CN104765189A - 一种彩色滤光片的制作方法及制作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种彩色滤光片的制作方法及制作装置，该制作方法包括：在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；在所述第一反射膜上涂布光阻层；对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理，以形成包括三种不同厚度的光阻层；对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；及，在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。采用本发明，解决了现有技术中形成法布里-珀罗带通滤光结构时耗时较长，效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片的制作方法及制作装置。
背景技术
液晶显示是一种较常用的显示技术，特别是薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)，目前在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上均已赶上和超过阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，已广泛应用于电视机、手机、显示器等各种终端的显示。
目前，基于法布里-珀罗(Fabry-Perot)带通滤光结构的TFT-LCD对光的利用率较高，但是在制作Fabry-Perot带通滤光结构时，至少要经过三次不同膜厚溅镀/黄光/刻蚀/去光阻以形成分别透射红光、绿光和蓝光的光阻，此过程耗时较长，并且精度得不到保障。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种彩色滤光片的制作方法及制作装置，可有效地解决现有技术中制作TFT-LCD中的带通滤光结构时耗时较长，并且精度不高的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种彩色滤光片的制作方法，该制作方法包括：
在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；
在所述第一反射膜上涂布光阻层；
对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理，以形成包括三种不同厚度的光阻层；
对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；
在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作方法还包括：在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述玻璃基板包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜之前，所述制作方法还包括：在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述三种不同厚度的光阻层分别对应透射红色光波、绿色光波和蓝色光波。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度。
结合第一方面、第一方面的第一至第四种可能的实现方式中的任一可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层包括：
照射带有通光孔的光罩，以使光线透过所述通光孔并照射在所述光阻层上，所述光罩上开设有三种排列密度的通光孔，以使光线透过所述三种排列密度的通光孔后分别形成三种光照强度的光线，并照射在所述光阻层的三种像素区域上，其中，每一种光照强度的光线对应照射在一种像素区域上。
第二方面，本发明实施例提供一种彩色滤光片的制作装置，该制作装置包括：
第一沉积模块，用于在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；
涂布模块，用于在所述第一反射膜上涂布光阻层；
曝光模块，用于对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层；
显影模块，用于对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；及
第二沉积模块，用于在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作装置还包括：第三沉积模块，用于在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述玻璃基板包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作装置还包括：
第三沉积模块，用于在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述三种厚度的光阻层分别对应透射红色光波、绿色光波和蓝色光波。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，形成的所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度。
结合第二方面、第二方面的第一至第四种可能的实现方式中的任意可能实现的方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述曝光模块具体用于照射带有通光孔的光罩，以使光线透过所述通光孔并照射在所述光阻层上，所述光罩上开设有三种排列密度的通光孔，以使光线透过所述三种排列密度的通光孔后分别形成三种光照强度的光线，并照射在所述光阻层的三种像素区域上，其中，每一种光照强度的光线对应照射在一种像素区域上。
通过实施本发明实施例，在制作TFT-LCD中的带通滤光结构时，使用三种不同强度的光照射有机光阻材料，使之发生光反应，再进过显影处理，可以一次性形成三种光阻，极大地提高了制作Fabry-Perot带通滤光结构的效率。另外，由于制作手段主要是光照，因此能达到较好的节能环保的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作方法的流程示意图；
图2～6是通过图1所示流程得到的彩色滤光片的结构示意图；
图7～8是本发明实施例提供的两种彩色滤光片的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的另一种彩色滤光片的制作装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。另外，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外，本发明的权利要求书以及说明书中描述了彩色滤光片的一些结构，显然，对于一个完整的彩色滤光片来说，它还可能包括其他结构，如氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)导电膜，但因本发明方法并不是针对彩色滤光片的所有模块组件提出新的制作方案，因此，以下将仅针对彩色滤光片的部分结构的形成展开描述。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤。
