CN102331595B - 液晶显示面板、彩色滤光片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板、彩色滤光片及其制作方法，所述彩色滤光片，包括透明基板、黑色矩阵、第一彩色滤光单元、第二彩色滤光单元和导电层，透明基板包括功能区和间隔区；其功能区域的第一彩色滤光单元为梯形，而间隔区第二彩色滤光单元为倒梯形，覆盖在功能区部分的导电层是连续，而覆盖在间隔区的部分的导电层为不连续形态，功能区可以正常导电，而在间隔区形成绝缘效果。当彩色滤光片和薄膜晶体管在组装过程中，间隔区即使存在导电颗粒时，由于间隔区的导电层不连续，就不会有共电位异常的情况发生，从而可以防止彩色滤光片和薄膜晶体管组装异常短路，进而提高产品质量。

Description

液晶显示面板、彩色滤光片及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子显示领域，尤其涉及一种液晶显示面板、彩色滤光片及其制造方法。
背景技术
在广泛应用的LCD显示器中，是用红绿蓝(RGB)三原色滤光区按照预定的方式排列，形成彩色滤光单元。
如在TFT-LCD中，请参阅图1，彩色滤光片(CF)包括有彩色滤光单元功能区101(CF Active area)和彩色滤光单元间隔区102(CFDummy area)。对应地，请参阅图2，薄膜晶体管阵列(TFT Array)包括薄膜晶体管功能区103(TFT Active area)、薄膜晶体管间隔区104(TFTDummy area)和固化焊盘105(curing pad)。
请参阅图3，为彩色滤光片和薄膜晶体管阵列对组后的间隔区域示意图，106为彩色滤光片基板，107为彩色滤光片导电层(CF ITO)，108为薄膜晶体管阵列基板，109为薄膜晶体管第一层(TFT M1)，110为薄膜晶体管绝缘层(TFT insulation layer)，111为薄膜晶体管第二层(TFTM2)，112为薄膜晶体管通孔(TFT through hole)，113为薄膜晶体管导电层(TFT ITO)，114为导电颗粒(Conductive particle)。
本发明人在长期研发工作中发现，若在薄膜晶体管通孔112上方，有导电颗粒114存在，可能将薄膜晶体管导电层113与彩色滤光片导电层107导通，造成彩色滤光片共电位异常，或者若在无薄膜晶体管通孔112分布区域，有较大型的导电颗粒114存在，在对组的过程中，可能会压穿薄膜晶体管绝缘层110，直接到达薄膜晶体管第二层111，再与彩色滤光片导电层107连接，也会造成彩色滤光片共电位异常。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可以避免薄膜晶体管共电位异常的液晶显示面板、彩色滤光片及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种彩色滤光片制作方法，包括以下步骤：
在具有功能区和间隔区的透明基板上涂覆遮光涂层，对所述遮光涂层进行曝光，显影得到功能区的黑色矩阵；
在透明基板上整体涂覆彩色滤光涂层，对所述透明基板功能区进行第一强度紫外照射，对所述透明基板间隔区进行第二强度紫外照射，所述第一强度大于第二强度，显影后在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一彩色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二彩色滤光单元，相邻的所述第二彩色滤光单元间隔设置；所述梯形靠近所述透明基板方向的边长大于远离透明基板方向的边长，所述倒梯形靠近所述透明基板方向的边长小于远离透明基板方向的边长；
在透明基板上整体镀上导电层，所述导电层覆盖在功能区部分是连续的，而覆盖在间隔区部分是不连续的。
其中，对遮光涂层进行曝光，显影得到功能区的黑色矩阵的步骤，包括：对遮光涂层进行曝光，显影去除间隔区的所有遮光涂层，显影得到功能区的黑色矩阵。
其中，所述显影后在功能区得到截面为梯形的第一彩色滤光单元的步骤，包括：在显影后的功能区得到截面为梯形的第一彩色滤光单元，并且第一彩色滤光单元至少覆盖所述黑色矩阵的一部分。
其中，在所述显影后在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一彩色滤光单元、在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二彩色滤光单元步骤中，所述第一彩色滤光单元包括第一红色滤光单元、第一绿色滤光单元和第一蓝色滤光单元，第二彩色滤光单元包括第二红色滤光单元、第二绿色滤光单元和第二蓝色滤光单元。
