CN106405923A - 彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置 - Google Patents

彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置，属于显示技术领域。所述方法包括：在形成有遮光图案和第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层；对第二色阻层同时进行加压加热处理，以对第二色阻层进行活化并降低第二色阻层的粘度以及溶剂含量；在第二色阻层冷却后，在第二色阻层上形成第二色阻图案，第二色阻图案包括形成于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。本发明通过对第二色阻层同时进行加压加热处理，降低了第二色阻层的粘度使第二色阻层上不会出现较大的凹陷，解决了相关技术中形成的色阻图案存在较大的斜面的问题。达到了色阻图案不会存在较大斜面，色阻图案的显示效果较好的效果。

Description

彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置。
背景技术
显示面板通常包括彩膜基板、阵列基板和形成于这两个基板之间的液晶层。其中，彩膜基板通常包括多个像素区域，而每个像素区域又包括多个子像素区域，每个子像素区域中形成有一个色阻层。
相关技术中有一种彩膜基板的制造方法，在该方法中，1)在衬底基板上形成黑矩阵图案，该黑矩阵图案将衬底基板分隔为阵列排布的像素区域，每个像素区域又被分隔为3个子像素区域(也可以有更多个子像素区域)，每个子像素区域可以设置有开口；2)通过构图工艺在每个像素区域中的红色子像素区域形成红色色阻；3)通过构图工艺在每个像素区域中的蓝色子像素区域形成蓝色色阻；4)通过构图工艺在每个像素区域中的绿色子像素区域形成绿色色阻。其中，构图工艺通常包括：1)涂覆色阻层；2)对色阻层进行真空干燥以减少色阻层中的溶剂；3)加热色阻层以对色阻层进行活化；4)待色阻层冷却后通过曝光显影使色阻层上形成包括多个色阻的色阻图案；5)对色阻图案进行固化。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在形成红色色阻图案后，衬底基板上形成有红色色阻图案的区域和未形成红色色阻图案的区域的段差较高，继续形成其它色阻图案时，如图1-1所示，由于色阻层材料具有一定的粘度，在涂覆色阻层11后，未形成红色色阻图案12的区域会产生严重的凹陷d，又如图1-2所示，这会导致由该色阻层形成的色阻图案111(可以是蓝色色阻)存在较大的斜面，影响该色阻图案的显示效果。
发明内容
为了解决现有技术中形成的色阻图案存在较大的斜面，影响了该色阻的显示效果的问题，本发明实施例提供了一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板和显示装置。所述技术方案如下：
根据本发明的第一方面，提供了一种彩膜基板的制造方法，用于制造包括至少两个色阻图案的彩膜基板，所述方法包括：
在形成有遮光图案和第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层，所述遮光图案包括多个像素区域，每个所述像素区域包括多个子像素区域，所述第一色阻图案包括形成于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻；
对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，以对所述第二色阻层进行活化并降低所述第二色阻层的粘度以及溶剂含量；
在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上形成第二色阻图案，所述第二色阻图案包括形成于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
可选地，所述在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上形成第二色阻图案之前，所述方法还包括：
通过冷板对所述第二色阻层进行冷却。
可选地，所述在所述第二色阻层上形成第二色阻图案之后，所述方法还包括：
对所述第二色阻图案进行固化处理。
可选地，所述第二色阻层的溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯。
可选地，所述在所述第二色阻层上形成第二色阻图案，包括：
对所述第二色阻层进行曝光和显影，以在所述第二色阻层上形成所述第二色阻图案。
可选地，所述对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，包括：
在大于大气压的环境下以80至120度的温度加热所述第二色阻层。
可选地，所述遮光图案为黑矩阵图案。
