一种彩色滤光片及其制备方法、显示装置制造方法

一种彩色滤光片及其制备方法、显示装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种彩色滤光片及其制备方法、显示装置，涉及显示【技术领域】，该彩色滤光片可有效解决喷墨法制备滤色单元时，由黑矩阵分隔的子像素单元内不同颜色的墨水彼此混合或墨水厚度不均匀的问题；当该彩色滤光片应用于彩色显示时，可有效改善显示图像亮度的均匀性，防止漏光等现象的发生。该彩色滤光片包括基板；设置在基板表面的黑矩阵，黑矩阵限定多个子像素单元；设置在子像素单元内的滤色单元，滤色单元由彩色墨水构成；该彩色滤光片还包括，设置在黑矩阵上表面上的隔离层；其中，黑矩阵与彩色墨水具有相同的亲疏水性，隔离层与黑矩阵、彩色墨水具有相反的亲疏水性。用于彩色滤光片及包括该彩色滤光片的显示装置的制备。
【专利说明】一种彩色滤光片及其制备方法、显示装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种彩色滤光片及其制备方法、显示装置。

【背景技术】
[0002] 液晶显示装置（Liquid Crystal Display,简称为LCD)已成为显示领域的主流显 示器件。LCD的发光原理为非主动发光，必须借助背光源提供光源，并配合驱动装置控制液 晶分子的偏转，从而形成黑、白两色的灰阶显示，再透过彩色滤光片（Color Filter，简称为 CF)中具有不同颜色的滤色单元，如红色（R)、绿色（R)、蓝色（R)等，从而形成彩色显示画 面。因此，彩色滤光片是液晶显示装置得以实现图像彩色化的重要组成部分。
[0003] 目前，主要通过颜料分散方法（Pigment-dispersed Method)和喷墨方法（Ink Jet Method)来制备彩色滤光片中的滤色单元。
[0004] 其中，颜料分散方法是将均匀分散有彩色颜料的感光树脂（Color Resist)以旋涂 等方式涂布于基板上，经过曝光、显影等工艺形成具有一定颜色的滤色单元。由于形成每 一种颜色的滤色单元都需经过上述的涂布、曝光、以及显影的制程，因此，形成红绿蓝（RGB) 三色滤色单元必需经过三道涂布、曝光、显影的制程，最终形成彩色滤光片。显然，颜料分散 方法不可避免地具有制程工艺繁多，成本设备较高的缺点，不符合当今显示【技术领域】高效、 低成本的发展趋势。
[0005] 喷墨方法是借助喷墨设备，将不同颜色（如RGB)的彩色墨水同时喷射于基板上黑 矩阵（Black Matrix，简称BM)限定的子像素区域内，从而一次形成RGB不同颜色的滤色单 元。喷墨方法显著减小了制备彩色滤光片的制程，成本大幅降低，并且有效节省了原料。因 此，喷墨法被广泛应用于彩色滤光片的制备。
[0006] 在实现上述通过喷墨制备工艺的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问 题：
[0007] 由于在使用喷墨方法制作具有不同颜色的滤色单元时，通常利用具有一定厚度的 黑矩阵将红、绿、蓝三种颜色的墨水隔离开来。
[0008] 当黑矩阵与滤色单元具有相同的亲疏水性时，如图1 (a)所示，例如，黑矩阵20采 用具有疏水性的材料制备而成，滤色单元采用油性的彩色墨水50,例如油墨制成，黑矩阵 20与油墨之间的接触角（Θ )很小，即油墨在黑矩阵20上的润湿性很好，使得由疏水黑矩 阵20分隔的子像素区域内的一种颜色的油墨（如图中的R)会溢流到相邻的子像素区域内 (如图中的G)而导致不同颜色的油墨彼此混合，即产生了混墨现象，影响了喷墨制程的进 行。
[0009] 当黑矩阵与滤色单元具有不同的亲疏水性时，如图1(b)所示，例如，黑矩阵20 采用具有亲水性的材料制备而成，滤色单元采用油性的彩色墨水50,例如油墨制成，黑矩 阵20与油墨之间相接触的接触角（Θ )很大，即油墨在黑矩阵20上的润湿性很差；虽然 可以防止相邻子像素区域内的不同颜色的油墨彼此溢流而产生混墨现象，然而，由于黑矩 阵20与油墨之间的接触角（Θ)很大，油墨会在黑矩阵20限定的子像素区域内形成凸起 的类半圆状，导致形成的彩色墨水50单元的中央与边缘的厚度相差较大，使得从每个滤色 单元透射出的光亮度不均；尤其是，当黑矩阵20与油墨之间相接触的接触角（Θ)非常大 (90° < Θ <180°时）时，油墨与黑矩阵20的侧壁几乎没有接触，导致光从黑矩阵20的 侧壁处泄露出来（如图中箭头方向所示），影响显示图像的画面品质。