步骤S101：在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜。
具体地，该玻璃基板可以为无碱玻璃，其大小尺寸可以根据实际的设计需要预先设置好，该步骤中，该玻璃基板作为形成第一反射膜的支撑，该第一反射膜可以通过等离子体增强化学气相沉积设备(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)80均匀沉积在该玻璃基板的一个面上，并通过控制沉积的时间，以得到预定厚度的第一反射膜。在本发明的实施例中，所述第一反射膜具有高反射率，其材质包括但不限于金属(Al、Ag等)、非金属和复合材料，当然，该第一反射膜还可以是单层或者多层结构。另外，该反射膜具有较小的厚度，但其具体厚度在此处不作限制，可根据实际需要来设置。较佳地，例如，所述第一反射膜的厚度设置为40nm时，可以达到较好效果。
进一步地，步骤S101之后，可得到如图2所示的结构10a，其中，110为玻璃基板，120为第一反射膜。
步骤S102：在所述第一反射膜上涂布光阻层。
在本发明的实施例中，具体地，在所述第一反射膜120上涂布无色的光阻层(或者光阻剂)，所述光阻层的材质为具有光反应特性的有机光阻材料，经过曝光后会产生光反应，形成光阻。
进一步地，步骤S102之后，可得到如图3所示的结构10b，其中，110为玻璃基板，120为第一反射膜，130为光阻层(光阻剂)。
步骤S103：对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层。
具体地，在本发明的实施例中，所述光阻剂130具有光反应特性，并且不同光照强度的光线照射时，光反应的程度会有所区别，光线越强发生光反应形成的光阻就越多。此外，光线的透过率与所述光阻层130的厚度相关，即不同波长的光线对应的光阻层130的厚度不同。根据三原色原理，绝大多数单色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光，液晶显示器通常都是以红、绿、蓝三原色来实现彩色画面的显示，而且透射红、绿和蓝三种光线需要三种大小不同厚度的光阻，因此，可以对应设置三种不同厚度的光阻层(光阻剂)130。需要说明的是，该光阻层130上设置有多个对应红、绿和蓝等光线的像素区域，并且任意两个相同颜色光线的像素区域不相邻。此外，在进行曝光处理时，整个光阻层130的所有像素区域可以同时接受光照，接受光线照射包括但不限于使用紫外线照射。
进一步地，三种不同光照强度的光可以通过如图4所示的方式获得，选择一个有通光孔的光罩150，该光罩150上开设有不同孔径及排列密度的若干通光孔，具体为，所述光罩150上开设有第一排列密度的多个第一通光孔151、第二排列密度的多个第二通光孔152和第三排列密度的多个第三通光孔153，其中，所述第一通光孔151的孔径小于第二通光孔152的孔径，该第二通光孔152的孔径小于所述第三通光孔153的孔径。光线141透过这三种排列密度且孔径不同的通光孔可以分别得到第一光照强度的光线142、第二光照强度的光线143和第三光照强度的光线144，并且分别照射到结构10c中的光阻层130的三种不同部位。由于该光罩150上的通光孔的孔径及排列密度不同，光线照射到该光阻层130上的光照强度也不同，因此该光阻层130的光反应的程度也不相同，光线越强发生光反应的光阻就越多，进而形成包括三种不同厚度的光阻层。其中，如图4所示的结构10c还包括第一反射膜120和玻璃基板110。
步骤S104：对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理以使所述光阻层固定定型。
具体地，在本发明的实施例中，当所述光阻层130经过曝光处理后，再进行显影处理，以使该光阻层130固化定型，形成三种分别透射红光、绿光和蓝光的光阻层，上述透射红、绿、蓝色光线的光阻层都具备相对的第一面和第二面，因为该第一反射膜120是涂布在所述玻璃基板110上，因此，光阻层的第一面紧贴该第一反射膜120。
进一步地，步骤S104之后，可得到如图5所示的结构10d，其中，110为玻璃基板，120为第一反射膜，131为通过第三光照强度的光线照射得到的第一光阻层，132为通过第二光照强度的光线照射得到的第二光阻层，133为通过第一光照强度的光线照射得到的第三光阻层。在本发明的实施例中，所述第一光阻层131可允许红光透过，所述第二光阻层132可允许绿光通过，所述第三光阻层133可允许蓝光透过。
步骤S105：在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
具体地，在本发明的实施例中，由于形成了三种不同厚度的光阻层，因此，三种不同厚度的光阻层的第二面位于不同的平面上，所以在沉积第二反射膜时，所有光阻层的第二面上可同时沉积第二反射膜，当然也可以分三次沉积，即每次给一种厚度的光阻层的第二面沉积第二反射膜。具体地，在给任意一种厚度的光阻层沉积所述第二反射膜时，可以先遮掩其余厚度的光阻层，以避免来自其他厚度光阻层的干扰。
进一步地，步骤S105之后，可得到图6所示的彩色滤光片10，其中，110为玻璃基板，120为第一反射膜，131为第一光阻层、132为第二光阻层、133为第三光阻层，150为第二反射膜。
再进一步地，基于以上实施例，在一些可选的方式中，所述玻璃基板110包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面紧贴所述第一反射膜120，所述制作方法还可以包括：
在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。需要说明的是，黑色矩阵所在位置刚好可以隔离分别透过两个相邻光阻层的两类波长的光线(如红光和绿光)，其作用是减少漏光以提高对比度。该黑色矩阵的材质可以为金属薄膜和树脂薄膜。
具体地，沉积完黑色矩阵后，可以得到图7所示的彩色滤光片20，其中，其中110为玻璃基板，120为第一反射膜，131为第一光阻层、132为第二光阻层、133为第三光阻层，150为第二反射膜，160为黑色矩阵。
再进一步地，基于以上实施例，在一些可选的方式中，所述玻璃基板110包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜120，所述在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜之前，所述制作方法还可以包括：
在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
需要说明的是，黑色矩阵所在位置刚好可以隔离分别透过两个相邻光阻层的两类波长的光线，其作用是减少漏光以提高对比度，该黑色矩阵的材质可以为金属薄膜和树脂薄膜。
