CN103592798A

CN103592798A - 一种具有设定高度的隔垫物及其制作方法

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Publication number: CN103592798A
Application number: CN201310576669.0A
Authority: CN
Inventors: 舒适; 郝光叶; 张慧; 姚星
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-18
Also published as: CN103592798B

Abstract

本发明公开了滤光片技术领域中的一种具有设定高度的隔垫物及其制作方法。本发明在彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上形成第一滤光层；在所述第一滤光层上形成第二滤光层；在所述第二滤光层上形成第三滤光层；在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物。本发明通过在第三滤光层上增加第四滤光层的方法来增加彩色滤光片的厚度，没有对其他滤光层的厚度造成影响，在保证显示正常的情况下使得彩色滤光片的厚度达到了设定厚度；且制作工艺过程简单，适用于大规模应用。

Description

一种具有设定高度的隔垫物及其制作方法

技术领域

本发明涉及滤光片技术领域，特别涉及一种具有设定高度的隔垫物及其制作方法。

背景技术

彩色滤光片是液晶显示器的重要组成部分。背光源的白光经过彩色滤光片的红、绿、蓝三色颜料光阻，被过滤为红光、绿光和蓝光，最后在人眼中混合成为彩色影像。彩色滤光片占液晶显示器面板成本的30%以上，因此是发展TFT-LCD产业必须要掌握的核心技术。

常规扭曲向列显示（TN）模式彩色滤光片制作工艺为BM-R-G-B-OC-ITO-PS，一共需要5次掩膜Mask工艺，由于曝光工艺次数过多，造成彩色滤光片的生产合格率低。为此，人们开发了RGB叠加形成隔垫物PS的工艺，即，在制作完RGB层时，同时形成了由RGB材料堆叠组成的隔垫物PS图案，即BM-R-G-B-OC-ITO，减少了一次掩膜Mask工艺。

但是为了达到所需要的隔垫物PS高度，常常要增大RGB滤光层的膜厚，滤光层膜厚的增加会导致彩膜颜色的变化。厂商为了确保彩膜颜色稳定，需要另外专门开发与该方案匹配的RGB光阻，这样就增加了开发成本，降低了量产优势。

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：如何提供一种具有设定高度的隔垫物及其制作方法，解决现有彩色滤光片制作过程中存在的合格率低，彩膜颜色变化等不足。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有设定高度的隔垫物的制作方法，应用于彩色滤光片，该方法包括以下步骤：

在彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上形成第一滤光层；

在所述第一滤光层上形成第二滤光层；

在所述第二滤光层上形成第三滤光层；

在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物。

优选地，在所述步骤在所述第二滤光层上形成第三滤光层和步骤在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物之间还包括：

在衬底基板上涂覆一层正性光刻胶；且所述正性光刻胶的上表面覆盖所述第三滤光层。

优选地，对所述正性光刻胶自上而下灰化，直到露出第三滤光层。

优选地，所述步骤在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物具体为：

在正性光刻胶上涂覆一层和第三滤光层相同颜色的第四滤光层；所述第四滤光层的厚度与第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层的厚度之和为隔垫物的设定高度值；

对所述第四滤光层进行无掩膜曝光，使得第三滤光层和第四滤光层进行融合并固化；并同时固化第一滤光层和第二滤光层；

通过有机溶液对正性光刻胶进行清洗，使得位于第三滤光层顶部的第四滤光层得以保留，得到设定高度的隔垫物。

本发明还提供了一种具有设定高度的隔垫物，应用于彩色滤光片，该彩色滤光片包括：

形成于彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上的第一滤光层；

形成于所述第一滤光层上的第二滤光层；

形成于所述第二滤光层上的第三滤光层；

形成于所述第三滤光层上的一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物。

优选地，所述衬底基板为玻璃或塑料。

优选地，所述第三滤光层和第四滤光层为相同颜色的滤光层。

优选地，所述第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层为不同颜色的滤光层。

优选地，所述第一滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

优选地，所述第二滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

优选地，所述第三滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

进一步地，所述第三滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

（三）有益效果

1.本发明通过在第三滤光层上增加第四滤光层的方法得到设定高度的隔垫物，进而增加了彩色滤光片的厚度，没有对其他滤光层的厚度造成影响，在保证显示正常的情况下使得彩色滤光片的厚度达到了设计要求；

