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1 (a)和圖1 (b)分別為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖一和示意 圖二；
[0030] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3(a)和圖3(b)分別為親水性和疏水性的接觸角原理示意圖；
[0032] 圖4為水在Si02固體表面的接觸角圖片；
[0033] 圖5為本發(fā)明實施例提供的一種彩色濾光片的制備方法流程示意圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明實施例提供的一種彩色濾光片中形成黑矩陣及隔離層的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明實施例提供的一種在基板表面形成限定多個子像素單元的黑矩陣 后的結(jié)構(gòu)不意圖一；
[0036] 圖8 (a)、圖8 (b)、以及圖8 (c)分別為在圖7所不的基板上形成有機(jī)感光層后的結(jié) 構(gòu)示意圖一、示意圖二、以及示意圖三；
[0037] 圖9 (a)、圖9 (b)、以及圖9 (c)分別為在圖8 (a)、圖8 (b)、以及圖8 (c)所示的基板 上形成隔離層薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖一、示意圖二、以及示意圖三；
[0038] 圖10為本發(fā)明實施例提供的一種在基板表面形成限定多個子像素單元的黑矩陣 后的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0039] 圖11 (a)為在圖7所示的基板上形成有機(jī)感光薄膜后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖11(b)為在圖11(a)所示的基板上形成有機(jī)感光層后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖12為本發(fā)明實施例提供的一種在基板表面形成黑矩陣薄膜與隔離層薄膜后的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖13為在圖12所示的基板上形成黑矩陣薄膜完全保留部分、黑矩陣薄膜完全去 除部分、以及隔離層后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 附圖標(biāo)記：
[0044] 01-彩色濾光片；10-基板；20-黑矩陣；20a-上表面；200-黑矩陣薄膜；201-黑 矩陣薄膜完全保留部分；202-黑矩陣薄膜完全去除部分；30-隔離層；300-隔離層薄膜； 40-子像素單元；50-彩色墨水；60-有機(jī)感光層；600-有機(jī)感光薄膜；601-有機(jī)感光薄膜 完全保留部分；602-有機(jī)感光薄膜完全去除部分；70-掩模板；701-掩模板完全透過部分； 702-掩模板完全不透過部分。

【具體實施方式】
[0045] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046] 本發(fā)明實施例還提供了一種彩色濾光片01，如圖2所示，所述彩色濾光片01包括 基板10,設(shè)置在所述基板10表面的黑矩陣20,所述黑矩陣20限定多個子像素單元40 ;設(shè) 置在所述子像素單元40內(nèi)的濾色單元，所述濾色單元由彩色墨水50構(gòu)成；設(shè)置在所述黑矩 陣20上方的隔離層30 ;其中，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有相同的親疏水性，所 述隔離層30與所述黑矩陣20、所述彩色墨水50具有相反的親疏水性。
[0047] 需要說明的是，第一、所述基板10例如可以為玻璃、（柔性）塑料、金屬等襯底，也 可以為形成有薄膜晶體管陣列結(jié)構(gòu)層（TFT)的玻璃、（柔性）塑料、金屬等襯底，在此不作 具體限制。
[0048] 第二、本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖2中僅示意性地畫出了兩個相鄰的所述 濾色單元，所述濾色單元的數(shù)量不以此為限。
[0049] 第三、所述親疏水性，是對親水性與疏水性的總稱；其中，親水性通常是表征材料 對水的親和力的性能，反之，疏水性則是表征材料對水的排斥力的性能。
