彩色滤光片基板及其制造方法以及应用它的液晶显示面板的制作方法

专利名称：彩色滤光片基板及其制造方法以及应用它的液晶显示面板的制作方法
彩色滤光片基板及其制造方法以及应用它的液晶显示面板技术领域面板，更具体地，本发明涉及一种黑色矩阵之开口内外具有不同表面特性之 彩色滤光片基板及其制造方法以及应用它的液晶显示面板。
背景技术：
传统之液晶显示面板包括一薄膜晶体管基板、 一彩色滤光片基板及一液 晶层，液晶层设置于相互平行设置之薄膜晶体管基板与彩色滤光片基板之 间。在薄膜晶体管基板中，于一玻璃基板上形成一有源矩阵像素阵列。有源 矩阵像素阵列具有多个像素，每一像素系由相互平行的二扫描线及相互平行 的二数据线垂直交错而定义。每一像素包括一薄膜晶体管及一像素电极，薄 膜晶体管与对应之一扫描线及一数据线电连接，像素电极与薄膜晶体管电连 接。扫描驱动电路通过扫描线开启每一列像素之薄膜晶体管，数据驱动电路 通过数据线提供每一行像素所需之像素电压。其中，于薄膜晶体管开启之情 况下，像素电极经由开启之薄膜晶体管获得所需之像素电压。在彩色滤光片基板中，于一玻璃基板上依次形成黑色矩阵、彩色滤光片 及共同电极。共同电极系连续且整面地形成于彩色滤光片基板中，并被施加 一固定电压。上述之黑色矩阵对应于扫描线、数据线及薄膜晶体管设置。通 过共同电极及像素电极之间的跨压，以转动液晶层之液晶分子的排列方向。然而，在以喷墨打印法(ink jet printing)喷出彩色墨滴于黑色矩阵之多个 开口处而形成不同颜色的彩色滤光片时，由于彩色墨滴具有高扩散能力，导 致黑色矩阵之相邻开口处之不同颜色的彩色墨滴容易产生往开口外溢流的 现象。因此，进而造成不同颜色的彩色墨滴于黑色矩阵之相邻开口之间发生 相互混色的问题，严重地影响彩色滤光片的色彩纯度及对比。如此一来，将 会大大地降低液晶显示面板之实用性。 有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种彩色滤光片基板及其制造方法 以及应用它的液晶显示面板。其在黑色矩阵之开口内外进行不同表面特性之 设计，可以让不同颜色之彩色墨滴通过喷墨打印法喷入黑色矩阵之开口处而 形成不同颜色的彩色滤光片时，更容易集中于黑色矩阵的开口处。因此，不 仅可以避免黑色矩阵之相邻开口处之不同颜色的彩色墨滴产生往开口外溢 流的现象，更可解决传统上不同颜色的彩色墨滴于黑色矩阵之相邻开口之间 产生相互混色的问题。如此一来，可以维持彩色滤光片之色彩纯度及对比， 且大大地提升液晶显示面板之实用性。根据本发明的第一目的，提供一种彩色滤光片基板，包括一底材、 一黑色矩阵、 一绝缘层、 一彩色滤光片、 一第一 自组装单层(self-assembled monolayer, SAM)及一第二自组装单层。黑色矩阵设置于底材上，并具有一 开口，开口暴露部分之底材。绝缘层设置于底材之上，并具有至少一第一区 域，第一区域覆盖黑色矩阵。彩色滤光片设置于开口处，并具有一第一表面 特性。第一自组装单层设置于第一区域上，并具有一第二表面特性，第二表 面特性异于第一表面特性。第二自组装单层设置于开口处，并位于彩色滤光 片及底材之间，第二自组装层具有第一表面特性。根据本发明的第二目的，提供一种液晶显示面板，包括一薄膜晶体管基 板、 一彩色滤光片基板及一液晶层。彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板平行 设置，并包括一底材、 一黑色矩阵、 一绝缘层、 一彩色滤光片、 一第一自组 装单层及一第二自组装单层。黑色矩阵设置于底材上，并具有一开口，开口 暴露部分之底材。绝缘层设置于底材之上，并具有至少一第一区域，第一区 域覆盖黑色矩阵。彩色滤光片设置于开口处，并具有一第一表面特性。第一 自组装单层设置于第一区域上，并具有一第二表面特性，第二表面特性异于 第一表面特性。第二自组装单层设置于开口处，并位于彩色滤光片及底材之 间，第二自组装层具有第一表面特性。液晶层设置于薄膜晶体管基板及彩色 滤光片基板之间。根据本发明的第三目的，提供一种彩色滤光片基板的制造方法。首先， 提供一底材。