【发明内容】

[0010] 鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本发明的实施例提供一种彩色滤光片及其制备 方法、显示装置，该彩色滤光片可有效解决喷墨法制备滤色单元时，由黑矩阵分隔的子像素 单元内不同颜色的墨水彼此混合或者墨水厚度不均匀的问题；当该彩色滤光片应用于彩色 显示时，可有效改善显示图像亮度的均匀性，并能够防止漏光等现象的发生。
[0011] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0012] 一方面、本发明实施例提供了一种彩色滤光片，包括基板；设置在所述基板表面的 黑矩阵，所述黑矩阵限定多个子像素单元；设置在所述子像素单元内的滤色单元，所述滤色 单元由彩色墨水构成；还包括，设置在所述黑矩阵上表面上的隔离层；其中，所述黑矩阵与 所述彩色墨水具有相同的亲疏水性，所述隔离层与所述黑矩阵、所述彩色墨水具有相反的 亲疏水性。
[0013] 可选的，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有疏水性，所述隔离层具有亲水性。
[0014] 优选的，所述隔离层采用氧化硅和/或氮氧化硅材料构成。
[0015] 另一方面、本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的所述 彩色滤光片。
[0016] 再一方面、本发明实施例又提供了一种彩色滤光片的制备方法，所述制备方法包 括，在基板表面形成黑矩阵以及位于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所述黑矩阵限定多个 子像素单元；通过喷墨工艺将彩色墨水分别喷入到所述子像素单元内，形成多个滤色单元； 其中，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有相同的亲疏水性，所述隔离层与所述黑矩阵、所述彩 色墨水具有相反的未疏水性。
[0017] 可选的，所述在基板表面形成黑矩阵以及位于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所 述黑矩阵限定多个子像素单元，包括，在基板表面形成黑矩阵，所述黑矩阵限定多个子像素 单元；在形成有所述黑矩阵的基板上形成有机感光层，且所述有机感光层与所述黑矩阵的 上表面无重叠；在形成有所述有机感光层的基板上形成隔离层薄膜，且所述隔离层薄膜与 所述黑矩阵的所述上表面直接接触；去除所述有机感光层及位于所述有机感光层上方的所 述隔离层薄膜，保留与所述黑矩阵的所述上表面直接接触的所述隔离层薄膜，形成位于所 述黑矩阵的所述上表面上的隔离层。
[0018] 优选的，所述在形成有所述黑矩阵的基板上形成有机感光层，且所述有机感光层 与所述黑矩阵的上表面无重叠，具体包括，在形成有所述黑矩阵的基板上形成有机感光薄 膜，所述有机感光薄膜的厚度大于所述黑矩阵的厚度；采用掩模板，对形成有所述有机感光 薄膜的基板进行曝光、显影后，在对应于所述子像素单元的区域内形成有机感光薄膜完全 保留部分，在对应于所述黑矩阵的所述上表面的区域内形成有机感光薄膜完全去除部分； 其中，所述有机感光薄膜完全保留部分形成有机感光层。
[0019] 进一步优选的，针对所述黑矩阵采用含黑颜料的感光材料构成的情况，所述有机 感光薄膜的感光特性与所述黑矩阵的感光特性相反。
[0020] 进一步优选的，所述有机感光薄膜包括光刻胶、感光树脂、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种。
[0021] 可选的，所述在基板表面形成黑矩阵以及位于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所 述黑矩阵限定多个子像素单元，包括，在基板表面依次形成黑矩阵薄膜与隔离层薄膜；所述 黑矩阵薄膜采用含黑颜料的感光材料构成，所述隔离层采用可透过紫外光的材料构成；通 过构图工艺形成黑矩阵、以及位于所述黑矩阵的上表面的隔离层；所述黑矩阵限定多个子 像素单元。
