CN102645693B - 彩色滤光片及其制作方法 - 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,该方法包括:在基板上形成黑矩阵;在所述黑矩阵之间填充色素材料,并形成色阻单元,所述色素材料为感光材料;对所述色阻单元进行曝光,所述色组单元各部分所受到的曝光能量不同;对所述色阻单元进行显影形成色阻,所述色阻与黑矩阵的交接区比所述色阻单元与黑矩阵的交接区平坦,因此覆盖在交接区的透明电极层其表面也比较平坦,使液晶分子在透明导电层上的排列一致,从而提高了该彩色滤光片的对比值。

Description

彩色滤光片及其制作方法
技术领域
本发明涉及到液晶显示领域,尤其涉及一种彩色滤光片及其制作方法。
背景技术
液晶显示器利用彩色滤光片呈现彩色的影像:当液晶显示器的背光源发出光线,彩色滤光片上因设置有红、绿、蓝三原色滤光层,光线通过彩色滤光片后形成红、绿、蓝三原色光,最后混合形成彩色影像。因此,彩色滤光片是液晶显示器的关键组件。
参照图1,在现今液晶显示面板的制作工艺中,彩色滤光片的制造方法通常是:在一透明基板10上形成黑矩阵50,黑矩阵50制造完成后,直接使用喷头,将红墨水、绿墨水、蓝墨水三种色素材料填入黑矩阵50的空隙内,然后对其进行烘烤和冷却,形成红光色阻20、绿光色阻30、蓝光色阻40。由于黑矩阵50的材质与红墨水、绿墨水、蓝墨水三种色素材料均具有疏性,即色素材料与黑矩阵50互相排斥,造成黑矩阵50与红光色阻20、绿光色阻30、蓝光色阻40的交接区域不平坦,造成液晶分子排列不良,产生暗态的亮度上升,造成液晶面板的亮画面和暗画面的对比值异常。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种本发明提出彩色滤光片及其制作方法,可提高液晶显示面板的对比值。
本发明提出一种彩色滤光片的制作方法,包括步骤:
在基板上形成黑矩阵;
在所述黑矩阵之间填充色素材料形成色阻单元,所述色素材料为感光材料;
对所述色阻单元进行曝光,所述色组单元各部分接收到的紫外光强度与其厚度成反比;
对所述色阻单元进行显影形成色阻,具体为:由显影液对所述色阻单元进行显影,经过显影后,所述色阻单元的各部分厚度的减小程度与其接收到的紫外光的强度成反比。
优选地,所述对所述色阻单元进行曝光步骤具体为:为利用一光掩膜对所述色阻单元进行曝光,该光掩膜具有非透光区、半透光区以及透光区,经过该光掩膜的紫外光的强度与所述色阻单元的厚度成反比。
优选地,所述光掩膜对应所述色阻单元厚度最小处的部分为透光区,紫外光可完全穿透光掩膜后照射到色阻单元的该厚度最小处;光掩膜在所述色阻单元其他部分对应位置的部分为半透光区,紫外光可部分穿过该光掩膜后照射到色阻单元上。
优选地,所述色阻单元厚度最小的部分经过显影后,其厚度没有减小。
优选地,所述色素材料含有光起始剂。
优选地,所述对所述色阻单元进行显影形成色阻步骤之后还包括:在黑矩阵和色阻表面形成透明导电层。
本发明还提出一种彩色滤光片,包括:
基板;
黑矩阵,设于所述基板上;
色阻,设于所述基板上且位于黑距阵间,所述色阻由感光材料形成,所述色阻在连接黑矩阵处具有交接区,该色阻除交接区外部分的厚度与所述黑矩阵的厚度相同;所述感光材料含有光起始剂,所述光起始剂是2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗中的一种或者是二者的组合。
优选地,所述黑矩阵及色阻上形成有透明导电层。
本发明提出的一种彩色滤光片及其制作方法,通过使色阻单元在曝光时接收到的光强度与其厚度成反比,然后进行显影,使色阻与黑矩阵的交接区平坦化,从而提高了该彩色滤光片的对比值。
附图说明
图1为现在技术中彩色滤光片的结构示意图;
图2为本发明彩色滤光片的制作方法一实施例的流程示意图;
图3为本发明彩色滤光片的制作方法中形成黑矩阵的结构示意图;
图4为本发明彩色滤光片的制作方法中在黑矩阵间形成色阻单元的结构示意图;
图5为图4中标示A的放大图;
图6为本发明彩色滤光片的制作方法中对色阻单元进行曝光的示意图;
图7为经过光掩膜的光强度与色阻单元的厚度对应示意图;
图8为显影后色阻与黑矩阵的结构示意图;
图9为图8中标示B的放大图;
图10为本发明彩色滤光片一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图2,提出本发明彩色滤光片的制作方法一实施例,包括步骤:
