專利名稱：彩色濾光片及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器領域，特別是指一種彩色濾光片及其制造方法。
背景技術：
由于液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)為非主動發(fā)光的元件,必須透過內部的背光源提供光源，搭配驅動IC與液晶控制形成黑、白兩色的灰階顯示，再透過彩色濾光片(Color Filter,CF)的紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色層形成彩色顯示畫面，因此彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關鍵零部件。噴墨法制備彩色濾光片的過程主要是使用一噴墨裝置將含有RGB顏色層的墨水同時噴涂于透明基板的黑色矩陣內，墨水滴隨溶劑揮發(fā)而固化形成像素濾光層。使用噴墨法能一次形成RGB顏色層，使得制備過程大為簡化，成本大幅降低。·彩色濾光片為達到高分辨率，高色彩對比度以及為避免出現(xiàn)LCD各次像素間漏光現(xiàn)象的出現(xiàn)，利用黑矩陣(Black Matrix, BM)將紅、綠、藍三種顏色層分別隔開。由于黑矩陣的厚度較薄，而且傳統(tǒng)碳黑樹脂材料在曝光顯影后表面的平整度不好，當以噴墨法制造彩色濾光片時，墨水較容易潤濕不平整的表面，因此相鄰的顏色墨水很容易發(fā)生混色現(xiàn)象。常見的解決方法為在傳統(tǒng)黑矩陣上形成一層擋墻層，但如此一來，使得工藝變得復雜，噴墨法制程簡單的優(yōu)點無法充分體現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種彩色濾光片及其制造方法，能夠簡化噴墨法制備彩色濾光片的制程工藝。為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施例提供技術方案如下—方面，本發(fā)明提供的一種彩色濾光片，包括—玻璃基板；經一次曝光顯影工藝后同時形成于所述玻璃基板上的黑矩陣和擋墻，所述擋墻位于所述黑矩陣上，所述黑矩陣和所述擋墻限定出多個次像素區(qū)；以噴墨方式形成于所述多個次像素區(qū)內的多個彩色濾光單元。優(yōu)選地，所述黑矩陣的材料組成為重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為O. 5 % -67 %的分散劑、重量百分比為O. 05 % -30 %的分散樹脂、重量百分比為O. 05% -30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶劑、重量百分比為O. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為O. 01% -2%的添加劑。優(yōu)選地，所述擋墻的材料組成為重量百分比為5% -79%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2 % -35 %的乙烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05 % -10 %的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -75%的溶劑、重量百分比為O. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為0.01% -2%的添加劑。
優(yōu)選地，所述乙烯基不飽和單體為多官能團丙烯酸酯單體；所述添加劑包括流平齊U、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。另一方面，本發(fā)明提供一種彩色濾光片的制造方法，包括提供一玻璃基板； 將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面，并將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上；對經過上述工藝的玻璃基板進行一次曝光顯影得到完全去除區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域，所述完全去除區(qū)域的黑矩陣感光材料和擋墻感光材料被完全去除，所述部分保留區(qū)域的黑矩陣感光材料被保留而擋墻感光材料被去除，所述完全保留區(qū)域黑矩陣感光材料與擋墻感光材料均予以保留，所述部分保留區(qū)域和所述完全保留區(qū)域形成黑矩陣和位于所述黑矩陣之上的擋墻；在所述黑矩陣和所述擋墻限定出的次像素區(qū)內噴入彩色墨水，固化后得到彩色濾光片。其中，所述將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面，并將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上包括將黑矩陣感光材料旋涂或刮涂于玻璃基板表面，將擋墻感光材料旋涂或刮涂于黑矩陣感光材料上。優(yōu)選地，所述將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面之后還包括對涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板進行前烘烤。