CN111694188A - 一种用于彩膜基板的曝光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于彩膜基板的曝光方法，包括步骤S1：提供一基底，在基底的上表面形成间隔的黑矩阵层，未设置黑矩阵层的区域为开口区域；步骤S2：在基底的开口区域上表面以及黑矩阵层的上表面覆盖一层负性的感光胶层；步骤S3：提供一上表面设有遮蔽层的掩膜版本体，将掩膜版本体形成在基底的下方，并遮蔽层朝向基底设置；步骤S4：从掩膜版本体的下方使用垂直于掩膜版平面的光束透过掩膜版本体未设置遮蔽层的区域并对所述感光胶层进行曝光，以通过包括显影的过程形成彩色滤光层。实施本发明，通过将掩膜版形成在基底的下表面，再利用基底上表面的黑矩阵层的遮光属性，从而消除了段差，降低了掩膜版本身的精度要求和曝光机的对位精度要求。

Description

一种用于彩膜基板的曝光方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器中彩膜基板的制作技术领域，更具体地涉及一种用于彩膜基板的曝光方法。
背景技术
如图1所示，液晶显示器一般包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，其中彩膜基板包括基底、位于基底上的黑矩阵（BM）层、位于黑矩阵层和基底上的彩色滤光层（RGB），以及位于彩色滤光层上的绝缘膜层（OC），其中彩色滤光层填充在黑矩阵层的开口区域内。所述彩膜基板的制作通常是先在基底上制作黑矩阵层，再在黑矩阵层的基础上全覆盖涂RGB胶，当彩膜基板采用的是负性胶，则光照部分留下，未光照部分去除，再利用掩膜版的遮光层决定留下部分和去除部分。
现有技术中采用高精密掩膜版从黑矩阵层的一面（基底的正面）对彩色滤光层进行曝光，由于实际操作中工艺波动、机械误差，精度不能达到100%，为了完全覆盖黑矩阵层的开口区域，则需要曝光的面积大于黑矩阵层的开口区域面积，这就导致了黑矩阵层上表面在贴近开口区域（通常称为Data线和Gate线）的位置会残留RGB PR胶，形成较高的段差，不利于后工序加工，因此需要额外添加OC平坦层。
因此，要降低段差，则需要掩膜版的精度更高，不然会存在漏光的风险；如果段差特别大，则会造成即使添加了OC平坦层也做不到完全平坦的问题。如果增大OC平坦层的厚度来提高平坦效果，则会造成成本上升和提高透过率。另外，采用基底正面曝光的方法，同时还可能会造成在彩色滤光层显影后存在under cut现象，undercut现象是指从正面曝光时，RGB胶层上部和下部因为曝光强度，下部固化强度没上部强，显影之后造成下部被掏空的现象。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种用于彩膜基板的曝光方法，通过将掩膜版形成在基底的下表面，再利用基底上表面的黑矩阵层的遮光属性，从而使得只有基底的开口区域会被UV光照，得到充分曝光，而黑矩阵层上表面因为黑矩阵层本身的遮挡和遮蔽层的遮挡，无法曝光，从而消除了段差，降低了掩膜版本身的精度要求和曝光机的对位精度要求。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种用于彩膜基板的曝光方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供一基底，在基底的上表面形成间隔的黑矩阵层，未设置黑矩阵层的区域为开口区域；
步骤S2：在基底的开口区域上表面以及黑矩阵层的上表面覆盖一层负性的感光胶层；
步骤S3：提供一上表面设有遮蔽层的掩膜版本体，将掩膜版本体形成在基底的下方，并遮蔽层朝向基底设置；
步骤S4：从掩膜版本体的下方使用垂直于掩膜版平面的光束透过掩膜版本体未设置遮蔽层的区域并对所述感光胶层进行曝光，以通过包括显影的过程形成彩色滤光层。
优选地，所述彩膜基板包括基底、设置在基底上表面且间隔设置的黑矩阵层以及设置在黑矩阵层之间的彩色滤光层，其中彩色滤光层包括红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B。
优选地，所述掩膜版包括掩膜版本体，所述掩膜版本体朝向彩膜基板的一侧设有遮蔽层使得掩膜版具有遮光区和透光区，所述遮光区和透光区间隔设置使彩色滤光层需曝光的位置与透光区对应。
