CN102707356B

CN102707356B - 彩色滤光片的制作方法、彩色滤光片以及显示装置

Info

Publication number: CN102707356B
Application number: CN201110340280.7A
Authority: CN
Inventors: 舒适; 薛建设; 赵吉生; 李琳; 田肖雄; 王雪岚; 刘宸
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2031-11-01
Also published as: CN102707356A

Abstract

本发明提供一种彩色滤光片的制作方法、彩色滤光片以及显示装置，涉及显示领域，为解决现有技术中隔垫物在对盒工艺或在液晶屏受到挤压时容易倾倒的技术问题而发明。所述的彩色滤光片的制作方法，包括：获取一彩色滤光片基板；在彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层；在第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层；对所述彩色滤光片基板上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影，在所述彩色滤光片基板上形成隔垫物；所述隔垫物为台阶结构，并且所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。本发明能够提高显示装置的显示效果的稳定性。

Description

彩色滤光片的制作方法、彩色滤光片以及显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别是指一种彩色滤光片的制作方法、彩色滤光片以及显示装置。

背景技术

彩色滤光片是液晶显示屏的重要组成部分，也是影响显示效果的关键组件。彩色滤光片包括玻璃基板上形成的黑矩阵(BM)、颜色滤光层、平坦层(OC)、导电层(公共电极)。一般为了维持盒厚(cell gap)，防止液晶受挤压变形而无法正常显示，需要在Array阵列基板和彩色滤光片(Color Filer)基板之间，分布一些隔垫物。早期的液晶面板采用一种球形的隔垫物(BallSpacer)，这种隔垫物无法固定，有可能在长时间使用过程中，分布不均导致在某一区域聚集，无法起到维持盒厚的作用，因此，影响了显示屏的显示效果。

目前主流的方法是采用光刻法制作Post Spacer(凸起隔垫物)作为隔垫物。步骤是将PS感光材料涂布于彩色滤光片表面，经过曝光、显影工艺制作出隔垫物。但是，由于工艺的限制，难以保证所有的隔垫物都能够形成上窄下宽的形状，这样，使得部分隔垫物在对盒工艺或在液晶屏受到挤压时容易倾倒，从而影响显示屏的显示效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种彩色滤光片的制作方法、彩色滤光片以及显示装置，防止彩色滤光片的隔垫物在对盒工艺或在液晶屏受到挤压时倾倒从而影响显示装置的显示效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种彩色滤光片的制作方法，包括：

获取一彩色滤光片基板；

在所述彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层；

在所述第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层；

对所述彩色滤光片基板上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影，在所述彩色滤光片基板上形成隔垫物，所述彩色滤光片基板和所述隔垫物组成彩色滤光片；其中，所述隔垫物为台阶结构，并且所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。

所述第一感光材料和所述第二感光材料为负型光刻胶，所述第二感光材料中的碱可溶树脂的比值高于所述第一感光材料中的碱可溶树脂的比值。

所述下台阶为梯状结构，所述上台阶为梯状结构。

所述在所述彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层的步骤之后，所述方法还包括：对涂覆所述第一感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤；

所述在所述第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层的步骤之后，所述方法还包括：对涂覆所述第二感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤。

所述对涂覆所述第一感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤的步骤具体为：对涂覆所述第一感光材料的彩色滤光片基板在50℃～150℃下烘烤20s～350s；

所述对涂覆所述第二感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤的步骤具体为：对涂覆所述第二感光材料的彩色滤光片基板在50℃～150℃下烘烤20s～350s。

所述第一感光材料包括：重量百分比为0.05％-50％的碱可溶性树脂、重量百分比为5％-35％的乙烯基不饱和单体、重量百分比为0.05％-10％的环氧树脂、重量百分比为20％-70％的溶剂、重量百分比为0.05％-10％的光起始剂、重量百分比为0.01％-2％的添加剂；

