WO2020172934A1 - 彩色滤光片的制造方法 - Google Patents

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WO2020172934A1
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sacrificial
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sub
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宋江江
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深圳市华星光电技术有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method of a display component, in particular to a manufacturing method of a color filter.
  • organic light emitting diode device Compared with Liquid Crystal Display (LCD), organic light emitting diode device (Organic light emitting diode device) has the advantages of self-luminescence, fast response, wide viewing angle, high brightness, bright color, light and thin, etc. It is considered as the next generation display technology.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a conventional color filter 70.
  • a black matrix 72 is usually formed between a plurality of pixels 71 (or a plurality of sub-pixels 711).
  • a transparent conductive layer 73 is formed on the pixel 71 (or the plurality of sub-pixels 711) and the black matrix 72, and main spacers with different heights (or thicknesses) are formed on the transparent conductive layer 73.
  • 74 and the auxiliary spacer 75 are formed on the transparent conductive layer 73.
  • a single photomask can be used to form a black photosensitive gap material layer on the light-transmitting conductive layer.
  • a single photomask can be used to form a black photosensitive gap material layer on the light-transmitting conductive layer.
  • the photomask can complete the patterned black photosensitive gap material layer.
  • the three-tone mask is not only expensive, but also has a low yield of the formed black photosensitive gap material layer.
  • the present invention provides a method for manufacturing a color filter to solve the problem of high cost and low yield of using a three-tone mask to form a black photosensitive gap material layer in the prior art.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter, which enables the patterned black photosensitive gap material layer to be formed by a single-tone photomask or a half-tone photomask and has a black matrix and a main gap The effect of the sub and auxiliary spacer.
  • an embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a color filter, wherein the method for manufacturing the color filter includes the steps of: providing a substrate; forming a patterned sacrificial layer on the On the substrate, wherein the patterned sacrificial layer includes a first sacrificial pattern area and a second sacrificial pattern area, wherein the first sacrificial pattern area is adjacent to the second sacrificial pattern area, and the first sacrificial layer A thickness of the pattern area is greater than a thickness of the second sacrificial pattern area, wherein a thickness difference between the first sacrificial pattern area and the second sacrificial pattern area is between 0.8 to 1.5 microns, and the A width of the first sacrificial pattern area is between 10 and 25 microns; a pixel layer is formed on the patterned sacrificial layer, the pixel layer includes a plurality of pixels, and the adjacent plurality of pixels each
  • the plurality of sub-pixels adjacent to the junction of the sub-pixels have a protrusion.
  • a height of the protrusion is between 0.3 and 0.8 microns, and a width of the protrusion is between 10 and 30 microns.
  • the second sacrificial pattern area further includes a plurality of grooves, and the plurality of sub-pixels adjacent to the junction of the sub-pixels are formed in the plurality of grooves.
  • the plurality of grooves penetrate the patterned sacrificial layer.
  • the black photosensitive gap material layer includes a first black pattern area, a second black pattern area, and a third black pattern area, wherein a position of the first black pattern area corresponds to A position of the first sacrificial pattern area, a position of the second black pattern area corresponding to a position of the sub-pixel boundary, and a position of the third black pattern area corresponding to a distance away from the sub-pixel boundary A position of the plurality of sub-pixels at.
  • the height difference is between 0.3 and 0.8 microns.
  • a thickness difference between the first sacrificial pattern area and the second sacrificial pattern area is between 0.8 and 1.5 microns, and a width of the first sacrificial pattern area is between Between 10 and 25 microns.
  • each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels, and the adjacent plurality of sub-pixels each have a sub-pixel junction.
  • the plurality of sub-pixels adjacent to the junction of the sub-pixels have a protrusion.
  • a height of the protrusion is between 0.3 and 0.8 microns, and a width of the protrusion is between 10 and 30 microns.
  • the plurality of grooves penetrate the patterned sacrificial layer.
  • the height difference is between 0.3 and 0.8 microns.