接着，形成一黑色矩阵于底材上。黑色矩阵具有一开口，开口 暴露部分之底材。然后，形成一绝缘层于底材之上。绝缘层具有一第一区域 及一第二区域，第一区域及第二区域分别覆盖黑色矩阵和开口内的底材，绝 缘层具有一第一表面特性。接着，浸置底材于一表面改质溶液中，以形成一 自组装单层于绝缘层上。第一自组装单层具有一第二表面特性，第二表面特 性异于该第一表面特性。根据本发明的第四目的，提供一种彩色滤光片基板的制造方法。首先， 提供一底材。底材具有一第一表面特性。接着，形成一遮光材料层于底材上。 然后，形成一感光材料层于遮光材料层上，感光材料层具有第一表面特性。 接着，利用一第一紫外光照射底材，使部分之感光材料层形成一绝缘层。绝 缘层具有一第一开口，第一开口暴露部分之遮光材料层。然后，去除部分之 遮光材料层，以形成一黑色矩阵。黑色矩阵及绝缘层具有一第二开口，第二 开口暴露部分之底材。接着，浸置底材于一表面改质溶液中，以形成一自组 装单层于绝缘层上及第二开口处。第一自组装单层具有一第二表面特性，第 二表面特性异于第一表面特性。


图1绘示为依照本发明之实施例1之液晶显示面板的剖面示意图。图2绘示为依照本发明之实施例1之彩色滤光片基板的制造工艺示意图。图3A 3F绘示为依照本发明之实施例l之彩色滤光片基板的制造工艺 剖面图。图4绘示为图2之步骤27中紫外光通过光掩模照射底材的示意图。 图5A 5C绘示为本发明之实施例1中彩色滤光片具有疏水性时之彩色 滤光片基板的后段制造工艺剖面图。图6绘示为依照本发明之实施例2之液晶显示面板的剖面示意图。图7绘示为依照本发明之实施例2之彩色滤光片基板的制造工艺示意图。剖面图。图9绘示为图7之步骤80中紫外光通过光掩模照射底材的示意图。 图10A~ 10C绘示为本发明之实施例2中彩色滤光片具有疏水性时之彩 色滤光片基板的后段制造工艺剖面图。
主要元件符号说明I、 61:液晶显示面板2:薄膜晶体管基板 3:彩色滤光片基板 4:液晶层 4a:液晶分子5、 65:底材6、 66:黑色矩阵 6a、 66a、 67a:开口7、 67:绝缘层 7a:第一区域 7b:第二区域8、 68:彩色滤光片9、 69:第一自组装单层10、 70:第二自组装单层II、 81:表面改质溶液12、 12a、 82、 82a、 92、 102:紫外光13、 14、 83、 93、 103:光掩模 15、 85:自组装单层17:保护层 18:共同电极 19:像素电极 86:遮光材料层 87-.感光材料层具体实施方式
为让本发明之上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选 实施例，并配合所附图式，作详细i兌明如下 实施例1请参照图1，其绘示为依照本发明之实施例l之液晶显示面板的剖面示 意图。如图l所示，液晶显示面板l包括一薄膜晶体管基板2、 一彩色滤光
片基板3及一液晶层4。彩色滤光片基板3与薄膜晶体管基板2平行设置， 并包括一底材5、 一黑色矩阵6、 一绝缘层7、 一彩色滤光片8、 一第一自组 装单层9及一第二自组装单层10。黑色矩阵6设置于底材5上，并具有一开 口 6a,开口 6a暴露部分之底材5。绝缘层7设置于底材5之上，并具有至 少一第一区域7a,第一区域7a覆盖黑色矩阵6。彩色滤光片8设置于开口 6a处，并具有一第一表面特性。第一自组装单层9设置于第一区域7a上， 而属于单分子层，并具有一第二表面特性，第二表面特性异于第一表面特性。 第二自组装单层IO设置于开口 6a处，并位于彩色滤光片8及底材5之间。 第二自组装层IO属于单分子层，并具有第一表面特性。液晶层4设置于薄 膜晶体管基板2及彩色滤光片基板3之间，并具有多个液晶分子4a。绝缘层 7更覆盖开口6a之内缘，并具有至少一第二区域7b。第二区域7b设置于开 口6a处，并位于第二自组装单层10及底材5之间。此外，彩色滤光片基板 还包括一保护层17及一共同电极18,保护层17覆盖彩色滤光片8及第一自 组装单层9，共同电极18覆盖保护层17。另外，薄膜晶体管基板包括一像 素电极19,像素电极19对应于彩色滤光片8设置。在本实施例中，绝缘层7包含二氧化硅(Si02)、 二氧化钛(Ti02)或三氧化 二镓(Ga203)。底材5包含玻璃基板、塑料基板、绝缘基板、陶瓷基板或可挠 性基板。黑色矩阵6包含铬或有机树脂。此外，第一表面特性及第二表面特 性可分别为亲水性(hydrophilic)及疏水性(hydrophobic)。另外，第一表面特性 及第二表面特性也可分别为疏水性及亲水性。第一自组装单层9包含多个上 述之第二分子，第二自组装单层10包含多个上述之第一分子。至于本实施例之彩色滤光片基板1的制造工艺为何，将举例

