CN111427188B - 彩色滤光基板及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩色滤光基板的制作方法，其包括步骤：在基底上依次形成绝缘层、不透光层和光阻层；对光阻层进行曝光、显影；对不透光层进行第一次蚀刻；对绝缘层进行蚀刻，以形成周期性的棱柱结构；对光阻层进行剥膜处理；对不透光层进行第二次蚀刻，去除不透光层。本发明提供的彩色滤光基板及制作方法，通过在绝缘层上增加不透光层，使得在曝光过程中，光线不会通过透明的绝缘层照射到曝光机台，进而避免了由于曝光机台反光导致的光阻层在曝光显影过程中发生的异常，从而可以避免彩色滤光基板产生mura现象，能改善产品品质并提升产品良率。

Description

彩色滤光基板及制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，且特别是涉及一种彩色滤光基板及制作方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此已经逐渐取代传统的阴极射线管(CRT)显示器。目前液晶显示器被广泛地应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。
液晶显示器一般包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板。通常，彩色滤光基板在进行曝光显影时，彩色滤光基板被放置在曝光机台上，具有目标图案的光罩放置在彩色滤光基板的上方，然后光线从光罩上方照射到彩色滤光基板的光阻层上，进而再通过显影以在绝缘层上形成目标图案。然而彩色滤光基板在曝光显影的过程中，光线通过光阻层照射到绝缘层时，光线可经由透明的绝缘层照射到曝光机台上，从而会在曝光机台的表面发生反光，反射的光线经由玻璃基板的绝缘层作用在光阻层，使得光阻层在曝光显影过程中发生异常，进而导致绝缘层形成的目标图案异常，进而导致LCD的彩色滤光基板产生斑点(mura)。
目前，现有技术采用以下三种方法消除LCD的彩色滤光基板在曝光、显影过程中由反光导致的mura，其分别如下：方法一是将曝光机台的铝制材料更换为黑陶瓷材质制作的曝光机台，以抑制其反光，从而消除mura；方法二是增加光阻层的厚度；方法三是在防静电液中添加黑色不反光物质，将其涂布到曝光机台表面，以消除曝光机台的反光性。然而，对于方法一来说，更换黑陶瓷的曝光机台成本很高，而方法二的改善效果不是很明显，且成本也过高，方法三种的不反光静电液对人体有害，且容易腐蚀曝光机台。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色滤光基板及制作方法，以解决现有彩色滤光基板在制作过程中产生斑点的技术问题。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提供一种彩色滤光基板的制作方法，包括步骤：
提供一基底；
在基底上形成一绝缘层；
在形成有绝缘层的基底上形成一不透光层；
对不透光层进行处理以形成第一不透光图案层，对第一不透光图案层进行处理以形成第二不透光图案层；
利用第一不透光图案层和第二不透光图案层对绝缘层进行蚀刻，以形成周期性的棱柱结构；
去除第二不透光图案层。
在本发明的一个实施例中，不透光层为金属层，在形成有绝缘层的基底上形成一不透光层后的步骤包括：
在形成有不透光层的基底上形成一光阻层，对光阻层进行第一次曝光、显影以形成第一光阻图案层；
对不透光层进行第一次蚀刻以形成第一不透光图案层；
利用第一不透光图案层对绝缘层进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层；
对第一不透光图案层进行第二次蚀刻以形成第二不透光图案层；
对绝缘图案层进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构；
对第二不透光图案层进行第三次蚀刻，去除第二不透光图案层。
在本发明的一个实施例中，对不透光层进行第一次蚀刻以形成第一不透光图案层后的步骤还包括：
对第一光阻图案层进行第二次曝光、显影以形成第二光阻图案层，周期性的棱柱结构形成后，对第二光阻图案层进行剥膜处理。
在本发明的一个实施例中，去除第二不透光图案层后的步骤还包括：
在形成有周期性的棱柱结构的基底上形成有机平坦层；
在形成有有机平坦层的基底上形成色阻层和黑矩阵层。
在本发明的一个实施例中，对不透光层进行的三次蚀刻均为湿蚀刻，对绝缘层进行的两次蚀刻均为干蚀刻。
在本发明的一个实施例中，棱柱结构为三棱柱结构。
在本发明的一个实施例中，不透光层为黑色绝缘层，在形成有绝缘层的基底上形成一不透光层后的步骤包括：
对不透光层进行第一次曝光、显影以形成第一不透光图案层；
对绝缘层进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层；
对第一不透光图案层进行第二次曝光、显影以形成第二不透光图案层；
对绝缘图案层进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构；
去除第二不透光图案层。
在本发明的一个实施例中，对绝缘层进行蚀刻时，蚀刻气体中O2的流量为至1000至2000标准毫升/分钟。
