CN102628971A - 一种彩色滤光片及其制作方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片及其制作方法、装置，用以减少彩色滤光片制作工艺流程，减少设备投资，提高生产效率。本发明提供的一种彩色滤光片的制作方法包括：在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。

Description

一种彩色滤光片及其制作方法、装置
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD，Liquid Crystal Display)技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片及其制作方法、装置。
背景技术
随着显示技术的发展，高透过率、大尺寸、低功耗、低成本成为液晶显示器未来发展方向。
薄膜晶体管液晶显示器，由于具有体积小、重量轻、功耗低、无辐射等优点而备受关注，是目前平板显示器的主流，在平板显示市场中占据主导地位。TFT-LCD是由阵列基板和彩色滤光片(Color Filter)对盒后，在阵列基板与彩色滤光片之间填充液晶而形成。其中，阵列基板是由薄膜晶体管和像素电极组成；彩色滤光片(Color Filter)是由彩色树脂和黑矩阵组成。在彩色滤光片(ColorFilter)上设置黑矩阵既可以隔离彩色树脂，防止混色，又可以阻挡外界光线照射到TFT器件沟道区域，产生暗态漏电流，还可以防止像素区域的漏光现象。
可见，彩色滤光片(Color Filter)是高级超维场开关(Advanced-SuperDimensional Switching；简称：AD-SDS)模式用液晶显示器件的主要组成部分，AD-SDS通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(PushMura)波纹等优点。
以下进行详细描述。
图1为现有技术中彩色滤光片的结构示意图，图2为沿图1中A-A方向的彩色滤光片的截面示意图，该彩色滤光片结构主要包括透明导电膜1、玻璃基板2、黑矩阵(BM，Black Matrix)3、彩色膜层4、保护膜层5和柱状隔垫物(PS)膜层6。
参见图3，现有AD-SDS技术彩色滤光片的制作工艺流程是：首先在玻璃基板2背面镀上一层透明导电膜1，然后在玻璃基板2的表面形成黑矩阵膜层3，然后在其上形成彩色膜层4，接着在其上涂布一层OC保护膜层5，最后在保护膜(OC，Over Coat)层5上面形成柱状隔垫物膜层6，其中，柱状隔垫物膜层6，是通过采用光罩(mask)7形成的，光罩7正对保护膜层5的部分是完全不透光的，而光罩7正对柱状隔垫物膜层6的部分是完全透光的。
也就是说，现有技术是通过两次工艺分别形成OC保护膜和PS，因此现有彩色滤光片的制作技术，无法同时形成OC保护膜和PS，工艺过程相对比较繁琐，生产周期较长；需要保护膜用光刻胶原材料；前期设备投资较大，风险提高。
发明内容
本发明实施例提供了一种彩色滤光片及其制作方法、装置，用以减少彩色滤光片制作工艺流程，减少设备投资，提高生产效率。
本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作方法包括：
在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；
在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作装置包括：
透明导电膜层形成单元，用于在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
黑矩阵膜层形成单元，用于在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
彩色膜层形成单元，用于在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；
统一膜层形成单元，用于在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
本发明实施例提供的一种彩色滤光片包括：玻璃基板、透明导电膜层、黑矩阵膜层、彩色膜层，和同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层；其中，
透明导电膜层与黑矩阵膜层分别位于玻璃基板的不同面，彩色膜层位于BM膜层之上，所述统一膜层位于彩色膜层之上。
本发明实施例提供的一种液晶面板，包括彩色滤光片、阵列基板以及填充在彩色滤光片和阵列基板之间的液晶，所述彩色滤光片为上述的彩色滤光片。
本发明实施例提供的一种显示设备，包括所述的液晶面板。
本发明实施例，在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，从而通过同时形成PS和OC，减少了彩色滤光片制作工艺流程，减少了设备投资，进而提高生产效率。
附图说明
图1为现有技术中彩色滤光片的结构示意图；
图2为沿图1中A-A方向的彩色滤光片截面示意图；
图3为现有技术曝光工艺示意图；
图4为本发明实施例提供的彩色滤光片的制作方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的彩色滤光片的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的沿图5中B-B方向的彩色滤光片截面示意图；
图7为本发明实施例提供的曝光工艺示意图；
图8为本发明实施例提供的彩色滤光片的制作装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种彩色滤光片及其制作方法、装置，用以减少彩色滤光片制作工艺流程，减少设备投资，提高生产效率。
下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。
参见图4，本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作方法，包括步骤：
S101、在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
S102、在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
S103、在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；
S104、在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
其中，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料。
较佳地，所述在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，包括：
采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
较佳地，所述采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，包括：
通过光罩的全曝光区域和部分曝光区域，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，其中，全曝光区域用于形成PS，部分曝光区域用于形成OC。
