CN102854656A - 彩色滤光基板以及其相关制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色滤光基板的制作方法,用来制作一彩色滤光基板,所述制作方法包含:提供一玻璃基板;于所述玻璃基板上,形成一黑色矩阵层;于所述玻璃基板与所述黑色矩阵层上,沉积一彩色膜层;利用具有多种透光率的一掩膜,以对所述彩色膜层进行不同程度的曝光显影;以及根据曝光显影的结果,来蚀刻所述彩色膜层,以使所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第一区域被部分蚀刻,以及所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第二区域被完全蚀刻。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器技术,尤其涉及一种彩色滤光基板以及其相关制作方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)轻、薄、低耗电等优点,被广泛应用于计算机、移动电话及个人数字助理等现代化信息设备。一般来说,液晶显示器包含液晶显示面板及背光模块(backlightmodule),由于液晶显示面板自身不会发光,因此液晶显示器必须仰赖背光模块内的光源来发出光线。由背光模块内的光源所发出的光线,经过液晶显示面板的液晶,藉由液晶的转向,来调整传递至使用者的光线强度,进而输出影像。
彩色滤光基板是液晶显示器中不可或缺的零件,一般彩色滤光基板会放置在光源之前,藉由彩色滤光基板的滤光,可使光源的光线分离成为红绿蓝三原色,藉此,液晶显示器方能显示彩色影像。
请参阅图1,图1绘示了现有彩色滤光基板100的结构。彩色滤光基板100包含了玻璃基板110、黑色矩阵层120、红色膜层131、绿色膜层132、以及蓝色膜层133。红色膜层131、绿色膜层132以及蓝色膜层133合称为彩色膜层,液晶显示器便是藉由这彩色膜层,来分离出红绿蓝三原色的光,以显示彩色影像。
在图1中可以见到红色膜层131、绿色膜层132以及蓝色膜层133与黑色矩阵层120具有重叠的区域。在制作彩色滤光基板100时,为了避免彩色膜层边缘漏光,因此会使彩色膜层与黑色矩阵层120有一定的重叠区域。然而,让彩色膜层与黑色矩阵层120部分重叠的制作方式,由于没有完全将这些重叠区域藉由蚀刻的方式去除之,因此会导致彩色膜层与黑色矩阵层120的重叠区域的高度高于未重叠的区域。也就是说,彩色膜层与黑色矩阵层120的重叠区域会形成一个突起,进而造成这些彩色膜层的角段差d。此角段差d可能会影响子像素(sub-pixel)边缘处液晶的排列效果。
因此,业界必须提出其他的方式,来解决这样的问题。
发明内容
本发明提供一种彩色滤光基板以及其相关制作方式,其藉由具有不同透光率的掩膜,来制作彩色膜层,因此,彩色膜层在制作过程中会经过不同程度的曝光显影,如此一来,在其后的蚀刻过程中,就会对彩色膜层不同区域有不同的蚀刻程度,进而使彩色膜层与黑色矩阵层的重叠区域的高度大致等于未重叠的区域。如此一来,便可消除现有技术彩色膜层的角段差问题,使得子像素边缘处的液晶排列效果更佳。
为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种彩色滤光基板的制作方法,用来制作一彩色滤光基板,所述制作方法包含:提供一玻璃基板;于所述玻璃基板上,形成一黑色矩阵层;于所述玻璃基板与所述黑色矩阵层上,沉积一彩色膜层;利用具有多种透光率的一掩膜,以对所述彩色膜层进行不同程度的曝光显影;以及根据曝光显影的结果,来蚀刻所述彩色膜层,以使所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第一区域被部分蚀刻,以及所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第二区域被完全蚀刻。
其中,所述掩膜为一半色调掩膜。
其中,所述彩色膜层包含一红色膜层、一蓝色膜层以及一绿色膜层。
此外,产生所述彩色膜层的步骤包含:于所述玻璃基板与所述黑色矩阵层上产生所述红色膜层,利用所述掩膜,对所述红色膜层进行不同程度的曝光显影;以及根据曝光显影的结果,来蚀刻所述红色膜层。
本发明又提供了一种彩色滤光基板,包含一玻璃基板;一黑色矩阵层,位于所述玻璃基板上;以及一彩色膜层,位于所述玻璃基板以及所述黑色矩阵层上;其中,所述彩色膜层与所述黑色矩阵层的重叠处与未重叠处的高度大致相等。
其中,所述彩色膜层与所述黑色矩阵层的重叠处与未重叠处的高度大致相等,是藉由利用具有多种透光率的一掩膜,以对所述彩色膜层进行不同程度的曝光显影,并蚀刻所述彩色膜层制作而成。
