專(zhuān)利名稱(chēng)：彩色濾光片基板及其制造方法以及應(yīng)用它的液晶顯示面板的制作方法
彩色濾光片基板及其制造方法以及應(yīng)用它的液晶顯示面板技術(shù)領(lǐng)域面板，更具體地，本發(fā)明涉及一種黑色矩陣之開(kāi)口內(nèi)外具有不同表面特性之 彩色濾光片基板及其制造方法以及應(yīng)用它的液晶顯示面板。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)之液晶顯示面板包括一薄膜晶體管基板、 一彩色濾光片基板及一液 晶層，液晶層設(shè)置于相互平行設(shè)置之薄膜晶體管基板與彩色濾光片基板之 間。在薄膜晶體管基板中，于一玻璃基板上形成一有源矩陣像素陣列。有源 矩陣像素陣列具有多個(gè)像素，每一像素系由相互平行的二掃描線及相互平行 的二數(shù)據(jù)線垂直交錯(cuò)而定義。每一像素包括一薄膜晶體管及一像素電極，薄 膜晶體管與對(duì)應(yīng)之一掃描線及一數(shù)據(jù)線電連接，像素電極與薄膜晶體管電連 接。掃描驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)掃描線開(kāi)啟每一列像素之薄膜晶體管，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路 通過(guò)數(shù)據(jù)線提供每一行像素所需之像素電壓。其中，于薄膜晶體管開(kāi)啟之情 況下，像素電極經(jīng)由開(kāi)啟之薄膜晶體管獲得所需之像素電壓。在彩色濾光片基板中，于一玻璃基板上依次形成黑色矩陣、彩色濾光片 及共同電極。共同電極系連續(xù)且整面地形成于彩色濾光片基板中，并被施加 一固定電壓。上述之黑色矩陣對(duì)應(yīng)于掃描線、數(shù)據(jù)線及薄膜晶體管設(shè)置。通 過(guò)共同電極及像素電極之間的跨壓，以轉(zhuǎn)動(dòng)液晶層之液晶分子的排列方向。然而，在以噴墨打印法(ink jet printing)噴出彩色墨滴于黑色矩陣之多個(gè) 開(kāi)口處而形成不同顏色的彩色濾光片時(shí)，由于彩色墨滴具有高擴(kuò)散能力，導(dǎo) 致黑色矩陣之相鄰開(kāi)口處之不同顏色的彩色墨滴容易產(chǎn)生往開(kāi)口外溢流的 現(xiàn)象。因此，進(jìn)而造成不同顏色的彩色墨滴于黑色矩陣之相鄰開(kāi)口之間發(fā)生 相互混色的問(wèn)題，嚴(yán)重地影響彩色濾光片的色彩純度及對(duì)比。如此一來(lái)，將 會(huì)大大地降低液晶顯示面板之實(shí)用性。 有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種彩色濾光片基板及其制造方法 以及應(yīng)用它的液晶顯示面板。其在黑色矩陣之開(kāi)口內(nèi)外進(jìn)行不同表面特性之 設(shè)計(jì)，可以讓不同顏色之彩色墨滴通過(guò)噴墨打印法噴入黑色矩陣之開(kāi)口處而 形成不同顏色的彩色濾光片時(shí)，更容易集中于黑色矩陣的開(kāi)口處。因此，不 僅可以避免黑色矩陣之相鄰開(kāi)口處之不同顏色的彩色墨滴產(chǎn)生往開(kāi)口外溢 流的現(xiàn)象，更可解決傳統(tǒng)上不同顏色的彩色墨滴于黑色矩陣之相鄰開(kāi)口之間 產(chǎn)生相互混色的問(wèn)題。如此一來(lái)，可以維持彩色濾光片之色彩純度及對(duì)比， 且大大地提升液晶顯示面板之實(shí)用性。根據(jù)本發(fā)明的第一目的，提供一種彩色濾光片基板，包括一底材、 一黑色矩陣、 一絕緣層、 一彩色濾光片、 一第一 自組裝單層(self-assembled monolayer, SAM)及一第二自組裝單層。黑色矩陣設(shè)置于底材上，并具有一 開(kāi)口，開(kāi)口暴露部分之底材。絕緣層設(shè)置于底材之上，并具有至少一第一區(qū) 域，第一區(qū)域覆蓋黑色矩陣。彩色濾光片設(shè)置于開(kāi)口處，并具有一第一表面 特性。第一自組裝單層設(shè)置于第一區(qū)域上，并具有一第二表面特性，第二表 面特性異于第一表面特性。第二自組裝單層設(shè)置于開(kāi)口處，并位于彩色濾光 片及底材之間，第二自組裝層具有第一表面特性。根據(jù)本發(fā)明的第二目的，提供一種液晶顯示面板，包括一薄膜晶體管基 板、 一彩色濾光片基板及一液晶層。彩色濾光片基板與薄膜晶體管基板平行 設(shè)置，并包括一底材、 一黑色矩陣、 一絕緣層、 一彩色濾光片、 一第一自組 裝單層及一第二自組裝單層。黑色矩陣設(shè)置于底材上，并具有一開(kāi)口，開(kāi)口 暴露部分之底材。絕緣層設(shè)置于底材之上，并具有至少一第一區(qū)域，第一區(qū) 域覆蓋黑色矩陣。彩色濾光片設(shè)置于開(kāi)口處，并具有一第一表面特性。第一 自組裝單層設(shè)置于第一區(qū)域上，并具有一第二表面特性，第二表面特性異于 第一表面特性。第二自組裝單層設(shè)置于開(kāi)口處，并位于彩色濾光片及底材之 間，第二自組裝層具有第一表面特性。