彩膜基板的制造方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板的制造方法。

背景技术：

彩膜基板作为显示器件的重要组成部分，其制备需要繁杂的工艺。彩膜基板的制备过程中，主要的工艺集中于对像素的制备，对于传统的rgb三原色组成的像素，每形成一个颜色的像素都需要一道单独的掩膜工艺，包括清洗、涂胶、曝光、显影等工序，三原色组成的像素则需要三道掩膜工艺。目前具有rgby四色像素的显示器件也得到了广泛的发展。rgby四色像素是在传统的rgb三原色组成像素的基础上，再增加一个黄色的子像素形成rgby四色像素，通过四色技术，无须多耗费电力，就能实现更广阔的色域。

但是这也意味着又需要增加形成黄色像素的掩膜，工艺复杂度加大。无论是传统的rgb三原色像素结构还是现在新兴的rgby四色像素结构，都需要尽量减少掩膜的使用，每减少一道掩膜就能减少清洗、涂胶、曝光、显影等一系列的工序，能很大程度上减少工艺复杂度。

技术实现要素：

鉴于相关技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种彩膜基板的制造方法。

本发明提供一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板包括衬底基板、黑矩阵层和多个彩色像素单元，所述彩色像素单元包括至少三种颜色的亚像素单元，其中，所述彩膜基板的制造方法包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板上形成黑矩阵层和所述多个彩色像素单元，其中形成所述多个彩色像素单元的步骤包括：

在所述衬底基板上沉积不可逆温变材料；

对所述不可逆温变材料进行加热，以形成所述彩色像素单元中的至少两种颜色的亚像素单元。

可选的，所述不可逆温变材料包括铅、镍、钴、铁、镉、锶、锌、猛、钼、镁等的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫化物、氧化物以及偶氮颜料、酞菁颜料、芳基甲烷燃料中的任意一种或其组合。

可选的，所述彩色像素单元包括红色亚像素单元、绿色亚像素单元、蓝色亚像素单元和黄色亚像素单元，所述彩膜基板的制作方法包括：

在每个所述彩色像素单元中采用不可逆温变材料形成至少两个黄色亚像素单元，加热所述黄色亚像素单元中的一个得到绿色亚像素单元。

可选的，所述不可逆温变材料包括pbcro4，且对所述不可逆温变材料pbcro4加热的温度为800℃以上。

可选的，对所述不可逆温变材料pbcro4加热的温度为800℃以上。

可选的，所述黄色亚像素为岛状结构。

可选的，所述黄色亚像素的排列为条状结构。

可选的，采用定点且独立控制的加热方式对需要加热的亚像素单元进行加热。

可选的，采用整条加热的方式对需要加热的亚像素单元进行加热。

本发明提供的彩膜基板的制造方法，选择不可逆温变材料形成彩色像素单元中部分颜色的亚像素单元，对该部分颜色的亚像素单元进行加热得到其他颜色的亚像素单元，节约了所用掩膜的次数，减小了工艺复杂度。

附图说明

图1为rgb三色像素的彩膜基板的结构示意图。

图2为rgby四色像素的彩膜基板的结构示意图。

图3为相关技术中岛状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。

图4为相关技术中条状设计的黄色亚像素单元模版的设计版图。

图5为根据本发明彩膜基板的制造方法的流程图。

图6为根据本发明实施例一的彩膜基板的制造方法的流程图。

图7为根据本发明实施例一的岛状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。

图8为示出采用图7中的版图进行曝光显影后的像素排列的示意图。

图9示出了对黄色亚像素单元进行加热的加热装置的结构示意图。

图10为示出对图8中的像素进行加热后的像素排列的示意图。

图11为根据本发明实施例二的条状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。

图12为示出采用图11中的版图进行曝光显影后的像素排列的示意图。

图13为示出对图12中的像素进行加热后的像素排列的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为rgb三原色像素的彩膜基板的结构示意图。如图1所示，包括rgb三色像素的彩膜基板包括在黑矩阵层上排列的多个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括红色亚像素单元1、绿色亚像素单元2、蓝色亚像素单元3。相关技术中，在形成这些亚像素单元的过程中，通常采用以下方法。