[0050] 基于此，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有相同的親疏水性，所述隔離層30 與所述黑矩陣20、所述彩色墨水50具有相反的親疏水性是指，當(dāng)所述黑矩陣20與所述彩色 墨水50為疏水性時，所述隔離層30為親水性，反之亦然。
[0051] 這里，所述彩色墨水50是通過把固體顏料研磨成十分細(xì)小的顆粒，利用分散劑分 散于水溶性溶劑或油溶性溶劑當(dāng)中，形成的一種懸浮或分散溶液；根據(jù)彩色墨水使用的溶 劑不同，可將彩色墨水分為水溶性彩色墨水（即具有親水性）與油溶性彩色墨水（如油墨， 即具有疏水性）。
[0052] 對于形態(tài)為固態(tài)的所述黑矩陣20及所述隔離層30,對所述黑矩陣20及所述隔離 層30的親疏水性通常采用接觸角（Θ )來定義，將水在固體表面形成液滴，在氣、液、固三相 接觸的交界線處，水滴會形成一定大小的接觸角。即，如圖3(a)所示，當(dāng)接觸角<90°，表 明該固體表面對水具有較強的親和力，即該固體材料為親水性材料；如圖3(b)所示，當(dāng)接 觸角> 90°，表明該固體表面對水具有較強的排斥力，即該固體材料為疏水性材料。
[0053] 在本發(fā)明實施例提供的所述彩色濾光片01中，一方面，由于所述黑矩陣20與所述 彩色墨水50具有相同的親疏水性，因此，所述彩色墨水50與所述黑矩陣20的側(cè)壁之間的 接觸角（Θ )很小，即所述彩色墨水50能夠與所述黑矩陣20的側(cè)壁充分接觸，避免了現(xiàn)有 技術(shù)中的彩色墨水在黑矩陣限定的子像素區(qū)域內(nèi)形成凸起的類半圓狀，保證了形成的所述 濾色單元厚度均勻，當(dāng)所述彩色濾光片01應(yīng)用于彩色顯示時，提高了從每個濾色單元透射 出的光亮度均勻性，避免了漏光現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0054] 另一方面，由于所述黑矩陣20上表面20a上設(shè)置有與所述黑矩陣20、所述彩色墨 水50具有相反的親疏水性的所述隔離層30,所述彩色墨水50與所述隔離層30之間的接觸 角（Θ )很大，即所述彩色墨水50在所述隔離層30上的潤濕性很差，使得由所述黑矩陣20 分隔的所述子像素單元內(nèi)的所述彩色墨水50難以越過所述隔離層30滿溢到相鄰的所述子 像素單元內(nèi)，即不會導(dǎo)致不同顏色的所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0055] 鑒于此，本發(fā)明實施例提供的一種彩色濾光片01克服了現(xiàn)有技術(shù)采用噴墨法制 備濾色單元時難以避免的缺陷，有效解決了相鄰的不同顏色的彩色墨水彼此混合或者彩色 墨水厚度不均勻的問題；當(dāng)該彩色濾光片〇1應(yīng)用于彩色顯示時，有效改善顯示圖像亮度的 均勻性，并防止了漏光等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0056] 在上述基礎(chǔ)上，考慮到油溶性彩色墨水（如油墨，即具有疏水性）性能穩(wěn)定，黏合 性高，與基板表面的結(jié)合力強，因此，進(jìn)一步優(yōu)選為，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有 疏水性，所述隔離層30具有親水性。
[0057] 其中，所述隔離層30可以采用多種具有親水性的材料，基于經(jīng)濟(jì)環(huán)保、降低成本 的考慮，所述隔離層30采用的材料應(yīng)盡可能地沿用顯示【技術(shù)領(lǐng)域】已有的材料，因此，進(jìn)一 步優(yōu)選的，所述隔離層30采用氧化硅和/或氮氧化硅材料構(gòu)成。
[0058] 這里，如圖4所示，從滴頭（即圖中水滴上方的結(jié)構(gòu)）滴落的水滴在氧化硅（化學(xué) 式為Si02)的表面幾乎完全鋪展開來了，經(jīng)實驗測定，水滴在氧化硅表面的接觸角Θ約等 于5°，表明氧化硅材料對水具有很強的親和力；當(dāng)采用氧化硅材料和/或氮氧化硅材料構(gòu) 成所述隔離層30的親水性越強，則所述隔離層30對疏水性的所述彩色墨水50 (如油墨） 的隔離性也越強，相應(yīng)地，則相鄰的所述子像素單元內(nèi)的所述彩色墨水50更難以相互滿溢 產(chǎn)生混墨現(xiàn)象。
[0059] 本發(fā)明實施例還提供了一種上述的所述彩色濾光片01的制備方法，如圖5所示， 所述制備方法包括：