其中，所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一红色滤光单元、在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二红色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上涂覆红色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的红色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的红色第一红色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二红色滤光单元。
其中，所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一绿色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二绿色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上整体涂覆绿色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的绿色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的第一绿色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二绿色滤光单元。
其中，所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一蓝色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二蓝色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上整体涂覆蓝色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的蓝色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的第一蓝色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二蓝色滤光单元。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种彩色滤光片，包括：具有功能区和间隔区的透明基板、设置在透明基板功能区的黑色矩阵、对应黑色矩阵透光区域位置设置的第一彩色滤光单元、设置在透明基板间隔区且间隔设置的多个第二彩色滤光单元、以及覆盖黑色矩阵、第一彩色滤光单元和第二彩色滤光单元上的导电层；所述导电层覆盖在第一彩色滤光单元和黑色矩阵上的部分是连续的，而在相邻第二彩色滤光单元间断开；所述第一彩色滤光单元的截面为梯形，所述梯形靠近所述透明基板方向的边长大于远离透明基板方向的边长；所述第二彩色滤光单元的截面为倒梯形，所述倒梯形靠近所述透明基板方向的边长小于远离透明基板方向的边长。
其中，所述第一彩色滤光单元至少覆盖所述黑色矩阵的一部分；所述第一彩色滤光单元包括第一红色滤光单元、第一绿色滤光单元和第一蓝色滤光单元，所述第二彩色滤光单元包括第二红色滤光单元、第二绿色滤光单元和第二蓝色滤光单元。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示面板，包括彩色滤光片，所述彩色滤光片是如上述的彩色滤光片。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的彩色滤光片和薄膜晶体管在组装过程中间隔区存在导电颗粒而形成共电位异常的缺陷，本发明在形成彩色滤光单元时，通过用灰色调遮光片对功能区和间隔区进行不同程度的紫外照射，使得功能区域得到的彩色滤光单元为梯形，而间隔区彩色滤光单元为倒梯形，然后在形成导电层时，间隔区的倒梯形的彩色滤光单元上覆盖的导电层为不连续形态，形成绝缘效果。当彩色滤光片和薄膜晶体管在组装过程中，间隔区即使存在导电颗粒时，由于间隔区的导电层不连续，就不会有共电位异常的情况发生，从而可以防止彩色滤光片和薄膜晶体管组装异常短路，进而提高产品质量。
附图说明
图1是现有技术彩色滤光片结构示意图；
图2是现有技术薄膜晶体管阵列结构示意图；
图3是现有技术彩色滤光片和薄膜晶体管阵列对组后的间隔区域示意图；
图4是本发明彩色滤光片制作方法的实施例中涂覆遮光涂层的示意图；