首选在基板上形成ito(氧化铟锡)阳极层和黑矩阵层，ito阳极层和黑矩阵层采用常用的工艺形成，这里不再赘述。在完成ito阳极层和黑矩阵层之后采用掩膜板在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成红色亚像素单元1，这里需要一道掩膜工艺；在形成完红色亚像素单元之后，再采用同样的方式用掩膜板在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成绿色亚像素单元2，同样需要一道掩膜工艺；之后，再采用同样的方式在在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成蓝色亚像素单元3，同样需要一道掩膜工艺。形成rgb三原色像素的彩膜基板需要3道掩膜工艺。

图2为rgby四色像素的彩膜基板的结构示意图。如图2所示，包括rgby四色像素的彩膜基板包括在黑矩阵层上排列的多个彩色像素单元，每个彩色像素单元包括红色亚像素单元101、绿色亚像素单元102、蓝色亚像素单元103和黄色亚像素单元104。相关技术中，在形成这些亚像素单元的过程中，通常采用以下方法。

首选在基板上形成ito(氧化铟锡)阳极层和黑矩阵层，ito阳极层和黑矩阵层采用常用的工艺形成，这里不再赘述。在完成ito阳极层和黑矩阵层之后掩膜板在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成红色亚像素单元101，这里需要一道掩膜工艺；在形成完红色亚像素单元之后，再采用同样的方式用掩膜板在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成绿色亚像素单元102，同样需要一道掩膜工艺；之后，再采用同样的方式在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成蓝色亚像素单元103，同样需要一道掩膜工艺；最后，再采用同样的方式在黑矩阵层上涂布光刻胶，通过曝光显影形成黄色亚像素单元104，也需要一道掩膜工艺。

由于rgby四色像素的彩膜基板中，每个彩色像素单元包括红、黄、蓝和绿这四种颜色的亚像素单元，因此需要四道掩膜工艺。上述的亚像素单元的形成顺序仅是示例性的，它们的形成顺序可以任意设置。

图3为相关技术中岛状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。图4为相关技术中条状设计的黄色亚像素单元模版的设计版图。无论黄色亚像素单元是岛状结构还是条状设计，形成rgby四色像素的彩膜基板都需要4道掩膜，工艺的复杂度高。

为了尽量减少制备彩膜基板中所用的掩膜次数，本发明提出了以下的技术方案。

如图5所示，本发明至少一个实施提供一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板包括衬底基板、黑矩阵层和多个彩色像素单元，所述彩色像素单元包括至少三种颜色的亚像素单元，其中，所述彩膜基板的制造方法包括：

在步骤s501中，提供衬底基板；

在所述衬底基板上形成黑矩阵层和所述多个彩色像素单元，其中形成所述多个彩色像素单元的步骤包括：

在步骤s502中，在所述衬底基板上沉积不可逆温变材料；

在步骤s503中，对所述不可逆温变材料进行加热，以形成所述彩色像素单元中的至少两种颜色的亚像素单元。

其中，不可逆温变材料包括铅、镍、钴、铁、镉、锶、锌、猛、钼、镁等的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫化物、氧化物以及偶氮颜料、酞菁颜料、芳基甲烷燃料等。这些颜料或染料变色都是其本身发生热分解或者氧化、化合所引起的，由于是化学变化，因而是不可逆的，一些物理变化也有不可逆的。

本发明提供的彩膜基板的制造方法，选择不可逆温变材料形成彩色像素单元中部分颜色的亚像素单元，对该部分颜色的亚像素单元进行加热得到其他颜色的亚像素单元，节约了所用掩膜的次数，减小了工艺复杂度。

实施例一

具体的，本实施例提供一种彩膜基板的制造方法，所述彩膜基板包括衬底基板、黑矩阵层和多个彩色像素单元，所述彩色像素单元包括四种颜色的亚像素单元，分别为红色亚像素单元、绿色亚像素单元、黄色亚像素单元和蓝色亚像素单元。

图6为根据本发明实施例的彩膜基板的制造方法的流程图。该方法包括以下步骤。

在步骤s601中首先提供衬底基板；然后在步骤s602中，在所述衬底基板上按照正常的工序完成ito阳极层和黑矩阵层的制备；接着在步骤s603中，在黑矩阵层上采用传统的工艺流程，曝光显影制造蓝色亚像素单元和红色亚像素单元。

