CN103901656A - 彩色滤光基板及其制造方法、以及其在线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种彩色滤光基板及其制造方法、以及其在线检测方法，所述彩色滤光基板的制造方法，包括：在透明基板第一表面上形成含有复数个开口的遮光层；在所述遮光层的所述开口形成彩色光阻层；在所述遮光层和彩色光阻层上形成平坦保护层；在所述平坦保护层或所述透明基板第二表面形成透明电极；在所述平坦保护层上形成多个间隔柱；所述间隔柱使用有色透明性感光性液体材料形成。本发明所提供的彩色滤光基板采用有色透明性感光性液体材料形成间隔柱，因而可以在该彩色滤光基板的制作过程中对其进行在线检测，从而使得工作人员能够及时调整和更改相应的工艺条件，制作出高品质的彩色滤光基板。

Description

彩色滤光基板及其制造方法、以及其在线检测方法

技术领域

本发明涉及液晶显示，特别涉及一种彩色滤光基板及其制造方法、以及其在线检测方法。

背景技术

液晶显示装置通常包括有彩色滤光基板。该彩色滤光基板作用是将通过液晶层的白光转化为不同颜色的光束，各不同颜色的光束重新汇聚形成图像画面。通常，彩色滤光基板上形成有间隔柱（Photo Spacer，PS），以使得彩色滤光基板能够与另外一个对置基板（例如TFT基板）形成厚度均一的液晶盒。

为了制作具有更高清晰度和更高分辨率的液晶显示装置，要求彩色滤光基板中间隔柱的高度更均一，并且希望在彩色滤光基板制作过程中就能够实时检测间隔柱的高度，以确认间隔柱的高度均一性是否满足要求，同时，还希望能够一并检测彩色滤光基板是否出现例如mura等缺陷。

发明内容

为此，本发明提供一种彩色滤光基板的制造方法，包括：

在透明基板上形成含有复数个开口的遮光层；

在所述遮光层的所述开口形成彩色光阻层；

在所述遮光层和彩色光阻层上形成平坦保护层；

在所述平坦保护层上或者所述透明基板背面形成透明电极；当在所述平坦保护层上形成所述透明电极时，在所述透明电极上形成多个间隔柱；当在所述透明基板背面形成所述透明电极时，在所述平坦保护层上形成多个间隔柱。

可选的，所述有色透明性感光性液体材料呈蓝色透明、绿色透明、或者红色透明。

可选的，所述间隔柱由有色透明性感光性液体材料制成，所述有色透明性感光性液体材料中着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。

本发明还提供一种彩色滤光基板，包括：

透明基板；

含有复数个开口的遮光层，形成于所述透明基板的第一表面；

彩色光阻层，形成于所述遮光层的所述开口；

平坦保护层，位于所述遮光层和所述彩色光阻层上；

透明电极，形成在所述平坦保护层上或者所述透明基板的背面；

多个间隔柱；当所述透明电极形成在所述平坦保护层上时，所述间隔柱形成在所述透明电极上；当所述透明电极形成在所述透明基板背面时，所述间隔柱形成在所述平坦保护层上。

可选的，所述间隔柱呈有色透明或无色透明。

可选的，所述有色透明性感光性液体材料中，着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。

本发明还提供一种彩色滤光基板在线检测方法，所述检测方法在如上所述的彩色滤光基板的制作过程中进行，即：对用于形成多个如上所述的彩色滤光基板的整面基板进行制造工艺步骤，当在所述整面基板形成所述有色透明感光性液体材料，并未对所述有色透明感光性液体材料进行显影时，进行所述检测方法的检测；

所述检测方法包括下列步骤的至少一个步骤：

将所述整面基板水平放置，检查人员用上灯进行照射，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成30~40度放置，检查人员用上灯进行照射，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，检查人员用手持灯进行照射，顺着光源方向，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，检查人员用背灯检查所述整面基板。

可选的，所述整面基板包括多个彩色滤光基板单元，采用“弓”字形路线对每个所述彩色滤光基板单元进行检查。

可选的，所述上灯、手持灯和背灯均包括钠灯、白灯、绿灯、卤素灯和荧光灯的至少其中之一。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所提供的彩色滤光基板采用有色透明性感光性液体材料形成间隔柱，因而可以在该彩色滤光基板的制作过程中对其进行在线检测，从而使得工作人员能够及时调整和更改相应的工艺条件，制作出高品质的彩色滤光基板。

本发明所提供的彩色滤光基板能够在线检测出彩色滤光基板的mura等缺陷，并且能够检测出传统方法很难在线检测出的多种类型的mura，因而降低了大批产品出现问题的风险，从而降低了生产成本。