图5是本发明彩色滤光片制作方法实施例中对遮光涂层进行曝光的示意图；
图6是本发明彩色滤光片制作方法实施例中得到黑色矩阵的示意图；
图7是本发明彩色滤光片制作方法实施例中涂覆彩色滤光涂层的示意图；
图8是本发明彩色滤光片制作方法实施例中对彩色滤光涂层进行曝光的示意图；
图9是本发明彩色滤光片制作方法实施例中得到第一及第二红色滤光单元示意图；
图10是本发明彩色滤光片制作方法实施例中得到红、绿、蓝三色滤光单元示意图；
图11是本发明彩色滤光片制作方法实施例中进行电镀导电层示意图；
图12是本发明彩色滤光片制作方法实施例中得到导电层后的彩色滤光片示意图；
图13是本发明彩色滤光片和薄膜晶体管对组后的间隔区域示意图。
附图标记说明：
101：彩色滤光单元功能区(CF Active area)；
102：彩色滤光单元间隔区(CF Dummy area)；
103：薄膜晶体管功能区(TFT Active area)；
104：薄膜晶体管间隔区(TFT Dummy area)；
105：固化焊盘(curing pad)；
106：彩色滤光片基板(CF substrate)；
107：彩色滤光片导电层(CF ITO)；
108：薄膜晶体管基板(TFT substrate)；
109：薄膜晶体管第一层(TFT M1)；
110：薄膜晶体管绝缘层(TFT insulation layer)；
111：薄膜晶体管第二层(TFT M2)；
112：薄膜晶体管通孔(TFT through hole)；
113：薄膜晶体管导电层(TFT ITO)；
114：导电颗粒(Conductive particle)；
120：透明基板；
121：遮光涂层；
122：功能区；
123：间隔区；
124：黑色调遮光片；
125：黑色矩阵；
126：彩色滤光涂层；
127：灰色调遮光片；
128：第一彩色滤光单元；
128a：第一红色滤光单元；
128b：第一绿色滤光单元；
128c：第一蓝色滤光单元；
129：导电层；
130：第二彩色滤光单元；
130a：第二红色滤光单元；
130b：第二绿色滤光单元；
130c：第二蓝色滤光单元。
具体实施方式
下面，结合具体实施例及附图，对本发明作出详细说明。
请参阅图4～13，本发明彩色滤光片制作方法的实施例中，包括以下步骤：
参阅图4，在透明基板120上涂覆遮光涂层121，该透明基板120包括功能区122和间隔区123；
参阅图5，用黑色调遮光片124对透明基板120上的遮光涂层121曝光；
参阅图6，显影去除不必要的遮光区域，得到黑色矩阵125；于一般设计，通常将间隔区123的黑色矩阵去除，故本实施例通过显影去除不必要的遮光区域，得到位于功能区122的黑色矩阵125；
参阅图7，在覆有黑色矩阵125的透明基板120上涂覆红色滤光涂层126；
参阅图8，用灰色调遮光片127对位于功能区122之红色滤光涂层126进行100％强度的紫外照射，而对位于间隔区123之红色滤光涂层126进行30％～50％强度的紫外照射；
参阅图9，显影去除不必要的红色滤光单元区域，在功能区122得到梯形的第一红色滤光单元128a，在间隔区123得到倒梯形的第二红色滤光单元130a；梯形靠近透明基板120方向的边长大于远离透明基板120方向的边长，倒梯形靠近透明基板120方向的边长小于远离透明基板120方向的边长；
重复图7～图9的步骤，仅仅将涂覆的滤光涂层颜色进行更换，涂覆绿色滤光涂层得到位于功能区122的梯形状的第一绿色滤光单元128b和位于间隔区123的倒梯形状的第二绿色滤光单元130b，涂覆蓝色滤光涂层得到位于功能区122的梯形状的第一蓝色滤光单元128c和位于间隔区123的倒梯形状的第二蓝色滤光单元130c。
如图10所示，通过上述的三次曝光显影，得到包括呈梯形状第一红色滤光单元128a、第一绿色滤光单元128b和第一蓝色滤光单元128c，以及得到呈倒梯形状第二红色滤光单元130a、第二绿色滤光单元130b和第二蓝色滤光单元130c。
参阅图11～12：在第一红色滤光单元128a、第一绿色滤光单元128b和第一蓝色滤光单元128c，以及得到呈倒梯形状第二红色滤光单元130a、第二绿色滤光单元130b、第二蓝色滤光单元130c及黑色矩阵125上整体镀上导电层129。
位于功能区122之彩色滤光涂层126与位于间隔区123之彩色滤光涂层126因被不同光波能量的紫外光照射产生不同形状的彩色滤光单元的原理为：光波射入光阻表面时，表层会先针对各波长将光能吸收，进行反应，待反应完成后，不再进行各波长能量吸收，底层才有机会将剩余能量吸收，进行反应，因而可由此原理控制射入光波能量，以达到表层交连完整，底层交连不完整，进而控制彩色滤光单元的形状。
