CN103364989A - 彩色滤光基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色滤光基板的制造方法，包括以下的步骤。提供基板，基板上配置有彩色滤光层以及遮光层。于彩色滤光层以及遮光层上涂布混合物。混合物包括醇类单体、光敏化剂以及光起始剂。对混合物进行线性偏振照光程序，以使混合物形成具有偏光效果的覆盖层。

Description

彩色滤光基板的制造方法

技术领域

本发明是有关于一种彩色滤光基板的制造方法，且特别是有关于一种具有偏光效果的彩色滤光基板的制造方法。

背景技术

一般而言，液晶显示器包括会包括配置于液晶盒(liquid crystal cell)两侧的两层偏光板。偏光板可让特定方向的光线通过，以达到液晶显示器的显示功能。偏光板主要包括一层聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)膜以及两层三乙酰纤维素(cellulose triacetate, TAC)膜，其中TAC膜会覆盖一层胶材，并且从PVA膜的两侧将拉伸后的PVA膜贴合固定，藉以维持PVA膜的拉伸状态。当然，偏光板也可以视情况还包括补偿膜。

然而，当偏光板处于高温环境时，PVA膜与TAC膜之间的胶材可能会有软化的情形，造成贴合固定的能力下降。PVA膜可能因此而产生回缩现象而失去偏光效果。此外，由于PVA膜容易吸收水气而导致变形，因此偏光板必须储存在干燥环境下。此外，若偏光板长久未使用，PVA膜处于拉伸状态过久将导致应力疲劳而失效，因此偏光板的寿命受到诸多限制的影响。

发明内容

本发明提供一种彩色滤光基板的制造方法，其藉由线性偏振照光程序搭配覆盖层的材料组合以形成兼具保护作用以及偏光效果的覆盖层。

本发明提出一种彩色滤光基板的制造方法，其包括以下步骤。首先，提供基板。基板上配置有彩色滤光层以及遮光层。接着，于彩色滤光层以及遮光层上涂布混合物。混合物包括醇类单体、光敏化剂以及光起始剂。再来，对上述混合物进行线性偏振照光程序，以使混合物形成具有偏光效果的覆盖层。

基于上述，本发明的彩色滤光基板的制作方法可形成同时具有保护功能以及偏光效果的覆盖层，而且，将本发明的彩色滤光基板应用于制作液晶显示器时，可以减少一层偏光板的使用，以减少液晶显示器的厚度并简化其制作程序，并且降低因为偏光板的寿命不佳而可能导致液晶显示器显示质量不良的机率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1C绘示本发明一实施例的一种彩色滤光基板的制造流程示意图；

图2为本发明一实施例的液晶显示器的剖面示意图。

【主要组件符号说明】

10：液晶显示器

100：彩色滤光基板

102：基板

104：彩色滤光层

104a：彩色滤光图案

106：遮光层

108：覆盖层

108a：混合物

200：主动组件阵列基板

202：基板

204：第一电极

205：第一绝缘层

206：第二电极

207：第二绝缘层

300：液晶层

302：液晶分子

400：背光模组

500：偏光板

L：线性偏振照光程序。

具体实施方式

图1A至图1C绘示本发明一实施例的一种彩色滤光基板的制造流程示意图。请参照图1A，首先，提供基板102。在此，基板102上已配置有彩色滤光层104以及遮光层106。彩色滤光层104例如是包括多个彩色滤光图案104a，其中彩色滤光图案104a包括红色滤光图案、蓝色滤光图案以及绿色滤光图案。当然，本发明不限于此。在其它实施例中，彩色滤光图案104a的颜色种类以及数量可以依照设计需求作调整。

遮光层106例如是具有多个开口的网状图案，遮光层106配置于彩色滤光图案104a之间以及配置于彩色滤光基板100的周边区(未绘示)以提供遮光效果，而遮光层106的各个开口暴露出彩色滤光图案104a。遮光层106的设置位置可以与主动组件阵列基板(绘示于图2)上的走线分布位置对应，以减少使用者观察到走线的机率。当然，本发明不限于此。在其它实施例中，遮光层106的设置位置可以依照设计需求作调整。

