专利名称：彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及液晶显示器制造技术，特别涉及一种彩色滤光片及其制造方 法、液晶显示装置。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器(Thinfilm Transistor-Liquid Crystal Display，简称 TFT-LCD)面板是由阵列基板和彩色滤光片对盒而成，两者间以隔垫物隔离出注入液晶的 空隙，该空隙即为盒厚(cell gap)。目前通常是在彩色滤光片上制作出柱状隔垫物(Post Spacer，简称PS)来维持盒厚。图1为现有技术彩色滤光片的平面结构示意图，图2为图1 中的A-A’向剖视图，图3为图1中的B-B’向剖视图。如图1、2和3所示，现有技术中在制 作彩色滤光片时，首先在玻璃基板101上形成黑矩阵102，然后分三次在玻璃基板101和黑 矩阵102上形成红色像素树脂103、绿色像素树脂104和蓝色像素树脂105，该像素树脂的 顺序可以根据实际需要变更。接着在黑矩阵102、红色像素树脂103、绿色像素树脂104和 蓝色像素树脂105上形成公共电极106，最后在公共电极106上形成柱状隔垫物107。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题由于红色像素树脂103、绿色像素树脂104和蓝色像素树脂105是经过三次涂胶、 掩模板曝光、显影工艺完成的，且通常材料不同，因此形成的像素树脂的高度均勻性可能会 有差异。例如，容易出现单个像素上的角段差，或者几个像素间的像素间段差等；此外，如图 3所示，由于柱状隔垫物107是制作在像素树脂上方的，也容易导致柱状隔垫物107的高度 存在差异，进而导致盒厚不均，造成液晶显示屏漏光等各种不良。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置，解决 现有技术中由于像素树脂高度均勻性不好而导致柱状隔垫物高度存在差异，进而造成盒厚 不均和液晶显示屏漏光等各种不良的问题，达到使得制作在像素树脂上方的柱状隔垫物的 高度均勻。本发明实施例提供一种彩色滤光片的制造方法，包括在基板上形成黑矩阵、像素树脂，以及位于所述黑矩阵和像素树脂上方的公共电 极；在所述公共电极上方涂覆光刻胶；采用灰阶/半阶掩模板曝光工艺对所述光刻胶进行曝光和显影，同时形成柱状隔 垫物与保护层。本发明实施例还提供一种彩色滤光片，包括基板，形成在所述基板上的黑矩阵、像 素树脂和公共电极，在所述公共电极的上方形成有保护层和柱状隔垫物。本发明实施例又提供了一种包括上述彩色滤光片的液晶显示装置，该装置还包括 阵列基板，所述阵列基板和所述彩色滤光片对盒设置，其间填充有液晶。
本发明实施例的彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置，通过在制作柱状隔垫 物的同时，形成一层保护层，该保护层可以弥补像素树脂的高度差异，解决了由于像素树脂 高度均勻性不好而导致柱状隔垫物高度存在差异的问题，使得制作在像素树脂上方的柱状 隔垫物的高度均勻，达到了在做正常工序的同时保证了彩色滤光片的平坦度，提高液晶显 示屏的显示效果；并且，柱状隔垫物和保护层为一次同时形成，工艺简单，成本低。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 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为现有技术彩色滤光片的平面结构示意图；图2为图1中的A-A，向剖视图；图3为图1中的B-B，向剖视图；图4为本发明彩色滤光片的制造方法实施例的流程示意图；图5为图4中的形成黑矩阵、像素树脂和公共电极示意图；图6为图4中涂覆光刻胶示意图；图7为图4中的灰阶/半阶掩模板曝光示意图；图8为图4中的显影后示意图；图9为本发明彩色滤光片实施例的平面结构示意图；图10为图9的C-C’向剖视图。附图标记说明101-玻璃基板； 102-黑矩阵；104-绿色像素树脂；105-蓝色像素树月107-柱状隔垫物；108-掩模板；110-光刻胶。