专利名称：彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片基板的制造方法
技术领域：
本发明关于一种彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片基板的制造 方法，特别关于一种具有凹槽的彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片 基板的制造方法。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)因具备有重量轻、厚度薄、 低驱动电压及低耗电流等特性，被广泛的应用在各行各业上。而液晶显示面板 更是液晶显示器的关键组件，液晶显示面板主要由一彩色滤光片基板(Color Filter Substrate, CF Substrate)、 一薄膜晶体管基板(Thin Film Transistor Substrate, TFT Substrate)及一液晶层(Liquid Crystal Layer, IX Layer) 所构成，彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板相对而设，且液晶层设置在彩色滤 光片基板与薄膜晶体管基板间。
液晶为一种会产生流动的液态晶体，为了把液晶材料设置在彩色滤光片基 板与薄膜晶体管基板间，则需于彩色滤光片基板上的外周围先涂布一圈框胶 (sealant),待液晶材料填充后，即可将彩色滤光片基板及薄膜晶体管基板粘 合固着在一起，以将液晶层夹置于彩色滤光片基板及薄膜晶体管基板之间。另 外，并可利用框胶来提供液晶层与外界的隔离。
请参照图1所示，图1为现有彩色滤光片基板的立体结构示意图。彩色滤 光片基板I包含一基板IO、 一黑色矩阵层ll及一彩色滤光层12，黑色矩阵层 11及彩色滤光层12设置在基板10上，且黑色矩阵层11围设于彩色滤光层12 的周围。其中，框胶因受到基板IO利用率的影响，会涂布在彩色滤光片基板l 的黑色矩阵层11上。
请参照图2所示，图2为现有框胶涂布于黑色矩阵层11的放大侧视剖面 示意图。在框胶13涂布于黑色矩阵层11的过程中，先由一探针14侦测探针
14与黑色矩阵层11的高度差，跟随在探针14后面的框胶喷嘴15再依据侦测
所得的高度差来对应输出框胶13的多寡。其中，若探针14侦测所得的高度差 较小，则框胶喷嘴15所输出的框胶13则较少，反之，若探针14侦测所得的 高度差较高，则框胶喷嘴15所输出的框胶13则较多。
承上，当黑色矩阵层11的平坦性不佳，而使得框胶涂布在黑色矩阵层11 边缘时框胶13分布不均匀，进而造成彩色滤光片基板1与一薄膜晶体管基板 粘合时，则容易因部分黑色矩阵层11边缘所涂布的框胶13过多而造成框胶13 外溢或产生气泡，进而污染彩色滤光层12的呈色及造成彩色滤光片基板1与 薄膜晶体管基板间的粘合不紧密。另外，当分布不均匀时，由于框胶13的涂 布量愈少则接着力也愈少，因此在彩色滤光片基板1运送的过程中受到外力撞 击时，容易由框胶13涂布量较少的地方产生裂开的现象，进而造成液晶显示 面板的良率下降。
发明内容
本发明是为了解决现育技术存在的上述问题而提供的一种可均匀容置框 胶且不易造成框胶外溢及气泡产生的彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤 光片基板的制造方法。
为达上述目的，本发明揭露一种彩色滤光片基板，彩色滤光片基板包含一 基板、 一彩色滤光层及一黑色矩阵层。其中，彩色滤光层设置于基板上，黑色 矩阵层设置于基板上且围设彩色滤光层，黑色矩阵层的外周缘具有一凹槽。
为达上述目的，本发明揭露一种彩色滤光片基板，彩色滤光片基板包含一 基板、 一彩色滤光层及一黑色矩阵层。其中，彩色滤光层设置于基板上，黑色 矩阵层设置于基板上且围设彩色滤光层，黑色矩阵层的外周缘具有一第一高度 及一第二高度，第一高度大于第二高度。
为达上述目的，本发明揭露一种液晶显示面板，液晶显示面板包含一彩色 滤光片基板、 一薄膜晶体管基板以及一液晶层。薄膜晶体管基板与彩色滤光片 基板相对而设，液晶层设置于彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板间，其中，彩 色滤光片基板具有一基板、 一彩色滤光层及一黑色矩阵层，黑色矩阵层及彩色 滤光层设置于基板上且黑色矩阵层围设彩色滤光层，黑色矩阵层的外周缘具有