液晶層設(shè)置于薄膜晶體管基板及彩色 濾光片基板之間。根據(jù)本發(fā)明的第三目的，提供一種彩色濾光片基板的制造方法。首先， 提供一底材。接著，形成一黑色矩陣于底材上。黑色矩陣具有一開(kāi)口，開(kāi)口 暴露部分之底材。然后，形成一絕緣層于底材之上。絕緣層具有一第一區(qū)域 及一第二區(qū)域，第一區(qū)域及第二區(qū)域分別覆蓋黑色矩陣和開(kāi)口內(nèi)的底材，絕 緣層具有一第一表面特性。接著，浸置底材于一表面改質(zhì)溶液中，以形成一 自組裝單層于絕緣層上。第一自組裝單層具有一第二表面特性，第二表面特 性異于該第一表面特性。根據(jù)本發(fā)明的第四目的，提供一種彩色濾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。接著，形成一遮光材料層于底材上。 然后，形成一感光材料層于遮光材料層上，感光材料層具有第一表面特性。 接著，利用一第一紫外光照射底材，使部分之感光材料層形成一絕緣層。絕 緣層具有一第一開(kāi)口，第一開(kāi)口暴露部分之遮光材料層。然后，去除部分之 遮光材料層，以形成一黑色矩陣。黑色矩陣及絕緣層具有一第二開(kāi)口，第二 開(kāi)口暴露部分之底材。接著，浸置底材于一表面改質(zhì)溶液中，以形成一自組 裝單層于絕緣層上及第二開(kāi)口處。第一自組裝單層具有一第二表面特性，第 二表面特性異于第一表面特性。


圖1繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例1之液晶顯示面板的剖面示意圖。圖2繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例1之彩色濾光片基板的制造工藝示意圖。圖3A 3F繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例l之彩色濾光片基板的制造工藝 剖面圖。圖4繪示為圖2之步驟27中紫外光通過(guò)光掩模照射底材的示意圖。 圖5A 5C繪示為本發(fā)明之實(shí)施例1中彩色濾光片具有疏水性時(shí)之彩色 濾光片基板的后段制造工藝剖面圖。圖6繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例2之液晶顯示面板的剖面示意圖。圖7繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例2之彩色濾光片基板的制造工藝示意圖。剖面圖。圖9繪示為圖7之步驟80中紫外光通過(guò)光掩模照射底材的示意圖。 圖10A~ 10C繪示為本發(fā)明之實(shí)施例2中彩色濾光片具有疏水性時(shí)之彩 色濾光片基板的后段制造工藝剖面圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明I、 61:液晶顯示面板2:薄膜晶體管基板 3:彩色濾光片基板 4:液晶層 4a:液晶分子5、 65:底材6、 66:黑色矩陣 6a、 66a、 67a:開(kāi)口7、 67:絕緣層 7a:第一區(qū)域 7b:第二區(qū)域8、 68:彩色濾光片9、 69:第一自組裝單層10、 70:第二自組裝單層II、 81:表面改質(zhì)溶液12、 12a、 82、 82a、 92、 102:紫外光13、 14、 83、 93、 103:光掩模 15、 85:自組裝單層17:保護(hù)層 18:共同電極 19:像素電極 86:遮光材料層 87-.感光材料層具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明之上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選 實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)i兌明如下 實(shí)施例1請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例l之液晶顯示面板的剖面示 意圖。如圖l所示，液晶顯示面板l包括一薄膜晶體管基板2、 一彩色濾光
片基板3及一液晶層4。彩色濾光片基板3與薄膜晶體管基板2平行設(shè)置， 并包括一底材5、 一黑色矩陣6、 一絕緣層7、 一彩色濾光片8、 一第一自組 裝單層9及一第二自組裝單層10。黑色矩陣6設(shè)置于底材5上，并具有一開(kāi) 口 6a,開(kāi)口 6a暴露部分之底材5。絕緣層7設(shè)置于底材5之上，并具有至 少一第一區(qū)域7a,第一區(qū)域7a覆蓋黑色矩陣6。彩色濾光片8設(shè)置于開(kāi)口 6a處，并具有一第一表面特性。第一自組裝單層9設(shè)置于第一區(qū)域7a上， 而屬于單分子層，并具有一第二表面特性，第二表面特性異于第一表面特性。 第二自組裝單層IO設(shè)置于開(kāi)口 6a處，并位于彩色濾光片8及底材5之間。 第二自組裝層IO屬于單分子層，并具有第一表面特性。液晶層4設(shè)置于薄 膜晶體管基板2及彩色濾光片基板3之間，并具有多個(gè)液晶分子4a。