如 下，但本实施例之技术并不局限于此。请同时参照图2及图3A 3F,图2绘示为依照本发明之实施例l之彩 色滤光片基板的制造工艺示意图，图3A 3F绘示为依照本发明之实施例1 之彩色滤光片基板的制造工艺剖面图。首先，在步骤21中，如图3A所示， 提供一底材5。接着，进入步骤22中，又如图3A所示，形成一黑色矩阵6 于底材5上。黑色矩阵6具有一开口 6a，开口 6a暴露部分之底材5。然后，进入步骤23中，如图3B所示，形成一绝缘层7于底材5之上。 绝缘层7覆盖黑色矩阵6和开口 6a的内缘，并具有一第一表面特性。绝缘 层7具有一第一区域7a及一第二区域7b，第一区域7a覆盖黑色矩阵6，第
二区域7b设置于开口 6a处并覆盖开口 6a内之底材5。在本实施例中，绝缘 层7包含二氧化硅。其中，绝缘层7之表面碰到水汽容易与羟基键结。由于 羟基属于亲水性，因此使绝缘层7所具有之第一表面特性例如为亲水性。接着，进入步骤24中，如图3C所示，浸置底材5及其上结构于一表 面改质溶液11中，以形成一自组装单层15于绝缘层7上。自组装单层15 具有一第二表面特性，第二表面特性异于第一表面特性，第二表面特性例如 为疏水性。至于自组装单层15怎样形成，在此举例说明。在本实施例中， 表面改质溶液ll包含苯基三氯硅烷(phenyltrichlorosilane, PTCS)及无水曱苯 (anhydrous toluene),苯基三氯硅烷于表面改质溶液11中之体积百分比为1 vol%。如下反应式所示，苯基三氯硅烷遇水会产生羟化(hydroxylation),苯 基三氯硅烷之三个氯基将被三个羟基取代而与硅原子脱离，因此产生苯基三 羟基硅烷(phenyltrihydroxysilane ， PTHS)及三个氯化氢(HC1)。其中，在大气为氮气之状况下，浸置底材5于表面改质溶液11中约5 分钟，让苯基三羟基硅烷及绝缘层7的羟基共同交互作用，而在绝缘层7上 形成化学键连接的、取向排列的以及紧密的二维有序单分子层，即自组装单 层15。自组装单层15包含多个第一分子，各第一分子包含一硅原子、 一疏 水端及至少一含氧耦合端。硅原子连接疏水端及含氧耦合端。含氧耦合端系 与第一区域7a及第二区域7b键结。相邻之硅原子系通过氧原子键结。疏水 端包含烷基(alkyl)或芳香基(aromatic group),在此以苯基为例做说明。因此， 使得自组装单层15所具有之第二表面特性为疏水性。然后，进入步骤25中，如图3D所示，从表面改质溶液11中取出取出 底材5。接着，进入步骤26中，又如图3D所示，烘干底材5。在本实施例中， 以温度为12(TC之空气烘干底材5约5分钟。然后，进入步骤27中，又如图3D所示，利用一紫外光12照射底材5，Cl ClPTCSPTHS 使自组装单层15区分为一第一自组装单层9及一第二自组装单层10。第一自组装单层9覆盖第一区域7a并具有第二表面特性，例如是疏水性。第二 自组装单层10位于开口 6a处而覆盖第二区域7b,并具有第一表面特性，例 如是亲水性，如图3E所示。第一自组装单层9形成于第一区域7a上，其分 子结构与自组装单层15之分子结构相同。第二自组装单层IO形成于第二区 域7b上，其分子结构异于自组装单层15之分子结构。在本实施例中，紫外 光12通过黑色矩阵6以背面曝光之方式照射底材5,且紫外光12将穿透第 一区域7b照射部分之自组装单层15。其中，被紫外光照到之自组装单层15 之第一分子的苯基将被羟基取代，而形成第二自组装层IO之第二分子，使 得第二自组装单层IO具有亲水性。