CN104238199A - 彩膜基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种彩膜基板及其制作方法、显示装置，属于液晶显示领域。其中，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，所述安装区域包括有用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。本发明的技术方案能够避免在使用half tone mask进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

Description

彩膜基板及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，特别是指一种彩膜基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

液晶显示面板主要由彩膜基板、阵列基板和夹在两基板间的液晶组成，彩膜基板上还设有用以支撑液晶盒厚的柱状隔垫物，为了防止产线波动带来的Bubble(冒泡)或重力mura(指显示器亮度不均匀,出现光斑)现象，需在彩膜基板上设置两种不同高度的柱状隔垫物，从而降低产线波动时固定液晶量对液晶显示面板造成Bubble或重力mura的风险。

现有技术一般通过half tone mask(半色调掩膜)在彩膜基板上形成两种不同高度的柱状隔垫物，但是在使用half tone mask进行曝光时，两种不同高度柱状隔垫物对应的曝光强度是不同的，由于曝光衍射，较高的曝光强度会对较低的曝光强度所对应的柱状隔垫物造成影响，使得较低的曝光强度所对应的柱状隔垫物出现火山口状不良，从而导致柱状隔垫物对液晶显示面板的支撑强度变低，当液晶显示面板受到摁压时会出现Gap性不良。

发明内容

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、显示装置，能够避免在使用half tone mask进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种彩膜基板，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，所述安装区域包括有用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

进一步地，所述凹槽结构的深度为0.5um-0.6um。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和覆盖在所述黑矩阵表面的平坦层，所述黑矩阵的表面形成有多个凹槽，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的彩膜基板。

进一步地，所述显示装置还包括设置在所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面上的柱状隔垫物，所述柱状隔垫物包括位于所述凹槽结构内的第一柱状隔垫物和位于所述凹槽结构外的第二柱状隔垫物，所述第一柱状隔垫物和所述第二柱状隔垫物间隔排列。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，所述制造方法包括：在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

进一步地，所述在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上沉积一层不透光材料，通过一次光刻工艺形成所述黑矩阵，所述黑矩阵的表面形成有多个所述凹槽；

在形成有所述黑矩阵的基板上形成所述彩色滤光单元；

在形成有所述彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，形成所述平坦层，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构；

所述在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上形成黑矩阵和彩色滤光单元；

在形成有所述黑矩阵和彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，通过一次光刻工艺形成所述平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，其中，安装区域包括有用以容置柱状隔垫物的凹槽结构，这样在制作柱状隔垫物时，只需制作高度一致的柱状隔垫物，部分安装区域的柱状隔垫物落入凹槽结构内即可与其他柱状隔垫物形成隔垫物段差，无需制作高度不一致的柱状隔垫物，从而避免了在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

附图说明

图1为彩膜基板上设置柱状隔垫物的平面示意图；

图2为彩膜基板上设置柱状隔垫物的截面示意图；

图3为现有技术在彩膜基板上制作高度不一致的柱状隔垫物的示意图；

图4为曝光衍射造成柱状隔垫物火山口状不良的示意图；

图5为本发明实施例二在平坦层上形成凹槽的示意图；

图6为本发明实施例二制作的彩膜基板的截面示意图。

附图标记

1彩色滤光单元  2黑矩阵  3柱状隔垫物  31较低的柱状隔垫物

4基板  5平坦层  6半色调掩膜板  7制作平坦层的掩膜板

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中在使用half tone mask进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良的问题，提供一种彩膜基板及其制作方法、显示装置，能够避免在使用half tone mask进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

本发明实施例提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，其中，所述安装区域包括有用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

本发明的彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，其中，安装区域包括有用以容置柱状隔垫物的凹槽结构，这样在制作柱状隔垫物时，只需制作高度一致的柱状隔垫物，部分安装区域的柱状隔垫物落入凹槽结构内即可与其他柱状隔垫物形成隔垫物段差，无需制作高度不一致的柱状隔垫物，从而避免了在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

