專利名稱：彩色濾光片板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片板，特別涉及無黑色矩陣的彩色濾光片板。
背景技術(shù)：
彩色濾光板(Color Filter),主要是由能表示全色彩的紅(R )、綠(G )、 藍(lán)(B)像素和提高像素對比度的黑色矩陣(Black Matrix)等所構(gòu)成。在薄膜晶 體管液晶顯示裝置(Thin FilmTransisitor Liquid Cyrstal Display ， TFT-LCD ) 面板生產(chǎn)中為了保持彩色濾光板與所對玻璃基板之間間隔的均一性，還需在彩 色濾光板上制作感光間隔柱(Photo Spacer)。彩色濾光板結(jié)構(gòu)的示意圖分別如 圖l所示，其包括一玻璃基板l,位于玻璃基板l上的藍(lán)色濾光片3、紅色濾光 片4、綠色濾光片5,以及位于上述三色濾光片之間的黑色矩陣2,位于上述三 色濾光片之上的覆蓋層6，其用于對三色濾光片進(jìn)行平坦化處理。
黑色矩陣的主要功能如下防止彩色光阻(R、 G、 B)混色；提高R、 G、 B 顏色對比值；對驅(qū)動電極如TFT具有遮旋光性。
目前TFT-LCD屏中的彩色濾光片所使用的黑色矩陣來源，大約有以下四種 (l)金屬鉻(Cr)黑色矩陣；(2)樹脂型黑色矩陣；(3)無電解電鍍鎳(Ni)黑色矩陣； (4)石墨(Graphi te)黑色矩陣。目前以使用重金屬鉻(Cr)所形成的黑色矩陣為主 流，但是卻有以下幾個缺點鍍鉻金屬薄膜層的成本高；鉻金屬薄膜層的反射 率高；制作黑色矩陣圖案(pattern)所產(chǎn)生重金屬鉻的廢棄物對環(huán)境的污染。 無電解電鍍鎳所形成的黑色矩陣有以下缺點高遮旋光性(光學(xué)濃度高)；在可 見光波長范圍內(nèi)反射率低。利用石墨所形成的黑色矩陣，制作方法則有剝落法 (lift-off )及蝕刻法，其特點是具有高光學(xué)濃度(0.D-3. 0，膜厚0.6ram)，但 缺點是反射率偏高(6%)且對環(huán)境造成污染。
以有機(jī)高分子為主體的樹脂型黑色矩陣也因此被廣泛的加以研究。這類黑 色矩陣可使用旋轉(zhuǎn)涂布方式形成，對環(huán)境的污染也較重金屬鉻輕微，而且可以 使用微影的方式得到。其中樹脂型黑色矩陣系統(tǒng)又可細(xì)分為以染料為主或者以顏料為主，黑色染料吸旋光性較差，且對高分子樹脂或溶劑溶解性較差，對耐 熱、耐光及耐化性也比黑色顏料差，而以顏料為主的配方則往往容易為了達(dá)到 高碳黑含量而犧牲了產(chǎn)品的安定性。樹脂型黑色矩陣的組成不外乎以PI系為主
體的樹脂(加上黑色粘貼)，或者以感旋光性丙烯酸脂(acrylate)系為主體的 樹脂(加上感光起始劑、感旋光性單體、溶劑及其它添加劑-如有機(jī)或者無機(jī)顏 料)。高分子樹脂提供彩色濾光片必要之附著性、耐熱性及足夠的機(jī)械強(qiáng)度等特 性。
但是，樹脂型黑色矩陣目前所存在的最大技術(shù)障礙就是高光學(xué)濃度值的達(dá) 成。 一般LCD用彩色濾光片要求的0.D (是指光學(xué)濃度，Optical Density)值 要大于2. 5，高對比的TFT-LCD則要求達(dá)到3. 0以上。而且玻璃基板大型化之后， 高性能涂布設(shè)備(coater)及優(yōu)良的可涂布黑色矩陣材料以達(dá)成均勻的膜厚及良 好的密著性也益形重要。
一個優(yōu)良的樹脂型黑色矩陣的組成必須具有高光學(xué)濃度(O.D ^0)、感旋光 性佳、良好耐熱性、耐旋光性及儲存安定性，而且擁有低制造成本、快速生產(chǎn) 時間及對于環(huán)境的低危害性?；诂F(xiàn)有技術(shù)的彩色濾光板在工藝方面因為要專 門制造一層黑色矩陣，所以會把生產(chǎn)周期拉長拉，同時這道工藝的存在也使得 彩色濾光板的成本提上去了 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種彩色濾光片板，通過該彩色濾光片板省去 彩色濾光板中黑色矩陣的制造工藝。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種彩色濾光片板，其包括玻璃基板，藍(lán)色 濾光片和紅色濾光片形成在所述玻璃基板上，其實質(zhì)性特點在于，紅色濾光片 與藍(lán)色濾光片部分重疊形成遮光區(qū)域。
本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu) 點和積纟及效果