  • another embodiment of the present invention provides another color filter manufacturing method, wherein the manufacturing method of the color filter includes the steps of: providing a substrate; forming a patterned sacrificial layer on the substrate, Wherein the patterned sacrificial layer includes a first sacrificial pattern area and a second sacrificial pattern area, wherein the first sacrificial pattern area is adjacent to the second sacrificial pattern area, and the first sacrificial pattern area A thickness greater than a thickness of the second sacrificial pattern area, wherein the patterned sacrificial layer is formed by a single-tone photomask or a half-tone photomask; forming a pixel layer on the patterned sacrificial layer ,
  • the pixel layer includes a plurality of pixels, wherein the adjacent plurality of pixels each have a pixel junction, and the pixel junction is provided on the first sacrificial pattern area; a light-transmitting conductive layer is formed on the On the pixel layer; and
  • each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels, and the adjacent plurality of sub-pixels each have a sub-pixel junction.
  • the plurality of sub-pixels adjacent to the junction of the sub-pixels have a protrusion.
  • the manufacturing method of the color filter of the present invention forms a patterned sacrificial layer with a thickness difference on a substrate, so that the patterned black photosensitive gap material layer can pass a single-tone light
  • the mask or half-tone photomask is formed and has the effects of the original black matrix, the main spacer and the auxiliary spacer, which can reduce the production cost and has a high yield.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a color filter according to an embodiment of the present invention.
  • 2A to 2F are schematic cross-sectional views of various steps in the manufacturing process of the color filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic top view of a color filter according to an embodiment of the invention.
  • 4A and 4B are respectively schematic cross-sectional views of a color filter according to another embodiment of the present invention before and after forming the patterned black photosensitive gap material layer.
  • 5A and 5B are respectively schematic cross-sectional views of a color filter according to another embodiment of the present invention before and after forming the patterned black photosensitive gap material layer.
  • Fig. 7 is a schematic cross-sectional view of a conventional color filter.
  • the method 10 for manufacturing a color filter according to an embodiment of the present invention first includes step 11: providing a substrate 21.
  • the substrate 21 is, for example, a base substrate, which can be used to carry various components of the display panel.
  • the substrate 21 is, for example, a flexible substrate, a light-transmitting substrate, or a flexible light-transmitting substrate.
  • the formation positions of the first sacrificial pattern area 221 and the second sacrificial pattern area 222 correspond to the positions of the patterned black photosensitive gap material layer formed subsequently, which will be described in detail in the following paragraphs.
  • the patterned sacrificial layer 22 may be formed by first forming a complete sacrificial material on the substrate 21 by deposition, and then lithographically etching the sacrificial material to form The patterned sacrificial layer 22.
  • a thickness difference H1 between the first sacrificial pattern area 221 and the second sacrificial pattern area 222 is between 0.8 and 1.5 microns, and a thickness difference H1 of the first sacrificial pattern area 221
  • the width 221B is between 10 and 25 microns.
  • the step of forming the patterned sacrificial layer may be formed by a single-tone photomask or a half-tone photomask.
  • each of the plurality of pixels 231 may include a plurality of sub-pixels 232, wherein the adjacent plurality of sub-pixels 232 each have a sub-pixel junction 232A.
  • each pixel 231 may have three sub-pixels 232 (for example, a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, respectively).
  • the plurality of sub-pixels 232 adjacent to the sub-pixel junction 232A has a protrusion 233.
  • a height of the protrusion 233 is between 0.3 and 0.8 microns, and a width of the protrusion 233 is between 10 and 30 microns.
  • the effect of the protrusion 233 will be described in subsequent paragraphs. It should be mentioned that the manufacturing method and material of the pixel layer 23 can use the manufacturing method and material of the pixel layer used in general color filters.
  • the method 10 for manufacturing a color filter according to an embodiment of the present invention is followed by step 15: forming a patterned black photosensitive gap material layer 25 on the transparent conductive layer 24, wherein The patterned black photosensitive gap material layer 25 is formed by a single-tone photomask or a half-tone photomask.
  • the patterned black photosensitive gap material layer 25 includes, for example, a first black pattern area 251, a second black pattern area 252, and a third black pattern area 253, wherein the first black pattern area A position of 251 corresponds to a position of the first sacrificial pattern area 221, a position of the second black pattern area 252 corresponds to a position of the sub-pixel junction 232A (as shown in FIG.
  • a position of the third black pattern area 253 corresponds to a position of the plurality of sub-pixels 232 away from the sub-pixel junction 232A (as shown in FIG. 2C).
