CN103646852B - 一种基板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基板的制作方法，涉及显示技术领域，能够避免实际制得的黑矩阵或者彩色滤色层的线宽与设定的线宽之间的偏差，使黑矩阵能够将薄膜晶体管、数据线和栅线刚好完全遮挡，同时能够得到更加精细化的黑矩阵或者彩色滤色层图案，提高了液晶显示器的显示效果。该基板的制作方法包括：形成待处理层，在所述待处理层上形成遮光层，通过构图工艺，形成所述遮光层的图案，其中，所述遮光层的材质为金属；利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺；去除所述遮光层。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种基板的制作方法。
背景技术
液晶显示器是一种平面超薄的显示设备，其结构主要包括阵列基板、彩膜基板以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子层。阵列基板上主要设置有阵列排布的薄膜晶体管、数据线和栅线，彩膜基板上主要设置有黑矩阵和彩色滤色层。其中，黑矩阵的作用主要在于遮挡阵列基板上设置的薄膜晶体管、数据线和栅线，使液晶显示器具有较好的显示效果，因此黑矩阵应具有合适的线宽，以便刚好完全遮挡薄膜晶体管、数据线和栅线。此外，为了实现更好的遮挡效果，还可以使黑矩阵和彩色滤色层等结构直接设置于阵列基板上，其中黑矩阵位于阵列排布的薄膜晶体管、数据线和栅线的上方。
以上所述表明，黑矩阵的线宽的准确设定对液晶显示器的显示效果有很大影响。发明人发现，实际曝光工艺进行时，掩膜板与黑矩阵或者彩色滤色层基板之间存在一定的间隙，该间隙导致实际制得的黑矩阵或者彩色滤色层的线宽与所使用的掩膜板上相应图案的线宽之间存在偏差。这一偏差导致实际制得的黑矩阵的线宽与设定的线宽不一致，因此黑矩阵不能够将薄膜晶体管、数据线和栅线刚好完全遮挡，降低了液晶显示器的显示效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基板的制作方法，能够避免实际制得的黑矩阵或者彩色滤色层的线宽与设定的线宽之间的偏差，使黑矩阵能够将薄膜晶体管、数据线和栅线刚好完全遮挡，同时能够得到更加精细化的黑矩阵或者彩色滤色层图案，提高了液晶显示器的显示效果。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基板的制作方法，采用如下技术方案：
一种基板的制作方法包括：
形成待处理层，在所述待处理层上形成遮光层，通过构图工艺，形成所述遮光层的图案；
利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺；
去除所述遮光层。
所述遮光层的材质为金属。
所述待处理层为黑色感光树脂，利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺之后，所述待处理层形成黑矩阵。
所述基板的制作方法，所述基板为彩膜基板，所述制作方法还包括：
在所述基板上形成彩色滤色层；
在形成的所述黑矩阵和所述彩色滤色层上形成透明保护层。
所述待处理层为彩色感光树脂，利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺之后，所述待处理层形成彩色滤色层。
所述基板的制作方法，所述基板为彩膜基板，所述制作方法还包括：
在所述基板上形成黑矩阵；
在形成的所述黑矩阵和所述彩色滤色层上形成透明保护层。
所述基板的制作方法，所述基板为阵列基板，所述形成待处理层，在所述待处理层上形成遮光层，通过构图工艺，形成所述遮光层的图案之前，还包括：
在衬底基板上形成栅极金属层，通过构图工艺，形成包括栅线和栅极的图形；
在形成的包括所述栅线和所述栅极的图形上，形成栅极绝缘层；
在形成的所述栅极绝缘层上，形成半导体薄膜，通过构图工艺形成包括有源层的图形；
