隔墊物及其製作方法與流程
2023-11-03 03:51:22 2
本發明涉及顯示面板領域，特別涉及一種隔墊物及其製作方法。
背景技術：
薄膜電晶體液晶顯示器(英文thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，簡稱tftlcd)為現階段顯示器的主流產品，其具有能耗低，製作成本低，無輻射等特點。
tftlcd中的液晶顯示面板主要是由彩膜基板和陣列基板對盒而成，兩者間設有多個柱狀隔墊物(英文photospacer，簡稱ps)，用於維持一定的間隙注入液晶。其中，ps的高度(英文photospaceheight，簡稱psh)均勻性決定了液晶顯示面板厚度的一致性，psh均勻性差，會導致液晶顯示面板出現各種不良，諸如液晶量不穩定引發的像素單元周邊發黃，彩膜基板和陣列基板對位偏移導致的串色不良，psh不均引發的觸控顯示亮度不均勻(英文touchmura)等。
ps的傳統的製作方法是在基板(彩膜基板或陣列基板)上形成一層光阻材料，光阻材料經過曝光和顯影形成多個ps，然後對所有ps進行烘烤實現ps固化。在完成ps的製作後，需要檢查所有ps的高度，如果存在ps缺失或者ps高低不均的問題，需要對缺失或者高度不符合要求的ps進行修復。但是，由於ps為透明狀態，ps高度檢查的難度較大。
技術實現要素：
為了解決現有技術中，由於ps為透明狀態，ps高度檢查的難度較大的問題，本發明實施例提供了一種隔墊物及其製作方法。所述技術方案如下：
第一方面，本發明實施例提供了一種隔墊物製作方法，所述方法包括：在基板上形成一層光阻材料，所述光阻材料中摻雜有溫敏變色材料，所述溫敏變色材料為不可逆溫敏變色材料，且所述溫敏變色材料常溫下不透明；對所述光阻材料進行曝光和顯影，形成多個ps；進行ps高度檢查，並在ps高度不均時進行ps修復；對所有ps進行烘烤，以使所述所有ps內的溫敏變色材料變成透明。
在本發明實施例的一種實現方式中，所述溫敏變色材料常溫下為彩色。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述溫敏變色材料為不可逆熱致變色墨水；所述不可逆熱致變色墨水包括載劑和分散於載劑中的不可逆熱致變色顏料膠囊，所述不可逆熱致變色顏料膠囊包含殼體和核心，所述核心包含溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料；或者，所述不可逆熱致變色墨水包括溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述光阻材料中摻雜的可升華染料的質量佔所述光阻材料的質量的20％-30％。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述溫敏變色材料的相變溫度為200-300℃。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述進行ps高度檢查，包括：判斷所述基板上每個預定位置是否存在ps，並對所述基板上的每個ps的高度進行檢查，以確定是否存在ps缺失或者ps高度不符合要求的ps。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述在ps高度不均時進行ps修復，包括：在缺失ps的位置重新製作ps；或者，將高度不符合要求的ps去除，在去除ps的位置重新製作ps。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述方法還包括：在對所述光阻材料進行曝光和顯影前，檢查所述光阻材料是否平整。