2.本发明使用现有材料，且制作工艺过程简单，适用于大规模应用。

附图说明

图1是本发明实施例1的流程图；

图2是本发明实施例3的第1阶段的结构图；

图3是本发明实施例3的第2阶段的结构图；

图4是本发明实施例3的第3阶段的结构图；

图5是本发明实施例3的第4阶段的结构图；

图6是本发明实施例3的第5阶段的结构图；

图7是本发明实施例3的第6阶段的结构图；

图8是本发明实施例3的第71阶段的结构图；

图9是本发明实施例3的第73阶段的结构图。

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。

实施例1

为了解决现有彩色滤光片制作过程中存在的合格率低，彩膜颜色变化等不足，本实施例提供了一种具有设定高度的隔垫物的制作方法，应用于彩色滤光片，如手机液晶屏，液晶电视；特别是应用于彩色滤光片是隔垫物。该方法包括以下步骤：

该方法包括以下步骤：

S101：在彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上形成第一滤光层；

S102：在所述第一滤光层上形成第二滤光层；

S103：在所述第二滤光层上形成第三滤光层；

S104：在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物，如图1所示。

本发明通过在第三滤光层上增加第四滤光层的方法得到设定高度的隔垫物，进而增加了彩色滤光片的厚度，没有对其他滤光层的厚度造成影响，在保证显示正常的情况下使得彩色滤光片的厚度达到了设计要求；本发明使用现有材料，且制作工艺过程简单，适用于大规模应用。

为了方便起见，本实施例通过对彩色滤光片的制作过程对本发明进行描述。

在常规的彩色滤光片的制作过程中，首先要在衬底基板上制作黑矩阵，黑矩阵用于在衬底基板上形成具有一定距离间隔的举行空间。举行空间用于填充对应颜色的滤光层。本发明就是在填充对应的滤光层的同时，在黑矩阵上也涂覆滤光层，用以形成设定厚度的隔垫物。

具体为，在每一次对矩形空间涂覆滤光层的同时，也对特定的黑矩阵进行涂覆。这样就使得特定的黑矩阵的高度发生变化。通常，当全部的滤光层都涂覆完后，黑矩阵和其上的滤光层加在一起的总高度还是不满足产品的设计要求，所以还需要增加一道工艺，进一步加大以使得黑矩阵和其上的滤光层的总高度。具体为：

在衬底基板上涂覆一层正性光刻胶；且所述正性光刻胶的上表面覆盖所述第三滤光层。即，正性光刻胶要完全覆盖此时的结构。然后对所述正性光刻胶自上而下灰化，直到露出第三滤光层（通常彩色滤光片包括红色、绿色和蓝色三种，此处以此为例进行说明）。

然后在正性光刻胶上涂覆一层和第三滤光层相同颜色的第四滤光层；第四滤光层和第三滤光层相同，主要是考虑到同类型的滤光层更容易融合在一起。且第四滤光层的厚度与第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层的厚度之和为隔垫物的设定高度值；

之后对所述第四滤光层进行无掩膜曝光，使得第三滤光层和第四滤光层进行融合并固化；在此过程中能够同时固化第一滤光层和第二滤光层；

通过有机溶液对正性光刻胶进行清洗，使得位于第三滤光层顶部的第四滤光层得以保留，得到设定高度的隔垫物。进而得到了满足设计的彩色滤光片。

实施例2

本实施例和实施例1属于同一发明构思。本实施例提供了一种具有设定高度的隔垫物，应用于彩色滤光片，如手机液晶屏，液晶电视；特别是应用于彩色滤光片是隔垫物。该彩色滤光片包括：

