專利名稱：彩色濾光片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器領(lǐng)域，特別是指ー種彩色濾光片及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)為非主動發(fā)光的原件,必須透過內(nèi)部的背光源提供光源，搭配驅(qū)動IC與液晶控制，形成黒、白兩色的灰階顯示，再透過彩色濾光片(Color Filter, CF)的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種彩色濾光層形成彩色顯示畫面，因此，彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關(guān)鍵零部件。本身質(zhì)量不但決定液晶顯示屏的優(yōu)劣，并且也決定后續(xù)エ藝的良率。在目前エ藝制作彩色濾光片時，彩色濾光層需要與黑矩陣有一部分重合區(qū)域，該做法的目的是避免漏光，由于彩色濾光層在烘烤時體積會收縮，如果設(shè)計(jì)時彩色濾光層不 與黑矩陣重合，那在烘烤后極易造成漏光缺陷。該做法雖然避免了漏光，但是彩色濾光層與黑矩陣重合的區(qū)域要高于次像素區(qū)，及所謂“段差”。段差對后續(xù)的對盒エ藝有很不利的影響，會擾亂液晶的取向，因此在制作彩色濾光片時要制作平坦層(OC)，消除段差，増加了一步制作エ藝。由此可見現(xiàn)有技術(shù)中存在，在彩色濾光片的制作過程中需要制作平坦層エ藝復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的，在彩色濾光片的制作過程中需要制作平坦層エ藝復(fù)雜的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供ー種彩色濾光片及其的制造方法，該彩色濾光片包括，包括形成于基板上的黑矩陣層，以及形成于黑矩陣層限定的次像素區(qū)域上的顔色層，其中截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的彩色濾光層具有重合的區(qū)域，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域的膜層厚度相同。進(jìn)ー步，黑矩陣層截面形狀為倒臺階形，包括下部寬度較窄的第一子層和上部寬度較寬的第二子層，彩色濾光層的截面形狀為正臺階形。進(jìn)ー步，其中第一子層的感光材料一為正光刻膠，第二子層的感光材料ニ為負(fù)光刻膠；或者第一子層的感光材料ー為負(fù)光刻膠，第二子層的感光材料ニ為正光刻膠。進(jìn)ー步，其中第一子層的感光材料一中和第二子層的感光材料ニ中均包括堿可溶性樹脂，感光材料ー的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料ニ的堿可溶性樹脂的含量，感光材料一和感光材料ニ為，正光刻膠或負(fù)光刻膠。進(jìn)ー步，感光材料ー的堿可溶性樹脂重量百分比為5% -79%，感光材料ニ的堿可溶性樹脂重量百分比為O. 05% -30%。進(jìn)ー步，感光材料ー還包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為O. 5% -67%的分散劑、重量百分比為O. 05% -30%的分散樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶齊U、重量百分比為O. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為O. 01% -2%的改變表面張力的添加劑，感光材料二還包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為O. 5% -67%的分散劑、重量百分比為O. 05% -30%的分散樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶劑、重量百分比為O. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為O. 01% -2%的改變表面張力的添加劑。進(jìn)一步，改變表面張力的添加劑為流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。進(jìn)一步，乙烯基不飽和單體為多官能團(tuán)丙烯酸酯單體。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如前述的彩色濾光片，包括將第一類別光刻膠涂于基板表面；將第二類別光刻膠涂于第一類別光刻膠上，其中第一類別光刻膠為正光刻膠和負(fù)光刻膠中的一種，第二類別光刻膠為正光刻膠和負(fù)光刻膠中的另一種；采用掩模板對所述第二類別光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影；直接對所述第一類別光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層和，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的次像素區(qū)域次像素區(qū)域；在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。進(jìn)一步，將第一類別光刻膠涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將第二類別光刻膠涂于第一類別光刻膠上并再進(jìn)行一次前烘烤。