專利名稱：彩色濾光片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片及其制造方法，尤其涉及一種在反射式顯示屏表面形成彩色濾光片及其制造方法。
背景技術(shù)：
平面顯示裝置，如液晶顯示器、電泳式電子紙顯示屏等通常需要利用彩色濾光片將通過的白光轉(zhuǎn)化為紅、綠、藍三基色光束達到顯示不同色彩影像的效果。彩色濾光片主要包括黑矩陣和著色層，該著色層是由交替排列的紅、綠、藍三色顏色層組成。近年來發(fā)展了一種利用噴墨印刷(inkjet printing)形成彩色濾光片的方法。該方法主要包括以下步驟首先在襯底上依次形成黑矩陣層和第一光阻層；通過光罩對該第一光阻層進行曝光和顯影，將光罩上具有的圖案轉(zhuǎn)印到第一光阻層上，形成多個圖案化的光阻矩陣；對黑矩陣層進行蝕刻，并在蝕刻之后去除剩余的光阻矩陣，得到圖案化的黑矩陣；在黑矩陣上形成第二光阻層并進行曝光和顯影，在黑矩陣上形成多個擋墻；進行噴墨印刷工序?qū)㈩伭夏?紅色、綠色、藍色)注入到兩個擋墻之間的空間中。隨后進行熱烘烤程序(thermal bakingprocess)以將顏料固化。在該濾光片的制造方法中，為了將光罩上具有的圖案轉(zhuǎn)印到黑矩陣上，需經(jīng)過兩道制程，即首先利用光罩曝光第一光阻層，將光罩的的圖案轉(zhuǎn)印到第一光阻層上形成光阻矩陣，然后再以光阻矩陣做保護對不需要的黑矩陣層進行蝕刻去除，并去除多余的剩余的光阻矩陣得到圖案化的黑矩陣。這種制程設(shè)計的步驟繁多且復(fù)雜，多次的曝光顯影會影響到最終黑矩陣和擋墻圖案的精確度。另外由于前述的濾光片制造方法多用于玻璃襯底的濾光片制作，當(dāng)此種濾光片應(yīng)用于電泳式電子紙顯示屏?xí)r，由于電子紙是軟性的，因此將采用依此種方法所制得的玻璃襯底濾光片與電子紙進行層疊時，會產(chǎn)生氣泡等貼合不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種不需要經(jīng)過多次曝光形成黑矩陣的彩色濾光片的制造方法。本發(fā)明還提供一種在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的制造方法。本發(fā)明還提供一種彩色濾光片。本發(fā)明還提供一種具有彩色濾光片的反射型顯示裝置。一種彩色濾光片的制造方法，該方法包括以下步驟在一透明襯底上涂布一層透明感光材料層；利用一表面具有凹形圖樣的公模在透明感光材料層上形成一凸起于透明襯底表面的透明矩陣，該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域；固化所述透明矩陣；利用噴墨印刷法在多個像素區(qū)域內(nèi)涂布顏料墨水；固化顏料墨水， 形成多個彩色濾光薄膜。一種在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的制造方法，該方法包括以下步驟在一反射式顯示屏上涂布一層透明感光材料層；利用一表面具有凹形圖樣的公模在所述透明感光材料層上形成一凸起于反射式顯示屏表面的透明矩陣，該透明矩陣在反射式顯示屏上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域；固化所述透明矩陣；利用噴墨印刷法在多個像素區(qū)域內(nèi)涂布顏料墨水；固化顏料墨水，形成多個彩色濾光薄膜。一種彩色濾光片，依次包括透明襯底層；透明矩陣層，該透明矩陣層為利用模壓方法形成的凸起于透明襯底表面的透明矩陣，該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域著色層，該著色層設(shè)置在所述像素區(qū)域內(nèi)。一種具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，依次包括反射式顯示屏層；透明矩陣層，該透明矩陣層為利用模壓方法形成的凸起于反射式顯示屏層表面的透明矩陣，該透明矩陣在反射式顯示屏層上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域著色層，該著色層設(shè)置在所述像素區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明采用一表面具有凹形圖樣的公模在透明感光材料層上形成一凸起于透明襯底表面的透明矩陣，該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域，無需在襯底上形成黑矩陣，不需要多次曝光顯影操作。本發(fā)明所揭露的彩色濾光片的制造方法可以用于制造柔性襯底的彩色濾光片，采用柔性透明襯底制造彩色濾光片可以和電子紙很好的貼合，不會產(chǎn)生氣泡等貼合不良的問題。本發(fā)明所揭露的彩色濾光片的制造方法還可以用于直接在在黑白式的反射式顯示屏上形成彩色濾光薄膜層。


