專利名稱：彩色濾光片的制作方法
彩色濾光片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術領域，特別是涉及ー種彩色濾光片的制作方法。
背景技木現(xiàn)有技術的彩色濾光片(Color Filter, CF)的制程，通常為依次在玻璃基板上涂布形成黒色矩陣(Black Matrix，BM)層、色阻層R、色阻層G、色阻層B、透明電極層(ITO)以及襯墊(PS)。具體為首先在基板上涂布黑色材料層，進行第一道曝光、顯影以及固化處理形成BM層；之后在已形成BM層的基板上涂布材料層R，進行第二道曝光、顯影以及固化處理形成色阻層R ;之后在已形成色阻層R的基板上涂布材料層G，進行第三道曝光、顯影以及固化處 理形成色阻層G ;之后在已形成色阻層G的基板上涂布材料層B，進行第四道曝光、顯影以及固化處理形成色阻層B ;最后在已形成色阻層B的基板上形成ITO以及PS。其中，上述制程過程中BM層、R、G和B色阻層以及PS制程所選用的材料通常為光刻膠材料，譬如壓克カ聚合物，上述材料的特性需于220攝氏度的環(huán)境下才能完全架橋(即完全固化)，由于制程過程中機臺的實際溫度的差異，所以通常會増加10度(譬如230攝氏度)來實現(xiàn)制程，才能使架橋率達到100%，以提高材料的耐化性，以及耐旋光性?，F(xiàn)有技術中進行上述制程所選用的烤箱普遍為枚頁式的烤箱，該烤箱只能進行單片進，單片出的連續(xù)式作業(yè)，在該種作業(yè)方式下，無論是烤箱處于正常生產還是處于待機的狀態(tài)，都會一直維持230攝氏度的溫度，造成多余的能耗，帶來生產成本的増加。

發(fā)明內容本發(fā)明提供ー種彩色濾光片的制作方法，以解決現(xiàn)有技術中制作彩色濾光片時能耗大、成本高的技術問題。本發(fā)明的主要目的在于提供ー種彩色濾光片的制作方法，所述方法包括以下步驟提供一基板，在所述基板上形成黑色矩陣層，已形成黒色矩陣層的基板上包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域；在已形成黒色矩陣層的所述基板上涂布第一材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第一區(qū)域形成第一色阻層，上述固化是在第一溫度下進行，在所述第一溫度下固化后，所述第一色阻層輕度固化；在已形成第一色阻層的所述基板上涂布第二材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第二區(qū)域形成第二色阻層，上述固化是在第二溫度下進行，在所述第二溫度下固化后，所述第二色阻層輕度固化；在已形成第二色阻層的所述基板上涂布第三材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第三區(qū)域形成第三色阻層，上述固化是在第三溫度下進行，在所述第三溫度下固化后，所述第一色阻層、第二色阻層和所述第三色阻層完全固化，所述第一色阻層、第二色阻層和第三色阻層構成一彩色色阻層；在所述彩色色阻層上形成透明導電層以及襯墊；其中，所述第一溫度和所述第二溫度是低于所述第三溫度，在所述輕度固化下，所述第一色阻層和第二色阻層的形狀在預設時間內保持固定，在所述完全固化下，所述第一色阻層、第二色阻層和第三色阻層的形狀持續(xù)保持固定。在本發(fā)明ー實施例中，所述第一溫度為15(Γ200攝氏度。在本發(fā)明ー實施例中，所述第二溫度為15(Γ200攝氏度。在本發(fā)明ー實施例中，所述第三溫度為22(Γ240攝氏 度。在本發(fā)明ー實施例中，在通過第一溫度固化處理所述第一色阻層過程中，還配合曝光能量、顯影時間以及所述第一溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第一色阻層的輕度固化。在本發(fā)明ー實施例中，在通過第二溫度固化處理所述第二色阻層過程中，還配合曝光能量、顯影時間以及所述第二溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第二色阻層的輕度固化。在本發(fā)明ー實施例中，在通過第三溫度固化處理所述第一、第二以及第三色阻層過程中，還配合所述第三溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對第一、第二以及第三色阻層的完全固化。