專利名稱：彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)以出色的畫面品質(zhì)、外形尺寸以及低功耗等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在 個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視等領(lǐng)域，近幾年LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，并繼續(xù)朝著高精細(xì)化和大畫面方向發(fā) 展。在彩色LCD產(chǎn)品中，彩色濾光片為必不可少的元件。IXD為非主動(dòng)發(fā)光元件，其色彩顯示必須由本身的光源裝置或外部的環(huán)境光提供 光源，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器與控制器形成灰階顯示，再利用彩色濾光片產(chǎn)生紅(Red)、綠(Green)、藍(lán) (Blue)三基色，依據(jù)混色原理形成彩色顯示畫面。彩色濾光片一般由玻璃基板、黑色矩陣、著色層及透明或者半透明導(dǎo)電層組成。黑 色矩陣主要用來(lái)遮住不打算透光的部分，從而可以提高彩色濾光片的性能，進(jìn)而提高液晶 顯示器的畫質(zhì)。黑色矩陣的一般采用黑色樹脂材料或者金屬鉻、氧化鉻、氮化鉻等，黑色樹脂材料 通常由有機(jī)或無(wú)機(jī)的黑色材料、單體或寡聚體及光起劑構(gòu)成。但是，上述材料的黑色度較 低，從而使得黑色矩陣的遮光效果不是較為理想。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種黑色程度較高的彩色濾光片及彩色濾光片的制造方 法?！N彩色濾光片，其包括基板和設(shè)置在所述基板上的黑色矩陣，所述黑色矩陣主 要由氮化物組成，所述氮化物含有鉻、鈦和鋁。一種彩色濾光片的制造方法，所述彩色濾光片包括基板，所述制造方法包括將獨(dú) 立的鈦靶、鋁靶、鉻靶以及基板置入濺鍍腔；對(duì)所述濺鍍腔抽真空；通入氮?dú)夂投栊詺怏w， 旋轉(zhuǎn)所述基板及施加電壓至所述鈦靶、鋁靶、鉻靶；分別制作氮?dú)饬髁颗c靶材電壓的遲滯 曲線以反映所述鈦靶、鋁靶、鉻靶的反應(yīng)狀態(tài)，并依據(jù)所述遲滯曲線確定一最佳氮?dú)饬髁糠?圍；保持所述氮?dú)獾牧髁康脑谒鲎罴训獨(dú)饬髁糠秶鷥?nèi)，濺鍍形成黑色矩陣；在黑色矩陣 之間形成著色層以制造彩色濾光片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法中鋁、鉻、 鈦在濺鍍過(guò)程中與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)生成氮化物，各種氮化物為暗灰色或者暗黑色，又由于鋁、 鉻、鈦的結(jié)構(gòu)與原子距離上不同，可以實(shí)現(xiàn)互相填補(bǔ)的效果，使得光線較難透過(guò)黑色矩陣， 因此，可增加黑色矩陣的黑色程度。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例彩色濾光片的示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例彩色濾光片的制造方法中濺鍍過(guò)程的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的彩色濾光片20包括基板10、黑色矩陣11、位于 黑色矩陣11之間的著色層12、保護(hù)層13及導(dǎo)電層14?；?0常見(jiàn)為透明基板，如玻璃基板。黑色矩陣11的厚度為800納米至1000納米，其主要由氮化物組成，氮化物含有
鉻、鈦和鋁。氮化物為氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁、氮化鈦鋁或者TiaAlbCr。Nd，其中，a、b、c、d為鉻、
鈦、鋁與氮?dú)夥腔贤耆珪r(shí)的質(zhì)量比例。由于鉻、鋁、鈦與氮?dú)饣闲纬苫衔锏膸茁室来谓档?，若氮?dú)庾銐騽t三者與氮?dú)?完全化合會(huì)形成TiAlCrN,此時(shí)a :b:c:d=l:l:l:l黑色矩陣11是采用使用氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體的反應(yīng)式濺鍍而成，簡(jiǎn)言之，在濺鍍過(guò) 程中氮?dú)馀c鈦、鉻、鋁反應(yīng)發(fā)生從而形成上述化合物。著色層12包括規(guī)則排布的紅顏色層、綠顏色層及藍(lán)顏色層。保護(hù)層13覆蓋黑色矩陣11和著色層12，其可以加強(qiáng)彩色濾光片20的防濕性、防 污染性、抗氧化性以及改善著色層12表面的平坦度。該保護(hù)層13 —般采用高可靠性的透 明材料制成，如聚亞醯胺樹脂系、環(huán)氧樹脂系、壓克力樹脂系、聚乙烯醇樹脂系等。導(dǎo)電層14設(shè)置在保護(hù)層13上，其通常材料通常為銦錫氧化物andium Tim Oxide)、銦鋅氧化物 andium Zinc Oxide)、鎘銦氧化物(Cadmium Tim Oxide)、氧化鋅 (ZincOxide)，可采用真空濺鍍或者蒸鍍技術(shù)形成。由于在濺鍍過(guò)程中鋁、鉻、鈦均與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，氮化物為暗灰色或者暗黑色，從 結(jié)構(gòu)上看，招為面心立方(face centered cubic, fee),鉻為體心立方(body-centered cubic，bcc)，鈦為六角密堆積(hexagonal closed packed，hep)，三者結(jié)構(gòu)與原子距離上不 同，因此，可以實(shí)現(xiàn)互相填補(bǔ)的效果，使得光線較難透過(guò)黑色矩陣11，從而可增加黑色矩陣 11的黑色程度。