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如前述的彩色濾光片，包括將黑矩陣層的感光材料一涂于基板表面；將黑矩陣感光材料二涂于材料為感光材料一的黑矩陣層上，感光材料一和感光材料二為正光刻膠，或者感光材料一和感光材料二為負(fù)光刻膠，其中感光材料一中和感光材料二中均包括堿可溶性樹脂，感光材料一的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料二的堿可溶性樹脂的含量；采用掩模板對感光材料一和感光材料二進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的次像素區(qū)域；在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。進(jìn)一步，將黑矩陣層的感光材料一涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將黑矩陣感光材料二涂于黑矩陣感光材料一上并再進(jìn)行一次前烘烤。由于黑矩陣層和彩色濾光層具有重合的區(qū)域，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域的膜層厚度相同，從而無需制作平坦層，制造工藝簡單。


圖I為本發(fā)明提供的彩色濾光片結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明提供的彩色濾光片的兩次曝光制造方法流程圖；圖3為本發(fā)明提供的具有次像素區(qū)域的彩色濾光片結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明提供的彩色濾光片的一次曝光制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)施例提供的一個實(shí)施例是ー種彩色濾光片，如圖I所示，包括，形成于基板10上的黑矩陣層20，以及形成于黑矩陣層20限定的次像素區(qū)域上的彩色濾光層30，其中截面為上大下小形狀的黑矩陣層20，和截面為下大上小形狀的彩色濾光層30具有重合的區(qū)域40，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域41的膜層厚度相同。由圖I可知由于重合的區(qū)域40和非重合區(qū)域41的膜層厚度相同，從而無需制作平坦層，簡化了制造エ藝。作為其中的一個優(yōu)選的方案，黑矩陣層20截面形狀為倒臺階形，包括下部寬度較窄的第一子層21和上部寬度較寬的第二子層22，彩色濾光層30的截面形狀為正臺階形。作為其中的一個優(yōu)選的方案，黑矩陣層20截面形狀為上底邊較長下底邊較短的倒梯形。作為其中的一個優(yōu)選的方案，黑矩陣層20截面形狀為倒三角形。本實(shí)施例的一個優(yōu)選的方案是第一子層21和第二子層22采用不同性質(zhì)的光刻膠，光刻膠根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。詳細(xì)的說明就是第一子層21的感光材料ー為正光刻膠，則第二子層22的感光材料ニ就是負(fù)光刻膠，第一子層21的感光材料ー為負(fù)光刻膠,則第二子層的感光材料ニ就是正光刻膠。本實(shí)施例的一個優(yōu)選的方案是第一子層21和第二子層22采用相同性質(zhì)的光刻膠，就是說感光材料一和感光材料ニ均為正光刻膠，或者感光材料一和感光材料ニ均為負(fù)光刻膠，感光材料一和感光材料的不同之處是，兩者的堿可溶性樹脂含量不同，感光材料ー的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料ニ的堿可溶性樹脂的含量。作為較佳的方案，感光材料ー的堿可溶性樹脂重量百分比為5% _79%，感光材料ニ的堿可溶性樹脂重量百分比為O. 05% _30%，這樣在顯影時，采用相同的堿溶劑可以較容易的得到截面較窄的第一子層21和截面較寬的第二子層22，從而得到截面為上大下小形狀的黑矩陣層20。實(shí)際實(shí)施時可以采用如下的組分及比例，感光材料一包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為O. 5 % -67 %的分散劑、重量百分比為O. 05 % -30 %的分散樹脂、重量百分比為5% -79%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2% -25%的こ烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05 % -10 %的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20 % -80 %的溶劑、重量百分比為O. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為O. 01% -2%的改變表面張カ的添加剤。感光材料 ニ包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為O. 5% -67%的分散劑、重量百分比為O. 05% -30%的分散樹脂、重量百分比為O. 05% -30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2% -25%的こ烯基不飽和單體、重量百分比為O. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20 % -80 %的溶劑、重量百分比為O. 05 % -10 %的光起始劑、重量百分比為O. OI % -2 %的改變表面張カ的添加剤。本實(shí)施例中改變表面張カ的添加劑可以采用流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)齊U。こ烯基不飽和單體為多官能團(tuán)丙烯酸酯單體。