絕緣層 7更覆蓋開(kāi)口6a之內(nèi)緣，并具有至少一第二區(qū)域7b。第二區(qū)域7b設(shè)置于開(kāi) 口6a處，并位于第二自組裝單層10及底材5之間。此外，彩色濾光片基板 還包括一保護(hù)層17及一共同電極18,保護(hù)層17覆蓋彩色濾光片8及第一自 組裝單層9，共同電極18覆蓋保護(hù)層17。另外，薄膜晶體管基板包括一像 素電極19,像素電極19對(duì)應(yīng)于彩色濾光片8設(shè)置。在本實(shí)施例中，絕緣層7包含二氧化硅(Si02)、 二氧化鈦(Ti02)或三氧化 二鎵(Ga203)。底材5包含玻璃基板、塑料基板、絕緣基板、陶瓷基板或可撓 性基板。黑色矩陣6包含鉻或有機(jī)樹(shù)脂。此外，第一表面特性及第二表面特 性可分別為親水性(hydrophilic)及疏水性(hydrophobic)。另外，第一表面特性 及第二表面特性也可分別為疏水性及親水性。第一自組裝單層9包含多個(gè)上 述之第二分子，第二自組裝單層10包含多個(gè)上述之第一分子。至于本實(shí)施例之彩色濾光片基板1的制造工藝為何，將舉例

如 下，但本實(shí)施例之技術(shù)并不局限于此。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2及圖3A 3F,圖2繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例l之彩 色濾光片基板的制造工藝示意圖，圖3A 3F繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例1 之彩色濾光片基板的制造工藝剖面圖。首先，在步驟21中，如圖3A所示， 提供一底材5。接著，進(jìn)入步驟22中，又如圖3A所示，形成一黑色矩陣6 于底材5上。黑色矩陣6具有一開(kāi)口 6a，開(kāi)口 6a暴露部分之底材5。然后，進(jìn)入步驟23中，如圖3B所示，形成一絕緣層7于底材5之上。 絕緣層7覆蓋黑色矩陣6和開(kāi)口 6a的內(nèi)緣，并具有一第一表面特性。絕緣 層7具有一第一區(qū)域7a及一第二區(qū)域7b，第一區(qū)域7a覆蓋黑色矩陣6，第
二區(qū)域7b設(shè)置于開(kāi)口 6a處并覆蓋開(kāi)口 6a內(nèi)之底材5。在本實(shí)施例中，絕緣 層7包含二氧化硅。其中，絕緣層7之表面碰到水汽容易與羥基鍵結(jié)。由于 羥基屬于親水性，因此使絕緣層7所具有之第一表面特性例如為親水性。接著，進(jìn)入步驟24中，如圖3C所示，浸置底材5及其上結(jié)構(gòu)于一表 面改質(zhì)溶液11中，以形成一自組裝單層15于絕緣層7上。自組裝單層15 具有一第二表面特性，第二表面特性異于第一表面特性，第二表面特性例如 為疏水性。至于自組裝單層15怎樣形成，在此舉例說(shuō)明。在本實(shí)施例中， 表面改質(zhì)溶液ll包含苯基三氯硅烷(phenyltrichlorosilane, PTCS)及無(wú)水曱苯 (anhydrous toluene),苯基三氯硅烷于表面改質(zhì)溶液11中之體積百分比為1 vol%。如下反應(yīng)式所示，苯基三氯硅烷遇水會(huì)產(chǎn)生羥化(hydroxylation),苯 基三氯硅烷之三個(gè)氯基將被三個(gè)羥基取代而與硅原子脫離，因此產(chǎn)生苯基三 羥基硅烷(phenyltrihydroxysilane ， PTHS)及三個(gè)氯化氫(HC1)。其中，在大氣為氮?dú)庵疇顩r下，浸置底材5于表面改質(zhì)溶液11中約5 分鐘，讓苯基三羥基硅烷及絕緣層7的羥基共同交互作用，而在絕緣層7上 形成化學(xué)鍵連接的、取向排列的以及緊密的二維有序單分子層，即自組裝單 層15。自組裝單層15包含多個(gè)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。硅原子連接疏水端及含氧耦合端。含氧耦合端系 與第一區(qū)域7a及第二區(qū)域7b鍵結(jié)。相鄰之硅原子系通過(guò)氧原子鍵結(jié)。疏水 端包含烷基(alkyl)或芳香基(aromatic group),在此以苯基為例做說(shuō)明。因此， 使得自組裝單層15所具有之第二表面特性為疏水性。然后，進(jìn)入步驟25中，如圖3D所示，從表面改質(zhì)溶液11中取出取出 底材5。接著，進(jìn)入步驟26中，又如圖3D所示，烘干底材5。在本實(shí)施例中， 以溫度為12(TC之空氣烘干底材5約5分鐘。然后，進(jìn)入步驟27中，又如圖3D所示，利用一紫外光12照射底材5，Cl ClPTCSPTHS 使自組裝單層15區(qū)分為一第一自組裝單層9及一第二自組裝單層10。第一自組裝單層9覆蓋第一區(qū)域7a并具有第二表面特性，例如是疏水性。第二 自組裝單層10位于開(kāi)口 6a處而覆蓋第二區(qū)域7b,并具有第一表面特性，例 如是親水性，如圖3E所示。第一自組裝單層9形成于第一區(qū)域7a上，其分 子結(jié)構(gòu)與自組裝單層15之分子結(jié)構(gòu)相同。