具体地，所述凹槽结构的深度可以为0.5um-0.6um。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和覆盖在所述黑矩阵表面的平坦层，所述黑矩阵的表面形成有多个凹槽，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的彩膜基板。所述显示装置可以为：液晶面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

进一步地，所述显示装置还包括设置在所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面上的柱状隔垫物，所述柱状隔垫物包括位于所述凹槽结构内的第一柱状隔垫物和位于所述凹槽结构外的第二柱状隔垫物，所述第一柱状隔垫物和所述第二柱状隔垫物间隔排列。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，其中，所述制造方法包括：在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

本发明制作的彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，其中，部分安装区域包括有用以容置柱状隔垫物的凹槽结构，这样在制作柱状隔垫物时，只需制作高度一致的柱状隔垫物，部分安装区域的柱状隔垫物落入凹槽结构内即可与其他柱状隔垫物形成隔垫物段差，无需制作高度不一致的柱状隔垫物，从而避免了在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

具体地，所述在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上沉积一层不透光材料，通过一次光刻工艺形成所述黑矩阵，所述黑矩阵的表面形成有多个所述凹槽；

在形成有所述黑矩阵的基板上形成所述彩色滤光单元；

在形成有所述彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，形成所述平坦层，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

进一步地，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构。

具体地，所述在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上形成黑矩阵和彩色滤光单元；

在形成有所述黑矩阵和彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，通过一次光刻工艺形成所述平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。

下面结合附图以及具体的实施例对本发明的彩膜基板及其制作方法进行进一步地介绍：

液晶显示面板主要由彩膜基板、阵列基板和夹在两基板间的液晶组成，如图1所示，彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物3的安装区域，如图2所示，由于一条产线上每一液晶显示面板的液晶量都是固定的，为了防止产线波动带来的Bubble或重力mura现象，需在彩膜基板上设置两种不同高度的柱状隔垫物，如图3所示，现有技术一般通过半色调掩膜板6在彩膜基板上形成两种不同高度的柱状隔垫物，但是在使用半色调掩膜板6进行曝光时，两种不同高度柱状隔垫物对应的曝光强度是不同的，由于曝光衍射，较高的曝光强度会对较低的曝光强度所对应的柱状隔垫物造成影响，图4为形成的柱状隔垫物的截面示意图，可以看出，较高的曝光强度使得较低的曝光强度所对应的柱状隔垫物31出现如图4所示的火山口状不良。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种彩膜基板及其制作方法，能够避免在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

实施例一

本实施例提供了一种彩膜基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤a1：提供一基板；

所述基板应经过洁净后无尘无杂质离子。所述基板可采用玻璃基板、石英基板、塑料基板等透明基板。

步骤a2：在基板上沉积一层不透光材料，通过一次光刻工艺形成黑矩阵，所述黑矩阵的表面形成有多个凹槽，所述多个凹槽对应部分柱状隔垫物所在位置；

所述多个凹槽的形成方法具体为：在不透光材料层上涂敷一层光刻胶，采用半透光掩模板对所述光刻胶进行曝光、显影，以在所述不透光材料层上形成光刻胶完全保留区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶去除区域，其中，光刻胶部分保留区域对应所述多个凹槽的区域，光刻胶去除区域对应黑矩阵之外的区域，光刻胶完全保留区域对应其他区域，然后对不透光材料层进行刻蚀，最后通过光刻胶剥离工艺将剩余的光刻胶剥离，以形成表面包括有多个凹槽的黑矩阵，所述多个凹槽对应部分柱状隔垫物所在位置，所述凹槽的深度可以为0.5um-0.6um。