附图说明

图1至图5为本发明实施例一彩色滤光基板的制造方法各步骤对应结构示意图；

图6为以本发明实施例制取的彩色滤光基板上检查出涂布不均匀或气泡造成的不规则块状mura的示意图；

图7为以本发明实施例制取的彩色滤光基板上检查出沿涂布方向的mura的示意图；

图8为为以本发明实施例制取的彩色滤光基板上检查出涂布起刀mura的示意图；

图9为传统无色透明感光性树脂所形成的彩色滤光基板的示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种液晶显示装置用彩色滤光基板的制造方法，该方法包括从S1至S5五个步骤。需要说明的是，本实施例以S1至S5来命名各步骤只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本发明的不同实施例中，各步骤可根据工艺的调节来调整先后顺序。下面将结合图1至图5对S1至S5各步骤作详细说明。

S1，在透明基板上形成含有复数个开口的遮光层。

请参考图1，本实施例首先在透明基板100上形成含有复数个开口111的遮光层110。其中，该透明基板100既可以是透明玻璃基板，也可以是透明树脂基板，优选为无碱硼玻璃基板。而该遮光层110可以是由黑色着色剂的树脂材料形成，并采用遮旋光性能高的碳黑作为着色剂，也可以是由金属铬材料形成。该遮光层110可用于防止将要以下S2步骤将要形成的各彩色光阻层（可参考图2）周边漏光，同时可增加色彩的对比性。可以采用颜料分散法来形成该遮光层110，具体的，可将光阻材料均匀涂布在透明基板100的第一表面（未标注，本实施例可以看成图1所示透明基板100的上表面）上，再使用热盘对其进行加热处理，并在精确冷盘中冷却。然后使用装有高压汞灯的近接式曝光机和相应尺寸的掩膜板对其进行曝光。曝光完成后用搬送到显影设备实施显影，得到图案化的遮光层110。最后在烘箱中进行烘烤处理，形成的结构示意图如图1所示。需要说明的是，本说明书各附图目的是为了形象说明实物的结构和连接关系，并且通常仅是局部示意图，因而附图中各个结构的尺寸和比例并代表实物的尺寸和比例。

S2，在所述遮光层的所述开口形成彩色光阻层。

本实施例在完成步骤S1之后，接着分别将红色（Ｒ）、绿色（G）和蓝色（B）三原色的彩色光阻层形成在遮光层的开口中，如图2所示，形成的彩色光阻层包括有121、122和123。具体工艺可以与形成上述遮光层110类似，因而可以参照步骤S1的工艺。除此之处，还可以用其它方法来形成彩色光阻层121、122和123，例如染料法、印刷法或者电镀法。

S3，在所述遮光层和彩色光阻层上形成平坦保护层。

参考图3所示，在完成彩色光阻层121、122和123的制作之后，可对透明基板100进行紫外光清洗和水洗，以除去透明基板100表面的杂质颗粒。然后再在遮光层110和彩色光阻层121、122和123上形成平坦保护层130。本实施例仍然可以参考步骤S1中所述的工艺来形成平坦保护层130。

S4，在所述透明基板第二表面形成透明电极。

在彩色滤光基板中通常会制作一层透明电极，在某些类型的液晶显示器中，该透明电极作为一层公共电极用于配合另外一层电极以驱动液晶。本实施例在完成上述步骤之后，在透明基板100的第二表面（未标注，本实施例可以看成图1所示透明基板100的下表面）形成该透明电极140，该透明电极140可以由ITO制成。可通过磁控溅镀在透明基板100第二表面溅镀该ITO电极。

在本实施例中，步骤S4可以不在步骤S3之后完成，它既可以在步骤S3进行之前完成，也可以在下面将要叙述的步骤S5完成之后再进行，因而不该以各步骤的标号来限定本实施例各步骤的先后顺序。

S5，在所述平坦保护层上形成多个间隔柱。

该间隔柱150的具体形成方法可为：通过狭缝涂布机将有色透明性感光性液体材料（该有色透明性感光性液体材料可以为有色透明感光性树脂材料）涂布在透明基板100的平坦保护层130表面上，然后在约100℃的温度条件下烘烤约两分钟，之后在近接式曝光机中以50mJ/cm2的曝光功率下进行曝光，再通过显影设备实施显影，最后在约200℃的温度条件下烘烤约半小时，得到具有间隔柱150的所需彩色滤光基板。