一框胶涂布区，且框胶涂布区具有一凹槽。
为达上述目的，本发明揭露一种彩色滤光片基板的制造方法，彩色滤光片 基板的制造方法包含形成一黑色树脂层于一基板；利用一光罩对黑色树脂层 的外周缘进行曝光及显影；后烘烤黑色树脂层，并于黑色树脂层的外周缘形成 一凹槽；以及形成一彩色滤光层于基板，且黑色树脂层围设彩色滤光层。
承上所述，于本发明的彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片基板 的制造方法是利用于黑色矩阵层的框胶涂布区中具有一凹槽以容置框胶，可增 加框胶涂布量，以增加彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板粘合的紧密度。如此 一来，液晶显示面板于运送的过程中，不易因受到外力撞击而使彩色滤光片基 板与薄膜晶体管基板由框胶涂布量较少处裂开，故可增加液晶显示面板的产品 可靠性。
本发明的性能、特点由以下的实施例及其附图进一步描述。
图1为一种现有彩色滤光片基板的一立体结构示意图2为一种现有框胶涂布于黑色矩阵层的一放大侧视剖面示意图3A为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板的一俯视平面示意
图3B为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板的一侧视剖面示意
图3C为依据本发明较佳实施例的另一种彩色滤光片基板的一侧视剖面示 意图4A为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板的一立体结构示意
图4B为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板的一剖面立体示意
图5为依据本发明较佳实施例的一种液晶显示面板的一立体结构示意图； 图6为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板的制作方法流程示意
图7为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板中框胶涂布区的凹槽 制作方法的一示意图8A为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板制造方法中光罩的 一示意图8B为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板制造方法的框胶涂 布区中凹槽的一光罩图案示意图；以及
图8C为依据本发明较佳实施例的一种彩色滤光片基板制造方法的框胶涂 布区中凹槽的另一光罩图案示意图。
图中元件符号说明如下
1彩色滤光片基板
10基板
11黑色矩阵层
12彩色滤光层
13框胶
14探针
15框胶喷嘴
2彩色滤光片基板
21基板
22黑色矩阵层
221框胶涂布区
222凹槽
223框胶
23彩色滤光层
24导电层
25黑色树脂层
26光罩
3液晶显示面板
31彩色滤光片基板
32 薄膜晶体管基板
33 液晶层
H, 第一高度
H2 第二高度
W, 框胶涂布区宽度
W2 凹槽宽度
SOI- S06彩色滤光片基板的制造方法
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的彩色滤光片基板、液晶 显示面板及彩色滤光片基板的制造方法，其中相同的元件以相同的参照符号加 以说明。
首先，请参照图3至图4以说明本发明较佳实施例的彩色滤光片基板。
请参照图3A及3B所示，其中，图3A为本发明的彩色滤光片基板2的俯 视平面示意图，图3B为沿着图3A的A-A剖面线的侧视剖面示意图。彩色滤光 片基板2包含一基板21、 一黑色矩阵层22、 一彩色滤光层23。在本实施例中， 彩色滤光片基板2以一液晶显示面板中的彩色滤光片基板为例。
黑色矩阵层22设置在基板21上，且黑色矩阵层22的外周缘具有一框胶 涂布区221，其中，框胶涂布区221具有一凹槽222。于本实施例中，框胶涂 布区221呈一框形且围设于黑色矩阵层22，凹槽222设置于框胶涂布区221的 中央位置上，以供框胶容置。另外，黑色矩阵层22的材料可为一负光阻材料。