在本發(fā)明ー實施例中，在所述輕度固化下，所述第一色阻層與形成所述第二色阻層過程中使用的溶劑不發(fā)生反應；所述形成所述第二色阻層過程中使用的溶劑包括所述第二材料層中的溶劑，以及在形成所述第二色阻層過程中使用的顯影液。在本發(fā)明ー實施例中，在所述輕度固化下，所述第一色阻層、所述第二色阻層與形成所述第三色阻層過程中使用的溶劑不發(fā)生反應；所述形成所述第三色阻層過程中使用的溶劑包括所述第三材料層中的溶劑，以及在形成所述第三色阻層過程中使用的顯影液。在本發(fā)明ー實施例中，所述第一色阻層和第二色阻層的形狀在預設時間內保持固定具體包括所述第一色阻層的形狀在第一預設時間內保持固定，所述第一預設時間可為延續(xù)到對所述第三色阻層進行固化前的時間；所述第二色阻層的形狀在第二預設時間內保持固定，所述第二預設時間可為延續(xù)到對所述第三色阻層進行固化前的時間本發(fā)明在形成第一色阻層和第二色阻層的過程中，使用溫度相對所述第三溫度(譬如230攝氏度)較低的第一溫度和第二溫度，使得第一色阻層和第二色阻層輕度固化即可，在制作第三色阻層的過程中，使用溫度較高的第三溫度，同時將第一、第二和第三色阻層完全固化，由于僅需要在第三色阻層的形成過程中使用較高的第三溫度，而第一、第二色阻層的形成過程使用較低的溫度即可，因此節(jié)省了能耗，降低了成本。為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下

圖I為本發(fā)明中彩色濾光片的制作方法的較佳實施例的流程示意圖；圖2Α-2Ε為本發(fā)明中彩色濾光片的制程過程中的結構示意圖。具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結構相似的単元是以相同標號表示。圖I為本發(fā)明中彩色濾光片的制作方法的較佳實施例的流程示意圖，圖2A-2E為彩色濾光片的制程過程中的結構示意圖。在步驟SlOl中，提供基板10，在所述基板10上形成黒色矩陣(BM)層11，已形BM層11的所述基板10包括第一區(qū)域Ml、第二區(qū)域M2以及第三區(qū)域M3。請ー并參閱圖2A，首先將所述基板10進行清洗，去除所述基板10上的小異物以及所述基板10表面的粒子。之后對所述基板10進行干燥處理，去除對所述基板10清洗過程中的水分。之后向所述基板10吹離子風，以消除所述基板10上的靜電，然后對所述基板、10進行紫外線照射，分解并去除所述基板10上的有機物。之后將所述基板10進行預烘烤，以烘干所述基板10上殘留的水分，然后將所述基板10冷卻到23攝氏度左右備用。之后，在所述基板10上涂敷ー黒色材料層，之后對已涂覆黒色材料層的所述基板10進行減壓干燥處理，以使得已涂覆的黒色材料層干燥均勻，避免起泡等現(xiàn)象。之后將已涂覆黒色材料層的所述基板10加熱以烘干水分，再將已涂覆黒色材料層的所述基板10冷卻到23攝氏度。之后，對已涂覆黒色材料層的所述基板10進行曝光、顯影處理，以形成BM層11。其中，在曝光過程中使用的掩膜(Mask)優(yōu)選為石英玻璃；顯影過程為的是去除未曝光部分的黒色材料層(即光刻膠)，而留下曝過光的黒色材料層以形成BM層11。之后對已形成BM層11的所述基板10進行清洗以去除殘留的溶劑(譬如顯影液)，然后對已形成BM層11的所述基板10干燥以去除水分。最后對所述基板10上的BM層11進行固化，譬如在230攝氏度的溫度下烘烤已形成BM層11的所述基板10—段時間以將所述基板10上的BM層11完全固化，譬如烘烤1800秒。最后將已形成BM層11的所述基板10冷卻。在步驟S102中，在已形成BM層11的所述基板10上涂布第一材料層，并依次進行曝光、顯影和固化處理以在具有BM層11的所述基板10上的第一區(qū)域Ml形成第一色阻層R。請ー并參閱圖2B，首先對經(jīng)步驟SlOl處理后的已形成BM層11的所述基板10進行紫外線照射，去除已形成BM層11的所述基板10表面的有機物。之后對已形成BM層11的所述基板10進行清洗和干燥以清除殘留粒子。之后對已形成BM層11的所述基板10吹離子風以消除靜電。然后對已形成BM層11的所述基板10進行預烘烤以烘干水分，并冷卻至23攝氏度備用。之后，在已形成BM層11的所述基板10上涂敷第一材料層，之后對已涂敷第一材料層的所述基板10進行減壓干燥處理以使得第一材料層干燥均勻，避免起泡等現(xiàn)象。