[发明专利]彩色滤光基板及其制备方法、液晶显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及显示器技术领域,尤其涉及一种彩色滤光基板及其制备方法，还涉及包含该彩色滤光基板的显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组。通常液晶显示面板由彩色滤光基板(CF，ColorFilter)、薄膜晶体管阵列基板(Array)、夹于彩色滤光基板与薄膜晶体管基板之间的液晶层及密封胶框组成。其中，液晶层厚度即盒厚(Cell Gap)主要通过设置在阵列基板和彩色滤光基板之间的隔垫物(Post Spacer，PS)的高度来进行控制，液晶层厚度对液晶显示器的结构参数和显示质量有重要的影响。

目前，在液晶显示面板中，通常会使用两种类型以上的隔垫物，例如在彩色滤光基板上设置主隔垫物(Main PS)和辅隔垫物(Sub PS)，起到多级缓冲的作用，以防止各种Mura或者不良的发生。其中，主隔垫物的高度大于辅助隔垫物的高度，辅隔垫物的数量大于主隔垫物的数量，两者需要通过不同工艺形成。当液晶面板成盒后，主隔垫物会有一定的压缩量，支撑盒厚，处于压缩状态，而辅助隔垫物没有压缩量。当液晶面板受到过大外力的时候，辅助隔垫物才被压缩，起到辅助支撑作用。

现有技术中，彩色滤光基板的制备工艺主要包括：首先通过一次构图工艺在衬底基板上形成黑矩阵；在黑矩阵之上，依次进行三次构图工艺，分别形成红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻；之后在红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻上形成平坦化保护层(Over Coat)；最后在平坦化保护层上通过一至两次构图工艺形成主隔垫物和辅隔垫物。

彩色滤光基板是通过多次构图工艺(光罩工艺)和若干个覆膜工艺制备获得，每一次构图工艺中又分别包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺，其中刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀。对生产工艺中的工序步骤进行精简处理，是降低彩色滤光基板的工艺难度以及节省成本的重要手段。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种彩色滤光基板及其制备方法，通过对彩色滤光基板的结构的改进，降低了其制备方法的工艺难度，节省生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种彩色滤光基板，包括衬底基板以及形成在所述衬底基板上的黑色矩阵，所述黑色矩阵间隔出多个子像素区域，每一子像素区域中形成有彩色光阻；其中，所述彩色光阻上设置有平坦化保护层，所述平坦化保护层上凸起地设置有主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物和辅隔垫物相对位于所述黑色矩阵的正上方；所述主隔垫物和辅隔垫物与所述平坦化保护层的材料均为透明光阻材料，所述主隔垫物和辅隔垫物与所述平坦化保护层是一体成型的结构。

其中，所述主隔垫物从所述平坦化保护层上凸起的高度为5～8μm，所述辅隔垫物从所述平坦化保护层上凸起的高度为3～6μm，所述平坦化保护层的厚度为2～5μm，所述主隔垫物的高度大于所述辅隔垫物的高度。

其中，所述主隔垫物和辅隔垫物的横截面为圆形，纵截面为梯形。

其中，所述子像素区域被设置为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素，所述红色子像素中的彩色光阻为红色光阻，所述绿色子像素中的彩色光阻为绿色光阻，所述蓝色子像素中的彩色光阻为蓝色光阻。

本发明还提供了一种彩色滤光基板的制备方法，该方法包括：在具有彩色光阻的衬底基板上，应用一次曝光工艺制备获得一体成型的平坦化保护层、主隔垫物和辅隔垫物；该步骤具体包括：

在具有彩色光阻的衬底基板上形成透明光阻材料层；

提供一光罩，利用所述光罩对所述透明光阻材料层进行曝光；其中，所述光罩包括第一透光区、第二透光区和第三透光区，所述第一透光区的光线透过率大于所述第二透光区的光线透过率，所述第二透光区的光线透过率大于所述第三透光区的光线透过率；

对曝光后的透明光阻材料层进行显影，在对应于所述第三透光区的位置获得所述平坦化保护层，在对应于所述第一透光区的位置获得所述主隔垫物，在对应于所述第二透光区的位置获得所述辅隔垫物。

具体地，该方法包括步骤：S1、提供一衬底基板并清洗所述衬底基板；S2、在衬底基板上应用一次构图工艺制备获得黑色矩阵；S3、在所述黑色矩阵上应用多次构图工艺制备获得彩色光阻；S4、在具有彩色光阻的衬底基板上，应用一次曝光工艺制备获得一体成型的平坦化保护层、主隔垫物和辅隔垫物；其中，所述主隔垫物和辅隔垫物分别相对位于所述黑色矩阵的正上方。