在本發明實施例的另一種實現方式中，所述方法還包括：當所述光阻材料不平整時，對所述光阻材料進行平整處理。
第二方面，本發明實施例還提供了一種隔墊物，所述隔墊物採用摻雜有溫敏變色材料的光阻材料製成，所述溫敏變色材料為不可逆溫敏變色材料，且所述溫敏變色材料常溫下不透明，所述溫敏變色材料經過烘烤後變成透明。
本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
通過在光阻材料摻入常溫下不透明的溫敏變色材料，這種溫敏變色材料使得製作出的ps常溫下不透明，有利於對ps的高度進行檢查。在高度檢查和修復完成後，通過烘烤將溫敏變色材料變成透明，避免不透明的溫敏變色材料降低顯示屏的透過率，同時由於其不可逆性，能夠避免顏色恢復到不透明。即最終在解決ps高度均勻性的基礎上，不影響顯示屏的透過率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明實施例提供的一種隔墊物製作方法的流程圖；
圖2a是本發明實施例提供的烘烤前的隔墊物狀態示意圖；
圖2b是本發明實施例提供的烘烤後的隔墊物狀態示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
圖1是本發明實施例提供的一種隔墊物製作方法的流程圖，參見圖1，該方法包括：
s101：在基板上形成一層光阻材料，光阻材料中摻雜有溫敏變色材料，溫敏變色材料為不可逆溫敏變色材料，且溫敏變色材料常溫下不透明。
其中，溫敏變色材料常溫下可以為彩色、黑色和灰色等顏色。
其中，在基板上形成一層光阻材料，包括：在uv膠中摻雜溫敏變色材料；將摻雜溫敏變色材料的uv膠轉印(laminating)到基板上。採用uv膠作為ps光阻材料，實現簡單方便，便於圖形化處理，且能夠滿足ps對材料的各項需求。
其中，在uv膠中摻雜溫敏變色材料的方式可以是在uv膠中加入溫敏變色材料然後進行攪拌。
在本發明實施例中，上述基板既可以為陣列基板也可以為彩膜基板。其中，ps通常形成於彩膜基板上，因為彩膜基板結構少，便於ps製作。彩膜基板通常包括彩膜、黑矩陣等結構，在ps與這些結構之間還設置有中間膜層，防止ps製作對彩膜、黑矩陣等結構的影響。
在本發明實施例中，溫敏變色材料常溫下可以為各種不同的顏色，優選的溫敏變色材料常溫下為彩色，由於人眼對彩色的敏感程度優於黑色和白色，所以採用常溫下為彩色的溫敏變色材料有利於ps的高度檢查。
其中，溫敏變色材料具體可以為橙色、黃色、紅色、藍色、綠色等。其中，由於人眼對於綠色最為敏感，因此採用綠色效果最佳。
在本發明實施例中，溫敏變色材料具體為一種不可逆熱致變色墨水。在一種實現方式中，不可逆熱致變色墨水的組分包括載劑和分散於載劑中的不可逆熱致變色顏料膠囊，所述不可逆熱致變色顏料膠囊包含殼體和核心，所述核心包含溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料。核心中的溶劑優選為揮發性溶劑。載劑包括溶劑、樹脂或其混合物。載劑中的溶劑優選為揮發性溶劑。殼體優選是易碎的，即當向其施加壓力時殼體破裂，例如將溫敏變色材料摻入uv膠的過程中，以及將摻雜溫敏變色材料的uv膠轉印到基板的過程中，都會因為壓力造成殼體破裂。在另一種實現方式中，不可逆熱致變色墨水的組分包括溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料，溶劑和可升華染料未經膠囊封裝。
其中，揮發性溶劑包括(但不限於)烴和滷基取代的烴。例如，異鏈烷烴、十二烷、辛烷、癸烷、氫化聚異丁烷及其組合。