圖1為本發(fā)明第一實施方式中彩色濾光片的制造方法流程圖。圖2是本發(fā)明第一實施方式中彩色濾光片的制造方法過程示意圖。圖3是本發(fā)明第一實施方式中公模的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明第二實施方式中在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法過程示意圖。圖5為本發(fā)明第二實施方式中彩色濾光片的制造方法流程圖。主要元件符號說明步驟S101、 S102、 S103、 S104、 S105、 S201、 S202、 S203、 S204、 S205透明襯底10透明感光材料層20、 220公模30、 320凸塊陣列31凹槽32、 322透明矩陣40、 420像素區(qū)域41、 421紫外光光源50、 520
噴嘴60、 620顏料墨水61、 621反射式顯示屏70基板71電子紙本體72第一電極721第二電極722電泳層723 如下具體實施方式
將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式請參考圖1及圖2A-2E，為對本發(fā)明第一實施方式中彩色濾光片的制造方法進行說明。在步驟SlOl中，請參考圖2A，在透明襯底10上涂布一層透明感光材料層20。透明襯底10可以由具有高透光性的柔性塑料制成，可以是聚異戊二烯(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二脂(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等透明塑料材質(zhì)，在本實施例中，該柔性塑料較佳地為聚對苯二甲酸乙二脂(PET)材料。透明襯底10也可以選用玻璃基板。所述透明感光材料層20可以采用感光樹脂材料，在本實施方式中透明感光材料層20采用輻射干燥型的感光樹脂材料。在步驟S102中，請參考圖2B，將一具有凹形圖樣的公模30壓在透明感光材料層20上，用來形成一凸起于透明襯底10表面的透明矩陣40。請一并結(jié)合圖3，公模30是矩形的平板，公模30包括多個凸設(shè)于公模30表面的凸塊陣列31，以及凹陷于公模30表面的凹槽32。公模30壓在透明感光材料層20上，透明感光材料層20的感光樹脂全部填充于公模 30表面的凹槽32圖樣內(nèi)，脫去公模30后在所述透明襯底10形成一凸起于透明襯底10表面的透明矩陣40，該透明矩陣40在透明襯底10上分割出多個由透明矩陣40相互隔開的像素區(qū)域41。在本實施方式中，公模30可以是材質(zhì)金屬的，公模30表面的凹槽32圖樣可以通過化學(xué)蝕刻、鐳射雕刻或者機械刀具在公模30表面加工形成。在其它實施方式中，步驟102 中采用的具有凹形圖樣的公模也可以是輪狀的，與平板狀的公模30類似，滾輪狀公模表面設(shè)有凹陷于滾輪表面的凹槽以及凸設(shè)于滾輪表面的凸塊陣列，通過滾輪狀公模的滾動，在透明襯底10上形成一凸起于透明襯底10表面的透明矩陣40，該透明矩陣40在透明襯底 10上分割出多個由透明矩陣40相互隔開的像素區(qū)域41。在步驟S103中，請參考圖2C，將具有透明矩陣40的透明襯底10暴露于紫外光 (UV)光源50之下進行曝光處理，以固化該透明矩陣40。在本實施方式中透明感光材料層 20可以采用流動性較低的樹脂材料，可以將壓在透明感光材料層20上公模30先脫模后再對透明矩陣40進行固化。在其它實施方式中，透明感光材料層20可以采用流動性較高的樹脂材料，此時若是將壓在透明感光材料層20上公模30先脫模后再對透明矩陣40進行固化，脫模后的透明矩陣40由于樹脂材料流動性較高可能會變形，導(dǎo)致固化后的透明矩陣40形狀不規(guī)整。在透明感光材料層20可以采用流動性較高的樹脂材料的條件下，先對透明矩陣40進行固化然后再將壓在透明感光材料層20上公模30進行脫模。具體的是將UV從透明襯底10的一側(cè)向透明矩陣40進行曝光并固化透明矩陣40，然后對公模30進行脫模。也可以使用透明塑膠或者透明玻璃材質(zhì)的公模30，將UV從公模30的一側(cè)向透明矩陣40進行曝光并固化透明矩陣40，然后對公模30進行脫模。在步驟S104中，請參考圖2D，采用噴墨印刷的方式，利用噴嘴60將顏料墨水 61 (紅色顏料墨水、綠色顏料墨水、藍色顏料墨水)定位涂布于像素區(qū)域41內(nèi)。固化后的透明矩陣40將透明襯底10上分割出多個像素區(qū)域41，透明矩陣40同時作為一個擋壁分隔在各個像素區(qū)域41之間。由于透明矩陣40的分隔作用，不同像素區(qū)域41間的顏料墨水 61不會溢出到相鄰的區(qū)域內(nèi)而產(chǎn)生顏料的共混問題。在本實施例中顏料墨水61采用光致固化型墨水，該墨水主要成分包括用于提供顏色特性的顏料、樹脂粘合劑、具有乙烯基不飽和雙鍵的多官能團單體、光致聚合引發(fā)劑、 分散劑以及其它添加劑。