專利名稱：一種黑矩陣的制作方法、彩色濾光片及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種黑矩陣的制作方法、彩色濾光片及顯示
>J-U裝直。
背景技術(shù)：
隨著薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)技術(shù)的發(fā)展，其成本的降低和制造工藝的進(jìn)一步完善，使其成為平板顯示領(lǐng)域的主流技術(shù)。TFT-LCD由彩色濾光片和陣列基板對盒而成，彩色濾光片主要為TFT-LCD提供色彩?，F(xiàn)有技術(shù)的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括基板I、以及依次形成于基板I 上的黑矩陣2、像素樹脂層3、透明導(dǎo)電層4和柱狀隔墊物5。其中黑矩陣使用例如鉻的金屬材料或者黑色的樹脂材料制成。當(dāng)黑矩陣使用金屬材料時，雖然能夠在較小的膜厚(約為0. Iym)下實現(xiàn)光密度> 3，但其反射率較高，會將背光源的光反射至陣列基板，產(chǎn)生漏電流，從而影響顯示品質(zhì)。有機(jī)樹脂材料的黑矩陣雖具有較低的反射率，避免了漏電流的產(chǎn)生，但如果要實現(xiàn)光密度> 3，其厚度需要1-2 ym，在形成像素樹脂層后，在黑矩陣邊緣上方的段差相比較于采用金屬材料的黑矩陣就會增大，從而影響彩色濾光片的表面平整度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種黑矩陣的制作方法、彩色濾光片及顯示裝置，使得黑矩陣薄膜在具有較小的厚度的同時，具有較大的光密度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下一種黑矩陣的制作方法，包括在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，進(jìn)行超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠；在基板上涂覆一層乳液狀光刻膠；對涂覆有乳液狀光刻膠的基板進(jìn)行第一熱處理，使得乳液狀光刻膠中的第一液體被蒸發(fā)形成微孔；采用刻畫有圖形的掩膜板對第一熱處理后的基板進(jìn)行曝光，并經(jīng)顯影和第二熱處理后，形成黑矩陣的圖形。上述的制作方法，其中，所述超聲振蕩的功率為500-1000W，時間為20-40分鐘。上述的制作方法，其中，所述第一熱處理的溫度為100_120°C，時間為90-240秒。上述的制作方法，其中，所述第二熱處理的溫度為150_250°C，時間為20-60分鐘。上述的制作方法，其中，所述第一液體為純水。一種彩色濾光片，包括，基板、形成在基板上的黑矩陣以及形成在所述黑矩陣所圍成的像素區(qū)域內(nèi)的像素樹脂層，其中所述黑矩陣中形成有微孔。上述的彩色濾光片，其中，所述黑矩陣按照上述的制作方法制作得到。上述的彩色濾光片，其中，還包括形成在黑矩陣和像素樹脂層上方的透明導(dǎo)電層和形成在透明導(dǎo)電層上方的柱狀隔墊物。一種顯示裝置，包括上述的彩色濾光片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，通過超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠，采用光刻工藝形成黑矩陣。在形成黑矩陣過程中，其中的均勻分散的第一液體經(jīng)熱處理被蒸發(fā)，從而在黑矩陣薄膜層中形成微孔。所述微孔增加了光線在黑矩陣層中的散射，提高了黑矩陣的光密度。黑矩陣光密度的提高，有利于黑矩陣厚度的減小，節(jié)省了黑矩陣用光刻膠的用量，降低了成本。黑矩陣厚度的減小，有利于減小形成像素樹脂層時產(chǎn)生的段差，從而提高彩色濾光片的平整度。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中完成黑矩陣光刻膠涂覆的黑矩陣剖面圖； 圖3為本發(fā)明實施例中去除黑矩陣中第一液體的黑矩陣剖面圖；圖4為本發(fā)明實施例中形成黑矩陣圖形后黑矩陣剖面圖；圖5為對圖4中微孔所處的區(qū)域放大后的光線反射示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例的黑矩陣的制作方法流程圖。附圖標(biāo)記I-基板；2_黑矩陣；3_像素樹脂層；4_透明導(dǎo)電層；5_柱狀隔墊物；6_第一液體；7-微孔；8_入射光；9_反射光
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實施例提供一種黑矩陣的制作方法，在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，通過超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠，采用光刻工藝形成黑矩陣。在形成黑矩陣過程中，其中的均勻分散的第一液體經(jīng)熱處理被蒸發(fā)，從而在黑矩陣薄膜層中形成微孔。所述微孔增加了光線在黑矩陣層中的散射(如圖5所示)，提高了黑矩陣的光密度。黑矩陣光密度的提高，有利于黑矩陣厚度的減小，其厚度可由原先的1-2 μ m減小至O. 5-1 μ m，節(jié)省了黑矩陣用光刻膠的用量，降低了成本。黑矩陣厚度的減小，有利于減小形成像素樹脂層時產(chǎn)生的段差，從而提高彩色濾光片的平整度。參照圖7，本發(fā)明實施例的黑矩陣的制作方法，可以包括如下步驟步驟101 :在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，進(jìn)行超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠；所述第一液體可以是純水，也可以是能夠與光刻膠形成乳液的其他液體。所述純水可以采用蒸餾水、去離子水等，以防止水中的雜質(zhì)離子對光刻膠的性能造成影響。其中，所述超聲波振蕩的功率可以為500-1000W，時間可以為20_40min。步驟102 :在基板上涂覆一層乳液狀光刻膠；基板可以采用玻璃基板或其他透明材料基板。如圖2所示，可以在玻璃基板上旋涂或刮涂一層步驟101得到的乳液狀的黑矩陣用光刻膠，黑矩陣薄膜層中均勻分布有第一液體6，例如，水滴。其中，光刻膠的用量根據(jù)待形成的黑矩陣薄膜的厚度確定，由于本發(fā)明通過在黑矩陣中形成微孔來提高光密度，因此，光刻膠的用量可以為現(xiàn)有技術(shù)的30-60%。步驟103 :對完成步驟102的基板進(jìn)行熱處理；此熱處理即為光刻工藝中的前烘過程。如圖3所示，光刻膠中均勻分散的第一液體6經(jīng)熱處理被蒸發(fā)，從而在黑矩陣薄膜層中形成微孔7。所形成的微孔為均勻無序狀，圖3僅為示意圖，在黑矩陣薄膜層的縱向上有多層(個)微孔，并非示意圖中所示僅一層。其中，所述熱處理溫度可以為100_120°C，時間可以為90-240S。

