CN105527744A - 彩膜基板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩膜基板的制作方法，先在彩色滤光膜层上形成一层负型光刻胶材料的光刻胶层，然后从衬底基板的下方对所述光刻胶层进行背面曝光，使光刻胶层靠近衬底基板侧的部分固化，用于形成平坦化层，接着利用光罩从衬底基板的上方对光刻胶层进行正面曝光，用于形成隔垫物，最后通过对经过两次曝光的光刻胶层进行显影，将光刻胶层上未固化的部分去除掉，进而同时得到平坦化层、及位于平坦化层上的隔垫物，与现有的彩膜基板的制作方法相比，工艺流程大大简化，从而减少了生产线上的设备投入，降低了产品的生产成本及制程中出现问题的风险，缩短了产品的生产周期。

Description

彩膜基板的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板的制作方法。
背景技术
液晶显示装置(LCD，LiquidCrystalDisplay)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。通常液晶显示面板由彩膜基板(CF，ColorFilter)、薄膜晶体管基板(TFT，ThinFilmTransistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，LiquidCrystal)及密封胶框(Sealant)组成。其中，液晶层厚度即盒厚(CellGap)主要通过设置在阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物(PostSpacer，PS)的高度来进行控制，液晶层厚度对液晶显示装置的结构参数和显示质量有重要的影响，通常隔垫物形成于彩膜基板侧。
彩膜基板一般包括基板、形成于基板上的黑色矩阵(BlackMatrix，BM)及彩色滤光层；其中，彩色滤光层包括多个不同颜色的滤光单元，例如分别采用红、绿和蓝色感光树脂形成的红、绿和蓝色绿光单元，黑色矩阵用于限定各个滤光单元之间的界限，为了防止相邻滤光单元之间的漏光，通常会将滤光单元的边缘重叠于黑色矩阵上，且各滤光单元并非同时形成，通常各滤光单元的膜厚也不完全相同，这样就容易导致整个滤光层不平坦，因此，通常会在滤光层上再设置一平坦层，再在平坦层上设置隔垫物，用以保证液晶盒的盒厚和形状，为起到多级缓冲的作用，以防止各种不良的发生，通常会使用两种类型以上的隔垫物，隔垫物一般又包括主隔垫物(MainPS)和辅助隔垫物(SubPS)。那么根据上述彩膜基板的结构，现有的彩膜基板的制作流程一般为：在基板上依次制作黑色矩阵、红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层、平坦层、辅助隔垫物、和主隔垫物，则共需要7道制程来制作完成彩膜基板。因此，现有的彩膜基板的制作方法，复杂程度高，工艺出现问题的几率大，风险大。
因此，有必要提出一种新的彩膜基板的制作方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩膜基板的制作方法，能够简化彩膜基板的制作工艺流程，提升生产效率，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种彩膜基板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供衬底基板，在所述衬底基板上形成黑色矩阵；
步骤2、在衬底基板及黑色矩阵上形成彩色滤光层；
步骤3、在所述彩色滤光层及黑色矩阵上涂布一层负型光刻胶，形成光刻胶层；
步骤4、从衬底基板的下方对所述光刻胶层进行背面曝光，曝光光线穿过衬底基板和彩色滤光层照射到所述光刻胶层上，使所述光刻胶层靠近衬底基板的部分固化；
步骤5、提供光罩，利用所述光罩从衬底基板的上方对所述光刻胶层进行正面曝光，使所述光刻胶层上对应所述光罩上的图案的部分固化；
步骤6、对所述光刻胶层进行显影，将所述光刻胶层上未固化的部分去除，得到平坦化层、及位于所述平坦化层上的隔垫物；
所述平坦化层为所述光刻胶层在步骤4中所固化的部分；
所述隔垫物为所述光刻胶层在步骤5中对应所述光罩上的图案所固化的部分。
所述步骤5中提供的光罩为半色调光罩，所述光罩上设有透光的第一图案和半透光的第二图案；所述步骤6中得到的隔垫物包括主隔垫物和辅助隔垫物，所述主隔垫物和辅助隔垫物分别对应于所述光罩上的第一图案和第二图案而形成。
所述步骤5中提供的光罩上的第一图案的透光率为100％，第二图案的透光率为30％-90％，其他部分不透光。
所述主隔垫物比辅助隔垫物高0.1～0.3μm。
所述主隔垫物和辅助隔垫物均对应的位于所述黑色矩阵的上方。
所述主隔垫物、及辅助隔垫物均为锥形柱状物。
所述步骤1中形成的黑色矩阵在所述衬底基板上围出数个子像素区域；所述步骤2中形成的彩色滤光层在数个子像素区域内的厚度不均一。