優(yōu)選地，所述對涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板進行前烘烤包括將涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板在50°C _150°C下烘烤20-350秒。優(yōu)選地，所述將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上之后還包括對涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板進行前烘烤。優(yōu)選地，所述對涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板進行前烘烤包括將涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板在50°C _150°C下烘烤20-350秒。本發(fā)明的實施例具有以下有益效果上述方案中，與以往通過兩次曝光顯影分別制作黑矩陣及擋墻的技術不同，將黑矩陣感光材料和擋墻感光材料依次涂覆于玻璃基板上，經過一次曝光顯影工藝，一次性制作出黑矩陣及黑矩陣之上的擋墻，之后通過噴墨法制程工藝制備彩色濾光片，本發(fā)明的技術方案不但明顯提高了生產效率，同時由于減少了一次曝光顯影工藝，使噴墨法制程簡單的優(yōu)勢更加明顯。


圖I為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的制造方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的制造方法的另一流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發(fā)明的實施例針對現(xiàn)有技術中制備彩色濾光片的制程工藝較復雜的問題，提供一種彩色濾光片及其制造方法，能夠簡化噴墨法制備彩色濾光片的制程工藝。圖I為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的制造方法的流程示意圖，如圖I所示，本實施例包括步驟101 :提供一玻璃基板；步驟102 :將黑矩陣感光材料涂覆在玻璃基板表面，并將擋墻感光材料涂覆在黑矩陣感光材料上；步驟103 :對經過上述工藝的玻璃基板進行一次曝光顯影得到完全去除區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域，完全去除區(qū)域的黑矩陣感光材料和擋墻感光材料被完全去除，部分保留區(qū)域的黑矩陣感光材料被保留而擋墻感光材料被去除，完全保留區(qū)域黑矩 陣感光材料與擋墻感光材料均予以保留，部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域形成黑矩陣和位于黑矩陣之上的擋墻；步驟104 :在黑矩陣和擋墻限定出的次像素區(qū)內噴入彩色墨水，固化后得到彩色濾光片。本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法，與以往通過兩次曝光顯影分別制作黑矩陣及擋墻的技術不同，將黑矩陣感光材料和擋墻感光材料依次涂覆于玻璃基板上，經過一次曝光顯影工藝，一次性制作出黑矩陣及黑矩陣之上的擋墻，之后通過噴墨法制程工藝制備彩色濾光片，本發(fā)明的技術方案不但明顯提高了生產效率，同時由于減少了一次曝光顯影工藝，使噴墨法制程簡單的優(yōu)勢更加明顯。圖2為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的結構示意圖，如圖2所示，本實施例包括一玻璃基板20 ；經一次曝光顯影工藝后同時形成于玻璃基板20上的黑矩陣21和擋墻22，擋墻22位于黑矩陣21上，黑矩陣21和擋墻22限定出多個次像素區(qū)；其中，經一次曝光顯影工藝后在玻璃基板上同時形成完全去除區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域，完全去除區(qū)域的黑矩陣感光材料和擋墻感光材料被完全去除，部分保留區(qū)域的黑矩陣感光材料被保留而擋墻感光材料被去除，完全保留區(qū)域黑矩陣感光材料與擋墻感光材料均予以保留，部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域形成黑矩陣21和擋墻22。以噴墨方式形成于多個次像素區(qū)內的多個彩色濾光單元23。由于彩色濾光單元23在高溫烘烤階段體積會發(fā)生收縮，容易導致漏光現(xiàn)象，所以本發(fā)明在制作彩色濾光片時，使得擋墻下表面寬度小于黑矩陣上表面寬度，這種結構能夠避免彩色濾光單元收縮導致漏光。進一步地，如圖2所示，黑矩陣21可以由多條截面呈矩形的遮光線組成，擋墻22由多條截面呈等腰梯形的透明線組成，從圖中可以看出，上述矩形的寬度大于上述等腰梯形下底邊的長度。本發(fā)明的彩色濾光片，與以往通過兩次曝光顯影分別制作黑矩陣及擋墻的彩色濾光片不同，在制作過程中，黑矩陣及擋墻是經過一次曝光顯影工藝，同時形成于玻璃基板上，本發(fā)明的技術方案不但明顯提高了生產效率，同時由于減少了一次曝光顯影工藝，使噴墨法制程簡單的優(yōu)勢更加明顯。