液晶顯示面板及其製造方法
2023-06-29 06:21:06 2
液晶顯示面板及其製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種液晶顯示面板及其製造方法。該製造方法包括：在基體上塗布光阻層；採用第一曝光能量和第一光罩進行第一次曝光，以形成具有第一高度的間隔柱，其中第一光罩具有與暗團區對應的第一透光區；採用第二曝光能量和第二光罩進行第二次曝光，以形成具有第二高度的間隔柱，其中第二光罩具有與暗團區對應的第二透光區，且第二高度大於第一高度；移除未被曝光的光阻層。通過上述方式，本發明能夠提升暗團區的液晶效率，確保暗團區的像素穿透率，從而減小或消除液晶顯示面板的暗團區。
【專利說明】液晶顯示面板及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示【技術領域】，具體而言涉及一種液晶顯示面板及其製造方法，以減小或消除曲面顯示時產生的暗團區。
【背景技術】
[0002]當前，液晶顯不面板，例如TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，薄膜電晶體液晶顯示)面板在曲面顯示時，極易在曲面的彎折(Bending)最嚴重處出現暗團區，且一般位於液晶顯示面板的中心分別至左右邊緣的一半附近。暗團區出現的原因在於液晶顯示面板的上下基板在此處的位錯(Shift)最嚴重，位錯距離較大，使得黑色矩陣(Black Matrix, BM)額外遮光最多，導致液晶顯示面板此處的像素穿透率低於其他區域，嚴重影響顯示效果。
【發明內容】
[0003]有鑑於此，本發明實施例所要解決的技術問題是提供一種液晶顯示面板及其製造方法，以減小或消除液晶顯示面板的暗團區。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種液晶顯示面板的製造方法，包括:在基體上塗布一光阻層；採用第一曝光能量和第一光罩對光阻層進行第一次曝光，以在基體上形成具有第一高度的間隔柱，第一光罩具有與液晶顯不面板在曲面顯示時形成的暗團區相對應的第一透光區；採用第二曝光能量和第二光罩對經過第一次曝光的光阻層進行第二次曝光，以在基體的對應暗團區的區域上形成具有第二高度的間隔柱，其中第二光罩具有與暗團區相對應的第二透光區，第二高度大於第一高度；移除未被曝光的光阻層。
[0005]其中，具有第二高度的間隔柱對應位於第二透光區內，且第二透光區的寬度大於第一透光區的寬度。
[0006]其中，第一光罩設置於第二光罩和光阻層之間，以進行第二次曝光，第一光罩的面積大於或等於液晶顯示面板的面積，第一透光區對應位於第二透光區內。
[0007]其中，第一高度大於或等於第三高度的一半，所述第二高度小於或等於所述第三高度的二分之三，所述第三高度為採用所述第一光罩和第三曝光能量對所述光阻層進行曝光時形成的間隔柱的高度，所述第三曝光能量大於所述第一曝光能量。
[0008]其中，光阻層的製造材質包括負性光阻材料。
[0009]其中，採用顯影技術移除未被曝光的光阻層。
[0010]其中，基體對應用於形成液晶顯示面板的彩色濾光片基板。
[0011]為解決上述技術問題，本發明採用的又一個技術方案是:提供一種液晶顯示面板，包括一基體以及設置於基體上的具有第一高度和具有第二高度的間隔柱，其中，第二高度大於第一高度，且具有第二高度的間隔柱對應位於液晶顯示面板在曲面顯示時形成的暗團區內。
[0012]其中，第一高度大於或等於第三高度的一半，第二高度小於或等於第三高度的二分之三，第三高度為採用一光罩對光阻層進行曝光時形成的間隔柱的高度，光罩具有與暗團區相對應的開口區，曝光時採用的曝光能量大於用於形成具有第一高度的間隔柱時採用的曝光能量。
[0013]其中，基體為液晶顯示面板的彩色濾光片基板。