  • the manufacturing method 10 of the color filter of the embodiment of the present invention is mainly formed without using a three-tone photomask, so that the patterned black photosensitive gap material layer 25 can have a black color. The effect of matrix, main spacer and auxiliary spacer.
  • using a single-tone photomask to form the patterned black photosensitive gap material layer 25 can only form the patterned black photosensitive gap material layer 25 (for example, a single The light-transmitting position of the hue photomask is the thickness of the patterned black photosensitive gap material layer 25, and the non-light-transmitting position of the monotone photomask is the thickness of the patterned black photosensitive gap material layer 25. thickness).
  • the patterned black photosensitive gap material layer 25 can have a black matrix, a main spacer and a secondary spacer. effect.
  • the first sacrificial pattern area 221 is greater than a thickness 222A of the second sacrificial pattern area 222, the first sacrificial pattern area 221 is heightened by the patterned black photosensitive gap material
  • the height of the layer 25 is such that the patterned black photosensitive gap material layer 25 (ie, the first black pattern area 251) located above the first sacrificial pattern area 221 can serve as a main spacer.
  • the protrusion 233 is adjacent to the sub-pixel junction 232A (as shown in FIG. 2C), when the patterned black photosensitive gap material layer 25 is formed at the sub-pixel junction 232A (as shown in FIG.
  • the protrusions 233 increase the height of the patterned black photosensitive gap material layer 25, so that the patterned black photosensitive gap material layer 25 (that is, the The two black pattern areas 252) can serve as the effect of secondary spacers.
  • the third black pattern area 253 is not affected by the height of the bumps 233 or the first sacrificial pattern area 221, so the third black pattern area 253 is lower than the first sacrificial pattern area 221.
  • the black pattern area 251 and the second black pattern area 252 can directly serve as the effect of the black matrix.
  • the patterned black photosensitive gap material layer 25 can have the effects of a black matrix, a main spacer and a secondary spacer.
  • FIG. 3 is a schematic top view of a color filter 20 according to an embodiment of the present invention, wherein the A-A cross section can correspond to the cross-sectional schematic diagram of FIG. 2E.
  • the non-transmissive area of the monotone photomask (or the halftone photomask described later) mainly corresponds to the opening area 254 to expose the transparent conductive layer 24. Since the light-transmitting conductive layer 24 has light-transmitting properties, the pixel layer 23 located under the light-transmitting conductive layer can be prevented from being shielded and have a light filtering effect.
  • the use of a halftone photomask 40 can form the patterned black photosensitive gap material in three thicknesses Layer 25 (for example, the full light-transmitting position 40A of the half-tone photomask is to retain the entire thickness of the patterned black photosensitive gap material layer 25, and the semi-transparent position 40B of the half-tone photomask is to retain the patterned black photosensitive gap material layer 25
  • the thickness of a part of the gap material layer 25, and the non-transmitting position of the halftone photomask 40 corresponds to the opening area 254 (as shown in FIG.
  • the first sacrificial pattern area 221 is heightened by the height of the patterned black photosensitive gap material layer 25, so that all areas located above the first sacrificial pattern area 221
  • the patterned black photosensitive gap material layer 25 (that is, the first black pattern area 251) can be used as the main spacer effect, wherein the position of the first black pattern area 251 corresponds to the full light transmission position 40A of the halftone photomask 40
  • the second black pattern area 252 is disposed on the sub-pixel boundary 232A, and also corresponds to the full light transmission position 40A of the halftone photomask 40.
  • the sub-pixel boundary 232A does not have the convex Since the first sacrificial pattern area 221 heightens the first black pattern area 251, even if the first black pattern area 251 and the second black pattern area 252 both correspond to a halftone photomask At the full light transmission position 40A of 40, the height of the first black pattern area 251 is still higher than the height of the second black pattern area 252, so that the second black pattern area 252 can function as a pair of spacers In one embodiment, there is a height difference H2 between the first black pattern area 251 and the second black pattern area 252, wherein the height difference H2 is between 0.3 and 0.8 microns.
  • the step 12 of forming the patterned sacrificial layer may be formed by a single-tone photomask or a half-tone photomask.
  • the second sacrificial pattern area 222 may further include a plurality of grooves 222B (as shown in FIGS. 6A and 6B), which are adjacent to the sub-pixel boundary
  • the plurality of sub-pixels 232 at 232A are formed in the plurality of grooves 222B.