彩色滤光层23设置在基板21上，且黑色矩阵层22围设彩色滤光层23， 以防止漏光并提升色彩对比度。彩色滤光层23的主要功能就是要帮助色光的 形成，由背光模组发出的白色光线透过彩色滤光层23后可变成不同颜色的色 光。基本上，形成于彩色滤光层23上的颜色主要为红、绿、蓝三原色，因此 白光被过滤后则形成三原色的色光。
请参照图3C，为彩色滤光片基板2的一侧视剖面示意图，其中，彩色滤光 片基板2中还包含一导电层24，导电层24设置于黑色矩阵层22及彩色滤光层 23上且导电层24可被可见光穿透及具有良好的导电性。
请参照图4A及4B所示，其中，图4A为本发明的彩色滤光片基板2的立 体结构示意图，图4B为沿着图4A的B-B剖面线的剖面立体示意图。黑色矩阵 层22中的框胶涂布区221具有一第一高度H,及一第二高度H2，第二高度H2为 凹槽222底部的高度，且第一高度H,大于第二高度H2。于本实施例中，框胶涂 布区221的宽度W,约为3-3. 5mra，而设置于框胶涂布区221中央位置的凹槽222 的宽度WJ勺为lmm。
借由上述设计，于框胶涂布的过程中，探针会检测框胶涂布区221中凹槽 222与探针的高度差，再依据侦测所得的高度差来对应输出框胶于凹槽222中。 于此，因凹槽222底部的高度较现有黑色矩阵层22中边框的框胶涂布区221 高度为低，故当框胶涂布于凹槽222中时，可涂布较多的框胶，因而可提供较 大的粘着力，以使彩色滤光片基板2与薄膜晶体管基板粘合更加紧密。另外， 因凹槽222与框胶涂布区221间具有一高度差，所以于粘合过程中，过多的框 胶会均匀地分布于凹槽222两侧的框胶涂布区221中，进而可防止气泡的产生。
接着，请参照图5以说明本发明较佳实施例的液晶显示面板。图5为本发 明的液晶显示面板3的的立体结构示意图，液晶显示面板3包含一彩色滤光片 基板31、 一薄膜晶体管基板32及一液晶层33。在本实施例中，彩色滤光片基 板31即为先前实施例所述的彩色滤光片基板2，其功能、结构及设置关已于先 前实施例中所叙述，在此不再赘述。
薄膜晶体管基板32，与彩色滤光片基板31相对而设，且薄膜晶体管基板 32经由半导体薄膜制程技术，例如成膜、黄光、蚀刻、剥膜、洗净…等制程， 将电子零件及线路制作于一基板上，以作为控制光线通过彩色滤光片基板31 的开关。
液晶层33，设置于彩色滤光片基板31及薄膜晶体管基板32之间，因液晶
具有双折射率的特性，故可利用外加电场来控制液晶的排列状态，以改变射入 液晶层33的光线的射出方向。
此外，液晶显示面板3更包含一框胶223，框胶223容置于彩色滤光片基 板31的框胶涂布区221的凹槽222中，以粘合固着彩色滤光片基板31及薄膜 晶体管基板32，以将液晶层33夹置于彩色滤光片基板31及薄膜晶体管基板 32之间，并可提供液晶层33与外界的隔离。
承上所述，利用彩色滤光片基板31中框胶涂布区221具有一凹槽222以 容置框胶223，使得彩色滤光片基板31及薄膜晶体管基板32粘合时，框胶223 不易产生外溢，或因气泡产生而造成液晶显示面板3于运送过程中，当受外力 撞击时，可防止由框胶223分布较少的地方产生裂开的现象，进而造成液晶显 示面板3的产能减少。
最后，请参照图6至图8以说明本发明较佳实施例的彩色滤光片基板的制 造方法。
请参照图6及图7所示，其中，图6为本发明较佳实施例的彩色滤光片基 板制造方法的流程示意图，图7为图6的彩色滤光片基板中框胶涂布区的凹槽 的制作方法。上述制作方法包含形成一黑色树脂层于一基板上(步骤S02)， 利用一光罩对黑色树脂层的一显示区与一框胶涂布区进行曝光及显影(步骤 S03)，后烘烤(post -bake)黑色树脂层，并于框胶涂布区形成一凹槽(步骤S04)， 形成一彩色滤光层于基板，黑色树脂层围设彩色滤光层(步骤S05)。
于步骤S02中，于已清洗的基板21表面形成一黑色树脂层25,其中，黑 色树脂层25的材料可为一负光阻材料。
于步骤S03中，利用一光罩26对上述黑色树脂层25的一显示区与一框胶 涂布区221进行曝光。的后再对已曝光的显示区与框胶涂布区221进行显影， 在显示区中将预先设定要配置于彩色滤光层位置的黑色树脂层25移除，在框 胶涂布区221中将预先设定要形成凹槽222位置的黑色树脂层25部分移除。
