专利名称：彩色滤光片的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种滤光片的制造方法，其通过阻抗材料来避免像素区域底部在疏墨性等离子处理时降低底部的亲墨性，进而改善色料薄膜的平坦性。
背景技术：
随着各种信息科技的发展，目前大多的影像信号皆已由模拟改为数字传输的方式，使得传统的阴极射线显示器已被新一代的平面显示器所取代，例如液晶显示器、等离子显示器、发光二极管显示器等。液晶显示器由于成本与性能上的各项优点，而成为平面显示器当中相当重要的产品。而液晶显示器当中通常使用彩色滤光片来实现彩色化的显示效果。彩色滤光片通常架构于一透明玻璃基板上，该透明玻璃基板上主要配置有用以遮光的黑矩阵(Black Matrix，BM)，以及对应于各个像素排列的彩色滤光单元。接着由喷头将色料喷入像素区域中，再经由干燥工艺而形成色料薄膜。
由于色料喷入的过程中必须控制适当的色料量，否则可能产生色料跨过黑矩阵而流至邻近的像素区域中的情况。因此在公知的工艺中，通常会通过例如对黑矩阵进行等离子处理，以使黑矩阵具有高疏墨性。然而在此时，像素区域内的基板同时也会暴露在等离子处理的环境，使得像素区域内基板的亲墨性会遭到破坏。这使得色料被滴入像素区域后较不易附着至基板表面，而容易产生色料无法完整填满像素区域的缺点，进而会影响滤光片的色彩表现。
有鉴于此，就需要提供一种新的滤光片制造方法，以简单且低成本的方式改善滤光片的质量。
发明内容
本发明一方面在于提供一种彩色滤光片的制造方法，以改善色料薄膜的平坦性。
本发明的另一方面在于提供一种彩色滤光片的制造方法，其通过在像素区域中滴入阻抗材料来避免底部在疏墨性等离子处理时降低底部的亲墨性，进而改善色料在像素区域的填满状况。
本发明一方面公开了一种形成彩色滤光片的方法，该方法包含下列步骤提供一基板；在该基板上形成一黑矩阵(Black Matrix，BM)，以定义出至少一像素(pixel)区域；在至少一像素区域中滴入阻抗材料；进行等离子处理，将黑矩阵的顶表面改变为具有疏墨性质(lyophobic)；去除该阻抗材料，以暴露出基板；在至少一像素区域中滴入色料(coloring agent)；以及固化色料，以产生平坦的色料薄膜(color film)。
在本发明的另一实施例中，还包含下列步骤将滴入的阻抗材料控制于一预定量，使得阻抗材料能够完全覆盖像素区域内的基板。
在本发明的又一实施例中，黑矩阵具有一侧壁，且阻抗材料的预定量还进一步使得阻抗材料能够覆盖黑矩阵的侧壁的至少一部分。
在本发明的另一实施例中，疏墨性质使得色料不易附着于黑矩阵的顶表面。而阻抗材料用以保护像素区域内的基材不受等离子处理的影响，而保持亲墨性质，使得色料易于附着于像素区域内的基材。
在本发明的再一实施例中，等离子处理的步骤还包含在黑矩阵的顶表面形成一薄层，并且该薄层具有疏墨性质。
本发明的有益技术效果在于通过在像素区域中滴入阻抗材料，能有效避免在疏墨性等离子处理时降低底部的亲墨性，进而改善色料在像素区域的填满状况，而使得色料覆盖完全、均匀。
图1A为示出了根据本发明实施例的基板的俯视图；图1B为图1A中基板的侧向剖面图；图2示出了将阻抗材料滴入图1B所示基板的像素区域；图3A为示出了根据本发明实施例的等离子处理的示意图；图3B为示出了根据本发明实施例的另一等离子处理的示意图；图4为示出了图3A的基板完成等离子处理的示意图；图5示出了将色料滴入图4所示基板的像素区域；
图6为色料在基板中的分布图；以及图7为示出了固化色料而形成色料薄膜的示意图。
其中，附图标记说明如下100 基板102、104、106 基板表面120 黑矩阵 122、124、126 像素区域128 黑矩阵的顶表面 129 黑矩阵的侧壁140 喷头142 阻抗材料152、154、156 阻抗材料薄膜 153、155、157 阻抗材料薄膜160 等离子处理装置 170 疏墨性质薄层182、184、186 喷头 183、185、187 色料192、194、196 色料分布 202、204、206 色料薄膜具体实施方式