所述步骤2中形成的彩色滤光层包括位于所述子像素区域内的数个红色滤光单元、绿色滤光单元、及蓝色滤光单元。
所述红色滤光单元、绿色滤光单元与蓝色滤光单元之间的厚度不相同。
所述步骤4中通过厚度不同的彩色滤光层控制穿过所述彩色滤光层的曝光光线的强度，所述彩色滤光层越薄穿过的曝光光线越强，固化的光刻胶层的厚度越厚。
本发明的有益效果：本发明提供的一种彩膜基板的制作方法，先在彩色滤光膜层上形成一层负型光刻胶材料的光刻胶层，然后从衬底基板的下方对所述光刻胶层进行背面曝光，使光刻胶层靠近衬底基板侧的部分固化，用于形成平坦化层，接着利用光罩从衬底基板的上方对光刻胶层进行正面曝光，用于形成隔垫物，最后通过对经过两次曝光的光刻胶层进行显影，将光刻胶层上未固化的部分去除掉，进而同时得到平坦化层、及位于平坦化层上的隔垫物，与现有的彩膜基板的制作方法相比，工艺流程大大简化，从而减少了生产线上的设备投入，降低了产品的生产成本及制程中出现问题的风险，缩短了产品的生产周期。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的彩膜基板的制作方法的流程示意图；
图2为本发明的彩膜基板的制作方法的步骤1的示意图；
图3为本发明的彩膜基板的制作方法的步骤2的示意图；
图4为本发明的彩膜基板的制作方法的步骤3的示意图；
图5为本发明的彩膜基板的制作方法的步骤4的示意图；
图6为本发明的彩膜基板的制作方法的一优选实施例的步骤5的示意图；
图7为本发明的彩膜基板的制作方法的一优选实施例的步骤6的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1至图7，本发明提供一种彩膜基板的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、如图2所示，提供衬底基板10，在所述衬底基板10上形成黑色矩阵20。
具体的，所述步骤1中形成的黑色矩阵10在所述衬底基板10上围出数个子像素区域。
步骤2、如图3所示，在衬底基板10及黑色矩阵20上形成彩色滤光层30。
具体的，所述步骤2中形成的彩色滤光层30在数个子像素区域内的厚度不均一。
具体的，所述步骤2中形成的彩色滤光层30包括位于所述子像素区域内的数个红色滤光单元31、绿色滤光单元32、及蓝色滤光单元33，所述红色滤光单元31、绿色滤光单元32与蓝色滤光单元33之间的厚度不相同。
优选的，所述红色滤光单元31的厚度大于所述蓝色滤光单元33的厚度，所述蓝色滤光单元33的厚度大于所述绿色滤光单元32的厚度。
步骤3、如图4所示，在所述彩色滤光层30及黑色矩阵20上涂布一层负型光刻胶，形成光刻胶层50。
具体的，所述步骤3中通过涂布形成的光刻胶层50的上表面平整。
步骤4、如图5所示，从衬底基板10的下方对所述光刻胶层50进行背面曝光，曝光光线穿过衬底基板10和彩色滤光层30照射到所述光刻胶层50上，使所述光刻胶层50靠近衬底基板10的部分固化。
具体的，所述曝光光线为紫外光(UV光)。
在该步骤4中，虽然步骤2中所形成的红色滤光单元31、绿色滤光单元32与蓝色滤光单元33之间的厚度不相同，但通过红色滤光单元31、绿色滤光单元32与蓝色滤光单元33本身厚度的不均一性会造成通过其上的曝光光线强度的不均一性，例如对于厚度较厚的红色滤光单元31，通过其的曝光光线强度小，即对应其上的光刻胶层50的部分曝光强度小，该固化部分的厚度薄，对于厚度较薄的绿色滤光单元32，通过其的曝光光线强度大，即对应其上的光刻胶层50的部分曝光强度大，对应其上的光刻胶层50的固化部分的厚度厚；则最终结果为对于厚度较厚的滤光单元，则对应其上的光刻胶层50的固化部分的厚度薄，对于厚度较薄的滤光单元，对应其上的光刻胶层50的固化部分的厚度厚，从而后续得到的平坦化层51各处的厚度不均一，以对厚度不均一的彩色滤光层30进行补偿，使得该步骤4中光刻胶层50的固化部分的上表面为一平坦表面，即平坦化层51的上表面为一平坦表面，实现平坦化的目的。
步骤5、如图6所示，提供光罩80，所述光罩80上设有透光的第一图案81和半透光的第二图案82，利用所述光罩80从衬底基板10的上方对所述光刻胶层50进行正面曝光。
具体的，所述步骤5中提供的半色调光罩80上的第一图案81的透光率为100％，第二图案82的透光率为30％-90％，其他部分为不透光。
具体的，通过调节所述第二图案的透光率，使后续得到的主隔垫物521比辅助隔垫物522高0.1～0.3μm。
值得一提的是，在本实施例中，所使用的光罩80为半色调光罩，用于对应的形成包括两种类型的隔垫物，即主隔垫物和辅助隔垫物；然而在其他实施方式中，也可以使用其他光罩，例如对于只在于形成包括一种类型的隔垫物(SinglePS)的情况时，可采用普通的光罩，以在平坦层上只形成主隔垫物；当然，也可以使用多道光罩进行多次曝光以形成多种类型的隔垫物。
步骤6、如图7所示，对所述光刻胶层50进行显影，将所述光刻胶层50上未固化的部分去除，得到平坦化层51、及位于所述平坦化层51上的隔垫物52；
所述平坦化层51为所述光刻胶层50在步骤4中所固化的部分；
