CN102645785A - 一种彩膜基板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制作方法。该彩膜基板包括：基板、黑矩阵和彩色像素树脂层；在基板上还设置有透明导热层，黑矩阵和彩色像素树脂层位于透明导热层的上方。本发明提供的彩膜基板及其制作方法，通过在基板上设置透明导热层，可提高彩膜基板内部的热传导，可使得烘烤阶段中的热量最大程度的传递给位于透明导热层上部的黑矩阵和彩色像素树脂层，使得树脂材料中的溶剂在预烘烤阶段充分去除，避免后续发生掉胶情况，确保彩膜基板的产品质量。

Description

一种彩膜基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制作方法。
背景技术
随着TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)技术的发展，其成本的降低和制造工艺的进一步完善，使其成为平板显示领域的主流技术。TFT-LCD由彩膜基板和阵列基板对盒而成，彩膜基板主要为TFT-LCD提供色彩。
现有技术中黑矩阵和像素树脂层的形成流程相同：首先，在整张基板上涂布相应树脂材料，该树脂材料中包含颜色颜料、光引发剂、树脂和溶剂等，该溶剂在树脂材料中起到溶合其他材料的作用，在高温作用下可挥发，该溶剂在形成黑矩阵和彩色像素树脂层后，需要将其去除掉，以免影响黑矩阵和彩色像素树脂层在玻璃基板上的附着力；其次对涂布了树脂材料的基板进行预烘烤，使其固化；然后进行掩模曝光及显影处理，去除多余的树脂材料形成黑矩阵和像素树脂层图形；最后通过后烘进一步固化所形成图形，其中，像素树脂层包括红色像素树脂层、绿色像素树脂层和蓝色像素树脂层。
在实际的生产过程中，由于在预烘烤阶段由于温度不够导致溶剂未能去除充分导致黑矩阵和像素树脂层在显影阶段发生掉胶现象，进而影响彩膜基板的生产效率和产品质量。为了解决上述问题，现有技术在工艺上主要是通过提高预烘烤的温度和时间来解决这类问题，但采用提高烘烤温度和时间手段，极大的加重了能耗量，使得加工成本进一步增加。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种彩膜基板及其制作方法，以克服现有的彩膜基板结构由于烘烤阶段温度不够容易导致制作黑矩阵和彩色像素树脂层的树脂材料中的溶剂未能充分去除而在显影阶段发生掉胶现象进而影响产品质量等缺陷。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明一方面提供一种彩膜基板包括：基板，所述基板上设有黑矩阵和彩色像素树脂层；
所述基板上还设置有透明导热层，所述黑矩阵和彩色像素树脂层位于所述透明导热层的上方。
进一步地，所述黑矩阵和彩色像素树脂层上依次分别设有保护层、导电层和隔垫物。
进一步地，所述透明导热层由导热材料制成，其导热系数为2-4w/mk。
进一步地，所述透明导热层的导热材料由含有导热粒子的高分子聚合物制成。
进一步地，所述高分子复合物由环氧树脂、硅胶、酚醛树脂和聚酰亚胺一种或几种组成。
进一步地，所述导热粒子为金、银、铜、铝、钙、镁、铁、氧化铝、氧化镁、氧化铍、氧化钙、氧化镍、氮化铝、氮化硅、碳化硅、碳纤维、金刚石和石英的一种或几种。
进一步地，所述透明导热层的厚度为1-5μm。
另一方面，本发明还提供一种彩膜基板的制作方法，包括：
步骤1、在基板上形成透明导热层；
步骤2、在完成步骤1的基板上通过构图工艺形成黑矩阵图形；
步骤3、在完成步骤2的基板上通过构图工艺形成彩色像素树脂层。
进一步地，在完成步骤3的基板上依次形成保护层、导电层和隔垫物。
进一步地，包括：步骤S1中具体形成透明导热层方法为：在基板上涂覆透明导热材料，经烘烤固化工艺形成透明导热层，所述烘烤温度为80-100℃。
(三)有益效果
