彩色滤光片及其制作方法和用于制作彩色滤光片的光罩技术

一种彩色滤光片及其制作方法和用于制作彩色滤光片的光罩，该彩色滤光片包括衬底基板和形成在该衬底基板上的第一彩色滤光膜、第二彩色滤光膜和第三彩色滤光膜，该第一彩色滤光膜包括图案化的第一色阻图案，该第二彩色滤光膜包括图案化的第二色阻图案，该第三彩色滤光膜包括图案化的第三色阻图案，每个色阻图案的四侧边缘通过两种色阻重叠形成黑矩阵，每个色阻图案的四个边角通过三种色阻重叠形成隔垫物。该三种颜色的滤光膜共用同一张光罩制作形成，且通过该三种颜色的滤光膜相互重叠形成所需的黑矩阵和隔垫物，简化了彩色滤光片的制程，大大减少了彩色滤光片的制作时间和生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种彩色滤光片及其制作方法，以及用于制作彩色滤光片的光罩。
技术介绍
液晶显示装置包括对置的彩色滤光片(ColorFilter，CF)和阵列基板(TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(LiquidCrystal，LC)。现有彩色滤光片的基本结构包括玻璃基板(GlassSubstrate)、黑矩阵(BlackMatrix，BM)、彩色滤光膜(ColorLayer)、电极层(ITO)、配向膜(Polyimide，PI)、隔垫物(PhotoSpacer，PS)等组成。图1是现有彩色滤光片的局部剖面示意图，请参图1，彩色滤光片10的黑矩阵12设置在玻璃基板11上，黑矩阵12包括多条相互交叉的遮光条12a，黑矩阵12用于遮挡像素边缘区域。玻璃基板11未被黑矩阵12覆盖的地方被相互交叉的遮光条12a分隔形成多个透光区域11a。彩色滤光膜13包括三种颜色的滤光膜，例如红色滤光膜R、绿色滤光膜G和蓝色滤光膜B，该三种颜色的滤光膜R、G、B按一定的排列方式设置在玻璃基板11的透光区域11a上，彩色滤光膜13用于LCD的彩色显示。彩色滤光膜13上设置有电极层或配向膜14，在该电极层或配向膜14上设置有隔垫物15，隔垫物15用于支撑液晶盒厚。现有的彩色滤光片是在玻璃基板11上经过多次沉积、曝光、刻蚀等工序制作形成的，其制作工艺的一般步骤包括：(1)沉积一层不透明树脂，曝光刻蚀后得到黑矩阵12；(2)分别沉积红绿蓝树脂，曝光刻蚀后得到彩色滤光膜13；(3)沉积电极层或配向膜14；以及(4)沉积隔垫物，曝光刻蚀后得到隔垫物15。由此可见，现有的彩色滤光片需要经过黑矩阵12、彩色滤光膜13、隔垫物15的复杂制作工序。而且在制作彩色滤光膜13时，一般需要使用三张不同的光罩(mask)，用于分别制作R、G、B三种颜色的滤光膜。复杂的制程和多张光罩的使用增加了彩色滤光片的制作时间和生产成本。如上述，现有的彩色滤光片制程首先在玻璃基板11上形成黑矩阵12，黑矩阵12的基本功能是遮光，作用是防止相邻R、G、B像素混色。业界曾提出在制作彩色滤光膜13时，将两种色阻材料重叠以实现黑矩阵遮光的想法，这样可省去制作黑矩阵12的制程，减少一张制作黑矩阵12的光罩以及制作黑矩阵12的制程时间，但是彩色滤光膜13和隔垫物15的制作仍需多张光罩来完成，生产成本仍很高，制程工艺有待改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种彩色滤光片及其制作方法，以及用于制作彩色滤光片的光罩，以简化彩色滤光片的制程，减少彩色滤光片的制作时间和生产成本。