[0022] 优选的，所述通过构图工艺形成黑矩阵、以及位于所述黑矩阵的所述上表面的隔 离层；所述黑矩阵限定多个子像素单元，包括，采用掩模板，对形成有所述黑矩阵薄膜的基 板进行曝光、显影后，形成黑矩阵薄膜完全保留部分和黑矩阵薄膜完全去除部分；其中，保 留位于所述黑矩阵薄膜完全保留部分上方的所述隔离层薄膜，形成隔离层；去除位于黑矩 阵薄膜完全去除部分上方的所述隔离层薄膜，形成多个子像素单元。
[0023] 在上述基础上优选的，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有疏水性，所述隔离层具有 亲水性。
[0024] 进一步优选的，所述隔离层采用氧化硅和/或氮氧化硅材料构成。
[0025] 本发明实施例提供的所述彩色滤光片中，一方面，由于所述黑矩阵与所述彩色墨 水具有相同的亲疏水性，因此，所述彩色墨水与所述黑矩阵的侧壁之间的接触角（Θ)很 小，即所述彩色墨水能够与所述黑矩阵的侧壁充分接触，避免了现有技术中的彩色墨水在 黑矩阵限定的子像素区域内形成凸起的类半圆状，保证了形成的所述滤色单元厚度均匀， 当所述彩色滤光片应用于彩色显示时，提高了从每个滤色单元透射出的光亮度均匀性，避 免了漏光现象的产生。
[0026] 另一方面，由于所述黑矩阵上表面上设置有与所述黑矩阵、所述彩色墨水具有相 反的亲疏水性的所述隔离层，所述彩色墨水与所述隔离层之间的接触角（Θ)很大，即所述 彩色墨水在所述隔离层上的润湿性很差，使得由所述黑矩阵分隔的所述子像素单元内的所 述彩色墨水难以越过所述隔离层满溢到相邻的所述子像素单元内，即不会导致不同颜色的 所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨现象的产生。
[0027] 鉴于此，本发明实施例提供的上述彩色滤光片克服了现有技术采用喷墨法制备滤 色单元时难以避免的缺陷，有效解决了相邻不同颜色的彩色墨水彼此混合或者彩色墨水厚 度不均匀的问题；当该彩色滤光片应用于彩色显示时，有效改善显示图像亮度的均匀性，并 防止了漏光等现象的发生。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1 (a)和图1 (b)分别为现有技术提供的一种彩色滤光片的结构示意图一和示意 图二；
[0030] 图2为本发明实施例提供的一种彩色滤光片的结构示意图；
[0031] 图3(a)和图3(b)分别为亲水性和疏水性的接触角原理示意图；
[0032] 图4为水在Si02固体表面的接触角图片；
[0033] 图5为本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制备方法流程示意图；
[0034] 图6为本发明实施例提供的一种彩色滤光片中形成黑矩阵及隔离层的结构示意 图；
[0035] 图7为本发明实施例提供的一种在基板表面形成限定多个子像素单元的黑矩阵 后的结构不意图一；
[0036] 图8 (a)、图8 (b)、以及图8 (c)分别为在图7所不的基板上形成有机感光层后的结 构示意图一、示意图二、以及示意图三；
[0037] 图9 (a)、图9 (b)、以及图9 (c)分别为在图8 (a)、图8 (b)、以及图8 (c)所示的基板 上形成隔离层薄膜的结构示意图一、示意图二、以及示意图三；
[0038] 图10为本发明实施例提供的一种在基板表面形成限定多个子像素单元的黑矩阵 后的结构示意图二；
[0039] 图11 (a)为在图7所示的基板上形成有机感光薄膜后的结构示意图；
[0040] 图11(b)为在图11(a)所示的基板上形成有机感光层后的结构示意图；
[0041] 图12为本发明实施例提供的一种在基板表面形成黑矩阵薄膜与隔离层薄膜后的 结构示意图；
[0042] 图13为在图12所示的基板上形成黑矩阵薄膜完全保留部分、黑矩阵薄膜完全去 除部分、以及隔离层后的结构示意图。
[0043] 附图标记：
