[发明专利]彩色滤光片结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种彩色滤光片结构及其制作方法，尤指一种具有疏水凹口或疏水通道等疏水阀设计而可避免混色与膜厚不均问题的彩色滤光片结构及其制作方法。

背景技术

液晶显示器一般使用白光作为光源，必须利用彩色滤光片将白光光源分解成红(red，R)、绿(green，G)、蓝(blue，B)三原色光，再进一步混合成人眼能分辩的各种色彩，因此彩色滤光片的滤光效果是决定液晶显示器的彩色画面表现的重要因素，再加上彩色滤光片的成本较其它元件更为昂贵，因此彩色滤光片成为液晶显示器最重要的关键元件之一。

现有制作彩色滤光片的方法主要是利用涂布光刻胶材料后曝光显影的方式加以形成。首先，将单一颜色光刻胶墨液，例如红色光刻胶墨液以旋转涂布方式涂布于基板上，再利用软烤、曝光显影与硬烤等制造工艺形成红色滤光层图案。随后再重复上述步骤形成绿色与蓝色滤光图案层。然而此制作方式的光刻胶墨液使用率很低，约有九成的光刻胶墨液会在旋转涂布的过程中被甩出，的后又会有约七成的光刻胶墨液在显影过程中被溶解移除。此外，现有制作彩色滤光片的方法需要针对每一种颜色的光刻胶墨液分别进行一次涂布制造工艺、预烤制造工艺、曝光制造工艺与显影制造工艺，使得制造工艺繁复且成本昂贵。

因此，目前业界开始利用喷墨方法来改善旋转涂布方式制作彩色滤光片的缺点。请参考图1与图2，图1与图2为一般喷墨制造工艺的方法示意图。首先如图1所示，提供一玻璃基板10，并于玻璃基板10上形成复数个呈阵列状排列的黑色矩阵图案12，其中黑色矩阵图案12之间形成复数个(例如n*m矩阵，n、m为正整数)彼此不连通的封闭型容纳空间14，用以容纳彩色光刻胶墨液。接着如图2所示，利用一喷墨设备的喷墨头(图未示)，于玻璃基板10上喷涂所需的光刻胶墨液。以长条状排列的彩色滤光片的制作过程为例，必须依序于3n-2行的黑色矩阵图案12之间的容纳空间中喷涂某一原色颜料(例如红色颜料16R)，再依序将另两原色颜料(例如绿色颜料16G与蓝色颜料16B)喷涂于3n-1行与3n行的黑色矩阵图案12之间的容纳空间中。随后再烘烤去除多余的溶剂成分以使红色墨液16R、绿色墨液16G与蓝色墨液16B硬化以形成彩色滤光片。

利用喷墨制造工艺制作彩色滤光片的作法虽然较有效率且成本较低，然而其所面临的难题在于喷墨头在使用一段时间后无可避免地会产生喷墨量变异的问题，如此一来可能使得光刻胶墨液在每一个容纳空间中具有不同的量，使后续形成的彩色滤光片的厚度不均匀，造成显示色度不均而影响显示效果。更甚者，例如当彩色墨液的量不够时(一般称之为unfilled pixel)，会使得彩色滤光片的滤光效果不佳而在显示时产生白区(white area)，而当彩色墨液的量过多而产生溢流(overflow)现象时，不仅会影响滤光效果，更有可能发生混色(color mixing)的问题。一般而言，若溢流是发生在同一颜色的彩色滤光片之间则不会对色彩表现有太大的影响，然而若溢流是发生在不同颜色的彩色滤光片之间时，则会因为颜料混合产生严重的色偏问题。

发明内容

因此本发明提出一种彩色滤光片结构及其制作方法，以解决彩色滤光片的色度不均、白区漏光及色偏问题。

为达上述目的，本发明提出一种彩色滤光片结构，包括：

一透明基板，所述的透明基板包括一表面；

复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，且各所述的遮光结构具有至少一疏水通道，使得位于同一所述的黑色矩阵图案列上相邻的所述的这些容纳空间彼此连通；以及

一彩色滤光层，设置于所述的这些遮光结构构成的所述的这些容纳空间之内。

为达上述目的，本发明提出一种彩色滤光片结构，包括：

一透明基板，所述的透明基板包括一表面；

复数个黑色矩阵图案列，所述的这些黑色矩阵图案列具有疏水特性且设置于所述的透明基板的所述的表面上以定义出复数个次像素，各所述的黑色矩阵图案列包括复数个遮光结构，以串联方式沿一第一方向排列，各所述的遮光结构具有一厚度并形成一容纳空间，各所述的容纳空间为一封闭空间且彼此不连通，而各所述的遮光结构具有至少一疏水凹口；以及

一彩色滤光层，设置于所述的这些遮光结构构成的所述的这些容纳空间之内。

为达上述目的，本发明提出一种彩色滤光片结构，包括：