專利名稱：彩色濾光片及其制造方法，半透半反式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色濾光片技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種彩色濾光片及其制造方法，以及應(yīng)用這種彩色濾光片的半透半反式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器為非自發(fā)光的顯示器，因此液晶顯示面板必須搭配光源，如背光源、前光源或外界光源，方可進(jìn)行影像的顯示。依照光源的利用方式不同，可將液晶顯示器分為穿透式液晶顯示器、反射式液晶顯示器和半透半反式液晶顯示器三種。目前，由于半透半反式液晶顯示器能夠同時運(yùn)用外界光源和背光源所提供的光線，有利于應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品上，因此已經(jīng)逐漸受到矚目。常見的半透半反式液晶顯示器包括彩色濾光片基板，彩色濾光片基板上設(shè)置有半透半反層和與之相對的彩色濾光片，所述半透半反層包括穿透區(qū)和反射區(qū)，其中反射區(qū)上·具有用于將外界光源的光線進(jìn)行反射的反射電極或是反射層。來自外界的光線經(jīng)過彩色濾光片入射到反射區(qū)，經(jīng)反射區(qū)反射的光線經(jīng)過彩色濾光片再出射，即經(jīng)過彩色濾光片兩次；相對地，穿透區(qū)中的光線由背光源直接射出而只經(jīng)過彩色濾光片一次。此時，半透半反式液晶顯示器的反射區(qū)和穿透區(qū)所顯示的色彩有不協(xié)調(diào)的情形發(fā)生。為了改善上述色彩不協(xié)調(diào)的情形，可以在彩色濾光片中與反射區(qū)相對的色素層上開設(shè)光孔，光線通過光孔入射至反射區(qū)，反射區(qū)上設(shè)置的反射電極或反射層對光線具有漫反射作用。經(jīng)過漫反射后的光線入射至光孔周圍的反射區(qū)上的色素層，經(jīng)過彩色濾光片一次就出射，因此改善了反射區(qū)和穿透區(qū)所顯示的色彩不協(xié)調(diào)的情形。在彩色濾光片中與反射區(qū)相對的色素層上開設(shè)光孔的方法簡單易行，如圖I所示，但是光孔在涂覆平坦保護(hù)層之后形成凹坑440，為了減小凹坑的深度，傳統(tǒng)的方法是增厚平坦保護(hù)層；在平坦保護(hù)層增厚的一定范圍內(nèi)，隨著平坦保護(hù)層的增厚，凹坑的深度減??；但是，在平坦保護(hù)層增厚到一定程度后，凹坑的深度不會隨著平坦保護(hù)層的增厚而減??；凹坑的存在導(dǎo)致平坦保護(hù)層無法完全平坦化，導(dǎo)致在半透半反式液晶顯示器在實現(xiàn)對盒后，對盒間隙不均勻，從而引起灰階偏轉(zhuǎn)和反射區(qū)反射率降低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種彩色濾光片及其制造方法，和采用這種彩色濾光片的半透半反式液晶顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中彩色濾光片的平坦保護(hù)層上存在凹坑的技術(shù)問題。一種彩色濾光片，包括透明基底；形成于透明基底表面上并將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的多個分隔物；與分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層；形成于至少一個濾光區(qū)上的色素層中的光孔；還包括至少設(shè)于所述色素層和所述光孔上方的平坦保護(hù)層；其中，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平。優(yōu)選地，還包括柱狀隔墊物，所述柱狀隔墊物位于所述分隔物上方，且其上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。優(yōu)選地，所述柱狀隔墊物與所述平坦保護(hù)層是一體化的。優(yōu)選地，所述分隔物是光刻膠分隔物或黑矩陣。本發(fā)明還提供一種彩色濾光片的制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于凹坑的存在導(dǎo)致平坦保護(hù)層無法完全平坦化的問 題；一種彩色濾光片的制造方法，包括以下步驟在透明基底表面上形成將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的多個分隔物；形成與所述分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層；在至少一個濾光區(qū)上的所述色素層中形成光孔；形成覆蓋所述分隔物、所述色素層和所述光孔的光刻膠層；通過灰階掩膜版對所述光刻膠層進(jìn)行一次曝光，形成分布在所述色素層上方的部分的平坦保護(hù)層，以及分布在各個光孔上方的部分的平坦保護(hù)層；其中，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平。優(yōu)選地，通過灰階掩膜版對光刻膠層曝光的同時，還形成分布在分隔物上方的柱狀隔墊物，且所述柱狀隔墊物的上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。優(yōu)選地，對所述分隔物上方的光刻膠進(jìn)行完全曝光，對所述色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=H4/H3XA，對所述光孔上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=(H2+H4)/H3XA，其中，A為完全曝光的曝光量，H2為所述色素層的厚度，H3為所述分隔物上方的光刻膠的厚度，H4為所述平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分的厚度，H2+H4為所述平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分的厚度。優(yōu)選地，所述分隔物是光刻膠分隔物或黑矩陣。本發(fā)明還提供一種半透半反式液晶顯示裝置，降低了引起灰階偏轉(zhuǎn)和反射區(qū)反射率降低等問題的幾率。一種半透半反式液晶顯示裝置，包括上述任一項所述的彩色濾光片。本發(fā)明提供的彩色濾光片，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于凹坑的存在導(dǎo)致平坦保護(hù)層無法完全平坦化的問題。本發(fā)明提供的彩色濾光片的制造方法，通過一次曝光光刻膠形成平坦保護(hù)層且使所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平；解決了現(xiàn)有技術(shù)中彩色濾光片的平坦保護(hù)層上存在凹坑的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的半透半反式液晶顯示裝置，采用本發(fā)明提供的的彩色濾光片，使得半透半反式液晶顯示裝置實現(xiàn)對盒后，對盒間隙均勻，從而降低了引起灰階偏轉(zhuǎn)和反射區(qū)反射率降低等問題的幾率。