S10、形成黑矩阵;
首先提供一基板110,其材质可为玻璃,也可为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)或聚碳酸脂(Polycarbonate,PC)等塑胶。清洗该基板110,去除其表面的各种杂质,在该基板110上均匀地形成一光阻层,紫外光经过光罩后照射该光阻层,然后由显影液对光阻层进行显影,使光阻层形成黑矩阵120,该黑矩阵120之间具有间隔部121,如图3所示。在实际应用中,不仅限于上述方法,其它本领域技术人员可以考虑到的方法同样适用于本实施例。
S11、形成色阻单元;
所述色素材料为感光材料,其含有光起始剂,所述光起始剂可以是2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗中的一种或者是二者的组合。
以多头喷墨设备(Multi-HeadInk-JetArray,MHIJA)(未图示)将色素材滴入间隔部121,并在间隔部121形成色阻单元130,如图3及图4所示。由于所述色素材料与所述黑矩阵120之间具有疏离性,故所述色阻单元130与所述黑矩阵120的交接区的厚度小于色阻单元130其他部分的厚度,如图5所示,图5是图4中色阻单元130与黑矩阵120的交接区的放大图。
所述色素材料包括红色素材料、绿色素材料和蓝色素材料,其对应滴入一个间隔部121,形成红光色阻单元、绿光色阻单元和蓝光色阻单元,且该红光色阻单元、绿光色阻单元、蓝光色阻单元依次间隔设置。
S12、对色阻单元进行曝光。
将所形成的色阻单元进行预烘,使其干燥后,再利用一光掩膜对具有色阻单元进行曝光。
参照图6及图7,图6为对色阻单元进行曝光的示意图,图7为经过光掩膜的光强度与色阻单元的厚度对应示意图。本实施例的光掩膜200具有非透光区、半透光区以及透光区,所述经过该光掩膜200的紫外光(如图6中箭头所示)的强度与所述色阻单元的厚度成反比,即照射到色阻单元130中厚度大的部分的紫外光的强度低,而照射到色阻单元130中厚度小的部分的紫外光的强度高,照射到色阻单元130与黑矩阵120交接区的紫外光的强度大于照射到色阻单元130其他部分的强度。优选的,所述光掩膜200对应所述色阻单元130厚度最小处的部分为透光区,紫外光可完全穿透光掩膜200后照射到色阻单元130的该位置,而光掩膜200在所述色阻单元130其他部分对应位置的部分为半透光区,紫外光可部分穿过该光掩膜200后照射到色阻单元130上,并且随着色阻单元130的厚度增大,紫外光透过所述光掩膜200照射到其上的强度越小。在本实施例中,由于无需对黑矩阵120曝光,故光掩膜200位于黑矩阵120上方的部分为非透光区,紫外光无法照射到黑矩阵120上。
S13、对色阻单元进行显影。
所述色阻单元130经过曝光后,由显影液对色阻单元130进行显影。由于色阻单元130中各部分接受到的紫外光的强度不同,使得在显影过程中,色阻单元130各部分被显影液去除的厚度也有差异,且所述色阻单元130的各部分厚度的减小程度与其接收到的紫外光的强度成反比,即色阻单元130中接收到紫外光的强度大的部分其被显影液去除的厚度较小,而色阻单元130中接收到紫外光的强度小的部分其被显影液去除的厚度较大。
由于色阻单元130与黑矩阵120交界处接收到的紫外光的强度大,而色阻单元130的其他部分接收到的紫外光的强度相对较小,并且色阻单元130厚度最小的部分接收到的紫外光强度最大,故色阻单元130厚度最小的部分被显影液去除的厚度最小。优选地,色阻单元130厚度最小的部分经过显影后,其厚度没有减小,而其他部分的厚度都被较小。所述色阻单元130经过显影形成色阻140,如图8所示,图8为色阻140及黑矩阵在基板110上的结构示意图,除交接区外,所述色阻140的其他部分的厚度与所述黑矩阵120的厚度相同。色阻140与黑矩阵120的交接区相比于显影前色阻单元130与黑矩阵120的交接区较平坦,如图9所示,其为图8中色阻140与黑矩阵120交接区的放大图。
所述色阻140包括由红光色阻单元、绿光色阻单元、蓝光色阻单元经显影形成的红光色阻、绿光色阻、蓝光色阻。
S14、形成透明导电层。
将色阻140进行烘烤,并在黑矩阵120和色阻140表面形成一透明导电层150,如图10所示。该透明导电层150可以是铟锡氧化物(IndiumTinOxide,ITO)膜等。
