CN102645690A - 一种彩色滤光片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶屏制造技术，公开了一种彩色滤光片及其制造方法，用以提高彩色滤光片的显示品质，并降低其生产成本。该方法为：在基板上通过背面曝光方式形成彩色膜层，各彩色膜层之间露出基板格点；在各基板格点处通过背面曝光方式形成黑矩阵，使各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接。这样，便不再需要涂布一层透明平坦层，同时也减少了掩膜板的使用次数，从而有效地节省了生产时间和生产成本，同时，各黑矩阵和各彩色膜层之间也不再存在角段差，从而改善了彩色滤光片的画面的显示品质，提高了产品的良品率。

Description

一种彩色滤光片及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶屏制造技术，特别涉及一种彩色滤光片及其制造方法。
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TFT LCD(薄膜晶体管体管液晶显示器)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处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(BlackMatrix，BM)以及对应于各个像素排列的彩色膜层。
参阅图1所示，现有技术下，彩色滤光片的结构示意图，彩色滤光片主要由包括：基板1、彩色膜层2、黑矩阵3、透明平坦层4及透明导电层5，其中，基板1上具有多个格点6，彩色膜层2设置在格点6处。
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，再分别沉积三色彩色树脂，然后制作透明平坦层和透明导电层，在此过程中要经过四道光刻工艺使用四种不同的掩模板，其方法具体包括：
步骤a，提供基板1，在基板1表面形成黑矩阵3，具体如图2所示，
步骤b，在黑矩阵3之间的格点及黑矩阵上涂布一层彩色膜层，并将涂布彩色膜层的图案进行正面曝光，然后，通过显影刻蚀出第一彩色膜层2的图案，具体如图3所示；
步骤c：采用与步骤b相同的工艺在黑矩阵3上的格点6处分别形成第二、第三彩色膜层2，具体如图4和图5所示。
第一、第二、第三彩色膜层2依次排列在不同的格点6内；
步骤d：在第一、第二、第三彩色膜层2的表面覆盖透明平坦层4和透明导电层5，得到图1所示的彩色滤光片。
在彩色滤光片的制造过程中为使彩色滤光片有较佳的光学性能，彩色膜层2和黑矩阵3通常部分交叠，称为overlay，即角段差。由于彩色膜层2是一次性制作，因此，以正面曝光的彩色膜层2与黑矩阵3的交叠区域会形成凸块7，从而造成彩色膜层2的角段差，角段差对取向层的涂覆、摩擦效果、甚至液晶取向都会产生影响，从而影响产品画面的显示品质，因此，制造较为平坦的表面是非常重要的，所以，通常沉积一层透明平坦层4使得整个彩色膜层2的表面平整。
然而，采用上述传统工艺制造彩色滤光片会存在以下缺点：
虽然在彩色膜层2的表面沉积了透明平坦层4，但彩色膜层2的角段差仍然存在，这仍然会影响彩色滤光片的品质，从而在一定程度上降低彩色滤光片的显示品质，并且传统的彩色滤光片的制作工艺需要使用四块掩模板并且需要沉积透明平坦层4，从而提高了制造成本。
发明内容
本发明实施例提供一种彩色滤光片及其制造方法，用以提高彩色滤光片的显示品质，并且降低彩色滤光片的生产成本。
本发明实施例提供的具体技术方案为：
一种彩色滤光片的制造方法，包括：
在基板上通过背面曝光方式形成彩色膜层，各彩色膜层之间露出基板格点；
在各基板格点处通过背面曝光方式形成黑矩阵，使各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接。
一种彩色滤光片，包括：
一基板；
彩色膜层，设置在所述基板上，各彩色膜层之间暴露出基板格点；
黑矩阵，设置在所述基板格点处，各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接。
本发明实施例中，在彩色滤光片的生产工艺中，在基板上通过背面曝光方式形成彩色膜层，各彩色膜层的厚度相同，且各彩色膜层的上表面在同一平面，以及各彩色膜层之间露出基板格点，接着，在各基板格点处通过背面曝光方式形成黑矩阵，使各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接，且各黑矩阵和各彩色膜层的厚度相同以及上表面在同一平面，这样，由于各黑矩阵和各彩色膜层的上表面平坦化，因此不再需要涂布一层透明平坦层，从而有效地节省了生产时间和生产成本，并且在生产过程中采用背面曝光方式形成各黑矩阵和各彩色膜层，减少了掩膜板的使用次数，进而显著地进一步节省了生产成本，提高了生产效率；另一方面，由于各黑矩阵和各彩色膜层的上表面平坦化，因此，两者之间不再存在角段差，从而改善了彩色滤光片的画面的显示品质，提高了产品的良品率。
附图说明
图1为现有技术下的彩色滤光片结构示意图；
图2为现有技术下通过正面曝光制作黑矩阵示意图；
图3为是现有技术下通过正面曝光制作第一彩色膜层示意图；
图4为现有技术下通过正面曝光制作第二彩色膜层示意图；
图5为现有技术下通过正面曝光制作第三彩色膜层示意图；
图6为本发明实施例中的彩色滤光片结构示意图；
图7为本发明实施例中彩色滤光制造工艺流程图；
图8为本发明实施例中通过背面曝光制作第一彩色膜层结构示意图；
图9为本发明实施例中通过背面曝光制作第二彩色膜层结构示意图；
图10为本发明实施例中通过背面曝光制作第三彩色膜层结构示意图；
图11为本发明实施例中通过背面曝光制作黑矩阵结构示意图；
