CN101046627A - 彩色滤光片基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种彩色滤光片基板的制造方法，该彩色滤光片基板的制造方法包括步骤：提供一基板；在该基板上形成一彩色光阻层；采用一狭缝光罩对该彩色光阻层进行曝光显影，形成具有反射区与穿透区的着色层，该反射区的厚度小于该穿透区的厚度。上述彩色滤光片基板的制造方法由于其对该彩色光阻层的部分区域进行部分曝光显影，可在同一步骤中形成可实现具有相同着色纯度的反射区与穿透区，从而可减少制造步骤、简化制造流程。

Description

彩色滤光片基板的制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种彩色滤光片基板的制造方法。

【背景技术】

液晶显示器按照其光源主要分为反射式液晶显示器与穿透式液晶显示器。反射式液晶显示器利用外部光源提供显示所需的光束，该光源主要为自然光或者外部的人造光源。此类液晶显示器可以节省电耗量，但是，通常情况下，其需要较强的外部光束，在外部光束较暗情况下显示效果较差。穿透式液晶显示器利用设置在液晶面板后方的背光模组提供显示所需的光束。此类液晶显示器在大多数情况下均可显示，但是，其显示的光束均来自于背光模组，因此耗电量相对较大。为充分利用外部光束及适应各种显示环境，出现一种兼具反射式液晶显示器与穿透式液晶显示器优点的半穿透式液晶显示器。

请参阅图1，是一种现有技术的半穿透式液晶显示器的示意图。该半穿透式液晶显示器1包括依次层叠设置的一彩色滤光片基板10、一液晶层12、一薄膜晶体管基板14及一背光模组16。

该彩色滤光片基板10包括一上玻璃基底101、设置在该上玻璃基底101的黑矩阵103、位于该黑矩阵103与该上玻璃基底101表面的着色层105、设置在该着色层105表面的透明导电层109，该透明导电层109靠近该液晶层12设置。其中该着色层105由红、绿及蓝三种着色单元106组成。每个着色单元106包括一反射区1061及一穿透区1063。

该薄膜晶体管基板14包括一下玻璃基底141、依次设置在该下玻璃基底141上的一绝缘层143及一电极层145，该电极层145靠近该液晶层12设置。该电极层145包括相互间隔设置的透明电极1451及反射电极1453。该透明电极1451对应该着色单元106的穿透区1063设置，该反射电极1453对应该着色单元106的反射区1061设置。

该半穿透式液晶显示器1的彩色滤光片基板10的制造方法包括：提供一上玻璃基底101；在该上玻璃基底101表面形成一黑矩阵103；在该上玻璃基底101及黑矩阵103上涂布一彩色光阻层，该彩色光阻层的色彩为色度较纯的红色光阻层，并对该彩色光阻层进行曝光、显影，在预定区域形成多个规则分布的着色单元106的穿透区1063，在该上玻璃基底101及黑矩阵103再涂布色度较弱的红色光阻层，并且对该色度较弱的红色光阻层进行曝光、显影，在预定区预形成多个规则分布的着色单元106的反射区1061，重复形成着色单元106的步骤二次，形成由多个交替分布的着色单元106，从而形成由红、绿及蓝三种着色单元106组成的着色层105；在着色层105上形成透明导电层109。

上述半穿透式液晶显示器1利用外界光反射显示时，来自外界且穿透着色层105的光束，穿透着色层105的反射区1061着色后，到达反射电极1453，经反射电极1453反射后，再次穿透着色层105的反射区1061着色，然后出射实现彩色显示。而该半穿透式液晶显示器1利用背光模组16显示时，来自背光模组16且穿透该着色层105的光束，经该着色层105的穿透区1063着色后出射实现彩色显示。也就是说，来自外界的光束经着色层105两次着色，而来自背光模组16的光束只经着色层105一次着色，经两次着色后的光束的着色纯度大于只经一次着色的光束的着色纯度，从而反射显示与穿透显示将具有不同的着色纯度。

为了克服反射显示与穿透显示的着色纯度不同的现象，在该反射区1061设置色度较弱的光阻层。从而，来自外界且穿透着色层105的光束，穿透该着色层105的反射区1061着色时，该着色光束色度不够纯，但到达反射电极1453，经该反射电极1453反射后，再次穿透着色层105的反射区1061二次着色后，出射光束色彩纯度与穿透式显示的色彩纯度相同。

但是，在形成该半穿透液晶显示器1的彩色滤光片基板10的过程中，需要在该彩色滤光片基板10的着色层105的穿透区1063及反射区1061由不同纯度的光阻层构成，增加了设计和制程的难度，因此，该彩色滤光片基板10不便于制造。