接着，请参照图1B，于彩色滤光层104以及遮光层106上涂布混合物108a。在本实施例中，混合物108a的涂布方法例如是旋转涂布(spin-coating)、狭缝涂布(slit coating)或是其它适合的涂布方法。混合物108a主要包括醇类单体、光敏化剂以及光起始剂，其中若以混合物108a的总重量为100重量份来计算，醇类单体约占75至99重量份，光敏化剂约占0.1至20重量份，光起始剂约占0.001至5重量份。当然，本发明不限于此，在其它实施例中，若以混合物108a的总重量为100重量份来计算，醇类单体约占93至99.8重量份，光敏化剂约占0.1至5重量份，光起始剂约占0.1至2重量份。

醇类单体例如是乙烯醇(vinyl alcohol)。光敏化剂例如是乙酯基的硫杂蒽酮化合物(TXI)与甲硫基的吗啉酮(TPMK)的混合物或重铬酸盐染料。乙酯基的硫杂蒽酮化合物(TXI)例如是2,4-二乙基硫杂蒽酮。2,4-二乙基硫杂蒽酮的结构式如下所示：                                                。重铬酸盐染料例如是含有三价铬(Cr³⁺)或五价铬(Cr⁵⁺)的重铬酸盐染料。光起始剂例如是二苯酮、安息香二甲醚(DMPA)、氯代硫染葱酮(CTX)、二乙氧基苯乙酮(DEAP)、羟基二甲基苯乙酮(HAP Darocure 1173)、双二氯苯酰基丙苯基氧化磷(BDPP)、三甲基苯甲酰二苯基氧化磷(TPO)、钛茂衍生物(Irgacure 784)。在一实施例中，光起始剂例如是碘代苯(Iodobenzene)。

在本实施例中，混合物108a还包括侧链氢化物。若以混合物108a的总重量为100重量份来计算，侧链氢化物的含量约占5至80重量份。侧链氢化物的结构例如是RH，其中R例如是

或

。此外，混合物108a可以更包括其它成份，例如是树脂、溶剂、添加剂。树脂可作为黏合剂以提供一定程度的黏性。溶剂可提供混合物108a的各成份之间互相反应的空间。添加剂则视特性需求作添加，举例而言，可加入抗裂解剂以减少在混合物108a在进行下一步的程序(例如照光程序)之前发生裂解的机率。本发明不限定树脂、溶剂以及添加剂的种类以及含量，所属领域具有通常知识者可依特性需求调整各成份的比例。

在混合物108a涂布完成之后，可视情况先对混合物108a进行烘烤程序(未绘示)，以预固化混合物108a。烘烤程序的温度例如是80℃至120℃，烘烤程度的时间为3至10分钟。

接着，请参考图1C，进行照光程序L，其中照光程序L所使用的光线例如是线性偏振光且例如是紫外光。在照光程序完成之后，混合物108a会形成具有偏光效果的覆盖层108。此外，覆盖层108也具有高透光性、良好的绝缘性、良好的金属电极附着性以及良好的硬度。

详细而言，当混合物108a被光线照射之后，混合物108a中的醇类单体会因为光敏化剂以及光起始剂的影响，在反应过程中形成沿着线性偏振光线方向排列的聚合物，因而形成具有偏旋光性的覆盖层108，也因此该覆盖层108同时兼具保护功能以及偏光效果。所述保护功能是指覆盖层108具有一定的硬度以保护彩色滤光基板100，以减少彩色滤光基板100上的彩色滤光层104以及遮光层106受到刮伤的情形发生。而偏光效果将使完成制作的彩色滤光基板100具有让特定方向的光线通过的功能。

进一步而言，光敏化剂例如是重铬酸盐染料，醇类单体例如是乙烯醇(C₂H₃OH)、光起始剂例如是碘代苯(Iodobenzene)。在进行线性偏振照光程序L的过程中，重铬酸盐染料会在吸收光线的能量之后被激发至三重激发态(triple excited state)。接着，处于三重激发态的光敏化剂会释放出能量而回复至基态(ground state)，而释放出的能量会使光起始剂分解而产生具有自由基(free radical)的结构。此自由基结构将与乙烯醇进一步反应以使乙烯醇脱氢而带有自由基。带有自由基的乙烯醇将进一步与光起始剂以及侧链氢化物RH进行反应，其中该侧链取代基R键结至乙烯醇而形成RC₂H₂OH。接着，RC₂H₂OH进行聚合反应形成-[CHRCH(OH)]_n-，而且由于所使用的光线为线性偏振光线，因此RC₂H₂OH会在聚合过程中沿着线性偏振光线的方向排列，以使覆盖层108具有偏光特性。