  • the plurality of grooves 222B may penetrate the patterned sacrificial layer 22 (as shown in FIGS. 5A and 5B).
  • the plurality of grooves 222B have the effect of reducing the second black pattern area 252. Therefore, when the patterned black photosensitive gap material layer 25 is formed by using a halftone photomask, the first black pattern area 251 and the second black pattern area 252 both correspond to the halftone photomask 40 The full light transmission position 40A, and the third black pattern area 253 corresponds to the half light transmission position 40B of the halftone photomask 40, so that the height of the third black pattern area 253 is lower than the second black pattern area 252 .
  • the first black pattern area 251 and the second black pattern area 252 both correspond to halftone light
  • the substrate 21 and the patterned sacrificial layer 22 may be removed. In an example, part or all of the patterned sacrificial layer 22 may be removed.
  • the formed patterned black photosensitive gap material layer 25 has the effects of a black matrix, primary and secondary spacers, so it can be avoided.
  • the problem of high cost and low yield of the three-tone mask forming the black photosensitive gap material layer is a single-tone photomask or a halftone photomask process.

Abstract

一种彩色滤光片的制造方法(10),彩色滤光片的制造方法(10)通过形成具有厚度差异的一图案化牺牲层(22)在一基板(21)上,以使一图案化黑色感光间隙材料层(25)可通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜(40)形成并具有原本的黑色矩阵(253)、主间隙子(251)与副间隙子(252)的效果,可降低制作成本并且良率高。

Description

彩色滤光片的制造方法 技术领域
本发明是有关于一种显示器构件的制造方法,特别是有关于一种彩色滤光片的制造方法。
背景技术
有机发光二极管显示器(Organic light emitting diode Device)相对于液晶显示器 (Liquid Crystal Display;LCD)具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点被认为是下一代显示技术。
请参照图7,其是现有的彩色滤光片70的剖面示意图。对于有机发光二极管显示器中所使用的彩色滤光片70,一般而言,通常是在多个像素71(或多个子像素711)之间形成黑色矩阵72。之后,在所述像素71(或所述多个子像素711)及所述黑色矩阵72上形成一透明导电层73,并且在所述透明导电层73上形成高度(或厚度)不同的主间隙子74与副间隙子75。
为了减少上述形成黑色矩阵72、主间隙子74与副间隙子75的制作流程,可通过单一光罩来形成黑色感光间隙材料层在透光导电层上。然而,因为需要分别在所述透光导电层上形成三种不同高度(或厚度)的黑色感光间隙材料层以作为原本的黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果,所以需要使用三色调光罩才能完成图案化后的所述黑色感光间隙材料层。但是,所述三色调光罩不仅成本高昂,而且所形成的黑色感光间隙材料层的良率低。
故,有必要提供一种彩色滤光片的制造方法,以解决现有技术所存在的问题。
技术问题
有鉴于此,本发明提供一种彩色滤光片的制造方法,以解决现有技术中使用三色调光罩形成黑色感光间隙材料层的成本高昂且良率低的问题。
技术解决方案
本发明的一目的在于提供一种彩色滤光片的制造方法,其可使图案化黑色感光间隙材料层可通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成并具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果。
为达成本发明的前述目的,本发明一实施例提供一种彩色滤光片的制造方法,其中所述彩色滤光片的制造方法包含步骤:提供一基板;形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度,其中所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间;形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上,其中所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处;形成一透光导电层在所述像素层上;及形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。
