CN107450224A - Coa型阵列基板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种COA型阵列基板的制备方法，其包括：提供一衬底基板，所述衬底基板上设置有对位标记；在所述衬底基板上制备形成彩色滤光层，包括：利用所述对位标记进行精确对位后，分别制备形成第一颜色光阻单元、第二颜色光阻单元和第三颜色光阻单元；其中，在制备所述第一颜色光阻单元时，将第一颜色光阻材料在所述对位标记的周围制备形成挡墙、在所述对位标记上制备形成间隔层；在所述彩色滤光层上涂覆黑色光阻材料层；利用所述对位标记进行精确对位后，对所述黑色光阻材料层进行曝光显影，形成黑色矩阵。通过设置挡墙和间隔层，减薄覆盖于所述对位标记上的黑色光阻材料层的厚度，解决了COA技术中黑色矩阵无法准确对位的问题。

Description

COA型阵列基板的制备方法
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种COA型阵列基板的制备方法。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。
液晶显示装置通常液晶显示面板和背光模组。其中，液晶显示面板的结构主要是由一薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array，TFT Array)基板、一彩色滤光片(Color Filter，CF)基板、以及配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
COA(Color-filter on Array)技术是一种将彩色滤光层直接制作在阵列基板上的一种集成技术，COA技术能够有效解决液晶显示装置对盒工艺中因对位偏差造成的漏光等问题，并能显著提升显示开口率。
在传统的液晶面板制备工艺中，各子像素间隙之间的黑色矩阵直接形成在彩膜基板上，为彩膜基板的第一道制程，因此在黑色矩阵的制备过程中不存在参考对位标记(mark)的问题。然而，在新的COA技术的液晶面板中，最初COA技术仅是将彩膜基板侧的红、绿、蓝三种彩膜层制备到阵列基板上；随着显示技术的发展，将彩膜基板上所有膜层(包括黑色矩阵、彩膜层和柱状隔垫物)都制备在阵列基板上，从而提高面板开口率，并且从根本上解决彩膜基板和阵列基板对盒时对位精度差的问题，避免因对位偏差引起的多种不良发生。
然而，不可回避的一个问题是，将彩膜基板上的黑色矩阵制备到阵列基板上，存在曝光工艺时无法准确读取对位标记的问题。这是由于在制备黑矩阵之前，已经进行了其它图形的制程，因此在制备黑色矩阵时需要识别前面制程各层结构中的对位标记。由于黑色矩阵具有较高的光密度值(Optical Density，OD)，因此在黑色矩阵材料涂布后进行曝光工艺时，难以识别或无法识别到前面制程各层结构中的对位标记，进而影响其与掩模板的对位标记实现对位，导致曝光机难以准确对位甚至无法对位。但是，如果采用较低光密度值的黑矩阵材料，虽然可以增加涂布后对位标记的识别能力，但是黑色矩阵的遮光效果会受到严重影响。
因此，在COA型阵列基板的制备工艺中，在制备黑色矩阵时，如何准确读取对位标记成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种COA型阵列基板的制备方法，解决了COA技术中黑色矩阵无法准确对位的问题。
为了达到上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种COA型阵列基板的制备方法，其包括：
提供一衬底基板，所述衬底基板上设置有对位标记；
在所述衬底基板上制备形成彩色滤光层，包括：利用所述对位标记进行精确对位后，分别制备形成第一颜色光阻单元、第二颜色光阻单元和第三颜色光阻单元；其中，在制备所述第一颜色光阻单元时，将第一颜色光阻材料在所述对位标记的周围制备形成挡墙、在所述对位标记上制备形成间隔层；
在所述彩色滤光层上涂覆黑色光阻材料层，所述挡墙和所述间隔层对所述黑色光阻材料的涂覆造成阻隔，以减薄覆盖于所述对位标记上的黑色光阻材料层的厚度；
利用所述对位标记进行精确对位后，对所述黑色光阻材料层进行曝光显影，形成黑色矩阵。
具体地，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为蓝色；利用所述对位标记进行对位时，对位光源为红外光或近红外光。
具体地，所述挡墙的厚度与位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度相等。
具体地，所述间隔层的厚度不小于位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度的一半。
具体地，所述间隔层的厚度与位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度相等。
具体地，所述挡墙和所述间隔层相互连接形成一体结构。