1、 省去彩色濾光板中黑色矩陣的制造工藝，降低彩色濾光板的生產(chǎn)成本；
2、 本發(fā)明使用紅色濾光片與藍(lán)色濾光片的疊加實現(xiàn)傳統(tǒng)彩色濾光板中的黑 色矩陣的功能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的彩色濾光片板結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明第一實施例的彩色濾光片板結(jié)構(gòu)示意圖3為沿圖2的A-A'方向剖視圖4為圖2第一實施例使用的各個彩色濾光片圖案示意圖； 圖5為本發(fā)明第二實施例的彩色濾光片板圖案示意圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的彩色濾光片板作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 圖2為本發(fā)明第一實施例的彩色濾光片板結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為沿圖2的A-A， 方向剖^L圖。如圖2、圖3所示，本發(fā)明第一實施例的彩色濾光片板包括 一玻 璃基板ll; 一藍(lán)色濾光片13,形成在所述玻璃基板ll之上； 一紅色濾光片14, 在需要進(jìn)行遮光的區(qū)域與藍(lán)色濾光片13重疊； 一綠色濾光片15，形成在藍(lán)色濾 光片13和紅色濾光片14之間； 一覆蓋層16,用于進(jìn)行對上述各濾光片的平坦 化處理。因為在紅色濾光片14與藍(lán)色濾光片13重疊的區(qū)域，總膜厚比非重疊 區(qū)域的膜厚要大，為了保證彩色濾光板內(nèi)各處的段差比較均一，在形成藍(lán)色濾 光片13、紅色濾光片14和綠色濾光片15后覆蓋一層可以實現(xiàn)平坦化的透明覆 蓋層16。其中，根據(jù)彩色濾光板在不同產(chǎn)品中的不同應(yīng)用，還可以繼續(xù)在基板 上形成如下的功能圖形 一透明導(dǎo)電膜/層，形成于覆蓋層之上； 一感光間隔柱， 形成在透明導(dǎo)電膜層上。
圖4給出了本發(fā)明第一實施例的各個彩色濾光板的圖案示意圖。這個實施 例的前提是在陣列基板一側(cè)的數(shù)據(jù)線周邊沒有進(jìn)行過遮光處理，所以在彩色濾 光板一側(cè)的對應(yīng)位置上就要進(jìn)行遮光處理。遮光的方法是在紅色濾光片14與綠 色濾光片15、綠色濾光片15與藍(lán)色濾光片13、藍(lán)色濾光片13與紅色濾光片14 之間實施藍(lán)色濾光片13與紅色濾光片14的重疊處理，形成一細(xì)豎條狀的重疊 區(qū)域C,利用藍(lán)色濾光片13與紅色濾光片14的雙重濾光效應(yīng)實現(xiàn)在藍(lán)色濾光片 13和紅色濾光片15重疊的區(qū)域做到遮光的效果。在對應(yīng)陣列基板柵極掃描線以 及公共電極線周邊漏光區(qū)域17,也就是對應(yīng)傳統(tǒng)彩色濾光板中像素間橫向黑色矩陣條的區(qū)域，同樣實施藍(lán)色濾光片13與紅色濾光片14的重疊處理，形成一 橫條狀的重疊區(qū)域。藍(lán)色濾光片13與紅色濾光片14重疊后，這個重疊區(qū)域的 光學(xué)濃度值可以做到接近4。在圖4中，紅色濾光片14與藍(lán)色濾光片13重疊的 寬度就是陣列一側(cè)數(shù)據(jù)線周邊需要進(jìn)行遮光的區(qū)域的寬度。綠色濾光片15與四 周的紅色濾光片14重疊的量約在5um左右。除了顯示區(qū)域部分之外，顯示區(qū) 周邊也通過藍(lán)色濾光片與紅色濾光片的疊加來實現(xiàn)遮光的效果。
對于在陣列基板一側(cè)數(shù)據(jù)線周邊已經(jīng)實現(xiàn)遮光效果的情況，就不需要在濾 光片與濾光片之間實施藍(lán)色濾光片與紅色濾光片的重疊處理。比如在有機(jī)膜平 面轉(zhuǎn)換(In-Plane Switching, IPS)技術(shù)中，在數(shù)據(jù)線周邊上層隔著有機(jī)膜覆 蓋一層公共電極層，通過公共電極層的屏蔽作用，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)線周邊的遮光作 用。這時候，就不需要在彩色濾光膜對應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤┯嘘P(guān)的遮光設(shè)計。