第二自组装单层10包含多个第二分子， 各第二分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合端。相邻之硅原子系 通过氧原子键结。硅原子连接亲水端及含氧耦合端，含氧耦合端系与第二区 域7b键结。亲水端包含羟基。接着，进入步骤28中，如图3F所示，形成一彩色滤光片8于开口 6a 处。彩色滤光片8覆盖第二自组装单层IO并具有第一表面特性，即亲水性。 其中，彩色滤光片8系由不同颜色之彩色墨滴通过一喷墨打印法(ink jet printing)喷在开口 6a处后完成。之后，更可依次形成一保护层17及一共同 电极18于底材5之上，又如图1之彩色滤光片基板3所示。保护层17覆盖 彩色滤光片8及第一自组装单层9，共同电极18覆盖保护层17。至于步骤27也可通过紫外光以其它曝光方式照射底材5。请参照图4, 其绘示为图2之步骤27中紫外光通过光掩模照射底材的示意图。如图4所 示，提供一光掩模13,以正向曝光之方式，利用一紫外光12a照射底材5。 因此，紫外光12a通过光掩模13以正面曝光之方式照射底材5,光掩模13 之透光区对应于第二区域7b,光掩模13之非透光区对应于第一区域7a。至于彩色滤光片8所具有之第一表面特性为疏水性时，彩色滤光片基板 3之制造工艺为何，将

如后。请同时参照图5A 5C，其绘示为本 发明之实施例1中彩色滤光片具有疏水性时之彩色滤光片基板的后段制造工 艺剖面图。彩色滤光片8具有疏水性时之彩色滤光片基板的前段制造工艺亦 如图3A-3D所示，在此不再赘述。待自组装单层15形成后，首先，如图 5A所示，提供一光掩模14,以正向曝光之方式，利用一紫外光12a照射底 材5,使自组装单层15区分为一第一自组装单层9及一第二自组装单层10。
如图5B所示，第一自组装单层9覆盖第一区域7a并具有第一表面特性，例 如为亲水性。第二自组装单层IO位于开口 6a处而覆盖第二区域7b，并具有 第二表面特性，例如为疏水性。第一自组装单层9形成于第一区域7a上， 其分子结构异于自组装单层15之分子结构。第二自组装单层IO形成于第二 区域7b上，其分子结构与自组装单层15之分子结构相同。在本实施例中， 光掩模14之透光区对应于第一区域7a,光掩模14之非透光区对应于第二区 域7b。紫外光12通过光掩模14以正面曝光之方式照射底材5,且紫外光12 将穿透光掩模14之透光区照射部分之自组装单层15。其中，被紫外光照到 之自组装单层15之第一分子的苯基将被羟基取代，而形成第一自组装层9 之第二分子，使得第一自组装单层9具有亲水性。第一自组装单层9包含多 个第二分子，各第二分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合端。硅 原子连接亲水端及含氧耦合端，含氧耦合端系与第一区域7a键结。相邻之 硅原子系通过氧原子键结。亲水端包含羟基。接着，如图5C所示，形成一 彩色滤光片8于开口 6a处，彩色滤光片8覆盖第二区域IO并具有第二表面 特性，例如是疏水性。由于第一自组装单层9具有第二表面特性，而第二自组装单层10具有 第 一表面特性，使不同颜色之具有第 一表面特性之彩色墨滴通过喷墨打印法 喷入黑色矩阵6之开口 6a处时，更容易集中于黑色矩阵6的开口 6a处而不 会往外溢流。因此，本实施例在黑色矩阵6之开口 6a内外进行不同表面特 性之设计，可以让不同颜色之彩色墨滴形成不同颜色的彩色滤光片8时，避 免黑色矩阵之开口处之不同颜色的彩色墨滴产生往开口外溢流的现象，更可 解决不同颜色的彩色墨滴于黑色矩阵相邻开口之间相互混色的问题。如此一 来，可以维持不同颜色之彩色滤光片其本身原有之色彩纯度及所有彩色滤光 片之色彩对比，且大大地提升液晶显示面板之实用性。实施例2请参照图6，其绘示为依照本发明之实施例2之液晶显示面板的剖面示 意图。本实施例之液晶显示面板61与实施例1之液晶显示面板1不同之处 在于彩色滤光片基板63，其余相同之构成要件继续沿用标号，并不再赘述。 如图6所示，彩色滤光片基板63包括一底材65、 一黑色矩阵66、 一绝《彖层 67、 一彩色滤光片68、 一第一自组装单层69及一第二自组装单层70。