根据本发明的第二方面，提供一种彩膜基板，所述彩膜基板包括至少两个色阻图案，所述彩膜基板还包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的遮光图案、第一色阻图案和第二色阻图案，所述第二色阻图案是在所述遮光图案和所述第一色阻图案设置在所述衬底基板之后，在所述衬底基板上设置第二色阻层，并对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，之后在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上设置的；
所述第一色阻图案包括设置于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻，所述第二色阻图案包括设置于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
可选地，所述第二色阻层的溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过对第二色阻层同时进行加压加热处理，既降低了第二色阻层的粘度使第二色阻层上不会出现较大的凹陷，还对第二色阻层进行了活化，并减少了第二色阻层中的溶剂，解决了相关技术中形成的色阻图案存在较大的斜面的问题。达到了色阻图案不会存在较大斜面，色阻图案的显示效果较好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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1-1是相关技术中的一种彩膜基板的结构示意图；
图1-2是相关技术中的另一种彩膜基板的结构示意图；
图2是本发明实施例示出的一种彩膜基板的制造方法的流程图；
图3-1是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的制造方法的流程图；
图3-2是图3-1所示实施例中一种衬底基板的结构示意图；
图3-3是图3-1所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；
图3-4是图3-1所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；
图3-5是图3-1所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；
图3-6是图3-1所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；
图3-7是图3-1所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；
图3-8是图3-1所示实施例中一种彩膜基板的结构示意图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图2是本发明实施例示出的一种彩膜基板的制造方法的流程图。该彩膜基板的制造方法用于制造包括至少两个色阻图案的彩膜基板，该彩膜基板的制造方法可以包括如下几个步骤：
步骤201、在形成有遮光图案和第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层，遮光图案包括多个像素区域，每个像素区域包括多个子像素区域，第一色阻图案包括形成于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻。
步骤202、对第二色阻层同时进行加压加热处理，以对第二色阻层进行活化并降低第二色阻层的粘度以及溶剂含量。
步骤203、在第二色阻层冷却后，在第二色阻层上形成第二色阻图案，第二色阻图案包括形成于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过对第二色阻层同时进行加压加热处理，既降低了第二色阻层的粘度使第二色阻层上不会出现较大的凹陷，还对第二色阻层进行了活化，并减少了第二色阻层中的溶剂，解决了相关技术中形成的色阻图案存在较大的斜面的问题。达到了色阻图案不会存在较大斜面，色阻图案的显示效果较好的效果。
图3-1是本发明实施例提供的另一种彩膜基板的制造方法的流程图。该彩膜基板的制造方法用于制造包括至少两个色阻图案的彩膜基板，该彩膜基板的制造方法可以包括如下几个步骤：
步骤301、在衬底基板上形成遮光图案。
在使用本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法时，首先可以在衬底基板上形成遮光图案，该遮光图案可以通过构图工艺形成。
可选的，遮光图案为黑矩阵(英文：Black Matrix；简称：BM)图案，黑矩阵图案可以包括由多个横纵交错的隔挡形成的多个开口，衬底基板上，每个像素区域包括多个开口，每个子像素区域可以包括一个开口，每个子像素区域中的开口用于形成每个子像素区域中的色阻。示例性的，每个像素区域中包括三个子像素区域，这三个子像素区域可以为红色子像素区域、蓝色子像素区域和绿色子像素区域，其中，红色子像素区域中的开口用于形成红色色阻，蓝色子像素区域用于形成蓝色色阻，绿色子像素区域中的开口用于形成绿色色阻。
形成了遮光图案的衬底基板的结构可以如图3-2所示，遮光图案22形成于衬底基板21上，遮光图案上包含有多个开口k。又如图3-3所示，其为图3-2所示衬底基板的俯视图，其中，遮光图案22形成于衬底基板21上，遮光图案上包含有多个开口k，区域a1可以为一个像素区域，而区域a1中的每个开口k所在的区域可以为一个子像素区域。衬底基板21可以为透明基板，具体的可以为玻璃基板。