在本发明的一实施例中,邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
在本发明的一实施例中,所述凸起的一高度介在0.3至0.8微米之间,及所述凸起的一宽度介在10至30微米之间。
在本发明的一实施例中,所述第二牺牲图案区更包含多个凹槽,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素形成在所述多个凹槽中。
在本发明的一实施例中,所述多个凹槽贯穿所述图案化牺牲层。
在本发明的一实施例中,所述黑色感光间隙材料层包含一第一黑色图案区、一第二黑色图案区及一第三黑色图案区,其中所述第一黑色图案区的一位置对应所述第一牺牲图案区的一位置,所述第二黑色图案区的一位置对应所述子像素交界处的一位置,及所述第三黑色图案区的一位置对应远离所述子像素交界处的所述多个子像素的一位置。
在本发明的一实施例中,所述第一黑色图案区与所述第二黑色图案区之间具有一高度差,其中所述高度差介在0.3至0.8微米之间。
为达成本发明的前述目的,本发明一实施例提供一种彩色滤光片的制造方法,其中所述彩色滤光片的制造方法包含步骤:提供一基板;形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度;形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上;形成一透光导电层在所述像素层上;及形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。
在本发明的一实施例中,所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间。
在本发明的一实施例中,所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处。
在本发明的一实施例中,邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
在本发明的一实施例中,所述凸起的一高度介在0.3至0.8微米之间,及所述凸起的一宽度介在10至30微米之间。
在本发明的一实施例中,所述第二牺牲图案区更包含多个凹槽,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素形成在所述多个凹槽中。
在本发明的一实施例中,所述多个凹槽贯穿所述图案化牺牲层。
在本发明的一实施例中,所述黑色感光间隙材料层包含一第一黑色图案区、一第二黑色图案区及一第三黑色图案区,其中所述第一黑色图案区的一位置对应所述第一牺牲图案区的一位置,所述第二黑色图案区的一位置对应所述子像素交界处的一位置,及所述第三黑色图案区的一位置对应远离所述子像素交界处的所述多个子像素的一位置。
在本发明的一实施例中,所述第一黑色图案区与所述第二黑色图案区之间具有一高度差,其中所述高度差介在0.3至0.8微米之间。
再者,本发明另一实施例提供另一种彩色滤光片的制造方法,其中所述彩色滤光片的制造方法包含步骤:提供一基板;形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度,其中所述图案化牺牲层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成;形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上;形成一透光导电层在所述像素层上;及形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过所述单色调光掩膜或所述半色调光掩膜形成。
在本发明的一实施例中,所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间。
在本发明的一实施例中,所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处。
在本发明的一实施例中,邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
有益效果
与现有技术相比较,本发明的彩色滤光片的制造方法,通过形成具有厚度差异的一图案化牺牲层在一基板上,以使图案化黑色感光间隙材料层可通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成并具有原本的黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果,可降低制作成本并且良率高。
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
附图说明
图1是本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法的流程图。
图2A至2F是本发明一实施例的彩色滤光片的制造过程中的各个步骤的剖面示意图。
图3是本发明一实施例的彩色滤光片的上视示意图。
图4A与4B分别是本发明另一实施例的彩色滤光片在形成所述图案化黑色感光间隙材料层之前与之后的剖面示意图。
图5A与5B分别是本发明又一实施例的彩色滤光片在形成所述图案化黑色感光间隙材料层之前与之后的剖面示意图。
图6A与6B分别是本发明再一实施例的彩色滤光片在形成所述图案化黑色感光间隙材料层之前与之后的剖面示意图。
图7是现有的彩色滤光片的剖面示意图。
本发明的最佳实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者,本发明所提到的方向用语,例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