以下说明根据本发明的其中一种实施例，首先提供基板100并在该基板100上形成黑矩阵120，图1A所示即为本实施例的基板100的俯视图。图1B则为图1A中基板100沿A-A’线的侧向剖面图。在本发明的附图中，黑矩阵120定义出三个像素区域122、124及126，分别为作为彩色滤光片的三种颜色的像素区域。然而在此必需注意的是，附图中仅显示三个像素区域是为了便于说明，本领域的技术人员应当知道本发明的黑矩阵120可以有较多数量或较少数量的像素区域，而并不会影响本发明的实施。黑矩阵120具有顶表面128与侧壁129，而黑矩阵120所定义的像素区域122、124及126则分别暴露出基板100的表面102、104及106。
接着通过喷头140将阻抗材料142滴入图1B所示基板100的像素区域122、124及126中，如图2所示。图2中仅示出滴入一滴阻抗材料142至像素区域122中以便于进行说明，而本发明在滴入阻抗材料142方面并未作任何限制，例如可以任何顺序将阻抗材料142分别滴入像素区域122、124及126中，或在另一实施例中也可使用多个喷头140来加速滴入的程序，或者在又一实施例中，根据实际设计情形也可选择性不滴入阻抗材料142至其中的几个像素区域中。在本实施例中，阻抗材料142包括亲墨材料与散布剂，而在其它实施例中，阻抗材料142也可以使用其它具有类似性质的物质。阻抗材料142中所使用的亲墨材料可包括氧化钛或二氧化硅或其它类似物，阻抗材料142中所使用的散布剂则可包括水或乙醇或其它类似物。
图3A为示出了根据本发明实施例的等离子处理的示意图。如图3A所示，图2中所滴入的阻抗材料142分别在像素区域122、124及126中形成阻抗材料薄膜152、154及156，并完全覆盖像素区域122、124及126内的基板表面102、104及106。等离子处理装置160用于对基板100进行等离子处理，而等离子处理为一种疏墨性改质技术，在附图中仅为一示意方块而未示出详细的组件，然其并不影响本发明的实施。通过这种等离子处理，黑矩阵120的顶表面128会被改变为具有疏墨性质，然而同时通过阻抗材料薄膜152、154及156，分别可以保护像素区域122、124及126中原本暴露的基板表面102、104及106。因此，在将黑矩阵120的顶表面变更为具有疏墨性质的同时，通过阻抗材料薄膜152、154及156的保护，又能够维持基板表面102、104及106的亲墨性质。
本发明实际上可以有许多不同的实施方式，而非限定于本文中所叙述的特定实施方式。例如图3B为示出了根据本发明实施例的另一等离子处理的示意图。图3B与图3A的不同之处在于，控制所滴入的阻抗材料142处于适当的量，使得阻抗材料薄膜153、155及157能够覆盖黑矩阵120的侧壁129。因此，阻抗材料薄膜153、155及157除了保护基板表面102、104及106之外，还可以进一步保护黑矩阵120的侧壁129。当然，根据实际实施本发明时的不同状况，阻抗材料142的量可以做适度调整，而仅覆盖黑矩阵120的侧壁129的一部分。
图4为示出了图3A的基板100完成等离子处理的示意图。此时通过等离子处理而会在黑矩阵120的顶表面128处形成疏墨性质薄层170。在此必需注意的是，本发明的附图仅为示意图，以便容易而清楚地说明本发明，也就是说附图中的各组件并未按照比例绘制。接着，去除阻抗材料薄膜152、154及156，以暴露出基板表面102、104及106。此步骤可以使用水或其它溶剂将阻抗材料薄膜152、154及156去除，使得本发明能够容易地实施而不需使用复杂的工艺或附加昂贵的设备。
在去除阻抗材料薄膜152、154及156并暴露出基板表面102、104及106之后，通过喷头182、184及186将色料183、185及187滴入至图4所示基板100的像素区域122、124及126中，如图5所示。像素区域122、124、126区分为至少三组颜色区域(例如是蓝色、绿色与红色)，色料183、185及187使用对应的三原色色料的其中之一，分别填入对应的颜色区域，以形成彩色滤光片。疏墨性质薄层170使得色料不易附着于黑矩阵120的顶表面128，同时基板表面102、104及106仍保持着亲墨性质，使得色料183、185及187易于附着于基板表面102、104及106，而不会产生色料覆盖不完全或不均匀的问题，如图6所示的色料分布192、194及196。
最后，固化色料183、185及187，以产生平坦的色料薄膜202、204及206，如图7所示。如前所述，色料完全地覆盖基板表面102、104及106，使得固化后的色料薄膜202、204及206会具有平坦且均匀的良好性质。在本实施例中，固化步骤是使用干燥工艺，使得色料由液态转化为固态，而在其它实施例中，固化步骤也可以根据色料性质的不同而使用不同的方式。