图12为现有技术下制作的彩色滤光片和本发明实施例中制作的彩色滤光片开口部比较示意图。
附图标记：1、基板；2、彩色膜层；3、黑矩阵；4、透明平坦层；5、透明导电层；6、格点；7、凸起。
具体实施方式
为了提高彩色滤光片的显示品质并且降低其生产成本，本发明实施例中，参阅图6所示，在制造彩色滤光片的工艺流程中，先在基板1上以背面曝光方式形成多个彩色膜层2，然后再以背面曝光方式在彩色膜层间的基板格点处形成黑色矩阵3，从而解决了在传统彩色滤光片制作过程中，由于以正面曝光方式形成的彩色膜层和黑矩阵的交叠处出现角段差，而导致彩色滤光片画面显示品质低的问题，以及解决在传统彩色滤光片制作过程中，由于采用四道掩膜板导致生产成本较高的问题。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图7-图11所示所示，本发明实施例中，彩色滤光片的制造流程如下：
步骤700：在基板1上通过背面曝光方式形成多个彩色膜层2，多个彩色膜层之间露出基板格点6，简称格点6。
在执行步骤700的过程中，较佳的，可以通过工艺流程令各彩色膜层2的厚度相同，且各彩色膜层2的上表面在同一平面。
本实施例中，执行步骤700时包括：在基板1上涂布彩色膜层，并使用紫外线经掩膜板对基板进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在彩色膜层上形成第一彩色膜层2、第二彩色膜层2、第三彩色膜层2；具体为：
首先，参阅图8所示，在基板1上涂布彩色膜层，并使用紫外线经掩膜板对基板1进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在彩色膜层上形成第一彩色膜层2；其中，涂布彩色膜层后，在进行背面曝光之前，需要对彩色膜层进行预烘烤，而在刻蚀工艺中，较佳的，采用碱性显影溶液进行刻蚀；进一步地，在第一彩色膜层2形成后，需要对其进行高压清水冲洗以及主要烘烤。
如图8所示，在此过程中，第一次使用到掩膜板，以及，最终形成的第一彩色膜层2是以基板1为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状。
其次，参阅图9所示，在基板1上涂布彩色膜层，并使用紫外线经掩膜板对基板1进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在彩色膜层上形成第二彩色膜层2；其中，涂布彩色膜层后，在进行背面曝光之前，需要对彩色膜层进行预烘烤，而在刻蚀工艺中，较佳的，采用碱性显影溶液进行刻蚀；进一步地，在形成第二彩色膜层2形成后，需要对其进行高压清水冲洗以及主要烘烤。
如图9所示，在此过程中，第二次使用到掩膜板，以及，最终形成的第二彩色膜层2是以基板1为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状，即其高度与形状与第一彩色膜层2相同。
最后，参阅图10所示，在基板1上涂布彩色膜层，并使用紫外线经掩膜板对基板1进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在彩色膜层上形成第三彩色膜层2，其中，涂布彩色膜层后，在进行背面曝光之前，需要对彩色膜层进行预烘烤，而在刻蚀工艺中，较佳的，采用碱性显影溶液进行刻蚀；进一步地，在第三彩色膜层2形成后，需要对其进行高压清水冲洗以及主要烘烤。
如图10所示，在此过程中，第三次使用到掩膜板，以及，最终形成的第三彩色膜层2是以基板1为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状，即其高度与形状与第一彩色膜层2和第二彩色膜层2相同。
在上述形成第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2的过程中，需要通过工艺保证第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2的厚度相同，且其上表面在同一平面，从而减少了第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2之间的段差，而第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2之间露出基站上的格点6。
步骤710：在基板1上的各格点6处通过背面曝光方式形成黑矩阵3，使各黑矩阵3和相邻的彩色膜层2紧密相接。
在执行步骤710的过程中，较佳的，可以通过工艺流程令各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面在同一平面，这样，可以令黑矩阵3和彩色膜层2的上表面达到理想的平坦化。
本实施例中，黑矩阵3的制造工艺与彩色膜层2的制造工艺大致相同，不同之处在于，在背面曝光的过程中不需要使用掩膜板，而是将之前生成的第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2作为掩膜板，对沉积的黑矩阵层进行背面曝光，这样，减少了掩膜板的使用次数，在一定程度上节省了工艺流程的生产成本，提高了生产效率，同时，由于将第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2作为掩膜板，因此，不需要将黑矩阵层与第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2进行精准对齐，直接使用各彩色膜层2之间的格点6的形状形成相应的黑矩阵3的图案即可，从而简化了工艺流程。具体为：