步骤302、在形成有遮光图案的衬底基板上形成第一色阻图案。
在衬底基板上形成遮光图案之后，可以继续在形成有遮光图案的衬底基板上形成第一色阻图案，第一色阻图案包括形成于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻。
第一色阻图案可以采用相关技术中的方式形成，具体可以参考相关技术，在此不再赘述。此外，第一色阻图案的形成方式也可以参考步骤303至步骤307。
形成了第一色阻图案的衬底基板的结构可以如图3-4所示，其中，第一色阻图案23形成于每个像素区域中的第一子像素区域(图3-4中未标出)中。图3-4中其他标记的含义可以参考图3-2，在此不再赘述。
步骤303、在形成有第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层。
在形成第一色阻图案之后，可以在形成有第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层。具体的，可以通过涂覆的方式在形成有第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层。第二色阻层的溶剂主要可以包括丙二醇甲醚醋酸酯(简称：PGMEA)。
形成了第二色阻层的衬底基板的结构可以如图3-5所示，其中，第二色阻层24形成于形成有第一色阻图案23和遮光图案22的衬底基板21上，且由于形成有第一色阻图案23的区域和未形成有第一色阻图案23的区域的段差较高，因而在第二色阻层24上，未形成有第一色阻图案23的区域形成有凹陷d。
步骤304、对第二色阻层同时进行加压加热处理，以对第二色阻层进行活化并降低第二色阻层的粘度以及溶剂含量。
在形成了第二色阻层之后，可以对第二色阻层同时进行加压加热处理，以对第二色阻层进行活化并降低第二色阻层的粘度以及溶剂含量。
具体的，可以在大于大气压的环境下以80至120度的温度加热第二色阻层。
需要说明的是，根据粘度公式η＝Aexp(ΔEη/RT)，其中η为粘度，R为阿伏伽德罗常数，A为液体特性常数，ΔEη为流动活化能，流动活化能是和材料成分相关的常数，T为温度，由此可知粘度与温度成负相关，同时，由于PGMEA的流动活化能较大，因而在第二色阻层的溶剂大部分为PGMEA时，第二色阻层的粘度随温度的变化较为显著。
本步骤在刚开始对第二色阻层进行加压加热处理时，会由于温度的升高，第二色阻层的粘度降低，衬底基板上的第二色阻层会发生流动，使得第二色阻层趋于平整，同时由于是在加压的环境下对第二色阻层进行的加热，提高了第二色阻层的沸点(具体可以根据色阻层的溶剂的沸点与压力的关系来控制压力，使得色阻层的温度低于沸点)，避免了第二色阻层产生突沸对第二色阻层产生破坏。之后，继续对第二色阻层进行加压加热处理时，第二色阻层中的溶剂会由于温度较高而蒸发掉，这样就减少了第二色阻层中的溶剂，对第二色阻层进行了预固化。同时，对第二色阻层进行加热处理的过程中，也对第二色阻层进行了活化。
需要说明的是，相关技术中，在涂覆完色阻层之后，由于色阻层中的溶剂过多，无法直接进行加热活化(色阻层中的溶剂较多时进行加热会产生突沸，对色阻层造成破坏)，需要先通过真空干燥(英文：Vacuum drying)技术来降低色阻层中的溶剂以对色阻层进行预固化，然后再对色阻层进行加热以活化色阻层，而此时色阻层中的溶剂太少，即使加热色阻层也难以降低色阻层的粘度。而本发明通过同时对色阻层进行加压加热处理，就完成了对色阻层的活化和减少溶剂的同时，使色阻层变的平整。即本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，简化了彩膜基板的制作流程，减少了设备投资，缩短了产线长度，并使得彩膜基板中的色阻更加平整。
本步骤结束后，衬底基板的结构可以如图3-6所示，第二色阻层24的粘度降低后，在重力的作用下会趋于平整，第一色阻图案23和遮光图案22形成在衬底基板21上。
步骤305、通过冷板对第二色阻层进行冷却。
在对第二色阻层同时进行加压加热处理后，可以通过冷板(英文：cool plate；简称：CP)对所述第二色阻层进行冷却，冷板是用于对形成有第二色阻层的衬底基板进行冷却的板。可选的，可以通过精确冷板(英文：precise cool plate；简称：CPC)来对第二色阻层进行冷却，CPC是温度控制更为精确的冷板。本步骤可以参考相关技术，在此不再赘述。
步骤306、在第二色阻层冷却后，对第二色阻层进行曝光和显影，以在第二色阻层上形成第二色阻图案。
在通过冷板对第二色阻层进行冷却之后，可以对第二色阻层进行曝光(英文：exposure)和显影(英文：development)，以在第二色阻层上形成第二色阻图案，本步骤可以参考相关技术，在此不再赘述。第二色阻层可以包括形成于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
本步骤结束后衬底基板的结构可以如图3-7所示，其中，第二色阻图案241形成于每个像素区域的第二子像素区域(图3-7中未标出)中。图3-7中其他标记的含义可以参考图3-2，在此不再赘述。