【发明内容】

为解决上述彩色滤光片基板制造工艺复杂的问题，有必要提供一种制程简单的彩色滤光片基板制造方法。

一种彩色滤光片基板的制造方法，其包括步骤：提供一基板；在该基板上形成一彩色光阻层；采用一狭缝光罩对该彩色光阻层进行曝光显影，形成具有反射区与穿透区的着色层，该反射区的厚度小于该穿透区的厚度。

与现有技术相比，上述彩色滤光片基板的制造方法由于其对该彩色光阻层的部分区域进行部分曝光显影，可在同一步骤中形成可实现具有相同着色纯度且不同厚度的反射区与穿透区，从而可减少制造步骤、简化制造流程，从而该制造方法较方便。

【附图说明】

图1是现有技术的一半穿透式液晶显示器的示意图。

图2是本发明的半穿透式液晶显示器的示意图。

图3是本发明的彩色滤光片基板的制造方法流程图。

图4是本发明的彩色滤光片基板的制造方法提供一基板的示意图。

图5是本发明的彩色滤光片基板的制造方法形成黑矩阵的示意图。

图6是本发明的彩色滤光片基板的制造方法形成彩色光阻层的示意图。

图7是本发明的彩色滤光片基板的制造方法对彩色光阻层进行曝光的示意图。

图8是本发明的彩色滤光片基板的制造方法形成着色层的示意图。

图9是本发明的彩色滤光片基板的制造方法形成透明保护层的示意图。

图10是本发明的彩色滤光片基板的制造方法形成透明导电层的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2，是本发明半穿透式液晶显示器的示意图。该半穿透式液晶显示器2包括依次层叠设置的一彩色滤光片基板20、一液晶层22、一薄膜晶体管基板24及一背光模组26。

该彩色滤光片基板20包括一上玻璃基底201、位于该上玻璃基底201上的黑矩阵203、位于该黑矩阵203与该上玻璃基底201上的着色层205、依序设置在该着色层205表面的透明保护层207及透明导电层209，该透明导电层209靠近该液晶层22设置。其中该着色层205由红、绿及蓝三种着色单元206组成。每个着色单元206包括一反射区2061及一穿透区2063。该反射区2061的厚度与该穿透区2063的厚度不相同，该反射区2061的厚度小于该穿透区2063的厚度。

该薄膜晶体管基板24包括一下玻璃基底241、依次设置在该下玻璃基底241上的一绝缘层243及一电极层245，该电极层245靠近该液晶层22设置。该电极层245包括相互间隔设置的透明电极2451及反射电极2453。该透明电极2451对应该着色单元206的穿透区2063设置，该反射电极2453对应该着色单元206的反射区2061设置。

该半穿透式液晶显示器2利用外界光反射显示时，来自外界且穿透着色层205的光束经着色层205的反射区2061着色后，到达反射电极2453，经反射电极2453反射后，再次穿透着色层205的反射区2061着色，然后出射实现彩色显示；而利用设置在该半穿透式液晶显示器2的背光模组26显示时，来自背光模组26且穿透该着色层205的光束，经该着色层205的穿透区2063着色后出射实现彩色显示。即，来自外界的光束经过两次着色，来自背光模组26的光束只经过一次着色，经两次着色后的光束的着色纯度大于只经过一次着色的光束的着色纯度，从而反射显示与穿透显示将具有不同的着色纯度。

为了克服反射显示与穿透显示的着色纯度不同的现象，将着色层205的反射区2061的厚度设置成小于穿透区2063的厚度。从而来自外界且穿透着色层205的光束，虽然经反射区2061两次着色，但每次的着色纯度都小于穿透显示时的着色纯度，通过调节反射区2061与穿透区2063的厚度差即可调节反射显示的着色纯度接近穿透显示的着色纯度。

请一并参阅图3，是本发明的彩色滤光片基板20的制造方法流程图。该彩色滤光片基板20的制造方法主要包括以下步骤：提供一基板(步骤31)；形成黑矩阵(步骤32)；形成彩色光阻层(步骤33)；曝光显影以形成着色层(步骤34)；形成透明保护层(步骤35)；形成透明导电层(步骤36)。根据该彩色滤光片基板20的制造方法流程图，其具体制造过程如下所述。

步骤31：提供一基板

如图4所示，提供一玻璃基底201，其作为其它组件的载体。通常该上玻璃基底201应为碱离子浓度较低的玻璃或者无碱玻璃。

步骤32：形成黑矩阵

清洗该上玻璃基底201，之后采用旋转涂布机在该上玻璃基底201上涂布厚度均匀的黑色树脂层，低压干燥该黑色树脂层以便除去部分溶剂，软烤(Soft Bake)以进一步除去剩余溶剂，并且增加光阻附着力，降低光阻内部应力。