本实施例使用有色透明性感光性液体材料来形成间隔柱150，因而与现有的形成方法形成无色涂层不同，本实施例所形成的涂层为透明有色涂层。因而可以借助该涂层来检测所制作的彩色滤光基板是否存在mura等缺陷。

本实施例进一步优选的，所述有色透明性感光性液体材料呈蓝色透明、绿色透明、或者红色透明，该三种类型的有色透明性感光性液体材料可与彩色滤光基板的彩色光阻层较好的相容，不易引起其它视觉影响。

本实施例中，所述有色透明性感光性液体材料包含的着色材料可以为下述的一种或几种：Carmine6B（C.I.12490），Phthalocyanine Green（C.I.74260），Phthalocyanine Blue（C.I.74160），Perylene Black（BASF K0084.K0086），Cyanine Black、Linole Yellow（C.I.21090），Linole Yellow GRO（C.I.21090），Benzidine Yellow(4T-564D)，Victoria Pure Blue(C.I.42595)。特别需要说明的是，该有色透明性感光性液体材料中着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。本实施例的优选方案中，所用的着色材料质量浓度较低。这是因为，在着色材料质量浓度较低的情况下，一方面，所形成的有色透明涂层仍然可以保证用于检测mura；另一方面，当低着色材料质量浓度的涂层进行显影和烘烤之后，形成后的间隔柱150所具有的淡颜色可以褪去，重新变成无色透明。但当然，也可以采用适当浓的着色材料质量浓度，使得形成后的间隔柱保持透明有色。所以，本实施例最终形成的间隔柱150既可以是有色透明的，也可以是无色透明的。

实施例二

本实施例提供另外一种液晶显示装置用彩色滤光基板的制造方法，该方法与实施例一中所示的方法多有相同之处，本实施例仅对其不同之处加以说明，相同部分可以参考实施例一所述内容。

本实施例可以参考实施例一S1至S3各步骤形成如图3所示的结构，而在接下去的步骤中（请参考图1至图5所示），并不是在所述透明基板100第二表面形成透明电极140，而是选择在所述平坦保护层130上形成透明电极140，然后在所述透明电极140上形成多个间隔柱150。这样，形成的结构与实施例一最终形成的如图5所示结构略有不同。本实施例最终形成的结构中，透明电极140会形成在平坦保护层130和间隔柱150之间（未图示）。本实施例中各结构与实施例一中各相对应结构的性质基本相同，可以参考实施例一中的内容。

实施例三

本实施例提供一种彩色滤光基板，该彩色滤光基板可以是由实施例一所述的制作方法制作得到，因而该彩色滤光基板每个部分的结构和性质可以参考实施例一中的内容。具体的，可参考图5，该彩色滤光基板包括透明基板100，在该透明基板100第一表面包括有含有复数个开口111的遮光层110。该遮光层110位于所述透明基板100的第一表面（未标注，本实施例可以看成图5所示透明基板100的上表面）。在所述遮光层110上包括有彩色光阻层121、122和123，该彩色光阻层121、122和123位于所述遮光层110的开口111。本实施例中，该彩色滤光基板还包括有平坦保护层130。该平坦保护层130位于所述遮光层110和所述彩色光阻层121、122和123上，以形成对遮光层110和所述彩色光阻层121、122和123的覆盖和保护。并且，多个间隔柱150位于平坦保护层130上。而在透明基板100第二表面（未标注，本实施例可以看成图5所示透明基板100的下表面）包括有透明电极140。

本实施例中，所述间隔柱150优选地，由有色透明感光性液体材料制成。（该有色透明性感光性液体材料可以为有色透明感光性树脂材料）可以通过整面涂布所述有色透明感光性液体材料，再对该有色透明感光性液体材料经过曝光显影，形成所述间隔柱150。所述有色透明性感光性液体材料包含有着色材料，该着色材料可以为下述的一种或几种：Carmine6B（C.I.12490），Phthalocyanine Green（C.I.74260），Phthalocyanine Blue（C.I.74160），PeryleneBlack（BASF K0084.K0086），Cyanine Black、Linole Yellow（C.I.21090），Linole Yellow GRO（C.I.21090），Benzidine Yellow(4T-564D)，Victoria PureBlue(C.I.42595)。特别需要说明的是，该有色透明性感光性液体材料中着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。并且在由实施例一中的描述中可以知道，所述间隔柱150最终既可以是呈有色透明的，也可以是呈无色透明的。除此之外，间隔柱150也可以是用有色透明感光材料通过其它工艺制成。

