專利名稱：制作具有光散射效果的彩色濾光層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種制作彩色濾光層的方法，尤指-一種制作具有粗糙 表面以提供光散射效果的彩色濾光層的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板已被廣泛地運(yùn)用在許多電子裝置的顯示器上，例如手提式計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)與平面電視等。而液晶顯示面板可簡單區(qū) 分為兩類， 一種是穿透式，另一種是反射式。前者利用背光源作為光 源，后者利用環(huán)境光作為光源。但對于穿透式液晶顯示器來說，因?yàn)?其背光源需要電力供應(yīng)，所以要降低其電力消耗量并不容易，但對于 反射式液晶顯示器來說，在光亮的環(huán)境下反而有利于節(jié)省能源，但不 幸的是在沒有光線時(shí)它是無法顯示的。為了克服上述兩種液晶顯示器的缺點(diǎn)，已經(jīng)研發(fā)出一種半穿透式 液晶顯示器，該半穿透式液晶顯示器在穿透模式或在反射模式都可以 顯示出畫面。在光亮的環(huán)境下，關(guān)掉背光源，則半穿透式液晶顯示器 的電力消耗量會(huì)比穿透式液晶顯示器低。相反地，在沒有光線的環(huán)境 下，打開背光源，半穿透式液晶顯示器的畫面質(zhì)量會(huì)比反射式液晶顯 示器好。請參考圖1，圖1為公知半穿透式液晶顯示面板的剖面圖。如圖 1所示，公知半穿透式液晶顯示面板10包含下部基板20(也可稱為陣 列基板)、上部基板30(也可稱為彩色濾光片基板)與設(shè)置在下部基版 20與上部基板30之間的液晶分子層40。而半穿透式液晶顯示面板 10另包含多個(gè)像素區(qū)22，并且各像素區(qū)22可區(qū)分為反射區(qū)221與穿 透區(qū)222。上部基板30包含多個(gè)彩色濾光片32，對應(yīng)于像素區(qū)22 設(shè)置；以及黑色矩陣34，設(shè)置在彩色濾光片32之間。下部基板20另包含多個(gè)反射電極24，設(shè)置在反射區(qū)221內(nèi)；以及多個(gè)穿透電極28,設(shè)置在穿透區(qū)222內(nèi)。其中在反射區(qū)221內(nèi) 的各反射電極24設(shè)置在具有粗糙表面的凸塊結(jié)構(gòu)(bump stmcture)26 上，并且因凸塊結(jié)構(gòu)26而具有粗糙表面，并且粗糙表面可使入射的 環(huán)境光具有光散射效果。然而，公知半穿透式液晶顯示面板IO仍具有一些缺點(diǎn)。首先， 彩色濾光片32設(shè)置在上部基板30之上，因此無法精確地對應(yīng)排列至 下部基板20的像素區(qū)22內(nèi)，造成公知半穿透式液晶顯示面板10的 開口率下降。其次，凸塊結(jié)構(gòu)26的功能之一是使反射電極24具有粗 糙表面，然而，要產(chǎn)生具有粗糙表面的凸塊結(jié)構(gòu)26至少需要兩個(gè)形 成步驟，其中一個(gè)步驟是在各反射區(qū)221內(nèi)產(chǎn)生凸塊結(jié)構(gòu)26，另一 步驟是形成粗糙表面，因此制造成本相對提高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種利用單一工藝以制作具有粗糙 表面的彩色濾光層的方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種制作彩色濾光層的方 法。首先，提供基板，并且在該基板上涂布彩色濾光層。然后，圖案 化該彩色濾光層。接著，進(jìn)行后烘烤工藝，使得該彩色濾光層形成粗 糙表面，其中該彩色濾光層具有的表面粗糙度指數(shù)介于0.5到2.0微 米之間。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種制作彩色濾光層的 方法。首先，提供基板，并且在該基板上涂布彩色濾光層。然后，圖 案化該彩色濾光層，且該彩色濾光層的表面附近具有較低的交鏈密 度。接著，進(jìn)行后烘烤工藝，使得該彩色濾光層形成粗糙表面。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供-一種制作彩色濾光層的 方法。首先，提供基板，并且在該基板上涂布彩色濾光層，且該彩色 濾光層包含表面感光起始劑，且該表面感光起始劑具有低感光度。然 后，圖案化該彩色濾光層，且該彩色濾光層在其表面附近具有較低的 交鏈密度。接著，進(jìn)行后烘烤工藝，將該彩色濾光層烘烤后使得該彩色濾光層形成粗糙表面。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種制作彩色濾光層的 方法。首先，提供基板，并且在該基板上涂布彩色濾光層。然后，在 該彩色濾光層上形成粗糙表面。


圖1是公知半穿透式液晶顯示面板的剖面圖；圖2到圖4是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一種制作具有光散射效果的 彩色濾光層的方法示意圖；圖5是半穿透式液晶顯示面板結(jié)合圖4所示的彩色濾光層的示意圖。
具體實(shí)施方式