其中，殼體通常由聚合物形成。殼體也可由其它材料形成，包括(但不限於)阿拉伯樹膠(gumarabic)、明膠、乙基纖維素、聚(乳交酯)、聚(乳交酯-乙交酯)(即，聚(乳酸-共-乙醇酸))、脲-甲醛縮合物和麥芽糊精。用於殼體的其它實例性聚合物包括(但不限於)聚脲、聚醯胺、聚酯、聚氨酯、其混合物和其它類似縮聚產物，其可任選地具有納入其聚合物結構內的某些軟和柔性片段(例如聚醚或聚亞甲基部分)。
其中，可升華染料是指從固態直接轉化為氣態而不經過液態的染料。這些染料在業內通常稱為分散性染料，一般選自硝基芳基胺染料化合物、偶氮染料化合物和蒽醒染料化合物。當然，也可使用可升華染料的組合。一般的，用於本發明的不可逆熱致變色墨水中的可升華染料含有氨基且不含有增溶性磺酸基。正是由於可升華染料的上述特性，使得該溫敏變色材料可以由不透明變為透明。用於本發明的不可逆熱致變色墨水中的可升華染料將在以下溫度下升華：介於120℃至300℃之間，優選為200℃至300℃之間。
代表性可升華染料包括(但不限於)因特拉瑟姆黃(intrathermyellow)p-1343nt、因特拉瑟姆黃p-1346nt、因特拉瑟姆黃p-346、因特拉瑟姆亮黃p-348、因特拉瑟姆亮橙p-365、因特拉瑟姆褐p-1301、因特拉瑟姆深褐p-1303、因特拉瑟姆粉p-1335nt、因特拉瑟姆亮紅p-1314nt、因特拉瑟姆紅p-1339、因特拉瑟姆藍p-1305nt、因特拉瑟姆藍p-1404、c.i.分散藍359、因特拉瑟姆橙p-367、因特拉瑟姆亮藍p-1309、c.i.分散黑3、c.i.分散紅60、因特拉瑟姆黃p-343nt、c.i.分散黃54、分散藍60、c.i.分散黃82、c.i.分散黃54、c.i.分散黃3、c.i.分散黃23、c.i.分散橙3、c.i.分散橙25、c.i.分散橙7、c.i.分散橙1、c.i.分散紅1、c.i.分散紅9、c.i.分散紅60、c.i.分散紅13、c.i.分散紫1、c.i.分散藍14、c.i.分散藍3、c.i.分散藍359、c.i.分散藍19、c.i.分散藍134、c.i.分散藍72、c.i.分散藍26、c.i.分散藍180、還原紅41、還原藍3、還原藍1、氫醌和其它適宜染料材料。
在該不可逆熱致變色墨水中，除了可升華染料外，其他組分均為透明態。
在本發明實施例中，光阻材料中摻雜的可升華染料的質量佔光阻材料的質量的20％-30％。這種摻雜範圍的光阻材料，能夠滿足本發明實施例對於光阻材料的需求。
優選地，光阻材料中摻雜的可升華染料的質量佔光阻材料的質量的27％。採用該比例摻雜的溫敏變色材料，既不會影響ps原有的性能，又能夠滿足高度檢查的需求。
s102：對光阻材料進行曝光和顯影，形成多個ps。
具體地，上述uv膠可以是負性光刻膠。在掩膜板的遮擋下採用uv光進行光照處理，然後放入顯影液中顯影。經過光照的部分固化，在顯影液的作用下經過光照的部分留下，未經曝光的位置被去除。
當然，上述uv膠也可以是正性光刻膠。在掩膜板的遮擋下採用uv光進行光照處理，然後放入顯影液中顯影。未經過光照的部分固化，在顯影液的作用下未經過光照的部分留下，經過曝光的位置被去除。
容易知道，在採用負性光刻膠和正性光刻膠這兩種實現方式中，所採用的掩膜板的圖案不同，這裡不再贅述。
s103：進行ps高度檢查，並在ps高度不均時進行ps修復。
其中，進行ps高度檢查可以包括：判斷基板上每個預定位置是否存在ps，並對基板上的每個ps的高度進行檢查，以確定是否存在ps缺失或者ps高度不符合要求的ps。通過在曝光和顯影后檢查ps的高度來保證ps高度均一性，這種方式可以解決由於光阻材料不平整、以及曝光和顯影造成的ps高度不一致，修復效果好。