[0044] 01-彩色滤光片；10-基板；20-黑矩阵；20a-上表面；200-黑矩阵薄膜；201-黑 矩阵薄膜完全保留部分；202-黑矩阵薄膜完全去除部分；30-隔离层；300-隔离层薄膜； 40-子像素单元；50-彩色墨水；60-有机感光层；600-有机感光薄膜；601-有机感光薄膜 完全保留部分；602-有机感光薄膜完全去除部分；70-掩模板；701-掩模板完全透过部分； 702-掩模板完全不透过部分。

【具体实施方式】
[0045] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046] 本发明实施例还提供了一种彩色滤光片01，如图2所示，所述彩色滤光片01包括 基板10,设置在所述基板10表面的黑矩阵20,所述黑矩阵20限定多个子像素单元40 ;设 置在所述子像素单元40内的滤色单元，所述滤色单元由彩色墨水50构成；设置在所述黑矩 阵20上方的隔离层30 ;其中，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有相同的亲疏水性，所 述隔离层30与所述黑矩阵20、所述彩色墨水50具有相反的亲疏水性。
[0047] 需要说明的是，第一、所述基板10例如可以为玻璃、（柔性）塑料、金属等衬底，也 可以为形成有薄膜晶体管阵列结构层（TFT)的玻璃、（柔性）塑料、金属等衬底，在此不作 具体限制。
[0048] 第二、本领域相关技术人员应当理解，图2中仅示意性地画出了两个相邻的所述 滤色单元，所述滤色单元的数量不以此为限。
[0049] 第三、所述亲疏水性，是对亲水性与疏水性的总称；其中，亲水性通常是表征材料 对水的亲和力的性能，反之，疏水性则是表征材料对水的排斥力的性能。
[0050] 基于此，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有相同的亲疏水性，所述隔离层30 与所述黑矩阵20、所述彩色墨水50具有相反的亲疏水性是指，当所述黑矩阵20与所述彩色 墨水50为疏水性时，所述隔离层30为亲水性，反之亦然。
[0051] 这里，所述彩色墨水50是通过把固体颜料研磨成十分细小的颗粒，利用分散剂分 散于水溶性溶剂或油溶性溶剂当中，形成的一种悬浮或分散溶液；根据彩色墨水使用的溶 剂不同，可将彩色墨水分为水溶性彩色墨水（即具有亲水性）与油溶性彩色墨水（如油墨， 即具有疏水性）。
[0052] 对于形态为固态的所述黑矩阵20及所述隔离层30,对所述黑矩阵20及所述隔离 层30的亲疏水性通常采用接触角（Θ )来定义，将水在固体表面形成液滴，在气、液、固三相 接触的交界线处，水滴会形成一定大小的接触角。即，如图3(a)所示，当接触角<90°，表 明该固体表面对水具有较强的亲和力，即该固体材料为亲水性材料；如图3(b)所示，当接 触角> 90°，表明该固体表面对水具有较强的排斥力，即该固体材料为疏水性材料。
[0053] 在本发明实施例提供的所述彩色滤光片01中，一方面，由于所述黑矩阵20与所述 彩色墨水50具有相同的亲疏水性，因此，所述彩色墨水50与所述黑矩阵20的侧壁之间的 接触角（Θ )很小，即所述彩色墨水50能够与所述黑矩阵20的侧壁充分接触，避免了现有 技术中的彩色墨水在黑矩阵限定的子像素区域内形成凸起的类半圆状，保证了形成的所述 滤色单元厚度均匀，当所述彩色滤光片01应用于彩色显示时，提高了从每个滤色单元透射 出的光亮度均匀性，避免了漏光现象的产生。
[0054] 另一方面，由于所述黑矩阵20上表面20a上设置有与所述黑矩阵20、所述彩色墨 水50具有相反的亲疏水性的所述隔离层30,所述彩色墨水50与所述隔离层30之间的接触 角（Θ )很大，即所述彩色墨水50在所述隔离层30上的润湿性很差，使得由所述黑矩阵20 分隔的所述子像素单元内的所述彩色墨水50难以越过所述隔离层30满溢到相邻的所述子 像素单元内，即不会导致不同颜色的所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨现象的产生。
[0055] 鉴于此，本发明实施例提供的一种彩色滤光片01克服了现有技术采用喷墨法制 备滤色单元时难以避免的缺陷，有效解决了相邻的不同颜色的彩色墨水彼此混合或者彩色 墨水厚度不均匀的问题；当该彩色滤光片〇1应用于彩色显示时，有效改善显示图像亮度的 均匀性，并防止了漏光等现象的发生。