圖I為傳統(tǒng)的彩色濾光片光孔在涂覆平坦保護(hù)層之后形成凹坑的示意圖；圖2為本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法的流程圖；圖3為本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法在透明基底上形成分隔物，色素層和光孔后的不意圖；圖4為本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法在形成覆蓋分隔物、色素層和光孔的光刻膠層的示意圖；圖5為本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法在通過灰階掩膜版進(jìn)行一次曝光，最終制造出包括平坦保護(hù)層的彩色濾光片的示意圖；圖6為圖5所示彩色濾光片和圖4所示光刻膠層的局部對比放大圖；
圖7為本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法在通過灰階掩膜版進(jìn)行一次曝光，最終制造出包括柱狀隔墊物和平坦保護(hù)層的彩色濾光片的示意圖。主要部件的附圖標(biāo)記說明如下100透明基底，200分隔物，300色素層，310光孔，400光刻膠層，410平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分，420平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分，430柱狀隔墊物，440凹坑。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的第一個實施例的彩色濾光片的制造方法，如圖2所示，包括在透明基底表面上形成將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的多個分隔物；形成與分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層；在至少一個濾光區(qū)上的色素層中形成光孔；此時，如圖3所示，在透明基底100上形成分隔物200，色素層300和光孔310 ；形成覆蓋分隔物、色素層和光孔的光刻膠層；此時，如圖4所示，在光刻膠層400上與光孔相對的位置形成凹坑440 ；通過灰階掩膜版對光刻膠層400進(jìn)行一次曝光，如圖5所示，光固化后的光刻膠形成平坦保護(hù)層，平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分410，以及平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分420，其中，所述位于色素層上方的平坦保護(hù)層的部分410的上表面與位于光孔上方的平坦保護(hù)層的部分420的上表面相平。本實施例的彩色濾光片的制造方法，通過一次曝光光刻膠形成平坦保護(hù)層且所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平；解決了現(xiàn)有技術(shù)中彩色濾光片的平坦保護(hù)層上存在凹坑的技術(shù)問題。進(jìn)一步地，通過灰階掩膜版對光刻膠層曝光的同時，還形成分布在分隔物上方的柱狀隔墊物430，且所述柱狀隔墊物的上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。這樣通過一次曝光得到柱狀隔墊物和平坦保護(hù)層，省略了柱狀隔墊物的制造工序。進(jìn)一步地，對所述分隔物上方的光刻膠進(jìn)行完全曝光，對色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=H4/H3XA，對所述光孔上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=(H2+H4)/H3XA，A為完全曝光的曝光量，如圖6所示，Hl為分隔物的厚度，H2為色素層的厚度，H3為分隔物上方的光刻膠的厚度，H4為平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分410的厚度，H2+H4為平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分420的厚度。經(jīng)過這樣的曝光，對色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光后去掉的高度H=H1+H3-(H2+H4)，且H > h，h為凹坑的深度，色素層上方的光刻膠經(jīng)曝光顯影后，色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光后去掉的光刻膠的高度大于凹坑的深度。本實施例的彩色濾光片的制造方法，通過對色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量和對光孔上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量進(jìn)行精確的控制，實現(xiàn)通過一次曝光得到柱狀隔墊物，厚度為H4的平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分和厚度為H2+H4的平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法有效減小凹坑的技術(shù)問題；同時通過一次曝光得到柱狀隔墊物和平坦保護(hù)層，減少了制造工序。需要說明的是，分隔物可以是光刻膠分隔物或黑矩陣等，分隔物的形式并不限于本實施例中列舉的這幾種，只要可以實現(xiàn)在所述透明基底上分隔出多個濾光區(qū)的即可。 下面以一個具體的例子進(jìn)行說明分隔物的厚度Hl=I微米，色素層的厚度H2=l. 5微米，分隔物上方的光刻膠的厚度是H3=4. 5微米，凹坑的深度h=0. 5微米；通過濾光片的制造方法制造出來的濾光片，要求平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分410的厚度H4=l. 5微米，平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分420的厚度H2+H4=l. 5微米+1. 5微米=3微米；完全曝光即100%曝光，對分隔物上方的光刻膠進(jìn)行100%曝光，對應(yīng)的曝光量為A，分隔物上方厚度為4. 5微米的光刻膠的全部形成柱狀隔墊物；平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分410的厚度H4=l. 5微米，即色素層上方有厚度為I. 5微米光刻膠經(jīng)曝光顯影后形成厚度為I. 5微米的平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分，對色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=H4/H3XA=L 5/4. 