在本发明的一个实施例中，绝缘层的材料为氮化硅，绝缘层通过化学气相沉积形成。
本发明还提供一种彩色滤光基板，通过如上所述的制作方法制作而成。
本发明提供的彩色滤光基板及制作方法，通过在绝缘层上增加不透光层，使得在在曝光过程中，光线不会通过透明的绝缘层照射到曝光机台，进而避免了由于曝光机台反光导致的光阻层在曝光显影过程中发生的异常，从而可以避免彩色滤光基板产生mura现象，能改善产品品质并提升产品良率。
附图说明
图1为本发明实施例中彩色滤光基板的局部剖视图。
图2为本发明实施例中彩色滤光基板的平面结构示意图。
图3a至图3l为本发明第一实施例中彩色滤光基板的制作工艺流程示意图。
图4a至图4i为本发明第二实施例中彩色滤光基板的制作工艺流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[第一实施例]
图1为本发明实施例中彩色滤光基板的局部剖视图，图2为本发明实施例中彩色滤光基板的平面结构示意图。请结合图1至图2，本实施例提供一彩色滤光基板，其包括一基底11以及在该基底11上呈周期性分布的棱柱结构22，该棱柱结构22可以起到收敛光线和聚光作用，以提升光利用率。
图3a至图3l本发明实施例中彩色滤光基板的制作工艺流程示意图。请结合图3a至图3l，本实施例提供一种彩色滤光基板的制作方法，包括步骤：
提供一基底11；
在基底11上形成一绝缘层20；
在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30；
对不透光层30进行处理以形成第一不透光图案层31，对第一不透光图案层31进行处理以形成第二不透光图案层32；
利用第一不透光图案层31和第二不透光图案层32对绝缘层20进行蚀刻，以形成周期性的棱柱结构22；
去除第二不透光图案层32。
其中，当不透光层30为金属层时，在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30后的步骤具体还包括：
在形成有不透光层30的基底11上形成一光阻层40，对光阻层40进行第一次曝光、显影以形成第一光阻图案层41；
对不透光层30进行第一次蚀刻以形成第一不透光图案层31；
利用第一不透光图案层31对绝缘层20进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层21；
对第一不透光图案层31进行第二次蚀刻以形成第二不透光图案层32；
对绝缘图案层21进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构22；
对第二不透光图案层32进行第三次蚀刻，去除第二不透光图案层32。
下面对彩色滤光基板的制作流程进行详细说明。
请结合图3a，提供一用于制作彩色滤光基板的基底11，该基底11为透明材质，本实施例中，该基底11的材料例如为透明的玻璃或者塑料。
请结合图3b，在基底11上形成一绝缘层20，该绝缘层20为透明材质。本实施例中，该绝缘层20的材质为氮化硅，例如通过化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)的方法在基底11上形成一材质为氮化硅的绝缘层20。
现有制程中，在制成绝缘层20后需要在其上涂布光阻液，进而通过曝光、显影等方法使绝缘层20图案化，以形成目标图案，但是在曝光过程中，由于绝缘层20为透明材质，光线通过绝缘层20照射到曝光机台上后，曝光机台上的螺丝及吸真空孔等部件会对光线进行反射，反射光射入绝缘层20，使得绝缘层20在形成目标图案时发生异常，进而在基底11上形成mura。因此，为防止曝光过程中光线透过绝缘层20，本实施例中在形成有绝缘层20的基底11上在形成一不透光层30(图3c)。
请结合图3c，在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30。本实施例中的不透光层30可以为金属层，例如可以通过物理气相沉积(PhysicalVapourDeposition，PVD)的方法在形成有绝缘层20的基底11上形成一材质为金属的不透光层30。需要说明的是，本实施例中，当该不透光层30为金属层时，该金属可以采用铝、钛或镉等材质制成。
在其他实施例中，不透光层30也可以为黑色绝缘层(Black Matrix，BM)，该黑色绝缘层可以通过黄光制程来形成，例如直接将黑色的溶液涂布在绝缘层20的上方。
请结合图3d至图3e，在形成有不透光层30的基底11上形成一光阻层40，进而通过曝光、显影等方法形成第一光阻图案层41。在曝光过程中，虽然绝缘层20为透明材质，但是绝缘层20上方形成有不透光层30，入射至绝缘层20的光线直接被不透光层30反射或吸收，因此，光线无法透过绝缘层20，也就不会在形成目标图案时产生异常，进而在基底11上形成mura。
请结合图3f，当不透光层30为金属层时，利用上述步骤中形成的第一光阻图案层41对不透光层30进行湿蚀刻处理，形成第一不透光图案层31。
请结合图3g，利用第一不透光图案层31对对绝缘层20进行干蚀刻，以形成绝缘图案层21；然后对第一光阻图案层41进行第二次曝光、显影，以形成第二光阻图案层42。其中，第二光阻图案层42在绝缘图案层21上的正投影位于绝缘图案层21的中部。在其他实施例中，也可以先对第一光阻图案层41进行第二次曝光、显影，以形成第二光阻图案层42；然后再利用第一不透光图案层31对对绝缘层20进行干蚀刻，以形成绝缘图案层21。