参阅图11所示，在基板1上涂布黑矩阵层，并使用紫外线经第一彩色膜层2、第二彩色膜层2和第三彩色膜层2对基板1进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在各格点6处的黑矩阵层形成黑矩阵3；其中，涂布黑矩阵层后，在进行背面曝光之前，需要对黑矩阵材质层进行预烘烤，而在刻蚀工艺中，较佳的，采用碱性显影溶液进行刻蚀；进一步地，在各格点6处的黑矩阵层上形成黑矩阵3后，需要对其进行高压清水冲洗以及主要烘烤。较佳的，黑矩阵3的材质为遮光树脂或铬金属。
在上述形成多个黑矩阵3的过程中，需要通过工艺保证各黑矩阵3与其相邻的彩色膜层2紧密相接，且各黑矩阵3与各彩色膜层2的厚度相同以及上表面在同一平面，如图11所示，经过此工艺，各黑矩阵3和第一彩色膜层2、第二彩色膜层2以及第三彩色膜层2之间紧密相连且彼此间不存在交叠处，即各彩色膜层2不会在黑矩阵3上形成角段差，这样，便有效提高了最终生产的彩色滤光片的画面显示品质，提高了良品率。并且由于各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面经上述工艺后已平坦化，因此，不再需要额外涂布一层透明平坦层进行平坦化，从而进一步有效地节约了生产时间和生产成本。
基于上述实施例，参阅图6所示，最后，要在各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面溅镀一层透明导电层5，从而完成最终的彩色滤光片结构。
参阅图12所示，本发明实施例中的生成彩色滤光片现有技术下生成的彩色滤光片相比，像素开口部大大增加，这样，可以显著提高彩色滤光片的画面显示品质，进一步提高良品率。
基于上述实施例，参阅图6和图12，本发明实施例提供的工艺流程生产出的彩色滤光片的结构为，包括：
一基板1；
彩色膜层2，设置在基板1上，各彩色膜层2之间暴露出格点6；
黑矩阵3，设置在格点6处，各黑矩阵3与相邻的彩色膜层2紧密相接，且各黑矩阵3和各彩色膜层2的厚度相同以及上表面在同一平面。
如图6和图12所示，彩色滤光片中还包括有透明导电层5，设置在各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面。
其中，较佳的，各彩色膜层2的厚度相同且上表面在同一平面，以及各黑矩阵3和各彩色膜层2的厚度相同以及上表面在同一平面
其中，彩色膜层2是以基板1为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状；以及，黑矩阵3的材质为为遮光树脂或铬金属。
本发明实施例中，在彩色滤光片的生产工艺中，在基板1上通过背面曝光方式形成多个彩色膜层2，各彩色膜层2之间露出格点6，接着，在各格点6处通过背面曝光方式形成黑矩阵3，使各黑矩阵3和相邻的彩色膜层2之间紧密相接，这样，由于各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面平坦化，因此不再需要涂布一层透明平坦层，从而有效地节省了生产时间和生产成本，并且在生产过程中采用背面曝光方式形成各黑矩阵3和各彩色膜层2，减少了掩膜板的使用次数，进而显著地进一步节省了生产成本，提高了生产效率；另一方面，由于各黑矩阵3和各彩色膜层2的上表面平坦化，因此，两者之间不再存在角段差，从而改善了彩色滤光片的画面的显示品质，提高了产品的良品率。
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。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片的制造方法，其特征在于，包括：
在基板上通过背面曝光方式形成彩色膜层，各彩色膜层之间露出基板格点；
在各基板格点处通过背面曝光方式形成黑矩阵，使各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各彩色膜层的厚度相同，且各彩色膜层的上表面在同一平面；
各黑矩阵和各彩色膜层的厚度相同以及上表面在同一平面。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在基板上通过背面曝光方式形成彩色膜层，包括：
在基板上涂布彩色膜层，并使用紫外线经掩膜板对基板进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在彩色膜层上形成第一彩色膜层、第二彩色膜层、第三彩色膜层。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一彩色膜层、第二彩色膜层和第三彩色膜层是以所述基板为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基板格点处通过背面曝光方式形成黑矩阵，包括：
在形成彩色膜层的基板上涂布黑矩阵层，并使用紫外线经各彩色膜层对基板进行背面曝光，以及通过刻蚀工艺在各基板格点处的黑矩阵层形成黑矩阵。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述黑矩阵的材质为遮光树脂或铬金属。
7.如权利要求1、2、5、6任一项所述的方法，其特征在于，在各黑矩阵和各彩色膜层的上表面溅镀一层透明导电层。
8.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：
一基板；
彩色膜层，设置在所述基板上，所述各彩色膜层之间暴露出基板格点；
黑矩阵，设置在所述基板格点处，各黑矩阵和相邻的彩色膜层之间紧密相接。
9.根据权利要求8所述的彩色滤光片，其特征在于，所述各彩色膜层的厚度相同，且各彩色膜层的上表面在同一平面；并且各黑矩阵和各彩色膜层的厚度相同以及上表面在同一平面。
10.如权利要求8或9所述的彩色滤光片，其特征在于，所述彩色膜层是以所述基板为底呈倒立的等腰梯形状或阶梯状。
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