之后將已涂敷第一材料層的所述基板10加熱以烘干水分，并再冷卻到23攝氏度。之后，對已涂敷第一材料層的所述基板10進行曝光、顯影處理以在具有BM層11的所述基板10上的第一區(qū)域Ml形成第一色阻層R。其中，在曝光過程使用的掩膜優(yōu)選為石英玻璃，顯影過程為的是去除未曝光部分的第一材料層(即光刻膠)，而留下曝過光的第一材料層以形成第一色阻層R。之后對已形成第一色阻層R的所述基板10進行清洗以去除殘留的溶劑(譬如顯影液)，然后對已形成第一色阻層R的所述基板10干燥以去除水分。最后，將已形成第一色阻層R的所述基板10進行固化處理。其中，上述固化是在第一溫度Tl下進行，所述第一溫度Tl優(yōu)選范圍為150-200攝氏度。已形成第一色阻層R的所述基板10經(jīng)所述第一溫度Tl固化后，所述第一色阻層R實現(xiàn)輕度固化，所述輕度固化指的是所述第一色阻層R在第一預設時間內保持其基本的形狀穩(wěn)定，而不會發(fā)生底切Undercut)等現(xiàn)象，所述第一預設時間可為延續(xù)到對下述第三色阻層B進行固化前的時間。在具體實施過程中，在通過所述第一溫度Tl固化處所述第一色阻層R過程中，還可配合曝光能量、顯影時間以及所述第一溫度Tl下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第一色阻層R的輕度固化，此處不再詳述。 在步驟S103中，在已形成第一色阻層R的所述基板10上涂布第二材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在具有BM層11的所述基板10上的第二區(qū)域M2形成第二色阻
層G0請ー并參閱圖2C，首先對經(jīng)步驟S102處理后的已形成第一色阻層R的所述基板10進行紫外線照射，去除已形成第一色阻層R的所述基板10表面的有機物。之后對已形成第一色阻層R的所述基板10進行清洗和干燥以清除殘留粒子。之后對已形成第一色阻層R的所述基板10吹離子風以消除靜電。然后對已形成第一色阻層R的所述基板10進行預烘烤以烘干水分，并冷卻至23攝氏度備用。之后，在已形成第一色阻層R的所述基板10上涂敷第二材料層，之后對已涂敷第ニ材料層的所述基板10進行減壓干燥處理以使得第二材料層干燥均勻，避免起泡等現(xiàn)象。之后將已涂敷第二材料層的所述基板10加熱以烘干水分，并再冷卻到23攝氏度。之后，對已涂敷第二材料層的所述基板10進行曝光、顯影處理以在具有BM層11的所述基板10上的所述第二區(qū)域M2形成第二色阻層G。其中，在曝光過程使用的掩膜優(yōu)選為石英玻璃。顯影過程為的是去除未曝光部分的第二材料層(即光刻膠)，而留下曝過光的第二材料層以形成第二色阻層G。之后對已形成第二色阻層G的所述基板10進行清洗以去除殘留的溶劑(譬如顯影液)，然后對已形成第二色阻層G的所述基板10干燥以去除水分。最后，將已形成第二色阻層G的所述基板10進行固化處理，其中，上述固化是在第ニ溫度T2下進行，所述第二溫度T2優(yōu)選范圍為150-200攝氏度，譬如200攝氏度。已形成第二色阻層G的所述基板10經(jīng)所述第二溫度Tl固化后，所述第二色阻層G實現(xiàn)輕度固化，所述輕度固化指的是所述第二色阻層R在第二預設時間內保持其基本的形狀穩(wěn)定，而不會發(fā)生底切(under cut)等現(xiàn)象，所述第二預設時間可為延續(xù)到對下述第三色阻層B進行固化前的時間。在本實施例中，在所述輕度固化下，所述第一色阻層R與形成所述第二色阻層G過程中使用的溶劑不發(fā)生反應，所述溶劑包括第二材料層中的溶劑以及在形成所述第二色阻層G過程中使用的顯影液等。而且，在所述輕度固化下，所述第一色阻層R具有耐旋光性，即在對所述第二材料層進行曝光時，所述第一色阻層R不會在曝光時的光線照射下發(fā)生變化。