具體地，ps高度檢查通常由人工完成，檢查人員藉助光學檢查機(automaticopticinspection，aoi)和巨觀檢查機(macroinspection)檢驗基板上每個預定位置是否存在ps(也即檢查是否存在ps缺失)，同時檢查ps高度是否均一。由於多數ps的高度符合要求，因此，在檢查時可以依靠多數相同高度的ps作為標準，檢查其他ps的高度，並確定哪些ps高度過低，哪些ps高度過高。其中，光學檢查機和巨觀檢查機能夠指示基板上的預定位置，並對基板進行放大，從而能夠便於檢查人員觀察。藉助光學檢查機和巨觀檢查機的放大倍數不同，巨觀檢查機的放大倍數更大。
其中，在ps高度不均時進行ps修復可以包括：在缺失ps的位置重新製作ps；或者，將高度不符合要求的ps去除，在去除ps的位置重新製作ps。通過在曝光和顯影后檢查ps的高度來保證ps高度均一性，這種方式可以解決由於光阻材料不平整、以及曝光和顯影造成的ps高度不一致，修復效果好。
其中，在缺失ps的位置重新製作ps，可以採用如下方式實現：
在缺失ps的位置形成光阻材料；對光阻材料進行曝光和顯影以形成ps。具體地，只有在ps缺失較少的情況，例如數量少於一定值，或者單位面積缺失的ps少於一定值時，才會在缺失ps的位置重新製作ps。
在ps缺失較多時，前述在缺失ps的位置重新製作ps時，可以先將該單位面積的區域內的所有ps都去掉，然後重新製作ps。
其中，在重新製作ps時使用的光阻材料既可以是和步驟s101中相同的光阻材料製成，這樣製成後可以繼續檢查其高度，保證最終製成的高度的一致性；也可以是採用沒有摻雜溫敏變色材料的光阻材料製作，由於重新製作的ps通常很少會出現高度問題，所以可以這樣做，實現方便且成本低。
其中，將高度不符合要求的ps去除，是指通過物理方式剷除高度不符合要求的ps，然後採用和前面在缺失ps的位置重新製作ps相同的方式製作ps。
這裡選擇將高度不符合要求的ps去除，然後重新製作ps，而不是直接在高度不符合要求的ps上進一步加工製作，原因在於重新製作的ps相比於在ps上進一步加工得到的ps，更加牢固，性能更好。
可選地，該方法還可以包括：在對光阻材料進行曝光和顯影前，檢查光阻材料是否平整。在曝光和顯影前檢查光阻材料的平整性，由於光阻材料的平整性會對ps的高度均一性產生影響，因此通過檢查光阻材料的平整性可以避免因光阻材料不平造成的ps高度不均的問題，減少ps修復量。其中，平整性是指光阻材料表面的平整程度。
進一步地，該方法還可以包括：當光阻材料不平整時，對光阻材料進行平整處理。通過檢查光阻材料的平整性並在光阻材料不平整時，對光阻材料進行填平，可以避免因光阻材料不平造成的ps高度不均的問題，減少ps修復量。
其中，對光阻材料進行平整處理包括但不限於：
在光阻材料上再塗抹光阻材料，實現光阻材料平整；或者，
除去不平整的光阻材料，重新形成一層光阻材料；或者，
採用ps修補機對光阻材料進行平整處理。其中，ps修補機具體可以選用研磨修補機(taperepair)。
其中，第一種實現方式只適用於光阻材料整體厚度偏小(超過設定厚度)的情況，如果光阻材料整體厚度偏大，則需要將該光阻材料除掉，然後重新製作一層。
s104：對所有ps進行烘烤，以使所有ps內的溫敏變色材料變成透明。
在本發明實施例中，溫敏變色材料的相變溫度為200-300℃，該溫敏變色材料的相變溫度也即前述可升華染料的升華溫度。採用相變溫度為200-300℃的溫敏變色材料製作ps時，步驟s104中的烘烤的溫度對於可以為200-300℃，一方面該烘烤溫度不會對基板上的其他膜層產生損害，另一方面，還能夠烘乾ps中多餘的溶劑，使ps進一步固化。