所述隔垫物52包括主隔垫物521和辅助隔垫物522；所述主隔垫物521和辅助隔垫物522分别对应于所述半色调光罩80上的第一图案81和第二图案82而形成。
具体的，所述主隔垫物521和辅助隔垫物522均对应的位于所述黑色矩阵20的上方。
具体的，所述主隔垫物521、及辅助隔垫物522均为锥形柱状物。
综上所述，本发明提供一种彩膜基板的制作方法，先在彩色滤光膜层上形成一层负型光刻胶材料的光刻胶层，然后从衬底基板的下方对所述光刻胶层进行背面曝光，使光刻胶层靠近衬底基板侧的部分固化，用于形成平坦化层，接着利用光罩从衬底基板的上方对光刻胶层进行正面曝光，用于形成隔垫物，最后通过对经过两次曝光的光刻胶层进行显影，将光刻胶层上未固化的部分去除掉，进而同时得到平坦化层、及位于平坦化层上的隔垫物，与现有的彩膜基板的制作方法相比，工艺流程大大简化，从而减少了生产线上的设备投入，降低了产品的生产成本及制程中出现问题的风险，缩短了产品的生产周期。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一衬底基板(10)，在所述衬底基板(10)上形成黑色矩阵(20)；
步骤2、在衬底基板(10)及黑色矩阵(20)上形成彩色滤光层(30)；
步骤3、在所述彩色滤光层(30)及黑色矩阵(20)上涂布一层负型光刻胶，形成光刻胶层(50)；
步骤4、从衬底基板(10)的下方对所述光刻胶层(50)进行背面曝光，曝光光线穿过衬底基板(10)和彩色滤光层(30)照射到所述光刻胶层(50)上，使所述光刻胶层(50)靠近衬底基板(10)的部分固化；
步骤5、提供一光罩(80)，利用所述光罩(80)从衬底基板(10)的上方对所述光刻胶层(50)进行正面曝光，使所述光刻胶层(50)上对应所述光罩(80)上的图案的部分固化；
步骤6、对所述光刻胶层(50)进行显影，将所述光刻胶层(50)上未固化的部分去除，得到平坦化层(51)、及位于所述平坦化层(51)上的隔垫物(52)；
所述平坦化层(51)为所述光刻胶层(50)在步骤4中所固化的部分；
所述隔垫物(52)为所述光刻胶层(50)在步骤5中对应所述光罩(80)上的图案所固化的部分。
2.如权利要求1所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步骤5中提供的光罩(80)为半色调光罩，所述光罩(80)上设有透光的第一图案(81)和半透光的第二图案(82)；所述步骤6中得到的隔垫物(52)包括主隔垫物(521)和辅助隔垫物(522)，所述主隔垫物(521)和辅助隔垫物(522)分别对应于所述光罩(80)上的第一图案(81)和第二图案(82)而形成。
3.如权利要求2所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步骤5中提供的光罩(80)上的第一图案(81)的透光率为100％，第二图案(82)的透光率为30％-90％，其他部分不透光。
4.如权利要求3所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述主隔垫物(521)比辅助隔垫物(522)高0.1～0.3μm。
5.如权利要求2所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述主隔垫物(521)和辅助隔垫物(522)均对应的位于所述黑色矩阵(20)的上方。
6.如权利要求1所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述主隔垫物(521)、及辅助隔垫物(522)均为锥形柱状物。
7.如权利要求1所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步骤1中形成的黑色矩阵(10)在所述衬底基板(10)上围出数个子像素区域；所述步骤2中形成的彩色滤光层(30)在数个子像素区域内的厚度不均一。
8.如权利要求2所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步骤2中形成的彩色滤光层(30)包括位于所述子像素区域内的数个红色滤光单元(31)、绿色滤光单元(32)、及蓝色滤光单元(33)。
9.如权利要求3所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述红色滤光单元(31)、绿色滤光单元(32)与蓝色滤光单元(33)之间的厚度不相同。
10.如权利要求7所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步骤4中通过厚度不同的彩色滤光层(30)控制穿过所述彩色滤光层(30)的曝光光线的强度，所述彩色滤光层(30)越薄穿过的曝光光线越强，固化的光刻胶层(50)的厚度越厚。
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