优选地，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体与基底之间放置一透明耐磨保护层，使掩膜版本体与基底之间通过透明耐磨保护层贴合放置。
优选地，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体与曝光设备之间设置一距离，所述掩膜版本体与曝光设备之间通过透镜折射原理进行曝光。
优选地，所述黑矩阵层的透光率在万分之一以下。
优选地，所述步骤S4中还包括去除平坦层的制作和包括对隔垫物的制作。
本发明具有以下优点：
1、通过将掩膜版形成在基底的下表面，相当于从基底的背面进行曝光，再利用基底上表面的黑矩阵层的遮光属性，黑矩阵层为不透光膜层（透光率在万分之一以下），且分布排列、线宽等都非常精密，和掩膜版的属性一致，从而使得只有基底的开口区域会被UV光照，得到充分曝光，而黑矩阵层上表面因为黑矩阵层本身的遮挡和遮蔽层的遮挡，无法曝光，从而消除了段差。另外，由于结合了黑矩阵层的遮光作用，使得掩膜版本身的精度不需要太高，也能获得精度很高的彩色滤光层，从而降低了掩膜版的精度需求，进而降低了成本，同时也降低了曝光机的对位精度，使设备的要求降低；
2、由于利用了黑矩阵层的遮光属性消除了段差，则可以不用制作平坦层，进一步降低成本。
附图说明
图1为本发明一种用于彩膜基板的曝光方法、彩膜基板及掩膜版的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于彩膜基板的曝光方法，其中彩膜基板包括基底10、设置在基底10上表面且间隔设置的黑矩阵层20以及设置在黑矩阵层20之间的彩色滤光层，其中彩色滤光层可以包括红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B，其中红色滤光层R与绿色滤光层G相邻，绿色滤光层G与蓝色滤光层B相邻，蓝色滤光层B与红色滤光层R相邻，每一组RGB称之为一个像素，根据混色原理，条件三个光不同的比例，可以得到不同的颜色。多个像素组成了显示屏幕，例如1080P的画质彩膜基板，就是指长度方向有1080组，宽度方向有720组RGB像素。所述彩色滤光层的结构为现有技术中的常规结构，也可以采用其它变形结构，本申请为了简化视图，只显示了红色滤光层R与绿色滤光层G作为示意。
所述彩膜基板的曝光方法中还包括掩膜版，所述掩膜版包括掩膜版本体100，所述掩膜版本体100朝向彩膜基板的一侧设有遮蔽层200使得掩膜版具有遮光区NN和透光区AA，所述遮光区NN和透光区AA间隔设置使彩色滤光层需曝光的位置与透光区AA对应。
本发明实施例提供的一种用于彩膜基板的曝光方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供一基底10，在基底10的上表面形成间隔的黑矩阵层20，未设置黑矩阵层20的区域为开口区域；
步骤S2：在基底10的开口区域上表面以及黑矩阵层20的上表面覆盖一层负性的感光胶层；
步骤S3：提供一上表面设有遮蔽层200的掩膜版本体100，将掩膜版本体100形成在基底10的下方，并遮蔽层200朝向基底10设置；
步骤S4：从掩膜版本体100的下方使用垂直于掩膜版平面的光束透过掩膜版本体100未设置遮蔽层的区域并对所述感光胶层进行曝光，以通过包括显影的过程形成彩色滤光层。
本发明实施例通过将掩膜版形成在基底10的下表面，相当于从基底10的背面进行曝光，再利用基底10上表面的黑矩阵层20的遮光属性，黑矩阵层20为不透光膜层（透光率在万分之一以下），且分布排列、线宽等都非常精密，和掩膜版的属性一致，从而使得只有基底10的开口区域会被UV光照，得到充分曝光，而黑矩阵层20上表面因为黑矩阵层20本身的遮挡和遮蔽层200的遮挡，无法曝光，从而消除了段差。另外，由于结合了黑矩阵层20的遮光作用，使得掩膜版本身的精度不需要太高（如图1中虚线所示，掩膜版的曝光区域可以比绿色滤光层G的区域大），也能获得精度很高的彩色滤光层，从而降低了掩膜版的精度需求，进而降低了成本，同时也降低了曝光机的对位精度，使设备的要求降低。
另外，通过从背面曝光，可以使红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B的下表面充分曝光，消除了undercut现象。
作为本发明实施例的进一步改进，所述步骤S4中还包括去除平坦层的制作和包括对隔垫物的制作，由于利用了黑矩阵层20的遮光属性消除了段差，则可以不用制作平坦层，进一步降低成本。
