一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置的製作方法

2023-05-03 01:01:46 1

專利名稱：一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置。
背景技術：
在TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜電晶體液晶顯示器)中，液晶顯示面板是由彩膜基板和陣列基板對盒而成的，且液晶層夾設在彩膜基板和陣列基板之間。為了保證液 晶層的厚度的均一性，需要設置隔墊物。在目前的隔墊物設計中，通常採用主隔墊物和副隔墊物相結合的結構。如圖I所示，彩膜基板100包括基板11、黑矩陣12、彩膜13、絕緣層16、公共電極層17，主隔墊物18和副隔墊物19。其中，彩膜13包括按順序排列的紅綠藍三種濾光層(三種濾光層在圖示中分別用不同的填充標識)。另外，主隔墊物18與副隔墊物19的高度不同，主隔墊物的高度為Cl1，副隔墊物的高度d2，且Cl1比d2大；主隔墊物18用來控制液晶層的厚度，副隔墊物19是在液晶顯示面板受到外界壓力時，與主隔墊物18共同承壓，使得液晶層保持一定厚度。但是，在製造上述主隔墊物18和副隔墊物19的過程中，若採用負性光刻膠作為製造隔墊物的材料，則在主隔墊物18的對應位置所需要的曝光量較大，在副隔墊物19的對應位置所需要的曝光量較小；對於同一層材料進行曝光量不同的光刻工藝時，現有技術中通常採用半透光(Half-tone)或灰階(Gray-tone)工藝；在半透光或灰階工藝中，曝光量的微小變化會嚴重影響工藝的結果，即很容易出現副隔墊物的高度不均等問題，從而影響產品的良率。

發明內容
本發明的實施例提供一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置，用以提高產品的良率。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案一方面，提供一種彩膜基板，包括黑矩陣和彩膜；在所述黑矩陣正對區域內設置有至少一個主隔墊物和至少一個副隔墊物；其特徵在於，在所述主隔墊物和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且所述主隔墊物和所述副隔墊物的高度相同。一方面，提供一種彩膜基板的製造方法，包括利用構圖工藝，在透明基板上形成黑矩陣；利用構圖工藝，在形成黑矩陣的基板上形成增高層和至少三種濾光層；在形成所述濾光層和所述增高層的基板上，製作高度相同的主隔墊物和副隔墊物，其中，所述主隔墊物設置在所述增高層正對的位置上。一方面，提供一種液晶顯示裝置，包括上述的彩膜基板。本發明實施例提供一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置，在主隔墊物和黑矩陣之間且與主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且主隔墊物和副隔墊物的高度相同；以透明基板所在平面為參考面，主隔墊物比副隔墊物高出上述的預定厚度，該預定厚度為現有技術中所需要的主隔墊物與副隔墊物的高度差，主、副隔墊物高度相同，從而可以利用普通掩膜板的光刻工藝，相對於現有技術中採用半透光(Half-tone)或灰階(Gray-tone)工藝，降低了工藝難度，提高了產品的良率。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中彩膜基板的截面圖；圖2為本發明實施例中彩膜基板的截面圖；圖3、圖4、圖5為本發明實施例彩膜基板製造過程的示意圖。附圖標記100-彩膜基板；11-透明基板；12-黑矩陣；13_彩膜；131-紅色濾光層；132_綠色濾光層；133_藍色濾光層；16_絕緣層；17_公共電極層；18_主隔墊物；19_副隔墊物；21-第一增高層；22_第二增高層。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。如圖2所示，本發明實施例提供一種彩膜基板100，包括黑矩陣12和彩膜13 ;在所述黑矩陣12正對區域內設置有至少一個主隔墊物18和至少一個副隔墊物19 ;在所述主隔墊物18和所述黑矩陣12之間且與所述主隔墊物18正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且所述主隔墊物18和所述副隔墊物19的高度相同。