[0060] S01、如圖6所示，在基板10表面形成黑矩陣20以及位于所述黑矩陣上表面20a 上的隔離層30,所述黑矩陣限定多個子像素單元40。
[0061] S02、參考圖2所示，通過噴墨工藝將彩色墨水50分別噴入到所述子像素單元內(nèi)， 形成多個濾色單元。
[0062] 其中，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有相同的親疏水性，所述隔離層30與 所述黑矩陣20、所述彩色墨水50具有相反的親疏水性。
[0063] 本發(fā)明實施例提供了一種彩色濾光片01的制備方法，所述制備方法包括：在基板 10表面形成黑矩陣20以及位于所述黑矩陣上表面上的隔離層30,所述黑矩陣限定多個子 像素單元40 ;通過噴墨工藝將彩色墨水50分別噴入到所述子像素單元內(nèi)，形成多個濾色單 元；其中，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有相同的親疏水性，所述隔離層30與所述黑 矩陣20、所述彩色墨水50具有相反的親疏水性。
[0064] 參考圖2所示，本發(fā)明實施例提供的所述彩色濾光片01的制備方法，一方面，由于 所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有相同的親疏水性，因此，所述彩色墨水50與所述黑 矩陣20的側(cè)壁之間的接觸角（Θ )很小，即所述彩色墨水50能夠與所述黑矩陣20的側(cè)壁 充分接觸，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的彩色墨水在黑矩陣限定的子像素區(qū)域內(nèi)形成凸起的類半圓 狀，保證了形成的所述濾色單元厚度均勻，當(dāng)所述彩色濾光片01應(yīng)用于彩色顯示時，提高 了從每個濾色單元透射出的光亮度均勻性，避免了漏光現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0065] 另一方面，由于所述黑矩陣20上表面20a上設(shè)置有與所述黑矩陣20、所述彩色墨 水50具有相反的親疏水性的所述隔離層30,所述彩色墨水50與所述隔離層30之間的接觸 角（Θ )很大，即所述彩色墨水50在所述隔離層30上的潤濕性很差，使得由所述黑矩陣20 分隔的所述子像素單元內(nèi)的所述彩色墨水50難以越過所述隔離層30滿溢到相鄰的所述子 像素單元內(nèi)，即不會導(dǎo)致不同顏色的所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0066] 鑒于此，本發(fā)明實施例提供的所述制備方法獲得的上述彩色濾光片01克服了現(xiàn) 有技術(shù)采用噴墨法制備濾色單元時難以避免的缺陷，有效解決了相鄰的不同顏色的彩色墨 水彼此混合或者彩色墨水厚度不均勻的問題；當(dāng)該彩色濾光片01應(yīng)用于彩色顯示時，有效 改善顯示圖像亮度的均勻性，并防止了漏光等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0067] 在上述基礎(chǔ)上，考慮到油溶性彩色墨水（如油墨，即具有疏水性）性能穩(wěn)定，黏合 性高，與基板表面的結(jié)合力強，因此，進(jìn)一步優(yōu)選為，所述黑矩陣20與所述彩色墨水50具有 疏水性，所述隔離層30具有親水性。
[0068] 其中，所述隔離層30可以采用多種具有親水性的材料，基于經(jīng)濟(jì)環(huán)保、降低成本 的考慮，所述隔離層30采用的材料應(yīng)盡可能地沿用顯示【技術(shù)領(lǐng)域】已有的材料，因此，進(jìn)一 步優(yōu)選的，所述隔離層30采用氧化硅和/或氮氧化硅材料構(gòu)成。
[0069] 這里，對所述氧化硅材料親水性的描述及表征可參見上文，在此不再贅述。
[0070] 在上述基礎(chǔ)上，步驟S01可采用兩種方法完成：
[0071] 其中，針對方法之一，上述步驟S01具體可包括例如以下4個子步驟：
[0072] SI 1、如圖7所示，在基板10表面形成黑矩陣20，所述黑矩陣20限定多個子像素單 元40。
[0073] S12、如圖8 (a)、或如圖8(b)、再或圖8(c)所示，在形成有所述黑矩陣20的基板上 形成有機(jī)感光層60,且所述有機(jī)感光層60與所述黑矩陣20的所述上表面20無重疊。
[0074] 其中，形成的所述有機(jī)感光層60的厚度與所述黑矩陣20的厚度不作限定，以使所 述有機(jī)感光層60與所述黑矩陣20的所述上表面20無重疊即可；例如，參考圖8(a)所示， 形成的所述有機(jī)感光層60的厚度可大于所述黑矩陣20的厚度，或者，參考圖8 (b)所示，形 成的所述有機(jī)感光層60的厚度可等于所述黑矩陣20的厚度，再或者，參考圖8 (c)所示，形 成的所述有機(jī)感光層60的厚度可小于所述黑矩陣20的厚度。