第二自組裝單層IO形成于第二區(qū) 域7b上，其分子結(jié)構(gòu)異于自組裝單層15之分子結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，紫外 光12通過(guò)黑色矩陣6以背面曝光之方式照射底材5,且紫外光12將穿透第 一區(qū)域7b照射部分之自組裝單層15。其中，被紫外光照到之自組裝單層15 之第一分子的苯基將被羥基取代，而形成第二自組裝層IO之第二分子，使 得第二自組裝單層IO具有親水性。第二自組裝單層10包含多個(gè)第二分子， 各第二分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合端。相鄰之硅原子系 通過(guò)氧原子鍵結(jié)。硅原子連接親水端及含氧耦合端，含氧耦合端系與第二區(qū) 域7b鍵結(jié)。親水端包含羥基。接著，進(jìn)入步驟28中，如圖3F所示，形成一彩色濾光片8于開(kāi)口 6a 處。彩色濾光片8覆蓋第二自組裝單層IO并具有第一表面特性，即親水性。 其中，彩色濾光片8系由不同顏色之彩色墨滴通過(guò)一噴墨打印法(ink jet printing)噴在開(kāi)口 6a處后完成。之后，更可依次形成一保護(hù)層17及一共同 電極18于底材5之上，又如圖1之彩色濾光片基板3所示。保護(hù)層17覆蓋 彩色濾光片8及第一自組裝單層9，共同電極18覆蓋保護(hù)層17。至于步驟27也可通過(guò)紫外光以其它曝光方式照射底材5。請(qǐng)參照?qǐng)D4, 其繪示為圖2之步驟27中紫外光通過(guò)光掩模照射底材的示意圖。如圖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通過(guò)光掩模13以正面曝光之方式照射底材5,光掩模13 之透光區(qū)對(duì)應(yīng)于第二區(qū)域7b,光掩模13之非透光區(qū)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域7a。至于彩色濾光片8所具有之第一表面特性為疏水性時(shí)，彩色濾光片基板 3之制造工藝為何，將

如后。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5A 5C，其繪示為本 發(fā)明之實(shí)施例1中彩色濾光片具有疏水性時(shí)之彩色濾光片基板的后段制造工 藝剖面圖。彩色濾光片8具有疏水性時(shí)之彩色濾光片基板的前段制造工藝亦 如圖3A-3D所示，在此不再贅述。待自組裝單層15形成后，首先，如圖 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,使自組裝單層15區(qū)分為一第一自組裝單層9及一第二自組裝單層10。
如圖5B所示，第一自組裝單層9覆蓋第一區(qū)域7a并具有第一表面特性，例 如為親水性。第二自組裝單層IO位于開(kāi)口 6a處而覆蓋第二區(qū)域7b，并具有 第二表面特性，例如為疏水性。第一自組裝單層9形成于第一區(qū)域7a上， 其分子結(jié)構(gòu)異于自組裝單層15之分子結(jié)構(gòu)。第二自組裝單層IO形成于第二 區(qū)域7b上，其分子結(jié)構(gòu)與自組裝單層15之分子結(jié)構(gòu)相同。在本實(shí)施例中， 光掩模14之透光區(qū)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域7a,光掩模14之非透光區(qū)對(duì)應(yīng)于第二區(qū) 域7b。紫外光12通過(guò)光掩模14以正面曝光之方式照射底材5,且紫外光12 將穿透光掩模14之透光區(qū)照射部分之自組裝單層15。其中，被紫外光照到 之自組裝單層15之第一分子的苯基將被羥基取代，而形成第一自組裝層9 之第二分子，使得第一自組裝單層9具有親水性。第一自組裝單層9包含多 個(gè)第二分子，各第二分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合端。硅 原子連接親水端及含氧耦合端，含氧耦合端系與第一區(qū)域7a鍵結(jié)。相鄰之 硅原子系通過(guò)氧原子鍵結(jié)。親水端包含羥基。接著，如圖5C所示，形成一 彩色濾光片8于開(kāi)口 6a處，彩色濾光片8覆蓋第二區(qū)域IO并具有第二表面 特性，例如是疏水性。由于第一自組裝單層9具有第二表面特性，而第二自組裝單層10具有 第 一表面特性，使不同顏色之具有第 一表面特性之彩色墨滴通過(guò)噴墨打印法 噴入黑色矩陣6之開(kāi)口 6a處時(shí)，更容易集中于黑色矩陣6的開(kāi)口 6a處而不 會(huì)往外溢流。因此，本實(shí)施例在黑色矩陣6之開(kāi)口 6a內(nèi)外進(jìn)行不同表面特 性之設(shè)計(jì)，可以讓不同顏色之彩色墨滴形成不同顏色的彩色濾光片8時(shí)，避 免黑色矩陣之開(kāi)口處之不同顏色的彩色墨滴產(chǎn)生往開(kāi)口外溢流的現(xiàn)象，更可 解決不同顏色的彩色墨滴于黑色矩陣相鄰開(kāi)口之間相互混色的問(wèn)題。