CN104280929A - 一种生产彩色滤光片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是生产彩色滤光片的方法，包括：1）在基板上涂覆黑色矩阵材料层；2）用掩膜板曝光，在基板上形成黑色矩阵材料被完全保留在基板上的第一、第二区域和黑色矩阵材料被完全除去的第三区域；3）对基板进行显影操作，形成第一、第二完全保留区域、完全被除去区域305，特殊结构黑色矩阵均形成在基板3上；4）涂覆第一层彩色膜层；5）对基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留；6）重复二次4）~5）形成MainPS柱子和SubPS柱子；7）在基板上面溅度一层透明导电层ITO做为公共电极。优点：简化了工艺，节省了材料，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种生产彩色滤光片的方法

技术领域

本发明涉及的是一种生产彩色滤光片的方法，属于电视机生产技术领域。

背景技术

近年来在电视平板化，大型化和数字化的趋势下，液晶电视取得了突飞猛进的发展，已成为平板电视的主流。液晶电视的出货量从2005年到2014 年，以几何级的速度递增，导致液晶电视市场价格持续下跌，为了防止液晶电视价格下跌影响利润率，改善电视的整体质量与分辨率，降低其生产成本乃是至关重要。

彩色滤光片（Colour Filter）的结构包含玻璃基板、黑色矩阵、彩色层、ITO 导电膜层、PS 层，此光电组件是在透明玻璃基板上制作防反射的遮光层一黑色矩阵（Black matrix），洗净后再进行光阻的涂布，先涂布红色彩色光阻后，经曝光、显影、烘烤，形成红色滤光层，再依序制作形成具有透光性红、绿、蓝三原色的彩色滤光膜层，然后溅射镀上透明的ITO 导电膜，最后进行PS 层。

如图1所示，原有技术6道工序生产彩色滤光片中彩膜基板的制造方法，包括如下工艺步骤：     

1）在玻璃基板上涂覆黑色矩阵材料，采用构图、制造工艺形成所需要的黑色矩阵图案；

2）在步骤1）后的玻璃基板上依次涂覆n层所需要的彩色膜层材料，按照构图工艺形成所需要的n种彩色图案；     

3）在步骤2）后的玻璃基板上溅度透明ITO层，做为公共电极；     

4）在步骤3）后的玻璃基板上涂覆透明绝缘材料PS层，采用构图、制造工艺形成所需要的一定高度独立PS立柱，做为TFT-LCD 两层基板间隙共用支撑立柱。     

此种彩色滤光片生产方法生产工序多，生产时间长，成本高效率低。

如图2所示，现有技术5道工序生产彩色滤光片中彩膜基板的制造方案如下：     

1）在玻璃基板上涂覆黑色矩阵材料，采用构图、制造工艺形成所需要特殊结构的黑色矩阵图案；     

2）在步骤1）所形成的黑色矩阵的基板上的三个区域涂覆第一层彩色膜层；     

3）对步骤2）所涂覆的第一彩膜层进行曝光、显影、固化，被保留的一部分第一彩膜层形成所需要的第一彩膜图案，此图案位于上所述第三区域，被保留的另部分第一彩膜层形成所需要的积层彩膜图案，此图案位于上所述第二区域；     

4）在步骤3）所形成的第一彩膜层的基板上的三个区域涂覆第二层彩色膜层；     

5）对步骤4）所涂覆的第二彩膜层进行曝光、显影、固化，被保留的一部分第二彩膜层形成所需要的第二彩膜图案，此图案位于上所述第三区域，被保留的另部分第二彩膜层形成所需要的积层彩膜图案，此图案位于上所述第二区域。     

6）在步骤5）所形成的第二彩膜层的基板上的三个区域涂覆第三层彩色膜层。     

7）对步骤6）所涂覆的第三彩膜层进行曝光、显影、固化，被保留的一部分第三彩膜层形成所需要的第三彩膜图案，此图案位于上所述第三区域，被保留的另部分第三彩膜层形成所需要的积层彩膜图案，此图案位于上所述第二区域；其中堆积层图案高度形成两种规格，二种彩膜层红色和绿色、绿色和蓝色堆积层为Sub ps，三种彩膜层红色、绿色、蓝色堆积层为Main ps，两种PS形成一定高度差。     

8）在步骤7）后的基板上溅镀透明导电层ITO，做为公共电极；     

9）在步骤8）后的玻璃基板上涂覆透明绝缘材料PS层，采用构图、制造工艺形成所需要的一定高度独立PS立柱，做为TFT -LCD 两层基板间隙共用支撑立柱。     

此种彩色滤光片生产方法生产工序多，生产时间长，成本高效率低。

发明内容

本发明提出的是一种生产彩色滤光片的方法，其目的旨在简化生产工艺流程，即减少独立形成PS柱高生产工序，缩短生产周期，提高生产效率，节约成本，同时保证产品质量与分辨率。

本发明的技术解决方案：生产彩色滤光片的方法，包括如下工艺步骤：

1）在基板上涂覆黑色矩阵材料层；     

2）用掩膜板对黑色矩阵材料层进行曝光，在基板上形成黑色矩阵材料被完全保留在基板上的第一、第二区域和黑色矩阵材料被完全除去的第三区域；

3）对黑色矩阵材料层被曝光过的基板进行显影操作，形成第一完全保留区域、第二完全保留区域，完全被除去区域，特殊结构黑色矩阵均形成在基板上；     

4）在已形成特殊结构黑色矩阵的基板上涂覆第一层彩色膜层；

5）用掩模板对涂覆第一层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示的第一彩色图案，另一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域上面形成第一红色积层、第二红色积层；

