CN105158965A - 一种彩膜基板及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及制作方法，该彩膜基板包括基底，其中，基底的显示区域具有周期性的突起和凹陷，突起用于在彩膜基板与对应的阵列基板贴合时起支撑作用。本发明可以避免制作隔垫物，节约了制作成本，提高了液晶盒的可靠性。

Description

一种彩膜基板及制作方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体的说，涉及一种彩膜基板及制作方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器TFT-LCD是一种通过上下基板产生的电场来改变液晶材料的偏转方向，通过液晶材料的偏转达到对光线的控制，从而实现高速度、高亮度、高对比度的显示效果的显示装置。通常来说，TFT-LCD的TFT阵列电路和彩色滤光膜分别位于两片玻璃载体上，分别称为TFT阵列基板和彩膜基板。在模组的制作中，将两片基板进行对组，形成液晶盒。为了保证盒厚的均一性，会在基板的一侧采用间隙控制材料制作隔垫物(PhotoSpacer，简称spacer或PS)。在对组过程中，通过隔垫物控制液晶盒的厚度，实现基板间厚度的均一性，如图1所示。

然而，这种制作方法中对隔垫物材料和制成的要求较高。具体来说，要求隔垫物材料要有一定的机械强度，对液晶分子不会产生污染，有良好的附着力、良好的耐热及耐老化性能等。另外，采用隔垫物结构的时候，还需要将隔垫物所在位置进行遮光。为了保持像素的开口率，隔垫物结构一般设计在金属导线走线位置，也就是说，在设计金属走线的时候，需要预留隔垫物存在的位置。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种彩膜基板及制作方法，用以避免制作隔垫物，节约了制作成本，提高了液晶盒的可靠性。

根据本发明的一个方面，提供了一种彩膜基板，包括：

基底，其中，所述基底的显示区域具有周期性的突起和凹陷，所述突起用于在所述彩膜基板与对应的阵列基板贴合时起支撑作用。

根据本发明的一个实施例，所述突起的图案与所述彩膜基板上的或所述彩膜基板对应的阵列基板上的黑色矩阵图案相同。

根据本发明的一个实施例，所述突起的表面设有黑色矩阵。

根据本发明的一个实施例，所述凹陷的表面设置有色阻层。

根据本发明的一个实施例，所述凹陷的表面未设置有色阻层。

根据本发明的一个实施例，在所述基底的显示区域的外侧、与对应的阵列基板贴合处设置预留凹陷，所述预留凹陷用作胶框涂覆区域。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起的表面涂覆遮光材料并进行处理，以形成黑色矩阵；

在所述凹陷的表面涂覆色阻材料并进行处理，以形成色阻层；

在所述黑色矩阵和所述色阻层上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述凹陷的表面涂覆色阻材料并进行处理，以形成色阻层；

在所述突起和所述色阻层上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起的表面涂覆遮光材料并进行处理，以形成黑色矩阵；

在所述凹陷和所述黑色矩阵上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起和所述凹陷的表面涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

本发明的有益效果：

本发明通过在彩膜基板侧的基板上蚀刻出突起及凹陷，并采用突起支撑彩膜基板和对应的阵列基板，从而避免了制作隔垫物，节约了制作成本，提高了液晶盒的可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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的附图做简单的介绍：

图1是传统液晶盒的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的液晶盒结构示意图；

图3是对本发明的彩膜基板涂覆框胶后一种液晶盒结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的彩膜基板框胶涂覆处设置凹陷的一种液晶盒结构示意图；

图5a-5f是根据本发明的一个实施例的彩膜基板各工艺制程对应的产品结构示意图；以及

图6是对应图5c的俯视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

图1是传统液晶盒的结构示意图。如图1所示，由TFT阵列基板11和CF基板12构成的液晶盒，通过隔垫物13控制液晶盒的厚度，以实现两基板间厚度的均一性。隔垫物13设置在CF基板12的色阻层上，色阻层是由红色阻块121、绿色阻块122和蓝色阻块123三种颜色的色阻块按一定规则排列组成。这种方法对隔垫物13的材料和制成要求较高，还要将隔垫物13所在位置进行遮光。为保持像素的开口率，一般将隔垫物13设置在金属走线位置，即在设计金属走线的时候，需要为隔垫物13预留位置，降低了液晶面板的设计空间。

因此，本发明提供了一种彩膜基板，不需设置隔垫物即可实现对液晶盒的支撑。如图2所示为根据本发明的一个实施例的液晶盒结构示意图，以下参考图2来对本发明的彩膜基板进行详细说明。

该彩膜基板包括一基底，其中，该基底的显示区域部分包括周期性的突起221和凹陷222，突起221用于在彩膜基板22与对应的阵列基板21贴合时起支撑作用，如图2所示。