如此一 來(lái)，可以維持不同顏色之彩色濾光片其本身原有之色彩純度及所有彩色濾光 片之色彩對(duì)比，且大大地提升液晶顯示面板之實(shí)用性。實(shí)施例2請(qǐng)參照?qǐng)D6，其繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例2之液晶顯示面板的剖面示 意圖。本實(shí)施例之液晶顯示面板61與實(shí)施例1之液晶顯示面板1不同之處 在于彩色濾光片基板63，其余相同之構(gòu)成要件繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。 如圖6所示，彩色濾光片基板63包括一底材65、 一黑色矩陣66、 一絕《彖層 67、 一彩色濾光片68、 一第一自組裝單層69及一第二自組裝單層70。黑色 矩陣66設(shè)置于底材65上，并具有一開(kāi)口 66a，開(kāi)口 66a暴露部分之底材65。 絕緣層67設(shè)置于底材65之上，并覆蓋黑色矩陣66。彩色濾光片68設(shè)置于 開(kāi)口66a處，并具有一第一表面特性。第一自組裝單層69設(shè)置于絕緣層上， 并具有一第二表面特性，第二表面特性異于第一表面特性。第二自組裝單層70設(shè)置于開(kāi)口 66a處，并位于彩色濾光片68及底材65之間，第二自組裝層 70具有第一表面特性。在本實(shí)施例中，底材63包含二氧化硅，絕緣層67包含二氧化硅、二氧 化鈦或三氧化二鎵。此外，第一表面特性及第二表面特性可以分別為親水性 及疏水性，第一自組裝單層69包含多個(gè)實(shí)施例1所述的第一分子，第二自 組裝單層70包含多個(gè)實(shí)施例1所述的第二分子。另外，第一表面特性及第 二表面特性也可分別為疏水性及親水性。第一自組裝單層69包含多個(gè)第二 分子，第二自組裝單層70包含多個(gè)第一分子。至于本實(shí)施例之彩色濾光片基板3之制造工藝為何，將舉例

如 下，但本實(shí)施例之技術(shù)并不局限于此。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7及圖8A 8G,圖7繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例2之彩 色濾光片基板的制造工藝示意圖，圖8A 8F繪示為依照本發(fā)明之實(shí)施例2 之彩色濾光片基板的制造工藝剖面圖。首先，在步驟71中，如圖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為親水性。接著，進(jìn)入步驟72中，又如圖8A所示，形成一遮光材料層86于底材 65上。遮光材料層86包含鉻或有機(jī)樹(shù)脂。接著，進(jìn)入步驟73中，又如圖8A所示，形成一感光材料層87于遮光 材料層86上，感光材料層87具有第一表面特性。感光材料層87包括感旋 光性聚硅氧烷(polysiioxane),使感光材料層87所具有的第一表面特性例如為 親水性。然后，進(jìn)入步驟74中，又如圖8A所示，提供一光掩模83。 接著，進(jìn)入步驟75中，又如圖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層87形成一絕緣層67。 絕緣層67具有一開(kāi)口 67a,開(kāi)口 67a暴露部分之遮光材料層86。其中，感 光材沖+層87依次經(jīng)過(guò)預(yù)烤(pre-baking)、曝光/構(gòu)圖(exposuring/patteming)、顯 影(devel叩ment)、漂白(bleaching)及中烤(middle-baking)后形成絕緣層67。 然后，進(jìn)入步驟76中，如圖8C所示，去除部分之遮光材料層86,以 形成一黑色矩陣66。例如以絕緣層67a為蝕刻中止層，通過(guò)蝕刻法去除開(kāi)口 67a所暴露之遮光材料層86。黑色矩陣66及絕緣層67共同具有一大于開(kāi)口 67a之開(kāi)口 66a,開(kāi)口 66a暴露部分之底材65。在本實(shí)施例中，絕緣層67包 含二氧化硅。其中，絕緣層67之表面碰到水汽容易與羥基鍵結(jié)。由于羥基 屬于親水性，因此使絕緣層67所具有之第一表面特性例如為親水性。接著，進(jìn)入步驟77中，如圖8D所示，浸置底材65于一表面改質(zhì)溶液 81中，以形成一自組裝單層85于絕緣層67上及開(kāi)口 66a處。自組裝單層 85覆蓋絕緣層67及開(kāi)口 66a內(nèi)之底材65,并具有一第二表面特性，第二表 面特性異于第一表面特性，第二表面特性例如為疏水性。至于自組裝單層85 如何形成，將舉例說(shuō)明如下。在本實(shí)施例中，表面改質(zhì)溶液81包含苯基三 氯珪烷(phenyltrichlorosilane, PTCS)及無(wú)水甲苯(anhydrous toluene),苯基三 氯硅烷于表面改質(zhì)溶液81中之體積百分比為1 vol%。