[0056] 在上述基础上，考虑到油溶性彩色墨水（如油墨，即具有疏水性）性能稳定，黏合 性高，与基板表面的结合力强，因此，进一步优选为，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有 疏水性，所述隔离层30具有亲水性。
[0057] 其中，所述隔离层30可以采用多种具有亲水性的材料，基于经济环保、降低成本 的考虑，所述隔离层30采用的材料应尽可能地沿用显示【技术领域】已有的材料，因此，进一 步优选的，所述隔离层30采用氧化硅和/或氮氧化硅材料构成。
[0058] 这里，如图4所示，从滴头（即图中水滴上方的结构）滴落的水滴在氧化硅（化学 式为Si02)的表面几乎完全铺展开来了，经实验测定，水滴在氧化硅表面的接触角Θ约等 于5°，表明氧化硅材料对水具有很强的亲和力；当采用氧化硅材料和/或氮氧化硅材料构 成所述隔离层30的亲水性越强，则所述隔离层30对疏水性的所述彩色墨水50 (如油墨） 的隔离性也越强，相应地，则相邻的所述子像素单元内的所述彩色墨水50更难以相互满溢 产生混墨现象。
[0059] 本发明实施例还提供了一种上述的所述彩色滤光片01的制备方法，如图5所示， 所述制备方法包括：
[0060] S01、如图6所示，在基板10表面形成黑矩阵20以及位于所述黑矩阵上表面20a 上的隔离层30,所述黑矩阵限定多个子像素单元40。
[0061] S02、参考图2所示，通过喷墨工艺将彩色墨水50分别喷入到所述子像素单元内， 形成多个滤色单元。
[0062] 其中，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有相同的亲疏水性，所述隔离层30与 所述黑矩阵20、所述彩色墨水50具有相反的亲疏水性。
[0063] 本发明实施例提供了一种彩色滤光片01的制备方法，所述制备方法包括：在基板 10表面形成黑矩阵20以及位于所述黑矩阵上表面上的隔离层30,所述黑矩阵限定多个子 像素单元40 ;通过喷墨工艺将彩色墨水50分别喷入到所述子像素单元内，形成多个滤色单 元；其中，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有相同的亲疏水性，所述隔离层30与所述黑 矩阵20、所述彩色墨水50具有相反的亲疏水性。
[0064] 参考图2所示，本发明实施例提供的所述彩色滤光片01的制备方法，一方面，由于 所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有相同的亲疏水性，因此，所述彩色墨水50与所述黑 矩阵20的侧壁之间的接触角（Θ )很小，即所述彩色墨水50能够与所述黑矩阵20的侧壁 充分接触，避免了现有技术中的彩色墨水在黑矩阵限定的子像素区域内形成凸起的类半圆 状，保证了形成的所述滤色单元厚度均匀，当所述彩色滤光片01应用于彩色显示时，提高 了从每个滤色单元透射出的光亮度均匀性，避免了漏光现象的产生。
[0065] 另一方面，由于所述黑矩阵20上表面20a上设置有与所述黑矩阵20、所述彩色墨 水50具有相反的亲疏水性的所述隔离层30,所述彩色墨水50与所述隔离层30之间的接触 角（Θ )很大，即所述彩色墨水50在所述隔离层30上的润湿性很差，使得由所述黑矩阵20 分隔的所述子像素单元内的所述彩色墨水50难以越过所述隔离层30满溢到相邻的所述子 像素单元内，即不会导致不同颜色的所述彩色墨水彼此混合，避免了混墨现象的产生。
[0066] 鉴于此，本发明实施例提供的所述制备方法获得的上述彩色滤光片01克服了现 有技术采用喷墨法制备滤色单元时难以避免的缺陷，有效解决了相邻的不同颜色的彩色墨 水彼此混合或者彩色墨水厚度不均匀的问题；当该彩色滤光片01应用于彩色显示时，有效 改善显示图像亮度的均匀性，并防止了漏光等现象的发生。
[0067] 在上述基础上，考虑到油溶性彩色墨水（如油墨，即具有疏水性）性能稳定，黏合 性高，与基板表面的结合力强，因此，进一步优选为，所述黑矩阵20与所述彩色墨水50具有 疏水性，所述隔离层30具有亲水性。
[0068] 其中，所述隔离层30可以采用多种具有亲水性的材料，基于经济环保、降低成本 的考虑，所述隔离层30采用的材料应尽可能地沿用显示【技术领域】已有的材料，因此，进一 步优选的，所述隔离层30采用氧化硅和/或氮氧化硅材料构成。
