CN1731285A - 彩色滤光片的制造方法和曝光装置 - Google Patents

Abstract

一种彩色滤光片的制造方法包括以下步骤：提供一基板；在该基板上形成黑色矩阵；在该基板和该黑色矩阵表面形成一彩色光阻层；对该彩色光阻层进行曝光显影，对该黑色矩阵的开口部边缘对应的彩色光阻层进行部分曝光显影，从而形成着色层；在该黑色矩阵和该着色层上形成一透明导电膜。用于该彩色滤光片制造方法的曝光装置，其包括一用于彩色光阻层曝光的光罩，该光罩包括一遮光区和一曝光区，该遮光区边缘包括至少一狭缝。

Description

彩色滤光片的制造方法和曝光装置

【技术领域】

本发明涉及一种彩色滤光片的制造方法和用于该制造方法的曝光装置。

【背景技术】

液晶显示器是一种被动式显示装置，为达到彩色显示的效果，需为其提供一彩色滤光片，其作用是为液晶显示器提供彩色，配合TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)阵列和液晶等其它组件而显示不同的彩色影像。

请参阅图1，是一种现有技术的彩色滤光片示意图。该彩色滤光片1包括：一玻璃基板10、一位于该玻璃基板10上的黑色矩阵11、位于黑色矩阵11之间的开口部(未标示)的着色层12、依序设置在着色层12表面的透明保护层13和透明导电层14，其中，该着色层12由红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元组成。

该玻璃基板10用作上述组件的载体。在该玻璃基板10上重复规则排列该三种着色单元，以分别透过红、蓝、绿三原色光，阻挡其它波长的光透过。该黑色矩阵11设置在该三着色单元之间，其作用是遮断透过三种着色单元间的光线，防止光线泄漏且阻止着色材料混合。透明保护层13是为使得彩色滤光片表面平整而设置。而透明导电层14则与一TFT阵列(图未示)配合控制该着色层12各着色单元的光线透过量以显示不同的颜色。

该彩色滤光片1的制造方法包括：提供一玻璃基板10；在该玻璃基板10表面形成一黑色矩阵11；在该黑色矩阵11之间的开口部形成由红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元组成的着色层12；然后，在着色层12表面形成一透明保护层13和一透明导电层14。

请参阅图2，是现有技术彩色滤光片制造方法中产生段差的示意图。该彩色滤光片1的制造过程中，为使该彩色滤光片1具有较佳的光学性能，着色层12与黑色矩阵11通常部分重叠，但该着色层12通常由负光阻形成，经过曝光显影(Develop)之后，着色层12与黑色矩阵11的重叠部分会形成凸块120，即所谓的段差，段差120导致着色层12表面不平整。

因此，业界必须在该着色层12上设置一透明保护层13以使得该着色层12表面较为平整后再形成透明导电层14。

但在着色层12表面设置透明保护层13制程导致步骤增加，彩色滤光片的成本增加，而且采用该方法获得的彩色滤光片1厚度增加，面电阻率较高。

【发明内容】

为克服现有技术彩色滤光片的制造方法较为复杂而且成本较高的缺陷，本发明提供一种较为简单而且成本较低的彩色滤光片的制造方法。

本发明还提供一种用于上述制造方法的曝光装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种彩色滤光片的制造方法，其包括以下步骤：提供一基板；在该基板上形成黑色矩阵；在该基板和该黑色矩阵表面形成一彩色光阻层；对该彩色光阻层进行曝光显影，对该黑色矩阵的开口部边缘对应的彩色光阻层进行部分曝光显影，从而形成着色层；在黑色矩阵及着色层上形成一透明导电膜。

本发明彩色滤光片制造方法的曝光装置，其包括一用于彩色光阻层曝光的光罩，该光罩包括一遮光区和一曝光区，该遮光区边缘包括至少一狭缝。

与现有技术相比，本发明彩色滤光片的制造方法中，采用该曝光装置，狭缝对应的光阻部分由于曝光不足，并非完全硬化，部分可以显影清除，从而可消除着色层与黑色矩阵的重叠部分产生的段差，可获得较佳的显示品质，无需额外设置透明保护层，即可在其上设置透明导电层；可简化制程，有效降低成本，而且可有效减小彩色滤光片的面电阻率。

【附图说明】

图1是现有技术彩色滤光片的示意图。

图2是现有技术彩色滤光片制造方法中产生段差的示意图。

图3是本发明彩色滤光片的示意图。

图4是本发明彩色滤光片的制造方法流程图。

图5是本发明彩色滤光片的制造方法所使用的光罩的示意图。

图6是本发明彩色滤光片的制造方法中消除段差的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本发明彩色滤光片3的示意图。该彩色滤光片3包括：一基板30、一位于该基板30上的黑色矩阵31、位于黑色矩阵31之间的开口部(未标示)的着色层32、依序设置在着色层32表面的透明导电层34，其中，该着色层32由红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元组成。