接着，进行黄色亚像素单元模版的设计。图7为根据本实施例的岛状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。在本实施例中，蓝色亚像素单元、红色亚像素单元和黄色亚像素单元都是岛状设计，这样会增加设计的灵活度。

如图7所示，在黑矩阵上设计黄色亚像素单元404。然后在步骤s604中，采用不可逆温变材料形成黄色亚像素单元。

图8为示出采用图7中的版图进行曝光显影后的像素排列的示意图。如图8所示，在红色亚像素单元401与蓝色亚像素单元403之间形成黄色亚像素单元404，可以将如图8中虚线框圈起部分视为一个彩色像素单元410，每个彩色像素单元410包括一个红色亚像素单元401、一个蓝色亚像素单元403和两个黄色亚像素单元404。图8中各颜色的亚像素单元的排列顺序仅是一种示例，每个彩色像素单元中红色亚像素单元401、蓝色亚像素单元403和两个黄色亚像素单元404的排列方式可以随机。

然后，在步骤s605中，对每个彩色像素单元中的其中一个黄色亚像素单元进行加热，由于黄色亚像素单元是由不可逆温变颜料形成的，因此在加热之后其转变成绿色亚像素单元。

不可逆温变颜料是指受热到某一温度时，颜料颜色发生永久性变化，已生成的颜色不再消色。例如，不可温变颜料包括铅、镍、钴、铁、镉、锶、锌、猛、钼、镁等的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫化物、氧化物以及偶氮颜料、酞菁颜料、芳基甲烷燃料等。这些颜料或染料变色都是其本身发生热分解或者氧化、化合所引起的，由于是化学变化，因而是不可逆的，一些物理变化也有不可逆的。

例如，不可逆温变颜料pbcro4可在800℃由黄色变成绿色，绿色不再消失。

在本实施例中选用pbcro4进行黄色亚像素单元的制备，然后将其每个彩色像素单元中的其中一个黄色亚像素单元进行加热，使其变成绿色亚像素单元。

图10为示出对图8中的像素进行加热后的像素排列的示意图。如图10所示，在每个彩色像素单元410中包括一个红色亚像素单元401、一个绿色亚像素单元402、一个蓝色亚像素单元403和一个黄色亚像素单元404，得到了rgby的四色亚像素单元。图10中亚像素单元的排列方式仅是一种示例，这四种颜色的亚像素单元的排列方式可以随机。

在本实施例中，采用一道掩膜形成一个彩色像素单元中的两个黄色亚像素单元，将其中一个黄色亚像素单元通过加热的方式变成绿色亚像素单元，不再需要形成绿色亚像素单元的掩膜工艺，绿色亚像素单元采用对黄色亚像素单元进行加热转变而来，不需要现有技术中形成绿色亚像素单元的一道掩膜工艺，节约了一道掩膜，可以采用三道掩膜工艺实现rgby像素结构的制作，改变了传统工艺中采用四道掩膜工艺才能实现rgby像素结构的制作，减小了工艺的复杂度，降低了材料及设备成本。

在本实施例中，采用定点且独立控制的加热方式，能够对选择的某个点进行加热。图9示出了对黄色亚像素单元进行加热的加热装置的结构示意图。上述对黄色亚像素单元进行加热采用定点加热方式，对黄色亚像素单元404区域(对应图10中绿色亚像素单元402位置)进行加热具体包括：采用加热层411(如图9所示)对所选的黄色亚像素单元进行加热，在示例的方式中，可以采用加热层411覆盖在所选的黄色亚像素单元上，对加热层411进行通电使其发热，对所选的黄色亚像素单元进行加热。加热层411与黄色亚像素单元404(对应图9中绿色亚像素单元402位置)区域以外的设定区域对应的部分为绝热区。该绝热区可以为缺口、镂空区域，也可以设置有隔热层，这样不被加热层411加热的部分仍然保持原来的颜色，被加热层411加热的部分变为绿色。