[0069] 这里，对所述氧化硅材料亲水性的描述及表征可参见上文，在此不再赘述。
[0070] 在上述基础上，步骤S01可采用两种方法完成：
[0071] 其中，针对方法之一，上述步骤S01具体可包括例如以下4个子步骤：
[0072] SI 1、如图7所示，在基板10表面形成黑矩阵20，所述黑矩阵20限定多个子像素单 元40。
[0073] S12、如图8 (a)、或如图8(b)、再或图8(c)所示，在形成有所述黑矩阵20的基板上 形成有机感光层60,且所述有机感光层60与所述黑矩阵20的所述上表面20无重叠。
[0074] 其中，形成的所述有机感光层60的厚度与所述黑矩阵20的厚度不作限定，以使所 述有机感光层60与所述黑矩阵20的所述上表面20无重叠即可；例如，参考图8(a)所示， 形成的所述有机感光层60的厚度可大于所述黑矩阵20的厚度，或者，参考图8 (b)所示，形 成的所述有机感光层60的厚度可等于所述黑矩阵20的厚度，再或者，参考图8 (c)所示，形 成的所述有机感光层60的厚度可小于所述黑矩阵20的厚度。
[0075] S13、如图9 (a)、或图9(b)、再或图9(c)所示，在形成有所述有机感光层60的基板 上形成隔离层薄膜300,且所述隔离层薄膜300与所述黑矩阵20的所述上表面20a (图中未 示意出，可参见图8(a)、或图8(b)、再或图8(c)标示出的上表面20a)直接接触。
[0076] S14、去除所述有机感光层60及位于所述有机感光层60上方的所述隔离层薄膜 300,保留与所述黑矩阵20的所述上表面20a直接接触的所述隔离层薄膜300,形成参考图 2所示的位于所述黑矩阵20的所述上表面20a的隔离层30。
[0077] 此处，可通过多种方法去除所述有机感光层60及位于所述有机感光层60上方的 所述隔离层薄膜300,具体工艺在此不作限定，例如可以采用去除效率高、对衬底影响很小 的剥离工艺（lift-off)。
[0078] 在上基础上，针对上述步骤S11，当所述黑矩阵20采用非感光材料构成时，形成具 有一定图案的所述黑矩阵20时，需要在非感光材料之上形成光刻胶，通过掩模板对光刻胶 进行曝光、显影，刻蚀去除待形成的多个子像素单元40对应的非感光材料，最终才能形成 所述黑矩阵20,制备工艺较多。
[0079] 因此，本发明实施例通过感光材料来形成所述黑矩阵20,具体的，上述步骤S11可 包括例如以下2个子步骤：
[0080] S111、在基板10表面形成黑矩阵薄膜，所述黑矩阵薄膜采用含黑颜料的感光材料 构成。
[0081] S112、如图10所示，采用掩模板70,对形成有所述黑矩阵薄膜的基板进行曝光、显 影后，形成黑矩阵薄膜完全保留部分201和黑矩阵薄膜完全去除部分202,所述黑矩阵薄膜 完全保留部分201形成黑矩阵20,所述黑矩阵薄膜完全去除部分202形成多个子像素单元 40。
[0082] 需要说明的是，图10中仅以所述黑矩阵薄膜的感光特性为负性感光为例进行举 例，所述负性感光是指感光材料能够溶解于显影液，经过紫外光（UV)曝光后，负性感光材 料转变为不溶解于显影液中的物质；具体的，即所述黑矩阵薄膜完全保留部分201对应于 掩模板完全透过部分701，所述黑矩阵薄膜完全去除部分202对应于掩模板完全不透过部 分702。当然，所述黑矩阵薄膜的感光特性也可为正性感光，在此不作限定。
[0083] 在上基础上，针对上述步骤S12,参考图8 (a)所示，当形成的所述有机感光层60的 厚度大于所述黑矩阵20的厚度时，即所述有机感光层60与所述黑矩阵20具有一定的厚度 差，有利于后续的步骤S14中剥离去除位于所述有机感光层60上方的所述隔离层薄膜300 的同时保留与所述黑矩阵20的所述上表面20a直接接触的所述隔离层薄膜300,避免剥离 或影响到所述隔离层薄膜300。
[0084] 因此，本发明实施例进一步优选的，上述步骤S12可包括例如以下2个子步骤：
[0085] S121、如图11 (a)所示，在形成有所述黑矩阵20的基板上形成有机感光薄膜600， 所述有机感光薄膜600的厚度大于所述黑矩阵20的厚度。
[0086] 这里，所述有机感光薄膜600包括光刻胶、感光树脂、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种。