如下反應(yīng)式所示，苯 基三氯硅烷遇水會(huì)產(chǎn)生羥化(hydroxylation)，苯基三氯硅烷之三個(gè)氯基將被三 個(gè)羥基取代而與硅原子脫離，因此產(chǎn)生苯基三羥基硅烷 (phenyltrihydroxysilane, PTHS)及三個(gè)氯化氫(HC 1)。其中，在大氣為氮?dú)庵疇顩r下，浸置底材65于表面改質(zhì)溶液81中約5 分鐘，讓苯基三羥基硅烷及絕緣層67的羥基共同相互作用，而在絕緣層67 上形成化學(xué)鍵連接的、取向排列的以及緊密的二維有序單分子層，即自組裝 單層85。自組裝單層85包含多個(gè)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。硅原子連接疏水端及含氧耦合端。含氧耦合端 系與開(kāi)口 66a內(nèi)之底材65鍵結(jié)。相鄰之硅原子系通過(guò)氧原子鍵結(jié)。疏水端 包含烷基(alkyl)或芳香基(aromatic group)，在此以苯基為例做說(shuō)明。因此， 使得自組裝單層85所具有之第二表面特性為疏水性。然后，進(jìn)入步驟78中，如圖8E所示，取出底材65于表面改質(zhì)溶液81Cl ClPTCS外。接著，進(jìn)入步驟79中，又如圖8E所示，烘干底材65。在本實(shí)施例中， 以溫度為12(TC之空氣烘干底材65約5分鐘。然后，進(jìn)入步驟80中，又如圖8E所示，利用一紫外光82a照射底材 65,使自組裝單層85區(qū)分為一第一自組裝單層69及一第二自組裝單層70。 如圖8F所示，第一 自組裝單層69覆蓋絕緣層67并具有第二表面特性，例 如為疏水性。第二自組裝單層70位于開(kāi)口 66a處而覆蓋開(kāi)口 66a內(nèi)之底材 65，并具有第一表面特性，例如為親水性。第一自組裝單層69形成于絕緣 層67上，其分子結(jié)構(gòu)與自組裝單層85之分子結(jié)構(gòu)相同。第二自組裝單層70 形成于開(kāi)口 66a之底材65上，其分子結(jié)構(gòu)異于自組裝單層85之分子結(jié)構(gòu)。 在本實(shí)施例中，紫外光82a通過(guò)黑色矩陣66以背面曝光之方式照射底材65， 且紫外光82a將穿透開(kāi)口 66a照射部分之自組裝單層85。其中，被紫外光照 到之自組裝單層85之第一分子的苯基將被羥基取代，而形成第二自組裝層 70之第二分子，使得第二自組裝單層70具有親水性。第二自組裝單層10 包含多個(gè)第二分子，各第二分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合 端。相鄰之硅原子系通過(guò)氧原子鍵結(jié)。硅原子連接親水端及含氧耦合端，含 氧耦合端系與開(kāi)口 66a內(nèi)之底材65鍵結(jié)。親水端包含羥基。接著，進(jìn)入步驟81中，又如圖8E所示，形成一彩色濾光片68于開(kāi)口 66a處，彩色濾光片68覆蓋第二自組裝單層70，并具有第一表面特性，例 如為親水性。其中，彩色濾光片68系由彩色墨滴通過(guò)一噴墨打印法噴在開(kāi) 口 66a處后完成。彩色濾光片68系由不同顏色之彩色墨滴通過(guò)一噴墨打印 法噴在開(kāi)口 66a處后完成。之后，更可依次形成一保護(hù)層17及一共同電極 18于底材65之上，又如圖6之彩色濾光片基板63所示。保護(hù)層17覆蓋彩 色濾光片68及第一自組裝單層69，共同電極18覆蓋保護(hù)層17。至于步驟80也可通過(guò)紫外光以其它曝光方式照射底材65。請(qǐng)參照?qǐng)D9, 其繪示為圖7之步驟80中紫外光通過(guò)光掩模照射底材的示意圖。在上述步 驟80中，如圖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通過(guò)光掩模93以正面曝光之方式照射 底材65,光掩模93之透光區(qū)對(duì)應(yīng)于開(kāi)口 66a，光掩模93之非透光區(qū)對(duì)應(yīng)于 絕緣層67。紫外光92及光掩模93也可分別與圖8A之紫外光82及^6掩模 83相同。
至于本實(shí)施例之彩色濾光片基板63之制造工藝為何，將舉例

如下，但本實(shí)施例之技術(shù)并不局限于此。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D10A-10C,其繪示 為本發(fā)明之實(shí)施例2中彩色濾光片具有疏水性時(shí)之彩色濾光片基板的后段制 造工藝剖面圖。彩色濾光片具有疏水性時(shí)之彩色濾光片基板的前段制造工藝 亦如圖8A 8D所示，在此不再贅述。首先，如圖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，使自組裝單層85 區(qū)分為一第一自組裝單層69及一第二自組裝單層70。如圖10B所示，第一 自組裝單層69覆蓋絕緣層并具有第一表面特性，例如為親水性。第二自組 裝單層70位于開(kāi)口 66a處而覆蓋開(kāi)口 66a之底材65,并具有第二表面特性， 例如為疏水性。第一自組裝單層69形成于絕緣層67上，其分子結(jié)構(gòu)異于自 組裝單層85之分子結(jié)構(gòu)。