如图2所示，彩膜基板22和阵列基板21构成的液晶盒，通过彩膜基板22上的突起221支撑，进而通过突起221实现液晶盒厚度的均一性。这样，就不需要在彩膜基板22上设置隔垫物进行支撑，省去了隔垫物制作流程，降低了制作成本。同时，也避免了隔垫物材料对液晶盒的不良作用，与该彩膜基板22与对应的阵列基板21也不需给隔垫物预留位置，增加了阵列基板21上金属走线的设计空间。

另外，由于一般将隔垫物设置在金属走线位置，隔垫物与阵列基板21和彩膜基板22的贴合面积较小。而在本发明中，可以将突起221与阵列基板21的接触面积设置的较大，从而使得阵列基板21和彩膜基板22贴合地更为均匀。

在本发明的一个实施例中，突起221的图案与黑色矩阵的图案相同。在现有技术中，黑色矩阵可以采用传统工艺设置在彩膜基板22上，也可以采用BOA(BMonArray，黑色矩阵贴附于阵列基板)技术，将黑色矩阵制备在阵列基板21上。突起221的图案均可以与设置于彩膜基板22或阵列基板21上的黑色矩阵图案相同。

在将黑色矩阵设置在彩膜基板22上时，突起221的表面设有黑色矩阵23。如图3所示，该黑色矩阵23设置在突起221上，突起221结合黑色矩阵23及黑色矩阵上的导电电极24共同起到支撑作用。该结构的彩膜基板22，应的阵列基板21上就可以采用传统设置，即不需要在阵列基板21上设置黑色矩阵。

将黑色矩阵制备在阵列基板21上时，突起221的表面不需设置黑色矩阵，阵列基板21和彩膜基板22之间由突起221及突起221上的导电电极24进行支撑。由于彩膜基板22的基底一般由透明材料制成，比如采用玻璃基板作为基底，导电电极24也为透明材料，在不影响彩膜基板22上其他结构布局(如色阻层)和阵列基板21上的布线布局的情况下，突起221与彩膜基板22的接触面积可以设置的尽可能大，从而使彩膜基板22和阵列基板21贴合更为均匀。当然，由于基底一般为透明材料，突起221也可以和阵列基板21上的黑色矩阵图案不对应，在不影响彩膜基板22和阵列基板21的布局情况下，只要起到支撑作用即可。

在本发明的一个实施例中，凹陷222的表面设置有色阻层。如图2所示，在彩膜基板22的基底上的各个凹陷222的表面设置有红色阻块2221、绿色阻块2222和蓝色阻块2223，这三种色阻块在彩膜基板22上按照一定的规则排列，形成色阻层。色阻层用于对透过的光线进行滤光，形成所需的红绿蓝三色光。

图2所示的彩膜基板22上同时设置有色阻层和黑色矩阵23，对应的阵列基板21上不需设置色阻层和黑色矩阵。可以理解的是，彩膜基板22也可以只设置有色阻层而不设置黑色矩阵，对应的阵列基板21上不设置色阻层而设置黑色矩阵。

在本发明的一个实施例(图中未示出)中，凹陷222的表面未设置有色阻层。也就是说，彩膜基板22上不设置色阻层，而是采用COA(ColorFilterOnArray，彩色滤光片贴附阵列基板)技术，将色阻层制备在对应的阵列基板21上。此时，彩膜基板22上可以只在突起221上设置黑色矩阵，而凹陷222上不设置色阻层，对应的阵列基板21上只设置色阻层而不设置黑色矩阵；或者，彩膜基板22的突起221不设置黑色矩阵且凹陷222上也不设置色阻层，对应的阵列基板21上既设置黑色矩阵，也设置色阻层。

另外，在彩膜基板22和阵列基板21贴合框胶成盒过程中，框胶25具有一定厚度，当这个厚度支撑起基板时有可能使像素显示区的突起221不能实现支撑作用，如图3所示。这样，本发明中的突起221就会失去作用。为解决这个问题，在本发明的一个实施例中，在基底的显示区域外侧、与对应的阵列基板贴合处预留凹陷a，并将该预留凹陷a作为胶框涂覆区域。如图4所示，通过对框胶厚度进行估算，得出该预留凹陷a的深度，将框胶25涂覆在该预留凹陷a内，就可以使突起221接触阵列基板21，从而实现支撑作用。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制作彩膜基板的方法，该方法包括以下的几个步骤。此处以图4所示的彩膜基板上设置有黑色矩阵和色阻层的情况为例进行说明，该彩膜基板对应的阵列基板上不需设置色阻层和黑色矩阵，其各步骤对应的产品结构如图5a-5f所示。

首先，对玻璃基板进行清洗，并在清洗后的玻璃基板51上涂覆光阻材料，以形成光阻层521。涂覆光阻材料后的基底如图5a所示。

接下来，对光阻材料进行曝光及显影处理，以裸露出部分基板。光阻材料曝光及显影后的图案522如图5b所示。

接下来，对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起221及凹陷222，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷a。去除剩余的光阻材料后，对应蚀刻部分形成凹陷222，未蚀刻部分形成的突起221，如图5c所示，其对应的俯视图如图6所示，图6中沿A-A’的剖面图即为图5c。位于非显示区域的框胶涂覆凹陷a如图4所示。