其中，增高層的預定厚度優選的為圖I中所需的主隔墊物18與副隔墊物19的高度差(Cl1-Cl2)tj另外，增高層可以是黑矩陣材料、製作彩膜的材料等材料中的任一種製成。通過設置該增高層，可以保證在主隔墊物18和副隔墊物19發揮其各自作用的情況下，使得主副隔墊物的高度相同。這樣就便於利用普通掩膜板的光刻工藝(只可以對待圖案化的薄膜，按照圖案所需進行完全去除或完全保留的光刻工藝)製作主副隔墊物，從而降低了工藝難度，提高了產品的良率。進一步的，所述彩膜基板100還包括覆蓋所述黑矩陣12和所述彩膜13的絕緣層16 ；在所述主隔墊物18和所述黑矩陣12之間且與所述主隔墊物18正對的位置上，設置有預定厚度的增高層具體為，在所述絕緣層16和所述黑矩陣12之間且與所述主隔墊物18正對的位置上，設置有預定厚度的增高層。
在本發明實施例中，不局限將增高層設置在固定的某一層，例如，可以將增高層設置公共電極層17和絕緣層16之間且與主隔墊物正對的區域，但是在綜合考慮工藝和液晶面板顯示效果等多種情況之後，優選的，將增高層設置在絕緣層和黑矩陣之間且與主隔墊物正對的位置。進一步的，在本發明實施例中所述增高層至少為一層，增高層的層數並不受限於實施例中的增高層的層數，可以在考慮生產成本、製造工藝難易程度等因素條件下，選定需要的層數。優選的，所述彩膜包括紅綠藍三種濾光層，所述增高層分為第一增高層21和第二增高層22 ；所述第一增高層21和第一濾光層為同層，所述第二增高層22和第二濾光層為同 層，其中，所述第一濾光層和所述第二濾光層為所述三種濾光層中的任意兩種。在本發明實施例中，所述第一增高層21和第一濾光層為同層是指採用第一濾光層的材料製作薄膜，並使用普通掩膜板的構圖工藝，將該薄膜圖案化形成第一增高層和第一濾光層，由於兩者同層，故第一增高層21的厚度等於第一濾光層的厚度；所述第二增高層22和第二濾光層為同層是指採用第二濾光層的材料製作薄膜，並使用普通掩膜板的構圖工藝，將該薄膜圖案化形成第二增高層和第二濾光層，由於兩者同層，故第二增高層22的厚度等於第二濾光層的厚度。考慮到增高層的預定厚度即現有技術所需的主隔墊物與副隔墊物的高度差，與兩層濾光層的厚度大致相等，故在本發明實施例中採用分別與兩層濾光層同層製作的方法製作增高層，這樣可以減少工藝上的複雜性。本發明實施例提供了一種製造彩膜基板的方法，該方法包括至少SI、S2、及S3三個步驟實現。SI、如圖3所示，利用構圖工藝，在透明基板11上形成黑矩陣12 ；S2、利用構圖工藝，在形成黑矩陣12的基板上形成增高層和至少三種濾光層；在本發明實施例中，形成濾光層的層數至少為三層，也就是說，在彩膜基板上形成紅色濾光層、綠色濾光層、藍色濾光層之外，還可以在彩膜基板上形成其他顏色的濾光層，例如還可以形成白色濾光層等。在本發明實施例中，以形成紅綠藍三種顏色的濾光層為例，如圖4所示，三種濾光層分別為紅色濾光層131、綠色濾光層132、藍色濾光層133，這三種濾光層的排列順序在圖示中只是作為描述方案的示例，且雖然圖示中順序排列三種濾光層，但並不表示是指的同一像素中的三種濾光層；也就是說，圖示中的三種濾光層可以是同一像素中的，也可以是不同像素中的。優選的，在形成黑矩陣的基板上形成增高層和至少三種濾光層具體包括在圖案化以形成任意兩種濾光層的過程中，在設置主隔墊物對應的區域將覆蓋在黑矩陣上的濾光層材料保留以形成增高層。具體的，如圖4，當形成三種濾光層的順序依次是紅色濾光層、綠色濾光層、藍色濾光層，並選用紅色濾光層和綠色濾光層作為所述三種濾光層的任意兩種濾光層；則此步驟具體可以是，在完成步驟SI的基板上沉積紅色濾光層材料，並利用構圖工藝形成紅色濾光層131和第一增高層21 ;繼續沉積綠色濾光層材料，並利用構圖工藝形成綠色濾光層132和第二增高層22 ;繼續沉積藍色濾光層材料，並利用構圖工藝形成藍色濾光層133。此具體方法只是作為示例供參考。從上述製造方法可見，在形成有黑矩陣的基板上形成濾光層過程中，同時實現了對增高層的設置，方法步驟較為簡單，為一種優選的製造方法。當然也可以有其他製造方法，例如，在圖4所示的設置增高層的位置上，利用黑矩陣材料製作增高層，繼續按照以下步驟也可以完成彩膜基板的製造。需要說明的是，覆蓋黑矩陣上設置主隔墊物對應的區域的濾光層材料的面積，可以與近似與主隔墊物的橫截面積相等，或大於主隔墊物的橫截面積；S3、在形成所述濾光層和所述增高層的基板上，製作高度相同的主隔墊物和副隔墊物，其中，所述主隔墊物設置在所述增高層正對的位置上。在製作高度相同的主副隔墊物時，需將主隔墊物18設置在增高層正對的位置上，副隔墊物19的設置與現有技術一致，設置在未設置增高層的黑矩陣正對的區域中。