[0075] S13、如圖9 (a)、或圖9(b)、再或圖9(c)所示，在形成有所述有機(jī)感光層60的基板 上形成隔離層薄膜300,且所述隔離層薄膜300與所述黑矩陣20的所述上表面20a (圖中未 示意出，可參見圖8(a)、或圖8(b)、再或圖8(c)標(biāo)示出的上表面20a)直接接觸。
[0076] S14、去除所述有機(jī)感光層60及位于所述有機(jī)感光層60上方的所述隔離層薄膜 300,保留與所述黑矩陣20的所述上表面20a直接接觸的所述隔離層薄膜300,形成參考圖 2所示的位于所述黑矩陣20的所述上表面20a的隔離層30。
[0077] 此處，可通過多種方法去除所述有機(jī)感光層60及位于所述有機(jī)感光層60上方的 所述隔離層薄膜300,具體工藝在此不作限定，例如可以采用去除效率高、對襯底影響很小 的剝離工藝（lift-off)。
[0078] 在上基礎(chǔ)上，針對上述步驟S11，當(dāng)所述黑矩陣20采用非感光材料構(gòu)成時，形成具 有一定圖案的所述黑矩陣20時，需要在非感光材料之上形成光刻膠，通過掩模板對光刻膠 進(jìn)行曝光、顯影，刻蝕去除待形成的多個子像素單元40對應(yīng)的非感光材料，最終才能形成 所述黑矩陣20,制備工藝較多。
[0079] 因此，本發(fā)明實施例通過感光材料來形成所述黑矩陣20,具體的，上述步驟S11可 包括例如以下2個子步驟：
[0080] S111、在基板10表面形成黑矩陣薄膜，所述黑矩陣薄膜采用含黑顏料的感光材料 構(gòu)成。
[0081] S112、如圖10所示，采用掩模板70,對形成有所述黑矩陣薄膜的基板進(jìn)行曝光、顯 影后，形成黑矩陣薄膜完全保留部分201和黑矩陣薄膜完全去除部分202,所述黑矩陣薄膜 完全保留部分201形成黑矩陣20,所述黑矩陣薄膜完全去除部分202形成多個子像素單元 40。
[0082] 需要說明的是，圖10中僅以所述黑矩陣薄膜的感光特性為負(fù)性感光為例進(jìn)行舉 例，所述負(fù)性感光是指感光材料能夠溶解于顯影液，經(jīng)過紫外光（UV)曝光后，負(fù)性感光材 料轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙庥陲@影液中的物質(zhì)；具體的，即所述黑矩陣薄膜完全保留部分201對應(yīng)于 掩模板完全透過部分701，所述黑矩陣薄膜完全去除部分202對應(yīng)于掩模板完全不透過部 分702。當(dāng)然，所述黑矩陣薄膜的感光特性也可為正性感光，在此不作限定。
[0083] 在上基礎(chǔ)上，針對上述步驟S12,參考圖8 (a)所示，當(dāng)形成的所述有機(jī)感光層60的 厚度大于所述黑矩陣20的厚度時，即所述有機(jī)感光層60與所述黑矩陣20具有一定的厚度 差，有利于后續(xù)的步驟S14中剝離去除位于所述有機(jī)感光層60上方的所述隔離層薄膜300 的同時保留與所述黑矩陣20的所述上表面20a直接接觸的所述隔離層薄膜300,避免剝離 或影響到所述隔離層薄膜300。
[0084] 因此，本發(fā)明實施例進(jìn)一步優(yōu)選的，上述步驟S12可包括例如以下2個子步驟：
[0085] S121、如圖11 (a)所示，在形成有所述黑矩陣20的基板上形成有機(jī)感光薄膜600， 所述有機(jī)感光薄膜600的厚度大于所述黑矩陣20的厚度。
[0086] 這里，所述有機(jī)感光薄膜600包括光刻膠、感光樹脂、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯 酸、以及甲基丙烯酸甲酯中的任一種。
[0087] S122、如圖11 (b)所示，采用掩模板70,對形成有所述有機(jī)感光薄膜的基板進(jìn)行曝 光、顯影后，在對應(yīng)于所述子像素單元40的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全保留部分601，在 對應(yīng)于所述黑矩陣20的所述上表面20a的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全去除部分602 ;其 中，所述有機(jī)感光薄膜完全保留部分601形成有機(jī)感光層60。