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。本发明实施例的主要技术方案为，在制作彩色滤光片时，在基板上形成黑矩阵、像 素树脂和公共电极后，在公共电极上方涂覆光刻胶，再采用灰阶/半阶掩模板曝光工艺对 上述光刻胶进行曝光，使得在形成柱状隔垫物的同时，形成一层保护层，该保护层可以弥补 像素树脂的高度差异，使得形成的柱状隔垫物高度均勻，达到了在做正常工序的同时保证 了彩色滤光片的平坦度，避免液晶显示屏出现漏光等各种不良；且柱状隔垫物和保护层为 一次同时形成，不需要增加新的产线，工艺简单，成本低。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
103-红色像素树脂； 旨；106-公共电极； 109-保护层；
实施例一图4为本发明彩色滤光片的制造方法实施例的流程示意图，图5 图8为该制造 方法中各步骤的图示，其中，图5为图4中的形成黑矩阵、像素树脂和公共电极示意图，图6 为图4中涂覆光刻胶示意图，图7为图4中的灰阶/半阶掩模板曝光示意图，图8为图4中 的显影后示意图。结合图4 8所示，本实施例的彩色滤光片的制造方法可以包括以下步 骤步骤101、在基板上形成黑矩阵。如图5所示，首先可以在玻璃基板101上形成黑矩阵102。该黑矩阵102可以是通 过金属溅射法沉积镉或含氧化铬形成，也可以是通过涂覆树脂的方法形成。黑矩阵102的 厚度可以为0. 2微米至1. 5微米。相邻的黑矩阵102之间形成有像素区域。步骤102、在黑矩阵之间的像素区域内形成像素树脂。可以通过树脂涂覆工艺，在形成黑矩阵102的玻璃基板101上，涂覆1微米至5 微米的红色像素树脂层，通过掩模板曝光工艺和化学显影工艺在玻璃基板101上的黑矩阵 102之间形成的像素区域内形成红色像素树脂；同样可以采用和形成红色像素树脂类似的 方法，在玻璃基板101上的上述像素区域内形成绿色像素树脂和蓝色像素树脂。最终形成 红色像素树脂103、绿色像素树脂104和蓝色像素树脂105，该像素树脂的顺序可以根据实 际需要进行变更。步骤103、在黑矩阵和像素树脂上方形成公共电极。在完成上述步骤的玻璃基板101上，可以通过金属溅射法得到公共电极层，形成 公共电极106，此公共电极106为透明电极。常用的公共电极材料可以是ITO(氧化铟锡)， 或者IZO (氧化铟锌)，厚度可以在400埃至2000埃之间。步骤104、涂覆高透过率的光刻胶。如图6所示，可以采用树脂涂覆工艺，在完成步骤103的玻璃基板101上，涂覆高 透过率的光刻胶110。该光刻胶110的透过率可以为大于30%，其厚度可以为1微米至5 微米。该光刻胶110的材料例如可以为酚醛树脂等。步骤105、采用灰阶/半阶掩模板曝光工艺对所述光刻胶进行曝光。灰阶/半阶掩模板(Gray/half-tone mask)技术是利用掩模板对光的透过率不 同，从而控制不同区域曝光量的一种技术，如图7所示，可以利用掩模板108，采用灰阶/半 阶掩模板曝光工艺，对步骤104中的光刻胶110进行灰阶/半阶曝光，并控制使得在玻璃基 板101上的光刻胶110中，将要形成柱状隔垫物的区域与非柱状隔垫物的区域的曝光量不 同。步骤106、显影，一次同时形成柱状隔垫物与保护层。对步骤105中曝光后的基板进行化学显影，显影后的结构可以参见图8，一次同时 得到保护层109(低下去的部分)与柱状隔垫物107(高起的部分)。此外，保护层109的 厚度可以为1微米至3微米，柱状隔垫物107的厚度可以为2微米至5微米；且柱状隔垫物 107的横切面可以为梯形，若俯视玻璃基板101，该柱状隔垫物107的截面可以为圆形、四边 形或多边形等形状，具体可以通过设定掩模板108得到。本实施例通过在制备柱状隔垫物的同时，形成一层保护层，使得彩色滤光片的高 度均勻化，形貌更加平坦，避免了由于均勻性不好导致的各种不良，保证了液晶显示器的品质；且柱状隔垫物和保护层为一次同时形成，不增加产线设备，工艺简单，成本低。实施例二图9为本发明彩色滤光片实施例的平面结构示意图，图10为图9的C-C’向剖视 图。如图9和图10所示，本实施例的彩色滤光片包括玻璃基板101、黑矩阵102、红色像素 树脂103、绿色像素树脂104和蓝色像素树脂105，该像素树脂的顺序可以根据实际需要进 行变更。