步驟104 :對完成步驟103的基板進(jìn)行曝光，并經(jīng)顯影和熱處理后，形成黑矩陣的圖形。如圖4所示，首先，采用刻畫有圖形的掩膜板對基板進(jìn)行曝光，然后，對曝光后的基板進(jìn)行顯影和熱處理(即后烘過程)后，便形成了含有微孔7的黑矩陣的圖形。其中，所述熱處理的溫度可以為150_250°C，時間可以為20_60min。從圖5可以看出，光線入射到黑矩陣中的微孔后，會在微孔中進(jìn)行多次的散射，如此，提高了黑矩陣的光密度。本發(fā)明實施例還提供一種彩色濾光片，參照圖6，所述彩色濾光片包括基板I、以及依次形成于基板I上的黑矩陣2、像素樹脂層3、透明導(dǎo)電層4和柱狀隔墊物5，其中，黑矩陣2中形成有微孔7。該彩色濾光片的制作方法是在前述黑矩陣的制作方法的步驟104之后，采用光刻工藝或噴墨方式在黑矩陣所圍成的像素區(qū)域內(nèi)形成像素樹脂層，所述像素樹脂層包括紅色像素樹脂層R、綠色像素樹脂層G和藍(lán)色像素樹脂層B，采用沉積或電鍍的方式在黑矩陣和像素樹脂層上形成透明導(dǎo)電層，以及，采用光刻工藝在透明導(dǎo)電層上形成柱狀隔墊物。本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括陣列基板、上述實施例提供的彩色濾光片，以及，填充在所述陣列基板和所述彩色濾光片之間的液晶層。綜上所述，本發(fā)明實施例在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，通過超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠，采用光刻工藝形成黑矩陣。在形成黑矩陣過程中，其中的均勻分散的第一液體經(jīng)熱處理被蒸發(fā)，從而在黑矩陣薄膜層中形成微孔。所述微孔增加了光線在黑矩陣層中的散射，提高了黑矩陣的光密度。黑矩陣光密度的提高，有利于黑矩陣厚度的減小，節(jié)省了黑矩陣用光刻膠的用量，降低了成本。黑矩陣厚度的減小，有利于減小形成像素樹脂層時產(chǎn)生的段差，從而提高彩色濾光片的平整度。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種黑矩陣的制作方法，其特征在于，包括 在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，進(jìn)行超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠； 在基板上涂覆一層乳液狀光刻膠； 對涂覆有乳液狀光刻膠的基板進(jìn)行第一熱處理，使得乳液狀光刻膠中的第一液體被蒸發(fā)形成微孔； 采用刻畫有圖形的掩膜板對第一熱處理后的基板進(jìn)行曝光，并經(jīng)顯影和第二熱處理后，形成黑矩陣的圖形。
2.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其特征在于 所述超聲振蕩的功率為500-1000W，時間為20-40分鐘。
3.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其特征在于 所述第一熱處理的溫度為100-120°C，時間為90-240秒。
4.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其特征在于 所述第二熱處理的溫度為150-250°C，時間為20-60分鐘。
5.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其特征在于 所述第一液體為純水。
6.一種彩色濾光片，包括，基板、形成在基板上的黑矩陣以及形成在所述黑矩陣所圍成的像素區(qū)域內(nèi)的像素樹脂層，其特征在于 所述黑矩陣中形成有微孔。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于 所述黑矩陣按照權(quán)利要求I至5中任一項所述的制作方法制作得到。
8.如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于，還包括 形成在黑矩陣和像素樹脂層上方的透明導(dǎo)電層和形成在透明導(dǎo)電層上方的柱狀隔墊物。
9.一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求6、7或8所述的彩色濾光片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種黑矩陣的制作方法、彩色濾光片及顯示裝置，屬于液晶顯示領(lǐng)域。所述制作方法包括在黑矩陣用光刻膠中加入第一液體，進(jìn)行超聲波振蕩形成乳液狀光刻膠；在基板上涂覆一層乳液狀光刻膠；對涂覆有乳液狀光刻膠的基板進(jìn)行第一熱處理，使得乳液狀光刻膠中的第一液體被蒸發(fā)形成微孔；采用刻畫有圖形的掩膜板對第一熱處理后的基板進(jìn)行曝光，并經(jīng)顯影和第二熱處理后，形成黑矩陣的圖形。本發(fā)明能夠使得黑矩陣薄膜在具有較小的厚度的同時，具有較大的光密度。
文檔編號G03F7/00GK102707565SQ20121008296
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者張卓, 李琳, 趙吉生, 陸金波 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司