CN101135744A - 一种彩色滤光片结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片结构，包括：一基板；多个彩色膜层，设置在所述基板上，彩色膜层之间有多个暴露出该基板的格点；一黑矩阵，设置在所述的格点位置处，并与所述彩色膜层存在交叠。其中，黑矩阵与彩色膜层的交叠呈阶梯状，所述黑矩阵的上表面低于或刚好齐平所述彩色膜层的上表面。本发明同时还公开了几种彩色滤光片结构的制造方法。其中，先在基板上形成多个彩色膜层，并在彩色膜层之间的格点，形成黑矩阵图形。本发明彩色滤光片结构及其制造方法，减小了彩色膜层和黑矩阵的段差，提高了像素开口区面积并改善了视角效果。

Description

一种彩色滤光片结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种彩色滤光片结构及其制造方法，尤其涉及一种减小段差，提高像素开口区面积及改善视角效果的彩色滤光片结构及其制造方法。
背景技术
随着显示技术的发展，具有高品质、低消耗功率、无辐射等优越性能的薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)已经逐渐成为市场的主流。
目前，液晶显示器朝着全彩化、大尺寸、高解析度以及低成本的方向发展，故液晶显示器必须借助彩色滤光片方可获得彩色显示的效果。彩色滤光片通常设置在透明玻璃基板上，即在透明玻璃基板上设置有用来遮光的黑矩阵(Black Matrix，BM)以及对应于各个像素排列的红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，以下将针对彩色滤光片的详细结构进行描述。
图1为现有技术中彩色滤光片的结构示意图。如图1所示，现有技术的彩色滤光片主要由基板1、黑矩阵2及彩色膜层3构成。其中，黑矩阵2设置在基板1的表面11上，且黑矩阵2上具有多个格点12，格点内的基板表面11暴露出来。彩色膜层3设置在黑矩阵2的格点12中。
现有技术中彩色滤光片制作工艺是，先在玻璃基板上形成黑矩阵图形，然后分别沉积(涂覆)三色彩色树脂。通常，为了避免彩色树脂边缘漏光，树脂的图形边缘与黑矩阵有一段交叠，称为overlay.但是由于树脂层是一次性制作，因此在交叠区域，树脂会有一定突起，从而造成树脂层的角段差。角段差对取向层的涂覆、摩擦效果、乃至液晶取向都会产生影响，从而影响显示品质。通常我们要控制角段差在0.5um以内，但是由于这种结构设计上的弊端，工艺过程中角段差很容易超出控制范围，因此有必要改善彩色滤光片的结构设计。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提出一种提高像素开口区面积及改善视角效果的彩色滤光片结构及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种彩色滤光片结构，包括：一基板；多个彩色膜层，设置在所述基板上，彩色膜层之间有多个暴露出该基板的格点；一黑矩阵，设置在所述的格点位置处，并与所述彩色膜层存在交叠。
其中，所述彩色膜层厚度大于或等于黑矩阵的厚度。所述黑矩阵与彩色膜层的交叠呈阶梯状，所述黑矩阵的上表面低于或刚好齐平所述彩色膜层的上表面。所述黑矩阵材料为遮光树脂或铬金属。所述彩色膜层包括多个若干红色膜层，多个绿色膜层和多个蓝色膜层。所述红色膜层、绿色膜层与蓝色膜层的排列方式包括，马赛克排列、条状排列以及三角形排列中的一个。
为了实现上述目的，本发明同时提供一种彩色滤光片的制造方法，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，并在格点处露出基板表面；
在所述格点处形成黑矩阵图形，并与彩色膜层部分交叠，控制黑矩阵的厚度小于或等于彩色膜层的厚度。
为了实现上述目的，本发明同时提供另一种彩色滤光片的制造方法，包括：
提供一基板；
在基板上形成第一层多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，在格点处露出基板表面；在第一层多个彩色膜层上形成第二层多个彩色膜层，第二层多个彩色膜层形状和颜色与第一层多个彩色膜层对应一致，第二层彩色膜层格点处的宽度较第一层彩色膜层格点宽度宽，从而使格点周边的彩色膜层端面呈阶梯状；
在格点处形成黑矩阵，使黑矩阵覆盖彩色膜层端面阶梯。
其中，所述形成黑矩阵时控制其厚度小于所述形成的彩色膜层总的厚度，并与所述形成第二层多个彩色膜层的厚度相当。
为了实现上述目的，本发明同时还提供一种彩色滤光片的制造方法，包括：