在通過所述第二溫度T2固化處理所述第二色阻層G過程中，還可以配合曝光能量、顯影時間以及所述第二溫度Τ2下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第二色阻層G的輕度固化，此處不再詳述。在步驟S104中，在已形成第二色阻層G的所述基板10上涂布第三材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在具有BM層11的所述基板10上的第三區(qū)域M3形成第三色阻層B，所述第一、第二和第三色阻層R、G、B構成ー彩色色阻層12。請ー并參閱圖2D，首先對經(jīng)步驟S103處理后的已形成第二色阻層G的所述基板10進行紫外線照射，去除已形成第二色阻層G的所述基板10表面的有機物。之后對已形成第二色阻層G的所述基板10進行清洗和干燥以清除殘留粒子。之后對已形成第二色阻層G的所述基板10吹離子風以消除靜電。然后對已形成第二色阻層G的所述基板10進行預烘烤以烘干水分，并冷卻至23攝氏度備用。 之后，在已形成第二色阻層G的所述基板10上涂敷第三材料層。之后對已涂敷第三材料層的所述基板10進行減壓干燥處理以使得已涂覆的第三材料層干燥均勻，避免起泡等現(xiàn)象。之后將第三材料層的所述基板10加熱以烘干水分，并再冷卻到23攝氏度。之后，對已涂敷第三材料層的所述基板10進行曝光、顯影處理以在具有BM層11的所述基板10上的所述第三區(qū)域M3形成第三色阻層B。其中，在曝光過程使用的掩膜優(yōu)選為石英玻璃。顯影過程為的是去除未曝光部分的第三材料層(即光刻膠)，而留下曝過光的第三材料層以形成第三色阻層B。之后對已形成第三色阻層B的所述基板10進行清洗以去除殘留的溶劑(譬如顯影液)，然后已形成第三色阻層B的所述基板10干燥以去除水分。最后，將已形成第三色阻層B的所述基板10進行固化處理，其中，上述固化是在第三溫度T3下進行，所述第三溫度T3是大于所述第一溫度Tl和第二溫度T2等，所述第三溫度T3優(yōu)選為220-240攝氏度，譬如230攝氏度。已形成第三色阻層B的所述基板10經(jīng)所述第三溫度T3固化處理后，所述第一、第二以及第三色阻層R、G、B完全固化形成彩色色阻層12，所述完全固化是在所述輕度固化的基礎上的進ー步固化，在所述完全固化的狀態(tài)下，所述第一、第二和第三色阻層R、G和B除了保持基本的形狀外，硬度還進一歩的加強。在具體實施過程中，在所述第一溫度Tl和第二溫度T2的固化下，所述第一色阻層R和第二色阻層G的表面交連程度需符合步驟S104制程中的耐化性，即在所述輕度固化下，所述第一色阻層R、第二色阻層G與形成所述第三色阻層B過程中使用的溶劑不發(fā)生反應，所述溶劑包括所述第三材料層中的溶劑以及在形成所述第三色阻層B過程中使用的顯影液等。而且，在所述第一溫度Tl和第二溫度T2的固化下，所述第一色阻層R和第二色阻層G內部的光阻分子并未實現(xiàn)完全的交連，而在所述第三溫度T3固化后，所述第一色阻層R和第二色阻層G內部的光阻分子則完全交連，且所述第三色阻層B內部的光阻分子同樣完全交連。而且，在所述輕度固化下，所述第一色阻層R和第二色阻層G具有耐旋光性，即在對所述第三材料層進行曝光時，所述第一色阻層R和第二色阻層G不會在曝光時的光線照射下發(fā)生變化。在步驟S105中，在所述彩色色阻層12上形成透明導電層13以及襯墊14。請ー并參閱圖2E。
本發(fā)明中，在形成第一色阻層和第二色阻層的過程中，使用溫度相對第三溫度(230攝氏度)較低的第一溫度和第二溫度，使得第一色阻層和第二色阻層輕度固化即可，在制作第三色阻層的過程中，使用溫度較高的第三溫度，同時將第一、第二和第三色阻層完全固化，由于僅需要在第三色阻層的形成過程中使用較高的第三溫度，而第一、第二色阻層的形成過程使用較低的溫度即可，因此可以節(jié)省能耗，降低成本。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準 。
權利要求
1.ー種彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 提供一基板，在所述基板上形成黒色矩陣層，已形成黒色矩陣層的基板上包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域； 在已形成黒色矩陣層的所述基板上涂布第一材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第一區(qū)域形成第一色阻層，上述固化是在第一溫度下進行，在所述第一溫度下固化后，所述第一色阻層輕度固化； 在已形成第一色阻層的所述基板上涂布第二材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第二區(qū)域形成第二色阻層，上述固化是在第二溫度下進行，在所述第二溫度下固化后，所述第二色阻層輕度固化； 在已形成第二色阻層的所述基板上涂布第三材料層，依次進行曝光、顯影和固化處理以在所述第三區(qū)域形成第三色阻層，上述固化是在第三溫度下進行，在所述第三溫度下固化后，所述第一色阻層、第二色阻層和所述第三色阻層完全固化，所述第一色阻層、第二色 阻層和第三色阻層構成一彩色色阻層; 在所述彩色色阻層上形成透明導電層以及襯墊； 其中，所述第一溫度和所述第二溫度是低于所述第三溫度，在所述輕度固化下，所述第一色阻層和第二色阻層的形狀在預設時間內保持固定，在所述完全固化下，所述第一色阻層、第二色阻層和第三色阻層的形狀持續(xù)保持固定。
