專利名稱：彩色濾光片和彩色濾光片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器領(lǐng)域，特別是指一種彩色濾光片和彩色濾光片的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)為非主動(dòng)發(fā)光的原件,必須透過(guò)內(nèi)部的背光源提供光源，搭配驅(qū)動(dòng)IC與液晶控制，形成黑、白兩色的灰階顯示，再透過(guò)彩色濾光
片(Color Filter, CF)的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色層形成彩色顯示畫(huà)面，因此，彩色濾光片為液晶顯示器彩色化的關(guān)鍵零部件。彩色濾光片為達(dá)到高分辨率、高色彩對(duì)比度以及為避免出現(xiàn)IXD各次像素間漏光現(xiàn)象的出現(xiàn)，利用黑矩陣(Black Matrix, BM)將紅、綠、藍(lán)三種顏色層分別隔開(kāi)。傳統(tǒng)技術(shù)中運(yùn)用顏料分散法制造黑矩陣時(shí)，如果黑矩陣太厚會(huì)使黑矩陣曝光不完全，而且，傳統(tǒng)碳黑樹(shù)脂材料在曝光顯影后表面的平整度不好，當(dāng)以噴墨法制造彩色濾光片時(shí)，墨水較容易潤(rùn)濕不平整的表面，因此，要求黑矩陣的厚度相對(duì)較薄。但是較薄的黑矩陣容易使相鄰的顏色墨水發(fā)生混色現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種彩色濾光片和彩色濾光片的制造方法，使得制造彩色濾光片的黑矩陣時(shí)，相鄰的顏色墨水不會(huì)混色。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下—方面，提供一種彩色濾光片，包括基板；位于所述基板上的擋墻型黑矩陣層，所述擋墻型黑矩陣層限定次像素區(qū)域；所述擋墻型黑矩陣層包括遮光層和位于所述遮光層上的擋墻層；位于所述次像素區(qū)域中的顏色層。所述擋墻型黑矩陣層的材料為含黑顏料的正型光刻膠。所述擋墻層的截面形狀為梯形、矩形或三角形。所述擋墻層的邊緣的范圍不超出所述遮光層的邊緣的范圍。所述擋墻層的寬度不超出所述遮光層的寬度。所述擋墻型黑矩陣層由一次曝光工藝形成。另一方面，提供一種彩色濾光片的制造方法，其特征在于，包括提供一基板；在所述基板上設(shè)置一層黑矩陣材料；對(duì)所述黑矩陣材料進(jìn)行曝光，形成擋墻型黑矩陣層。所述黑矩陣材料為含黑顏料的正型光刻膠。所述對(duì)所述黑矩陣材料進(jìn)行曝光，形成擋墻型黑矩陣層的步驟包括
采用帶半透膜的掩模板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行半掩膜曝光，所述掩模板包括完全曝光區(qū)、未曝光區(qū)以及灰度曝光區(qū)；通過(guò)顯影工藝，去掉被曝光的所述光刻膠，形成擋墻層、遮光層以及次像素區(qū)域，所述擋墻層對(duì)應(yīng)所述未曝光區(qū)，所述遮光層對(duì)應(yīng)所述灰度曝光區(qū)。所述的彩色濾光片的制造方法，還包括通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層。所述通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層的步驟之前，還包括通過(guò)灰化工藝，處理所述擋墻層和所述遮光層，使得所述擋墻層和所述遮光層變薄為預(yù)定厚度。所述掩模板中，所述未曝光區(qū)的周圍設(shè)置有所述灰度曝光區(qū)，使得所述擋墻層的 邊緣的范圍不超過(guò)所述遮光層的邊緣的范圍。所述掩模板中，所述灰度曝光區(qū)的灰度值預(yù)先設(shè)置，使得所述擋墻層的截面形狀為梯形、矩形或三角形。本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果彩色濾光片包括擋墻型黑矩陣層，所述擋墻型黑矩陣層包括遮光層和位于所述遮光層上的擋墻層，因此，制造彩色濾光片的黑矩陣時(shí)，相鄰的顏色墨水由于擋墻層的隔離而不會(huì)發(fā)生混色現(xiàn)象。


圖I為本發(fā)明所述的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層的一實(shí)施例的俯視圖；圖2為本發(fā)明所述的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層的另一實(shí)施例的俯視圖；圖3為圖I或圖2所示的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層a-a’的截面示意圖；圖4為圖I或圖2所示的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層b_b’的截面示意圖；圖5為本發(fā)明所述的彩色濾光片的制備方法的一實(shí)施例的流程示意圖；圖6(a)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中基板的示意圖；圖6(b)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中基板上設(shè)置光刻膠的示意圖；圖6(c)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中曝光的示意圖；圖6(d)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中曝光后的示意圖；圖6(e)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中顯影后的示意圖；圖6(f)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法制造的彩色濾光片的示意圖。
