彩色滤光片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种彩色滤光片，其包括一基板、一位于基板上的黑矩阵，该黑矩阵限定若干个次像素区及位于若干个次像素区中通过喷墨法形成的若干个颜色层。该黑矩阵组成包括：５５ｗｔ％（ｗｅｉｇｈｔ％，即重量（质量）百分比）及以下的炭黑、１５至９５ｗｔ％的高分子聚合体以及２５ｗｔ％及以下的其它添加物。所述高分子聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物。本发明专利技术的彩色滤光片的黑矩阵单层结构即能达成喷墨法彩色滤光片制程中的传统黑矩阵与挡墙双层结构的效果。本发明专利技术还提供上述彩色滤光片的制造方法，其省去了制作挡墙的步骤，使制造工时减少，成本降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种彩色滤光片及一种彩色滤光片的制造方法。
技术介绍
由于液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)为非主动发光的组件，必 须透过内部的背光源提供光源，搭配驱动IC与液晶控制形成黑、白两色的 灰阶显示，再透过彩色滤光片(Color Filter, CF)的红(R)、乡录(G)、蓝(B)三种颜 色层提供色相，形成彩色显示画面，因此彩色滤光片为液晶显示器彩色化的 关键零组件。彩色滤光片为达到高分辨率、高色彩对比度以及为避免出现LCD各次 像素间漏光现象的出现，利用黑矩阵(Black Matrix, BM)将红、绿、蓝三 种颜色层分别隔开。黑矩阵的材料一般为金属，如铬，或有机材料，如碳黑 树脂材料。金属铬是一种对环境不利的元素，且于制程过于繁瑣。因此，以 碳黑树脂材料制造黑矩阵为 一 个发展趋势。传统运用颜料分散-光微影法以碳黑树脂材料制造黑矩阵时，由于最终 要求黑矩阵的厚度相对较薄，因太厚会使黑矩阵曝光不完全，而光学密度 (Optical Density)值要高。而且传统碳黑树脂材料于曝光显影后表面的平 整度，因受碳黑不易被显影带走，且又是非连续相的影响，而较不平整。故， 当以喷墨法制造彩色滤光片时，墨水由于碳黑树脂材料表面粗糙，物理上就 较容易被润湿；此外，传统碳黑树脂材料表面能太高，对墨水的亲和性太好， 故两原因下，会使相邻的颜色墨水发生混色的现象。常见的解决方法为传统 黑矩阵上形成上一挡墙层。但是，如此一来，喷墨法制程简单的优点即不易 凸显。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种于制造中可省去形成挡墙层的彩色滤光片及 一种彩色滤光片的制造方法。一种彩色滤光片，其包括一基板、 一位于基板上的黑矩阵，该黑矩阵限定若干次像素区及位于若干个次像素区中通过喷墨法形成的若干个颜色层。该黑矩阵組成包括55wt。/。及以下的碳黑、15至95 wt。/o的高分子聚合体以 及25wt。/。及以下的其它添加物。所述高分子聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物。一种彩色滤光片的制造方法，包括以下步骤于一基板上形成一黑矩阵，该黑矩阵组成包括55wt。/。及以下的碳黑、 15至95 wt。/。的高分子聚合体以及25 wt。/o及以下的其它添加物，所述高分子 聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物，该黑矩阵限定若干次像素区；通过一喷墨装置利用喷墨法将墨水填充至若干次像素区；干燥固化若干次像素区中的墨水，从而形成若干颜色层。一种彩色滤光片的制造方法，包括以下步骤提供一喷墨法彩色滤光片制程的黑矩阵用的光阻材料，该光阻材料组成 包括占光阻材料中所有可固化成分的比例55 wt。/。及以下的碳黑、占光阻 材料中所有可固化成分的比例15至95wt。/o的单体或寡聚物或高分子树脂， 以及占光阻材料中所有可固化成分的比例25 wt。/。及以下的其它添加物，所 述单体或寡聚物或高分子树脂包括氟素或硅氧烷的化合物；于一基板上涂布该光阻材料，然后经干燥，爆光，显影及固化该光阻材 料层而形成黑矩阵，该黑矩阵限定若干次像素区；通过一喷墨装置利用喷墨法将墨水填充至若千次^象素区； 干燥固化若干次像素区中的墨水，从而形成若干个颜色层。 相较于现有技术，所述的彩色滤光片的黑矩阵单层结构即能达成喷墨法 彩色滤光片制程中的传统黑矩阵与挡墙双层结构的效果。所述的彩色滤光片 的制造方法，省去了制作挡墙的步骤，使制造工时减少，成本降低。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的一种彩色滤光片的结构示意图。 图2至图6为本专利技术第二实施例提供的一种彩色滤光片制造方法的流程 示意图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一 步的详细说明。请参阅图1，本专利技术第一实例提供的一彩色滤光片100，该彩色滤光片 100包括一基板102、位于基板102上的黑矩阵106及位于由黑矩阵106限 定的若干个次像素区中的若干个颜色层114。基板102可采用玻璃或塑料板或硅芯片的基板。黑矩阵106的组成包括 55 wt。/。及以下的碳黑、15至95 wt。/。的高分子聚合体以及25 wt。/。及以下的其 它添力口物。优选的，黑矩阵106的厚度大于0.1微米(nm),较佳为0.3至2.5pm。优选的，碳黑的较佳比例为15至45 wt°/。。碳黑的含量比例小于55 wt%, 可获得黑矩阵较高的平整度，而小于45 wt。/。会平整度更佳。优选的，高分子聚合体的较佳比例为25至85 wt%。该高分子聚合体包 括氟素或硅氧烷的化合物。该氟素或硅氧烷的化合物可以为非反应性氟素树 脂或非反应性硅氧烷树脂，该化合物形成树脂的反应发生在黑矩阵形成前； 亦可以为反应性氟素单体及寡聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物所构成的 聚合体，该化合物形成聚合体的反应发生在黑矩阵形成的过程。此外，该氟 素或硅氧烷的化合物，其官能基除包括氟或硅氧基外，尚可包括其它官能基， 如压克力基、羟基(-OH)、氢氰酸基(-HCN)、氨基(-NH)、异氰酸基(-NCO)、 羧基(-COOH)、硫氢基(-SH)、环氧基、苯环(Aromatic Ring)、酰胺基(Amide)、 脂类(Ester)、氨脂(Urethane)、硅氧烷(Siloxane)、硫化物(Sulfide)、乙烯基 (Vinyl)、酸酐(Anhydride)、尿素树脂(Urea)、碳酸(Carbonate)、磷酸脂(Phosphate Ester)、砜(Sulfone)等，故可为氟素压克力树脂或氟素压克力寡聚物所构成的 聚合体，或者是硅氧烷压克力树脂或硅氧烷压克力寡聚物所构成的聚合体。