2.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述第一溫度為150 200攝氏度。
3.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在干所述第二溫度為150 200攝氏度。
4.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述第三溫度為220 240攝氏度。
5.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于在通過第一溫度固化處理所述第一色阻層過程中，還配合曝光能量、顯影時間以及所述第一溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第一色阻層的輕度固化。
6.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于在通過第二溫度固化處理所述第二色阻層過程中，還配合曝光能量、顯影時間以及所述第二溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對所述第二色阻層的輕度固化。
7.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于在通過第三溫度固化處理所述第一、第二以及第三色阻層過程中，還配合所述第三溫度下的烘烤時間實現(xiàn)對第一、第二以及第三色阻層的完全固化。
8.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于在所述輕度固化下，所述第一色阻層與形成所述第二色阻層過程中使用的溶劑不發(fā)生反應； 所述形成所述第二色阻層過程中使用的溶劑包括所述第二材料層中的溶劑，以及在形成所述第二色阻層過程中使用的顯影液。
9.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于在所述輕度固化下，所述第一色阻層、所述第二色阻層與形成所述第三色阻層過程中使用的溶劑不發(fā)生反應； 所述形成所述第三色阻層過程中使用的溶劑包括所述第三材料層中的溶劑，以及在形成所述第三色阻層過程中使用的顯影液。
10.根據(jù)權利要求I所述的彩色濾光片的制作方法，其特征在于所述第一色阻層和第二色阻層的形狀在預設時間內保持固定具體包括 所述第一色阻層的形狀在第一預設時間內保持固定，所述第一預設時間可為延續(xù)到對所述第三色阻層進行固化前的時間； 所述第二色阻層的形狀在第二預設時間內保持固定，所述第二 預設時間可為延續(xù)到對所述第三色阻層進行固化前的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色濾光片的制作方法，包括在基板上形成黑色矩陣層，已形成黑色矩陣層的基板上包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域；在第一區(qū)域形成第一色阻層，該第一色阻層的固化是在第一溫度下進行；在第二區(qū)域形成第二色阻層，該第二色阻層的固化是在第二溫度下進行；在第三區(qū)域形成第三色阻層，該第三色阻層的固化是在第三溫度下進行，所述第一、第二和第三色阻層構成一彩色色阻層，最后在該彩色色阻層上形成透明導電層以及襯墊。其中，所述第一溫度和所述第二溫度是低于所述第三溫度，第一溫度和第二溫度下，第一、第二色阻層輕度固化，經(jīng)上述第三溫度處理后，第一、第二和第三色阻層完全固化。
文檔編號G03F7/26GK102736310SQ20121017369
公開日2012年10月17日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者陳孝賢 申請人:深圳市華星光電技術有限公司