下面結合圖3對本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法進行進一步說明，如圖3所示，本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法包括以下步驟步驟301 :提供一玻璃基板；步驟302 :將黑矩陣感光材料旋涂或刮涂于玻璃基板表面；本發(fā)明中，黑矩陣感光材料的組成可以為重量百分比為5% -45% (具體可以為15%、25%或者35% )的黑顏料、重量百分比為O. 5%-67% (具體可以為10%、30%或者50% )的分散劑、重量百分比為O. 05%-30% (具體可以為5%、15%或者25% )的分散樹月旨、重量百分比為O. 05%-30% (具體可以為5%、15%或者25%)的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%-25% (具體可以為5%、10%或者20% )的乙烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05% -10% (具體可以為3%、5%或者8% )的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20%-80% (具體可以為35%、55%或者70% )的溶劑、重量百分比為O. 05%-10% (具體可以為3%、5%或者8%)的光起始劑、重量百分比為O. 01%-2% (具體可以為0.5%、1%或者1.5%)的添加劑。 其中，乙烯基不飽和單體為多官能團丙烯酸酯單體；添加劑包括流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，每IOOg黑矩陣感光材料可以包括7g黑顏料、7g分散劑、Ilg分散樹脂、8g堿可溶樹脂、5g多官能團丙烯酸酯單體、I. 5g環(huán)氧樹脂、59g溶劑、O. 8g光起始劑、O. 3g流平劑、O. 3g娃燒偶聯(lián)劑；步驟303 :將經過步驟302之后的玻璃基板進行前烘烤；具體地，將涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板在50°C -150°C (具體可以為70°C、90°C> IlO0C >130°C )下烘烤 2O-35O 秒；步驟304 :將擋墻感光材料旋涂或刮涂于經過上述工藝的黑矩陣感光材料上；本發(fā)明中，擋墻感光材料的組成可以為重量百分比為5% -79% (具體可以為15%、35%、55%或者70% )的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%-35% (具體可以為5%、15%或者25%)的乙烯基不飽和單體、重量百分比為0.05%-10% (具體可以為3%、5%或者8%)的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20%-75% (具體可以為35%、55%或者70%)的溶齊U、重量百分比為O. 05%-10% (具體可以為3%、5%或者8% )的光起始劑、重量百分比為O. 01%-2% (具體可以為I %或者I. 5% )的添加劑。其中，乙烯基不飽和單體為多官能團丙烯酸酯單體；添加劑包括流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，每IOOg擋墻感光材料可以包括17g堿可溶樹脂、18g丙烯酸樹脂、5. Sg多管能團丙烯酸酯單體、I. 5g環(huán)氧樹脂、56g溶劑、O. 8g光起始劑、O. 3g流平劑、O. 3g娃燒偶 聯(lián)劑。步驟305 :將經過步驟304之后的玻璃基板進行前烘烤；具體地，將涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板在50°C _150°C下烘烤20-350秒；步驟306 :對經過步驟305之后的玻璃基板進行曝光顯影，得到黑矩陣和位于黑矩陣之上的擋墻；具體地，可以用具有灰色調或部分透過功能掩模板進行曝光，在黑矩陣和擋墻上 形成完全去除區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域。接著進行顯影操作，完全去除區(qū)域的黑矩陣感光材料和擋墻感光材料被完全去除，部分保留區(qū)域的黑矩陣感光材料被保留而擋墻感光材料被去除，完全保留區(qū)域黑矩陣感光材料與擋墻感光材料均予以保留；由于彩色濾光單元在高溫烘烤階段體積會發(fā)生收縮，容易導致漏光現(xiàn)象，所以本步驟在制作彩色濾光片時，可以使擋墻下表面寬度小于黑矩陣上表面寬度，這種結構能夠避免彩色濾光單元收縮導致漏光；步驟307 :在黑矩陣和擋墻限定出的次像素區(qū)內噴入彩色墨水，固化后得到彩色濾光片。本發(fā)明實施例將黑矩陣感光材料和擋墻感光材料依次涂覆于玻璃基板上，經過一次曝光顯影工藝，一次性制作出黑矩陣及黑矩陣之上的擋墻，之后通過噴墨法制程工藝制備彩色濾光片，本發(fā)明的技術方案不但明顯提高了生產效率，同時由于減少了一次曝光顯影工藝，使噴墨法制程簡單的優(yōu)勢更加明顯。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種彩色濾光片,其特征在于,包括 一玻璃基板； 經一次曝光顯影工藝后同時形成于所述玻璃基板上的黑矩陣和擋墻，所述擋墻位于所述黑矩陣上，所述黑矩陣和所述擋墻限定出多個次像素區(qū)； 以噴墨方式形成于所述多個次像素區(qū)內的多個彩色濾光單元。