请参阅图4，是本发明彩色率光片3的制造方法流程图。该彩色滤光片3的制造方法主要包括以下步骤：提供一基板(步骤41)；形成黑色矩阵(步骤42)；形成彩色光阻层(步骤43)；曝光显影以形成着色层(步骤44)；形成透明导电层(步骤45)。根据该彩色滤光片的制造方法流程图，其具体制造过程如下所述。

(1)提供一基板(步骤41)

提供一基板30，该基板30作为彩色滤光片3的其它组件的载体，通常该玻璃是碱离子浓度较低的玻璃或者无碱玻璃。

(2)形成黑色矩阵(步骤42)

清洗该基板30，之后采用旋转涂布机在该基板30上涂布厚度均匀的黑色树脂层，低压干燥该黑色树脂层以便除去部分溶剂，软烤(Soft Bake)以进一步除去剩余溶剂，而且可增加光阻附着力，降低光阻内部应力。

利用光罩对该黑色树脂层曝光显影。曝光常采用紫外光。黑色树脂经紫外光照射后，改变了原有的化学性质，使照射区域与非照射区域在显影液种的溶解速率产生极大的差别，显影液将易溶的区域溶解，达成显影目的，形成黑色矩阵31。显影后硬烤(Hard Bake)该基板30以除去残余的显影液或者清洗液，提高光阻抗蚀刻能力，增加附着力和平坦性。

(3)形成彩色光阻层(步骤43)

采用颜料分散法形成在基板30及表面形成一彩色光阻层，该彩色光阻层通常包括颜料分散液、压克力树脂和感光材料，其为负光阻，经光照时能够形成交联结构，显影时能够抵抗弱碱溶液的侵蚀，固定涂膜。

采用旋转涂布法将该彩色光阻涂布在具有黑色矩阵32的基板30表面，预烤(Pre-bake)该彩色光阻层，以改善涂膜的稳定性，使之不影响后续的显影特性。

(4)曝光显影以形成着色层(步骤44)

对该彩色光阻层进行曝光所采用的光罩如图5所示。本发明彩色滤光片的制造方法中，采用一曝光装置，该曝光装置包括光罩5。该光罩5中，除了对应黑色矩阵31之间的开口部的曝光区50之外，在该曝光区50两侧的遮光区52的边缘部分分别设置有一条或者多条狭缝51，该狭缝51的宽度为0.1～5μm。该狭缝51可以使得其对应的光阻部分曝光不足，从而可以部分显影清除，消除段差。

采用该光罩5对彩色光阻曝光显影后所得到的着色层32如图6所示。狭缝51对应的光阻部分由于曝光不足，并非完全硬化，部分可以显影清除，从而可消除着色层32与黑色矩阵31的重叠部分产生的段差，可获得较佳的显示品质，无需额外设置透明保护层，即可在其上设置透明导电层34。

(5)形成透明导电层(步骤45)

该透明导电层34通常是氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或者氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)。该透明导电层34通常采用溅镀法制成。在真空腔体内施加电场，使氩(Argon，Ar)气体产生弧光放电，氩离子(Ar⁺)在电场内将获得动能并冲击到阴极板上氧化铟锡靶材的表面，使之溅镀到玻璃基板表面而堆积成膜，并加装磁极让磁力线平行于阴极表面，从而使氩离子冲撞阴极靶材的次数大为增加，即使在低放电气体压力下也能够在低温环境下镀氧化铟锡膜。

本发明彩色滤光片的制造方法可有效消除彩色滤光片3的段差，因而无需额外设置透明保护层，可简化制程，有效降低成本；由于无需额外的透明保护层，彩色滤光片3的厚度减少，可有效减小面电阻率。用于本发明彩色滤光片制造方法的曝光装置，其光罩5曝光区50两侧的遮光区52的边缘部分分别设置有一条或者多条狭缝51，可使得其对应的光阻部分曝光不足，从而可以部分显影清除，消除段差。

Claims (6)

1.一种彩色滤光片的制造方法，其包括以下步骤：提供一基板；在该基板上形成黑色矩阵；在该基板和该黑色矩阵表面形成一彩色光阻层；对该彩色光阻层进行曝光显影，对该黑色矩阵的开口部边缘对应的彩色光阻层进行部分曝光显影，从而形成着色层；在黑色矩阵及着色层上形成一透明导电膜。

2.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于：该着色层采用颜料分散法形成。

3.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于：该透明导电层采用溅镀法形成。

4.根据权利要求1所述的彩色滤光片的制造方法，其特征在于：该曝光过程采用紫外光进行。

5.一种用于权利要求1所述彩色滤光片制造方法的曝光装置，其包括一用于彩色光阻层曝光的光罩，该光罩包括一遮光区和一曝光区，其特征在于：该遮光区边缘包括至少一狭缝。

6.根据权利要求5所述的彩色滤光片制造方法的曝光装置，其特征在于：该狭缝宽度是0.1～5μm。

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