在形成的包括所述有源层的图形上，形成源极金属层，通过构图工艺，形成包括数据线和源极的图形；
在形成的包括所述数据线和所述源极的图形上，形成钝化层。
所述基板的制作方法，在所述去除所述遮光层之后，还包括：
在形成的所述黑矩阵以及所述钝化层上形成对应于漏极的过孔；
形成透明导电层，通过构图工艺，形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电连接。
使用刻蚀的方法去除所述遮光层。
本发明实施例提供了一种如上所述的基板的制作方法。待处理层上图案化的遮光层作为待处理层曝光过程中的掩膜板，使得掩膜板和待处理层之间不存在间隙，从而制作出的待处理层的图形尺寸和预先设定的尺寸具有一致性。当待处理层为黑色感光树脂或者彩色感光树脂时，应用上述方法制作的基板上的黑矩阵或者彩色滤色层的线宽与设定的线宽一致，因此黑矩阵能够刚好完全将薄膜晶体管、数据线和栅线遮挡，提高了液晶显示器的显示效果，同时降低了能耗和成本。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的基板的制作方法流程图；
图2为本发明实施例中的基板的制作过程示意图一；
图3为本发明实施例中的基板的制作过程示意图二；
图4为本发明实施例中的基板的制作过程示意图三；
图5为本发明实施例中的基板的制作过程示意图四；
图6为本发明实施例中的基板的制作过程示意图五；
图7为本发明实施例中的彩膜基板的示意图；
图8为本发明实施例中的彩膜基板的制作方法流程图一；
图9为本发明实施例中的彩膜基板的制作方法流程图二；
图10为本发明实施例中的阵列基板的平面示意图；
图11为本发明实施例中的图10中的阵列基板沿A-A’方向的截面示意图；
图12为本发明实施例中的阵列基板的制作方法流程图一；
图13为本发明实施例中的阵列基板的制作方法流程图二。
附图标记说明：
1—衬底基板； 2—待处理层； 3—遮光层；
4—光刻胶； 5—黑矩阵； 6—彩色滤色层；
7—透明保护层； 8—栅线； 9—栅极；
10—栅极绝缘层； 11—有源层； 12—数据线；
13—源极； 14—漏极； 15—钝化层；
16—过孔； 17—像素电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种基板的制作方法，如图1所示，该制作方法包括：
步骤S101、形成待处理层，在待处理层上形成遮光层，通过构图工艺，形成遮光层的图案。
步骤S102、利用遮光层的图案作为掩膜板对待处理层进行构图工艺。
步骤S103、去除遮光层。
为了同时满足较好的遮光效果和准确地转移掩膜板的图案的要求，本发明实施例中的遮光层的材质优选为金属。
本发明实施例提供了一种如上所述的基板的制作方法。待处理层上图案化的遮光层作为待处理层曝光过程中的掩膜板，使得掩膜板和待处理层之间不存在间隙，从而制作出的待处理层的图形尺寸和预先设定的尺寸具有一致性。当待处理层为黑色感光树脂或者彩色感光树脂时，应用上述方法制作的基板上的黑矩阵或者彩色滤色层的线宽与设定的线宽一致，因此黑矩阵能够刚好完全将薄膜晶体管、数据线和栅线遮挡，提高了液晶显示器的显示效果，同时降低了能耗和成本。
具体地，上述制作方法可以如下所述：
首先，如图2所示，在衬底基板1上形成待处理层2。需要说明的是，在实际情况中，衬底基板1和待处理层2之间还可以设置有其他结构，本发明实施例对此不进行限制，其中衬底基板1可以为玻璃基板、石英基板等透光性好的基板。
其次，如图3所示，在待处理层2上形成遮光层3。本发明实施例中，遮光层3的材质优选为金属，可以为钼、铝、铜等金属，其厚度可以为200～3000埃，但遮光层3的材质不局限于金属，其他可以很好地转移掩膜板的图案的遮光材料均可作为遮光层3。
再次，在遮光层3上涂覆光刻胶4，使用掩膜板遮盖进行曝光，经过显影、刻蚀等步骤后，形成如图4所示的遮光层3的图案，其中遮光层3的图案上覆盖有光刻胶4。
然后，如图5所示，利用遮光层3的图案作为掩膜板对待处理层2进行曝光，经过显影、刻蚀等工艺后，曝光部分的待处理层2被除去。
