本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種濾光片基板及其形成方法、液晶顯示器及其形成方法。
背景技術(shù)：
1、液晶顯示器以其高顯示品質(zhì)、價(jià)格低廉、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的一種平板顯示器，其已經(jīng)逐漸成為各種電子設(shè)備如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)字相機(jī)、計(jì)算機(jī)屏幕或筆記本電腦屏幕所廣泛應(yīng)用具有高分辨率彩色屏幕的顯示器。
2、目前普遍采用的液晶顯示裝置通過利用填充在液晶顯示面板內(nèi)的液晶層，控制來自光源的出射光的光學(xué)特性而進(jìn)行顯示，一般具有有源矩陣基板、濾光片基板、和被裝置在它們之間的液晶層，利用配置在基板間的間隔物保持液晶層的厚度(單元間隙)。濾光片基板是具有紅色(r)、藍(lán)色(b)、綠色(g)等的著色層，在液晶顯示裝置等顯示裝置中實(shí)現(xiàn)彩色顯示的部件。
3、然而，現(xiàn)有的液晶顯示器的性能還有待改善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種濾光片基板及其形成方法、液晶顯示器及其形成方法，以改善液晶顯示器的性能。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種濾光片基板，包括：基板，所述基板包括若干透光區(qū)和若干遮光區(qū)，所述遮光區(qū)表面具有遮光層；位于所述基板透光區(qū)上及部分遮光層上的濾光結(jié)構(gòu)；位于遮光層上的支撐柱結(jié)構(gòu)，所述支撐柱結(jié)構(gòu)包括第一支撐柱；位于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的抗磨層，所述抗磨層材料的硬度大于所述支撐柱結(jié)構(gòu)材料的硬度。
3、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為平整表面；所述抗磨層位于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面。
4、可選的，所述抗磨層具有第一高度h，所述支撐柱結(jié)構(gòu)和抗磨層具有總的第二高度h，第一高度h與第二高度h的比值h/h大于10％。
5、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為凹陷表面，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部具有凹槽；所述抗磨層位于所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的凹槽內(nèi)。
6、可選的，所述凹槽具有第一深度d，所述支撐柱結(jié)構(gòu)和抗磨層具有總的第二高度h，第一深度d與第二高度h的比值d/h大于等于2％且小于等于6％。
7、可選的，所述抗磨層的材料的鉛筆硬度大于或等于3h。
8、可選的，所述抗磨層的材料包括絕緣材料，所述絕緣材料包括：有機(jī)材料、無機(jī)材料或復(fù)合材料，所述有機(jī)材料包括亞克力或聚酰亞胺；所述無機(jī)材料包括硅氧化物或金屬氧化物，所述硅氧化物包括氧化硅，所述金屬氧化物包括氧化銦錫；所述復(fù)合材料包括有機(jī)材料和無機(jī)材料的復(fù)合。
9、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)還包括第二支撐柱，一個(gè)所述第一支撐柱或第二支撐柱位于一個(gè)遮光區(qū)上，所述第一支撐柱的高度大于所述第二支撐柱的高度，所述第一支撐柱在基板上分布的密度小于所述第二支撐柱在基板上分布的密度。
10、可選的，所述基板包括多個(gè)像素區(qū)，每個(gè)所述像素區(qū)包括多個(gè)所述透光區(qū)；所述遮光區(qū)位于相鄰?fù)腹鈪^(qū)之間；所述濾光結(jié)構(gòu)包括若干濾光層，且每個(gè)所述透光區(qū)上具有一個(gè)所述濾光層；所述濾光層為紅色濾光層、綠色濾光層或藍(lán)色濾光層。
11、可選的，還包括：位于遮光層上的平坦層，所述支撐柱結(jié)構(gòu)位于遮光層上方的平坦層上。