[0087] S122、如图11 (b)所示，采用掩模板70,对形成有所述有机感光薄膜的基板进行曝 光、显影后，在对应于所述子像素单元40的区域内形成有机感光薄膜完全保留部分601，在 对应于所述黑矩阵20的所述上表面20a的区域内形成有机感光薄膜完全去除部分602 ;其 中，所述有机感光薄膜完全保留部分601形成有机感光层60。
[0088] 此处，图11(b)中仅以所述有机感光薄膜的感光特性为正性感光为例进行举例， 所述正性感光是指感光材料不能溶解于显影液，经过紫外光（UV)曝光后，正性感光材料转 变为可溶解于显影液中的物质；具体的，即所述有机感光薄膜完全保留部分601对应于掩 模板完全不透过部分702,所述有机感光薄膜完全去除部分602对应于掩模板完全透过部 分701。当然，所述有机感光薄膜的感光特性也可为正性感光，在此不作限定。
[0089] 需要指出的是，参考步骤S112以及图10所示，针对所述黑矩阵20采用含黑颜料 的感光材料构成的情况，所述有机感光薄膜600的感光特性与所述黑矩阵的感光特性相 反。这样，在上述步骤S122中采用的掩模板70可沿用步骤S112中采用的掩模板70,同时， 由于所述有机感光薄膜600的感光特性与所述黑矩阵的感光特性相反，在对形成有所述有 机感光薄膜600的基板进行曝光、显影时，只会将所述掩模板完全透过部分701对应的所述 有机感光薄膜显影掉，从而形成所述有机感光薄膜完全去除部分602,不会破坏位于所述有 机感光薄膜完全去除部分602下方的已经形成的所述黑矩阵20。
[0090] 其中，针对方法之二，上述步骤S01具体可包括例如以下2个子步骤：
[0091] S21、如图12所示，在基板10表面依次形成黑矩阵薄膜200与隔离层薄膜300 ;所 述黑矩阵薄膜200采用含黑颜料的感光材料构成，所述隔离层300采用可透过紫外光的材 料构成；
[0092] S22、参考图2所示，通过构图工艺形成黑矩阵20、以及位于所述黑矩阵20的上表 面20a的隔离层30 ;所述黑矩阵20限定多个子像素单元。
[0093] 在上述基础上，上述步骤S22具体可包括以下子步骤：
[0094] 如图13所示，采用掩模板，对形成有所述黑矩阵薄膜的基板进行曝光、显影后，形 成黑矩阵薄膜完全保留部分201和黑矩阵薄膜完全去除部分202。
[0095] 其中，保留位于所述黑矩阵薄膜完全保留部分201上方的所述隔离层薄膜，形成 隔离层30 ;去除位于黑矩阵薄膜完全去除部分202上方的所述隔离层薄膜，形成多个子像 素单元40。
[0096] 进一步的，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的彩色滤 光片01。
[0097] 其中，所述显示装置具体可以是液晶显示装置，可以为液晶显示器、液晶电视、数 码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。
[0098] 需要说明的是，本发明所有附图是彩色滤光片的简略的示意图，只为清楚描述本 方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中 并未体现或只体现部分。
[〇〇99] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种彩色滤光片，包括，基板； 设置在所述基板表面的黑矩阵，所述黑矩阵限定多个子像素单元； 设置在所述子像素单元内的滤色单元，所述滤色单元由彩色墨水构成；其特征在于，还 包括， 设置在所述黑矩阵上表面上的隔离层； 其中，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有相同的亲疏水性，所述隔离层与所述黑矩阵、所 述彩色墨水具有相反的亲疏水性。
2. 根据权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有 疏水性，所述隔离层具有亲水性。
3. 根据权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述隔离层采用氧化硅和/或氮氧 化硅材料构成。
4. 一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的彩色滤光片。
