专利名称：一种彩色滤光片结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及本发明涉及一种彩色滤光片(CF)结构及其制造方法，尤其涉及一种减小黑矩阵和彩色滤光片层重叠部分的端差，增加彩色滤光片基板的平整度，从而提高画面品质的彩色滤光片结构及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着数字化电视的普及，传统的CRT显示由于其数字化困难，以及体积大，重量大，有辐射等缺点，已经出现了被新一代显示技术替代的趋势，代表性的新显示技术有PDP，OLED，LCD等。其中，液晶显示器(LCD)由于具有重量轻，体积薄，无辐射，耗电量小，显示分辨率高等优点，已开始大量普及，开始成为主流产品。
但是已有的LCD技术仍然有待提高。为了使液晶分子具有光学各项异性，需要使液晶分子在取向膜上沿一定的预倾角度排列，在现阶段成盒(Cell)工艺中采用摩擦取向的工艺步骤，也就是采用摩擦布摩擦取向膜，形成取向角度，由于取向膜与液晶分子间丙烯链产生的亲和力，使液晶分子带有方向性的贴在取向膜上，当取向膜上的第一层液晶分子取向结束后，受液晶间亲和力的影响，液晶分子形成带有一定方向性的连续排列。
图1a所示为一现有技术彩色滤光片平面结构图，图1a中A-A′处的截面图如图1b所示。该彩色滤光片结构包括绝缘衬底，形成在绝缘衬底上的黑矩阵1；及在绝缘衬底上的彩色膜层2；形成在黑矩阵1和彩色膜层2上的涂覆层3；形成在涂覆层3上的公共电极4；形成在公共电极4上的取向层5。
其具体的制作工艺流程，首先在玻璃基板上沉积黑矩阵层，通过普通光刻和刻蚀工艺形成黑矩阵1；然后沉积彩色膜层，通过普通光刻和刻蚀工艺形成彩色膜层2；然后，形成涂覆层3，之后，沉积ITO公共电极层；随后，在Cell工艺中图覆取向层进行摩擦等Cell工艺(在此不详述)。即完成彩色滤光片结构的制作，如图1a、1b所示。
由图1b可以看出，完成彩色滤光片结构制作的彩色滤光片基板上，黑矩阵和彩色膜层之间由于工艺冗余的问题，黑矩阵和彩色膜层之间有重叠部分，造成黑矩阵和彩色膜层的重叠部分存在突起，造成较大的端差s，彩色滤光片基板表面平整度不好，如图1b虚线圆圈所示。在对彩色滤光片基板进行取向膜涂布后，进行摩擦工艺时，在凹凸不平的黑矩阵和彩色膜层重叠部分附近无法实现较好的液晶取向；同时，随着生产的进行，会造成摩擦布的损坏，这些都会造成液晶取向混乱，在画面品质上表现为不确定Mura(一种画面品质不良)现象，由此原因造成的Mura称为摩擦(Rubbing)Mura，摩擦Mura造成对比度(CR)低下，严重影响画面品质。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种改良彩色滤光片结构及其制造方法，通过该改良结构，能够有效改善摩擦Mura现象，增大对比度，能够增大工艺冗余(Margin)，减少工艺缺陷，提高画面品质。
为了实现上述目的，本发明提供一种彩色滤光片结构，包括一基板；一黑矩阵，形成在所述基板之上；一透明膜层，与黑矩阵在图形上呈互补关系，形成在所述基板之上；一彩色膜层，与所述透明膜层大小相当，形成在所述透明膜层之上。
上述方案中，所述透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。所述黑矩阵和彩色膜层的上方还可形成有一涂覆层。
为了实现上述目的，本发明同时提供一种彩色滤光片结构的制造方法，包括步骤1，提供一基板，在玻璃基板上沉积透明薄膜，通过光刻和刻蚀工艺形成透明膜层；步骤2，在完成步骤1的玻璃基板上沉积黑矩阵层，通过光刻和刻蚀工艺形成黑矩阵；步骤3，在完成步骤2的玻璃基板上沉积彩色薄膜，通过光刻和刻蚀工艺，在透明膜层的上方形成彩色膜层。
上述方案中，所述步骤1中形成的透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。
本发明相对于现有技术，由于在彩色膜层下方增加了起台阶补偿作用的透明膜层，减小了黑矩阵和彩色膜层重叠部分的端差，增加了彩色滤光片基板的平整度，从而实现均一的液晶取向，有效改善摩擦Mura，增大对比度，提高画面品质，同时能减小对摩擦布的损伤，延长摩擦布的使用寿命。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步更为详细地说明。
图1a是现有技术的彩色滤光片平面图结构；图1b是图1a中A-A’处的截面图；图2a是本发明的彩色滤光片平面结构图；图2b是图2a中B-B’处的截面图；图3a是本发明形成透明膜层后的平面示意图；图3b是图3a中C-C’处的截面图；图4a是本发明形成黑矩阵后的平面示意图；图4b是图4a中D-D’处的截面图；图5是本发明形成彩色膜层后的截面图；图6是本发明形成涂覆层后的截面示意图；
图7是本发明形成公共电极后的截面示意图。