具体地，所述对位标记包括用于在制备所述第一颜色光阻单元时进行对位的第一对位标记、用于在制备所述第二颜色光阻单元时进行对位的第二对位标记、用于在制备所述第三颜色光阻单元时进行对位的第三对位标记和用于在制备所述黑色矩阵时进行对位的第四对位标记；其中，仅在对应与所述第四对位标记设置所述挡墙和所述间隔层。
具体地，在对所述黑色光阻材料层进行曝光显影形成黑色矩阵时，还将所述黑色光阻材料层曝光显影形成隔垫物，所述隔垫物形成在所述黑色矩阵上。
具体地，在制备所述彩色滤光层之前，首先在所述衬底基板上依次制备薄膜晶体管阵列和平坦层。
具体地，所述对位标记的材料为金属材料。
相比于现有技术，本发明实施例提供的COA型阵列基板的制备方法，在制备黑色矩阵之前的彩色滤光层工艺中，在对位标记的周围制备形成挡墙、在对位标记上制备形成间隔层，利用挡墙和间隔层对黑色光阻材料的涂覆过程造成阻隔，减薄覆盖于对位标记上的黑色光阻材料层的厚度，由此增加了对位光源透过率，解决了COA技术中黑色矩阵无法准确对位的问题。
附图说明
图1是本发明实施例中的衬底基板的结构示意图；
图2是本发明实施例中在衬底基板上制备形成彩色滤光层后的结构示意图；
图3是如图2中沿x-x线的剖面图；
图4是本发明实施例中在彩色滤光层上制备形成黑色光阻材料层后的结构示意图；
图5是如图4中沿y-y线的剖面图。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施例提供了一种COA型阵列基板的制备方法，其包括步骤：
(一)、参阅图1，提供一衬底基板1，所述衬底基板1上设置有对位标记2。具体地，所述衬底基板1为矩形结构，所述对位标记2设置在所述衬底基板1的四个角上。其中，所述衬底基板1可以选择为玻璃基板，所述对位标记2的材料为金属材料。
在本实施例中，如图1所示，所述对位标记2包括第一对位标记21、第二对位标记22、第三对位标记23和第四对位标记24。具体地，所述第一对位标记21用于在后续工艺中制备第一颜色光阻单元时进行对位，所述第二对位标记22用于在后续工艺中制备第二颜色光阻单元时进行对位，所述第三对位标记23用于在后续工艺中制备第三颜色光阻单元时进行对位，所述第四对位标记24用于在后续工艺中制备黑色矩阵时进行对位。在另外的一些实施例中，在制备以上各个结构时，也可以是共用相同的对位标记。
(二)、在所述衬底基板上依次制备薄膜晶体管阵列和平坦层。所述薄膜晶体管阵列包含有阵列设置的多个薄膜晶体管，所述包括栅极、源极、漏极、半导体层以及栅极线和数据线等结构，关于薄膜晶体管阵列可以参照现有技术的进行，在此不再展开详细说明。所述平坦层覆设在所述薄膜晶体管阵列上。
(三)、参阅图2，在所述平坦层上制备形成彩色滤光层3。所述彩色滤光层3包括阵列设置且依次排布的第一颜色光阻单元31、第二颜色光阻单元32和第三颜色光阻单元33。该步骤具体包括：
S31、利用所述第一对位标记21进行精确对位后，制备形成第一颜色光阻单元31。其中，参阅图2和图3，在制备所述第一颜色光阻单元31时，将第一颜色光阻材料在所述第四对位标记24的周围制备形成挡墙34、在所述第四对位标记24上制备形成间隔层35。需要说明的是，本实施例中，主要针对用于在后续工艺中制备黑色矩阵时进行对位的第四对位标记24设置挡墙34和间隔层35，在另外的一些实施例中，也可以是针对所有的对位标记21～24都分别设置有挡墙34和间隔层35。
S32、利用所述第二对位标记22进行精确对位后，制备形成第二颜色光阻单元32。
S33、利用所述第三对位标记23进行精确对位后，制备形成第三颜色光阻单元33。
其中，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为蓝色；利用所述第一对位标记21、第二对位标记22和第三对位标记23进行对位时，对位光源为红外光或近红外光。另外，以上步骤S31～S33可以按照任意顺序进行，并且，所述挡墙34和所述间隔层35也可以是在制备第二颜色光阻单元32或第三颜色光阻单元33时制备形成，即所述挡墙34和所述间隔层35的材料可以是第二颜色光阻材料或第三颜色光阻材料。但是，如前述，第一颜色为红色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为蓝色，而在对位的过程中，对位光源通常选择为红外光或近红外光，因此所述挡墙34和所述间隔层35的材料优选为红色光阻材料，因此优选是在制备第一颜色光阻单元31时同时制备形成所述挡墙34和所述间隔层35。
(四)、参阅图4和图5，在所述彩色滤光层3上涂覆黑色光阻材料层4，所述黑色光阻材料层4覆盖所述彩色滤光层3和所述对位标记2。所述黑色光阻材料层4包括覆盖所述第四对位标记24上的第一部分41和位于所述对位标记2之外的第二部分42。
其中，参阅图5，在涂覆黑色光阻材料层4的过程中，所述第四对位标记24周围的所述挡墙34、及其上方所述间隔层35对所述黑色光阻材料的涂覆造成阻隔，阻挡黑色光阻材料的溶液流动到所述第四对位标记24的位置，由此减薄了对应覆盖于所述第四对位标记24上的黑色光阻材料层4的第一部分41的厚度。