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(wèn)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。圖I為本發(fā)明所述的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層的一實(shí)施例的俯視圖，圖2為本發(fā)明所述的彩色濾光片的擋墻型黑矩陣層的另一實(shí)施例的俯視圖；圖2與圖I不同的是，圖2的實(shí)施例中，擋墻層延伸并交錯(cuò)設(shè)置。圖3為圖I或圖I所示的擋墻型黑矩陣層a-a’的截面示意圖；圖4為圖I或圖2所示的擋墻型黑矩陣層b-b’的截面示意圖；圖6 (f)為采用本發(fā)明的方法制造的彩色濾光片的示意圖。以下結(jié)合圖I、圖2、圖3、圖4以及圖6(f)，描述本發(fā)明所述的一種彩色濾光片，包括基板10 ；位于所述基板10上的擋墻型黑矩陣層22，所述擋墻型黑矩陣層22限定次像素區(qū)域21 ;所述擋墻型黑矩陣層22包括遮光層41和位于所述遮光層上的擋墻層42 ；位于所述次像素區(qū)域21中的顏色層，也就是說(shuō)，填充到所述次像素區(qū)域21中的彩色墨水形成顏色層。所述顏色層，分別為紅顏色層51、藍(lán)顏色層52、綠顏色層53。可選的，所述擋墻型黑矩陣層的材料為含黑顏料的正型光刻膠。所述擋墻型黑矩陣層22由一次曝光工藝形成，也就是說(shuō)，遮光層41和位于所述遮光層上的擋墻層42由涂覆于所述基板10上的光刻膠通過(guò)一次曝光工藝形成。
如圖3和圖4所示，所述擋墻層42的邊緣的范圍不超出所述遮光層41的邊緣的范圍。可選的，所述遮光層41和所述擋墻層42形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，擋墻層42的寬度小于遮光層41的寬度。可選的，所述擋墻層42的截面形狀為梯形、矩形或三角形，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，本發(fā)明中擋墻層42的截面形狀不限于此。上述方案中，擋墻型黑矩陣層具有擋墻層，可防止噴墨時(shí)彩色墨水濺射而互相混色；所述擋墻層42的邊緣的范圍不超出所述遮光層41的邊緣的范圍，可以防止顏色層烘烤后體積收縮與黑矩陣產(chǎn)生間隙，從而導(dǎo)致漏光現(xiàn)象，解決了液晶顯示器對(duì)比度降低的問(wèn)題。所述擋墻型黑矩陣層的材料為含黑顏料的正型光刻膠。也就是說(shuō)，本發(fā)明采用含黑色顏料的正型光刻膠為擋墻型黑矩陣涂層的材料。黑色顏料能夠提高黑矩陣的高光密度，并降低黑矩陣的反射率，從而實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度。本發(fā)明采用正型光刻膠，因此本發(fā)明能夠采用半透膜掩膜法曝光工藝實(shí)現(xiàn)圖案化。經(jīng)過(guò)半透膜掩膜法曝光后，正型光刻膠形成未曝光區(qū)、半曝光區(qū)(灰度曝光區(qū))和完全曝光區(qū)，在顯影時(shí)未曝光區(qū)光刻膠不被顯影，半曝光區(qū)光刻膠大約被顯影35% -45%，完全曝光區(qū)的光刻膠完全被剝離，從而形成擋墻層、遮光層以及次像素區(qū)域。本發(fā)明采用含黑色顏料的正型光刻膠為黑矩陣涂層材料，與傳統(tǒng)的黑矩陣材料相比較，可以減少工藝步驟，并且有更高的工藝可靠度。如圖5所示，為本發(fā)明所述的一種彩色濾光片的制造方法的一實(shí)施例，包括步驟61，提供一基板；步驟62，在所述基板上設(shè)置一層黑矩陣材料；步驟63，對(duì)所述黑矩陣材料進(jìn)行曝光，形成擋墻型黑矩陣層。可選的，所述黑矩陣材料為含黑顏料的正型光刻膠，相應(yīng)的，步驟43包括采用帶半透膜的掩模板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行半掩膜曝光，所述掩模板包括完全曝光區(qū)、未曝光區(qū)以及灰度曝光區(qū)；通過(guò)顯影工藝，去掉被曝光的所述光刻膠，形成擋墻層、遮光層以及次像素區(qū)域，所述擋墻層對(duì)應(yīng)所述未曝光區(qū)，所述遮光層對(duì)應(yīng)所述灰度曝光區(qū)?？蛇x的，所述方法還包括步驟64，通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層。本發(fā)明所述的一種彩色濾光片的制造方法的另一實(shí)施例，包括步驟71，提供一基板10 ；步驟72，在所述基板10上設(shè)置一層光刻膠20 ；步驟73，采用帶半透膜的掩模板對(duì)所述光刻膠20進(jìn)行半掩膜曝光，所述掩模板包括完全曝光區(qū)(圖中未不出)、未曝光區(qū)31以及灰度曝光區(qū)32 ；步驟74，通過(guò)顯影工藝，去掉被曝光的所述光刻膠，形成擋墻層42、遮光層41以及次像素區(qū)域21，所述擋墻層42對(duì)應(yīng)所述未曝光區(qū)31，所述遮光層41對(duì)應(yīng)所述灰度曝光區(qū)32 ；步驟7，通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)21內(nèi)，形成多個(gè)顏色層，分別為紅顏色層51、藍(lán)顏色層52、綠顏色層53。