2.根據權利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于， 所述黑矩陣的材料組成為重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為0. 5 % -67 %的分散劑、重量百分比為0. 05 % -30 %的分散樹脂、重量百分比為0.05% -30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為0. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶劑、重量百分比為0. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為0. 01% -2%的添加劑。
3.根據權利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于， 所述擋墻的材料組成為重量百分比為5% -79%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2 % -35 %的乙烯基不飽和單體、重量百分比為0. 05 -10 %的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20 % -75 %的溶劑、重量百分比為0. 05 % -10 %的光起始劑、重量百分比為0. 01 % -2 %的添加劑。
4.根據權利要求2或3所述的彩色濾光片，其特征在于，所述乙烯基不飽和單體為多官能團丙烯酸酯單體；所述添加劑包括流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。
5.一種彩色濾光片的制造方法，其特征在于，包括 提供一玻璃基板； 將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面，并將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上； 對經過上述工藝的玻璃基板進行一次曝光顯影得到完全去除區(qū)域、部分保留區(qū)域和完全保留區(qū)域，所述完全去除區(qū)域的黑矩陣感光材料和擋墻感光材料被完全去除，所述部分保留區(qū)域的黑矩陣感光材料被保留而擋墻感光材料被去除，所述完全保留區(qū)域黑矩陣感光材料與擋墻感光材料均予以保留，所述部分保留區(qū)域和所述完全保留區(qū)域形成黑矩陣和位于所述黑矩陣之上的擋墻； 在所述黑矩陣和所述擋墻限定出的次像素區(qū)內噴入彩色墨水，固化后得到彩色濾光片。
6.根據權利要求5所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面，并將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上包括 將黑矩陣感光材料旋涂或刮涂于玻璃基板表面，將擋墻感光材料旋涂或刮涂于黑矩陣感光材料上。
7.根據權利要求5所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述將黑矩陣感光材料涂覆在所述玻璃基板表面之后還包括 對涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板進行前烘烤。
8.根據權利要求7所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述對涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板進行前烘烤包括 將涂覆有黑矩陣感光材料的玻璃基板在50°C _150°C下烘烤20-350秒。
9.根據權利要求5所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述將擋墻感光材料涂覆在所述黑矩陣感光材料上之后還包括 對涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板進行前烘烤。
10.根據權利要求9所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述對涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板進行前烘烤包括 將涂覆有擋墻感光材料的玻璃基板在50°C -150°C下烘烤20-350秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色濾光片及其制造方法，屬于液晶顯示器領域。該彩色濾光片包括一玻璃基板、經一次曝光顯影工藝后同時形成于所述玻璃基板上的黑矩陣和擋墻和以噴墨方式形成于所述多個次像素區(qū)內的多個彩色濾光單元，所述擋墻位于所述黑矩陣上，所述黑矩陣和所述擋墻限定出多個次像素區(qū)。本發(fā)明實施例能夠簡化噴墨法制備彩色濾光片的制程工藝。本發(fā)明的技術方案適用于彩色濾光片制備工藝中。
文檔編號G03F7/38GK102707353SQ20111022312
公開日2012年10月3日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者李琳, 舒適, 薛建設, 趙吉生 申請人:京東方科技集團股份有限公司