本發(fā)明提供的另一個實(shí)施例是一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如前述的彩色濾光片，如圖2所示，包括步驟101、將正光刻膠涂于基板表面。步驟102、將負(fù)光刻膠涂于正光刻膠上。步驟103、采用掩模板對負(fù)光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影。步驟104、直接對正光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層以及次像素區(qū)域。步驟105、在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。本實(shí)施例中是基板上面涂上正光刻膠，正光刻膠上涂有負(fù)光刻膠，采用掩模板置 于負(fù)光刻膠上，對希望保留下來的區(qū)域進(jìn)行曝光，再采用相應(yīng)的溶劑進(jìn)行顯影，由于對于相應(yīng)的溶劑，負(fù)光刻膠曝光后形成不可溶性物質(zhì)，而沒有曝光的區(qū)域?yàn)榭扇苄晕镔|(zhì)，這樣進(jìn)行顯影后曝光區(qū)的負(fù)光刻膠被保留。在步驟104中，不使用掩模板，直接對正光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，由于除去上步驟中保留的負(fù)光刻膠覆蓋區(qū)域以外均被曝光，正光刻膠曝光后形成可溶性物質(zhì)，而沒有曝光的區(qū)域仍然是不可溶性物質(zhì)。同時由于負(fù)光刻膠覆蓋區(qū)域下面的邊緣部分，不可避免的會受到一定的光照，也會形成可溶性物質(zhì)，顯影后正光刻膠保留的區(qū)域就會略小于負(fù)光刻膠保留的區(qū)域，進(jìn)而如圖3所示，在基板10上形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層20以及對應(yīng)上小下大形狀的次像素區(qū)域31。最后如圖I所示，在次像素區(qū)域形成彩色濾光層30。為了保證正光刻膠和負(fù)光刻膠不會相互滲透，將正光刻膠涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將負(fù)光刻膠涂于正光刻膠上并再進(jìn)行一次前烘烤。其中步驟101中，也可以是將負(fù)光刻膠涂于基板表面，同時在步驟102中，將正光刻膠涂于負(fù)光刻膠上。在步驟103中采用掩模板對上層的正光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影。在步驟104中直接對負(fù)光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層以及次像素區(qū)域。本發(fā)明提供的另一個實(shí)施例是一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如前述的彩色濾光片，如圖4所示，包括步驟201、將黑矩陣層的感光材料一涂于基板表面。步驟202、將黑矩陣感光材料二涂于材料為感光材料一的黑矩陣層上。步驟203、采用掩模板對感光材料一和感光材料二進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的次像素區(qū)域。步驟204、在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。本實(shí)施例中感光材料一和感光材料二均為正光刻膠，或者感光材料一和感光材料二均為負(fù)光刻膠，其中感光材料一中和感光材料二中均包括堿可溶性樹脂，感光材料一的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料二的堿可溶性樹脂的含量。以感光材料一和感光材料二均為負(fù)光刻膠為例，米用掩模板對感光材料一和感光材料二進(jìn)行曝光，掩模板置于感光材料二膜層上對希望保留下來的區(qū)域進(jìn)行曝光，再采用相應(yīng)的溶劑進(jìn)行顯影，由于對于相應(yīng)的溶劑，負(fù)光刻膠曝光后形成不可溶性物質(zhì)，而沒有曝光的區(qū)域?yàn)榭扇苄晕镔|(zhì)，這樣進(jìn)行顯影后曝光區(qū)的負(fù)光刻膠被保留，對于本實(shí)施例來說，感光材料一和感光材料二所在膜層的曝光區(qū)相同，由于下面一層感光材料一的堿可溶性樹脂的含量，大于上面一層感光材料二的堿可溶性樹脂的含量。顯影時，下面一層感光材料一被洗去的較多，而上面一層感光材料二被洗去的較少，進(jìn)而如圖3所示，在基板10上形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層20以及對應(yīng)上小下大形狀的次像素區(qū)域31。最后如圖I所示，在次像素區(qū)域形成彩色濾光層30。為了保證正光刻膠和負(fù)光刻膠不會相互滲透，將正光刻膠涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將負(fù)光刻膠涂于正光刻膠上并再進(jìn)行一次前烘烤。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依 然可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片，包括形成于基板上的黑矩陣層，以及形成于黑矩陣層限定的次像素區(qū)域上的彩色濾光層，其特征在于，其中截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的彩色濾光層具有重合的區(qū)域，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域的膜層厚度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，黑矩陣層截面形狀為倒臺階形，包括下部寬度較窄的第一子層和上部寬度較寬的第二子層，彩色濾光層的截面形狀為正臺階形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光片，其特征在于，其中第一子層的感光材料一為正光刻膠，第二子層的感光材料二為負(fù)光刻膠；或者 第一子層的感光材料一為負(fù)光刻膠，第二子層的感光材料二為正光刻膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光片,其特征在于,其中第一子層的感光材料一中和第二子層的感光材料二中均包括堿可溶性樹脂，感光材料一的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料二的堿可溶性樹脂的含量，感光材料一和感光材料二為，正光刻膠或負(fù)光刻膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彩色濾光片，其特征在于，感光材料一的堿可溶性樹脂重量百分比為5% -79%，感光材料二的堿可溶性樹脂重量百分比為0. 