图中标记1、黑矩阵；2、彩色膜层；3、涂覆层；4、公共电极；5、取向层；6、透明膜层。
具体实施例方式
图2a是本发明的彩色滤光片平面结构图；图2b是图2a中B-B’位置的截面图；如图2a和2b所示，本发明的彩色滤光片包括基板，形成在基板上的黑矩阵1，与黑矩阵1在图形上呈互补关系的透明彩色膜层2；在黑矩阵1及彩色膜层2的上方涂敷一层涂覆层3；再在涂覆层3上方形成公共电极4，最后再在公共电极上方形成取向层5，这些部分与现有技术中的彩色滤光片结构相比并无差异，本发明区别于现有技术的特征在于，本发明出了上述组成部分之外，还包括一图形大小与彩色膜层2相当的透明膜层6形成在基板和彩色膜层2之间，由于在彩色膜层下方增加了起台阶补偿作用的透明膜层6，减小了黑矩阵1和彩色膜层6重叠部分的端差，提高了彩色滤光片基板的平整度，如图2b中的虚线圆圈所示，从而能够在后续取向工艺过程中实现均一的液晶取向，有效改善摩擦Mura，增大对比度，提高画面品质，同时能减小对摩擦布的损伤，延长摩擦布的使用寿命。
上述透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。
另外，上述结构是本发明作为一个具体实施例给出的，实际上，在有些显示技术，如边缘场开关技术(FFS)等显示技术中，由于公共电极是形成在下基板阵列基板之上，因此上基板彩色滤光片基板上没有公共电极；此外，在有些彩色滤光片结构中涂覆层3也是可以去掉的。因此上述结构不应视为对本发明的限制。
上述具体实施例的彩色滤光片结构，可以通过如下制造方法制备。
首先，如图3a所示，在玻璃基板上沉积透明薄膜，通过普通光刻和刻蚀工艺形成与彩色膜层相同大小的透明膜层6；图3a中C-C’处的截面图如3b所示，其中透明膜层可以为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。
然后，如图4a所示，在基板上沉积黑矩阵层，通过普通光刻和刻蚀工艺形成黑矩阵1；图4a中D-D’处的截面图如4b所示。
接着，如图5所示，沉积彩色薄膜，通过普通光刻和刻蚀工艺形成红、绿、蓝(Red、Green、Blue)三基色的彩色膜层2。
随后，如图6所示，在整个基板上形成涂覆层3。
再后，如图7所示，在整个基板上沉积ITO公共电极层，形成公共电极，；最后，在成盒工艺中涂覆取向层进行摩擦等成盒工艺(在此不详述)。即完成本发明的彩色滤光片结构的制作，如图2a、2b所示。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当按照需要可使用不同材料和设备实现之，即可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种彩色滤光片结构，其特征在于，包括一基板；一黑矩阵，形成在所述基板之上；一透明膜层，与黑矩阵在图形上呈互补关系，形成在所述基板之上；一彩色膜层，与所述透明膜层大小相当，形成在所述透明膜层之上。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片结构，其特征在于所述透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。
3.根据权利要求1或2所述的彩色滤光片结构，其特征在于所述黑矩阵和彩色膜层的上方形成有一涂覆层。
4.一种彩色滤光片结构的制造方法，其特征在于，包括步骤1，提供一基板，在玻璃基板上沉积透明薄膜，通过光刻和刻蚀工艺形成透明膜层；步骤2，在完成步骤1的玻璃基板上沉积黑矩阵层，通过光刻和刻蚀工艺形成黑矩阵；步骤3，在完成步骤2的玻璃基板上沉积彩色薄膜，通过光刻和刻蚀工艺，在透明膜层的上方形成彩色膜层。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于所述步骤1中形成的透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。
全文摘要
本发明公开了一种彩色滤光片结构，包括一基板；一黑矩阵，形成在基板之上；一透明膜层，与黑矩阵在图形上呈互补关系，形成在基板之上；一彩色膜层，与透明膜层大小相当，形成在透明膜层之上。其中，透明膜层为SiNx、SiOx或SiOxNy的单层膜，或者为SiNx、SiOx或SiOxNy之一或任意组合所构成的复合膜。此外，黑矩阵和彩色膜层的上方形成还可以有一涂覆层。本发明同时公开了一种彩色滤光片结构的制造方法。本发明能够有效改善摩擦工艺造成的液晶取向不一致现象，从而提高对比度，能够增大工艺冗余，减少工艺缺陷，提高画面品质。
文档编号G03F7/20GK1987533SQ200610165138
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者陈旭 申请人:京东方科技集团股份有限公司