由于色阻140与黑矩阵120的交接区已比较平坦,因此覆盖在交接区的透明电极层150其表面也比较平坦,使液晶分子(未图示)在透明导电层150上的排列一致,从而该彩色滤光片的对比值也得到提高。
本发明还提供一种上述彩色滤光片的制作方法制作的彩色滤光片,如图10所示,该彩色滤光片包括一基板110,该基板110上形成有黑矩阵120,所述黑矩阵120间形成色阻140,该色阻140包括依次设置的红光色阻、绿光色阻及蓝光色阻。所述色阻140及黑矩阵120上形成有透明导电层150。
所述色阻140由色素材料形成,该色素材料包括红色素材料、绿色素材料和蓝色素材料。所述色素材料为感光材料,其含有光起始剂,所述光起始剂可以是2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪咗中的一种或者是二者的组合。
所述色素材料被多头喷墨设备(Multi-HeadInk-JetArray,MHIJA)(未图示)将滴入黑矩阵120形成色阻单元130,如图4所示。由于所述色素材料与所述黑矩阵120之间具有疏离性,故所述色阻单元130与所述黑矩阵120的交接区的厚度小于色阻单元130其他部分的厚度。
所述色阻单元130经过干燥后由光掩膜200对具有色阻单元130进行曝光。如前所述,该光掩膜200为连续型能量变化光掩膜,且经过该光掩膜200的紫外光的强度与所述色阻单元的厚度成反比,即照射到色阻单元130中厚度大的部分的紫外光的强度低,而照射到色阻单元130中厚度小的部分的的紫外光的强度高,照射到色阻单元130与黑矩阵120交接区的紫外光的强度大于照射到色阻单元130其他部分的强度。
所述色阻单元130经过曝光后,由显影液对色阻单元130进行显影形成色阻140。如前所述,色阻单元130各部分被显影液去除的厚度不尽相同,色阻单元130中接收到紫外光的强度大的部分其被显影液去除的厚度较小,而色阻单元130中接收到紫外光的强度小的部分其被显影液去除的厚度较大,使得所述色阻140与黑矩阵120的交接区相比于显影前色阻单元130与黑矩阵120的交接区较平坦,如图8及图9所示。
由于色阻140与黑矩阵120的交接区已比较平坦,因此覆盖在交接区的透明电极层150其表面也比较平坦,使液晶分子(未图示)在透明导电层150上的排列一致,从而该彩色滤光片的对比值也得到提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种彩色滤光片的制作方法,其特征在于,包括步骤: 
在基板上形成黑矩阵; 
在所述黑矩阵之间填充色素材料形成色阻单元,所述色素材料为感光材料; 
对所述色阻单元进行曝光,所述色阻单元各部分接收到的紫外光强度与其厚度成反比; 
对所述色阻单元进行显影形成色阻,具体为:由显影液对所述色阻单元进行显影,经过显影后,所述色阻单元的各部分厚度的减小程度与其接收到的紫外光的强度成反比。 
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述对所述色阻单元进行曝光步骤具体为:为利用一光掩膜对所述色阻单元进行曝光,该光掩膜具有非透光区、半透光区以及透光区,经过该光掩膜的紫外光的强度与所述色阻单元的厚度成反比。 
3.根据权利要求2所述的彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述光掩膜对应所述色阻单元厚度最小处的部分为透光区,紫外光可完全穿透光掩膜后照射到色阻单元的该厚度最小处;光掩膜在所述色阻单元其他部分对应位置的部分为半透光区,紫外光可部分穿过该光掩膜后照射到色阻单元上。 
4.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述色阻单元厚度最小的部分经过显影后,其厚度没有减小。 
5.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法,其特征在于,所述色素材料含有光起始剂。 
6.如权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法,其特征在于, 所述对所述色阻单元进行显影形成色阻步骤之后还包括:在黑矩阵和色阻表面形成透明导电层。 
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