黑色 矩阵66设置于底材65上，并具有一开口 66a，开口 66a暴露部分之底材65。 绝缘层67设置于底材65之上，并覆盖黑色矩阵66。彩色滤光片68设置于 开口66a处，并具有一第一表面特性。第一自组装单层69设置于绝缘层上， 并具有一第二表面特性，第二表面特性异于第一表面特性。第二自组装单层70设置于开口 66a处，并位于彩色滤光片68及底材65之间，第二自组装层 70具有第一表面特性。在本实施例中，底材63包含二氧化硅，绝缘层67包含二氧化硅、二氧 化钛或三氧化二镓。此外，第一表面特性及第二表面特性可以分别为亲水性 及疏水性，第一自组装单层69包含多个实施例1所述的第一分子，第二自 组装单层70包含多个实施例1所述的第二分子。另外，第一表面特性及第 二表面特性也可分别为疏水性及亲水性。第一自组装单层69包含多个第二 分子，第二自组装单层70包含多个第一分子。至于本实施例之彩色滤光片基板3之制造工艺为何，将举例

如 下，但本实施例之技术并不局限于此。请同时参照图7及图8A 8G,图7绘示为依照本发明之实施例2之彩 色滤光片基板的制造工艺示意图，图8A 8F绘示为依照本发明之实施例2 之彩色滤光片基板的制造工艺剖面图。首先，在步骤71中，如图8A所示， 提供一底材65，底材65具有一第一表面特性。底材65包含二氧化硅，使底 材65所具有之第一表面特性例如为亲水性。接着，进入步骤72中，又如图8A所示，形成一遮光材料层86于底材 65上。遮光材料层86包含铬或有机树脂。接着，进入步骤73中，又如图8A所示，形成一感光材料层87于遮光 材料层86上，感光材料层87具有第一表面特性。感光材料层87包括感旋 光性聚硅氧烷(polysiioxane),使感光材料层87所具有的第一表面特性例如为 亲水性。然后，进入步骤74中，又如图8A所示，提供一光掩模83。 接着，进入步骤75中，又如图8A所示，以正面曝光之方式，利用一 紫外光82照射底材65,使部分未被照光之感光材料层87形成一绝缘层67。 绝缘层67具有一开口 67a,开口 67a暴露部分之遮光材料层86。其中，感 光材冲+层87依次经过预烤(pre-baking)、曝光/构图(exposuring/patteming)、显 影(devel叩ment)、漂白(bleaching)及中烤(middle-baking)后形成绝缘层67。 然后，进入步骤76中，如图8C所示，去除部分之遮光材料层86,以 形成一黑色矩阵66。例如以绝缘层67a为蚀刻中止层，通过蚀刻法去除开口 67a所暴露之遮光材料层86。黑色矩阵66及绝缘层67共同具有一大于开口 67a之开口 66a,开口 66a暴露部分之底材65。在本实施例中，绝缘层67包 含二氧化硅。其中，绝缘层67之表面碰到水汽容易与羟基键结。由于羟基 属于亲水性，因此使绝缘层67所具有之第一表面特性例如为亲水性。接着，进入步骤77中，如图8D所示，浸置底材65于一表面改质溶液 81中，以形成一自组装单层85于绝缘层67上及开口 66a处。自组装单层 85覆盖绝缘层67及开口 66a内之底材65,并具有一第二表面特性，第二表 面特性异于第一表面特性，第二表面特性例如为疏水性。至于自组装单层85 如何形成，将举例说明如下。在本实施例中，表面改质溶液81包含苯基三 氯珪烷(phenyltrichlorosilane, PTCS)及无水甲苯(anhydrous toluene),苯基三 氯硅烷于表面改质溶液81中之体积百分比为1 vol%。如下反应式所示，苯 基三氯硅烷遇水会产生羟化(hydroxylation)，苯基三氯硅烷之三个氯基将被三 个羟基取代而与硅原子脱离，因此产生苯基三羟基硅烷 (phenyltrihydroxysilane, PTHS)及三个氯化氢(HC 1)。其中，在大气为氮气之状况下，浸置底材65于表面改质溶液81中约5 分钟，让苯基三羟基硅烷及绝缘层67的羟基共同相互作用，而在绝缘层67 上形成化学键连接的、取向排列的以及紧密的二维有序单分子层，即自组装 单层85。自组装单层85包含多个第一分子，各第一分子包含一硅原子、一 疏水端及至少一含氧耦合端。