请参照图1所示,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10包含步骤11至15:提供一基板(步骤11);形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度(步骤12);形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上(步骤13);形成一透光导电层在所述像素层上(步骤14);及形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成(步骤15)。本发明将于下文详细说明实施例的各步骤的实施细节及其原理。
请一并参考图1及2A,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10首先是步骤11:提供一基板21。在本步骤11中,所述基板21例如是一衬底基板,可用于承载显示面板的各个构件。在一实施例中,所述基板21例如是一柔性基板、一透光基板或者一柔性透光基板。
请一并参考图1及2B,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10接着是步骤12:形成一图案化牺牲层22在所述基板21上,其中所述图案化牺牲层22包含一第一牺牲图案区221及一第二牺牲图案区222,其中所述第一牺牲图案区221相邻于所述第二牺牲图案区222,以及所述第一牺牲图案区221的一厚度221A大于所述第二牺牲图案区222的一厚度222A。在本步骤12中,所述第一牺牲图案区221与所述第二牺牲图案区222的形成位置与后续形成的图案化黑色感光间隙材料层的位置有对应关系,在后面段落进行详细描述。在一实施例中,所述图案化牺牲层22的形成方式,例如可先通过沉积方式形成一完整的牺牲材料在所述基板21上,之后再对所述牺牲材料进行微影蚀刻方式以形成所述图案化牺牲层22。在另一实施例中,所述第一牺牲图案区221与所述第二牺牲图案区222之间的一厚度差H1介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区221的一宽度221B介在10至25微米之间。在一实施例中,形成所述图案化牺牲层的步骤可以通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。
请一并参考图1及2C,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10接着是步骤13:形成一像素层23在所述图案化牺牲层22上,所述像素层23包含多个像素231,其中相邻的所述多个像素231各具有一像素交界处231A,以及所述像素交界处231A设在所述第一牺牲图案区221上。在本步骤23中,所述多个像素231可各包含多个子像素232,其中相邻的所述多个子像素232各具有一子像素交界处232A。在一范例中,每个像素231可各具有三个子像素232(例如分别为红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素)。在一实施例中,邻近所述子像素交界处232A的所述多个子像素232具有一凸起233。在一范例中,所述凸起233的一高度介在0.3至0.8微米之间,及所述凸起233的一宽度介在10至30微米之间。所述凸起233的效果将在后续段落描述。要提到的是,所述像素层23的制作方法及材料可使用一般彩色滤光片中所使用的像素层的制作方法及材料。
请一并参考图1及2D,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10接着是步骤14:形成一透光导电层24在所述像素层23上。在本步骤14中,所述透光导电层24例如是通过沉积或溅射方式形成在所述像素层23上。要提到的是,所述透光导电层24的制作方法及材料可使用一般彩色滤光片中所使用的透光导电层的制作方法及材料。
请一并参考图1及2E,本发明一实施例的彩色滤光片的制造方法10接着是步骤15:形成一图案化黑色感光间隙材料层25在所述透光导电层24上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层25是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。在本步骤15中,所述图案化黑色感光间隙材料层25例如包含一第一黑色图案区251、一第二黑色图案区252及一第三黑色图案区253,其中所述第一黑色图案区251的一位置对应所述第一牺牲图案区221的一位置,所述第二黑色图案区252的一位置对应所述子像素交界处232A(如图2C所示)的一位置,及所述第三黑色图案区253的一位置对应远离所述子像素交界处232A(如图2C所示)的所述多个子像素232的一位置。值得一提的是,本发明实施例的彩色滤光片的制造方法10主要是在不使用三色调光掩膜来形成的前提下,以使所述图案化黑色感光间隙材料层25可具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果。
对于使用单色调光掩膜来形成所述图案化黑色感光间隙材料层25而言,使用单色调光掩膜只能形成两种厚度的所述图案化黑色感光间隙材料层25(例如单色调光掩膜的透光位置为保留所述图案化黑色感光间隙材料层25的厚度,而单色调光掩膜的非透光位置为移除所述图案化黑色感光间隙材料层25的厚度)。对于使用单色调光掩膜的情况下,可在具有所述凸起233的实施例下,以使所述图案化黑色感光间隙材料层25可具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果。具体而言,由于所述第一牺牲图案区221的厚度221A大于所述第二牺牲图案区222的一厚度222A,所以所述第一牺牲图案区221垫高了所述图案化黑色感光间隙材料层25的高度,以使位在所述第一牺牲图案区221上方的所述图案化黑色感光间隙材料层25(即第一黑色图案区251)可作为主间隙子的效果。另一方面,由于所述凸起233邻近所述子像素交界处232A(如图2C所示),所以当图案化黑色感光间隙材料层25形成在所述子像素交界处232A(如图2C所示)上时,所述凸起233垫高了所述图案化黑色感光间隙材料层25的高度,进而使位在所述凸起233上的所述图案化黑色感光间隙材料层25(即第二黑色图案区252)可作为副间隙子的效果。再一方面,所述第三黑色图案区253并未有受到所述凸起233或所述第一牺牲图案区221的垫高影响,所以所述第三黑色图案区253低于所述第一黑色图案区251及所述第二黑色图案区252,故可直接作为黑色矩阵的效果。由上可知,通过设置所述凸起233与所述第一牺牲图案区221,可在仅使用单色调光掩膜(单一道光掩膜工艺的单色调光掩膜)的前提下,以使所述图案化黑色感光间隙材料层25可具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果。