本专利技术提供一种彩色滤光片，包括衬底基板和形成在该衬底基板上的第一彩色滤光膜、第二彩色滤光膜和第三彩色滤光膜，该第一彩色滤光膜包括图案化的第一色阻图案，该第二彩色滤光膜包括图案化的第二色阻图案，该第三彩色滤光膜包括图案化的第三色阻图案，每个色阻图案的四侧边缘通过两种色阻重叠形成黑矩阵，每个色阻图案的四个边角通过三种色阻重叠形成隔垫物。进一步地，该第一彩色滤光膜、该第二彩色滤光膜和该第三彩色滤光膜的图案相同，该第二彩色滤光膜的图案相对于该第一彩色滤光膜的图案沿该衬底基板朝向一侧偏移一个子像素的宽度，该第三彩色滤光膜的图案相对于该第一彩色滤光膜的图案沿该衬底基板朝向相反的另一侧偏移一个子像素的宽度。进一步地，每一行中相邻的两个该第一色阻图案沿着该衬底基板的横向相互间隔，上下相邻两行中的该第一色阻图案沿着该衬底基板的竖向相互错开一个子像素的宽度且通过一个边角相连。进一步地，位于奇数行的该第一色阻图案在该竖向上相互对齐，位于偶数行的该第一色阻图案在该竖向上也相互对齐，但位于奇数行的该第一色阻图案和位于偶数行的该第一色阻图案在该竖向上相互错开一个子像素的宽度。进一步地，上下相邻两行中的该第一色阻图案在该横向和该竖向上均具有重叠，且重叠尺寸均为该黑矩阵的宽度。进一步地，该彩色滤光片具有显示区和位于该显示区周边的非显示区，该第一色阻图案、该第二色阻图案和该第三色阻图案对应于该显示区，该第一彩色滤光膜还包括第一周边色组，该第二彩色滤光膜还包括第二周边色组，该第三彩色滤光膜还包括第三周边色组，该第一周边色组、该第二周边色组和该第三周边色组对应于该非显示区，该第一周边色组、该第二周边色组和该第三周边色组在该非显示区通过色阻重叠形成黑矩阵或隔垫物。进一步地，该第一周边色组为图案化结构且包括多个第一周边色组图案，每个该第一周边色组图案的宽度相当于两个子像素的宽度，每一行中相邻的两个该第一周边色组图案相互间隔一个子像素的宽度，该第二周边色组为图案化结构且包括多个第二周边色组图案，该第三周边色组为图案化结构且包括多个第三周边色组图案。本专利技术还提供一种彩色滤光片的制作方法，该制作方法包括如下步骤：提供一张光罩，利用该光罩在衬底基板上曝光制作第一彩色滤光膜，该第一彩色滤光膜包括图案化的第一色阻图案，定义该光罩在曝光制作该第一彩色滤光膜时所处的曝光位置为基准位置；将该同一张光罩在上述基准位置的基础上沿该衬底基板朝向一侧移动一个子像素的宽度，在该衬底基板上曝光制作第二彩色滤光膜，该第二彩色滤光膜包括图案化的第二色阻图案；以及将该同一张光罩在上述基准位置的基础上沿该衬底基板朝向相反的另一侧移动一个子像素的宽度，在该衬底基板上曝光制作第三彩色滤光膜，该第三彩色滤光膜包括图案化的第三色阻图案；其中，每个色阻图案的四侧边缘通过两种色阻重叠形成黑矩阵，每个色阻图案的四个边角通过三种色阻重叠形成隔垫物。本专利技术还提供一种用于制作彩色滤光片的第一光罩，该彩色滤光片包括显示区，该第一光罩包括第一光罩图案，该第一光罩图案用于曝光制作该彩色滤光片的显示区，每一行中相邻的两个该第一光罩图案沿着该第一光罩的横向相互间隔，上下相邻两行中的该第一光罩图案沿着该第一光罩的竖向相互错开一个子像素的宽度且通过一个边角相连，位于奇数行的该第一光罩图案在该竖向上相互对齐，位于偶数行的该第一光罩图案在该竖向上也相互对齐，但位于奇数行的该第一光罩图案和位于偶数行的该第一光罩图案在该竖向上相互错开一个子像素的宽度，上下相邻两行中的该第一光罩图案在该横向和该竖向上均具有重叠且重叠尺寸均为黑矩阵的宽度。本专利技术还提供一种用于制作彩色滤光片的第二光罩，该彩色滤光片包括显示区，该第二光罩包括第二光罩图案，该第二光罩图案用于曝光制作该彩...