本发明提供的彩膜基板及其制作方法，通过在基板上设置透明导热层，可提高彩膜基板内部的热传导，可使得烘烤阶段中的热量最大程度的传递给位于透明导热层上部的黑矩阵和彩色像素树脂层，使得树脂材料中的溶剂在预烘烤阶段充分去除，避免后续发生掉胶情况，确保彩膜基板的产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例完成透明导热层的彩膜基板结构示意图；
图2为本发明实施例完成透明导热层和黑矩阵的彩膜基板结构结构示意图；
图3为本发明实施例完成透明导热层、黑矩阵和彩色像素树脂层的彩膜基板结构示意图；
图4为本发明实施例完成透明导热层、黑矩阵、彩色像素树脂层和保护层的彩膜基板结构示意图；
图5为本发明实施例完成透明导热层、黑矩阵、彩色像素树脂层、保护层和导电层的彩膜基板结构示意图；
图6为本发明实施例整体彩膜基板结构示意图；
图7为本发明实施例彩膜基板的制作方法流程图。
图中：1、基板；2、透明导热层；3、黑矩阵；4、红色像素树脂层；5、绿色像素树脂层；6、蓝色像素树脂层；7、保护层；8、导电层；9、隔垫物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1-6所示，本发明实施例彩膜基板包括：玻璃基板1，其上依次设置透明导热层2、黑矩阵3、彩色像素树脂层、保护层7、导电层8和隔垫物9，其中彩色像素树脂层包括红色像素树脂层4、绿色像素树脂层5和蓝色像素层6。
其中，该透明导热层2的厚度为1-5μm，可确保彩膜基板轻薄化的前提下使得该透明导热层的导热效果达到最佳。若太薄，则影响了透明导热层的导热性能，使得透明导热层不能将热量进行有效的传导；若太厚，虽然透明导热性能得以提高，但会加重彩膜基板的厚度，最终加重液晶面板的厚度，使得产品容易造成厚重化。黑矩阵的厚度为1-5μm，彩色像素树脂层的厚度为1-5μm，该保护层的厚度为1-5μm，导电层为ITO膜，其厚度为
Figure BDA0000138102180000041
，该隔垫物的截面为梯形柱状，其底端的横截面直径为15-20μm，其顶端的横截面直径为5-10μm。
其中，透明导热层2由导热材料制成，其导热系数为2-4w/mk，其中，为了适应当前设备和工艺技术程度，可设定导热材料的导热系数为4w/mk，使得该导热材料具有良好的导热功能。需要实际中选定的导热系数，可根据实际环境中的设备和工艺技术程度而定。具体的，该透明导热层2的导热材料由含有导热粒子的高分子聚合物制成。其中，导热粒子为金属、金属氧化物和非金属的一种或几种，较优地，该导热粒子可选定金、银、铜、铝、钙、镁、铁、氧化铝、氧化镁、氧化铍、氧化钙、氧化镍、氮化铝、氮化硅、碳化硅、碳纤维、金刚石和石英的一种或几种，而高分子复合物由环氧树脂、硅胶、酚醛树脂和聚酰亚胺的一种或几种组成。通过设置透明导热层2，可提高彩膜基板内部的热传导，可以将工艺步骤中烘烤阶段的热量最大程度的传递给黑矩阵和彩色像素树脂层，使得由树脂材料制成的黑矩阵和彩色像素树脂层中的溶剂完全挥发掉，进而将溶剂完全去除掉，从而避免了后续步骤中彩色像素树脂层容易掉胶的问题，提高制作工艺效率和精度。
如图7所示，本发明提供的彩膜基板的制作方法具体包括：
步骤1、在基板上形成透明导热层。
具体为：在玻璃基板上涂覆透明导热材料，经烘烤固化形成透明导热层，烘烤温度范围为80-100℃，在该温度范围下，使得该导热层可以较快的进行固化作用，若温度太低，将会影响导热层的固化作用，若太高，将加重能量损耗，加大成本，并且不利于环保。较优的温度为90℃，在保证节约能量的前提下，使得固化效果达到最佳。其中，导热材料由含有导热粒子的高分子聚合物制成。其中，导热粒子为金属、金属氧化物和非金属的一种或几种，具体为金、银、铜、铝、钙、镁、铁、氧化铝、氧化镁、氧化铍、氧化钙、氧化镍、氮化铝、氮化硅、碳化硅、碳纤维、金刚石和石英的一种或几种，而高分子复合物为环氧树脂、硅胶、酚醛树脂或聚酰亚胺。参见图1。该透明导热层的的厚度为1-5μm。
通过设置透明导热层，可以将预烘烤阶段的热量最大程度的传递给黑矩阵和彩色像素树脂层，使得由树脂材料制成的黑矩阵和彩色像素树脂层中的溶剂完全挥发掉，进而将溶剂完全去除掉，从而避免了后续步骤中彩色像素树脂层容易掉胶的问题，提高制作工艺效率和精度。