05% -30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色濾光片，其特征在于，感光材料一還包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為0.5% -67%的分散劑、重量百分比為0. 05% -30%的分散樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為0. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶劑、重量百分比為0. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為0.01% -2%的改變表面張力的添加劑，感光材料二還包括重量百分比為5% -45%的黑顏料、重量百分比為0.5% -67%的分散劑、重量百分比為0. 05% -30%的分散樹脂、重量百分比為2% -25%的乙烯基不飽和單體、重量百分比為0. 05% -10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為20% -80%的溶劑、重量百分比為0. 05% -10%的光起始劑、重量百分比為0.01% -2%的改變表面張力的添加劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于，改變表面張力的添加劑為流平劑、表面流動控制劑和硅烷偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于，乙烯基不飽和單體為多官能團(tuán)丙烯酸酯單體。
9.一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的彩色濾光片，其特征在于，包括 將第一類別光刻膠涂于基板表面； 將第二類別光刻膠涂于第一類別光刻膠上，其中第一類別光刻膠為正光刻膠和負(fù)光刻膠中的一種，第二類別光刻膠為正光刻膠和負(fù)光刻膠中的另一種； 采用掩模板對所述第二類別光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影； 直接對所述第一類別光刻膠進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層和，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的次像素區(qū)域次像素區(qū)域； 在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，將第一類別光刻膠涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將第二類別光刻膠涂于第一類別光刻膠上并再進(jìn)行一次前烘烤。
11.一種彩色濾光片的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的彩色濾光片，其特征在于，包括 將黑矩陣層的感光材料一涂于基板表面； 將黑矩陣感光材料二涂于材料為感光材料一的黑矩陣層上，感光材料一和感光材料二為正光刻膠，或者感光材料一和感光材料二為負(fù)光刻膠，其中感光材料一中和感光材料二中均包括堿可溶性樹脂，感光材料一的堿可溶性樹脂的含量大于感光材料二的堿可溶性樹脂的含量； 采用掩模板對感光材料一和感光材料二進(jìn)行曝光，并進(jìn)行顯影，形成截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的次像素區(qū)域； 在次像素區(qū)域形成彩色濾光層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，將黑矩陣層的感光材料一涂于基板表面后，進(jìn)行前烘烤，之后將黑矩陣感光材料二涂于黑矩陣感光材料一上并再進(jìn)行一次前烘烤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色濾光片及其制造方法，涉及液晶顯示器領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的，在彩色濾光片的制作過程中需要制作平坦層工藝復(fù)雜的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種彩色濾光片及其制造方法，該彩色濾光片包括，形成于基板上的黑矩陣層，以及形成于黑矩陣層限定的次像素區(qū)域上的彩色濾光層，其中截面為上大下小形狀的黑矩陣層，和截面為下大上小對應(yīng)形狀的彩色濾光層具有重合的區(qū)域，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域的膜層厚度相同，由于黑矩陣層和彩色濾光層具有重合的區(qū)域，且重合區(qū)域的膜層厚度和非重合區(qū)域的膜層厚度相同，從而無需制作平坦層，制造工藝簡單。
文檔編號G03F7/038GK102707357SQ201210050318
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者趙吉生 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司