一种彩色滤光片的制备方法与流程

本发明属于液晶显示器技术领域，尤其是针对液晶显示器的制作工艺的改进。

背景技术：

随着液晶显示器产品日益多变，屏幕像素密度(PPI)要求越来越高，如图1所示，彩色滤光片(CF)1之间的线宽要求越来越细，特别是使黑色矩阵2(BM)线宽由10um以上变为4～5um，使得BM2与玻璃基板3之间的密着性要求变高。

如图2所示，现有的彩色滤光片生产流程可简述为：

S201，玻璃基板被传送至洗净装置，清洗玻璃基板上附着的杂质。清洗过程中会用大量的水冲洗玻璃基板，然后用风刀吹干水滴。

S202，在清洁后的玻璃基板上直接进行Cr溅镀材料层，然后经过光阻涂布、曝光、显影、蚀刻、去光阻的工艺步骤，在所述玻璃基板上形成黑色矩阵(BM)；

S203，在形成有BM的玻璃基板上制备红色光阻(R)、绿色光阻(G)、蓝色光阻(B)。即，在玻璃基板和BM表面涂覆红色光阻，然后进行前段的预烘烤；继而送入Cr掩膜中进行紫外线曝光；清洗掉曝光后的光阻材料，在玻璃基板上形成预设图案的红色光阻；最后进行后段烘烤，将光阻固化，此时红色光阻制备完成。按照红色光阻的制备方法重复两次，随之依次在玻璃基板上形成绿色光阻、蓝色光阻。

S204，完成彩色光阻层的制备后，进入半导体透明导电膜(ITO)制程。完成ITO制备后加盖玻璃盖板，即可获得彩色滤光片。

其中，S201中只使用风刀对玻璃进行吹干，虽然能够将大部分的水吹干，但是由于排气关系，超细微的水分子(10～100μm)仍有可能再附着于玻璃基板表面。也有工艺中是使用红外线(IR)炉将玻璃基板干燥，干燥后的玻璃基板表面上会形成有机物质的水痕，难以达到去除超細微水分子程度的水分残留的目的。

细微水分子的残留对后续步骤的影响是十分明显的。其将造成后面的涂布装置涂上的光刻胶材料层与玻璃基板的接触不完全。如图3a和3b所示，在没有水分子W残留的玻璃基板P上直接涂布光阻材料Q接触角度比较小；而附着有超细微水分子W的玻璃基板P与涂布后的光阻材料Q之间接触角较前者要大。例如，若该光阻材料例如为黑色矩阵，则细线宽的黑色矩阵容易会发生脱落。

故此，人们亟待寻找一种能满足细线宽稳定附着的制备工艺。

附图说明

图1为现有技术的彩色滤光片组件的结构示意图。

图2为现有技术的彩色滤光片制备流程图。

图3为没有残留水分子的玻璃基板与光阻材料的接触角(a)和残留有水分子的玻璃基板与光阻材料的接触角(b)的对比图。

图4为本发明的彩色滤光片制备流程图。

图5为本发明的紫外线干燥工艺流程示意图。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明提供一种彩色滤光片的制备方法，包括如下步骤：

对所述玻璃基板进行紫外干燥步骤：采用紫外线表面处理装置对所述玻璃基板表面进行照射处理，分解附着于所述玻璃基板表面杂质分子。

其中，还包括如下步骤：

紫外干燥步骤前，对所述玻璃基板进行预清洗步骤；

紫外干燥步骤后，在所述玻璃基板上进行黑色矩阵的制备步骤、彩色光阻层的制备步骤、半导体薄膜的制备步骤。

其中，所述紫外线表面处理装置的工作光源波长为172nm。

其中，所述玻璃基板与所述工作光源的距离为3～5mm。

其中，所述保护气体为氮气和干燥空气的混合气。

有益效果：

本发明提供一种彩色滤光片的制备方法，是在黑色矩阵和彩色光阻层的制备之前引入紫外线表面处理装置对玻璃基板进行紫外线干燥。利用紫外线表面处理装置发射出的高能光波，将残留在玻璃基板表面的微小的水分子进一步分解，进而从玻璃基板上脱离、逸出，达到深度除去水分子的目的。除去水分子后的玻璃基板能让后续制程的材料更稳定附着，满足产品工艺和质量的要求。

并且，采用本发明方法比现有的红外线干燥装置更为节约成本，紫外线表面处理装置的成本和工作能耗约为红外线干燥装置的1/5～1/10左右。

具体实施方式

下面对本发明实施例作详细说明。

本发明提供一种彩色滤光片的制备方法，其优异之处是在预清洗步骤和黑色矩阵制备步骤之间插入紫外干燥步骤，深度除去细微的水分子，使得后续制程更加稳定高质。

具体地，下面介绍本发明的具体工艺流程。

如图4所示，本发明的彩色滤光片制备方法包括如下步骤：

S401，玻璃基板被传送至洗净装置，清洗玻璃基板上附着的杂质。清洗过程中会用大量的水冲洗玻璃基板，然后用风刀吹干水滴。

S402，玻璃基板通过传送装置被送入紫外线表面处理装置(EUV)进行干燥。

结合图5所示，本实施例的紫外线表面处理装置5包括有若干个工作光源51，能提供的紫外光对应区间波长可发生辉光反应。工作光源51装设在充满干燥的空气(CDA)与N₂的混合气体M的保护氛围中进行工作。为了控制紫外线表面处理装置5的工作温度，引入冷凝水54的进出来实现。工作光源51通过窗面玻璃53朝向玻璃基板P设置，工作光源51与所述玻璃基板P之间的距离为3～5nm为佳。例如，玻璃基板P经由传送装置52，在距离工作光源3mm下接收工作光源照射下来的172nm波长的紫外光。

光波的波长越短，频率将越高，所具有的能量也就越高。不同的原子结合和切断需要不同的能量。172nm的高能紫外光能有效将玻璃基板上是水分子进行原子切断，氢原子与其他原子之间的结合一旦被切断，很容易从表面脱離，同时容易与其他原子或另一氢原子再次结合。另外，若氢原子的周围有氧原子存在，氢原子離开的痕迹会替换为氧原子。如此，玻璃基板上水分子会分解气体H₂和O₂，轻易从玻璃基板的表面脱离。此时，完成对玻璃基板的清洁和干燥步骤。采用EUV进行干燥后将不会残留水痕，并且可以做逼近常温之处理。

S403，在清洁和干燥后的玻璃基板上直接进行Cr溅镀材料层，然后经过光阻涂布、曝光、显影、蚀刻、去光阻的工艺步骤，在所述玻璃基板上形成黑色矩阵(BM)；

S404，在形成有BM的玻璃基板上制备红色光阻(R)、绿色光阻(G)、蓝色光阻(B)。即，在玻璃基板和BM表面涂覆红色光阻，然后进行前段的预烘烤；继而送入Cr掩膜中进行紫外线曝光；清洗掉曝光后的光阻材料，在玻璃基板上形成预设图案的红色光阻；最后进行后段烘烤，将光阻固化，此时红色光阻制备完成。按照红色光阻的制备方法重复两次，随之依次在玻璃基板上形成绿色光阻、蓝色光阻。

S405，完成彩色光阻层的制备后，进入半导体透明导电膜(ITO)制程。完成ITO制备后加盖玻璃盖板，即可获得彩色滤光片。

以上所述为本发明的具体实施方式，其目的是为了清楚说明本发明而作的举例，并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。