12、相應(yīng)地，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種濾光片基板的形成方法，包括：提供基板，所述基板包括若干透光區(qū)和若干遮光區(qū)，所述遮光區(qū)位于相鄰的透光區(qū)之間，所述遮光區(qū)表面具有遮光層；在所述基板透光區(qū)上及部分遮光層上形成濾光結(jié)構(gòu)；在遮光層上形成支撐柱結(jié)構(gòu)，所述支撐柱結(jié)構(gòu)包括第一支撐柱；在支撐柱結(jié)構(gòu)頂部形成抗磨層，所述抗磨層材料的硬度大于所述支撐柱結(jié)構(gòu)材料的硬度。
13、可選的，所述抗磨層的形成方法包括：在支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面形成抗磨材料層；對所述抗磨材料層進(jìn)行固化處理，在支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面形成抗磨層。
14、可選的，形成抗磨材料層的工藝包括涂布工藝；對所述抗磨材料層進(jìn)行固化處理的工藝包括熱固化或uv固化。
15、可選的，所述抗磨層的形成方法包括：在基板上形成犧牲層，所述犧牲層暴露出支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面；在支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面形成抗磨層；形成抗磨層之后，去除所述犧牲層。
16、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為平整表面，所述抗磨層位于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面；所述支撐柱結(jié)構(gòu)的形成方法包括：在基板上形成支撐柱材料層；在支撐柱材料層上形成圖形化的掩膜層，所述圖形化的掩膜層暴露出透光區(qū)上的支撐柱材料層表面；以所述圖形化的掩膜層為掩膜去除透光區(qū)上的支撐柱材料層，在遮光區(qū)上形成支撐柱結(jié)構(gòu)。
17、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為凹陷表面，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部具有凹槽；所述抗磨層位于所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的凹槽內(nèi)；所述支撐柱結(jié)構(gòu)的形成方法包括：在基板上形成支撐柱材料層；在支撐柱材料層上形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露出遮光區(qū)上的支撐柱材料層表面；采用第一掩膜層為掩膜對所述支撐柱材料層進(jìn)行刻蝕，在遮光區(qū)上形成支撐柱結(jié)構(gòu)，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部具有凹槽。
18、可選的，所述支撐柱結(jié)構(gòu)還包括第二支撐柱，一個(gè)所述第一支撐柱或第二支撐柱位于一個(gè)遮光區(qū)上，所述第一支撐柱的高度大于所述第二支撐柱的高度，所述第一支撐柱在基板上分布的密度小于所述第二支撐柱在基板上分布的密度；所述第一支撐柱頂部具有第一凹槽，所述第二支撐柱頂部具有第二凹槽；所述支撐柱結(jié)構(gòu)的形成方法包括：在基板上形成支撐柱材料層；在支撐柱材料層上形成光刻膠層；采用半色調(diào)掩膜版對所述光刻膠層進(jìn)行曝光，所述半色調(diào)掩膜版對應(yīng)第一支撐柱區(qū)域的透過率為100％，所述半色調(diào)掩膜版對應(yīng)第二支撐柱區(qū)域的透過率為大于或等于20％且小于或等于25％；對曝光后的光刻膠層進(jìn)行顯影，形成具有第一掩膜槽和第二掩膜槽的第二掩膜層，所述第一掩膜槽暴露出第二支撐柱區(qū)域的支撐柱材料層表面，所述第二掩膜槽的底部位于第一支撐柱區(qū)域的第二掩膜層內(nèi)，所述第二掩膜槽的深度小于所述第一掩膜槽的深度；以所述第二掩膜層為掩膜對所述支撐柱材料層進(jìn)行刻蝕，在遮光區(qū)上形成支撐柱結(jié)構(gòu)，所述第一支撐柱頂部具有第一凹槽，所述第二支撐柱頂部具有第二凹槽。
19、可選的，在遮光層上形成支撐柱結(jié)構(gòu)之前，還包括：在濾光結(jié)構(gòu)上形成平坦層，所述支撐柱結(jié)構(gòu)位于遮光層上方的平坦層上。