请参照图3,图3是本发明一实施例的彩色滤光片20的上视示意图,其中A-A截面可对应至图2E的剖面示意图。要提到的是,单色调光掩膜(或后述的半色调光掩膜)的非透光区主要是对应开口区254,以暴露出所述透光导电层24。由于所述透光导电层24具备透光性质,故可使位在透光导电层下方的所述像素层23不被遮挡而具有滤光效果。
请参照图4A与4B,对于使用半色调光掩膜40来形成所述图案化黑色感光间隙材料层25而言,使用半色调光掩膜能形成三种厚度的所述图案化黑色感光间隙材料层25(例如半色调光掩膜的全透光位置40A为保留所述图案化黑色感光间隙材料层25的全部厚度,半色调光掩膜的半透光位置40B为保留所述图案化黑色感光间隙材料层25的一部分的厚度,而半色调光掩膜40的非透光位置(未绘示,所述非透光位置对应所述开口区254(如图3所示)为移除所述图案化黑色感光间隙材料层25的所有厚度)。对于使用半色调光掩膜40的情况下,可在不具有所述凸起233的实施例下,以使所述图案化黑色感光间隙材料层25可具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果。具体而言,由于所述第一牺牲图案区221的厚度221A(如图2B所示)大于所述第二牺牲图案区222的一厚度222A(如图2B所示),所以所述第一牺牲图案区221垫高了所述图案化黑色感光间隙材料层25的高度,以使位在所述第一牺牲图案区221上方的所述图案化黑色感光间隙材料层25(即第一黑色图案区251)可作为主间隙子的效果,其中所述第一黑色图案区251的位置对应半色调光掩膜40的全透光位置40A。另一方面,第二黑色图案区252设置在所述子像素交界232A上,并且也是对应半色调光掩膜40的全透光位置40A。虽然所述子像素交界232A处不具有所述凸起233,但由于所述第一牺牲图案区221垫高所述第一黑色图案区251,所以即使所述第一黑色图案区251与所述第二黑色图案区252皆对应半色调光掩膜40的全透光位置40A,所述第一黑色图案区251的高度仍高于所述第二黑色图案区252的高度,以使所述第二黑色图案区252可作为一副间隙子的作用。在一实施例中,所述第一黑色图案区251与所述第二黑色图案区252之间具有一高度差H2,其中所述高度差H2介在0.3至0.8微米之间。在又一方面,第三黑色图案区253的一位置对应远离所述子像素交界处232A的所述多个子像素232的一位置(如图2C所示),其中所述第三黑色图案区253对应半色调光掩膜40的半透光位置40B。这是因为所述第三黑色图案区253是作为黑色矩阵的用途,所以需低于所述第二黑色图案区252的高度,故需通过半色调光掩膜的半透光位置来减低所述第三黑色图案区253的厚度。
在一实施例中,请参照图5A至6B,形成所述图案化牺牲层的步骤12可以通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。当使用所述半色调光掩膜形成所述图案化牺牲层22时,所述第二牺牲图案区222可更包含多个凹槽222B(如图6A及6B),其中邻近所述子像素交界处232A的所述多个子像素232形成在所述多个凹槽222B中。在一实施例中,所述多个凹槽222B可贯穿所述图案化牺牲层22(如图5A及5B)。在本实施例中,所述多个凹槽222B具有降低所述第二黑色图案区252的效果。因此,在通过使用半色调光掩膜以形成所述图案化黑色感光间隙材料层25时,所述第一黑色图案区251与所述第二黑色图案区252皆对应半色调光掩膜40的全透光位置40A,而第三黑色图案区253则对应半色调光掩膜40的半透光位置40B,以使所述第三黑色图案区253的高度低于所述第二黑色图案区252。
在一实施例中,请参照图6A与6B,所述黑色感光间隙材料层的第一黑色图案区251与所述第三黑色图案区253对应所述第一牺牲图案区221的位置,而所述第二黑色图案区252的一位置对应所述子像素交界处232A的位置(即所述第二牺牲图案区221的位置)。在本实施例中,在通过使用半色调光掩膜以形成所述图案化黑色感光间隙材料层25时,所述第一黑色图案区251与所述第二黑色图案区252皆对应半色调光掩膜40的全透光位置40A,而第三黑色图案区253则对应半色调光掩膜40的半透光位置40B,以使所述第三黑色图案区253的高度低于所述第二黑色图案区252。
在一实施例中,请参照图2F,在形成所述黑色感光间隙材料层后,可将所述基板21及所述图案化牺牲层22移除。在一范例中,可以移除一部分或全部的所述图案化牺牲层22。
由上可知,不论是使用单色调光掩膜或半色调光掩膜工艺,所形成的图案化黑色感光间隙材料层25具有黑色矩阵、主间隙子与副间隙子的效果,故可避免使用三色调光罩形成黑色感光间隙材料层的成本高昂且良率低的问题。
本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地,包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (20)

  1. 一种彩色滤光片的制造方法,其包含步骤:
    提供一基板;
    形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度,其中所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间;