并且,所述掩膜为一半色调掩膜。
其中,所述彩色膜层包含一红色膜层、一蓝色膜层、以及一绿色膜层。
本发明具有如下有益效果:本发明提供一种彩色滤光基板与相关制作方式,其藉由具有不同透光率的掩膜,来制作彩色膜层。因此,彩色膜层在制作过程中会经过不同程度的曝光显影,如此一来,在其后的蚀刻过程中,就会对彩色膜层不同区域有不同的蚀刻程度,进而使彩色膜层与黑色矩阵层的重叠区域的高度大致等于未重叠的区域。如此一来,便可消除现有技术彩色膜层的角段差问题,使得子像素边缘处的液晶排列效果更佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1绘示现有彩色滤光基板的结构。
图2绘示本发明彩色滤光基板的示意图。
图3-图9为图2彩色滤光基板的制程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
请参阅图2,图2为本发明彩色滤光基板400的示意图。彩色滤光基板400包含有玻璃基板410、黑色矩阵层420、红色膜层431、绿色膜层432、以及蓝色膜层433。红色膜层431、绿色膜层432以及蓝色膜层433合称为彩色膜层。液晶显示器便是藉由这彩色膜层,来分离出红绿蓝三原色的光,以显示彩色影像。
然而,于本实施例中,彩色膜层本身不具有角段差,以红色膜层431为例,红色膜层431与黑色矩阵层420重叠的第一区域D1中,其高度大致等于未重叠的第二区域D2,而不具有角段差。这是由于本发明在制作彩色膜层时采用了特殊的制程方式,此制程方式将于下面的揭露中陈述。
请参阅图3-图7,图3-图7为图2彩色滤光基板400的制程示意图。首先请参阅图3,在玻璃基板410上产生一层色阻层(之后的黑色矩阵层),接着,对所述色阻层进行曝光显影与蚀刻,以产生黑色矩阵层420。
请参阅图4。沉积红色膜层431于玻璃基板410和黑色矩阵层420之上。接下来,利用半色调掩膜(half-tone mask)510对红色膜层431进行曝光显影。半色调掩膜510在不同区域具有不同的透光率,举例来说,半色调掩膜510具有三个区域A1、A2和A3,区域A1表示部分光线可以透过的区域,区域A2表示光线无法透过的区域,区域A3表示全部光线可以透过的区域。因此,本发明可适当的利用半色调掩膜,以对红色膜层431各个区域进行不同的曝光显影。举例来说,将半色调掩膜510的区域A1对准红色膜层431欲部分去除的区域(亦即图2的第一区域D1),将半色调掩膜510的区域A2对准红色膜层431欲全部去除的区域(亦即图2的第二区域D2),将半色调掩膜510的区域A3对准红色膜层431完全无须去除的区域(亦即图2的第三区域D3)。因为半色调掩膜510各个区域A1-A3的透光率不同,因此光致抗蚀剂330会依据透光率的不同形成不同强度的光阻。之后,以化学溶剂冲刷以去除第一区域D1的部分红色膜层431以及第二区域D2的全部红色膜层431。至于第三区域D3的红色膜层431因为有光阻的保护而得以全部保留。最后,再以另一化学溶剂将光阻移除。
在图5可以清楚见到,在进行之后的蚀刻时,由于之前进行了不同程度的曝光显影,因此在蚀刻时,红色膜层431对于原本具有突起的红色膜层431 (对应第一区域D1)进行部分蚀刻,而对应第二区域D2的红色膜层431则完全被保留,而对应第三区域D3的红色膜层431便会完全被蚀刻而去除,如此一来,藉由适当的设计,红色膜层431便可不具有任何角段差。
请参阅图6。沉积蓝色膜层432于玻璃基板410和黑色矩阵层420之上,再将光致抗蚀剂330涂布在蓝色膜层432之上。接下来,利用半色调掩膜610对蓝色膜层432进行曝光。半色调掩膜610在不同区域具有不同的透光率,举例来说,半色调掩膜610具有三个区域B1、B2和B3,区域B1表示部分光线可以透过的区域,区域B2表示光线无法透过的区域,区域B3表示全部光线可以透过的区域。因此,本发明可适当的利用半色调掩膜610,以对蓝色膜层432各个区域进行不同的曝光显影。举例来说,将半色调掩膜610的区域B1对准蓝色膜层432欲部分去除的区域,将半色调掩膜610的区域B2对准蓝色膜层432欲全部去除的区域,将半色调掩膜610的区域B3对准蓝色膜层432完全无须去除的区域。因为半色调掩膜610各个区域B1-B3的透光率不同,因此光致抗蚀剂330会依据透光率的不同形成不同强度的光阻。之后,以化学溶剂冲刷以去除区域B1的部分蓝色膜层432以及区域B2的全部蓝色膜层432。至于区域B3的蓝色膜层432因为有光阻的保护而得以全部保留。最后,再以另一化学溶剂将光阻移除。