第二自組裝單層70形成于開(kāi)口 66a內(nèi)之底材65 上，其分子結(jié)構(gòu)與自組裝單層85之分子結(jié)構(gòu)相同。在本實(shí)施例中，光掩模 103之透光區(qū)對(duì)應(yīng)于絕緣層67,光掩模13之非透光區(qū)對(duì)應(yīng)于開(kāi)口 66a。紫外 光102通過(guò)光掩模103以正面曝光之方式照射底材65,且紫外光102將穿透 光掩模103之透光區(qū)照射部分之自組裝單層85。其中，被紫外光照到之自組 裝單層85之第一分子的苯基將被羥基取代，而形成第一 自組裝層69之第二 分子，使得第一自組裝單層69具有親水性。第一自組裝單層69包含多個(gè)第 二分子，各第二分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合端。硅原子 連接親水端及含氧耦合端，含氧耦合端系與第一區(qū)域7a鍵結(jié)。相鄰之硅原 子系通過(guò)氧原子鍵結(jié)。親水端包含羥基。接著，如圖IOC所示，形成一彩色 濾光片68于開(kāi)口 66a處，彩色濾光片68覆蓋第二自組裝單層70并具有第 二表面特性，例如是疏水性。的液晶顯示面板，其在黑色矩陣之開(kāi)口內(nèi)外進(jìn)行不同表面特性之設(shè)計(jì)，可以 讓不同顏色之彩色墨滴通過(guò)噴墨打印法噴入黑色矩陣之開(kāi)口處而形成不同 顏色的彩色濾光片時(shí)，更容易集中于黑色矩陣的開(kāi)口處。因此，不僅可以避 免黑色矩陣之相鄰開(kāi)口處之不同顏色的彩色墨滴產(chǎn)生往開(kāi)口外溢流的現(xiàn)象， 更可解決不同顏色的彩色墨滴之間相互混色的問(wèn)題。如此一來(lái)，可以維持彩 色濾光片之色彩純度及對(duì)比，且大大地提升液晶顯示面板之實(shí)用性。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用k限定 本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和
范圍的情況下，當(dāng)可做出各種變化與修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所 附的權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示面板，包括一薄膜晶體管基板；一彩色濾光片基板，與該薄膜晶體管基板平行設(shè)置，并包括一底材；一黑色矩陣，設(shè)置于該底材上，并具有一開(kāi)口，該開(kāi)口暴露部分之該底材；一絕緣層，設(shè)置于該底材之上，并具有至少一第一區(qū)域，該第一區(qū)域覆蓋該黑色矩陣；一彩色濾光片，設(shè)置于該開(kāi)口處，并具有一第一表面特性；一第一自組裝單層，設(shè)置于該第一區(qū)域上，并具有一第二表面特性，該第二表面特性異于該第一表面特性；及一第二自組裝單層，設(shè)置于該開(kāi)口處，并位于該彩色濾光片及該底材之間，該第二自組裝層具有該第一表面特性；以及一液晶層，設(shè)置于該薄膜晶體管基板及該彩色濾光片基板之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中該絕緣層更覆蓋該開(kāi)口之 內(nèi)緣，并更具有至少一第二區(qū)域，該第二區(qū)域設(shè)置于該開(kāi)口處，并位于該第 二自組裝單層及該底材之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，其中該第一表面特性為親水性 或疏水性其中之一。
4. 如權(quán)利要求3所述的液晶顯示面板，其中該第一自組裝單層包含復(fù) 數(shù)個(gè)分子，各該分子包含一硅原子、 一疏水端及至少一含氧耦合端，該硅原 子連接該疏水端及該含氧耦合端，該含氧耦合端系與該第一 區(qū)域^睫結(jié)。
5. 如權(quán)利要求3所述的液晶顯示面板，其中該第二自組裝單層包含復(fù) 數(shù)個(gè)分子，各該分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合端，該硅原 子連接該親水端及該含氧耦合端，該含氧耦合端系與該第二區(qū)域鍵結(jié)。
6. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，其中該第一自組裝單層包含復(fù) 數(shù)個(gè)分子，各該分子包含一硅原子、 一親水端及至少一含氧耦合端，該硅原 子連接該親水端及該含氧耦合端，該含氧耦合端系與該第二區(qū)域鍵結(jié)。
7. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，其中該第二自組裝單層包含復(fù) 數(shù)個(gè)分子，各該分子包含一硅原子、 一疏水端及至少一含氧耦合端，該硅原 子連接該疏水端及該含氧耦合端，該含氧耦合端系與該第 一 區(qū)域鍵結(jié)。
8. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中該絕緣層包含二氧化硅、 二氧化鈦或三氧化二鎵。