最后，去除遮光层3和光刻胶4，形成如图6所示的图案化的待处理层5，通常采用刻蚀的方法去除遮光层3。本发明实施例优选的是在去除图案化的遮光层3的同时去除光刻胶4，也可以在形成遮光层3的图案后，直接去除光刻胶4，再使用没有光刻胶4覆盖的图案化的遮光层3作为掩膜板对待处理层2进行曝光，本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是，待处理层2的材质可以为基板上各种结构所需的材质，本发明实施例对此不作限制。示例性地，待处理层2的材质可以为黑色感光树脂，则利用遮光层3的图案作为掩膜板对待处理层2进行构图工艺之后，待处理层2形成黑矩阵5；待处理层2的材质也可以为彩色感光树脂，则利用遮光层3的图案作为掩膜板对待处理层2进行构图工艺之后，待处理层2形成彩色滤色层6。彩色滤色层包括红色区域、绿色区域和蓝色区域，每个区域的制作过程都可以包括本发明实施例提供的上述制作方法。
实施例二
具体地，当待处理层2为黑色感光树脂时，基板为彩膜基板时，如图7所示，彩膜基板主要包括依次设置的衬底基板1、黑矩阵5和彩色滤色层6、透明保护层7等结构。如图8所示，该制作方法还包括：
步骤S801、在基板上形成彩色滤色层。
如图7所示，彩色滤色层6的材质为彩色感光树脂，彩色滤色层6包括红色区域、绿色区域和蓝色区域，每个区域选用的为相应颜色的彩色感光树脂制成。
可以使用喷墨打印、颜料分散法、印刷等方法在基板上形成彩色滤色层6。其中，由于彩色滤色层6包括红色区域、绿色区域和蓝色区域，应分三次分别形成。示例性地，先形成红色区域，应在基板上涂布一层红色感光树脂，使用相应的掩膜板遮盖，进行曝光、显影，得到红色区域；然后形成绿色区域，在整个基板上涂布绿色感光树脂，使用相应的掩膜板遮盖，进行曝光、显影，得到绿色区域；最后形成蓝色区域，在整个基板上涂布蓝色感光树脂，使用相应的掩膜板遮盖，进行曝光、显影，最后得到蓝色区域。经过上述过程后，在整个基板上形成包括红色区域、绿色区域和蓝色区域的彩色滤色层6。
需要说明的是，彩色滤色层6的制备可以采用以上所述的现有技术中的方法，也可以采用本发明实施例中提供的制作方法。为了保证制作的黑矩阵5的线宽与预先设计的线宽一致，若采用现有技术制作彩色滤色层6，则可以在形成黑矩阵5之后制作彩色滤色层6；若采用本发明实施例中的方法制作彩色滤色层6，则彩色滤色层6的制备可以在形成黑矩阵5之后，也可以在形成黑矩阵5之前，本发明实施例对此不进行限制。
步骤S802、在形成的黑矩阵和彩色滤色层上形成透明保护层。
可以通过沉积、涂覆等方式在形成的黑矩阵5和彩色滤色层6上形成透明保护层7。一般地，透明保护层7选用的材料优选为环氧树脂系和亚克力树脂系高分子材料。
此外，还可以通过沉积、溅射、涂覆等方式在所述透明保护层7上形成透明导电膜。一般地，透明导电膜选用的材料可以为氧化铟锡或氧化铟锌等透明导电物。透明导电膜的设定可以根据实际液晶显示器的需要而定，示例性地，当液晶显示器采用高级超维场转换技术时，彩膜基板上不需要设置有透明导电膜。
实施例三
当待处理层2为彩色感光树脂时，基板为如图7所示的彩膜基板时，由于彩色滤色层6包括红色区域、绿色区域和蓝色区域，因此在制作过程中可以重复实施例一中的制作方法三次，从而制作整个彩色滤色层6。彩色滤色层6制作的线宽与预先设计的线宽一致，则制作的黑矩阵5的线宽也可以与预先设计的线宽一致。具体地，如图9所示，该制作方法还包括：
步骤S901、在基板上形成黑矩阵。
黑矩阵5所用的材质优选为黑色感光树脂，可以使用喷墨打印、颜料分散法、印刷等方法在基板上形成黑矩阵。示例性地，可以在基板上涂布一层黑色感光树脂，然后使用带有所需图案的掩膜板遮盖，经紫外曝光，显影，最后在基板上形成黑矩阵5。
需要说明的是，黑矩阵5的制备可以采用以上所述的现有技术中的方法，也可以采用本发明实施例中提供的制作方法。为了保证制作的黑矩阵5的线宽与预先设计的线宽一致，若采用现有技术制作黑矩阵5，则可以在形成彩色滤色层6之后制作黑矩阵5；若采用本发明实施例中的方法制作黑矩阵5，则黑矩阵5的制备可以在形成彩色滤色层6之后，也可以在形成彩色滤色层6之前，本发明实施例对此不进行限制。