可選的，在另一實(shí)施例中，所述通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層的步驟之前，還包括通過(guò)灰化工藝，處理所述擋墻層和所述遮光層，使得所述擋墻層和所述遮光層變薄為預(yù)定厚度。所述光刻膠為含黑顏料的正型光刻膠。 如圖6(c)所示，所述掩模板中，所述未曝光區(qū)31的周圍設(shè)置有所述灰度曝光區(qū)32，使得所述擋墻層42的邊緣的范圍不超過(guò)所述遮光層41的邊緣的范圍?？蛇x的，所述遮光層41和擋墻層42形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，擋墻層42的寬度小于遮光層41的寬度；可選的，所述掩模板中，所述灰度曝光區(qū)的灰度值預(yù)先設(shè)置，使得所述擋墻層的截面形狀為梯形、矩形或三角形。所述灰度曝光區(qū)的灰度值可以為漸變，相應(yīng)的，擋墻層的截面形狀為梯形或三角形。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，本發(fā)明中，擋墻層的截面形狀不限于此，滿足所述擋墻層42的邊緣的范圍不超過(guò)所述遮光層41的邊緣的范圍即可。圖6(a)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中基板的示意圖；圖6(b)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中基板上設(shè)置光刻膠的示意圖；圖6(()為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中曝光的示意圖；圖6((1)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中曝光后的示意圖；圖6(0為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法中顯影后的示意圖；圖6(f)為采用本發(fā)明的彩色濾光片的制備方法制造的彩色濾光片的示意圖。以下結(jié)合圖6(a)至圖6(f)，描述本發(fā)明所述的彩色濾光片的制造方法的另一實(shí)施例，包括首先，如圖6(a)所示，提供一基板10 ；然后，如圖6(b)所示，在該基板10上旋涂或刮涂一層含黑顏料的正型光刻膠20 ；然后，如圖6(c)所示，使用UV光30通過(guò)半透膜掩膜法進(jìn)行曝光，具體為采用帶半透膜的掩模板進(jìn)行半掩膜曝光，掩模板包括完全曝光區(qū)(圖中未示出)、灰度曝光區(qū)32 (也就是半透膜)以及未曝光區(qū)31 (也就是不透光區(qū))，分別對(duì)應(yīng)次像素區(qū)21、除擋墻層以外的遮光層區(qū)41、擋墻層區(qū)42。如圖6(d)所示，示出了受光照感應(yīng)的部分光刻膠界定了次像素區(qū)21的范圍。然后，如圖6(e)所示，如曝光后，受光照感應(yīng)的部分光刻膠用顯影液顯影后，形成多個(gè)次像素區(qū)21和擋墻型黑矩陣層22。然后，用灰化工藝(Ashing)處理?yè)鯄π秃诰仃噷?2涂層，使其具有適當(dāng)?shù)暮穸?，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，該步驟為可選(圖中未示出)。然后，如圖6(f)所示，用噴墨法將彩色墨水噴入(或者滴入)相應(yīng)的次像素區(qū)21內(nèi)，固化形成多個(gè)顏色層41。彩色墨水分別為紅、藍(lán)、綠，相應(yīng)的，顏色層分別為紅顏色層51、藍(lán)顏色層52、綠顏色層53。
本發(fā)明所述的彩色濾光片的制造方法，采用半透膜掩膜曝光法制備該擋墻型黑矩陣層，可以達(dá)到使用噴墨工藝的彩色濾光片制程中的傳統(tǒng)黑矩陣與擋墻雙層結(jié)構(gòu)的效果，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，充分體現(xiàn)了噴墨法制造彩色濾光片的制程工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過(guò)半透膜(Halftone)掩膜曝光法經(jīng)一次圖案化工藝制備擋墻型黑矩陣層，也就是說(shuō)，由于采用半透膜掩膜法對(duì)黑色光刻膠涂層進(jìn)行曝光，只用一次圖案化處理得到擋墻型黑矩陣層。該擋墻型黑矩陣層包括底部的遮光層和位于遮光層之上的擋墻層，避免了嗔墨時(shí)彩色墨水混色，可以滿足嗔墨法制造彩色濾光片的要求，提聞了良品率和生廣效率。本發(fā)明具有以下有益效果I.本發(fā)明中，彩色濾光片包括擋墻型黑矩陣層，所述擋墻型黑矩陣層包括遮光層 和位于所述遮光層上的擋墻層，因此，制造彩色濾光片的黑矩陣時(shí)，相鄰的顏色墨水由于擋墻層的隔離而不會(huì)發(fā)生混色現(xiàn)象。2.現(xiàn)有技術(shù)中，黑矩陣的材料是樹(shù)脂或者氧化鉻等材料。本發(fā)明使用含黑顏料的光刻膠制造黑矩陣。黑色顏料能夠提高黑矩陣的高光密度，并降低黑矩陣的反射率，從而實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度，并且，可以減少一種原材料的使用，降低成本，簡(jiǎn)化工藝。3.