所述第二感光材料包括：重量百分比为10％-65％的碱可溶性树脂、重量百分比为10％～20％的丙烯酸酯类树脂、重量百分比为2％-35％的乙烯基不饱和单体、重量百分比为0.05％-10％的环氧树脂、重量百分比为20％-75％的溶剂、重量百分比为0.05％-10％的光起始剂、重量百分比为0.01％-2％的添加剂。

所述乙烯基不饱和单体为多官能团丙烯酸酯单体；所述添加剂包括：流平剂、表面流动控制剂和/或硅烷偶联剂。

所述彩色滤光片基板包括：从下到上依次设置的玻璃基板层、黑矩阵和彩色滤光层、平坦层以及导电层；所述在所述彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料的步骤具体为：在所述导电层上涂覆一层第一感光材料；

或者，所述彩色滤光片基板包括：从下到上依次设置的导电层、玻璃基板层、黑矩阵和彩色滤光层以及平坦层；所述在所述彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料的步骤具体为：在所述平坦层上涂覆一层第一感光材料。

另一方面，提供一种彩色滤光片，包括：彩色滤光片基板和设置在所述彩色滤光片基板上的隔垫物，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。

另一方面，提供一种显示装置，包括：彩色滤光片基板和设置在所述彩色滤光片基板上的隔垫物，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在彩色滤光片上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层；在所述第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层；在对所述彩色滤光片上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影后，第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层在所述彩色滤光片上形成台阶结构的隔垫物，所述台阶结构包括：下台阶和上台阶，所述第一感光材料的涂层形成下台阶，所述第二感光材料的涂层形成上台阶。本发明的隔垫物结构为上窄下宽，该“上窄下宽”的隔垫物形状可以保证隔垫物的稳定性，防止隔垫物在对盒工艺或在液晶屏受到挤压时倾倒，从而提高了液晶显示装置的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的彩色滤光片的制作方法的流程示意图；

图2为采用图1所示的彩色滤光片的制作方法在TN模式下的结构示意图；

图3为采用图1所示的彩色滤光片的制作方法在FFS模式下的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，为本发明所述的一种彩色滤光片的制作方法，包括：

步骤11，获取一彩色滤光片基板；

步骤12，在所述彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层；

步骤13，在所述第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层；

步骤14，对所述彩色滤光片基板上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影，在所述彩色滤光片基板上形成隔垫物，所述彩色滤光片基板和所述隔垫物组成彩色滤光片；其中，所述隔垫物为台阶结构，并且所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。

本发明的隔垫物结构为上窄下宽，该“上窄下宽”的隔垫物形状可以保证隔垫物的稳定性，防止隔垫物在对盒工艺或在液晶屏受到挤压时倾倒，从而提高了液晶屏的稳定性。

其中，所述第一感光材料和所述第二感光材料为负型光刻胶，所述第二感光材料中的碱可溶树脂的比值高于所述第一感光材料中的碱可溶树脂的比值，使得所述隔垫物为台阶结构，并且所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。其中，所述下台阶可以为梯形结构，所述上台阶为梯形结构。

可选的，步骤12之后，所述方法还包括：步骤12A，对涂覆所述第一感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤，其中，步骤12A可以为：对涂覆所述第一感光材料的彩色滤光片基板在50℃～150℃下烘烤20s～350s。

可选的，步骤13之后，所述方法还包括：步骤13A，对涂覆所述第二感光材料的彩色滤光片基板进行烘烤。其中，步骤13A可以为：对涂覆所述第二感光材料的彩色滤光片基板在50℃～150℃下烘烤20s～350s。

所述第二感光材料包括：重量百分比为10％-69％的碱可溶性树脂、重量百分比为10％～20％的丙烯酸酯类树脂、重量百分比为2％-35％的乙烯基不饱和单体、重量百分比为0.05％-10％的环氧树脂、重量百分比为20％-75％的溶剂、重量百分比为0.05％-10％的光起始剂、重量百分比为0.01％-2％的添加剂。