上述的实施例用以描述本发明，然而本发明的技术仍可有许多的修改与变化。因此，本发明并不限于以上特定实施例的描述，本发明的保护范围应包含所有此类修改与变化，以便能真正符合本发明的精神与范围。
权利要求
1.一种形成滤光片的方法，包含提供基板；在该基板上形成黑矩阵，该黑矩阵定义出至少一个像素区域；将阻抗材料滴入到所述至少一个像素区域中；进行等离子处理，将该黑矩阵的顶表面改变为具有疏墨性质；去除该阻抗材料，以暴露出该基板；将色料滴入到所述至少一个像素区域中；以及固化该色料，以产生平坦的色料薄膜。
2.如权利要求1所述的方法，其中滴入该阻抗材料的步骤还包含将滴入的该阻抗材料控制于一预定量，使得该阻抗材料能够完全覆盖所述像素区域内的基板。
3.如权利要求2所述的方法，其中该黑矩阵具有一侧壁，且该阻抗材料在控制于该预定量时还进一步使得该阻抗材料能够覆盖该黑矩阵的侧壁的至少一部分。
4.如权利要求1所述的方法，其中该疏墨性质使得该色料不易附着于该黑矩阵的顶表面。
5.如权利要求1所述的方法，其中该阻抗材料用以保护所述像素区域内的基材不受该等离子处理的影响，而保持亲墨性质。
6.如权利要求5所述的方法，其中该亲墨性质使得该色料易于附着于所述像素区域内的基材。
7.如权利要求1所述的方法，其中该等离子处理的步骤还包含在该黑矩阵的顶表面形成一薄层，该薄层具有疏墨性质。
8.如权利要求1所述的方法，其中该固化步骤使用干燥工艺，使得色料由液态转化为固态。
9.如权利要求1所述的方法，其中该阻抗材料包括亲墨材料与散布剂。
10.如权利要求9所述的方法，其中该亲墨材料包括氧化钛或二氧化硅。
11.如权利要求9所述的方法，其中该散布剂包括水或乙醇。
12.一种形成彩色滤光片的方法，包含提供一基板；在该基板上形成一黑矩阵，该黑矩阵定义出多个像素区域，且所述像素区域区分为至少三组颜色区域；将阻抗材料滴入到所述像素区域中；进行等离子处理，使该黑矩阵的顶表面具有疏墨性质；去除该阻抗材料，以暴露出该基板；在所述像素区域的每一组颜色区域中滴入至少三原色色料其中之一；以及固化所述色料，以产生一平坦的色料薄膜。
13.如权利要求12所述的方法，其中滴入该阻抗材料的步骤还包含将滴入的该阻抗材料控制于一预定量，使得该阻抗材料能够完全覆盖所述像素区域内的基板。
14.如权利要求13所述的方法，其中该黑矩阵具有一侧壁，且该阻抗材料在控制于该预定量时还进一步使得该阻抗材料能够覆盖该黑矩阵的侧壁的至少一部分。
15.如权利要求12所述的方法，其中该疏墨性质使得该色料不易附着于该黑矩阵的顶表面。
16.如权利要求12所述的方法，其中该阻抗材料用以保护所述像素区域内的基材不受该等离子处理的影响，而保持亲墨性质。
17.如权利要求16所述的方法，其中该亲墨性质使得该色料易于附着于所述像素区域内的基材。
18.如权利要求12所述的方法，其中该等离子处理的步骤还包含在该黑矩阵的顶表面形成一薄层，该薄层具有该疏墨性质。
19.如权利要求12所述的方法，其中该固化步骤使用干燥工艺，使得色料由液态转化为固态。
20.如权利要求12所述的方法，其中该阻抗材料包括亲墨材料与散布剂。
21.如权利要求20所述的方法，其中该亲墨材料包括氧化钛或二氧化硅。
22.如权利要求20所述的方法，其中该散布剂包括水或乙醇。
全文摘要
本发明公开了一种形成彩色滤光片的方法，包含下列步骤提供一基板；在该基板上形成一黑矩阵，以定义出至少一像素区域；在至少一像素区域中滴入阻抗材料；进行等离子处理，将黑矩阵的顶表面改变为具有疏墨性质；去除阻抗材料，以暴露出基板；在至少一像素区域中滴入色料；以及固化色料，以产生平坦的色料薄膜。根据本发明的方法，通过在像素区域中滴入阻抗材料，能有效避免在疏墨性等离子处理时降低底部的亲墨性，进而改善色料在像素区域的填满状况，而使得色料覆盖完全、均匀。
文档编号G02F1/13GK101034177SQ20071010107
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月26日 优先权日2007年4月26日
发明者蔡馥娟, 李淑琴, 陈文龙, 王薇雅, 林永茂, 林永龙, 曹俊杰 申请人:友达光电股份有限公司