5. -种彩色滤光片的制备方法，其特征在于，包括， 在基板表面形成黑矩阵以及位于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所述黑矩阵限定多个 子像素单元； 通过喷墨工艺将彩色墨水分别喷入到所述子像素单元内，形成多个滤色单元； 其中，所述黑矩阵与所述彩色墨水具有相同的亲疏水性，所述隔离层与所述黑矩阵、所 述彩色墨水具有相反的亲疏水性。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在基板表面形成黑矩阵以及位 于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所述黑矩阵限定多个子像素单元，包括， 在基板表面形成黑矩阵，所述黑矩阵限定多个子像素单元； 在形成有所述黑矩阵的基板上形成有机感光层，且所述有机感光层与所述黑矩阵的上 表面无重叠； 在形成有所述有机感光层的基板上形成隔离层薄膜，且所述隔离层薄膜与所述黑矩阵 的所述上表面直接接触； 去除所述有机感光层及位于所述有机感光层上方的所述隔离层薄膜，保留与所述黑矩 阵的所述上表面直接接触的所述隔离层薄膜，形成位于所述黑矩阵的所述上表面上的隔离 层。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在形成有所述黑矩阵的基板上 形成有机感光层，且所述有机感光层与所述黑矩阵的上表面无重叠，具体包括， 在形成有所述黑矩阵的基板上形成有机感光薄膜，所述有机感光薄膜的厚度大于所述 黑矩阵的厚度； 采用掩模板，对形成有所述有机感光薄膜的基板进行曝光、显影后，在对应于所述子像 素单元的区域内形成有机感光薄膜完全保留部分，在对应于所述黑矩阵的所述上表面的区 域内形成有机感光薄膜完全去除部分； 其中，所述有机感光薄膜完全保留部分形成有机感光层。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，针对所述黑矩阵采用含黑颜料的感 光材料构成的情况， 所述有机感光薄膜的感光特性与所述黑矩阵的感光特性相反。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机感光薄膜包括光刻胶、感光 树脂、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种。
10. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在基板表面形成黑矩阵以及位 于所述黑矩阵上表面上的隔离层，所述黑矩阵限定多个子像素单元，包括， 在基板表面依次形成黑矩阵薄膜与隔离层薄膜；所述黑矩阵薄膜采用含黑颜料的感光 材料构成，所述隔离层采用可透过紫外光的材料构成； 通过构图工艺形成黑矩阵、以及位于所述黑矩阵的上表面的隔离层；所述黑矩阵限定 多个子像素单元。
11. 根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述通过构图工艺形成黑矩阵、以 及位于所述黑矩阵的所述上表面的隔离层；所述黑矩阵限定多个子像素单元，包括， 采用掩模板，对形成有所述黑矩阵薄膜的基板进行曝光、显影后，形成黑矩阵薄膜完全 保留部分和黑矩阵薄膜完全去除部分； 其中，保留位于所述黑矩阵薄膜完全保留部分上方的所述隔离层薄膜，形成隔离层；去 除位于黑矩阵薄膜完全去除部分上方的所述隔离层薄膜，形成多个子像素单元。
12. 根据权利要求5至11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述黑矩阵与所述彩色 墨水具有疏水性，所述隔离层具有亲水性。
13. 根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述隔离层采用氧化硅和/或氮氧 化硅材料构成。
【文档编号】G02F1/1335GK104090419SQ201410332079
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】张锋, 曹占锋, 姚琪 申请人:京东方科技集团股份有限公司