彩色滤光片基板及其制作方法与流程

本发明涉及一种液晶显示面板技术，特别是一种彩色滤光片基板及其制作方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，液晶显示器已经成为最为常见的显示装置。其中彩色滤光片(CF)基板是液晶显示器的重要组成部分，为液晶显示提供色彩。

目前技术中彩色滤光片中的间隙粒子分为主间隙粒子和副间隙粒子，主副间隙粒子会存在高度差，高度差在0.4-0.6um左右，一般使用half-tone(灰阶光掩膜)或gray-tone(灰色调)掩膜版通过黄光制程制得，由于half-tone和gray-tone掩膜版的制作难度较大，费用较高，价格一般为普通掩膜版价格的3～4倍。这样会导致产品成本难以降低。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明提供一种彩色滤光片基板及其制作方法，从而降低产品成本的目的。

本发明提供了一种彩色滤光片基板，包括基板，还包括黑色矩阵、色阻层、透明电极层、主间隙粒子以及副间隙粒子，在黑色矩阵或色阻层上位于副间隙粒子位置处分别设有第一沉孔，使透明电极层上形成第二沉孔，副间隙粒子设于第二沉孔内，从而使副间隙粒子与主间隙粒子之间形成高度差。

进一步地，所述黑色矩阵上位于副间隙粒子位置处分别设有第一沉孔。

进一步地，所述色阻层上位于副间隙粒子位置处分别设有第一沉孔。

进一步地，所述黑色矩阵上位于副间隙粒子处还设有第三沉孔。

进一步地，所述色阻层的高度高于黑色矩阵的高度，相邻两个颜色相同并且位于同一列中的色阻层彼此相连形成长条形。

进一步地，在透明电极层的纵横方向上均为每八个副间隙粒子设置一个主间隙粒子。

本发明还提供了一种彩色滤光片基板的制作方法，包括如下步骤：

提供一基板；

在基板上形成黑色矩阵；

在黑色矩阵上位于副间隙粒子处形成第一沉孔；

在黑色矩阵上形成色阻层；

采用掩模版通过黄光制程将第一沉孔中的色阻层去除；

在色阻层以及第一沉孔上形成透明电极层，所述透明电极层上位于第一沉孔上形成第二沉孔；

在第二沉孔中形成副间隙粒子以及在透明电极层上形成主间隙粒子，使副间隙粒子与主间隙粒子之间形成高度差。

本发明还提供了一种彩色滤光片基板的制作方法，包括如下步骤：

提供一基板；

在基板上依次形成黑色矩阵以及色阻层；

在色阻层上位于副间隙粒子处形成第一沉孔；

在色阻层以及第一沉孔上形成透明电极层，所述透明电极层上位于第一沉孔上形成第二沉孔；

在第二沉孔中形成副间隙粒子以及在透明电极层上形成主间隙粒子，使副间隙粒子与主间隙粒子之间形成高度差。

进一步地，在黑色矩阵上位于副间隙粒子处还形成有第三沉孔。

进一步地，所述第二沉孔的孔径为10-15um，深度为0.4-0.6um。

本发明与现有技术相比，通过在黑色矩阵或色阻层上位于副间隙粒子处设置第一沉孔后覆盖透明电极层，使透明电极层位于第一沉孔处形成第二沉孔，并将副间隙粒子设于第二沉孔中，使副间隙粒子与主间隙粒子之间形成高度差，以此解决了在进行间隙粒子(Photo Spacer，简称PS)制程中使用价格高昂的half-tone(灰阶光掩膜)或gray-tone(灰色调)掩膜版制作间隙粒子，从而降低产品成本的目的。

附图说明

图1是本发明实施例1中黑色矩阵的剖面图；

图2是本发明实施例1中RGB色阻层与黑色矩阵的位置关系图；

图3是本发明实施例1中在透明电极层上设置第二沉孔的剖面图；

图4是本发明实施例1中在第二沉孔中以及透明电极层表面形成间隙粒子的剖面图；

图5是本发明实施例1的位置关系图；

图6是本发明实施例2中黑色矩阵的剖面图；

图7是本发明实施例2中RGB色阻层与黑色矩阵的位置关系图；

图8是本发明实施例2中在透明导电膜上设置第二沉孔的剖面图；

图9是本发明实施例2中载第二沉孔中以及透明电极层表面形成间隙粒子的剖面图；

图10是本发明实施例2的位置关系图；

图11是本发明实施例3中黑色矩阵的剖面图；

图12是本发明实施例3中RGB色阻层与黑色矩阵的位置关系图；

图13是本发明实施例3中在透明导电膜上设置第二沉孔的剖面图；

图14是本发明实施例3中载第二沉孔中以及透明电极层表面形成间隙粒子的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明中彩色滤光片基板其主要改进点在于主、副间隙粒子的设置，其余部分均与现有技术中彩色滤光片基板的结构相同，下面对本发明的彩色滤光片基板的基本结构进行简单说明，如图4以及图9所示，本发明的彩色滤光片基板包括基板1、依次形成于基板1上的黑色矩阵2、色阻层3以及透明电极层(ITO)5，在透明电极层5上形成有阵列排布的主间隙粒子7和副间隙粒子6，在黑色矩阵2或色阻层3上位于副间隙粒子6位置处分别设有第一沉孔4，在透明电极层5上位于第一沉孔4处形成有第二沉孔8，副间隙粒子6设于第二沉孔8中，从而使副间隙粒子6与主间隙粒子7之间形成高度差，本发明中，通过在副间隙粒子6位置处设置沉孔而在主间隙粒子7位置处不设置沉孔，以此替代现有技术中通过half-tone(灰阶光掩膜)或gray-tone(灰色调)掩膜版制作间隙粒子。

