CN107422522B - 一种彩色滤光片基板及其制作方法 - Google Patents

一种彩色滤光片基板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种彩色滤光片基板及其制作方法，其中彩色滤光片基板包括：玻璃基板以及形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵，所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；在形成有所述黑色矩阵的所述玻璃基板上自下而上设置的多个彩色色阻、平坦层和光阻间隔物；所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；以及涂布在所述平坦层和所述光阻间隔物上的聚酰亚胺薄膜。本发明可以一定程度拦截光阻间隔物周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流，减小晕环面积，进而增加显示面板的开口率，提升LTPS显示面板的显示效果。

Description

一种彩色滤光片基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片基板及其制作方法。
背景技术
LTPS（Low Temperature Poly-Silicon，低温多晶硅）显示面板在智能手机、平板电脑上已获得广泛应用。LTPS显示面板制造过程中须将Array（阵列）基板和CF（colorfilter，彩色滤光片）基板进行贴合来组装成TFT盒，以控制不同色彩光线的通过。CF基板上通常设置有控制面板盒厚（cell gap）的PS（Photo Spacer，即光反应间隔物，通过有机膜层涂布、曝光、蚀刻的方法来制造一定形状及尺寸的间隔物来控制贴合后Array基板和CF基板间的距离），在CF基板贴合前需在基板上涂布PI（polyimide，聚酰亚胺）薄膜来控制液晶配向，PI在PS周边易回流而产生PI晕环。PI晕环区的PI膜厚偏厚，使得晕环区液晶的配向程度不同于其他显示区域，设计CF基板时通常需在PI晕环下部设置BM来遮挡晕环区透过的光。
图1和图2所示为目前常见的一种LTPS显示面板CF基板结构示意图，其中图1为CF基板俯视结构示意图，图2为沿图1中AA΄向的截面结构示意图。
图1中3΄为一种色阻（可将射入色阻的白光过滤成单色的光），7΄为另一种色阻，5΄为PS（Photo Spacer），6΄为PS边缘的PI（在PS周边形成晕环）。图2中2΄为玻璃基板，1΄为玻璃基板上的BM（黑色矩阵），3΄为一种色阻，7΄为另一种色阻，4΄为OC平坦层，5΄为PS，6΄为PS边缘的PI。如图1所示，PS在CF基板表面凸出，在涂布PI（polyimide，即聚酰亚胺）薄膜时，PI易在PS边缘回流堆积而形成晕环。PI晕环区的PI膜厚偏厚，使得晕环区液晶的配向不同于其他显示区域，设计CF基板时通常需在PI晕环下部设置黑色矩阵1΄来遮挡晕环区透过的光。因此减小PI晕环的尺寸会有利于减小BM面积，减少PI类mura，并增加显示面板的开口率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种彩色滤光片基板及其制作方法，以减小光反应间隔物周边产生的晕环尺寸，提高显示效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种彩色滤光片基板，包括：
玻璃基板以及形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵，所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；
在形成有所述黑色矩阵的所述玻璃基板上自下而上设置的多个彩色色阻、平坦层和光阻间隔物；
所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；以及
涂布在所述平坦层和所述光阻间隔物上的聚酰亚胺薄膜。
其中，所述黑色矩阵边缘形成多个第一环状凸起，多个第一环状凸起为同心圆。
其中，所述平坦层对应所述多个第一环状凸起的位置形成多个第二环状凸起，所述多个第二环状凸起为同心圆。
本发明还提供一种彩色滤光片基板的制作方法，包括：
在玻璃基板上制作黑色矩阵，在所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；
依次制作彩色色阻、平坦层和光阻间隔物，所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；
在所述平坦层和所述光阻间隔物上涂布聚酰亚胺薄膜。
其中，所述在玻璃基板上制作黑色矩阵，在所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起，具体包括：
在所述玻璃基板上涂布用于制作所述黑色矩阵的光阻层；
采用具有三种透光率的半色调光罩对涂布有所述光阻层的玻璃基板进行曝光；
对曝光后的玻璃基板进行蚀刻，形成图案化的黑色矩阵以及所述黑色矩阵边缘上的至少一个第一环状凸起。
其中，所述半色调光罩包括高透光区、半透光区和不透光区，所述高透光区位于所述半色调光罩的两端，其间为所述半透光区，所述不透光区位于所述半透光区的两端。
其中，在采用具有三种透光率的半色调光罩对涂布有所述光阻层的玻璃基板进行曝光后，在所述光阻层上形成对应所述高透光区的完全反应区、对应所述半透光区的部分反应区和对应所述不透光区的未反应区。