以上可以了解，区别于现有技术的彩色滤光片和薄膜晶体管阵列在组装过程中间隔区存在导电颗粒而形成彩色滤光片共电位异常的缺陷，本发明在形成彩色滤光单元时，通过用灰色调遮光片127对功能区122和间隔区123进行不同程度的紫外照射，使得功能区122得到的第一彩色滤光单元128为梯形，而间隔区123第二彩色滤光单元130为倒梯形，然后在形成导电层129时，间隔区123的倒梯形的第二彩色滤光单元130上覆盖的导电层129为不连续形态，形成隔绝效果。当彩色滤光片和薄膜晶体管阵列在组装过程中，间隔区123即使存在导电颗粒时，由于间隔区123的导电层129不连续，不会有彩色滤光片共电位异常的情况发生，从而可以防止彩色滤光片和薄膜晶体管阵列组装异常短路，进而提高产品质量。
上述的黑矩阵125是通过有机光阻材料或碳黑树脂制成。
上述的导电层129一般由氧化铟锡制成的透明导电层。
请参阅图12，本发明彩色滤光片的实施例中，包括：
透明基板120、黑色矩阵125、多个第一彩色滤光单元128、多个第二彩色滤光单元130和导电层129，所述透明基板120包括功能区122和间隔区123；
所述透明基板120的功能区122上设置有网格状的黑色矩阵125，在黑色矩阵125的网格中设有第一彩色滤光单元128，所述第一彩色滤光单元128呈梯形，所述梯形靠近所述透明基板120方向的边长大于远离透明基板120方向的边长；
透明基板120的间隔区123上设置有第二彩色滤光单元130，所述第二彩色滤光单元130呈倒梯形，所述倒梯形靠近所述透明基板120方向的边长小于远离透明基板120方向的边长；
导电层129覆盖于所述黑色矩阵125和所述第一彩色滤光单元128及第二彩色滤光单元130上，且所述导电层129覆盖于第一彩色滤光单元128和黑色矩阵125部分是连续的，导电层129在相邻的第二彩色滤光单元130间是不连续的。
继续参见图12，第一彩色滤光单元128至少覆盖黑色矩阵125的一部分。为了防止彩色滤光片漏光，使第一彩色滤光单元128至少覆盖黑色矩阵125的一部分，这样可以提高彩色滤光片的滤光品质。
继续参见图12，第一彩色滤光单元128包括第一红色滤光单元128a、第一绿色滤光单元128b和第一蓝色滤光单元128c；第二彩色滤光单元130包括第二红色滤光单元130a、第二绿色滤光单元130b和第二蓝色滤光单元130c。当然，本发明针对的是RGB色彩的滤光片组合而使用红色滤光单元、绿色滤光单元及蓝色滤光单元，如果根据实际需要使用其它彩色滤光系，如CMYK彩色系等，可以采用其它的彩色滤光单元组合，本实施例虽然对彩色滤光单元进行了举例说明，但是并不是对本发明权利范围的限制，采用其它彩色滤光系形成的彩色滤光片是对于本发明的简单替换，落入本发明的保护范围。
在上述实施例中，黑色矩阵125可以是通过有机光阻材料或碳黑树脂制成，但在其他实施例中并不限于由有机光阻材料或碳黑树脂制成。
在上述实施例中，导电层129可以由氧化铟锡制成的透明导电层，但在其他实施例中并不限于由氧化铟锡制成制成。
请参阅图13，为本发明彩色滤光片和薄膜晶体管阵列对组后的间隔区域示意图，106为彩色滤光片基板，129为彩色滤光片导电层，108为薄膜晶体管基板，109为薄膜晶体管第一层，110为薄膜晶体管绝缘层，111为薄膜晶体管第二层，112为薄膜晶体管通孔，113为薄膜晶体管导电层，114为导电颗粒。本发明间隔区部分的导电层129为不连续形态，从而形成隔绝效果，当彩色滤光片和薄膜晶体管阵列在组装过程中，间隔区即使存在导电颗粒时，由于间隔区的导电层129不连续，就不会有共电位异常的情况发生，从而可以防止彩色滤光片和薄膜晶体管阵列组装异常短路，进而提高产品质量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在具有功能区和间隔区的透明基板上涂覆遮光涂层，对所述遮光涂层进行曝光，显影得到功能区的黑色矩阵；
在透明基板上整体涂覆彩色滤光涂层，对所述透明基板功能区进行第一强度紫外照射，对所述透明基板间隔区进行第二强度紫外照射，所述第一强度大于第二强度，显影后在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一彩色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二彩色滤光单元，相邻的所述第二彩色滤光单元间隔设置；所述梯形靠近所述透明基板方向的边长大于远离透明基板方向的边长，所述倒梯形靠近所述透明基板方向的边长小于远离透明基板方向的边长；
在透明基板上整体镀上导电层，所述导电层覆盖在功能区部分是连续的，而覆盖在间隔区部分是不连续的。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