采用这种加热装置对每行像素中特定黄色亚像素单元进行加热，使其转变成绿色亚像素单元。这样可以增大设计的灵活性，根据需要选择需要加热的亚像素单元。

实施例二

本实施提供一种彩膜基板的制造方法，该方法包括以下步骤。

首先提供衬底基板；然后在所述衬底基板上按照相关技术中正常的工序完成ito电极层和黑矩阵层的制备；接着在黑矩阵层上采用传统的光刻胶，曝光显影制造蓝色亚像素单元和红色亚像素单元。

接着，进行黄色亚像素单元模版的设计。图11为根据本发明实施例二的条状结构的黄色亚像素单元模版的设计版图。如图11所示，在黑矩阵上设计两条互相间隔的黄色亚像素单元704，在步骤s804中，然后采用不可逆温变材料形成黄色亚像素单元。

图12为示出采用图11中的版图进行曝光显影后的像素排列的示意图。如图12所示，在一条红色亚像素单元701与一条蓝色亚像素单元703之间形成黄色亚像素单元704，可以将如图11中虚线框圈起部分视为一个彩色像素单元710，每个彩色像素单元710包括一个红色亚像素单元701、一个蓝色亚像素单元703和两个黄色亚像素单元704，其中所述两个黄色亚像素单元704互不相邻以蓝色亚像素单元703或红色亚像素单元701间隔开来。图12中各颜色的亚像素单元的排列顺序仅是一种示例，每个彩色像素单元中红色亚像素单元701、蓝色亚像素单元703和两个黄色亚像素单元704的排列方式可以随机。

然后，在步骤s805中，对每个彩色像素单元中的其中一条黄色亚像素单元进行加热，由于黄色亚像素单元是由不可逆温变颜料形成的，因此在加热之后其转变成绿色亚像素单元。

如图12所示，在本实施例中同一颜色亚像素单元的排列是呈条状排列，也就是每行亚像素单元中各亚像素单元的排列方式相同，这样在每列亚像中，亚像素单元的颜色相同。例如，所述黄色亚像素单元的排列为条状结构，在某一列亚像素单元中，全部都是黄色亚像素单元。

采用的加热装置是条状式的加热装置，在对一个黄色亚像素单元加热时可以同时对这一条的黄色亚像素单元进行加热，使其转变呈绿色亚像素单元，也就是说，多个彩色像素单元中的黄色亚像素单元可以同时被加热转换成绿色亚像素单元，提高了加热效率。

在本实施例中选用pbcro4进行黄色亚像素单元的制备，然后对每条的黄色亚像素单元进行加热，使其变成绿色亚像素单元。

图13为示出对图12中的像素进行加热后的像素排列的示意图。如图12所示，在每个彩色像素单元710中包括一个红色亚像素单元701、一个绿色亚像素单元702、一个蓝色亚像素单元703和一个黄色亚像素单元704，得到了rgby的四色亚像素单元。图13中亚像素单元的排列方式仅是一种示例，这四种颜色的亚像素单元的排列方式可以随机。

本实施例采用一道掩膜形成一个彩色像素单元中的两个黄色亚像素单元，将其中一个黄色亚像素单元通过加热的方式变成绿色亚像素单元，不再需要形成绿色亚像素单元的掩膜工艺，绿色亚像素单元采用对黄色亚像素单元进行加热转变而来，不需要现有技术中形成绿色亚像素单元的一道掩膜工艺，节约了一道掩膜，可以采用三道掩膜工艺实现rgby像素结构的制作，改变了传统工艺中采用四道掩膜工艺才能实现rgby像素结构的制作，减小了工艺的复杂度，降低了材料及设备成本。

此外，在本实施例中，采用条状式的加热装置，这种加热装置能够对一条的亚像素单元进行加热，提高了加热的效率。

上述实施例一和实施例二的制造方法仅是示例，各亚像素单元的颜色转换不限于上述的黄色转换成绿色，也可以进行其他颜色转换。

需要说明的是，本实施例中的彩膜基板可以包括三种颜色的亚像素，例如红色、绿色、蓝色亚像素单元，其中绿色亚像素单元是由不可逆温变材料构成；也可以包括四种及以上不同颜色的亚像素单元，例如红色、蓝色、绿色、黄色亚像素单元或者红色、蓝色、绿色、白色亚像素单元等结构，这里不作具体限定。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求决定。