作为本发明实施例的进一步改进，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体100与基底10之间放置一透明耐磨保护层300，使掩膜版本体100与基底10之间通过透明耐磨保护层300贴合放置，所述透明耐磨保护层300用于保护掩膜版本体100，防止掩膜版本体100刮伤。优选地，所述掩膜版本体100可以作为曝光设备的曝光平台进行曝光，因此，此曝光方式称为贴合式曝光方式。
作为本发明实施例的进一步改进，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体100与曝光设备之间设置一距离，所述掩膜版本体100与曝光设备之间通过透镜折射原理进行曝光。优选地，所述掩膜版本体100与曝光设备之间的距离为1m左右。从光源发出的光经过掩膜版本体100未设置遮蔽层200的区域和透镜从而实现对所述感光胶层进行曝光，该曝光方式称为投影式曝光方式。
本发明实施例制作的彩膜基板，可以使红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B的边缘与黑矩阵层20刚好拼接，不需要制作平坦层就可以保证红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B的边缘与黑矩阵层20的高度一致，从而保证隔垫物的高度一致。
所述掩膜版包括用于制作红色滤光层R的掩膜版、用于制作绿色滤光层G的掩膜版和用于制作蓝色滤光层B的掩膜版，所述红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B通过各自的掩膜版分别形成。
本发明实施例的彩膜基板为液晶显示器（TFT-LCD）中的组成，其与阵列基板对盒设置，彩膜基板的主要功能是让液晶显示器能产生彩色画面，若无彩膜基板，则液晶显示器，例如电视，将显示的颜色只有黑白颜色。
需要说明的是，本发明实施例的黑矩阵层20可以是条状的，也可以是网格状的，所述黑矩阵层20的材质可采用现有技术中的常规材质，本申请不作限定。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：提供一基底，在基底的上表面形成间隔的黑矩阵层，未设置黑矩阵层的区域为开口区域；
步骤S2：在基底的开口区域上表面以及黑矩阵层的上表面覆盖一层负性的感光胶层；
步骤S3：提供一上表面设有遮蔽层的掩膜版本体，将掩膜版本体形成在基底的下方，并遮蔽层朝向基底设置；
步骤S4：从掩膜版本体的下方使用垂直于掩膜版平面的光束透过掩膜版本体未设置遮蔽层的区域并对所述感光胶层进行曝光，以通过包括显影的过程形成彩色滤光层。
2.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，所述彩膜基板包括基底、设置在基底上表面且间隔设置的黑矩阵层以及设置在黑矩阵层之间的彩色滤光层，其中彩色滤光层包括红色滤光层R、绿色滤光层G和蓝色滤光层B。
3.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，所述掩膜版包括掩膜版本体，所述掩膜版本体朝向彩膜基板的一侧设有遮蔽层使得掩膜版具有遮光区和透光区，所述遮光区和透光区间隔设置使彩色滤光层需曝光的位置与透光区对应。
4.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体与基底之间放置一透明耐磨保护层，使掩膜版本体与基底之间通过透明耐磨保护层贴合放置。
5.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，在步骤S3与步骤S4之间，将所述掩膜版本体与曝光设备之间设置一距离，所述掩膜版本体与曝光设备之间通过透镜折射原理进行曝光。
6.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，所述黑矩阵层的透光率在万分之一以下。
7.如权利要求1所述的一种用于彩膜基板的曝光方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括去除平坦层的制作和包括对隔垫物的制作。
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