提供一基板；
在基板上形成多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，在格点处露出基板表面；通过控制掩膜及曝光条件，使格点周边的彩色膜层端面呈阶梯状；
在格点处形成黑矩阵，使黑矩阵覆盖彩色膜层端面阶梯。
其中，所述形成黑矩阵时控制其厚度小于所述形成的彩色膜层总的厚度，并与所述形成阶梯状彩色膜层的上阶梯厚度相当。
本发明相对于现有技术，由于在结构上可以减少段差，从而改善了彩色滤光片的结构；另外，本发明相对于现有技术彩色滤光片结构，彩色膜层部位开口尺寸明显增大，提高了像素开口区面积；再者，本发明相对于现有技术还改善了视角范围。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步更为详细地说明。
附图说明
图1为现有技术的彩色滤光片结构示意图；
图2为本发明一实施例的彩色滤光片结构示意图；
图3为本发明另一实施例的彩色滤光片结构示意图；
图4本发明同现有技术像素开口部比较图；
图5本发明对视角的改善示意图。
图中标记：
1、基板；2、黑矩阵；3、彩色膜层；11、表面；12；格点。
具体实施方式
实施例一：
图2绘示的为本发明一实施例的彩色滤光片结构示意图。
如图2所示，本实施例的彩色滤光片结构主要由一基板1、多个彩色膜层3和黑矩阵2组成。其中多个彩色膜层3呈格状直接形成在基板1上，彩色膜层之间为格点，并且在格点1 2处露出基板的表面11，黑矩阵2设置在格点12上，并且与彩色膜层3存在交叠。通常，彩色膜层的厚度较黑矩阵的厚，彩色膜层厚度约为2um左右，黑矩阵厚度为1.2um左右。由于黑矩阵和彩色膜层交叠处，相对于现有技术，黑矩阵位于上方，因此该结构在工艺上一定程度可以减少段差。从而改善了彩色滤光片的结构。
上述基板1可以为玻璃基板、塑胶基板、压克力基板等透明基板。黑矩阵2的材料可以为遮光树脂或铬金属等遮光材料。彩色膜层3包含了红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，且这些彩色膜层可呈各种形状排列，如马赛克排列、条状排列、三角形排列等形态。
本实施例的彩色滤光片的制造方法，包括：
首先，提供一基板1，此基板1通常为玻璃基板、塑胶基板、压克力基板或其他透明基板。
接着，在基板1上形成多个彩色膜层3，这些膜层包含了红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，且这些彩色膜层可呈各种形状排列，如马赛克排列、条状排列、三角形排列等形态。各彩色膜层之间为格点12，且在格点12处露出基板表面11。
然后，在格点1 2处形成黑矩阵2图形，并与彩色膜层3部分交叠控制黑矩阵的厚度小于彩色膜层的厚度。
实施例二；
图3绘示为本发明另一实施例的彩色滤光片结构示意图。
如图3所示，本实施例的彩色滤光片结构主要由一基板1、多个彩色膜层3和黑矩阵2组成。其中多个彩色膜层3呈格状直接形成在基板1上，彩色膜层3之间为格点12，在格点12处露出基板的表面11，黑矩阵2设置在格点12上，并且与彩色膜层3存在交叠。上述结构与具体实施例一中没有差异，其区别实施例一的特征在于，在彩色膜层与黑矩阵交叠区域采用了一种层状过渡结构或阶梯状结构，在工艺过程中，可以在保证彩色膜层和交叠区黑矩阵厚度(前者由显示要求决定，后者则是要求交叠区黑矩阵需具有一定厚度以保证足够的光学浓度，即0D值)的前提下，通过调节工艺参数来决定层状区域各层的厚度。这样可进一步在工艺上一定程度可以减少段差，使整个彩色滤光片表面呈平坦结构。另外，这种结构还能一定程度上提高像素开口区面积及改善视角效果。如图4所示，同现有技术的开口部尺寸a相比，本实施例的开口尺寸b明显增大，因此提高了像素的开口面积。如图5所示，由于本实施例中在交叠处c采用交叠结构，是可视范围从位置a1处扩展到位置b1处，视角增大θ，从而改善了视角范围。
上述基板1可以为玻璃基板、塑胶基板、压克力基板等透明基板。黑矩阵2的材料可以为遮光树脂或铬金属等遮光材料。彩色膜层3包含了红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，且这些彩色膜层可呈各种形状排列，如马赛克排列、条状排列、三角形排列等形态。
本实施例的彩色滤光片的制造方法之一，包括：
首先，提供一基板1，此基板1通常为玻璃基板、塑胶基板、压克力基板或其他透明基板。