公共电极106形成在黑矩阵102、红色像素树脂103、绿色像素树脂104和蓝色像 素树脂105之上。本实施例彩色滤光片的主要结构特点在于，在公共电极106之上形成有保护层 109和柱状隔垫物107。该保护层109和柱状隔垫物107是通过涂覆光刻胶，再采用灰阶/ 半阶掩模板曝光工艺一次同时形成的。其中，保护层109和柱状隔垫物107可以采用透过 率大于30%的光刻胶材料，使得不影响像素区域的显示；保护层109厚度可以为1微米至3 微米；柱状隔垫物107的厚度可以为2微米至5微米。本实施例通过在公共电极的上方形成有保护层和柱状隔垫物，使得彩色滤光片的 高度均勻化，形貌更加平坦，避免了由于均勻性不好导致的各种不良，保证了液晶显示器的 品质；且柱状隔垫物和保护层为一次同时形成，不增加产线设备，工艺简单，成本低。实施例三本发明实施例还提供了一种包括实施例二所述的彩色滤光片的液晶显示装置，该 液晶显示装置还包括阵列基板，所述阵列基板和所述彩色滤光片对盒设置，其间填充有液
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曰曰ο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，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
1.一种彩色滤光片的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成黑矩阵、像素树脂，以及位于所述黑矩阵和像素树脂上方的公共电极； 在所述公共电极上方涂覆光刻胶；采用灰阶/半阶掩模板曝光工艺对所述光刻胶进行曝光和显影，同时形成柱状隔垫物 与保护层。
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，涂覆的所述光刻胶的 厚度为1微米至5微米。
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，所述光刻胶的透过率 大于30%。
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，所述保护层的厚度为1 微米至3微米。
5.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，所述柱状隔垫物的厚 度为2微米至5微米。
6.一种彩色滤光片，包括基板，形成在所述基板上的黑矩阵、像素树脂和公共电极，其 特征在于，在所述公共电极的上方形成有保护层和柱状隔垫物。
7.根据权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，所述保护层的透过率大于30%。
8.根据权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，所述保护层的厚度为1微米至3微米。
9.根据权利要求6所述的彩色滤光片，其特征在于，所述柱状隔垫物的厚度为2微米至 5微米。
10.一种包括权利要求6 9任一所述的彩色滤光片的液晶显示装置，其特征在于，还 包括阵列基板，所述阵列基板和所述彩色滤光片对盒设置，其间填充有液晶。
全文摘要
本发明提供一种彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置。其中，彩色滤光片的制造方法包括在基板上形成黑矩阵、像素树脂，以及位于所述黑矩阵和像素树脂上方的公共电极；在所述公共电极上方涂覆光刻胶；采用灰阶/半阶掩模板曝光工艺对所述光刻胶进行曝光和显影，同时形成柱状隔垫物与保护层。本发明实施例使得制作在像素树脂上方的柱状隔垫物的高度均匀，达到了在做正常工序的同时保证了彩色滤光片的平坦度，提高液晶显示屏的显示效果；并且，柱状隔垫物和保护层为一次同时形成，工艺简单，成本低。
文档编号G02F1/1339GK102135678SQ201010034528
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者朴进山, 杨玉清, 樊浩原 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司