第一滤光层，形成于彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上；

第二滤光层，形成于所述第一滤光层上；

第三滤光层，形成于所述第二滤光层上；

第四滤光层，形成于所述第三滤光层上。

本实施例的所述衬底基板为玻璃或塑料。具体来说包括硬性基板或柔性基板。硬性的基板主要是玻璃材质的基板，柔性的基板通常为塑料材质的基板。

在衬底基板上涂覆一层正性光刻胶；且所述正性光刻胶的上表面覆盖所述第三滤光层。即，正性光刻胶要完全覆盖此时的结构。然后对所述正性光刻胶自上而下灰化，直到露出第三滤光层（通常彩色滤光片包括红色、绿色和蓝色三种，所以，第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层为不同颜色的滤光层，此处以此为例进行说明）。

通过有机溶液对正性光刻胶进行清洗，使得位于第三滤光层顶部的第四滤光层得以保留，得到设定高度的隔垫物。进而得到了设计的彩色滤光片。

实施例3

以下通过一个实际场景对本发明进行说明：

本发明的彩色滤光片的制作过程为：

S1：在衬底基板上制作黑矩阵BM，如图2所示；

S2：在黑矩阵BM上制作第一滤光层，如图3所示；

S3：在第一滤光层上制作第二滤光层，如图4所示；

S4：在第二滤光层上制作第三滤光层，如图5所示；

S5：在衬底基板上涂覆一层设定厚度的正性光刻胶；且所述正性光刻胶的上表面覆盖所述第三滤光层。即正性光刻胶的厚度应足以覆盖第三滤光层，如图6所示；

S6：将正性光刻胶自上而下灰化，直到露出第三滤光层，如图7所示；

S7：在正性光刻胶上涂覆一层和第三滤光层相同颜色的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物。

S71：在正性光刻胶上涂覆一层和第三滤光层相同颜色的第四滤光层。该第四滤光层的厚度与第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层的厚度之和为隔垫物的设定高度值，如图8所示；

S72：对第四滤光层进行无掩膜曝光，使得第三滤光层和第四滤光层进行充分融合并固化；并能够固化第一滤光层和第二滤光层；

S73：通过有机溶液对正性光刻胶进行清洗，由于第三滤光层和第四滤光层已经进行了充分融合，且第一滤光层和第二滤光层也进行了固化；使得在清洗的过程中，位于第三滤光层顶部的第四滤光层得以保留，第三滤光层顶部以外的第四滤光层随着正性光刻胶的清洗一同被清洗掉。剩下的结构即为本发明想要的设定高度的隔垫物。最终得到的是满足设计的彩色滤光片，如图9所示。

本实施例为彩色滤光片的制作过程，为了说明本发明没有改变其他滤光层的厚度，本实施例也将通常的滤光层一并说明，过程具体为：

在玻璃基板1上制作黑矩阵BM2。通过蚀刻等方式将黑矩阵BM2制作成需要的形状，使得黑矩阵BM2限定像素区，如图2所示，本实施例通过5个黑矩阵BM2块进行了分区。

在像素区形成正常厚度的第一滤光层-红色滤光层3，同时在黑矩阵BM2上形成隔垫物PS的底部，如图3所示。

在像素区形成正常厚度的第二滤光层-绿色滤光层4，同时在黑矩阵BM2上的红色滤光层3之上形成隔垫物PS的中间部分，如图4所示；

在像素区形成正常厚度的第三滤光层-蓝色滤光层5，同时在黑矩阵BM2上的绿色滤光层4之上形成隔垫物PS的上部分，如图5所示；

在玻璃基板上涂布正性光刻胶层6，正性光刻胶层6的厚度要超过隔垫物PS的上部分（大规模制造过程中，该操作还能起到“找平”的作用），正性光刻胶层6的表面要平整，使得正性光刻胶层6把所有空隙填满，如图6所示；