請參考圖2到圖4。圖2到圖4是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一種制 作具有光散射效果的彩色濾光層的方法示意圖。請注意本實(shí)施例的彩 色濾光層是并入半穿透式液晶顯示面板的陣列基板上的彩色濾光層， 但本發(fā)明的方法并未局限于此。而上述彩色濾光層可以應(yīng)用在任何種 類的顯示面板，如圖2所示，提供半穿透式液晶顯示面板的陣列基板 50，陣列基板50包含多個(gè)像素區(qū)52，并且各像素區(qū)52可區(qū)分為反 射區(qū)521與穿透區(qū)522。 一般來說，液晶分子層(圖2未示出)在反射 區(qū)521的厚度較穿透區(qū)522的厚度薄。各像素區(qū)52另包含薄膜晶體 管(圖未示出)；反射電極54，設(shè)置在反射區(qū)521內(nèi)；以及穿透電極 56，設(shè)置在穿透區(qū)522內(nèi)。然后，在陣列基板50上涂布彩色濾光層 58，例如旋轉(zhuǎn)涂布法(spin coating),并且進(jìn)行預(yù)烤工藝(pre-bake process)以烘烤彩色濾光層58。預(yù)烤工藝的目的是將彩色濾光層58 的多余溶劑與水分預(yù)先排除以增加彩色濾光層58與陣列基板50間的 黏著力。如圖3所示，本實(shí)施例利用掩模板進(jìn)行曝光與顯影工藝 (exposure-and-development process)以圖案化彩色濾光層58。彩色濾光 層58包含顏料(pigments)，用來過濾其它顏色的入射光，例如假如要形成紅色彩色濾光層，則可以加入紅色顏料，而針對其它顏色濾光 層(如綠色或藍(lán)色彩色濾光片)，可以加入綠色顏料或藍(lán)色顏料。彩色濾光層58另包含樹脂(resin)、分散劑(dispersants)、單體(monomers)、 起始劑(initiators)、溶劑以及其它添加物。起始劑的功能是在曝露于 特定波長的光線(例如紫外光)下用于起始單體的聚合作用。因此， 己曝光的單體將在彼此間形成交鏈，并且轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬，而未曝光的彩 色濾光層58則將在顯影時(shí)被溶解并移除。 一般來說，起始劑可分為 縱向感光起始劑(through cure initiators,例如MMMP)與表面感光起 始劑(surface cure initiators,例如HCPK)。當(dāng)表面感光起始劑在彩色 濾光層58的表面附近開始起始聚合作用時(shí)，縱向感光起始劑為負(fù)責(zé) 縱軸(垂直)方向的起始聚合作用。在本實(shí)施例中，表面感光起始劑具 有低感光度會(huì)使得彩色濾光層58表面附近的交鏈不足，可通過像選 擇低感光度表面起始劑的方式或使用較一般劑量少的微量表面感光 起始劑的方式來降低表面感光起始劑的感光度。表面感光起始劑的低 感光度會(huì)造成彩色濾光層58的上層部分在顯影時(shí)具有低交鏈密度， 并且使得彩色濾光層58在曝光與顯影工藝之后上層部分較其它部分 潮濕與寬松。如圖4所示，進(jìn)行后烘烤工藝以排除彩色濾光層58的多余溶劑 與水分。請注意彩色濾光層58會(huì)因交鏈不足而在加熱時(shí)收縮，以致 于彩色濾光層58的表面將在后烘烤工藝后變?yōu)榇植?。在?yōu)選實(shí)施例 中，表面感光起始劑與縱向感光起始劑在進(jìn)行曝光與顯影工藝之前在 彩色濾光層58中的重量比值約略介于0.2到0.6之間，而在彩色濾光層的后烘烤工藝之后，表面感光起始劑與縱向感光起始劑的重量比值 約略介于0.22到0.58的范圍內(nèi)。請參考圖5。圖5是半穿透式液晶顯示面板結(jié)合圖4所示的彩色 濾光層的示意圖。如圖5所示，連結(jié)陣列基板50與透明基板70，并 且在其中設(shè)置液晶分子層80。在反射區(qū)521中的環(huán)境光是通過反射 電極54反射與彩色濾光層58的粗糙表面散射，而背光源則是經(jīng)過穿 透區(qū)56、彩色濾光層58、液晶分子層80以及透明基板70，其中當(dāng) 背光源的光線經(jīng)過彩色濾光層58的粗糙表面時(shí)也會(huì)散射。在本實(shí)施例中，彩色濾光層58具有表面粗糙指數(shù)(surface roughness index Rz， 十點(diǎn)平均粗糙度)，其介于0.5至U2.0微米Otm)之間。光學(xué)散射特性在 表面粗糙指數(shù)處于該范圍內(nèi)的情況會(huì)是最優(yōu)的。因此，彩色濾光層 58的粗糙表面在反射區(qū)521與穿透區(qū)522內(nèi)都可具有光散射效果。可見本發(fā)明的方法只需單一曝光與顯影工藝在對應(yīng)的陣列基板 的像素區(qū)內(nèi)形成特定顏色的彩色濾光片，并且也在同一曝光與顯影工 藝內(nèi)形成可散射光線的粗糙表面。然而本發(fā)明的方法并未局限于利用 曝光與顯影工藝形成半穿透式液晶顯示面板的彩色濾光層，而任何可 形成彩色濾光層的方法也可并且任何顯示面板的任何需要光散射功 能的彩色濾光層結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用。綜上所述，利用本發(fā)明的方法所形成的彩色濾光層可提供彩色濾 光與光散射的效果，并且可由單一工藝形成彩色濾光層，所以制造成 本可因此而降低。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的 均等變化與改進(jìn)，都應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1. 