[0088] 此處，圖11(b)中僅以所述有機(jī)感光薄膜的感光特性為正性感光為例進(jìn)行舉例， 所述正性感光是指感光材料不能溶解于顯影液，經(jīng)過紫外光（UV)曝光后，正性感光材料轉(zhuǎn) 變?yōu)榭扇芙庥陲@影液中的物質(zhì)；具體的，即所述有機(jī)感光薄膜完全保留部分601對應(yīng)于掩 模板完全不透過部分702,所述有機(jī)感光薄膜完全去除部分602對應(yīng)于掩模板完全透過部 分701。當(dāng)然，所述有機(jī)感光薄膜的感光特性也可為正性感光，在此不作限定。
[0089] 需要指出的是，參考步驟S112以及圖10所示，針對所述黑矩陣20采用含黑顏料 的感光材料構(gòu)成的情況，所述有機(jī)感光薄膜600的感光特性與所述黑矩陣的感光特性相 反。這樣，在上述步驟S122中采用的掩模板70可沿用步驟S112中采用的掩模板70,同時， 由于所述有機(jī)感光薄膜600的感光特性與所述黑矩陣的感光特性相反，在對形成有所述有 機(jī)感光薄膜600的基板進(jìn)行曝光、顯影時，只會將所述掩模板完全透過部分701對應(yīng)的所述 有機(jī)感光薄膜顯影掉，從而形成所述有機(jī)感光薄膜完全去除部分602,不會破壞位于所述有 機(jī)感光薄膜完全去除部分602下方的已經(jīng)形成的所述黑矩陣20。
[0090] 其中，針對方法之二，上述步驟S01具體可包括例如以下2個子步驟：
[0091] S21、如圖12所示，在基板10表面依次形成黑矩陣薄膜200與隔離層薄膜300 ;所 述黑矩陣薄膜200采用含黑顏料的感光材料構(gòu)成，所述隔離層300采用可透過紫外光的材 料構(gòu)成；
[0092] S22、參考圖2所示，通過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣20、以及位于所述黑矩陣20的上表 面20a的隔離層30 ;所述黑矩陣20限定多個子像素單元。
[0093] 在上述基礎(chǔ)上，上述步驟S22具體可包括以下子步驟：
[0094] 如圖13所示，采用掩模板，對形成有所述黑矩陣薄膜的基板進(jìn)行曝光、顯影后，形 成黑矩陣薄膜完全保留部分201和黑矩陣薄膜完全去除部分202。
[0095] 其中，保留位于所述黑矩陣薄膜完全保留部分201上方的所述隔離層薄膜，形成 隔離層30 ;去除位于黑矩陣薄膜完全去除部分202上方的所述隔離層薄膜，形成多個子像 素單元40。
[0096] 進(jìn)一步的，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括上述任一項所述的彩色濾 光片01。
[0097] 其中，所述顯示裝置具體可以是液晶顯示裝置，可以為液晶顯示器、液晶電視、數(shù) 碼相框、手機(jī)、平板電腦等具有任何顯示功能的產(chǎn)品或者部件。
[0098] 需要說明的是，本發(fā)明所有附圖是彩色濾光片的簡略的示意圖，只為清楚描述本 方案體現(xiàn)了與發(fā)明點相關(guān)的結(jié)構(gòu)，對于其他的與發(fā)明點無關(guān)的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，在附圖中 并未體現(xiàn)或只體現(xiàn)部分。
[〇〇99] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種彩色濾光片，包括，基板； 設(shè)置在所述基板表面的黑矩陣，所述黑矩陣限定多個子像素單元； 設(shè)置在所述子像素單元內(nèi)的濾色單元，所述濾色單元由彩色墨水構(gòu)成；其特征在于，還 包括， 設(shè)置在所述黑矩陣上表面上的隔離層； 其中，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有相同的親疏水性，所述隔離層與所述黑矩陣、所 述彩色墨水具有相反的親疏水性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色濾光片，其特征在于，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有 疏水性，所述隔離層具有親水性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光片，其特征在于，所述隔離層采用氧化硅和/或氮氧 化硅材料構(gòu)成。
4. 一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至3任一項所述的彩色濾光片。