請(qǐng)參閱圖2所示，在濺鍍鉻、鈦、鋁形成黑色矩陣11過(guò)程中，當(dāng)通入的反應(yīng)氣體的 流量達(dá)到某一臨界值時(shí)，過(guò)多的反應(yīng)氣體會(huì)與靶材進(jìn)行反應(yīng)，而在靶材表面形成氮化物，從 而完全覆蓋靶材，造成靶中毒的現(xiàn)象，大大降低濺鍍速率，所以在正式濺鍍之初分別作出反 應(yīng)氣體氮?dú)馀c靶材(鉻靶、鈦靶、鋁靶)電壓之間的遲滯曲線，并依據(jù)三個(gè)遲滯曲線以確定 正式濺鍍過(guò)程的中的一個(gè)最佳氮?dú)饬髁糠秶?。?dāng)?shù)獨(dú)饬髁枯^小時(shí)，濺鍍形成的薄膜偏金屬膜，濺鍍速率較快；當(dāng)?shù)獨(dú)膺^(guò)量時(shí)，薄 膜呈化合物態(tài)，但濺鍍速率大幅降低。因此，在遲滯曲線上選取介于過(guò)度反應(yīng)與金屬狀態(tài)間 的參數(shù)，即可得到濺鍍速率與薄膜質(zhì)量皆可接受之參數(shù)。因此，在濺鍍形成黑色矩陣11時(shí)，根據(jù)遲滯曲線選取最佳氮?dú)饬髁糠秶鸀?標(biāo)準(zhǔn) 毫升/分(sccm)-5sccm，靶材電壓為430-470伏。濺鍍時(shí)，首先將三個(gè)獨(dú)立的鈦靶、鋁靶和鉻靶以及基板10放入濺鍍腔并加以固 定，進(jìn)而對(duì)濺鍍腔抽真空至lX10-5torr(托)以下，然后通入惰性氣體(例如氬氣或氫氣) 和反應(yīng)氣體(氮?dú)?約十分鐘，使得濺鍍腔內(nèi)的氣壓在ι χ 10-3torr左右，旋轉(zhuǎn)基板10及對(duì)靶材施加電壓，在保持氮?dú)獾牧髁吭谧罴训獨(dú)饬髁糠秶?3-kccm)內(nèi)，濺鍍形成黑色矩陣 11，當(dāng)黑色矩陣11的厚度達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)，停止濺鍍過(guò)程，待濺鍍腔冷卻后，取出基板10， 此時(shí)基板10上已形成預(yù)定厚度的黑色矩陣11。后續(xù)可采用噴墨法在黑色矩陣11之間形成著色層12、采用濺鍍工藝形成覆蓋黑 色矩陣11和著色層12的保護(hù)層13以及采用真空濺鍍或者蒸鍍技術(shù)形成導(dǎo)電層14，進(jìn)而制 造彩色濾光片20。可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等用于本發(fā)明的 設(shè)計(jì)，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在 本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片，包括基板和設(shè)置在所述基板上的黑色矩陣，其特征在于所述黑 色矩陣主要由氮化物組成，所述氮化物含有鉻、鈦和鋁。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片，其特征在于所述黑色矩陣的厚度為800納米至 1000納米。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片，其特征在于所述彩色濾光片進(jìn)一步包括著色層， 所述著色層位于所述黑色矩陣之間。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色濾光片，其特征在于所述彩色濾光片進(jìn)一步包括覆蓋所 述黑色矩陣和著色層的保護(hù)層。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色濾光片，其特征在于所述氮化物為氮化鉻、氮化鈦、氮化 鋁、氮化鈦鋁或者TiaAlbCreNd,其中，a、b、c、d為鉻、鈦、鋁與氮?dú)夥腔贤耆珪r(shí)的質(zhì)量比例。
6. 一種彩色濾光片的制造方法，所述彩色濾光片包括基板，所述制造方法包括將獨(dú)立的鈦靶、鋁靶、鉻靶以及基板置入濺鍍腔；對(duì)所述濺鍍腔抽真空；通入氮?dú)夂投栊詺怏w，旋轉(zhuǎn)所述基板及施加電壓至所述鈦靶、鋁靶、鉻靶；分別制作氮?dú)饬髁颗c靶材電壓的遲滯曲線以反映所述鈦靶、鋁靶、鉻靶的反應(yīng)狀態(tài)，并 依據(jù)所述遲滯曲線確定一最佳氮?dú)饬髁糠秶槐３炙龅獨(dú)獾牧髁吭谒鲎罴训獨(dú)饬髁糠秶鷥?nèi)，濺鍍形成黑色矩陣；在黑色矩陣之間形成著色層以制造彩色濾光片。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述制造方法進(jìn)一步包 括形成覆蓋所述黑色矩陣和著色層的保護(hù)層。
8.如權(quán)利要求7所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述制造方法進(jìn)一步包 括在所述保護(hù)層上形成導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于所述最佳氮?dú)?流量范圍為3-kccm。
全文摘要
一種彩色濾光片，其包括基板和設(shè)置在所述基板上的黑色矩陣，所述黑色矩陣主要由氮化物組成，所述氮化物含有鉻、鈦和鋁。
文檔編號(hào)G02B5/20GK102081182SQ20091031065
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者黃建豪 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司