【技术保护点】
一种彩色滤光片(20)，包括衬底基板(21)和形成在该衬底基板(21)上的第一彩色滤光膜(22)、第二彩色滤光膜(23)和第三彩色滤光膜(24)，该第一彩色滤光膜(22)包括图案化的第一色阻图案(22a)，该第二彩色滤光膜(23)包括图案化的第二色阻图案(23a)，该第三彩色滤光膜(24)包括图案化的第三色阻图案(24a)，其特征在于，每个色阻图案(22a、23a、24a)的四侧边缘通过两种色阻重叠形成黑矩阵(BM)，每个色阻图案(22a、23a、24a)的四个边角通过三种色阻重叠形成隔垫物(PS)。

【技术特征摘要】
1.一种彩色滤光片(20)，包括衬底基板(21)和形成在该衬底基板(21)
上的第一彩色滤光膜(22)、第二彩色滤光膜(23)和第三彩色滤光膜(24)，
该第一彩色滤光膜(22)包括图案化的第一色阻图案(22a)，该第二彩色滤
光膜(23)包括图案化的第二色阻图案(23a)，该第三彩色滤光膜(24)包
括图案化的第三色阻图案(24a)，其特征在于，每个色阻图案(22a、23a、
24a)的四侧边缘通过两种色阻重叠形成黑矩阵(BM)，每个色阻图案(22a、
23a、24a)的四个边角通过三种色阻重叠形成隔垫物(PS)。
2.如权利要求1所述的彩色滤光片(20)，其特征在于，该第一彩色滤
光膜(22)、该第二彩色滤光膜(23)和该第三彩色滤光膜(24)的图案相同，
该第二彩色滤光膜(23)的图案相对于该第一彩色滤光膜(22)的图案沿该
衬底基板(21)朝向一侧偏移一个子像素的宽度，该第三彩色滤光膜(24)
的图案相对于该第一彩色滤光膜(22)的图案沿该衬底基板(21)朝向相反
的另一侧偏移一个子像素的宽度。
3.如权利要求2所述的彩色滤光片(20)，其特征在于，每一行中相邻
的两个该第一色阻图案(22a)沿着该衬底基板(21)的横向(X)相互间隔，
上下相邻两行中的该第一色阻图案(22a)沿着该衬底基板(21)的竖向(Y)
相互错开一个子像素的宽度且通过一个边角相连。
4.如权利要求3所述的彩色滤光片(20)，其特征在于，位于奇数行的
该第一色阻图案(22a)在该竖向(Y)上相互对齐，位于偶数行的该第一色
阻图案(22a)在该竖向(Y)上也相互对齐，但位于奇数行的该第一色阻图
案(22a)和位于偶数行的该第一色阻图案(22a)在该竖向(Y)上相互错开
一个子像素的宽度。
5.如权利要求4所述的彩色滤光片(20)，其特征在于，上下相邻两行
中的该第一色阻图案(22a)在该横向(X)和该竖向(Y)上均具有重叠，
且重叠尺寸均为该黑矩阵(BM)的宽度。
6.如权利要求2所述的彩色滤光片(20)，其特征在于，该彩色滤光片
(20)具有显示区(20a)和位于该显示区(20a)周边的非显示区(20b)，
该第一色阻图案(22a)、该第二色阻图案(23a)和该第三色阻图案(24a)
对应于该显示区(20a)，该第一彩色滤光膜(22)还包括第一周边色组(22b)，
该第二彩色滤光膜(23)还包括第二周边色组(23b)，该第三彩色滤光膜(24)
还包括第三周边色组(24b)，该第一周边色组(22b)、该第二周边色组(23b)
和该第三周边色组(24b)对应于该非显示区(20b)，该第一周边色组(22b)、
该第二周边色组(23b)和该第三周边色组(24b)在该非显示区(20b)通过
色阻重叠形成黑矩阵(BM)或隔垫物(PS)。
7.如权利要求6所述的彩色滤光片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴婷婷，苏子芳，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32