20、相應(yīng)地，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種液晶顯示器，包括：如上述所述的濾光片基板，所述濾光片基板包括：基板，所述基板包括若干透光區(qū)和若干遮光區(qū)，所述遮光區(qū)表面具有遮光層；位于所述基板透光區(qū)上及部分遮光層上的濾光結(jié)構(gòu)；位于遮光層上的支撐柱結(jié)構(gòu)，所述支撐柱結(jié)構(gòu)包括第一支撐柱；位于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的抗磨層，所述抗磨層材料的硬度大于所述支撐柱結(jié)構(gòu)材料的硬度；與所述濾光片基板重疊的有源矩陣基板，所述支撐柱結(jié)構(gòu)位于有源矩陣基板與遮光層之間；位于濾光片基板和有源矩陣基板之間的液晶層。
21、相應(yīng)地，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種液晶顯示器的形成方法，包括：如上述所述的濾光片基板，所述濾光片基板包括：基板，所述基板包括若干透光區(qū)和若干遮光區(qū)，所述遮光區(qū)表面具有遮光層；位于所述基板透光區(qū)上及部分遮光層上的濾光結(jié)構(gòu)；位于遮光層上的支撐柱結(jié)構(gòu)，所述支撐柱結(jié)構(gòu)包括第一支撐柱；位于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的抗磨層，所述抗磨層材料的硬度大于所述支撐柱結(jié)構(gòu)材料的硬度；提供有源矩陣基板，與所述濾光片基板貼合，形成由有源矩陣基板和濾光片基板構(gòu)成的液晶盒，所述支撐柱結(jié)構(gòu)位于有源矩陣基板與遮光層之間；在濾光片基板和有源矩陣基板構(gòu)成的液晶盒內(nèi)注入液晶，形成液晶層。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：
23、本發(fā)明的技術(shù)方案的濾光片基板，通過在支撐柱結(jié)構(gòu)頂部形成抗磨層，所述抗磨層材料的硬度大于所述支撐柱結(jié)構(gòu)材料的硬度，使得支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的耐磨性提高，從而支撐柱結(jié)構(gòu)的支撐力分布更為均勻，提高了顯示效果，減少了由于支撐柱結(jié)構(gòu)頂部磨損而引起的支撐力分布不均，進(jìn)而影響顯示效果的情況。
24、進(jìn)一步，所述支撐柱結(jié)構(gòu)還包括第二支撐柱，由于第一支撐柱的高度大于所述第二支撐柱的高度，所述第一支撐柱在基板上分布的密度小于所述第二支撐柱在基板上分布的密度，則所述第一支撐柱起到主要支撐作用，所述第二支撐柱起到次要支撐作用。在第一支撐柱頂部表面形成抗磨層的同時(shí)，也在第二支撐柱頂部表面形成抗磨層，則在顯示器表面發(fā)生形變使得所述第二支撐柱也進(jìn)行支撐時(shí)，使得第二支撐柱頂部的耐磨性提高，從而第二支撐柱的支撐力分布更為均勻，提高了顯示效果。
25、進(jìn)一步，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面具有凹槽，所述抗磨層位于所述凹槽內(nèi)，從而所述抗磨層在所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部的留存效果較好，不易脫落，進(jìn)一步提升可靠性。
26、進(jìn)一步，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為平整表面時(shí)，所述抗磨層的第一高度h與總的第二高度h的比值h/h大于10％，由于所述抗磨層的硬度大于支撐柱結(jié)構(gòu)的硬度，所述抗磨層的高度控制在總高度的一定范圍內(nèi)，減少由于抗磨層占據(jù)太大高度使得支撐柱結(jié)構(gòu)與抗磨層整體的支撐應(yīng)力較大，且支撐柱結(jié)構(gòu)與抗磨層整體的彈性效果較差，所引起的影響顯示效果和影響可靠性的情況。
27、進(jìn)一步，所述支撐柱結(jié)構(gòu)頂部表面為凹陷表面時(shí)，所述凹槽的第一深度d與總的第二高度h的比值d/h大于等于2％且小于等于6％，由于所述抗磨層的硬度大于支撐柱結(jié)構(gòu)的硬度，所述抗磨層的高度控制在總高度的一定范圍內(nèi)，減少由于抗磨層占據(jù)太大高度使得支撐柱結(jié)構(gòu)與抗磨層整體的支撐應(yīng)力較大，且支撐柱結(jié)構(gòu)與抗磨層整體的彈性效果較差，所引起的影響顯示效果和影響可靠性的情況。