本实施例中，在对绝缘层20进行干蚀刻处理时，可以通过增大蚀刻气体中O2的流量来吃掉部分第一光阻图案层41，从而使蚀刻气体中的SF6等气体能更充分的与绝缘层20反应，以便后期制作出山峰状的棱柱结构22。本实施例中蚀刻气体中O2的流量调整至1000至2000标准毫升/分钟；棱柱结构22例如为三棱柱结构，三棱柱结构可以起到收敛光线和聚光作用，从而可以提升光利用率。
请结合图3h，利用第二光阻图案层42对第一不透光图案层31进行湿蚀刻以形成第二不透光图案层32，即先后对不透光层30进行了两次蚀刻，对不透光层30的第一次蚀刻后形成第一不透光图案层31，对第一不透光图案层31进行第二次蚀刻后形成了第二不透光图案层32，且两次蚀刻均为湿蚀刻。此时，第二不透光图案层32与绝缘图案层21的接触面积大大减小，且第二不透光图案层32在绝缘图案层21上的正投影位于绝缘图案层21的中部。
请结合图3i，对绝缘图案层21进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构22。因绝缘图案层21中仅中部被第二不透光图案层32遮挡，在对绝缘图案层21进行第二次蚀刻时，可以使蚀刻气体更充分的与绝缘图案层21反应，以便制作出山峰状的棱柱结构22。
请结合图3j和图3k，对绝缘图案层21进行第二次蚀刻形成棱柱结构22后，将基底11上的第二光阻图案层42剥离，然后再对第二不透光图案层32进行第三次湿蚀刻，完全去除掉第二不透光图案层32，仅得到形成有周期性的棱柱结构22的基底11。
请结合图3l，在形成有周期性的棱柱结构22的基底11上形成有机平坦层50。
请继续参考图1，在形成有周期性的棱柱结构22的基底11上形成有机平坦层50后，再于形成有有机平坦层的基底上形成色阻层61和黑矩阵层62。本实施例中，该色阻层61例如包括红色光阻(R)、绿色光阻(G)和蓝色光阻(B)。
[第二实施例]
请结合图4a至图4i，本实施例与第一实施例的区别在于，形成在基底11上的不透光层30为黑色绝缘层。
本实施例提供一种彩色滤光基板的制作方法，包括步骤：
提供一基底11；
在基底11上形成一绝缘层20；
在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30；
对不透光层30进行处理以形成第一不透光图案层31，对第一不透光图案层31进行处理以形成第二不透光图案层32；
利用第一不透光图案层31和第二不透光图案层32对绝缘层20进行蚀刻，以形成周期性的棱柱结构22；
去除第二不透光图案层32。
当不透光层30为黑色绝缘层时，在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30的步骤包括：
对不透光层30进行曝光、显影以形成不透光图案层31；
对绝缘层20进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层21；
对第一不透光图案层31进行第二次曝光、显影以形成第二不透光图案层32；
对绝缘图案层21进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构22；
去除第二不透光图案层32。
下面对彩色滤光基板的制作流程进行详细说明。
请结合图4a，提供一用于制作彩色滤光基板的基底11，该基底11为透明材质，本实施例中，该基底11的材料例如为透明的玻璃或者塑料。
请结合图4b，在基底11上形成一绝缘层20，该绝缘层20为透明材质，便于后续曝光过程中光线透过。本实施例中，该绝缘层20的材质为氮化硅，例如通过化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)的方法在基底11上形成一材质为氮化硅的绝缘层20。
请结合图4c，在形成有绝缘层20的基底11上形成一不透光层30。本实施例中，该不透光层30例如为黑色绝缘层。当该不透光层30为黑色绝缘层时，可以直接将黑色的溶液涂布在绝缘层20的上方。
请结合图4d和图4e，通过曝光、显影等方法对不透光层30进行处理以形成第一不透光图案层31，然后利用该第一不透光图案层31对绝缘层20进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层21。
请结合图4f，对第一不透光图案层31进行第二次曝光、显影以形成第二不透光图案层32，此时，第二不透光图案层32与绝缘图案层21的接触面积大大减小，且第二不透光图案层32在绝缘图案层21上的正投影位于绝缘图案层21的中部。
请结合图4g和图4h，对绝缘图案层21进行第二次蚀刻形成棱柱结构22，即，对绝缘层20先后进行两次蚀刻依次形成绝缘图案层21和棱柱结构22，且对绝缘层20的两次蚀刻均为干蚀刻。对绝缘图案层21进行第二次干蚀刻时，因绝缘图案层21中仅中部被第二不透光图案层32遮挡，且通过增大蚀刻气体中O2的流量来吃掉部分第二不透光图案层32，从而使蚀刻气体中的SF6等气体能更充分的与绝缘层20反应，以便制作出山峰状的棱柱结构21。本实施例中蚀刻气体中O2的流量调整至1000至2000标准毫升/分钟；棱柱结构21例如为三棱柱结构，三棱柱结构可以起到收敛光线和聚光作用，从而可以提升光利用率。