利用光罩对该黑色树脂层曝光显影。曝光常采用紫外光。黑色树脂经紫外光照射后，改变了原有的化学性质，使照射区域与非照射区域在显影液中的溶解速率产生极大的差别，显影液将易溶的区域溶解，达成显影目的，形成黑矩阵203(如图5所示)。显影后硬烤(Hard Bake)该上玻璃基底201以除去残余的显影液或者清洗液，提高光阻抗蚀刻能力，增加附着力。

步骤33：形成彩色光阻层

如图6所示，采用颜料分散法在上玻璃基底201及黑矩阵203上形成一彩色光阻层208，该彩色光阻层208通常包括颜料分散液、压克力树脂及感光材料，其为负光阻剂，经光照时能够形成交联结构，显影时能够抵抗弱碱溶液的侵蚀，固定涂膜。

步骤34：曝光显影以形成着色层

请一并参照图7及图8，对该彩色光阻层208采用狭缝光罩4进行曝光，该光罩4与通常的光罩不同之处在于：该光罩4不仅包括曝光区40还包括位于该曝光区40两侧的由多条狭缝42组成的部分曝光区，该曝光区40的曝光强度大于其两侧多个狭缝42的曝光强度。该彩色光阻层208与该曝光区40对应的部分，完全硬化，能够抵抗弱碱溶液的侵蚀，显影后保留，形成穿透区2063；该彩色光阻层208与该狭缝42对应的部分，由于曝光不足，并非完全硬化，部分可以显影清除，形成反射区2061。该反射区2061的厚度小于该穿透区2063的厚度。并且通过控制每条狭缝42的宽度可以控制反射区2061的厚度。

步骤35：形成透明保护层

如图9所示，包括多个反射区2061及穿透区2063的着色层205的表面形成透明保护层207，该透明保护层207可使该着色层205表面平坦化。

步骤36：形成透明导电层

如图10所示，在该透明保护层207上形成一透明导电层209，该透明导电层209通常为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或者氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)。该透明导电层209通常采用溅镀法制成。在真空腔体内施加电场，使氩(Argon，Ar)气体产生弧光放电，氩离子Ar+在电场内将获得动能并冲击到阴极板上氧化铟锡靶材的表面，使之溅镀到玻璃基板表面而堆积成膜，并加装磁极让磁力线平行于阴极表面使氩离子Ar+冲撞阴极靶材的次数大为增加，即使在低放电气体压力下也能够在低温环境下镀氧化铟锡膜。

本发明的彩色滤光片基板20的制造方法相较于现有技术，由于其采用狭缝光罩进行曝光，即使着色层205的相同颜色的着色单元206同时形成，即其具有不同厚度的反射区2061与穿透区2063同时形成，可减少制造步骤，从而简化制造流程。

上述制造方法也可采用正光阻彩色光阻层，从而采用的狭缝光罩的非曝光区对应于着色层205的穿透区2063，该狭缝光罩的部分曝光区，即狭缝，对应于该着色层205的反射区2061。曝光显影时狭缝对应的光阻部分由于曝光不足，并非完全软化，部分可以显影清除，同样通过控制每条狭缝的宽度即可控制反射区2061的厚度。

上述制造方法也可采用衍射现象来控制不同区域的曝光强度，以控制着色层205的厚度；或利用半透明的光罩利用透过光的能量上的不同，控制不同区域的曝光强度，以控制着色层205的厚度。

Claims (7)

1.一种彩色滤光片基板的制造方法，其步骤包括：提供一基板；在该基板上形成一彩色光阻层；采用一狭缝光罩对该彩色光阻层进行曝光显影，形成具有反射区与穿透区的着色层，该反射区的厚度小于该穿透区的厚度。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：该彩色光阻层采用负光阻，该光罩还包括相邻该狭缝区设置的曝光区，该彩色光阻层与该曝光区对应的部分形成穿透区，该彩色光阻层与该狭缝对应的部分形成反射区。

3.如权利要求1所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：该彩色光阻层采用正光阻，该光罩还包括相邻该狭缝设置的非曝光区，该彩色光阻层与该非曝光区对应的部分形成穿透区，该彩色光阻层与该狭缝对应的部分形成反射区。

4.如权利要求1所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：进一步包括在该基板形成黑矩阵的步骤，且该步骤先于形成彩色光阻层的步骤。

5.如权利要求1所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：进一步包括在该着色层上形成透明保护层的步骤。

6.如权利要求5所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：进一步包括在该透明保护层上形成透明导电层的步骤。

7.如权利要求6所述的彩色滤光片基板的制造方法，其特征在于：进一步包括在该透明保护层上形成透明导电层的步骤。

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