实施例四

本实施例提供另外一种彩色滤光基板，该彩色滤光基板的结构与实施例三所述彩色滤光基板的结构大部分相同，因而可以参考实施例三所述内容。而该彩色滤光基板可以由实施例二所述的制作方法形成，因而也可以结合参考实施例二所述内容。

本实施例所提供的彩色滤光基板与实施例三所述的彩色滤光基板不同之处在于，本实施例中将图5中的所述透明电极140形成在平坦保护层130与间隔柱150之间，而非形成在透明基板100第二表面。而其它部分的结构则与实施例三中所述结构相同，因此，其它部分内容请参考本说明书以上各部分内容。

实施例五

背景技术中提到，人们不断追求更高清晰度和更高分辨率的液晶显示器，这种追求首先要求如图1所示的遮光层110中每一道遮光线的线宽（遮光层110可以看成是由矩阵排列的多道遮光线组成，如图1中示出的其中的四道遮光线）减小，这就容易使得相邻的两个彩色光阻层容易重叠在一起（请参考图2，彩色光阻层121和122，122和123分别在彼此交接边缘处相互重叠），导致彩色光阻层形成较多的牛角（Tuno）。这样就会导致彩色滤光基板不平整，从而会造成在间隔柱150（请参考图5）的制作过程中会产生较多气泡，进而使得间隔柱150的高度不均一，最终导致彩色滤光基板的品质的降低。

传统方法中用于制作间隔柱的感光性液体材料通常呈无色透明，其涂布在彩色滤光基板上所形成的涂层也呈现无色透明，因而在检查时，很难检查出是否存在mura等缺陷，不利于彩色滤光基板在线（在线指在生产过程中）品质控制。为实时检查正在制作中的彩色滤光基板是否出现mura等缺陷，本发明实施例采用一种彩色滤光基板在线检测方法，使得在制作过程中就能够及时检测彩色滤光基板是否出现mura等缺陷，从而使得工作人员能够及时更改相应的工艺条件，制作出高品质的彩色滤光基板。

本实施例提供一种彩色滤光基板在线检测方法，所述检测方法在如上所述的彩色滤光基板的制作过程中进行，即：对用于形成多个如上所述的彩色滤光基板的整面基板（即该整面基板包括多个彩色基板单元）进行相应的制造工艺步骤，当在所述整面基板形成所述有色透明感光性液体材料，并对所述有色透明感光性液体材料进行曝光但未进行显影时，进行所述检测方法的检测。此时，所述有色透明感光性液体材料呈现为整面的有色透明涂层，该有色透明涂层有利于检测出彩色滤光基板是否存在mura等缺陷。

该彩色滤光基板在线检测方法具体包括：

步骤一，将所述整面基板水平放置，用上灯进行照射，检查所述整面基板是否存在mura等缺陷，所述的上灯是指位于灯房中检测平台上方的灯，本实施例中，上灯可以是钠灯、白灯、绿灯、卤素灯或者荧光灯。

步骤二，将所述整面基板呈与水平面成30~40度放置，用上灯进行照射，检查所述整面基板，是否存在mura等缺陷，同样的，该步骤中上灯可以是钠灯、白灯、绿灯、卤素灯或者荧光灯。

步骤三，将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，用手持灯进行照射，所述灯距离所述整面基板20~30cm，顺着光源方向，检查所述整面基板；本实施例中，工作人员的手所拿持的灯可以是钠灯、白灯、绿灯、卤素灯或者荧光灯，并且可以采用“弓”字形路线对每个彩色滤光基板单元进行检查。“弓”字形路线可以理解成从第一行（或列）的第一个彩色滤光基板单元从左到右（或从右到左）检测到该行（或该列）最后一个彩色滤光基板单元，再换到下一行（或者下一列），按反方向从右到左（或从左到右）从第一个彩色滤光基板单元检测到最后一个彩色滤光基板单元，按上述过程不断进行，直至检测完全部彩色滤光基板单元。“弓”字形路线可以节省检测总行程。在检查所述整面基板的过程中，对于表面光亮区域进行由左至右，由上至下的细致检查。

步骤四，将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，用背灯在距离所述整面基板背面20~70cm的位置进行照射，检查人员在距离所述整面基板正面40cm~60cm的位置进行检查，检查所述整面基板。本实施例中，所述背灯是指灯位于所检查的整面基板和工作人员之间，该所述的背灯可以是钠灯、白灯、绿灯、卤素灯或者荧光灯。