于步骤S04中，再对黑色树脂层25进行后烘烤，让黑色树脂层25固化， 而在后烘烤时框胶涂布区221中的黑色树脂层25会回流(reflow)以形成一凹 槽222。对照图7所示详述凹槽的制作方法，首先，于基板21上形成一黑色树 脂层25，再利用一光罩26对黑色树脂层25的一框胶涂布区221进行曝光及显 影，移除掉部分黑色树脂层25，接着，后烘烤黑色树脂层25，并使框胶涂布 区221中的部份黑色树脂层25因为回流而形成一凹槽222。其中，框胶涂布区 221具有一第一高度仏及一第二高度H2，第二高度H2为凹槽222底部的高度， 且第一高度H,大于第二高度H2。于本实施例中，框胶涂布区221的宽度W,约为 3-3. 5mm，而设置于框胶涂布区221中央位置的凹槽222的宽度Wj勺为lmm。
于步骤S05中，形成一彩色滤光层于基板21上，其中，彩色滤光层的形
成方法可采用蚀刻法(Etching)、颜料分散法(Pigment Dispersion)、电气 沉积法(Electro D印osition)或印刷法(Printing)。另外，黑色树脂层25围 设于上述的彩色滤光层，其中，围设于彩色滤光层的黑色树脂层25又可称的 为黑色矩阵层。
其中，彩色滤光片基板的制造方法可于形成黑色树脂层于基板(步骤S02) 的步骤前更包含清洗所述基板(步骤SOl)。步骤S01将彩色滤光片基板2的基 板21表面进行清洗，其清洗方式可为紫外线洗净(UV)、滚筒刷洗净(Brush)、 喷射喷洒洗净(Jet-Spray)、超音波洗净(MS)、空气刀干燥(Air-Knif e)、热板 (HP)或冷板(GP)等，以将基板21上的有机分子、无机分子或微粒彻底清除。
此外，彩色滤光片基板的制造方法可于形成彩色滤光层于基板(步骤S05) 的步骤后更包含溅镀一透明导电层，以形成一导电层(步骤S06)。于此步骤中， 导电层设置于黑色树脂层25及彩色滤光层上且导电层可被可见光穿透及具有 良好的导电性。
请参照图8A所示，为本发明较佳实施例的彩色滤光片基板制造方法中光 罩26的图案，其中，光罩26也可具有彩色滤光层曝光的光罩图案，而彩色滤 光层的曝光显影制程可与凹槽222的曝光显影制程同时进行或不同时进行。
再请参照图8B及8C所示，为图8A的光罩图案中圆形虚线部份的示意图， 其对应框胶涂布区221的凹槽222的，光罩26对应于框胶涂布区221的凹槽 222的图案可为数个三角矩阵或数个方块矩阵，其中，阴影部份为非曝光区域， 非阴影部份为曝光区域。于本实施例中，曝光区域占整个框胶涂布区221的比 例可为1/2。此外，曝光区域占整个框胶涂布区221的比例亦可为3/4、 5/6、 8/9、 24/25、 48/49或78/81。
承上所述，可利用非曝光区域与曝光区域比例不同的光罩，使得黑色矩阵 层22的框胶涂布区221在相同的曝光条件下，形成不同高度的凹槽222，藉以 改变框胶的可容置量。
综上所述，本发明的彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片基板的 制造方法利用于黑色矩阵层的框胶涂布区中具有一凹槽以容置框胶，可增加框 胶涂布量，以增加彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板粘合的紧密度。如此一来， 液晶显示面板于运送的过程中，不易因受到外力撞击而使彩色滤光片基板与薄
膜晶体管基板由框胶涂布量较少处裂开，故可增加液晶显示面板的产品可靠 性。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴， 而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的权利要求书范围中。
权利要求
1、一种彩色滤光片基板，其特征在于，包含一基板；一彩色滤光层，设置于所述基板上；以及一黑色矩阵层，设置于所述基板上且围设所述彩色滤光层，所述黑色矩阵层的外周缘具有一凹槽。
2、 如权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述黑色矩阵层 的材料为一负光阻的树脂材料。
3、 如权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述凹槽的宽度 约为lmm。
