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1. WO2020155620 - SUBSTRAT DE FILM COLORÉ ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8  

说明书

发明名称 : 彩膜基板及其制造方法

技术领域

[0001]
本发明属于液晶显示领域,具体涉及一种彩膜基板及其制造方法。

技术背景

[0002]
随着科技的进步,如手机、电脑等显示装置已成为人们生活中必不可少的物品,显示装置中的彩膜基板是显示装置的重要组件,目前的彩膜基板制造成本较高、工艺复杂。
[0003]
图1是现有技术中彩膜基板的示意图,图2是该彩膜基板的截面图。如图1和图2所示,01和02分别是彩膜基板上的第一积层隔垫物和第二积层隔垫物。彩膜基板制备时,先在基板03上制作一层黑色矩阵04,然后在黑色矩阵04上利用光罩将不同的色层在黑色矩阵04上堆叠起来,制备出积层隔垫物(Post Spacer,简称PS),最后在基板上溅射一层保护层08。其中,第一积层隔垫物01是由黑色矩阵04、第一色层05、第二色层06和第三色层07堆叠形成的,第二积层隔垫物02是由黑色矩阵04、第二色层06和第三色层07堆叠形成的,第一积层隔垫物01和第二积层隔垫物02分别作为彩膜基板的主隔垫物和副隔垫物,第一积层隔垫物01和第二积层隔垫物02之间具有段差ΔPSH。
[0004]
这种制作方法虽然可以节约一道隔垫物制程,降低成本,但是通过色阻层堆积起来所制备的积层隔垫物无法同时保证色度和弹性的要求,且制备主隔垫物和副隔垫物时,它们之间的段差不易控制。
[0005]
发明内容
[0006]
本发明实施例提供一种彩膜基板及其制造方法,可有效地降低生产成本,并改善隔垫物的均一性和产品性能。
[0007]
第一方面,本发明实施例提供一种彩膜基板,包括:
[0008]
在基板上形成的色阻层,所述色阻层包括多个色层;
[0009]
在所述色阻层之上形成的黑色矩阵;
[0010]
在所述黑色矩阵上形成的保护层;
[0011]
在所述色阻层上形成的第一隔垫物和在保护层上形成的第二隔垫物;其中,所述第一隔垫物包括在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成的隔垫物底柱和在所述隔垫物底柱上以所述黑色矩阵的材料堆积形成的隔垫物主体。
[0012]
在优选的实施方式中,所述黑色矩阵的材料包括黑色光刻型隔垫物BPS材料。
[0013]
在优选的实施方式中,所述第二隔垫物的材料包括树脂材料。
[0014]
在优选的实施方式中,所述多个色层包括第一色层、第二色层和第三色层。
[0015]
在优选的实施方式中,所述多个色层还包括第四色层。
[0016]
在优选的实施方式中,所述第一隔垫物和第二隔垫物的段差可任意调整。
[0017]
第二方面,本发明实施例提供一种彩膜基板的制造方法,包括以下步骤:
[0018]
在基板上形成色阻层,所述色阻层包括多个色层;
[0019]
在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱;
[0020]
在所述色阻层上形成一层黑色矩阵,并在所述隔垫物底柱上以所述黑色矩阵的材料堆积形成隔垫物主体,所述隔垫物底柱和隔垫物主体组成第一隔垫物;
[0021]
在所述黑色矩阵上形成保护层;
[0022]
在所述保护层上形成第二隔垫物。
[0023]
在优选的实施方式中,所述在基板上形成色阻层的步骤包括在基板上形成第一色层、第二色层和第三色层的步骤。
[0024]
在优选的实施方式中,所述在基板上形成色阻层的步骤还包括在基板上形成第四色层的步骤。
[0025]
在优选的实施方式中,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层上以第二色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[0026]
在优选的实施方式中,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层或第二色层上以第三色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[0027]
在优选的实施方式中,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层或第二色层或第三色层上以第四色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[0028]
在优选的实施方式中,所述黑色矩阵的材料包括黑色光刻型隔垫物BPS材料。
[0029]
在优选的实施方式中,所述第二隔垫物的材料包括树脂材料。
[0030]
本发明实施例提供的技术方案具有以下至少一项有益效果:
[0031]
(1)黑色矩阵采用弹性恢复率很好的BPS材料,可以很好的保证满足黑色矩阵的遮光和隔垫物的弹性要求;
[0032]
(2)可以任意调整主隔垫物和副隔垫物之间的段差ΔPSH,既节约了成本,又减小了工艺难度,同时也改善了隔垫物的均一性,提高了产品性能。

附图说明

[0033]
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明予以进一步说明。
[0034]
图1是现有技术中彩膜基板的示意图;
[0035]
图2是现有技术中彩膜基板的截面图;
[0036]
图3是本发明实施例的彩膜基板上第一色层的制作示意图;
[0037]
图4是本发明实施例的彩膜基板上第二色层的制作示意图;
[0038]
图5是本发明实施例的彩膜基板上第三色层的制作示意图;
[0039]
图6是本发明实施例的彩膜基板上黑色矩阵的制作示意图;
[0040]
图7是本发明实施例的彩膜基板上保护层的制作示意图;
[0041]
图8是本发明实施例的彩膜基板上第二隔垫物的制作示意图。