步骤307、对第二色阻图案进行固化处理。
在形成了第二色阻图案之后，可以对第二色阻图案进行固化处理。该固化处理可以参考相关技术，在此不再赘述。可以通过烘烤的方式来对第二色阻图案进行固化，固化后的第二色阻图案中的溶剂会进一步减少。
本步骤结束后衬底基板的结构可以如图3-8所示，其中，第二色阻图案241中每个色阻都较为平坦，没有较大的斜面，这样，每个像素区域内都不会存在较大的段差，彩膜基板会具有良好的显示效果。图3-8中其他标记的含义可以参考图3-2，在此不再赘述。
至本步骤结束，已经完成了第二色阻图案的制作，之后可以继续进行其他色阻图案的制作，其他色阻图案的制作可以参考本发明实施例的步骤303至步骤307，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的彩膜基板的制造方法，通过对第二色阻层同时进行加压加热处理，既降低了第二色阻层的粘度使第二色阻层上不会出现较大的凹陷，还对第二色阻层进行了活化，并减少了第二色阻层中的溶剂，解决了相关技术中形成的色阻图案存在较大的斜面的问题。达到了色阻图案不会存在较大斜面，色阻图案的显示效果较好的效果。
此外，本发明实施例还提供一种彩膜基板，该彩膜基板的结构可以如图3-8所示，该彩膜基板包括至少两个色阻图案，彩膜基板还包括衬底基板21和设置在衬底基板21上的遮光图案22、第一色阻图案23和第二色阻图案241，第二色阻图案241是在遮光图案22和第一色阻图案23设置在衬底基板21之后，在衬底基板21上设置第二色阻层，并对第二色阻层同时进行加压加热处理，之后在第二色阻层冷却后，在第二色阻层上设置的；第一色阻图案23包括设置于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻，第二色阻图案23包括设置于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
可选地，第二色阻层的溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，用于制造包括至少两个色阻图案的彩膜基板，所述方法包括：
在形成有遮光图案和第一色阻图案的衬底基板上形成第二色阻层，所述遮光图案包括多个像素区域，每个所述像素区域包括多个子像素区域，所述第一色阻图案包括形成于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻；
对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，以对所述第二色阻层进行活化并降低所述第二色阻层的粘度以及溶剂含量；
在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上形成第二色阻图案，所述第二色阻图案包括形成于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上形成第二色阻图案之前，所述方法还包括：
通过冷板对所述第二色阻层进行冷却。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二色阻层上形成第二色阻图案之后，所述方法还包括：
对所述第二色阻图案进行固化处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二色阻层的溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二色阻层上形成第二色阻图案，包括：
对所述第二色阻层进行曝光和显影，以在所述第二色阻层上形成所述第二色阻图案。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，包括：
在大于大气压的环境下以80至120度的温度加热所述第二色阻层。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述遮光图案为黑矩阵图案。
8.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括至少两个色阻图案，所述彩膜基板还包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的遮光图案、第一色阻图案和第二色阻图案，所述第二色阻图案是在所述遮光图案和所述第一色阻图案设置在所述衬底基板之后，在所述衬底基板上设置第二色阻层，并对所述第二色阻层同时进行加压加热处理，之后在所述第二色阻层冷却后，在所述第二色阻层上设置的；
所述第一色阻图案包括设置于每个像素区域的第一子像素区域中的第一色阻，所述第二色阻图案包括设置于每个像素区域的第二子像素区域中的第二色阻。
9.根据权利要求8所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二色阻层的溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求8或9所述的彩膜基板。
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