圖2a是本發明實施例提供的烘烤前的隔墊物狀態示意圖，參見圖2a，基板100上的ps110在進行烘烤前，其中的溫敏變色材料不透明。
圖2b是本發明實施例提供的烘烤後的隔墊物狀態示意圖，參見圖2b，基板100上的ps110在進行烘烤後，其中的溫敏變色材料變為透明狀態。
本發明實施例通過在光阻材料摻入常溫下不透明的溫敏變色材料，這種溫敏變色材料使得製作出的ps常溫下不透明，有利於對ps的高度進行檢查。在高度檢查和修復完成後，通過烘烤將溫敏變色材料變成透明，避免不透明的溫敏變色材料降低顯示屏的透過率，同時由於其不可逆性，能夠避免顏色恢復到不透明。即最終在解決ps高度均勻性的基礎上，不影響顯示屏的透過率。
本發明實施例還提供了一種隔墊物，該隔墊物採用圖1所示的方法製成。具體地，該隔墊物採用摻雜有溫敏變色材料的光阻材料製成，溫敏變色材料為不可逆溫敏變色材料，且溫敏變色材料常溫下不透明，溫敏變色材料經過烘烤後變成透明。
其中，溫敏變色材料常溫下可以為彩色、黑色和灰色等顏色。
在本發明實施例中，溫敏變色材料常溫下可以為各種不同的顏色，優選的溫敏變色材料常溫下為彩色，由於人眼對彩色的敏感程度優於黑色和白色，所以採用常溫下為彩色的溫敏變色材料有利於ps的高度檢查。
其中，溫敏變色材料具體可以為橙色、黃色、紅色、藍色、綠色等。其中，由於人眼對於綠色最為敏感，因此採用綠色效果最佳。
在本發明實施例中，溫敏變色材料具體為一種不可逆熱致變色墨水。在一種實現方式中，不可逆熱致變色墨水的組分包括載劑和分散於載劑中的不可逆熱致變色顏料膠囊，所述不可逆熱致變色顏料膠囊包含殼體和核心，所述核心包含溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料。核心中的溶劑優選為揮發性溶劑。載劑包括溶劑、樹脂或其混合物。載劑中的溶劑優選為揮發性溶劑。殼體優選是易碎的，即，當向其施加壓力時殼體破裂。在另一種實現方式中，不可逆熱致變色墨水的組分包括溶劑和溶解於所述溶劑中的可升華染料，溶劑和可升華染料未經膠囊封裝。
其中，揮發性溶劑包括(但不限於)烴和滷基取代的烴。例如，異鏈烷烴、十二烷、辛烷、癸烷、氫化聚異丁烷及其組合。
其中，殼體通常由聚合物形成。殼體也可由其它材料形成，包括(但不限於)阿拉伯樹膠(gumarabic)、明膠、乙基纖維素、聚(乳交酯)、聚(乳交酯-乙交酯)(即，聚(乳酸-共-乙醇酸))、脲-甲醛縮合物和麥芽糊精。用於殼體的其它實例性聚合物包括(但不限於)聚脲、聚醯胺、聚酯、聚氨酯、其混合物和其它類似縮聚產物，其可任選地具有納入其聚合物結構內的某些軟和柔性片段(例如聚醚或聚亞甲基部分)。
其中，可升華染料是指從固態直接轉化為氣態而不經過液態的染料。這些染料在業內通常稱為分散性染料，一般選自硝基芳基胺染料化合物、偶氮染料化合物和蒽醒染料化合物。當然，也可使用可升華染料的組合。一般的，用於本發明的不可逆熱致變色墨水中的可升華染料含有氨基且不含有增溶性磺酸基。正是由於可升華染料的上述特性，使得該溫敏變色材料可以由不透明變為透明。用於本發明的不可逆熱致變色墨水中的可升華染料將在以下溫度下升華：介於120℃至300℃之間，優選為200℃至300℃之間。