本发明可以不使用half-tone(灰阶光掩膜)或gray-tone(灰色调)掩膜版同时制作主、副间隙粒子的彩色滤光片基板，能够大大降低产品成本。

本发明中第一沉孔4的设置位置有两种形式，下面针对这两种形式进行详细说明。

如图4所示，本发明实施例1中，黑色矩阵2上位于副间隙粒子6位置处分别设有第一沉孔4，在该实施例中，色阻层3分别形成岛状结构，此方案适用于三角形排列、正方形排列或马赛克排列的RGB或RGBW色阻层。

实施例1的制作方法，包括如下步骤：

提供一基板1；

在基板1上形成黑色矩阵2(图1所示)；

在黑色矩阵2上位于副间隙粒子6处形成第一沉孔4(图1所示)；

在黑色矩阵2上形成色阻层3(图2所示)；在一般的色阻层制备中，色阻层不仅填充黑色矩阵2的色阻容置腔中还会将黑色矩阵2的格栅覆盖；

采用掩模版通过黄光制程将第一沉孔4中的色阻层3去除；

在色阻层3以及第一沉孔4上形成透明电极层5，所述透明电极层5上位于第一沉孔4上形成第二沉孔8(图3所示)；

在第二沉孔8中形成副间隙粒子6以及在透明电极层5上形成主间隙粒子7，使副间隙粒子6与主间隙粒子7之间形成高度差(图4和图5所示)。

在上述的制作方法中，色阻层3分别形成岛状结构。

如图9所示，实施例2与实施例1的最大区别在于，色阻层3上位于副间隙粒子6位置处分别设有第一沉孔4，色阻层3的高度高于黑色矩阵2的高度，使相邻两个颜色相同并且位于同一列中的色阻层3彼此相连形成长条形。此方案适用于条状排列的RGB色阻层。

实施例2的制作方法，包括如下步骤：

提供一基板1；

在基板1上依次形成黑色矩阵2(图6所示)、以及色阻层3(图7所示)；

在色阻层3上位于副间隙粒子6处形成第一沉孔4(图7所示)；

在色阻层3以及第一沉孔4上形成透明电极层5，所述透明电极层5上位于第一沉孔4上形成第二沉孔8(图8所示)；

在第二沉孔8中形成副间隙粒子6以及在透明电极层5上形成主间隙粒子7(图9和图10所示)，使副间隙粒子6与主间隙粒子7之间形成高度差。

在上述方法中，色阻层3的高度高于黑色矩阵2的高度，使相邻两个颜色相同并且位于同一列中的色阻层3彼此相连形成长条形(图10所示)。

本发明除上述两种实施方式外，还可采用以下方式进行制作。

如图14所示，实施例3的彩色滤光片基板包括基板1、依次形成于基板1上的黑色矩阵2、色阻层3以及透明电极层(ITO)5，在透明电极层5上形成有阵列排布的主间隙粒子7和副间隙粒子6，在黑色矩阵2和色阻层3上位于副间隙粒子6位置处均分别设有第三沉孔9、第一沉孔4，色阻层3将第三沉孔9填埋，透明电极层5上位于第一沉孔4处形成有第二沉孔8，实施例3中色阻层3的高度高于黑色矩阵2的高度，使相邻两个颜色相同并且位于同一列中的色阻层3彼此相连形成长条形(图12所示)，副间隙粒子6设于第二沉孔8中，从而使副间隙粒子6与主间隙粒子7之间形成高度差。

实施例3的制作方法，包括如下步骤：

提供一基板1；

在基板1上形成黑色矩阵2(图11所示)；

在黑色矩阵2上位于副间隙粒子6处形成第三沉孔9，第三沉孔9的制作工艺采用现有技术，在此不做具体限定；

在黑色矩阵2上形成色阻层3(图12所示)，在一般的色阻层制备中，色阻层不仅填充黑色矩阵2的色阻容置腔中还会将黑色矩阵2的格栅覆盖；此处色阻层3的高度高于黑色矩阵2的高度，使相邻两个颜色相同并且位于同一列中的色阻层3彼此相连形成长条形(图12所示)，色阻层3将第三沉孔9填埋；在色阻层3上位于副间隙粒子6处形成第一沉孔4(图13所示)，第一沉孔4与第三沉孔9位置相对应；

在色阻层3以及第一沉孔4上形成透明电极层5，所述透明电极层5上位于第一沉孔4上形成第二沉孔8(图13所示)；

在第二沉孔8中形成副间隙粒子6以及在透明电极层5上形成主间隙粒子7(图14所示)，使副间隙粒子6与主间隙粒子7之间形成高度差。

本发明中黑色矩阵、色阻层、透明电极层以及沉孔的制作均采用现有技术中彩色滤光片基板的常规制程制备得到。

本发明中由于彩色滤光片基板所使用的光阻一般为负性光阻，即被光照到的发生交联反应，显影后留下来，未照到光的部分被洗掉，所以本发明中的掩模版使用普通的掩模版即可，在掩模版上与第一沉孔4的位置相对应处用铬进行挡光。

本发明中第二沉孔8孔径为10-15um，深度为0.4-0.6um；黑色矩阵的厚度为1um，色阻层3的厚度为2-3um，主、副间隙粒子的高度为2.5-3.5um。

主、副间隙粒子6的设置方式可采用在透明电极层5的纵横方向上均为每八个副间隙粒子6设置一个主间隙粒子7的方式进行排布。

本发明中的色阻层3可以为RGB三色色阻层也可以采用RGBW四色色阻层，在此不做具体限定。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。