在图7可以清楚见到,由于之前进行了不同程度的曝光显影,因此在蚀刻时,原本对应区域B1具有突起的蓝色膜层432被部分蚀刻,而对应区域B2的蓝色膜层432则完全被保留,而对应区域B3的蓝色膜层432会完全被蚀刻而去除,如此一来,藉由适当的设计,蓝色膜层432便可不具有任何角段差。
请参阅图8。沉积绿色膜层433于玻璃基板410和黑色矩阵层420之上,再将光致抗蚀剂330涂布在绿色膜层433之上。接下来,利用半色调掩膜710对绿色膜层433进行曝光。半色调掩膜710在不同区域具有不同的透光率,举例来说,半色调掩膜710具有三个区域C1、C2和C3,区域C1表示部分光线可以透过的区域,区域C2表示光线无法透过的区域,区域C3表示全部光线可以透过的区域。因此,本发明可适当的利用半色调掩膜710,以对绿色膜层433各个区域进行不同的曝光显影。举例来说,将半色调掩膜710的区域C1对准绿色膜层433欲部分去除的区域,将半色调掩膜710的区域C2对准绿色膜层433欲全部去除的区域,将半色调掩膜710的区域C3对准绿色膜层433完全无须去除的区域。因为半色调掩膜710各个区域C1-C3的透光率不同,因此光致抗蚀剂330会依据透光率的不同形成不同强度的光阻。之后,以化学溶剂冲刷以去除区域C1的部分绿色膜层433以及区域C2的全部绿色膜层433。至于区域C3的绿色膜层433因为有光阻的保护而得以全部保留。最后,再以另一化学溶剂将光阻移除。
在图9可以清楚见到,由于之前进行了不同程度的曝光显影,因此在蚀刻时,原本对应区域C1具有突起的绿色膜层433被部分蚀刻,而对应区域C2的绿色膜层433则完全被保留,而对应区域C3的绿色膜层433会完全被蚀刻而去除,如此一来,藉由适当的设计,绿色膜层433便可不具有任何角段差。
至此,图2所示的彩色滤光基板400即全部完成。
请注意,本发明并未限制彩色膜层的产生方式,无论是利用印刷方式,沉积方式或是其他的产生方式,皆属本发明的范畴。
相较于现有技术,本发明提供一种彩色滤光基板与相关制作方式,其藉由具有不同透光率的掩膜,来制作彩色膜层。因此,彩色膜层在制作过程中会经过不同程度的曝光显影,如此一来,在其后的蚀刻过程中,就会对彩色膜层不同区域有不同的蚀刻程度,进而使彩色膜层与黑色矩阵层的重叠区域的高度大致等于未重叠的区域。如此一来,便可消除现有技术彩色膜层的角段差问题,使得子像素边缘处的液晶排列效果更佳。
综上所述,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,但该较佳实施例并非用以限制本发明,该领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种彩色滤光基板的制作方法,用来制作一彩色滤光基板,所述制作方法包含:提供一玻璃基板;于所述玻璃基板上,形成一黑色矩阵层;其特征在于:所述制作方法另包含:
于所述玻璃基板与所述黑色矩阵层上,沉积一彩色膜层;
利用具有多种透光率的一掩膜,以对所述彩色膜层进行不同程度的曝光显影;以及
根据曝光显影的结果,来蚀刻所述彩色膜层,以使所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第一区域被部分蚀刻,以及所述彩色膜层与所述黑色矩阵层重叠的一第二区域被完全蚀刻。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述掩膜为一半色调掩膜。
3.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述彩色膜层包含一红色膜层、一蓝色膜层、以及一绿色膜层。
4.如权利要求3所述的制作方法,其特征在于:产生所述彩色膜层的步骤包含:于所述玻璃基板与所述黑色矩阵层上产生所述红色膜层,利用所述掩膜,对所述红色膜层进行不同程度的曝光显影;以及根据曝光显影的结果,来蚀刻所述红色膜层。
5.一种彩色滤光基板,包含一玻璃基板;其特征在于:所述彩色滤光基板另包含:
一黑色矩阵层,位于所述玻璃基板上;以及
一彩色膜层,位于所述玻璃基板以及所述黑色矩阵层上;
其中,所述彩色膜层与所述黑色矩阵层的重叠处与未重叠处的高度大致相等。
6.如权利要求5所述的彩色滤光基板,其特征在于:所述彩色膜层与所述黑色矩阵层的重叠处与未重叠处的高度大致相等,是藉由利用具有多种透光率的一掩膜,以对所述彩色膜层进行不同程度的曝光显影,并蚀刻所述彩色膜层制作而成。
7.如权利要求6所述的彩色滤光基板,其特征在于:所述掩膜为一半色调掩膜4。
8.如权利要求5所述的彩色滤光基板,其特征在于:所述彩色膜层包含一红色膜层、一蓝色膜层以及一绿色膜层。
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