用于為墨水提供顏色特性的紅色顏料可以是萘酚紅顏料，雙偶氮縮合物顏料等，藍色顏料包括銅酞菁類顏料等，綠色顏料包括銅酞菁類顏料及其金屬配合物等。在步驟S105中，請參考圖2E，將已經(jīng)涂布好顏料墨水61的透明襯底10，暴露于紫外光光源50下對顏料墨水61進行固化，顏料墨水61經(jīng)UV固化后，在透明襯底10上形成彩色濾光薄膜。一般在步驟S104中對顏料墨水61的涂布量進行控制，使形成的彩色濾光薄膜厚度在0. 1 10微米之間。在本實施方式中彩色濾光薄膜厚度在5微米左右的R、G、B三種顏色的濾光片薄膜。在其它實施方式中，顏料墨水61也可以選用熱固化型墨水，該墨水主要成分包括用于提供顏色特性的顏料、樹脂粘合劑、具有乙烯基不飽和雙鍵的多官能團單體、熱聚合引發(fā)劑、分散劑以及其它添加劑。在使用熱固化型墨水時，步驟S105就采用熱固化的方式。將將已經(jīng)涂布好顏料墨水61的透明襯底10，進行烘烤，使顏料墨水61經(jīng)固化，在透明襯底10 上形成彩色濾光薄膜。本發(fā)明第一實施方式中所揭露的彩色濾光片的制造方法可以用于制造柔性襯底的彩色濾光片，柔性襯底的彩色濾光片可以和柔性的黑白反射式顯示屏貼，實現(xiàn)黑白反射式顯示屏的彩色化。例如將采用聚碳酸酯襯底的彩色濾光片應(yīng)用于電泳式電子紙顯示屏?xí)r，可以與電子紙緊密貼合，不會產(chǎn)生氣泡等不良現(xiàn)象。請參考圖4A-4E以及圖5，為對本發(fā)明第二實施方式中直接在黑白式的反射式顯示屏70上形成彩色濾光片73的制造方法進行說明。在第二實施方式中反射式顯示屏70以電泳式電子紙為例，反射式顯示屏70包括基板71以及電子紙本體72。電子紙本體72包括第一電極721、電泳層723以及第二電極 722。在其它實施方式中，反射式顯示屏70微膠囊電泳式電子紙、電視潤濕電子紙、微杯電泳式電子紙、干涉式電子紙顯示屏中的一種。在步驟S201中，請參考圖4A，在電子紙本體72上涂布一層透明感光材料層220。在步驟S202中，請參考圖4B，與第一實施方式相似將一具有凹形圖樣的公模320 壓在透明感光材料層220上。在本實施方式中透明感光材料層220的厚度約在5微米左右， 公模320表面的凹槽322的深度約在3微米左右，公模320表面的凹形槽的深度小于透明感光材料層220的厚度。在步驟S203中，請參考圖4C，在本實施方式中，公模320采用透明塑膠或者透明玻璃材質(zhì)制造。通過將紫外光光源520從公模320的一側(cè)向透明感光材料層220進行曝光并固化得到透明矩陣420，然后對公模320進行脫模。由于公模320表面的凹槽的深度小于透明感光材料層220的厚度，脫模后透明感光材料層220上形成一凸起于透明感光材料層 220表面的透明矩陣420。該透明矩陣420在電子紙本體72上分割出多個由透明矩陣420 相互隔開的像素區(qū)域421。在步驟S204中，請參考圖4D，采用噴墨印刷的方式，利用噴嘴620將顏料墨水621 定位涂布于像素區(qū)域421內(nèi)。在步驟S205中，請參考圖4E，利用紫外光光源520對顏料墨水621進行曝光，顏料墨水621經(jīng)UV固化后，在電子紙本體72上形成彩色濾光片得到一種具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，通過濾光片可以使反射式顯示屏70實現(xiàn)全彩顯示。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片的制造方法，該方法包括以下步驟 在一透明襯底上涂布一層透明感光材料層；利用一表面具有凹形圖樣的公模在透明感光材料層上形成一凸起于透明襯底表面的透明矩陣，該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域； 固化所述透明矩陣；利用噴墨印刷法在多個像素區(qū)域內(nèi)涂布顏料墨水； 固化顏料墨水，形成多個彩色濾光薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述公模為滾輪狀，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述公模是矩形的平板， 該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述透明襯底是玻璃襯底、聚異戊二烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于透明感光材料層采用感光樹脂材料。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于固化顏料墨水的方式是熱固化方式或者紫外線固化方式。