具体实施方式

[0042]
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,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
[0043]
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
[0044]
图3至图8示例性地呈现了本发明实施例的彩膜基板及其制造方法。
[0045]
本发明实施例的彩膜基板包括在基板上形成的色阻层、在色阻层之上堆积形成的黑色矩阵04、在黑色矩阵04上形成的保护层08,以及在色阻层上堆积形成的第一隔垫物10和在保护层08上形成的第二隔垫物20。
[0046]
在一些实施方式中,色阻层可以为RGB色阻层,可以包括第一色层05、第二色层06和第三色层07。其中,第一色层05为R色层,第二色层06为G色层,第三色层07为B色层。根据实际生产的需要,R色层、G色层和B色层的顺序可以变换,即第一色层05也可以为G色层或B色层,第二色层06也可以为R色层或B色层,第三色层07也可以为R色层或G色层。
[0047]
在一些实施方式中,色阻层还可以为RGBW色阻层,其与上述实施方式的区别在于其进一步包括第四色层。其中,第一色层为R色层,第二色层为G色层,第三色层为B色层,第四色层为W色层。根据实际生产的需要,R色层、G色层、B色层和W色层的顺序同样可以变换。
[0048]
其中,第一隔垫物10包括在色阻层的其中一个色层上堆积形成的隔垫物底柱09以及在隔垫物底柱09上形成的隔垫物主体11。隔垫物底柱09由色阻层的另一个色层的材料堆积形成,隔垫物主体11由黑色矩阵的材料堆积形成。隔垫物底柱09的数量由第一隔垫物10的密度需求来定。
[0049]
其中,第二隔垫物20可以是普通隔垫物,普通隔垫物一般采用树脂材料制备。
[0050]
第一隔垫物可以是积层隔垫物(Post Spacer),第二隔垫物20可以是普通隔垫物。黑色矩阵采用黑色光刻型隔垫物材料(Black Photo Spacer,简称BPS)制备,这种BPS材料可以满足黑色矩阵的遮光和隔垫物的弹性要求。通过在隔垫物底柱09上层堆叠黑色矩阵04的材料形成第一隔垫物10可以有效地改善产品的色偏现象。
[0051]
在一些实施方式中,当第一隔垫物10制作为副隔垫物时,第二隔垫物20制作为主隔垫物;当第一隔垫物10制作为主隔垫物时,第二隔垫物20制作为副隔垫物。
[0052]
在一些实施方式中,所述保护层08包括铟锡氧化物ITO材料。
[0053]
本发明实施例中对于第二隔垫物20的制备不需要采用半色调掩膜版,且制作出的主隔垫物和副隔垫物之间的段差ΔPSH可任意调整,可以有效改善隔垫物的均一性,提高了产品性能。
[0054]
本发明实施例的彩膜基板的制造方法,包括:
[0055]
在基板上形成色阻层,所述色阻层包括多个色层;
[0056]
在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱;
[0057]
在所述色阻层上形成一层黑色矩阵,并在所述隔垫物底柱上以所述黑色矩阵的材料堆积形成隔垫物主体,所述隔垫物底柱和隔垫物主体组成第一隔垫物;
[0058]
在所述黑色矩阵上形成保护层;
[0059]
在所述保护层上形成第二隔垫物。
[0060]
以下详细描述本发明实施例的彩膜基板的制造方法的多种具体实施方式。
[0061]
如图3至图8所示,在第一实施方式中,本发明实施例的彩膜基板的制造方法,可以包括以下步骤:
[0062]
步骤1,如图3所示,在基板03上形成色阻层的第一色层05;
[0063]
步骤2,如图4所示,在基板03上形成色阻层的第二色层06,并在第一色层05上以第二色层06的材料堆叠形成隔垫物底柱09;
[0064]
步骤3,如图5所示,在基板03上形成色阻层的第三色层07;
[0065]
步骤4,如图6所示,在上述步骤形成的基板上堆积形成一层黑色矩阵04,并在隔垫物底柱09上以黑色矩阵的材料堆叠形成隔垫物主体11,隔垫物底柱09和隔垫物主体11组成第一隔垫物10;
[0066]
步骤5,如图7所示,在上述步骤形成的黑色矩阵04上形成一层保护层08;
[0067]
步骤6,如图8所示,在上述步骤形成的保护层08上,形成第二隔垫物20。
[0068]
其中,上述步骤2中所述第二色层06可以通过光罩在第一色层05上堆叠制作出隔垫物底柱09。
[0069]
其中,在基板上形成的黑色矩阵04的厚度小于隔垫物底柱09的厚度。
[0070]
在可选的实施方式中,隔垫物底柱09也可以是以第三色层07的材料在第一色层05或第二色层06上堆叠形成。相应地,在上述第一实施方式基础上,上述步骤2和3可以调整为:
[0071]
步骤2-1,在基板03上形成色阻层的第二色层06;
[0072]
步骤3-1,在基板03上形成色阻层的第三色层07,并在第一色层05或第二色层06上以第三色层07的材料堆叠形成隔垫物底柱09。
[0073]
在一些实施方式中,当色阻层为RGBW色阻层时,可以利用上述相似的步骤进行制备操作,其区别在于需要多制备一层第四色层。
[0074]
在第二实施方式中,本发明实施例的彩膜基板的制造方法,可以包括以下步骤:
[0075]
步骤11,在基板上形成色阻层的第一色层;
[0076]
步骤12,在基板上形成色阻层的第二色层,并在第一色层上以第二色层的材料堆叠形成隔垫物底柱;
[0077]
步骤13,在基板上形成色阻层的第三色层;
[0078]
步骤14,在基板上形成色阻层的第四色层;
[0079]
步骤15,在上述步骤形成的基板上堆积形成一层黑色矩阵,并在隔垫物底柱上以黑色矩阵的材料堆叠形成隔垫物主体,隔垫物底柱和隔垫物主体组成第一隔垫物;
[0080]
步骤16,在上述步骤形成的黑色矩阵上形成一层保护层;
[0081]
步骤17,在上述步骤形成的保护层上形成第二隔垫物。
[0082]
在可选的实施方式中,隔垫物底柱也可以是以第三色层的材料在第一色层或第二色层上堆叠形成。相应地,在上述第二实施方式基础上,上述步骤12和13可以调整为:
[0083]
步骤12-1,在基板上形成色阻层的第二色层;
[0084]
步骤13-1,在基板上形成色阻层的第三色层,并在第一色层或第二色层上以第三色层的材料堆叠形成隔垫物底柱。
[0085]
在可选的实施方式中,隔垫物底柱也可以是以第四色层的材料在第一色层或第二色层或第三色层上堆叠形成。相应地,在上述第二实施方式基础上,上述步骤12和14可以调整为:
[0086]
步骤12-2,在基板上形成色阻层的第二色层;
[0087]
步骤14-2,在基板上形成色阻层的第四色层,并在第一色层或第二色层或第三色层上以第四色层的材料堆叠形成隔垫物底柱。
[0088]
本发明实施例的彩膜基板及其制造方法,通过在形成色阻层之后制作黑色矩阵,将黑色矩阵与部分色阻层一起堆叠形成积层隔垫物,其中,黑色矩阵采用弹性恢复率很好的BPS材料,可以很好的保证满足黑色矩阵的遮光和隔垫物的弹性要求。且对于普通隔垫物的制备不再需要采用半色调掩膜版,可以任意调整主隔垫物和副隔垫物之间的段差ΔPSH,既节约了成本,又减小了工艺难度,同时也改善了隔垫物的均一性,提高了产品性能。
[0089]
应当说明的是,以上所述仅是本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在本发明的技术构思范围内,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