(五)、利用所述第四对位标记24进行精确对位后，对所述黑色光阻材料层4进行曝光显影，形成图案化的黑色矩阵。所述图案化的黑色矩阵用于间隔任意相邻的两个光阻单元31、32、33。
其中，参阅图5，由于对应覆盖于所述第四对位标记24上的黑色光阻材料层4的第一部分的厚度较薄，并且所述第四对位标记24上的间隔层35是针对对位光源具有良好穿透率的红色光阻材料，在使用对位光源从所述黑色光阻材料层4的第一部分41的上方照射对位时，对位光源具有较高的透过率，在图案化所述黑色光阻材料层4的过程中可以精准对位，在对位完成后，曝光显影的过程参照现有工艺进行。其中，在曝光显影形成图案化的黑色矩阵的过程中，还可以同时将所述黑色光阻材料层4曝光显影形成隔垫物，所述隔垫物形成在所述黑色矩阵上。
其中，本实施例中，参阅图5，所述挡墙34的厚度与位于所述对位标记2之外的黑色光阻材料层4的第二部分42的厚度相等，所述间隔层35的厚度不小于位于所述对位标记2之外的黑色光阻材料层4的第二部分42的厚度的一半。
在另外的一些实施例中，所述间隔层35的厚度与位于所述对位标记2之外的黑色光阻材料层4的第二部分42的厚度相等。进一步地，所述挡墙34和所述间隔层35还可以是相互连接形成一体结构。
综上所述，本发明实施例提供的COA型阵列基板的制备方法，在制备黑色矩阵之前的彩色滤光层工艺中，在对位标记的周围制备形成挡墙、在对位标记上制备形成间隔层，利用挡墙和间隔层对黑色光阻材料的涂覆过程造成阻隔，减薄覆盖于对位标记上的黑色光阻材料层的厚度，由此增加了对位光源透过率，解决了COA技术中黑色矩阵无法准确对位的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板，所述衬底基板上设置有对位标记；
在所述衬底基板上制备形成彩色滤光层，包括：利用所述对位标记进行精确对位后，分别制备形成第一颜色光阻单元、第二颜色光阻单元和第三颜色光阻单元；其中，在制备所述第一颜色光阻单元时，将第一颜色光阻材料在所述对位标记的周围制备形成挡墙、在所述对位标记上制备形成间隔层；
在所述彩色滤光层上涂覆黑色光阻材料层，所述挡墙和所述间隔层对所述黑色光阻材料的涂覆造成阻隔，以减薄覆盖于所述对位标记上的黑色光阻材料层的厚度；
利用所述对位标记进行精确对位后，对所述黑色光阻材料层进行曝光显影，形成黑色矩阵。
2.根据权利要求1所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为蓝色；利用所述对位标记进行对位时，对位光源为红外光或近红外光。
3.根据权利要求1所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述挡墙的厚度与位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度相等。
4.根据权利要求3所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述间隔层的厚度不小于位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度的一半。
5.根据权利要求3所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述间隔层的厚度与位于所述对位标记之外的黑色光阻材料层的厚度相等。
6.根据权利要求1-5任一所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述挡墙和所述间隔层相互连接形成一体结构。
7.根据权利要求1-5任一所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记包括用于在制备所述第一颜色光阻单元时进行对位的第一对位标记、用于在制备所述第二颜色光阻单元时进行对位的第二对位标记、用于在制备所述第三颜色光阻单元时进行对位的第三对位标记和用于在制备所述黑色矩阵时进行对位的第四对位标记；其中，仅在对应与所述第四对位标记设置所述挡墙和所述间隔层。
8.根据权利要求1所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，在对所述黑色光阻材料层进行曝光显影形成黑色矩阵时，还将所述黑色光阻材料层曝光显影形成隔垫物，所述隔垫物形成在所述黑色矩阵上。
9.根据权利要求1所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，在制备所述彩色滤光层之前，首先在所述衬底基板上依次制备薄膜晶体管阵列和平坦层。
10.根据权利要求1所述的COA型阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记的材料为金属材料。
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