9. 一種彩色濾光片基板的制造方法，包括 提供一底材；形成一黑色矩陣于該底材上，該黑色矩陣具有一開(kāi)口，該開(kāi)口暴露部分 之該底材；形成一絕緣層于該底材之上，該絕緣層具有一第一區(qū)域及一第二區(qū)域， 該第一區(qū)域及該第二區(qū)域分別覆蓋該黑色矩陣和該開(kāi)口內(nèi)的該底材，該絕緣 層具有一第一表面特性；以及浸置該底材于一表面改質(zhì)溶液中，以形成一 自組裝單層于該絕緣層上， 該自組裝單層具有一第二表面特性，該第二表面特性異于該第一表面特性。
10. 如權(quán)利要求9所述的彩色濾光片基板的制造方法，還包括 取出該底材于該表面改質(zhì)溶液外；烘干該底材；利用 一紫外光照射該底材，使該自組裝單層區(qū)分為一第一 自組裝單層及 一第二自組裝單層，第一自組裝單層覆蓋該第一區(qū)域并具有該第二表面特 性，該第二自組裝單層覆蓋該第二區(qū)域并具有該第一表面特性；以及形成一彩色濾光片于該開(kāi)口處，該彩色濾光片覆蓋該第二自組裝單層并 具有該第一表面特性。
11. 如權(quán)利要求10所述的彩色濾光片基板的制造方法，其中該絕緣層 包含二氧化硅、二氧化鈦或三氧化二鎵，該第一表面特性及該第二表面特性 分別為親水性及疏水性。
12. 如權(quán)利要求9所述的彩色濾光片基板的制造方法，還包括 取出該底材于該表面改質(zhì)溶液外；烘烤該底材；提供一光掩模，該光掩模之透光區(qū)及非透光區(qū)分別對(duì)應(yīng)于該第一 區(qū)域及 該第二區(qū)域；以正向曝光之方式，利用一紫外光照射該底材，使該自組裝單層區(qū)分為 一第 一 自組裝單層及一第二自組裝單層，第 一 自組裝單層覆蓋該第 一 區(qū)域并 具有該第 一表面特性，該第二自組裝單層覆蓋該第二區(qū)域并具有該第二表面 特性；以及形成一彩色濾光片于該開(kāi)口處，該彩色濾光片覆蓋該第二自組裝單層并 具有該第二表面特性。
13. —種彩色濾光片基板的制造方法，包括 提供一底材，該底材具有一第一表面特性； 形成一遮光材料層于該底材上；形成一感光材料層于該遮光材料層上，該感光材料層具有該第一表面特性；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該底材，使部分之該感光材 料層形成一絕緣層，該絕緣層具有一第一開(kāi)口，該第一開(kāi)口暴露部分之該遮 光材料層；去除部分之該遮光材料層，以形成一黑色矩陣，該黑色矩陣及該絕緣層 具有一第二開(kāi)口，該第二開(kāi)口暴露部分之該底材；以及浸置該底材于一表面改質(zhì)溶液中，以形成一 自組裝單層于該絕緣層上及 該第二開(kāi)口處，該自組裝單層具有一第二表面特性，該第二表面特性異于該 第一表面特性。
14. 如權(quán)利要求13所述的彩色濾光片基板的制造方法，還包括 取出該底材于該表面改質(zhì)溶液外；烘干該底材；利用一第二紫外光照射該底材，使該自組裝單層區(qū)分為一第一自組裝單 層及一第二自組裝單層，第一 自組裝單層覆蓋該絕緣層并具有該第二表面特 性，該第二自組裝單層覆蓋該第二開(kāi)口內(nèi)之該底材并具有該第一表面特性； 以及形成一彩色濾光片于該第二開(kāi)口處，該彩色濾光片覆蓋該第二自組裝單 層并具有該第一表面特性。
15. 如權(quán)利要求13所述的彩色濾光片基板的制造方法，還包括 取出該底材于該表面改質(zhì)溶液外；烘烤該底材；提供一第二光掩模，該第二光掩模之透光區(qū)及非透光區(qū)分別對(duì)應(yīng)于該絕 緣層及該第二開(kāi)口；以正向曝光之方式，利用一第二紫外光照射該底材，使該自組裝單層區(qū) 分為 一第 一 自組裝單層及一第二自組裝單層，第 一 自組裝單層覆蓋該絕緣層并具有該第一表面特性，該第二自組裝單層覆蓋該第二開(kāi)口內(nèi)之該底材并具 有該第二表面特性；以及形成一彩色濾光片于該開(kāi)口處，該彩色濾光片覆蓋該第二自組裝單層并 具有該第二表面特性。
全文摘要
一種彩色濾光片基板，包括一底材、一黑色矩陣、一絕緣層、一彩色濾光片、一第一自組裝單層(self-assembled monolayer，SAM)及一第二自組裝單層。黑色矩陣設(shè)置于底材上，并具有一開(kāi)口，開(kāi)口暴露部分之底材。絕緣層設(shè)置于底材之上，并具有至少一第一區(qū)域，第一區(qū)域覆蓋黑色矩陣。彩色濾光片設(shè)置于開(kāi)口處，并具有一第一表面特性。第一自組裝單層設(shè)置于第一區(qū)域上，并具有一第二表面特性，第二表面特性異于第一表面特性。第二自組裝單層設(shè)置于開(kāi)口處，并位于彩色濾光片及底材之間，第二自組裝層具有第一表面特性。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101398561SQ20071015321
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
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