7.—種在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法，該方法包括以下步驟 在一反射式顯示屏上涂布一層透明感光材料層；利用一表面具有凹形圖樣的公模在所述透明感光材料層上形成一凸起于反射式顯示屏表面的透明矩陣，該透明矩陣在反射式顯示屏上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域；固化所述透明矩陣；利用噴墨印刷法在多個像素區(qū)域內(nèi)涂布顏料墨水； 固化顏料墨水，形成多個彩色濾光薄膜。
8.如權(quán)利要求7所述的在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法，其特征在于所述反射式顯示屏為微膠囊電泳式電子紙、電視潤濕電子紙、微杯電泳式電子紙、干涉式電子紙顯示屏中的一種。
9.如權(quán)利要求7所述的在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法，其特征在于透明感光材料層采用感光樹脂材料。
10.如權(quán)利要求7所述的在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法，其特征在于所述公模為滾輪狀，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽。
11.如權(quán)利要求7所述的在反射式顯示屏上形成彩色濾光片的方法，其特征在于所述公模是矩形的平板，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽。
12.一種彩色濾光片，依次包括 透明襯底層；透明矩陣層，該透明矩陣層為利用模壓方法形成的凸起于透明襯底表面的透明矩陣， 該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域著色層，該著色層設(shè)置在所述像素區(qū)域內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的彩色濾光片，其特征在于所述模壓方法為利用一滾輪狀公模，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽，通過該公模在透明襯底層上的滾動，在透明襯底層上形成一凸起于透明襯底層表面的透明矩陣層。
14.如權(quán)利要求12所述的彩色濾光片，其特征在于所述模壓方法為利用一矩形平板狀公模，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽，通過該公模壓合于透明襯底層上，在透明襯底層上形成一凸起于透明襯底層表面的透明矩陣層。
15.一種具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，依次包括反射式顯示屏層；透明矩陣層，該透明矩陣層為利用模壓方法形成的凸起于反射式顯示屏層表面的透明矩陣，該透明矩陣在反射式顯示屏層上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域著色層，該著色層設(shè)置在所述像素區(qū)域內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，其特征在于所述反射式顯示屏層為微膠囊電泳式電子紙、電視潤濕電子紙、微杯電泳式電子紙、干涉式電子紙顯示屏中的一種。
17.如權(quán)利要求15所述的具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，其特征在于所述模壓方法為利用一滾輪狀公模，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽，通過該公模在透明襯底層上的滾動，在透明襯底層上形成一凸起于透明襯底層表面的透明矩陣層。
18.如權(quán)利要求15所述的具有彩色濾光片的反射型顯示裝置，其特征在于所述模壓方法為利用一矩形平板狀公模，該公模包括多個凸設(shè)于公模表面的凸塊陣列，以及凹陷于公模表面的凹槽，通過該公模壓合于透明襯底層上，在透明襯底層上形成一凸起于透明襯底層表面的透明矩陣層。
全文摘要
一種彩色濾光片的制造方法，在一透明襯底上涂布一層透明感光材料層，利用一表面具有凹形圖樣的公模在透明感光材料層上形成一凸起于透明襯底表面的透明矩陣，該透明矩陣在透明襯底上分割出多個由透明矩陣相互隔開的像素區(qū)域。固化所述透明矩陣，并利用噴墨印刷法在多個像素區(qū)域內(nèi)涂布顏料墨水，然后固化顏料墨水，形成多個彩色濾光薄膜。本發(fā)明所提供的彩色濾光片的制造方法無需在襯底上形成黑矩陣，不需要多次曝光顯影操作。
文檔編號G02B26/02GK102156316SQ201110092129
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者林久雄, 王仲偉 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司