接着，可在线性偏振照光程序L之后，进行干燥程序(未绘示)以使覆盖层108进一步固化。干燥程序例如为烘烤程序或是风刀程序。以烘烤程序为例，其烘烤温度以及烘烤时间取决于侧链氢化物RH的侧链取代基R的种类。

图2为本发明一实施例的液晶显示器的剖面示意图。接着，请参考图2，将上述完成制作的彩色滤光基板100与主动组件阵列基板200组立，并且于彩色滤光基板100与主动组件阵列基板200之间提供液晶层300以完成液晶盒(liquid crystal cell)的制作。当然，液晶盒也可以还包括多个间隙物(spacer)(未绘示)以提供支撑作用。接着，再于液晶盒靠近主动组件阵列基板200的一边设置背光模组400。然后，于背光模组400与主动组件阵列基板200之间设置偏光板500，以大致完成液晶显示器10的制作。

在此说明的是，液晶显示器10例如是一种横向电场驱动型液晶显示器，其例如是共平面切换式(in plane switching)液晶显示器或是场边缘切换式(fringe field switching)液晶显示器。换言之，液晶显示器10中用来驱动液晶层300的液晶分子302的电极皆制作于同一侧基板上，且液晶分子302是透过电极之间所产生的横向电场来驱动。

以场边缘切换式液晶面板为例说明，本实施例的主动组件阵列基板200包括基板202、第一电极204、第一绝缘层205、第二电极206以及第二绝缘层207。第一电极204设置于基板202上，第一绝缘层205覆盖第一电极204。第二电极206设置于第一电极204上，第二绝缘层207覆盖第二电极206。换言之，用来驱动液晶层300的液晶分子302的电极皆制作于主动组件阵列基板200上，彩色滤光基板100上则不需制作用以驱动液晶分子302的电极。在此，由于彩色滤光基板100上的覆盖层108同时具有保护作用以及偏光效果，因此覆盖层108可以取代公知原本在液晶盒靠近彩色滤光基板100一侧所需设置的偏光板。换言之，在本实施例中，液晶显示器10可以仅配置一个偏光板500就达到显示的目的。如此一来，可以减少液晶显示器10的厚度并且简化其制作程序。

综上所述，本发明的彩色滤光基板的制作方法是利用线性偏振光的照光程序使覆盖层的材料组成物进行光化学反应，并且可依光线的线性偏振方向形成具有偏光性质的覆盖层。换言之，透过本发明的制作方法所形成的覆盖层同时具有保护功能以及偏光效果。如此一来，将本发明的彩色滤光基板应用于制作液晶显示器时，可以减少一层偏光板的使用，以减少液晶显示器的厚度并简化其制作程序，并且降低可能因为偏光板的寿命不佳而影响液晶显示器显示质量的机率。

Claims (10)

1.一种彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基板，该基板上配置有一彩色滤光层以及一遮光层；

于该彩色滤光层以及该遮光层上涂布一混合物，该混合物包括一醇类单体、一光敏化剂以及一光起始剂；以及

对该混合物进行一线性偏振照光程序。

2.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，以该混合物为100重量份，该醇类单体占75至99重量份，该光敏化剂占0.1至20重量份，该光起始剂占0.001至5重量份。

3.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，以该混合物为100重量份，该醇类单体占93至99.8重量份，该光敏化剂占0.1至5重量份，该光起始剂占0.1至2重量份。

4.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该醇类单体包括乙烯醇。

5.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该光敏化剂包括一重铬酸盐染料。

6.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该光起始剂包括二苯酮、安息香二甲醚(DMPA)、氯代硫染葱酮(CTX)、二乙氧基苯乙酮(DEAP)、羟基二甲基苯乙酮、双二氯苯酰基丙苯基氧化磷、三甲基苯甲酰二苯基氧化磷或钛茂衍生物。

7.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该线性偏振照光程序为紫外光。

8.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，该混合物更包括一侧链氢化物。

9. 如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，在涂布该混合物之后以及进行该线性偏振照光程序之前，还包括对该混合物进行一烘烤程序。

10. 如权利要求1所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于，在进行该线性偏振照光程序后，还包括进行一干燥程序。

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