5. -種彩色濾光片的制備方法，其特征在于，包括， 在基板表面形成黑矩陣以及位于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所述黑矩陣限定多個 子像素單元； 通過噴墨工藝將彩色墨水分別噴入到所述子像素單元內(nèi)，形成多個濾色單元； 其中，所述黑矩陣與所述彩色墨水具有相同的親疏水性，所述隔離層與所述黑矩陣、所 述彩色墨水具有相反的親疏水性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述在基板表面形成黑矩陣以及位 于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所述黑矩陣限定多個子像素單元，包括， 在基板表面形成黑矩陣，所述黑矩陣限定多個子像素單元； 在形成有所述黑矩陣的基板上形成有機(jī)感光層，且所述有機(jī)感光層與所述黑矩陣的上 表面無重疊； 在形成有所述有機(jī)感光層的基板上形成隔離層薄膜，且所述隔離層薄膜與所述黑矩陣 的所述上表面直接接觸； 去除所述有機(jī)感光層及位于所述有機(jī)感光層上方的所述隔離層薄膜，保留與所述黑矩 陣的所述上表面直接接觸的所述隔離層薄膜，形成位于所述黑矩陣的所述上表面上的隔離 層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述在形成有所述黑矩陣的基板上 形成有機(jī)感光層，且所述有機(jī)感光層與所述黑矩陣的上表面無重疊，具體包括， 在形成有所述黑矩陣的基板上形成有機(jī)感光薄膜，所述有機(jī)感光薄膜的厚度大于所述 黑矩陣的厚度； 采用掩模板，對形成有所述有機(jī)感光薄膜的基板進(jìn)行曝光、顯影后，在對應(yīng)于所述子像 素單元的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全保留部分，在對應(yīng)于所述黑矩陣的所述上表面的區(qū) 域內(nèi)形成有機(jī)感光薄膜完全去除部分； 其中，所述有機(jī)感光薄膜完全保留部分形成有機(jī)感光層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，針對所述黑矩陣采用含黑顏料的感 光材料構(gòu)成的情況， 所述有機(jī)感光薄膜的感光特性與所述黑矩陣的感光特性相反。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)感光薄膜包括光刻膠、感光 樹脂、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、以及甲基丙烯酸甲酯中的任一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述在基板表面形成黑矩陣以及位 于所述黑矩陣上表面上的隔離層，所述黑矩陣限定多個子像素單元，包括， 在基板表面依次形成黑矩陣薄膜與隔離層薄膜；所述黑矩陣薄膜采用含黑顏料的感光 材料構(gòu)成，所述隔離層采用可透過紫外光的材料構(gòu)成； 通過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣、以及位于所述黑矩陣的上表面的隔離層；所述黑矩陣限定 多個子像素單元。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述通過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣、以 及位于所述黑矩陣的所述上表面的隔離層；所述黑矩陣限定多個子像素單元，包括， 采用掩模板，對形成有所述黑矩陣薄膜的基板進(jìn)行曝光、顯影后，形成黑矩陣薄膜完全 保留部分和黑矩陣薄膜完全去除部分； 其中，保留位于所述黑矩陣薄膜完全保留部分上方的所述隔離層薄膜，形成隔離層；去 除位于黑矩陣薄膜完全去除部分上方的所述隔離層薄膜，形成多個子像素單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5至11任一項所述的制備方法，其特征在于，所述黑矩陣與所述彩色 墨水具有疏水性，所述隔離層具有親水性。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述隔離層采用氧化硅和/或氮氧 化硅材料構(gòu)成。
【文檔編號】G02F1/1335GK104090419SQ201410332079
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張鋒, 曹占鋒, 姚琪 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司