棱柱结构22形成后，将基底11上的第二不透光图案层32剥离。本实施例中，蚀刻气体中O2的流量为1000标准毫升/分钟至2000标准毫升/分钟；棱柱结构22例如为三棱柱结构，三棱柱结构可以起到收敛光线和聚光作用，从而可以提升光利用率。
请结合图4i，在形成有周期性的棱柱结构22的基底11上形成有机平坦层50。
请继续参考图1，在形成有周期性的棱柱结构22的基底11上形成有机平坦层50后，再于形成有有机平坦层的基底上形成色阻层61和黑矩阵层62。本实施例中，该色阻层61例如包括红色光阻(R)、绿色光阻(G)和蓝色光阻(B)。
本发明提供的彩色滤光基板及制作方法，通过在绝缘层20上增加不透光层30，使得在在曝光过程中，光线不会通过透明的绝缘层20照射到曝光机台，进而避免了由于曝光机台反光导致的光阻层40在曝光显影过程中发生的异常，从而可以避免彩色滤光基板产生mura现象，能改善产品品质并提升产品良率。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
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)

1.一种彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，包括步骤：
提供一基底(11)；
在所述基底(11)上形成一绝缘层(20)；
在形成有所述绝缘层(20)的所述基底(11)上形成一不透光层(30)，所述不透光层(30)为金属层；
在形成有所述不透光层(30)的所述基底(11)上形成一光阻层(40)，对所述光阻层(40)进行第一次曝光、显影以形成第一光阻图案层(41)；
对所述不透光层(30)进行第一次蚀刻以形成第一不透光图案层(31)；
利用所述第一不透光图案层(31)对所述绝缘层(20)进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层(21)；
对所述第一光阻图案层(41)进行第二次曝光、显影以形成第二光阻图案层(42)；
对所述第一不透光图案层(31)进行第二次蚀刻以形成第二不透光图案层(32)；
对所述绝缘图案层(21)进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构(22)；
对所述第二光阻图案层(42)进行剥膜处理；
对所述第二不透光图案层(32)进行第三次蚀刻，去除所述第二不透光图案层(32)。
2.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，去除所述第二不透光图案层(32)后的步骤还包括：
在形成有周期性的所述棱柱结构(22)的所述基底(11)上形成有机平坦层(50)；
在形成有所述有机平坦层(50)的所述基底上形成色阻层(61)和黑矩阵层(62)。
3.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，对所述不透光层(30)进行的三次蚀刻均为湿蚀刻，对所述绝缘层(20)进行的两次蚀刻均为干蚀刻。
4.如权利要求1所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，所述棱柱结构(22)为三棱柱结构。
5.一种彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，
提供一基底(11)；
在所述基底(11)上形成一绝缘层(20)；
在形成有所述绝缘层(20)的所述基底(11)上形成一不透光层(30)，所述不透光层(30)为黑色绝缘层；
对所述不透光层(30)进行第一次曝光、显影以形成第一不透光图案层(31)；
对所述绝缘层(20)进行第一次蚀刻，以形成绝缘图案层(21)；
对所述第一不透光图案层(31)进行第二次曝光、显影以形成第二不透光图案层(32)；
对所述绝缘图案层(21)进行第二次蚀刻，以形成周期性的棱柱结构(22)；
去除所述第二不透光图案层(32)。
6.如权利要求5所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，去除所述第二不透光图案层(32)后的步骤还包括：
在形成有周期性的所述棱柱结构(22)的所述基底(11)上形成有机平坦层(50)；
在形成有所述有机平坦层(50)的所述基底上形成色阻层(61)和黑矩阵层(62)。
7.如权利要求5所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，所述棱柱结构(22)为三棱柱结构。
8.如权利要求1或5所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，对绝缘层(20)进行蚀刻时，蚀刻气体中O2的流量为至1000至2000标准毫升/分钟。
9.如权利要求1或5所述的彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，所述绝缘层(20)的材料为氮化硅，所述绝缘层(20)通过化学气相沉积形成。
10.一种彩色滤光基板，其特征在于，通过如权利要求1至9任一项所述的制作方法制作而成。
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