较佳地，所述PS和OC，采用同一树脂材料形成，该树脂材料可以为一种合成树脂材料，主要包括聚合体、单体和光起始剂。其中，所述聚合体主要成分为烯类聚合物(例如，可以包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸等)；所述单体的主要成分，例如，可以包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和1.6--己二醇二丙烯酸脂(HDDA)等；所述的光起始剂的主要成分，可以包括苯酮和苯乙酮等。
参见图5，为本发明实施例提供的彩色滤光片的结构示意图，图6所示，为沿图5中B-B方向的彩色滤光片截面示意图，从这两个图可以看出，本发明实施例提供的彩色滤光片，包括：玻璃基板11、透明导电膜层12、黑矩阵膜层13、彩色膜层14，和同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层15；其中，
透明导电膜层12与黑矩阵膜层13分别位于玻璃基板11的不同面，彩色膜层14位于BM膜层13之上，所述统一膜层15位于彩色膜层14之上，与彩色膜层14和黑矩阵膜层13相接触。
其中，彩色膜层14，包括：红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂。
或者，彩色膜层14，包括：红色树脂、绿色树脂、蓝色树脂和黄色树脂。
这些不同颜色的树脂材料分布在黑矩阵13之间。
较佳地，所述统一膜层15采用同一材料形成，该材料可以是树脂材料。该统一膜层15，同时具有现有保护膜和柱状隔垫物的功能。
参见图7，本发明实施例，在AD-SDS模式液晶显示器用彩色滤光片柱状隔垫物(PS)的设计和制作过程中，采用彩色滤光片PS曝光工艺的部分曝光(HTM，Halftone Mask)技术，通过光罩16的全曝光区域，形成PS，同时，通过光罩16的部分曝光区域形成保护膜，从而减少彩色滤光片制作工艺流程，减少设备投资和提高产能。其中，所述采用的部分曝光技术的主要流程为：首先在彩色膜层14之上涂布一层树脂材料，然后在曝光的过程中通过光罩16的全曝光区域，对树脂材料的相应区域进行完全曝光，形成PS，同时，通过光罩16的部分曝光区域，对树脂材料的相应区域进行部分曝光，被部分曝光的区域的树脂层的厚度会变薄，从而形成OC保护膜层。
其中，全曝光区域，是指光罩16中透过率接近100％的区域。
部分曝光区域，是指光罩16中透过率低于100％的区域，例如透过率可以为50％。
本发明实施例提供的一种液晶面板，包括彩色滤光片、阵列基板以及填充在彩色滤光片和阵列基板之间的液晶，其中的彩色滤光片为上述彩色滤光片。
本发明实施例提供的一种显示设备，包括所述的液晶面板。
参见图8，本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作装置，包括：
透明导电膜层形成单元101，用于在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
黑矩阵膜层形成单元102，用于在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
彩色膜层形成单元103，用于在BM膜层上形成彩色膜层；
统一膜层形成单元104，用于在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
其中，统一膜层形成单元104至少包括三个部分：用以将原材料涂布在彩色膜层上的材质涂布装置、曝光机和显影机。
较佳地，所述统一膜层形成单元104，采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
较佳地，所述统一膜层形成单元104，通过光罩的全曝光区域和部分曝光区域，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，其中，全曝光区域用于形成PS，部分曝光区域用于形成OC。
较佳地，所述统一膜层形成单元104，采用同一材料形成所述PS和OC。
综上所述，本发明实施例，在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；在BM膜层上形成彩色膜层；在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，从而通过同时形成PS和OC，减少了彩色滤光片制作工艺流程，减少了设备投资，进而提高生产效率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内，本发明的实施例并不用于缩小限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，该方法包括：
在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；
在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，包括：
采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，包括：
通过光罩的全曝光区域和部分曝光区域，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，其中，全曝光区域用于形成柱状隔垫物，部分曝光区域用于形成保护膜。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述柱状隔垫物和保护膜，采用同一树脂材料形成。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述材料包括：聚合体、单体和光起始剂。
6.一种彩色滤光片的制作装置，其特征在于，该装置包括：
透明导电膜层形成单元，用于在玻璃基板的一面形成透明导电膜层；
黑矩阵膜层形成单元，用于在玻璃基板的另一面形成黑矩阵膜层；
彩色膜层形成单元，用于在黑矩阵膜层上形成彩色膜层；
统一膜层形成单元，用于在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述统一膜层形成单元，采用部分曝光工艺，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述统一膜层形成单元，通过光罩的全曝光区域和部分曝光区域，在彩色膜层上形成同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层，其中，全曝光区域用于形成柱状隔垫物，部分曝光区域用于形成保护膜。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述统一膜层形成单元，采用同一树脂材料形成所述柱状隔垫物和保护膜。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述材料包括：聚合体、单体和光起始剂。
11.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：玻璃基板、透明导电膜层、黑矩阵膜层、彩色膜层，和同时包含柱状隔垫物和保护膜的统一膜层；其中，
透明导电膜层与黑矩阵膜层分别位于玻璃基板的不同面，彩色膜层位于BM膜层之上，所述统一膜层位于彩色膜层之上。
12.根据权利要求11所述的彩色滤光片，其特征在于，所述统一膜层采用同一材料形成。
13.一种液晶面板，包括彩色滤光片、阵列基板以及填充在彩色滤光片和阵列基板之间的液晶，其特征在于，所述彩色滤光片为权利要求9或10所述的彩色滤光片。
14.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求11所述的液晶面板。
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