对正性光刻胶层6进行灰化，直到隔垫物PS表面露出，如图7所示；

在灰化后的结构上涂布第四滤光层-蓝色光刻胶7，第四滤光层-蓝色光刻胶7的材质应和第三滤光层-蓝色滤光层5的材质相同。第四滤光层-蓝色光刻胶7的厚度要视彩色滤光片的厚度而定，使得第一滤光层-红色滤光层3、第二滤光层-绿色滤光层4、第三滤光层-蓝色滤光层5和第四滤光层-蓝色光刻胶7的厚度之和为彩色滤光片的设定厚度，如图8所示；

无掩模曝光；对整片玻璃基板进行曝光，由于蓝色滤光层采用负型光刻胶材料，光照后交联固化，溶解性降低；而正型光刻胶层6在光照后溶解性提高。

对图8中的结构进行无光掩膜曝光，无光掩膜曝光用于固化第一滤光层-红色滤光层3、第二滤光层-绿色滤光层4、第三滤光层-蓝色滤光层5和第四滤光层-蓝色光刻胶7，使得第一滤光层-红色滤光层3、第二滤光层-绿色滤光层4、第三滤光层-蓝色滤光层5和第四滤光层-蓝色光刻胶7与正性光刻胶层6形成“材质边界”。所述“材质边界”是不同类型的材质接触面的力学或化学等不同性能而形成的性能边界。以便于后续的剥离操作。

剥离正型光刻胶层，如图9所示；

用有机溶剂剥离正性光刻胶层6，同时，和正性光刻胶层6接触的第四滤光层-蓝色光刻胶7也被剥离，留下没有和正性光刻胶层6接触的那部分第四滤光层-蓝色光刻胶7，由于第四滤光层-蓝色光刻胶7的材质应和第三滤光层-蓝色滤光层5的材质相同，故剥离后的第三滤光层-蓝色滤光层5的厚度得到增加，即得到最终的第三滤光层5’。进而使得隔垫物PS的厚度得到提高。由位于图9中间黑矩阵BM2之上的第一滤光层-红色滤光层3、第二滤光层-绿色滤光层4和最终的第三滤光层5’组合得到本发明的设定高度的隔垫物，进而得到了满足设计的彩色滤光片彩色滤光片。

本发明通过在第三滤光层上增加第四滤光层的方法来增加彩色滤光片的厚度，没有对其他滤光层的厚度造成影响，在保证显示正常的情况下使得彩色滤光片的厚度达到了设定厚度；且制作工艺过程简单，适用于大规模应用。

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

1.一种具有设定高度的隔垫物的制作方法，应用于彩色滤光片，其特征是，该方法包括以下步骤：

在彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上形成第一滤光层；

在所述第一滤光层上形成第二滤光层；

在所述第二滤光层上形成第三滤光层；

2.如权利要求1所述的隔垫物的制作方法，其特征在于，在所述步骤在所述第二滤光层上形成第三滤光层和步骤在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物之间还包括：

3.如权利要求2所述的隔垫物的制作方法，其特征在于，对所述正性光刻胶自上而下灰化，直到露出第三滤光层。

4.如权利要求3所述的隔垫物的制作方法，其特征在于，所述步骤在所述第三滤光层上形成一定厚度的第四滤光层，得到设定高度的隔垫物具体为：

5.一种具有设定高度的隔垫物，应用于彩色滤光片，其特征是，该彩色滤光片包括：

形成于彩色滤光片的衬底基板的黑矩阵上的第一滤光层；

形成于所述第一滤光层上的第二滤光层；

形成于所述第二滤光层上的第三滤光层；

6.如权利要求5所述的隔垫物，其特征是，所述衬底基板为玻璃或塑料。

7.如权利要求6所述的隔垫物，其特征是，所述第三滤光层和第四滤光层为相同颜色的滤光层。

8.如权利要求7所述的隔垫物，其特征是，所述第一滤光层、第二滤光层和第三滤光层为不同颜色的滤光层。

9.如权利要求8所述的隔垫物，其特征是，所述第一滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

10.如权利要求9所述的隔垫物，其特征是，所述第二滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。

11.如权利要求10所述的隔垫物，其特征是，所述第三滤光层为红色滤光层、绿色滤光层或蓝色滤光层。