    形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上,其中所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处;
    形成一透光导电层在所述像素层上;及
    形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。
  2. 如权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
  3. 如权利要求2所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述凸起的一高度介在0.3至0.8微米之间,及所述凸起的一宽度介在10至30微米之间。
  4. 如权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第二牺牲图案区更包含多个凹槽,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素形成在所述多个凹槽中。
  5. 如权利要求4所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述多个凹槽贯穿所述图案化牺牲层。
  6. 如权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述黑色感光间隙材料层包含一第一黑色图案区、一第二黑色图案区及一第三黑色图案区,其中所述第一黑色图案区的一位置对应所述第一牺牲图案区的一位置,所述第二黑色图案区的一位置对应所述子像素交界处的一位置,及所述第三黑色图案区的一位置对应远离所述子像素交界处的所述多个子像素的一位置。
  7. 如权利要求6所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第一黑色图案区与所述第二黑色图案区之间具有一高度差,其中所述高度差介在0.3至0.8微米之间。
  8. 一种彩色滤光片的制造方法,其包含步骤:
    提供一基板;
    形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度;
    形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上;
    形成一透光导电层在所述像素层上;及
    形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成。
  9. 如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间。
  10. 如权利要求8所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处。
  11. 如权利要求10所述的彩色滤光片的制造方法,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
  12. 如权利要求11所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述凸起的一高度介在0.3至0.8微米之间,及所述凸起的一宽度介在10至30微米之间。
  13. 如权利要求10所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第二牺牲图案区更包含多个凹槽,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素形成在所述多个凹槽中。
  14. 如权利要求13所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述多个凹槽贯穿所述图案化牺牲层。
  15. 如权利要求10所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述黑色感光间隙材料层包含一第一黑色图案区、一第二黑色图案区及一第三黑色图案区,其中所述第一黑色图案区的一位置对应所述第一牺牲图案区的一位置,所述第二黑色图案区的一位置对应所述子像素交界处的一位置,及所述第三黑色图案区的一位置对应远离所述子像素交界处的所述多个子像素的一位置。
  16. 如权利要求15所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第一黑色图案区与所述第二黑色图案区之间具有一高度差,其中所述高度差介在0.3至0.8微米之间。
  17. 一种彩色滤光片的制造方法,其包含步骤:
    提供一基板;
    形成一图案化牺牲层在所述基板上,其中所述图案化牺牲层包含一第一牺牲图案区及一第二牺牲图案区,其中所述第一牺牲图案区相邻于所述第二牺牲图案区,以及所述第一牺牲图案区的一厚度大于所述第二牺牲图案区的一厚度,其中所述图案化牺牲层是通过一单色调光掩膜或一半色调光掩膜形成;
    形成一像素层在所述图案化牺牲层上,所述像素层包含多个像素,其中相邻的所述多个像素各具有一像素交界处,以及所述像素交界处设在所述第一牺牲图案区上;
    形成一透光导电层在所述像素层上;及
    形成一图案化黑色感光间隙材料层在所述透光导电层上,其中所述图案化黑色感光间隙材料层是通过所述单色调光掩膜或所述半色调光掩膜形成。
  18. 如权利要求17所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述第一牺牲图案区与所述第二牺牲图案区之间的一厚度差介在0.8至1.5微米之间,以及所述第一牺牲图案区的一宽度介在10至25微米之间。
  19. 如权利要求17所述的彩色滤光片的制造方法,其中所述多个像素各包含多个子像素,其中相邻的所述多个子像素各具有一子像素交界处。
  20. 如权利要求19所述的彩色滤光片的制造方法,其中邻近所述子像素交界处的所述多个子像素具有一凸起。
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