对遮光涂层进行曝光，显影得到功能区的黑色矩阵的步骤，包括：对遮光涂层进行曝光，显影去除间隔区的所有遮光涂层，显影得到功能区的黑色矩阵。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
所述显影后在功能区得到截面为梯形的第一彩色滤光单元的步骤，包括：在显影后的功能区得到截面为梯形的第一彩色滤光单元，并且第一彩色滤光单元至少覆盖所述黑色矩阵的一部分。
4.根据权利要求1～3任一项所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
在所述显影后在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一彩色滤光单元、在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二彩色滤光单元步骤中，所述第一彩色滤光单元包括第一红色滤光单元、第一绿色滤光单元和第一蓝色滤光单元，第二彩色滤光单元包括第二红色滤光单元、第二绿色滤光单元和第二蓝色滤光单元。
5.根据权利要求4所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一红色滤光单元、在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二红色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上涂覆红色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的红色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的红色第一红色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二红色滤光单元。
6.根据权利要求4所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一绿色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二绿色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上整体涂覆绿色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的绿色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的第一绿色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二绿色滤光单元。
7.根据权利要求4所述的彩色滤光片制作方法，其特征在于：
所述在功能区对应黑色矩阵透光区域的位置得到截面为梯形的第一蓝色滤光单元，在间隔区得到多个截面为倒梯形的第二蓝色滤光单元中的步骤，包括：
在透明基板上整体涂覆蓝色滤光涂层；
透过灰色调遮光片对功能区进行第一强度为100％强度的紫外照射，而对间隔区进行第二强度为30％～50％强度的紫外照射；
显影去除不必要的蓝色滤光涂层，在功能区域得到截面为梯形的第一蓝色滤光单元，在间隔区得到截面为倒梯形的第二蓝色滤光单元。
8.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：
具有功能区和间隔区的透明基板、设置在透明基板功能区的黑色矩阵、对应黑色矩阵透光区域位置设置的第一彩色滤光单元、设置在透明基板间隔区且间隔设置的多个第二彩色滤光单元、以及覆盖黑色矩阵、第一彩色滤光单元和第二彩色滤光单元上的导电层；
所述导电层覆盖在第一彩色滤光单元和黑色矩阵上的部分是连续的，而在相邻第二彩色滤光单元间断开；
所述第一彩色滤光单元的截面为梯形，所述梯形靠近所述透明基板方向的边长大于远离透明基板方向的边长；
所述第二彩色滤光单元的截面为倒梯形，所述倒梯形靠近所述透明基板方向的边长小于远离透明基板方向的边长。
9.根据权利要求8所述的彩色滤光片，其特征在于：
所述第一彩色滤光单元至少覆盖所述黑色矩阵的一部分；
所述第一彩色滤光单元包括第一红色滤光单元、第一绿色滤光单元和第一蓝色滤光单元，所述第二彩色滤光单元包括第二红色滤光单元、第二绿色滤光单元和第二蓝色滤光单元。
10.一种液晶显示面板，包括彩色滤光片，其特征在于：所述彩色滤光片是如权利要求8或9所述的彩色滤光片。
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