具体地，沉积完黑色矩阵后，可以得到图8所示的彩色滤光片30，其中，其中110为玻璃基板，120为第一反射膜，131为第一光阻层、132为第二光阻层、133为第三光阻层，150为第二反射膜，160为黑色矩阵。
再进一步地，基于以上实施例，在一些可选的方式中，形成的所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度，以保证透过彩色滤光片的光谱的对称性和波峰单一。
在图1所描述的一种彩色滤光片的制作方法中，在制作TFT-LCD中的带通滤光结构时，使用三种不同光照强度的光线照射有机光阻材料，使之发生光反应，再经过显影处理，可以一次性形成三种不同厚度的光阻层，极大地提高了制作Fabry-Perot带通滤光结构的效率。另外，由于制作手段主要是光照，因此能达到较好的节能环保的效果。
上述详细阐述了本发明实施例的方法，为了便于更好地实施本发明实施例的上述方案，相应地，下面提供了本发明实施例的装置。
请参见图9，图9是本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作装置40的结构示意图，该结构可以包括第一沉积模块401、涂布模块402、曝光模块403、显影模块404和第二沉积模块405，其中，各个模块的功能对应如下。
第一沉积模块401用于在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；
涂布模块402用于在所述第一反射膜上涂布光阻层；
曝光模块403用于对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层；
显影模块404用于对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；
第二沉积模块405用于在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
进一步地，所述曝光模块403可以具体用于照射带有通光孔的光罩，以使光线透过所述通光孔并照射在所述光阻层上，所述光罩上开设有三种排列密度的通光孔，以使光线透过所述三种排列密度的通光孔后分别形成三种光照强度的光线，并照射在所述光阻层的三种像素区域上，其中，每一种光照强度的光线对应照射在一种像素区域上。
进一步地，所述三种厚度的光阻层可以分别对应透射红色光波、绿色光波和蓝色光波。
进一步地，形成的所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度。
请参见图10，图10是本发明实施例提供的一种彩色滤光片的制作装置50的结构示意图，该装置50除了可以包括第一沉积模块401、涂布模块402、曝光模块403、显影模块404和第二沉积模块405外还可以包括第三沉积模块406，其中，第三沉积模块406的功能可以具体如下所述。
当所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜时，第三沉积模块406用于在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。
当所述玻璃基板包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜时，第三沉积模块406用于在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
综上所述，通过实施本发明实施例，在制作TFT-LCD中的带通滤光结构时，使用三种不同强度的光照射有机光阻材料，使之发生光反应，再进过显影处理，可以一次性形成三种光阻，极大地提高了制作Fabry-Perot带通滤光结构的效率。另外，由于制作手段主要是光照，因此能达到较好的节能环保的效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，包括：
在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；
在所述第一反射膜上涂布光阻层；
对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层；
对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；及
在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作方法还包括：在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述玻璃基板包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜之前，所述制作方法还包括：在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述三种不同厚度的光阻层分别对应透射红色光波、绿色光波和蓝色光波。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层包括：
照射带有通光孔的光罩，以使光线透过所述通光孔并照射在所述光阻层上，所述光罩上开设有三种排列密度的通光孔，以使光线透过所述三种排列密度的通光孔后分别形成三种光照强度的光线，并照射在所述光阻层的三种像素区域上，其中，每一种光照强度的光线对应照射在一种像素区域上。
7.一种彩色滤光片的制作装置，其特征在于，包括：
第一沉积模块，用于在预设的玻璃基板上沉积第一反射膜；
涂布模块，用于在所述第一反射膜上涂布光阻层；
曝光模块，用于对所述光阻层的三种像素区域进行曝光处理以形成包括三种不同厚度的光阻层；
显影模块，用于对经过曝光处理的三种像素区域进行显影处理，以使所述光阻层的第一面固定设置于所述第一反射膜上；及
第二沉积模块，用于在所述三种不同厚度的光阻层的第二面上沉积第二反射膜。
8.根据权利要求7所述的制作装置，其特征在于，所述玻璃基板包括相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作装置还包括：第三沉积模块，用于在所述玻璃基板的第二表面上分散沉积多个黑色矩阵。
9.根据权利要求7所述的制作装置，其特征在于，所述玻璃基板包括第一表面，所述第一表面紧贴所述第一反射膜，所述制作装置还包括：第三沉积模块，用于在所述玻璃基板的第一表面上分散沉积黑色矩阵，其中，所述黑色矩阵的厚度小于所述第一反射膜的厚度。
10.根据权利要求7所述的制作装置，其特征在于，所述三种厚度的光阻层分别对应透射红色光波、绿色光波和蓝色光波。
11.根据权利要求7所述的制作装置，其特征在于，形成的所述第一反射膜和所述第二反射膜具有相同的参数，所述参数包括材质和/或厚度。
12.根据权利要求7～11任一项所述的制作装置，其特征在于，所述曝光模块具体用于照射带有通光孔的光罩，以使光线透过所述通光孔并照射在所述光阻层上，所述光罩上开设有三种排列密度的通光孔，以使光线透过所述三种排列密度的通光孔后分别形成三种光照强度的光线，并照射在所述光阻层的三种像素区域上，其中，每一种光照强度的光线对应照射在一种像素区域上。
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