[0014]通過上述技術方案，本發明實施例產生的有益效果是:本發明實施例通過在暗團區形成具有第二高度的間隔柱，在暗團區之外形成具有第一高度的間隔柱，且第二高度大於第一高度，使得暗團區的液晶層的厚度大於暗團區之外的液晶層的厚度，而液晶層的厚度的增大能夠提升暗團區的液晶效率，確保液晶顯示面板在暗團區的像素穿透率，從而相比較於現有技術能夠減小或消除暗團區。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明優選實施例的液晶顯示面板的製造方法的流程圖；
[0016]圖2是本發明優選實施例的進行第一次曝光的場景示意圖；
[0017]圖3是本發明優選實施例的進行第二次曝光的場景示意圖；
[0018]圖4是本發明優選實施例的第二光罩的製造場景示意圖；
[0019]圖5是採用圖1所示製造方法製得的彩色濾光片基板的剖視圖；
[0020]圖6是具有圖5所不彩色濾光片基板的液晶顯不面板的首I]視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，本發明以下所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0022]圖1是本發明優選實施例的液晶顯示面板的製造方法的流程圖。如圖1所示，本實施例的液晶顯示面板的製造方法包括如下步驟:
[0023]步驟Sll:在基體上塗布一光阻層。
[0024]如圖2所示，基體10對應用於形成液晶顯示面板的彩色濾光片基板，其可為玻璃基體、塑料基體或可撓式基體。光阻層11均勻塗布於基體10上，且優選光阻層11的製造材質為負性光阻材料。
[0025]步驟S12:採用第一曝光能量和第一光罩對光阻層進行第一次曝光，以在基體上形成具有第一高度的間隔柱。
[0026]如圖2所示，第一光罩12具有與液晶顯示面板在曲面顯示時形成的暗團區相對應的第一透光區121，優選其數量為兩個，當然還包括與暗團區之外相對應的第三透光區122。需要注意的是，第一透光區121與第三透光區122的寬度及結構形狀均相同。
[0027]本實施例優選第一光罩12相當於現有技術中製造間隔柱的圖形光罩，其製造過程可以為:首先對液晶顯示面板的間隔柱所在區域進行標記。然後根據標記在光罩基材上設計出第一透光區121和第三透光區122，其中優選光罩基材為玻璃或石英等透光的硬質材料，且表面塗布有不透光的金屬層，例如鉻Cr、鋁Al、銅Cu、鑰Mo等及其或組合的合金膜層。最後刻蝕掉對應於第一透光區121和第三透光區122的不透光膜層，再進行清洗等後續處理即可得到第一光罩12。為保證曝光時的曝光區域，本實施例進一步優選光罩基材，即第一光罩12的面積大於或等於液晶顯示面板的面積。
[0028]請再次參閱圖2所示，將塗布有光阻層11的基體10放置於曝光機中，將第一光罩12置於其上方並對位，使得第一光罩12上的第一透光區121與基體10上對應暗團區的區域對準。然後，開啟光源13進行第一次曝光。其中，優選光源13為UV (Ultrav1let，紫外線)光源，且曝光時發出的光線(箭頭所示)具有第一曝光能量El。
[0029]由負性光阻材料製成的光阻層11接收到第一曝光能量El的光照後，會形成不可溶物質，即在對應曝光處形成具有第一高度Hl的間隔柱P1。需要說明的是，此時形成的間隔柱Pl的第一高度Hl小於正常曝光時形成的間隔柱的高度，例如正常曝光時採用的光照具有第三曝光能量E3，則正常曝光時形成的間隔柱的高度，當作第三高度H3，即為採用第一光罩12和第三曝光能量E3對光阻層11進行曝光時形成的間隔柱的高度，並且由於曝光時間越長形成的不可溶物質的高度越高，即第一高度Hl小於第三高度H3，必須控制正常曝光時的第三曝光能量E3大於本實施例的第一曝光能量El。
[0030]步驟S13:採用第二曝光能量和第二光罩對經過第一次曝光的光阻層進行第二次曝光，以在基體的對應暗團區的區域上形成具有第二高度的間隔柱。
[0031]如圖3所示，第二光罩22具有與暗團區相對應的第二透光區221，且第二透光區221的寬度大於第一透光區121的寬度。本實施例優選第二光罩22是區別於現有技術中圖形光罩的選區光罩，結合圖4所示，其製造過程與第一光罩12的上述過程基本相同:
[0032]首先對液晶顯示面板31在曲面顯示時產生的暗團區A進行標記。然後將液晶顯示面板31平展開，根據標記在光罩基材32上設計出與暗團區A形狀大小完全相同的透光區域B，其中優選光罩基材32為玻璃或石英等透光的硬質材料，且表面塗布有不透光的金屬層，例如鉻Cr、鋁Al、銅Cu、鑰Mo等及其或組合的合金膜層。最後刻蝕掉透光區域B的不透光膜層，再進行清洗等後續處理即可得到第二光罩22。為保證曝光時的曝光區域，進一步優選光罩基材32，即第二光罩22的面積大於或等於液晶顯示面板31的面積。
[0033]請再次參閱圖3所示，將第二光罩22設置於光源13與第一光罩12之間，即將第一光罩12設置於第二光罩22和光阻層11之間，以進行第二次曝光。第二次曝光過程中，第一光罩12上的第一透光區121位於第二光罩22上的第二透光區221在垂直於基板10的方向上所限定的範圍內，並且光源13發出的光線具有第二曝光能量E2。
[0034]由負性光阻材料製成的光阻層11接收到第二曝光能量E2的光照後，會在步驟S12形成的對應於暗團區的具有第一高度Hl的間隔柱Pl上方繼續形成不可溶物質，以此在對應位於第二透光區221內形成具有第二高度H2的間隔柱P2，此時間隔柱P2的第二高度H2大於間隔柱Pl的第一高度Hl。
[0035]需要說明的是，間隔柱P2相對於間隔柱Pl具有增加高度(H2-H1)，該增加高度(H2-H1)小於正常曝光時形成的間隔柱的第三高度H3。本實施例優選第一高度Hl大於或等於第三高度H3的一半，即第一高度Hl不低於正常曝光時第三高度H3的50%。第二高度H2小於或等於第三高度H3的二分之三，即第二高度H2不高於正常曝光時第三高度H3的50%。基於此，優選第二曝光能量E2小於第一曝光能量El。
[0036]步驟S14:移除未被曝光的光阻層。
[0037]完成上述步驟S12和步驟S13之後，採用顯影技術移除未被第一次曝光和第二次曝光的光阻層11。
[0038]此時，在暗團區A形成具有第二高度H2的間隔柱P2，在暗團區之外形成具有第一高度Hl的間隔柱Pl，且第二高度H2大於第一高度Hl，使得暗團區A的液晶層的厚度大於暗團區A之外的液晶層的厚度。根據像素穿透率=開口率*液晶效率(即單位開口面積的穿透率)，這一液晶顯示領域的公知常識，可知液晶層的厚度的增大能夠提升暗團區A的液晶效率，從而確保液晶顯示面板在暗團區A的像素穿透率，相比較於現有技術也就能夠減小或消除暗團區A，提升曲面顯示效果。
[0039]相比較於現有技術，本發明實施例可看作是在光刻製程的曝光工序中新增一個選區光罩(第二光罩22)，選區光罩的透光區(第二透光區221)形狀與暗團區形狀相同。改變原來的「一次曝光」(第三曝光能量E3)為「二次曝光」(第一曝光能量El+第二曝光能量E2)。也就是說，第一次曝光是整片曝光，不使用選區光罩，第一曝光能量El使得液晶顯示面板整片的間隔柱達到第一高度Hl (即矮於正常的第三高度H3)，第二次曝光是選區曝光，利用選區光罩的不透光區遮住液晶顯示面板的非暗團區，第二曝光能量E2從選區光罩的透光區射出，使暗團區對應的間隔柱進一步達到第二高度H2(即高於正常的第三高度H3)。
[0040]需要說明的是，本發明實施例的兩次曝光缺一不可，理由如下:
[0041]對於一層光罩一次曝光，即通過正常圖形光罩(第一光罩12)將暗團區對應的間隔柱的高度設計得高于非闇團區對應的間隔柱高度。這種方法的缺點很大。一是，暗團區為不規則形狀，很難預先一次性地將圖形光罩設計準確，如果一次不能成功，需要再一次甚至多次設計和製作圖形光罩，然而圖形光罩的精度在0.1微米左右，成本為幾十萬元，製造成本太高。二是，此方法僅能用於具有固定曲率的液晶顯示面板的製造，即一個尺寸的圖形光罩只能生產一個固定曲率的曲面液晶顯示面板，如需生產平面液晶顯示面板則需重新設計圖形光罩，製造成本太聞，難以承受。
[0042]然而採用本發明實施例的二層光罩二次曝光，則完全沒有上述缺點。首先，圖形光罩只需按平面液晶顯示面板的需要進行設計製作，選區光罩的精度在I毫米左右，暗團區對應的形狀也非常簡單，成本可極大地降低。即使初次選區光罩設計具有誤差，多次設計和製作選區光罩也不會有很高的物料和人工成本。其次，生產平面液晶顯示面板時直接用圖形光罩即可，相同尺寸的不同產品，例如同為55英寸的FHD(Full High Definit1n，全高清)和UD(Ultra Low Dispers1n,超低色散鏡片)格式的液晶顯示面板,可共用同一個選區光罩，製造成本較低。