权利要求书

[权利要求 1]
一种彩膜基板,其特征在于,包括: 在基板上形成的色阻层,所述色阻层包括多个色层; 在所述色阻层之上形成的黑色矩阵; 在所述黑色矩阵上形成的保护层; 在所述色阻层上形成的第一隔垫物和在保护层上形成的第二隔垫物; 其中,所述第一隔垫物包括在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成的隔垫物底柱和在所述隔垫物底柱上以所述黑色矩阵的材料堆积形成的隔垫物主体。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,所述黑色矩阵的材料包括黑色光刻型隔垫物BPS材料。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的彩膜基板,其特征在于,所述第二隔垫物的材料包括树脂材料。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,所述多个色层包括第一色层、第二色层和第三色层。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的彩膜基板,其特征在于,所述多个色层还包括第四色层。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的彩膜基板,其特征在于,所述第一隔垫物和第二隔垫物的段差可任意调整。
[权利要求 7]
一种彩膜基板的制造方法,其特征在于,包括以下步骤: 在基板上形成色阻层,所述色阻层包括多个色层; 在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱; 在所述色阻层上形成一层黑色矩阵,并在所述隔垫物底柱上以所述黑色矩阵的材料堆积形成隔垫物主体,所述隔垫物底柱和隔垫物主体组成第一隔垫物; 在所述黑色矩阵上形成保护层; 在所述保护层上形成第二隔垫物。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述在基板上形成色阻层的步骤包括在基板上形成第一色层、第二色层和第三色层的步骤。
[权利要求 9]
根据权利要求8所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述在基板上形成色阻层的步骤还包括在基板上形成第四色层的步骤。
[权利要求 10]
根据权利要求8或9所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层上以第二色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[权利要求 11]
根据权利要求8或9所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层或第二色层上以第三色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[权利要求 12]
根据权利要求9所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述在所述色阻层的其中一个色层上以另一色层的材料堆积形成隔垫物底柱的步骤包括在第一色层或第二色层或第三色层上以第四色层的材料堆积形成隔垫物底柱。
[权利要求 13]
根据权利要求7所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述黑色矩阵的材料包括黑色光刻型隔垫物BPS材料。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的彩膜基板的制造方法,其特征在于,所述第二隔垫物的材料包括树脂材料。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]