硅原子连接疏水端及含氧耦合端。含氧耦合端 系与开口 66a内之底材65键结。相邻之硅原子系通过氧原子键结。疏水端 包含烷基(alkyl)或芳香基(aromatic group)，在此以苯基为例做说明。因此， 使得自组装单层85所具有之第二表面特性为疏水性。然后，进入步骤78中，如图8E所示，取出底材65于表面改质溶液81Cl ClPTCS外。接着，进入步骤79中，又如图8E所示，烘干底材65。在本实施例中， 以温度为12(TC之空气烘干底材65约5分钟。然后，进入步骤80中，又如图8E所示，利用一紫外光82a照射底材 65,使自组装单层85区分为一第一自组装单层69及一第二自组装单层70。 如图8F所示，第一 自组装单层69覆盖绝缘层67并具有第二表面特性，例 如为疏水性。第二自组装单层70位于开口 66a处而覆盖开口 66a内之底材 65，并具有第一表面特性，例如为亲水性。第一自组装单层69形成于绝缘 层67上，其分子结构与自组装单层85之分子结构相同。第二自组装单层70 形成于开口 66a之底材65上，其分子结构异于自组装单层85之分子结构。 在本实施例中，紫外光82a通过黑色矩阵66以背面曝光之方式照射底材65， 且紫外光82a将穿透开口 66a照射部分之自组装单层85。其中，被紫外光照 到之自组装单层85之第一分子的苯基将被羟基取代，而形成第二自组装层 70之第二分子，使得第二自组装单层70具有亲水性。第二自组装单层10 包含多个第二分子，各第二分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合 端。相邻之硅原子系通过氧原子键结。硅原子连接亲水端及含氧耦合端，含 氧耦合端系与开口 66a内之底材65键结。亲水端包含羟基。接着，进入步骤81中，又如图8E所示，形成一彩色滤光片68于开口 66a处，彩色滤光片68覆盖第二自组装单层70，并具有第一表面特性，例 如为亲水性。其中，彩色滤光片68系由彩色墨滴通过一喷墨打印法喷在开 口 66a处后完成。彩色滤光片68系由不同颜色之彩色墨滴通过一喷墨打印 法喷在开口 66a处后完成。之后，更可依次形成一保护层17及一共同电极 18于底材65之上，又如图6之彩色滤光片基板63所示。保护层17覆盖彩 色滤光片68及第一自组装单层69，共同电极18覆盖保护层17。至于步骤80也可通过紫外光以其它曝光方式照射底材65。请参照图9, 其绘示为图7之步骤80中紫外光通过光掩模照射底材的示意图。在上述步 骤80中，如图9所示，提供一光掩模93,以正向曝光之方式，利用一紫外 光92照射底材65。因此，紫外光92通过光掩模93以正面曝光之方式照射 底材65,光掩模93之透光区对应于开口 66a，光掩模93之非透光区对应于 绝缘层67。紫外光92及光掩模93也可分别与图8A之紫外光82及^6掩模 83相同。
至于本实施例之彩色滤光片基板63之制造工艺为何，将举例

如下，但本实施例之技术并不局限于此。请同时参照图10A-10C,其绘示 为本发明之实施例2中彩色滤光片具有疏水性时之彩色滤光片基板的后段制 造工艺剖面图。彩色滤光片具有疏水性时之彩色滤光片基板的前段制造工艺 亦如图8A 8D所示，在此不再赘述。首先，如图IOA所示，提供一光掩模 103,以正向曝光之方式，利用一紫外光102照射底材65，使自组装单层85 区分为一第一自组装单层69及一第二自组装单层70。如图10B所示，第一 自组装单层69覆盖绝缘层并具有第一表面特性，例如为亲水性。第二自组 装单层70位于开口 66a处而覆盖开口 66a之底材65,并具有第二表面特性， 例如为疏水性。第一自组装单层69形成于绝缘层67上，其分子结构异于自 组装单层85之分子结构。第二自组装单层70形成于开口 66a内之底材65 上，其分子结构与自组装单层85之分子结构相同。在本实施例中，光掩模 103之透光区对应于绝缘层67,光掩模13之非透光区对应于开口 66a。紫外 光102通过光掩模103以正面曝光之方式照射底材65,且紫外光102将穿透 光掩模103之透光区照射部分之自组装单层85。