[0043]本發明實施例還提供一種採用上述製造方法製得的彩色濾光基板，如圖5所示的彩色濾光基板50，以及包括該彩色濾光基板50的如圖6所示的液晶顯示面板60，因此具有相同的技術效果。
[0044]綜上所述，本發明實施例通過在暗團區形成具有第二高度的間隔柱，在暗團區之外形成具有第二高度的間隔柱，且第二高度大於第一高度，使得暗團區的液晶層的厚度大於暗團區之外的，而液晶層的厚度的增大能夠提升暗團區的液晶效率，確保液晶顯示面板在暗團區的像素穿透率，從而相比較於現有技術能夠減小或消除暗團區。
[0045]再次說明，以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，例如各實施例之間技術特徵的相互結合，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種液晶顯示面板的製造方法，其特徵在於，所述製造方法包括: 在基體上塗布一光阻層； 採用第一曝光能量和第一光罩對所述光阻層進行第一次曝光，以在所述基體上形成具有第一高度的間隔柱，所述第一光罩具有與所述液晶顯示面板在曲面顯示時形成的暗團區相對應的第一透光區； 採用第二曝光能量和第二光罩對經過所述第一次曝光的光阻層進行第二次曝光，以在所述基體的對應所述暗團區的區域上形成具有第二高度的間隔柱，其中所述第二光罩具有與所述暗團區相對應的第二透光區，所述第二高度大於所述第一高度； 移除未被曝光的所述光阻層。
2.根據權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，所述具有第二高度的間隔柱對應位於所述第二透光區內，且所述第二透光區的寬度大於所述第一透光區的寬度。
3.根據權利要求2所述的製造方法，其特徵在於，所述第一光罩設置於所述第二光罩和所述光阻層之間，以進行所述第二次曝光，所述第一光罩的面積大於或等於所述液晶顯示面板的面積，所述第一透光區對應位於所述第二透光區內。
4.根據權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，所述第一高度大於或等於第三高度的一半，所述第二高度小於或等於所述第三高度的二分之三，所述第三高度為採用所述第一光罩和第三曝光能量對所述光阻層進行曝光時形成的間隔柱的高度，所述第三曝光能量大於所述第一曝光能量。
5.根據權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，所述光阻層的製造材質包括負性光阻材料。
6.根據權利要求5所述的製造方法，其特徵在於，採用顯影技術移除所述未被曝光的光阻層。
7.根據權利要求1所述的製造方法，其特徵在於，所述基體對應用於形成所述液晶顯示面板的彩色濾光片基板。
8.一種液晶顯示面板，其特徵在於，所述液晶顯示面板包括一基體以及設置於所述基體上的具有第一高度和具有第二高度的間隔柱，其中，所述第二高度大於所述第一高度，且所述具有第二高度的間隔柱對應位於所述液晶顯示面板在曲面顯示時形成的暗團區內。
9.根據權利要求8所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述第一高度大於或等於第三高度的一半，所述第二高度小於或等於所述第三高度的二分之三，所述第三高度為採用一光罩對所述光阻層進行曝光時形成的間隔柱的高度，所述光罩具有與所述暗團區相對應的開口區，所述曝光時採用的曝光能量大於用於形成所述具有第一高度的間隔柱時採用的曝光能量。
10.根據權利要求8所述的液晶顯示面板，其特徵在於，所述基體為所述液晶顯示面板的彩色濾光片基板。
【文檔編號】G02F1/13GK104199203SQ201410478295
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】鄭華 申請人:深圳市華星光電技術有限公司