步骤2、在完成步骤1的基板上通过构图工艺形成黑矩阵图形。具体为：在完成步骤1的玻璃基板上涂覆黑矩阵用树脂材料，并通过刻画有图形的掩膜版曝光并显影而得到黑矩阵图形，所形成黑矩阵厚度为1-5μm，参见图2。
步骤3、在完成步骤2的基板上通过构图工艺形成彩色像素树脂层，彩色像素树脂层包括红色像素树脂层、绿色像素树脂层和蓝色像素树脂层。具体为：完成步骤2的玻璃基板上涂覆红色像素树脂材料，并通过刻画有图形的掩膜版曝光并显影而得到红色像素树脂层。重复上述步骤得到绿色树脂层和蓝色树脂层。红色像素树脂层、绿色像素树脂层和蓝色像素树脂层的厚度均为1-5μm，参见图3。
步骤4、在完成步骤3的基板上形成保护层。具体为：在完成步骤3的玻璃基板上涂覆保护层刻胶，通过热固化形成透明保护层。该透明保护层7厚度为1-5μm，参见图4。
步骤5、在完成步骤4的玻璃基板上形成透明导电层。具体为：在完成步骤4的玻璃基板上采用电镀的方式形成透明导电层，该透明导电层的厚度为参见图5。
步骤6、在完成步骤5的玻璃基板1上形成隔垫物。具体为：在完成步骤5的玻璃基板上涂覆隔垫物用光刻胶，通过曝光、显影工艺，最终形成隔垫物。该隔垫物的截面为梯形柱状，其底端的横截面直径为15-20μm，其顶端的横截面直径为5-10μm，参见图6。
本发明提供的彩膜基板及其制作方法，通过在基板上设置透明导热层，可提高彩膜基板内部的热传导，可使得烘烤阶段中的热量最大程度的传递给位于透明导热层上部的黑矩阵和彩色像素树脂层，使得树脂材料中的溶剂在预烘烤阶段充分去除，避免后续发生掉胶情况，确保彩膜基板的产品质量。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，包括：基板，所述基板上设有黑矩阵和彩色像素树脂层，其特征在于，
所述基板上还设置有透明导热层，所述黑矩阵和彩色像素树脂层位于所述透明导热层的上方。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵和彩色像素树脂层上依次分别设有保护层、导电层和隔垫物。
3.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述透明导热层由导热材料制成，其导热系数为2-4w/mk。
4.如权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述透明导热层的导热材料由含有导热粒子的高分子聚合物制成。
5.如权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述高分子复合物由环氧树脂、硅胶、酚醛树脂和聚酰亚胺一种或几种组成。
6.如权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述导热粒子为金、银、铜、铝、钙、镁、铁、氧化铝、氧化镁、氧化铍、氧化钙、氧化镍、氮化铝、氮化硅、碳化硅、碳纤维、金刚石和石英的一种或几种。
7.如权利要求1-6任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述透明导热层的厚度为1-5μm。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1、在基板上形成透明导热层；
步骤2、在完成步骤1的基板上通过构图工艺形成黑矩阵图形；
步骤3、在完成步骤2的基板上通过构图工艺形成彩色像素树脂层。
9.如权利要求8所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，在完成步骤3的基板上依次形成保护层、导电层和隔垫物。
10.如权利要求8所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：步骤S1中具体形成透明导热层方法为：在基板上涂覆透明导热材料，经烘烤固化工艺形成透明导热层，所述烘烤温度为80-100℃。
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