一種制作彩色濾光層的方法，其包含提供基板；在該基板上涂布彩色濾光層；圖案化該彩色濾光層；以及進(jìn)行后烘烤工藝，使得該彩色濾光層形成粗糙表面，其中該彩色濾光層具有的表面粗糙度指數(shù)介于0.5到2.0微米之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該彩色濾光層包含縱向感光 起始劑與表面感光起始劑。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該表面感光起始劑包含低感 光度的表面感光起始劑。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中在圖案化該彩色濾光層之前， 該表面感光起始劑與該縱向感光起始劑的重量比值約略介于0.2到 0.6之間。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中在該后烘烤工藝之后，該表 面感光起始劑與該縱向感光起始劑的重量比值約略介于0.22到0.58 的范圍內(nèi)。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包含預(yù)烘烤工藝，以烘烤該彩 色濾光層。
7、 一種制作彩色濾光層的方法，其包含 提供基板；在該基板上涂布彩色濾光層；圖案化該彩色濾光層，且該彩色濾光層的表面附近具有較低的交鏈密度；以及進(jìn)行后烘烤工藝，使得該彩色濾光層形成粗糙表面。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中該彩色濾光層包含縱向感光 起始劑與表面感光起始劑。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中在該粗糙表面附近，具有微 量的該表面感光起始劑。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中在圖案化該彩色濾光層之前， 該表面感光起始劑與該縱向感光起始劑的重量比值約略介于0.2到 0.6之間。
11、如權(quán)利要求8所述的方法，其中該表面感光起始劑包含低感 光度的表面感光起始劑。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中該低感光度的表面感光起 始劑位于該粗糙表面附近。
13、 如權(quán)利要求7所述的方法，還包含預(yù)烘烤工藝，以烘烤該彩 色濾光層。
14、 一種制作彩色濾光層的方法，其包含 提供基板；在該基板上涂布彩色濾光層，且該彩色濾光層包含表面感光起始 劑，該表面感光起始劑具有低感光度；圖案化該彩色濾光層，且該彩色濾光層在其表面附近具有較低的 交鏈密度；以及進(jìn)行后烘烤工藝，將該彩色濾光層烘烤后使得該彩色濾光層形成 粗糙表面。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該低感光度的表面感光起 始劑為微量的表面感光起始劑。
16、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該彩色濾光層還包含縱向感光起始劑。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中在圖案化該彩色濾光層之 前，該表面感光起始劑與該縱向感光起始劑的重量比值約略介于0.2 到0.6之間。
18、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中在該后烘烤工藝后，該表 面感光起始劑與該縱向感光起始劑的重量比值約略介于0.22到0.58 的范圍內(nèi)。
19、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包含預(yù)烘烤工藝，以烘烤該 彩色濾光層。
20、 一種制作彩色濾光層的方法，其包含 提供基板；在該基板上涂布彩色濾光層；以及 在該彩色濾光層上形成粗糙表面。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該粗糙表面的表面粗糙度 指數(shù)介于0.5到2.0微米之間。
22、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該彩色濾光層的表面附近， 具有較低的交鏈密度。
23、 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該彩色濾光層包含表面感光起始劑。
24、如權(quán)利要求23所述的方法，其中該表面感光起始劑具有低感光度。
全文摘要
一種彩色濾光層的方法。首先，提供基板，并且在基板上涂布彩色濾光層。然后，圖案化彩色濾光層。接著，進(jìn)行后烘烤工藝，使得彩色濾光層形成粗糙表面，其中彩色濾光層具有的表面粗糙度指數(shù)(Rz)介于0.5到2.0微米(μm)之間。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101226299SQ20071000208
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者方斯郁, 游家華, 簡廷憲 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司