其中，被紫外光照到之自组 装单层85之第一分子的苯基将被羟基取代，而形成第一 自组装层69之第二 分子，使得第一自组装单层69具有亲水性。第一自组装单层69包含多个第 二分子，各第二分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合端。硅原子 连接亲水端及含氧耦合端，含氧耦合端系与第一区域7a键结。相邻之硅原 子系通过氧原子键结。亲水端包含羟基。接着，如图IOC所示，形成一彩色 滤光片68于开口 66a处，彩色滤光片68覆盖第二自组装单层70并具有第 二表面特性，例如是疏水性。的液晶显示面板，其在黑色矩阵之开口内外进行不同表面特性之设计，可以 让不同颜色之彩色墨滴通过喷墨打印法喷入黑色矩阵之开口处而形成不同 颜色的彩色滤光片时，更容易集中于黑色矩阵的开口处。因此，不仅可以避 免黑色矩阵之相邻开口处之不同颜色的彩色墨滴产生往开口外溢流的现象， 更可解决不同颜色的彩色墨滴之间相互混色的问题。如此一来，可以维持彩 色滤光片之色彩纯度及对比，且大大地提升液晶显示面板之实用性。综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用k限定 本发明。本发明所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和
范围的情况下，当可做出各种变化与修改。因此，本发明的保护范围当以所 附的权利要求书所定义的范围为准。
权利要求
1. 一种液晶显示面板，包括一薄膜晶体管基板；一彩色滤光片基板，与该薄膜晶体管基板平行设置，并包括一底材；一黑色矩阵，设置于该底材上，并具有一开口，该开口暴露部分之该底材；一绝缘层，设置于该底材之上，并具有至少一第一区域，该第一区域覆盖该黑色矩阵；一彩色滤光片，设置于该开口处，并具有一第一表面特性；一第一自组装单层，设置于该第一区域上，并具有一第二表面特性，该第二表面特性异于该第一表面特性；及一第二自组装单层，设置于该开口处，并位于该彩色滤光片及该底材之间，该第二自组装层具有该第一表面特性；以及一液晶层，设置于该薄膜晶体管基板及该彩色滤光片基板之间。
2. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该绝缘层更覆盖该开口之 内缘，并更具有至少一第二区域，该第二区域设置于该开口处，并位于该第 二自组装单层及该底材之间。
3. 如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该第一表面特性为亲水性 或疏水性其中之一。
4. 如权利要求3所述的液晶显示面板，其中该第一自组装单层包含复 数个分子，各该分子包含一硅原子、 一疏水端及至少一含氧耦合端，该硅原 子连接该疏水端及该含氧耦合端，该含氧耦合端系与该第一 区域^睫结。
5. 如权利要求3所述的液晶显示面板，其中该第二自组装单层包含复 数个分子，各该分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合端，该硅原 子连接该亲水端及该含氧耦合端，该含氧耦合端系与该第二区域键结。
6. 如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该第一自组装单层包含复 数个分子，各该分子包含一硅原子、 一亲水端及至少一含氧耦合端，该硅原 子连接该亲水端及该含氧耦合端，该含氧耦合端系与该第二区域键结。
7. 如权利要求2所述的液晶显示面板，其中该第二自组装单层包含复 数个分子，各该分子包含一硅原子、 一疏水端及至少一含氧耦合端，该硅原 子连接该疏水端及该含氧耦合端，该含氧耦合端系与该第 一 区域键结。
8. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该绝缘层包含二氧化硅、 二氧化钛或三氧化二镓。