步骤a3：在完成步骤a2的基板上形成彩色滤光单元；

优选地，形成所述彩色滤光单元的步骤包括：

在完成步骤a2的基板上涂覆彩色光刻胶，所述彩色光刻胶的涂覆方式可采用旋涂的方式；采用掩模板对所述彩色光刻胶进行曝光、显影，以在所述彩色光刻胶上形成保留区域和去除区域，其中，所述保留区域的彩色光刻胶对应形成所述彩色滤光单元，所述去除区域的彩色光刻胶被完全去除。优选地，所述彩色滤光单元至少包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。需要说明的是，所述彩色滤光单元不限于包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元的情况，还可以包括黄色滤光单元、透明色滤光单元、酒红色滤光单元、紫色滤光单元等，对于本领域技术人员能想到的所有颜色及其组合或变型形成的彩色滤光单元都可以作为本发明实施例中所述的彩色滤光单元。

步骤a4：在完成步骤a3的基板上沉积一层透明绝缘材料，形成平坦层；

步骤a5：在完成步骤a4的基板上形成高度一致的柱状隔垫物。

具体地，可以在完成步骤a4的基板上涂覆有机树脂层，采用掩模板对所述有机树脂层进行曝光、显影，以在所述有机树脂层上形成保留区域和去除区域，其中，所述保留区域的有机树脂层对应形成所述柱状隔垫物，所述去除区域的有机树脂层被完全去除。由于平坦层下的黑矩阵表面包括有多个凹槽，因此在黑矩阵和彩色滤光单元上沉积透明绝缘材料得到的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有凹槽结构，该凹槽结构用以容置部分柱状隔垫物，这样之后在彩膜基板上形成柱状隔垫物时，只需形成高度一致的柱状隔垫物，高度一致的柱状隔垫物中的一部分落入所述凹槽结构内即可与其他柱状隔垫物形成隔垫物段差，无需采用半色调掩膜板制作高度不一致的柱状隔垫物，从而避免了在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

实施例二

本实施例提供了一种彩膜基板的制作方法，包括如下步骤：

步骤b1：提供一基板；

所述基板应经过洁净后无尘无杂质离子。所述基板可采用玻璃基板、石英基板、塑料基板等透明基板。

步骤b2：在基板上沉积一层不透光材料，通过一次光刻工艺形成黑矩阵；

具体地，以黑矩阵材质采用金属材料为例，在基板上沉积黑矩阵薄膜，然后在其上涂敷一层光刻胶，采用掩模板对所述光刻胶进行曝光、显影，以在所述基板上形成光刻胶保留区域和光刻胶去除区域，其中，光刻胶保留区域对应黑矩阵图形所在区域，光刻胶去除区域对应黑矩阵图形之外的区域，再对暴露出来的黑矩阵薄膜进行刻蚀，最后通过光刻胶剥离工艺将剩余的光刻胶剥离，形成黑矩阵2的图形。若黑矩阵材质采用感光性树脂，利用其感光性质，可省略使用光刻胶，直接进行曝光、显影即可制得黑矩阵2。

步骤b3：在完成步骤b2的基板上形成彩色滤光单元；

优选地，形成所述彩色滤光单元的步骤包括：

在完成步骤b2的基板上涂覆彩色光刻胶，所述彩色光刻胶的涂覆方式可采用旋涂的方式；采用掩模板对所述彩色光刻胶进行曝光、显影，以在所述彩色光刻胶上形成保留区域和去除区域，其中，所述保留区域的彩色光刻胶对应形成所述彩色滤光单元，所述去除区域的彩色光刻胶被完全去除。优选地，所述彩色滤光单元至少包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。需要说明的是，所述彩色滤光单元不限于包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元的情况，还可以包括黄色滤光单元、透明色滤光单元、酒红色滤光单元、紫色滤光单元等，对于本领域技术人员能想到的所有颜色及其组合或变型形成的彩色滤光单元都可以作为本发明实施例中所述的彩色滤光单元。