其中，对曝光后的玻璃基板进行蚀刻时，所述完全反应区的光阻被完全去除，所述部分反应区的光阻被部分去除，所述未反应区的光阻被保留形成所述第一环状凸起。
其中，所述半色调光罩设置多个不透光区，经过曝光制程后，所述光阻层对应形成多个未反应区，再经蚀刻后，所述多个未反应区的光阻被保留形成多个第一环状凸起，所述多个第一环状凸起为同心圆。
其中，在制作所述平坦层时，对应多个第一环状凸起的位置形成多个第二环状凸起，所述多个第二环状凸起为同心圆。
本发明实施例的有益效果在于：由于在玻璃基板上制作黑色矩阵时，在黑色矩阵的边缘形成至少一个第一环状凸起，使得后续制作平坦层时，平坦层对应第一环状凸起位置会形成第二环状凸起，而光阻间隔物在玻璃基板上的投影位于第一环状凸起和第二环状凸起内，相当于第二环状凸起位于光阻间隔物周边，当涂布聚酰亚胺薄膜时，可以一定程度拦截光阻间隔物周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流，减小晕环面积，进而增加显示面板的开口率，提升LTPS显示面板的显示效果。
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是现有彩色滤光片基板的俯视结构示意图。
图2是沿图1中AA΄向的截面结构示意图。
图3是本发明实施例一一种彩色滤光片基板的俯视结构示意图。
图4是沿图3中AA΄向的截面结构示意图。
图5是本发明实施例二一种彩色滤光片基板的制作方法的流程示意图。
图6是本发明实施例二一种彩色滤光片基板的制作方法的具体流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请同时参照图3和图4所示，本发明实施例一提供一种彩色滤光片基板，包括：
玻璃基板2以及形成在所述玻璃基板2上的黑色矩阵1，所述黑色矩阵1边缘形成至少一个第一环状凸起100；
在形成有所述黑色矩阵1的所述玻璃基板2上自下而上设置的多个彩色色阻、平坦层4和光阻间隔物5；
所述平坦层4对应所述第一环状凸起100位置形成第二环状凸起41，所述光阻间隔物5在所述玻璃基板2上的投影位于所述第一环状凸起100和所述第二环状凸起41内；以及
涂布在所述平坦层4和所述光阻间隔物5上的聚酰亚胺薄膜6。
本实施例的彩色滤光片基板，由于在玻璃基板2上制作黑色矩阵1时，在黑色矩阵1的边缘形成至少一个第一环状凸起100，使得后续制作平坦层4时，平坦层4对应所述第一环状凸起100位置会形成第二环状凸起41，而光阻间隔物5在玻璃基板2上的投影位于第一环状凸起100和第二环状凸起41内，相当于第二环状凸起41位于光阻间隔物5周边，当涂布聚酰亚胺薄膜6时，可以一定程度拦截光阻间隔物5周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流，减小PI晕环的面积。
需要说明的是，为进一步提高拦截光阻间隔物5周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流的效果，黑色矩阵的边缘形成有多个第一环状凸起100，多个第一环状凸起100为同心圆。与此相对应，平坦层4对应多个第一环状凸起100的位置将形成多个第二环状凸起41，同样地，多个第二环状凸起41也为同心圆。
此外，位于黑色矩阵BM上方的彩色色阻在对应第一环状凸起100的位置形成第三凸起，如图4所示，第一色阻3在对应第一环状凸起100的位置形成第三凸起31，第二色阻7同样在对应第一环状凸起100的位置形成第三凸起71。
请再参照图5所示，相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种彩色滤光片基板的制作方法，包括：
在玻璃基板上制作黑色矩阵，在所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；
依次制作彩色色阻、平坦层和光阻间隔物，所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；
在所述平坦层和所述光阻间隔物上涂布聚酰亚胺薄膜。
具体地，请同时结合图6所示，与现有技术不同，本实施例的黑色矩阵1具有特殊结构——边缘具有至少一个第一环状凸起，因此其制作过程也与现有技术不同，说明如下：
首先，在玻璃基板2上涂布用于制作黑色矩阵1的光阻层；
然后，采用具有三种透光率的半色调光罩对涂布有所述光阻层的玻璃基板2进行曝光；
再对曝光后的玻璃基板2进行蚀刻，形成图案化的黑色矩阵1以及所述黑色矩阵1边缘上的至少一个第一环状凸起。
图6所示的半色调（half-tone）光罩10上具有透光率不同的三类区域，以控制不同位置的曝光量：高透光区11、半透光区12和不透光区13。高透光区11位于光罩10的两端，其间为半透光区12，不透光区13位于半透光区12的两端。
采用半色调光罩10对玻璃基板2进行曝光制程，对应半色调光罩10上透光率不同的三类区域，在光阻层上也形成三个反应区：完全反应区14、部分反应区16和未反应区15。
然后对已曝光的玻璃基板2进行蚀刻，光阻层上完全反应区14 的光阻将被蚀刻完全去除，部分反应区16的光阻将被蚀刻部分去除，未反应区15的光阻基本不受蚀刻的影响而保留，从而形成第一环状凸起100。
在进行完黑色矩阵的制作后，采用现有方法制作彩色色阻3、7、平坦层4、光阻间隔物5，由于黑色矩阵1的边缘形成了至少一个第一环状凸起100，使得制作平坦层4时，平坦层4对应所述第一环状凸起100位置会形成第二环状凸起41。制作光阻间隔物5时，使其在玻璃基板2上的投影位于第一环状凸起100内（也相当于位于第二环状凸起41内，参见图4）。这样，当涂布聚酰亚胺薄膜6时，可以一定程度拦截光阻间隔物5周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流，减小PI晕环的面积，进而增加显示面板的开口率，提升LTPS显示面板的显示效果。