代表性可升華染料包括(但不限於)因特拉瑟姆黃(intrathermyellow)p-1343nt、因特拉瑟姆黃p-1346nt、因特拉瑟姆黃p-346、因特拉瑟姆亮黃p-348、因特拉瑟姆亮橙p-365、因特拉瑟姆褐p-1301、因特拉瑟姆深褐p-1303、因特拉瑟姆粉p-1335nt、因特拉瑟姆亮紅p-1314nt、因特拉瑟姆紅p-1339、因特拉瑟姆藍p-1305nt、因特拉瑟姆藍p-1404、c.i.分散藍359、因特拉瑟姆橙p-367、因特拉瑟姆亮藍p-1309、c.i.分散黑3、c.i.分散紅60、因特拉瑟姆黃p-343nt、c.i.分散黃54、分散藍60、c.i.分散黃82、c.i.分散黃54、c.i.分散黃3、c.i.分散黃23、c.i.分散橙3、c.i.分散橙25、c.i.分散橙7、c.i.分散橙1、c.i.分散紅1、c.i.分散紅9、c.i.分散紅60、c.i.分散紅13、c.i.分散紫1、c.i.分散藍14、c.i.分散藍3、c.i.分散藍359、c.i.分散藍19、c.i.分散藍134、c.i.分散藍72、c.i.分散藍26、c.i.分散藍180、還原紅41、還原藍3、還原藍1、氫醌和其它適宜染料材料。
在該不可逆熱致變色墨水中，除了可升華染料外，其他組分均為透明態。
在本發明實施例中，光阻材料中摻雜的可升華染料的質量佔光阻材料的質量的20％-30％。這種摻雜範圍的光阻材料，能夠滿足本發明實施例對於光阻材料的需求。
優選地，光阻材料中摻雜的可升華染料的質量佔光阻材料的質量的27％。採用該比例摻雜的溫敏變色材料，既不會影響ps原有的性能，又能夠滿足高度檢查的需求。
在本發明實施例中，溫敏變色材料的相變溫度為200-300℃。採用相變溫度為200-300℃的溫敏變色材料，也就是說前述烘烤的溫度為200-300℃，一方面該烘烤溫度不會對基板上的其他膜層產生損害，另一方面，還能夠烘乾ps中多餘的溶劑，使ps進一步固化。
本發明實施例通過在光阻材料摻入常溫下不透明的溫敏變色材料，這種溫敏變色材料使得製作出的ps常溫下不透明，有利於對ps的高度進行檢查。在高度檢查和修復完成後，通過烘烤將溫敏變色材料變成透明，避免不透明的溫敏變色材料降低顯示屏的透過率，同時由於其不可逆性，能夠避免顏色恢復到不透明。即最終在解決ps高度均勻性的基礎上，不影響顯示屏的透過率。
本發明實施例還提供了一種基板，該基板包括前述隔墊物。
該基板既可以為陣列基板也可以為彩膜基板。其中，優選採用彩膜基板，彩膜基板結構少，便於ps製作。彩膜基板通常包括彩膜、黑矩陣等結構，在ps與這些結構之間還設置有中間膜層，防止ps製作對彩膜、黑矩陣等結構的影響。
本發明實施例通過在光阻材料摻入常溫下不透明的溫敏變色材料，這種溫敏變色材料使得製作出的ps常溫下不透明，有利於對ps的高度進行檢查。在高度檢查和修復完成後，通過烘烤將溫敏變色材料變成透明，避免不透明的溫敏變色材料降低顯示屏的透過率，同時由於其不可逆性，能夠避免顏色恢復到不透明。即最終在解決ps高度均勻性的基礎上，不影響顯示屏的透過率。
本發明實施例還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括前述基板。
在具體實施時，本發明實施例提供的顯示裝置可以為手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
本發明實施例通過在光阻材料摻入常溫下不透明的溫敏變色材料，這種溫敏變色材料使得製作出的ps常溫下不透明，有利於對ps的高度進行檢查。在高度檢查和修復完成後，通過烘烤將溫敏變色材料變成透明，避免不透明的溫敏變色材料降低顯示屏的透過率，同時由於其不可逆性，能夠避免顏色恢復到不透明。即最終在解決ps高度均勻性的基礎上，不影響顯示屏的透過率。
以上僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。