若该氟素或硅氧烷的化合物为非反应性氟素树脂或非反应性硅氧烷树 脂，则非反应性氟素树脂或非反应性硅氧烷树脂的较佳比例为0.01至30 wt%,优选为0.01至5 wt%。若该氟素或硅氧烷的化合物为反应性氟素单体 及寡聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物所构成的聚合体，则反应性氟素单体 及寡聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物的较佳比例为5至95 wt%，优选为 15至60wt。/。。足量的氟素或硅氧烷化合物的成分，有助于降低表面能，使 墨水的亲和性变差，以解决相邻的颜色墨水发生混色的问题。过量的氟素或 硅氧烷化合物的成分，则容易在制作黑矩阵106的过程中发生显影残留。上 述实施方式所形成黑矩阵106，若使用表面张力为30dyne/cm(达因/厘米)的 测定液以接触角来断定其表面能，则20度以上的接触角是可以使用的，但25度到70度之间会是更佳的角度，最佳角度应为35度到65度之间。此外，其余的高分子聚合体，则包括单体或寡聚物与光起始剂形成的高 分子聚合体或包括高分子树脂。高分子树脂包括但不限于压克力树脂，单体 或寡聚物包括但不限于三羟曱基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季 戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种o优选的，其它添加物包括反应后剩下起始剂或分散剂。其中，该起始剂包括光起始剂。该光起始剂包括二(二曱基胺基)二苯 曱酮(4，4-bis(dimethylamino)) 、 二(二乙基胺基)二苯甲酮 (4，4，-Bis(Diethylamino)Benzophenone)、曱氧基苯-二(三氯甲基)-三氮杂苯 (2-(4-Methoxy本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片，其特征在于：包括，　一基板；　一位于基板上的黑矩阵，该黑矩阵组成包括：５５ｗｔ％及以下的碳黑、１５至９５ｗｔ％的高分子聚合体以及２５ｗｔ％及以下的其它添加物，所述高分子聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物，该黑矩阵限定 若干次像素区；及位于若干个次像素区中通过喷墨法形成的若干个颜色层。

【技术特征摘要】
1.一种彩色滤光片，其特征在于包括，一基板；一位于基板上的黑矩阵，该黑矩阵组成包括55wt％及以下的碳黑、15至95wt％的高分子聚合体以及25wt％及以下的其它添加物，所述高分子聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物，该黑矩阵限定若干次像素区；及位于若干个次像素区中通过喷墨法形成的若干个颜色层。2. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵的厚度大于0.1 微米。3. 如权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵的厚度为0.3 至2.5微米。4. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述碳黑的比例为15至 45 wt%。5. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述高分子聚合体的比例 为25至85 wt%。6. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述氟素或硅氧烷的化合 物为非反应性氟素树脂或非反应性硅氧烷树脂。7. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述氟素或硅氧烷的化合 物为反应性氟素单体及寡聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物所构成的聚 合体。8. 如权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，所述非反应性氟素树脂或 非反应性硅氧烷树脂的比例为0.01至30 wt%。9. 如权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，所述非反应性氟素树脂或 非反应性硅氧烷树脂的比例为0.01至5 wt%。10. 如权利要求7所述的彩色滤光片，其特征在于，所述反应性氟素单体及寡 聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物所构成的聚合体的比例为5至95 wt%。11. 如权利要求7所述的彩色滤光片，其特征在于，所述反应性氟素单体及寡 聚物或反应性硅氧烷单体及寡聚物所构成的聚合体的比例为15至60 wt%。12. 如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵对表面张力为 30达因/厘米的测定液的接触角大于20度。13. 如权利要求12所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵对表面张力 为30达因/厘米的测定液的接触角在25度到70度之间。14. 如权利要求12所述的彩色滤光片，其特征在于，所述黑矩阵对表面张力 为30达因/厘米的测定液的接触角在35度到65度之间。15. —种彩色滤光片的制造方法，包括以下步骤 于一基板上形成一黑矩阵，该黑矩阵组成包括55wt。/。及以下的碳黑、15 至95 wt。/。的高分子聚合体以及40 wt。/o及以下的其它添加物，所述高分子 聚合体包括氟素或硅氧烷的化合物，该黑矩阵限定若干次像素区； 通过一喷墨装置利用喷墨法将墨水填充至若干次像素区； 干燥固化若干次像素区中的墨水，从而形成若干颜色层。16. 如权利要求15所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于，所述喷墨法 包括同步喷墨法或分步喷墨法。17. 如权利要求15所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于，所述彩色滤 光片制造方法进一步包括一步骤于该基板上形成覆盖黑矩阵及颜色层的 一保...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟源，王宇宁，周景瑜，
申请(专利权)人：ICF科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]