需要说明的是，为进一步提高拦截光阻间隔物5周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流的效果，前述采用的半色调光罩10上的不透光区13可以设置多个，以使得经过曝光制程后，光阻层上也对应形成多个未反应区15，再经蚀刻后，多个未反应区15的光阻被保留，从而形成多个第一环状凸起100。多个第一环状凸起100为同心圆。与此相对应，在制作平坦层4时，对应多个第一环状凸起100的位置将形成多个第二环状凸起41，同样地，多个第二环状凸起41也为同心圆。
此外，制作彩色色阻时，位于黑色矩阵BM上方的彩色色阻在对应第一环状凸起100的位置将形成第三凸起，如图4所示，第一色阻3在对应第一环状凸起100的位置形成第三凸起31，第二色阻7同样在对应第一环状凸起100的位置形成第三凸起71。
提供上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：由于在玻璃基板上制作黑色矩阵时，在黑色矩阵的边缘形成至少一个第一环状凸起，使得后续制作平坦层时，平坦层对应第一环状凸起位置会形成第二环状凸起，而光阻间隔物在玻璃基板上的投影位于第一环状凸起和第二环状凸起内，相当于第二环状凸起位于光阻间隔物周边，当涂布聚酰亚胺薄膜时，可以一定程度拦截光阻间隔物周边的聚酰亚胺薄膜溶液回流，减小晕环面积，进而增加显示面板的开口率，提升LTPS显示面板的显示效果。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片基板，其特征在于，包括：
玻璃基板以及形成在所述玻璃基板上的黑色矩阵，所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；
在形成有所述黑色矩阵的所述玻璃基板上自下而上设置的多个彩色色阻、平坦层和光阻间隔物；
所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成用于阻止聚酰亚胺薄膜溶液回流的第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；以及
涂布在所述平坦层和所述光阻间隔物上的聚酰亚胺薄膜。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述黑色矩阵边缘形成多个第一环状凸起，多个第一环状凸起为同心圆。
3.根据权利要求2所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述平坦层对应所述多个第一环状凸起的位置形成多个第二环状凸起，所述多个第二环状凸起为同心圆。
4.一种彩色滤光片基板的制作方法，包括：
在玻璃基板上制作黑色矩阵，在所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起；
依次制作彩色色阻、平坦层和光阻间隔物，所述平坦层对应所述第一环状凸起位置形成用于阻止聚酰亚胺薄膜溶液回流的第二环状凸起，所述光阻间隔物在所述玻璃基板上的投影位于所述第一环状凸起和所述第二环状凸起内；
在所述平坦层和所述光阻间隔物上涂布聚酰亚胺薄膜。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述在玻璃基板上制作黑色矩阵，在所述黑色矩阵边缘形成至少一个第一环状凸起，具体包括：
在所述玻璃基板上涂布用于制作所述黑色矩阵的光阻层；
采用具有三种透光率的半色调光罩对涂布有所述光阻层的玻璃基板进行曝光；
对曝光后的玻璃基板进行蚀刻，形成图案化的黑色矩阵以及所述黑色矩阵边缘上的至少一个第一环状凸起。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述半色调光罩包括高透光区、半透光区和不透光区，所述高透光区位于所述半色调光罩的两端，其间为所述半透光区，所述不透光区位于所述半透光区的两端。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在采用具有三种透光率的半色调光罩对涂布有所述光阻层的玻璃基板进行曝光后，在所述光阻层上形成对应所述高透光区的完全反应区、对应所述半透光区的部分反应区和对应所述不透光区的未反应区。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，对曝光后的玻璃基板进行蚀刻时，所述完全反应区的光阻被完全去除，所述部分反应区的光阻被部分去除，所述未反应区的光阻被保留形成所述第一环状凸起。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述半色调光罩设置多个不透光区，经过曝光制程后，所述光阻层对应形成多个未反应区，再经蚀刻后，所述多个未反应区的光阻被保留形成多个第一环状凸起，所述多个第一环状凸起为同心圆。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，在制作所述平坦层时，对应多个第一环状凸起的位置形成多个第二环状凸起，所述多个第二环状凸起为同心圆。
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