由于传统方法中用于制作间隔柱的感光性液体材料通常呈无色透明，其涂布在彩色滤光基板上所形成的涂层也呈现无色透明，因而在检查时，必须全部进行上述步骤一至四的四个步骤才能基本保证不漏检。因而其检测过程复杂，检测时间长。但是本发明实施例只需要进行上述四个步骤的其中之一，即可较为全面检测出正在制作的彩色滤光基板是否存在mura等缺陷，并且所用的灯具可选择范围大。从中可以看出，本实施例所提供的检测方法较以往的检测方法在操作要求上宽松很多，并且容易检出mura等缺陷，同时检测时间可以大为缩短，有利于彩色滤光基板在线品质控制。

由于本实施例所在线检测的整面基板（包括多个彩色基板单元）包括有用有色透明感光性液体材料形成整面涂层（此时涂层已经过曝光，但未经显影和烘烤），因而，本实施例的检测方法能够迅速显示出许多用无色透明感光性液体材料形成的涂层很难检测出的mura，如附图6至附图9所示。图6显示出了利用本实施例的检测方法能够迅速检测出涂布不均匀或气泡造成的不规则块状mura，图7显示出利用本实施例的检测方法能够迅速检测出沿涂布方向（move direction,MD）的mura，图8显示出利用本实施例的检测方法能够迅速检测出涂布时起刀mura（位于图8的底部）。而图9为用传统方法制作的整面基板，从中可以看出，其难以检测出相应的mura（传统必须进行较为复杂和详细的步骤才能检测出）。由于本实施例的检测方法能够迅速检测出传统方法很难在线检测出的多种类型的mura，因而节省了工作人员的检测时间，减轻了工作人员的工作强度，同时使得工作人员能够及时调整和更改相应的工艺条件，降低了大批产品出现问题的风险，从而降低了生产成本。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的具体实施例，目的是为了使本领域技术人员更好的理解本发明的精神，然而本发明的保护范围并不以该具体实施例的具体描述为限定范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明精神的范围内，可以对本发明的具体实施例做修改，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种彩色滤光基板的制造方法，包括：

在透明基板第一表面上形成含有复数个开口的遮光层；

在所述遮光层的所述开口形成彩色光阻层；

在所述遮光层和彩色光阻层上形成平坦保护层；

在所述平坦保护层上或者所述透明基板第二表面形成透明电极；当在所述平坦保护层上形成所述透明电极时，在所述透明电极上形成多个间隔柱；当在所述透明基板第二表面形成所述透明电极时，在所述平坦保护层上形成多个间隔柱；

其特征在于，所述间隔柱使用有色透明性感光性液体材料形成。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述有色透明性感光性液体材料呈蓝色透明、绿色透明、或者红色透明。

3.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述有色透明性感光性液体材料中，着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。

4.一种彩色滤光基板，包括：

透明基板；

含有复数个开口的遮光层，形成于所述透明基板的第一表面；

彩色光阻层，形成于所述遮光层的所述开口；

平坦保护层，位于所述遮光层和所述彩色光阻层上；

透明电极，形成在所述平坦保护层上或者所述透明基板的第二表面；

多个间隔柱；当所述透明电极形成在所述平坦保护层上时，所述间隔柱形成在所述透明电极上；当所述透明电极形成在所述透明基板第二表面时，所述间隔柱形成在所述平坦保护层上。

5.如权利要求4所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述间隔柱呈有色透明或无色透明。

6.如权利要求4或5所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述间隔柱由有色透明性感光性液体材料制成，并且所述有色透明性感光性液体材料中着色材料的质量浓度介于0.5%~10%。

7.一种彩色滤光基板在线检测方法，所述检测方法在如权利要求4至6任意一项所述的彩色滤光基板的制作过程中进行，即：对用于形成多个如权利要求4至6任意一项所述的彩色滤光基板的整面基板进行制造工艺步骤，

当在所述整面基板形成有色透明感光性液体材料，并未对所述有色透明感光性液体材料进行显影时，进行所述检测方法的检测；

所述检测方法包括下列步骤的至少一个步骤：

将所述整面基板水平放置，检查人员用上灯进行照射，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成30~40度放置，检查人员用上灯进行照射，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，检查人员用手持灯进行照射，顺着光源方向，检查所述整面基板；

将所述整面基板呈与水平面成75~80度放置，检查人员用背灯检查所述整面基板。

8.如权利要求7所述的彩色滤光基板在线检测方法，其特征在于，所述整面基板包括多个彩色滤光基板单元，采用“弓”字形路线对每个所述彩色滤光基板单元进行检查。

9.如权利要求7所述的彩色滤光基板在线检测方法，其特征在于，所述上灯、手持灯和背灯均包括钠灯、白灯、绿灯、卤素灯和荧光灯的至少其中一种。

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