例如，用于形成隔垫物的感光材料1(第一感光材料)组分可以为：10g碱可溶树脂、15g季戊四醇四丙烯酸酯、1.5g环氧树脂、59g溶剂、0.8g光起始剂、0.3g流平剂、0.3g硅烷偶联剂。用于形成隔垫物的感光材料2(第二感光材料)组分可以为：30g碱可溶树脂、18g聚氨酯丙烯酸树脂、5.8g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1.5g环氧树脂、56g溶剂、0.8g光起始剂、0.3g流平剂、0.3g硅烷偶联剂。本领域技术人员可以明了，感光材料中各组分的比例可以参考如上，重量依彩色滤光片的面积大小而定。

上述方案中，在彩色滤光片基板上涂覆一层第一感光材料，形成第一感光材料的涂层；在所述第一感光材料的涂层上涂覆第二感光材料，形成第二感光材料的涂层；在对所述彩色滤光片基板上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影后，第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层在所述彩色滤光片上形成台阶结构的隔垫物，所述台阶结构包括：下台阶和上台阶，所述第一感光材料的涂层形成下台阶，所述第二感光材料的涂层形成上台阶。由于所述第一感光材料和所述第二感光材料为负型光刻胶，所述第二感光材料中的碱可溶树脂的比值高于所述第一感光材料中的碱可溶树脂的比值，所述第二感光材料在显影液中的溶解速度比所述第一感光材料在显影液中的溶解速度快，因此，所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。也就是说，用于形成隔垫物的感光材料为负型光刻胶，包括光固化组分和碱可溶组分，其中碱可溶组分的作用是使未曝光的感光材料在显影液中溶解脱落。上述用于形成隔垫物的感光材料1的碱可溶组分含量和用于形成隔垫物的感光材料2的碱可溶组分含量不同，因此在显影液中溶解剥离的速率不同，用于形成隔垫物的感光材料2的碱可溶树脂含量较用于形成隔垫物的感光材料1的碱可溶树脂含量高，在显影液中溶解速度快，因此可形成“上窄下宽”的隔垫物的形状。

在一个应用场景中，如图2所示，所述彩色滤光片基板包括：从下到上依次设置的玻璃基板层10、黑矩阵和彩色滤光层20、平坦层30以及导电层40；相应的，步骤12具体为：在所述导电层40上涂覆一层第一感光材料。

例如，对于TN模式((twisted nematic liquid crystal mode，使用液晶分子扭曲角为90度的向列液晶的液晶模式)，在制作完成彩色滤光片基板的ITO层后，将隔垫物感光材料1旋涂或刮涂于ITO层上，经过烘烤，可以在50℃～150℃下烘烤20s～350s；然后将用于形成隔垫物的感光材料2旋涂或刮涂于用于形成隔垫物的感光材料1的涂层之上，再经过一次烘烤，可以在50℃～150℃下烘烤20s～350s，之后经过一次曝光、显影工艺即得到隔垫物50。所述台阶结构包括：下台阶51和上台阶52，所述下台阶51的宽度大于所述上台阶52的宽度。其中，所述下台阶51可以为梯形结构，所述上台阶52为梯形结构。

在另一个应用场景中，如图3所示，所述彩色滤光片基板包括：从下到上依次设置的导电层40、玻璃基板层10、黑矩阵和彩色滤光层20以及平坦层30；相应的，步骤12具体为：在所述平坦层30上涂覆一层第一感光材料。

例如，对于FFS(边缘场切换)模式，在制作完成彩色滤光片基板的平坦层后，将用于形成隔垫物的感光材料1旋涂或刮涂于平坦层上，经过烘烤后，将用于形成隔垫物的感光材料2旋涂或刮涂于用于形成隔垫物的感光材料1之上，再经过一次烘烤。之后经过一次曝光、显影工艺即得到隔垫物50。所述台阶结构包括：下台阶51和上台阶52，所述下台阶51的宽度大于所述上台阶52的宽度。其中，所述下台阶51可以为梯形结构，所述上台阶52为梯形结构。