此時的 各個彩色濾光片圖案如圖5所示，其中藍(lán)色濾光片23和紅色濾光片24的圖形 中不再需要細(xì)豎條狀的重疊區(qū)域。在顯示區(qū)的橫方向，藍(lán)色濾光片23中的粗橫 條與紅色濾光片24中的粗橫條重疊實現(xiàn)橫向區(qū)域的遮光效果。如果設(shè)定從晶體 管漏電極靠近開口區(qū)域一側(cè)開始到下一行像素的公共電極線靠近開口區(qū)域一側(cè) 為止的間距為60um，那么，藍(lán)色濾光片23中的粗橫條與紅色濾光片24中的粗 橫條的重疊量就設(shè)定為60um。綠色濾光片25呈一個方塊一個方塊的方式成膜。 綠色濾光片25方塊在四周分別與其它濾光片的重疊區(qū)域D的寬度為5um左右。 此外，同一行子像素之間，藍(lán)色濾光片23、紅色濾光片24、綠色濾光片25的 重疊量也基本控制在5um左右。同樣，濾光片的重疊使得重疊區(qū)域的段差大于 非重疊區(qū)域的段差。為了保證彩色濾光膜各處的厚度均一性，在生成濾光片之 后，繼續(xù)形成一層用透明樹脂做的2um左右的覆蓋層。覆蓋層可以實現(xiàn)彩色濾 光膜面內(nèi)的平坦化作用。
除在上述實施之外，本發(fā)明的藍(lán)色濾光片、紅色濾光片、濾色濾光片的生 成先后順序還可以有其它組合。各濾光片的生成先后順序可以是紅色濾光片、 藍(lán)色濾光片、綠色濾光片，其它組合不限于此。而且本發(fā)明通過藍(lán)色濾光片和 紅色濾光片重疊組合后達(dá)到黑色矩陣的遮光效果，因此可不需另外形成黑色矩 陣即具有黑色矩陣的功能，從而降低了彩色濾光板的生產(chǎn)成本
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的較佳實施例，并不能以此來限定本發(fā)明的范圍。任何對本發(fā)明的測量裝置作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的步驟的替換、組合、分 立，以及對本發(fā)明實施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出本 發(fā)明的揭露以及保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種彩色濾光片板，其包括玻璃基板，藍(lán)色濾光片和紅色濾光片形成在所述玻璃基板上，其特征在于，紅色濾光片與藍(lán)色濾光片部分重疊形成遮光區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片板，所述遮光區(qū)域為豎條狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片板，所述遮光區(qū)域細(xì)豎條狀的寬度為5um。
4. 如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片板，所述遮光區(qū)域為橫條狀。
5. 如權(quán)利要求l所述的彩色濾光片板，所述藍(lán)色濾光片和紅色濾光片之間 形成綠色濾光片。
6. 如權(quán)利要求5所述的彩色濾光片板，所述藍(lán)色濾光片、紅色濾光片、綠 色濾光片上形成一覆蓋層。
7. 如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片板，所述覆蓋層上形成一導(dǎo)電層。
8. 如權(quán)利要求7所述的彩色濾光片板，所述導(dǎo)電層上形成感光間隔柱。
9. 如權(quán)利要求l所述的彩色濾光片板，所述藍(lán)色濾光片先于紅色濾光片形 成在玻璃基板上。
10. 如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片板，所述紅色濾光片先于藍(lán)色濾光片 形成在玻璃基板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片板，其包括玻璃基板，藍(lán)色濾光片和紅色濾光片形成在所述玻璃基板上，其中，紅色濾光片與藍(lán)色濾光片部分重疊形成遮光區(qū)域。本發(fā)明的彩色濾光片板省去彩色濾光板中黑色矩陣的制造工藝，降低彩色濾光板的生產(chǎn)成本。
文檔編號G02B5/23GK101430397SQ20071004803
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者馬群剛 申請人:上海廣電Nec液晶顯示器有限公司