9. 一种彩色滤光片基板的制造方法，包括 提供一底材；形成一黑色矩阵于该底材上，该黑色矩阵具有一开口，该开口暴露部分 之该底材；形成一绝缘层于该底材之上，该绝缘层具有一第一区域及一第二区域， 该第一区域及该第二区域分别覆盖该黑色矩阵和该开口内的该底材，该绝缘 层具有一第一表面特性；以及浸置该底材于一表面改质溶液中，以形成一 自組装单层于该绝缘层上， 该自组装单层具有一第二表面特性，该第二表面特性异于该第一表面特性。
10. 如权利要求9所述的彩色滤光片基板的制造方法，还包括 取出该底材于该表面改质溶液外；烘干该底材；利用 一紫外光照射该底材，使该自组装单层区分为一第一 自组装单层及 一第二自组装单层，第一自组装单层覆盖该第一区域并具有该第二表面特 性，该第二自组装单层覆盖该第二区域并具有该第一表面特性；以及形成一彩色滤光片于该开口处，该彩色滤光片覆盖该第二自组装单层并 具有该第一表面特性。
11. 如权利要求10所述的彩色滤光片基板的制造方法，其中该绝缘层 包含二氧化硅、二氧化钛或三氧化二镓，该第一表面特性及该第二表面特性 分别为亲水性及疏水性。
12. 如权利要求9所述的彩色滤光片基板的制造方法，还包括 取出该底材于该表面改质溶液外；烘烤该底材；提供一光掩模，该光掩模之透光区及非透光区分别对应于该第一 区域及 该第二区域；以正向曝光之方式，利用一紫外光照射该底材，使该自组装单层区分为 一第 一 自组装单层及一第二自组装单层，第 一 自组装单层覆盖该第 一 区域并 具有该第 一表面特性，该第二自组装单层覆盖该第二区域并具有该第二表面 特性；以及形成一彩色滤光片于该开口处，该彩色滤光片覆盖该第二自组装单层并 具有该第二表面特性。
13. —种彩色滤光片基板的制造方法，包括 提供一底材，该底材具有一第一表面特性； 形成一遮光材料层于该底材上；形成一感光材料层于该遮光材料层上，该感光材料层具有该第一表面特性；提供一第一光掩模；以正面曝光之方式，利用一第一紫外光照射该底材，使部分之该感光材 料层形成一绝缘层，该绝缘层具有一第一开口，该第一开口暴露部分之该遮 光材料层；去除部分之该遮光材料层，以形成一黑色矩阵，该黑色矩阵及该绝缘层 具有一第二开口，该第二开口暴露部分之该底材；以及浸置该底材于一表面改质溶液中，以形成一 自组装单层于该绝缘层上及 该第二开口处，该自组装单层具有一第二表面特性，该第二表面特性异于该 第一表面特性。
14. 如权利要求13所述的彩色滤光片基板的制造方法，还包括 取出该底材于该表面改质溶液外；烘干该底材；利用一第二紫外光照射该底材，使该自组装单层区分为一第一自组装单 层及一第二自组装单层，第一 自组装单层覆盖该绝缘层并具有该第二表面特 性，该第二自组装单层覆盖该第二开口内之该底材并具有该第一表面特性； 以及形成一彩色滤光片于该第二开口处，该彩色滤光片覆盖该第二自组装单 层并具有该第一表面特性。
15. 如权利要求13所述的彩色滤光片基板的制造方法，还包括 取出该底材于该表面改质溶液外；烘烤该底材；提供一第二光掩模，该第二光掩模之透光区及非透光区分别对应于该绝 缘层及该第二开口；以正向曝光之方式，利用一第二紫外光照射该底材，使该自組装单层区 分为 一第 一 自组装单层及一第二自组装单层，第 一 自组装单层覆盖该绝缘层并具有该第一表面特性，该第二自组装单层覆盖该第二开口内之该底材并具 有该第二表面特性；以及形成一彩色滤光片于该开口处，该彩色滤光片覆盖该第二自组装单层并 具有该第二表面特性。
全文摘要
一种彩色滤光片基板，包括一底材、一黑色矩阵、一绝缘层、一彩色滤光片、一第一自组装单层(self-assembled monolayer，SAM)及一第二自组装单层。黑色矩阵设置于底材上，并具有一开口，开口暴露部分之底材。绝缘层设置于底材之上，并具有至少一第一区域，第一区域覆盖黑色矩阵。彩色滤光片设置于开口处，并具有一第一表面特性。第一自组装单层设置于第一区域上，并具有一第二表面特性，第二表面特性异于第一表面特性。第二自组装单层设置于开口处，并位于彩色滤光片及底材之间，第二自组装层具有第一表面特性。
文档编号G02F1/1335GK101398561SQ20071015321
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者张恪维, 陈猷仁 申请人:奇美电子股份有限公司