步骤b4：在完成步骤b3的基板上沉积一层透明绝缘材料，通过一次光刻工艺形成平坦层，所述平坦层的表面形成有用以容置部分柱状隔垫物的凹槽结构；

如图5所示，所述凹槽结构的形成方法具体为：在透明绝缘材料层上涂敷一层光刻胶，该光刻胶可以为正性光刻胶或负性光刻胶，采用掩模板对所述光刻胶进行曝光、显影，以在所述透明绝缘材料层上形成光刻胶保留区域和光刻胶去除区域，其中，光刻胶去除区域对应所述凹槽结构所在区域，光刻胶保留区域对应所述凹槽结构之外的区域，然后对透明绝缘材料层进行刻蚀，其中在刻蚀时，通过控制刻蚀时间或强度来保证在光刻胶去除区域保留部分平坦层，不将光刻胶去除区域的平坦层完全去除，最后通过光刻胶剥离工艺将剩余的光刻胶剥离，以形成表面包括有多个凹槽结构的平坦层，所述多个凹槽结构用以容置部分柱状隔垫物，所述凹槽结构的深度不大于平坦层的厚度，具体可以为0.5um-0.6um。

步骤b5：在完成步骤b4的基板上形成高度一致的柱状隔垫物。

具体地，可以在完成步骤b4的基板上涂覆有机树脂层，采用掩模板对所述有机树脂层进行曝光、显影，以在所述有机树脂层上形成保留区域和去除区域，其中，所述保留区域的有机树脂层对应形成所述柱状隔垫物，所述去除区域的有机树脂层被完全去除。

通过上述步骤b1-b5即可得到如图6所示的彩膜基板，该彩膜基板包括基板4、位于基板上的黑矩阵2、位于形成有黑矩阵的基板上的彩色滤光单元1、位于形成有彩色滤光单元的基板上的平坦层5，平坦层5包括有多个凹槽结构，这样之后在彩膜基板上形成柱状隔垫物3时，只需形成高度一致的柱状隔垫物3，如图6所示，高度一致的柱状隔垫物3中的一部分落入平坦层5的凹槽结构内即可与其他柱状隔垫物形成隔垫物段差，无需采用半色调掩膜板制作高度不一致的柱状隔垫物，从而避免了在使用半色调掩膜板进行曝光时，由于曝光衍射造成的柱状隔垫物火山口状不良，进而保证液晶显示面板的支撑强度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，其特征在于，所述安装区域包括有用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽结构的深度为0.5um-0.6um。

3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和覆盖在所述黑矩阵表面的平坦层，所述黑矩阵的表面形成有多个凹槽，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。

5.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的彩膜基板。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括设置在所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面上的柱状隔垫物，所述柱状隔垫物包括位于所述凹槽结构内的第一柱状隔垫物和位于所述凹槽结构外的第二柱状隔垫物，所述第一柱状隔垫物和所述第二柱状隔垫物间隔排列。

7.一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板面向阵列基板侧的表面包括有多个用以设置柱状隔垫物的安装区域，所述柱状隔垫物用以支撑液晶盒厚，其特征在于，所述制造方法包括：在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构。

8.根据权利要求7所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

9.根据权利要求8所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述在所述黑矩阵的表面形成多个凹槽，以使得覆盖在所述黑矩阵上的平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上沉积一层不透光材料，通过一次光刻工艺形成所述黑矩阵，所述黑矩阵的表面形成有多个所述凹槽；

在形成有所述黑矩阵的基板上形成所述彩色滤光单元；

在形成有所述彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，形成所述平坦层，所述平坦层在对应所述凹槽的区域形成有所述凹槽结构。

10.根据权利要求7所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述彩膜基板包括有形成在基板上的黑矩阵和彩色滤光单元，以及形成在所述黑矩阵和彩色滤光单元上的平坦层，所述在部分所述安装区域形成用以容置所述柱状隔垫物的凹槽结构包括：

在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构；

所述在所述平坦层的表面形成所述凹槽结构包括：

提供一基板；

在所述基板上形成黑矩阵和彩色滤光单元；

在形成有所述黑矩阵和彩色滤光单元的基板上沉积一层透明绝缘材料，通过一次光刻工艺形成所述平坦层，所述平坦层的表面形成有所述凹槽结构。