本發(fā)明中，包括遮光層和位于所述遮光層上的擋墻層的擋墻型黑矩陣層由一次曝光工藝形成，制程簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了工藝。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括如上述方法實(shí)施例的步驟，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，如磁碟、光盤、只讀存 儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。在本發(fā)明各方法實(shí)施例中，所述各步驟的序號(hào)并不能用于限定各步驟的先后順序，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，對(duì)各步驟的先后變化也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種彩色濾光片,其特征在于,包括 基板； 位于所述基板上的擋墻型黑矩陣層，所述擋墻型黑矩陣層限定次像素區(qū)域；所述擋墻型黑矩陣層包括遮光層和位于所述遮光層上的擋墻層； 位于所述次像素區(qū)域的顏色層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，所述擋墻型黑矩陣層的材料為含黑顏料的正型光刻膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，所述擋墻層的截面形狀為梯形、矩形或三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，所述擋墻層的邊緣的范圍不超出所述遮光層的邊緣的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彩色濾光片，其特征在于，所述擋墻層的寬度不超出所述遮光層的覽度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的彩色濾光片，其特征在于，所述擋墻型黑矩陣層由一次曝光工藝形成。
7.一種彩色濾光片的制造方法，其特征在于，包括 提供一基板； 在所述基板上設(shè)置一層黑矩陣材料； 對(duì)所述黑矩陣材料進(jìn)行曝光，形成擋墻型黑矩陣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述黑矩陣材料為含黑顏料的正型光刻膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述對(duì)所述黑矩陣材料進(jìn)行曝光，形成擋墻型黑矩陣層的步驟包括 采用帶半透膜的掩模板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行半掩膜曝光，所述掩模板包括完全曝光區(qū)、未曝光區(qū)以及灰度曝光區(qū)； 通過(guò)顯影工藝，去掉被曝光的所述光刻膠，形成擋墻層、遮光層以及次像素區(qū)域，所述擋墻層對(duì)應(yīng)所述未曝光區(qū)，所述遮光層對(duì)應(yīng)所述灰度曝光區(qū)。
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，還包括通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，所述通過(guò)噴墨工藝，將彩色墨水分別噴入所述次像素區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)顏色層的步驟之前，還包括 通過(guò)灰化工藝，處理所述擋墻層和所述遮光層，使得所述擋墻層和所述遮光層變薄為預(yù)定厚度。
12.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，所述掩模板中，所述未曝光區(qū)的周圍設(shè)置有所述灰度曝光區(qū)，使得所述擋墻層的邊緣的范圍不超過(guò)所述遮光層的邊緣的范圍。
13.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，所述掩模板中，所述灰度曝光區(qū)的灰度值預(yù)先設(shè)置，使得所述擋墻層的截面形狀為梯形、矩形或三角形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色濾光片和彩色濾光片的制造方法，涉及液晶顯示器領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中在制造彩色濾光片的黑矩陣時(shí)，相鄰的顏色墨水會(huì)發(fā)生混色現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題而發(fā)明。所述的彩色濾光片包括基板；位于所述基板上的擋墻型黑矩陣層，所述擋墻型黑矩陣層限定次像素區(qū)域；所述擋墻型黑矩陣層包括遮光層和位于所述遮光層上的擋墻層；填充到所述次像素區(qū)域中的顏色層。本發(fā)明應(yīng)用于彩色濾光片制造，使得制造彩色濾光片的黑矩陣時(shí)，相鄰的顏色墨水不會(huì)混色。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102707352SQ20111009834
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者李琳, 舒適, 薛建設(shè), 趙吉生, 陸金波 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司