4、 一种彩色滤光片基板，其特征在于，包含 一基板；一彩色滤光层，设置于所述基板上；以及一黑色矩阵层，设置于所述基板上且围设所述彩色滤光层，所述黑色矩阵 层的外周缘具有一第一高度及一第二高度，所述第一高度大于所述第二高度。
5、 如权利要求4所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述黑色矩阵层 的材料为 一 负光阻的树脂材料。
6、 一种液晶显示面板，其特征在于，包含一彩色滤光片基板，具有一基板、 一彩色滤光层及一黑色矩阵层，所述黑色矩阵层及所述彩色滤光层设置于所述基板上且所述黑色矩阵层围设所述彩色滤光层，其中，所述黑色矩阵层的外周缘具有一框胶涂布区，且所述框胶涂 布区具有一凹槽；一薄膜晶体管基板，与所述彩色滤光片基板相对而设； 一框胶，设置于所述框胶涂布区的所述凹槽，所述框胶结合所述彩色滤光 片基板及所述薄膜晶体管基板；以及一液晶层，设置于所述彩色滤光片基板与所述薄膜晶体管基板间。
7、 如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述黑色矩阵层的材料为一负光阻的树脂材料。
8、 如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述框胶涂布区具 有一第一高度及一第二高度，所述第二高度为所述凹槽底部的高度，且所述第 一高度大于所述第二高度。
9、 如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述框胶涂布区呈 一框形，所述框胶涂布区的宽度约为3-3.5mm。
10、 如权利要求6项所述的液晶显示面板，其特征在于，所述凹槽的宽度 约为lmm。
11、 如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述凹槽设置于所 述框胶涂布区的中央位置。
12、 一种彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于，包含 形成一黑色树脂层于一基板；利用一光罩对所述黑色树脂层的外周缘进行曝光及显影； 后烘烤所述黑色树脂层，并于所述黑色树脂层的外周缘形成一凹槽；以及 形成一彩色滤光层于所述基板，所述黑色树脂层围设所述彩色滤光层。
13、 如权利要求12所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于，于 形成所述彩色滤光层于所述基板步骤中，所述彩色滤光层的形成方法可为蚀刻 法、颜料分散法、电气沉积法或印刷法。
14、 如权利要求12所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于，所 述黑色树脂层为一负光阻材料。
15、 如权利要求12所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于，所 述凹槽的宽度约为lmm。
16、 如权利要求12所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于，所 述光罩对应于所述凹槽的图案为数个三角矩阵或数个方块矩阵。
全文摘要
本发明公开了一种彩色滤光片基板、液晶显示面板及彩色滤光片基板的制造方法。彩色滤光片基板包含一基板、一彩色滤光层及一黑色矩阵层。其中，彩色滤光层设置于基板上，黑色矩阵层设置于基板上且围设彩色滤光层，黑色矩阵层的外周缘具有一凹槽。彩色滤光片基板的制造方法是形成一黑色树脂层于一基板；利用一光罩对黑色树脂层的外周缘进行曝光及显影；后烘烤黑色树脂层，并于黑色树脂层的外周缘形成一凹槽；以及形成一彩色滤光层于基板，黑色树脂层围设所述彩色滤光层。由于在黑色矩阵层的框胶涂布区中具有一凹槽以容置框胶，可增加框胶涂布量，以增加彩色滤光片基板与薄膜晶体管基板粘合的紧密度。并可增加液晶显示面板的产品可靠性。
文档编号G02B5/23GK101382690SQ20071015365
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者侯志昌, 陈育全, 魏水文 申请人:奇美电子股份有限公司