然后，在突起221表面涂覆遮光材料，并经曝光显影处理形成黑色矩阵23。形成黑色矩阵23如图5d所示。

接着，在凹陷222表面涂覆色阻材料，并经曝光显影处理形成色阻层。形成的色阻层包括红色阻块2221、绿色阻块2222等，如图5e所示。

最后，在黑色矩阵23和色阻层上涂覆透明导电材料，形成透明导电电极24。形成的透明导电电极24如图5f所示。

如在彩膜基板21上不设置黑色矩阵，只设置色阻层，该彩膜基板对应的阵列基板上需设置黑色矩阵，则形成这样的彩膜基板时包括以下的几个工艺步骤。

首先，对玻璃基板进行清洗，并在清洗后的玻璃基板上涂覆光阻材料，形成光阻层。

接下来，对光阻材料进行曝光及显影处理，以裸露出部分基板。

接下来，对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起221及凹陷222，在显示区域外侧形成框胶涂覆凹陷a。去除剩余的光阻材料后，对应蚀刻部分形成凹陷222和框胶涂覆凹陷a，未蚀刻部分形成的突起221。

接着，在凹陷222表面涂覆色阻材料，并经曝光显影处理形成色阻层。形成的色阻层包括红色阻块2221、绿色阻快2222等。

最后，在突起221和色阻层上涂覆透明导电材料，形成透明导电电极24。

如在彩膜基板21上设置黑色矩阵，不设置色阻层，该彩膜基板对应的阵列基板上需设置色阻层，则形成这样的彩膜基板时包括以下的几个工艺步骤。

首先，对玻璃基板进行清洗，并在清洗后的玻璃基板上涂覆光阻材料，形成光阻层。

接下来，对光阻材料进行曝光及显影处理，以裸露出部分基板。

接下来，对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起221及凹陷222，在显示区域外侧形成框胶涂覆凹陷。去除剩余的光阻材料后，对应蚀刻部分形成凹陷222和框胶涂覆凹陷，未蚀刻部分形成的突起221。

然后，在突起221表面涂覆遮光材料，并经曝光显影处理形成黑色矩阵23。

最后，在黑色矩阵23和凹陷222上涂覆透明导电材料，形成透明导电电极24。

如在彩膜基板21上既不设置黑色矩阵，也不设置色阻层，该彩膜基板对应的阵列基板上需设置色阻层和黑色矩阵，则形成这样的彩膜基板时包括以下的几个工艺步骤。

首先，对玻璃基板进行清洗，并在清洗后的玻璃基板上涂覆光阻材料，形成光阻层。

接下来，对光阻材料进行曝光及显影处理，以裸露出部分基板。

接下来，对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起221及凹陷222，在显示区域外侧形成框胶涂覆凹陷。去除剩余的光阻材料后，对应蚀刻部分形成凹陷222和框胶涂覆凹陷，未蚀刻部分形成的突起221。

最后，在突起221和凹陷222表面涂覆透明导电材料，形成透明导电电极24。

由以上的彩膜基板制作工艺步骤可知，虽然增加了基板蚀刻的制作流程，不过省去隔垫物制作流程，并未增加制作时间以及制作成本。并且该彩膜基板未使用隔垫物材料，节约了制作成本，提高了液晶盒的可靠性。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，包括：

基底，其中，所述基底的显示区域具有周期性的突起和凹陷，所述突起用于在所述彩膜基板与对应的阵列基板贴合时起支撑作用。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述突起的图案与所述彩膜基板上的或所述彩膜基板对应的阵列基板上的黑色矩阵图案相同。

3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述突起的表面设有黑色矩阵。

4.根据权利要求2或3所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹陷的表面设置有色阻层。

5.根据权利要求2或3所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹陷的表面未设置有色阻层。

6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，在所述基底的显示区域的外侧、与对应的阵列基板贴合处设置预留凹陷，所述预留凹陷用作胶框涂覆区域。

7.一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起的表面涂覆遮光材料并进行处理，以形成黑色矩阵；

在所述凹陷的表面涂覆色阻材料并进行处理，以形成色阻层；

在所述黑色矩阵和所述色阻层上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

8.一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述凹陷的表面涂覆色阻材料并进行处理，以形成色阻层；

在所述突起和所述色阻层上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

9.一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起的表面涂覆遮光材料并进行处理，以形成黑色矩阵；

在所述凹陷和所述黑色矩阵上涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。

10.一种用于制作彩膜基板的方法，包括：

在基板上涂覆光阻材料；

对涂覆的光阻材料进行处理，以裸露出部分基板；

对裸露的基板进行蚀刻处理，以在基板上的显示区域形成周期性的突起及凹陷，在显示区域的外侧形成框胶涂覆凹陷；

在所述突起和所述凹陷的表面涂覆透明导电材料，以形成透明导电电极。