步骤S902、在形成的黑矩阵和彩色滤色层上形成透明保护层。
可以通过沉积、涂覆等方式在形成的黑矩阵5和彩色滤色层6上形成透明保护层7。一般地，透明保护层7选用的材料优选为环氧树脂系和亚克力树脂系高分子材料。
此外，还可以通过沉积、溅射、涂覆等方式在所述透明保护层7上形成透明导电膜。一般地，透明导电膜选用的材料可以为氧化铟锡或氧化铟锌等透明导电物。透明导电膜的设定可以根据实际液晶显示器的需要而定，示例性地，当液晶显示器采用高级超维场转换技术时，彩膜基板上不需要设置有透明导电膜。
实施例四
当待处理层2为黑色感光树脂或者彩色感光树脂，基板为阵列基板时，液晶显示器应用的是COA（color filter on array，彩色滤光片位于阵列基板上）技术。此时，待处理层2为黑色感光树脂或者彩色感光树脂时，阵列基板具有相同的结构。具体如图10和图11所示，阵列基板主要包括依次设置的衬底基板1、栅线8和栅极9、栅极绝缘层10、有源层11、数据线12和源极13以及漏极14、钝化层15、黑矩阵5和彩色滤色层6（为清楚显示其他结构，故图10中未示出黑矩阵5和彩色滤色层6）、像素电极17等结构。因此该制作方法在形成待处理层2，在待处理层2上形成遮光层3，通过构图工艺，形成遮光层3的图案之前还包括如图12所示的步骤：
步骤S1201、在衬底基板上形成栅极金属层，通过构图工艺，形成包括栅线和栅极的图形。
首先，如图10和图11所示，可以通过溅射、热蒸发等方法在衬底基板1上形成一层栅极金属层。在形成栅极金属层之前，可以在衬底基板1上先形成一层缓冲层。
其次，在栅极金属层上涂覆一层光刻胶，使用具有包括栅线8和栅极9图形的掩膜板进行遮盖，然后曝光、显影、刻蚀，最后剥离光刻胶，形成包括栅线8和栅极9的图形。
步骤S1202、在形成的包括栅线和栅极的图形上，形成栅极绝缘层。
可以通过等离子体增强化学气相沉积等方法在栅线8和栅极9的图形上形成栅极绝缘层10。
步骤S1203、在形成的栅极绝缘层上，形成半导体薄膜，通过构图工艺形成包括有源层的图形。
首先，可以通过溅射等方法在栅极绝缘层10上形成半导体薄膜。
其次，在半导体薄膜上涂覆一层光刻胶，然后使用具有包括有源层11图形的掩膜板进行遮盖，进行曝光、显影和刻蚀，最后剥离光刻胶，形成包括有源层11的图形。
步骤S1204、在形成的包括有源层的图形上，形成源极金属层，通过构图工艺，形成包括数据线和源极的图形。
首先，在形成的包括有源层11的图形上，可以通过溅射、热蒸发等方法形成一层源极金属层。
其次，在形成的源极金属层上涂覆一层光刻胶，然后使用具有包括数据线12和源极13的图形的掩膜板进行遮盖，进行曝光、显影和刻蚀，最后剥离光刻胶，形成包括数据线12和源极13的图形，还可以同时形成漏极14。
步骤S1205、在形成的包括数据线和源极的图形上，形成钝化层。
可以通过等离子体增强化学气相沉积等方法在数据线12和源极13的图形上形成一层钝化层15。
经过步骤S1201～S1205后形成的阵列基板主要包括衬底基板1、栅线8和栅极9、栅极绝缘层10、有源层11、数据线12和源极13以及漏极14、钝化层15。然后在阵列基板上制作黑矩阵5和彩色滤色层6。
具体地，当待处理层2为黑色感光树脂时，可以先采用本发明实施例提供的制作方法在钝化层15上形成黑矩阵5，然后通过本发明实施例提供的制作方法或者现有技术的方法制作彩色滤色层6；也可以先采用本发明实施例提供的制作方法在钝化层15上形成彩色滤色层6，然后通过本发明实施例提供的制作方法制作黑矩阵5。当待处理层2为彩色感光树脂时，黑矩阵5和彩色滤色层6的制作方法与上述方法类似，本发明实施例在此不做赘述。
当基板为阵列基板，待处理层2为黑色感光树脂或者彩色感光树脂时，经过上述制作过程后，形成的阵列基板主要包括衬底基板1、栅线8和栅极9、栅极绝缘层10、有源层11、数据线12和源极13以及漏极14、钝化层15、黑矩阵5和彩色滤色层6。因此，该制作方法在去除遮光层3之后还包括如图13所示的步骤：