本发明提供一种彩色滤光片的制作方法，包括：将自制的用于形成隔垫物的感光材料1旋涂或刮涂于彩色滤光片基板的表面，经过前烘烤(prebake)后，再将自制的用于形成隔垫物的感光材料2旋涂或刮涂于感光材料1层上，再经过一次前烘烤。之后曝光、显影，即可得隔垫物。也就是说，通过将两种自制的感光材料两次涂覆(旋涂或刮涂)于彩色滤光片基板上、一次曝光显影的工艺，制备出具有“上窄下宽”结构的隔垫物层。

本发明的彩色滤光片的隔垫物结构，上窄下宽，且具有台阶形。该“上窄下宽”的形状可以保证隔垫物的稳定性，防止隔垫物在对盒或液晶屏收到挤压时倾倒。另外，现在技术中，球状隔垫物Ball Spacer分布在像素区域，会降低开口率。本发明的隔垫物位置固定，并且可以分布在TFT器件、栅线以及数据线的上方，因此，不会降低开口率。

本发明还提供一种彩色滤光片，包括：彩色滤光片基板和设置在所述彩色滤光片基板上的隔垫物，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。可选的，所述下台阶可以为梯状结构，所述上台阶可以为梯状结构。

本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括彩色滤光片，彩色滤光片包括：彩色滤光片和设置在彩色滤光片上的隔垫物，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。可选的，所述下台阶可以为梯状结构，所述上台阶可以为梯状结构。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种彩色滤光片的制作方法，其特征在于，包括：

获取一彩色滤光片基板；

对所述彩色滤光片基板上的所述第一感光材料的涂层、所述第二感光材料的涂层进行曝光、显影，在所述彩色滤光片基板上形成隔垫物；其中，所述隔垫物为台阶结构，并且所述第一感光材料形成的下台阶的宽度大于所述第二感光材料形成的上台阶的宽度。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

所述下台阶为梯状结构，所述上台阶为梯状结构。

4.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

所述第一感光材料包括：重量百分比为0.05%-50%的碱可溶性树脂、重量百分比为5%-35%的乙烯基不饱和单体、重量百分比为0.05%-10%的环氧树脂、重量百分比为20%-70%的溶剂、重量百分比为0.05%-10%的光起始剂、重量百分比为0.01%-2%的添加剂；

所述第二感光材料包括：重量百分比为10%-65%的碱可溶性树脂、重量百分比为10%～20%的丙烯酸酯类树脂、重量百分比为2%-35%的乙烯基不饱和单体、重量百分比为0.05%-10%的环氧树脂、重量百分比为20%-75%的溶剂、重量百分比为0.05%-10%的光起始剂、重量百分比为0.01%-2%的添加剂。

7.根据权利要求6所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制作方法，其特征在于，

9.一种彩色滤光片，其特征在于，包括：彩色滤光片基板和设置在所述彩色滤光片基板上由第一感光材料的涂层、第二感光材料的涂层进行曝光、显影形成的隔垫物，所述第一感光材料和所述第二感光材料为负型光刻胶，所述第二感光材料中的碱可溶树脂的比值高于所述第一感光材料中的碱可溶树脂的比值，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：彩色滤光片基板和设置在所述彩色滤光片基板上由第一感光材料的涂层、第二感光材料的涂层进行曝光、显影形成的隔垫物，所述第一感光材料和所述第二感光材料为负型光刻胶，所述第二感光材料中的碱可溶树脂的比值高于所述第一感光材料中的碱可溶树脂的比值，所述隔垫物为台阶结构，并且所述台阶结构的下台阶的宽度大于所述台阶结构的上台阶的宽度。