在本發明實施例中對主隔墊物18和副隔墊物 19的橫截面積不做限定，根據實際需要，主副隔墊物的橫截面積可以相同也可以不同。另夕卜，因彩膜基板有多種類型，例如有些彩膜基板上沒有公共電極層，製造多種類型的彩膜基板的實現方法也有很多種。進一步的，在製造彩膜基板的過程中，在S3之前，如圖5所示，在形成有所述濾光層和所述增高層的基板上製作絕緣層16和公共電極層17。如圖2所示，在形成有所述濾光層和所述增高層的基板上製作絕緣層16和公共電極層17之後。在所述公共電極層17上，製作高度相同的主隔墊物18和副隔墊物19，其中，所述主隔墊物18設置在所述增高層正對的位置上。在上述每一步驟中，都需要經過沉積、曝光、顯影等工藝過程。在本發明實施例中提供的彩膜基板及其製造方法中，通過在主隔墊物和黑矩陣之間且與主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且主隔墊物和副隔墊物的高度相同，這樣就可以使用普通掩膜板的光刻工藝製作主副隔墊物，相對於現有技術中採用半透光(Half-tone)或灰階(Gray-tone)工藝，降低了工藝難度；並且，利用普通掩膜板能夠解決製作主副隔塾物時的聞度不均的問題，提聞了廣品的良率。本發明實施例還提供一種液晶顯示裝置，包括上述實施例中提供的彩膜基板，該彩膜可以是上述任一彩膜基板。具體的，該彩膜基板包括黑矩陣和彩膜；在所述黑矩陣正對區域內設置有至少一個主隔墊物和至少一個副隔墊物；在所述主隔墊物和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且所述主隔墊物和所述副隔墊物的高度相同。該液晶顯示裝置可以是包含對盒成形的彩膜基板和陣列基板的液晶顯示面板，該液晶顯示裝置還可以是在該液晶顯示面板的基礎上進一步包括背光源的液晶顯示器。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種彩膜基板，包括黑矩陣和彩膜；在所述黑矩陣正對區域內設置有至少一個主隔墊物和至少一個副隔墊物；其特徵在於，在所述主隔墊物和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且所述主隔墊物和所述副隔墊物的高度相同。
2.根據權利要求I所述的彩膜基板，其特徵在於，所述彩膜基板還包括覆蓋所述黑矩陣和所述彩膜的絕緣層； 在所述主隔墊物和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層具體為， 在所述絕緣層和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層。
3.根據權利要求I所述的彩膜基板，其特徵在於，所述增高層至少為一層。
4.根據權利要求I 3任一項權利要求所述的彩膜基板，其特徵在於，所述彩膜包括紅綠藍三種濾光層，所述增高層分為第一增高層和第二增高層； 所述第一增高層和第一濾光層為同層，所述第二增高層和第二濾光層為同層，所述第一濾光層和所述第二濾光層為所述三種濾光層中的任意兩種。
5.一種彩膜基板的製造方法，其特徵在於，包括 利用構圖工藝，在透明基板上形成黑矩陣； 利用構圖工藝，在形成黑矩陣的基板上形成增高層和至少三種濾光層； 在形成所述濾光層和所述增高層的基板上，製作高度相同的主隔墊物和副隔墊物，所述主隔墊物設置在所述增高層正對的位置上。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述在形成黑矩陣的基板上形成增高層和至少三種濾光層包括 在圖案化以形成任意兩種濾光層的過程中，在設置主隔墊物對應的區域將覆蓋在黑矩陣上的濾光層材料保留以形成增高層。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 在形成有所述濾光層和所述增高層的基板上製作絕緣層和/或公共電極層。
8.一種液晶顯示裝置，其特徵在於，包括權利要求I 4任一項所述的彩膜基板。
全文摘要
本發明提供一種彩膜基板及其製造方法、液晶顯示裝置，涉及液晶顯示領域，用於提高產品的良率。所述彩膜基板包括黑矩陣和彩膜；在所述黑矩陣正對區域內設置有至少一個主隔墊物和至少一個副隔墊物；在所述主隔墊物和所述黑矩陣之間且與所述主隔墊物正對的位置上，設置有預定厚度的增高層，且所述主隔墊物和所述副隔墊物的高度相同。
文檔編號G02B5/20GK102654688SQ20111035185
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者牛菁 申請人:京東方科技集團股份有限公司