5XA=1/3XA ；平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分420的厚度H2+H4=3微米，即對光孔上方有厚度為3微米光刻膠經(jīng)曝光顯影后形成厚度為3微米的平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分，對光孔上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=(H2+H4)/H3XA=3/4. 5XA=2/3XA0本發(fā)明的第二個實施例的濾光片，是運(yùn)用第一個實施例的濾光片的制造方法制造出的濾光片，如圖7所示，濾光片包括透明基底100 ；形成于透明基底表面上并將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的分隔物；與分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層300 ；形成于至少一個濾光區(qū)上的色素層中的光孔；至少設(shè)于所述色素層和所述光孔上方的平坦保護(hù)層；其中，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分410的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分420的上表面相平。本實施例的濾光片，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分410的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分420的上表面相平，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于凹坑的存在導(dǎo)致平坦保護(hù)層無法完全平坦化的問題。
進(jìn)一步地，如圖7所示，還包括柱狀隔墊物430，所述柱狀隔墊物430形成于分隔物200上方，所述柱狀隔墊物的上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。進(jìn)一步地，所述柱狀隔墊物和平坦保護(hù)層是一體化的。一體化的柱狀隔墊物和平坦保護(hù)層，可以固定柱狀隔墊物，防止柱狀隔墊物錯位導(dǎo)致顯示效果不均勻。進(jìn)一步地，所述分隔物是光刻膠分隔物或黑矩陣。本發(fā)明的第三個實施例的半透半反式液晶顯示裝置，包括陣列基板和濾光片基板，所述濾光片基板上設(shè)置有彩色濾光片，所述彩色濾光片采用第二個實施例中的濾光片。本實施例的半透半反式液晶顯示裝置，采用第二個實施例的濾光片，使得半透半 反式液晶顯示裝置實現(xiàn)對盒后，對盒間隙均勻，從而降低了引起灰階偏轉(zhuǎn)和反射區(qū)反射率降低等問題的幾率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片,包括 透明基底； 形成于透明基底表面上并將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的多個分隔物； 與所述分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層； 形成于至少一個濾光區(qū)上的所述色素層中的光孔； 其特征在于，還包括 至少設(shè)于所述色素層和所述光孔上方的平坦保護(hù)層； 其中，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，還包括柱狀隔墊物，所述柱狀隔墊物位于所述分隔物上方，且其上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色濾光片，其特征在于，所述柱狀隔墊物與所述平坦保護(hù)層是一體化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的彩色濾光片，其特征在于；所述分隔物是光刻膠分隔物或黑矩陣。
5.一種彩色濾光片的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 在透明基底表面上形成將透明基底表面分隔為多個濾光區(qū)的多個分隔物； 形成與所述分隔物交替分布并覆蓋每個濾光區(qū)的色素層； 在至少一個濾光區(qū)上的所述色素層中形成光孔； 形成覆蓋所述分隔物、所述色素層和所述光孔的光刻膠層； 通過灰階掩膜版對所述光刻膠層進(jìn)行一次曝光，形成分布在所述色素層上方的部分的平坦保護(hù)層，以及分布在各個光孔上方的部分的平坦保護(hù)層；其中，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，通過灰階掩膜版對光刻膠層曝光的同時，還形成分布在分隔物上方的柱狀隔墊物，且所述柱狀隔墊物的上表面高于所述平坦保護(hù)層的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，對所述分隔物上方的光刻膠進(jìn)行完全曝光，對所述色素層上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=H4/H3 X A，對所述光孔上方的光刻膠進(jìn)行曝光的曝光量=(H2+H4) /H3 X A，其中，A為完全曝光的曝光量，H2為所述色素層的厚度，H3為所述分隔物上方的光刻膠的厚度，H4為所述平坦保護(hù)層位于色素層上方的部分的厚度，H2+H4為所述平坦保護(hù)層位于光孔上方的部分的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述分隔物是光刻膠分隔物或黑矩陣。
9.一種半透半反式液晶顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-4任一項所述的彩色濾光片。
全文摘要
本發(fā)明涉及彩色濾光片技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種彩色濾光片及其制造方法和采用了這種彩色濾光片的半透半反式液晶顯示裝置，以解決彩色濾光片的平坦保護(hù)層上存在凹坑的問題。制造方法包括在透明基底表面上形成分隔物；形成色素層；在色素層中形成光孔；形成覆蓋分隔物、色素層和光孔的光刻膠層；通過灰階掩膜版進(jìn)行一次曝光形成平坦保護(hù)層，所述平坦保護(hù)層位于所述色素層上方的部分的上表面與所述平坦保護(hù)層位于所述光孔上方的部分的上表面相平。通過上述方法制造的濾光片及采用這種彩色濾光片的半透半反式液晶顯示裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中彩色濾光片的平坦保護(hù)層上存在凹坑的技術(shù)問題。
文檔編號G03F7/00GK102879947SQ20121036582
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者齊永蓮, 王燦, 惠官寶, 薛建設(shè) 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司