步骤S1301、在形成的黑矩阵以及钝化层上形成对应于漏极的过孔。
使用具有过孔16的图形的掩膜板对黑矩阵以及钝化层15进行遮盖，然后经过曝光、显影、刻蚀等步骤后，剥离光刻胶，在黑矩阵以及钝化层15相应位置上形成了对应于漏极14的过孔。
步骤S1302、形成透明导电层，通过构图工艺，形成包括像素电极的图形，像素电极通过过孔与漏极电连接。
首先，可以通过溅射等方法形成一层透明导电层。
其次，在形成的透明导电层上涂覆一层光刻胶，然后使用具有包括像素电极17的图形的掩膜板进行遮盖，进行曝光、显影和刻蚀，最后剥离光刻胶，形成包括像素电极17图形。像素电极17通过过孔16与漏极14电连接。
需要说明的是，若液晶显示器使用的是高级超维场转换技术，则上述阵列基板的结构和制作方法应该发生相应变化，此外阵列基板也可以为顶栅型阵列基板等其他结构的阵列基板，制作方法也应相应发生变化，本发明实施例对此不作限制。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种基板的制作方法，其特征在于，包括：
形成待处理层，在所述待处理层上形成遮光层，所述遮光层的材质为金属，通过构图工艺，形成所述遮光层的图案；
其中，所述通过构图工艺，形成所述遮光层的图案包括：
在所述遮光层上涂覆光刻胶，使用掩膜板遮盖进行曝光，经过显影、刻蚀后，形成所述遮光层的图案；
利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺；
去除所述遮光层和所述光刻胶；
所述待处理层为黑色感光树脂，利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺之后，所述待处理层形成黑矩阵；或者，
所述待处理层为彩色感光树脂，利用所述遮光层的图案作为掩膜板对所述待处理层进行构图工艺之后，所述待处理层形成彩色滤色层。
2.根据权利要求1所述的基板的制作方法，其特征在于，所述基板为彩膜基板，所述待处理层为黑色感光树脂，所述制作方法还包括：
在所述基板上形成彩色滤色层；
在形成的所述黑矩阵和所述彩色滤色层上形成透明保护层。
3.根据权利要求1所述的基板的制作方法，其特征在于，所述基板为彩膜基板，所述待处理层为彩色感光树脂，所述制作方法还包括：
在所述基板上形成黑矩阵；
在形成的所述黑矩阵和所述彩色滤色层上形成透明保护层。
4.根据权利要求1所述的基板的制作方法，其特征在于，所述基板为阵列基板，所述形成待处理层，在所述待处理层上形成遮光层，通过构图工艺，形成所述遮光层的图案之前，还包括：
在衬底基板上形成栅极金属层，通过构图工艺，形成包括栅线和栅极的图形；
在形成的包括所述栅线和所述栅极的图形上，形成栅极绝缘层；
在形成的所述栅极绝缘层上，形成半导体薄膜，通过构图工艺形成包括有源层的图形；
在形成的包括所述有源层的图形上，形成源极金属层，通过构图工艺，形成包括数据线和源极的图形；
在形成的包括所述数据线和所述源极的图形上，形成钝化层。
5.根据权利要求4所述的基板的制作方法，其特征在于，所述待处理层为黑色感光树脂，在所述去除所述遮光层之后，还包括：
在形成的所述黑矩阵以及所述钝化层上形成对应于漏极的过孔；
形成透明导电层，通过构图工艺，形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电连接；或者，
所述待处理层为彩色感光树脂，在所述去除所述遮光层之后，还包括：
在形成的所述黑矩阵以及所述钝化层上形成对应于漏极的过孔；
形成透明导电层，通过构图工艺，形成包括像素电极的图形，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极电连接。
6.根据权利要求1所述的基板的制作方法，其特征在于，
使用刻蚀的方法去除所述遮光层。
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