6）在已形成第一层彩膜的基板上涂覆第二层彩色膜层；

7）用掩模板对涂覆第二层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示的第二彩色图案，另一部分堆积在第一红色积层上面形成第一绿色积层、最后一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域上面形成第二绿色积层；

8）在已形成第二层彩膜的基板上涂覆第三层彩色膜层；

9）用掩模板对涂覆第三层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示第三彩色图案，另一部分堆积在第一绿色积层上面形成第一蓝色积层，还有一部分堆积在第二红色积层上面形成第二蓝色积层，最后一部分堆积在第二绿色积层上面形成第三蓝色积层，其中三层彩色层叠加第一蓝色积层高度最高形成Main PS柱子，两层彩色层叠加的第二蓝色积层和第三蓝色积层形成Sub PS柱子；     

10）在已形成所有彩色膜层的基板上面溅度一层透明导电层ITO 做为公共电极；     

11）彩色滤光片的生产完成。

本发明的优点：本发明较现有6道生产工序改为5道生产工序，直接通过调整BM膜厚，利用红色、绿色、蓝色三色光阻堆积成一定高度，代替独立生产工序形成的PS柱高，支撑LCD两层基板之间的Gap；节省了独立生产PS工序，简化了工艺，且三色光阻材料同独立生产PS工序制造彩色滤光片材料一样，不用导入新材料，节省了材料；此五道工序生产彩色滤光片方法，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为原有技术6道工序生产的彩色滤光片示意图。

图2为现有技术5道工序生产的彩色滤光片示意图。

图3a~图3c为本发明形成特殊结构和膜厚黑色矩阵的流程示意图。

图4a~图4c为本发明涂覆三层彩膜的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的问题、技术方案和优点更加清楚明了，下面将结合附图及实施例进行详细阐述。

实施例

本发明的彩色层材料同原六道生产工序彩色层材料，彩膜层高度不变，根据彩膜积层需要高度推算出需要保留在基板上第一层黑色矩阵高度。

生产彩色滤光片的方法，包括如下工艺步骤：

1）如图3a所示，在基板300上涂覆黑色矩阵材料层301；     

2）如图3b所示，用掩膜板302对黑色矩阵材料层301进行曝光，在基板300形成黑色矩阵材料被完全保留在基板上的第一、第二区域和黑色矩阵材料被完全除去的第三区域；   

3）如图3c所示，对上述黑色矩阵材料层301曝光过的基板300进行显影操作，形成第一完全保留区域303、第二完全保留区域304，完全被除去区域305，特殊结构黑色矩阵均形成在基板上；     

4）如图4a所示，在已形成特殊结构黑色矩阵的基板上涂覆第一层彩色膜层；

5）用掩模板对涂覆第一层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域一部分形成所需要正常显示的第一彩色图案305，另一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域304上面形成一定高度的第一红色积层305-1、第二红色积层305-2；

6）如图4b所示，在已形成第一层彩膜的基板上涂覆第二层彩色膜层；

7）用掩模板对涂覆第二层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域一部分形成所需要正常显示的第二彩色图案306，还有一部分堆积在第一红色积层305-1上面形成一定的高度第一绿色积层306-1、另一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域304上面形成一定的高度第二绿色积层306-2;

8）如图4c所示，在已形成第二层彩膜的基板上涂覆第三层彩色膜层;

9）用掩模板对涂覆第三层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域一部分形成所需要正常显示第三彩色图案307，一部分堆积在第一绿色积层306-1上面形成第一蓝色积层307-1、一部分堆积在第二红色积层305-2上面形成第二蓝色积层307-2、一部分堆积在第二绿色积层306-2上面形成第三蓝色积层307-3，其中三层彩色层叠加第一蓝色积层307-1最高形成Main PS柱子，两层彩色层叠加的第二蓝色积层307-2和第三蓝色积层307-3形成Sub PS柱子。     

10）在已形成所有彩色膜层的基板上面溅度一层透明导电层ITO 做为公共电极。     

11）彩色滤光片的生产完成。

Claims (1)

1.生产彩色滤光片的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：

1）在基板上涂覆黑色矩阵材料层；     

2）用掩膜板对黑色矩阵材料层进行曝光，在基板上形成黑色矩阵材料被完全保留在基板上的第一、第二区域和黑色矩阵材料被完全除去的第三区域；   

3）对黑色矩阵材料层被曝光过的基板进行显影操作，形成第一完全保留区域、第二完全保留区域，完全被除去区域，特殊结构黑色矩阵均形成在基板上；     

4）在已形成特殊结构黑色矩阵的基板上涂覆第一层彩色膜层；

5）用掩模板对涂覆第一层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示的第一彩色图案，另一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域上面形成第一红色积层、第二红色积层；

6）在已形成第一层彩膜的基板上涂覆第二层彩色膜层；

7）用掩模板对涂覆第二层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示的第二彩色图案，另一部分堆积在第一红色积层上面形成第一绿色积层、最后一部分堆积在黑色矩阵层第二完全保留区域上面形成第二绿色积层；

8）在已形成第二层彩膜的基板上涂覆第三层彩色膜层；

9）用掩模板对涂覆第三层彩色膜层的基板进行曝光、显影、固化操作，形成完全除去区域和被保留区，完全被保留区域中的一部分形成所需要正常显示第三彩色图案，另一部分堆积在第一绿色积层上面形成第一蓝色积层，还有一部分堆积在第二红色积层上面形成第二蓝色积层，最后一部分堆积在第二绿色积层上面形成第三蓝色积层，其中三层彩色层叠加第一蓝色积层高度最高形成Main PS柱子，两层彩色层叠加的第二蓝色积层和第三蓝色积层形成Sub PS柱子；     

10）在已形成所有彩色膜层的基板上面溅度一层透明导电层ITO 做为公共电极；     

11）彩色滤光片的生产完成。