接着，在基板1上形成第一层多个彩色膜层3，这些膜层包含了红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，且这些彩色膜层可呈各种形状排列，如马赛克排列、条状排列、三角形排列等形态。彩色膜层3之间为格点，该层彩色膜层的格点宽度较窄，且在格点处露出基板表面11。在第一层多个彩色膜层上形成第二层多个彩色膜层，第二层多个彩色膜层形状和颜色与第一层多个彩色膜层一致，只是该层彩色膜层格点处的宽度较第一层彩色膜层格点宽度宽，从而使格点12的形状呈阶梯状，完成彩色膜层2的制作。
然后，在格点12处形成黑矩阵2图形，控制黑矩阵的厚度小于彩色膜层总的厚度，同第二层多个彩色膜层的厚度大致相等。
本实施例的彩色滤光片的制造方法之二，包括：
首先，提供一基板1，此基板1通常为玻璃基板、塑胶基板、压克力基板或其他透明基板。
接着，在基板1上形成多个彩色膜层，这些膜层包含了红色膜层、绿色膜层以及蓝色膜层，且这些彩色膜层可呈各种形状排列，如马赛克排列、条状排列、三角形排列等形态，各彩色膜层之间形成格点12。在形成格点12的过程中，通过控制掩膜及曝光条件，使格点12周边的彩色膜层端面呈阶梯状，且在格点12处露出基板表面11。
然后，在格点12处形成黑矩阵2图形，控制黑矩阵的厚度小于彩色膜层总的厚度，同阶梯状彩色膜层的上阶梯厚度大致相等。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当按照需要可使用不同材料和设备实现之，即可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种彩色滤光片结构，其特征在于，包括：
一基板；
多个彩色膜层，设置在所述基板上，所述彩色膜层之间有多个暴露出该基板的格点；
一黑矩阵，设置在所述的格点位置处，并与所述彩色膜层存在交叠。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片结构，其特征在于：所述彩色膜层厚度大于或等于黑矩阵的厚度。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光片结构，其特征在于：所述黑矩阵与彩色膜层的交叠呈阶梯状，所述黑矩阵的上表面低于或刚好齐平所述彩色膜层的上表面。
4.根据权利要求1至3任一所述的彩色滤光片结构，其特征在于：所述黑矩阵材料为遮光树脂或铬金属。
5.根据权利要求1至3任一所述的彩色滤光片结构，其特征在于：所述彩色膜层包括多个红色膜层，多个绿色膜层和多个蓝色膜层。
6.根据权利要求5所述的彩色滤光片结构，其特征在于：所述红色膜层、绿色膜层与蓝色膜层的排列方式包括，马赛克排列、条状排列以及三角形排列中的一个。
7.一种彩色滤光片的制造方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，并在格点处露出基板表面；
在所述格点处形成黑矩阵图形，并与彩色膜层部分交叠，控制黑矩阵的厚度小于或等于彩色膜层的厚度。
8.一种彩色滤光片的制造方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
在基板上形成第一层多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，在格点处露出基板表面；在第一层多个彩色膜层上形成第二层多个彩色膜层，第二层多个彩色膜层形状和颜色与第一层多个彩色膜层对应一致，第二层彩色膜层格点处的宽度较第一层彩色膜层格点宽度宽，从而使格点周边的彩色膜层端面呈阶梯状；
在格点处形成黑矩阵，使黑矩阵覆盖彩色膜层端面阶梯。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述形成黑矩阵时控制其厚度小于所述形成的彩色膜层总的厚度，并与所述形成第二层多个彩色膜层的厚度相当。
10.一种彩色滤光片的制造方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
在基板上形成多个彩色膜层，彩色膜层之间为格点，在格点处露出基板表面；通过控制掩膜及曝光条件，使格点周边的彩色膜层端面呈阶梯状；
在格点处形成黑矩阵，使黑矩阵覆盖彩色膜层端面阶梯。
11.根据权利要求10所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于：所述形成黑矩阵时控制其厚度小于所述形成的彩色膜层总的厚度，并与所述形成阶梯状彩色膜层的上阶梯厚度相当。
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