液晶面板的制作方法与流程

本发明涉及显示面板的制造技术领域，特别地涉及一种液晶面板的制作方法。

背景技术：

随着显示技术的发展，液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，成为显示装置中的主流而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品。因此，追求更好观影效果如曲面显示器，并且更低成本的显示面板已成为技术开发人员持之以恒的研究课题。

传统的液晶面板的制作方法中需要使用黑色光阻(blackphotospacer，bps)材料。在制程中，采用半色调掩膜版(multi-tonemask)对bps材料进行光刻工艺，从而使bps材料形成三个具有不同的膜厚差异的图形，这三个图形分别起到了主隔垫物(mainps)、副隔垫物(subps)以及黑色矩阵(blackmatrix，bm)的功能。然而在实际开发中，主要遇到了以下的问题：对bps材料进行光刻工艺后，获得的上述三种图形的高度均匀性较差，造成良率低下、生产成本升高的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种液晶面板的制作方法，用于解决现有技术中存在的图形的均匀性较差的技术问题。

本发明提供一种液晶面板的制作方法，包括分别形成上基板和下基板的步骤，其中，形成所述下基板包括以下步骤：

s10：在玻璃基板上形成薄膜晶体管阵列和底层；

s20：在所述底层上涂布光刻胶材料；

s30：采用半色调掩膜版对所述光刻胶材料进行图案化处理，获得具有不同断差的平坦层；

s40：在所述平坦层上涂布黑色光阻材料，并进行图案化处理后分别获得黑色矩阵、位于所述黑色矩阵上的主隔垫物以及位于所述黑色矩阵上的辅助隔垫物。

在一个实施方式中，所述平坦层包括第一图形、第二图形和第三图形；所述第一图形与所述第三图形之间的断差大于所述第二图形与所述第三图形之间的断差。

在一个实施方式中，所述半色调掩膜版包括用于形成所述第一图形的不透光部、用于形成所述第二图形的第一透光部以及用于形成所述第三图形的第二透光部；

所述不透光部的透光率a0为0，所述第一透光部的透光率a1和所述第二透光部的透光率a2满足下列关系式：

0<a1<a2<100。

在一个实施方式中，所述主隔垫物位于所述第一图形的正上方，所述辅助隔垫物位于所述第二图形的正上方，所述主隔垫物与所述黑色矩阵之间的断差大于所述辅助隔垫物与所述黑色矩阵之间的断差。

在一个实施方式中，所述黑色光阻材料为负性光阻材料；所述光刻胶材料为正性光刻胶材料；

所述黑色光阻材料的光学密度大于或等于1.0。

在一个实施方式中，s10中在玻璃基板上形成薄膜晶体管阵列包括以下子步骤：

s11：在所述玻璃基板上形成金属层栅极；

s12：在所述金属层栅极上形成有源层；

s13：在所述有源层上分别形成源极和漏极。

在一个实施方式中，所述底层包括位于所述有源层上的保护层以及位于所述保护层上的色组层。

在一个实施方式中，在所述平坦层上涂布黑色光阻材料之前，分别对所述保护层进行蚀刻处理和进行氧化铟锡镀膜及图案化处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)通过利用半色调掩膜版对光刻胶材料进行图案化处理，可获得具有不同断差的平坦层，该平坦层为黑色光阻材料提供了所需的地形与断差，因此无需黑色光阻材料自身形成期望的断差，即可保证黑色光阻材料形成的图形具有高度均匀性和一致性，从而保证了产品的质量。

(2)通过黑色光阻材料形成黑色矩阵以及主隔垫物、副隔垫物，即黑色矩阵和主隔垫物、副隔垫物采用相同的材料且在同一道工艺制程中就可以完成，因此可以减少生产周期、降低生产成本，提高了产品的竞争力。

(3)由于黑色光阻材料无需自身形成期望的断差，因此一方面降低了黑色光阻材料的开发难度，保证了工艺的稳定性；另一方面，增加了黑色光阻材料选材的多样性，使黑色光阻材料的信赖性得到保证。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1为本发明的实施例中液晶面板的制作方法的流程图；

图2为本发明的实施例中平坦层的剖视图；

图3为本发明的实施例中下基板的俯视图；

图4为图3在a-a处的剖视图；

图5为本发明的实施例中半色调掩膜版的结构示意图。

附图标记：

1-平坦层；3-底层；4-薄膜晶体管阵列；

5-半色调掩膜版；6-玻璃基板；11-第一图形；

12-第二图形；13-第三图形；21-黑色矩阵；

22-主隔垫物；23-辅助隔垫物；31-保护层；

32-色组层；41-金属层栅极；42-有源层；

43-源极；44-漏极；51-不透光部；

52-第一透光部；53-第二透光部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供了一种液晶面板的制作方法，其包括分别形成上基板和下基板的步骤，其中，形成下基板包括以下步骤：

第一步：在玻璃基板6上形成薄膜晶体管阵列4和底层3。

进一步地，本实施例一种形成薄膜晶体管阵列4的方法，包括以下的操作步骤：

首先，在玻璃基板6上形成金属层栅极41；其次，在金属层栅极(gate)41上形成栅极绝缘层(gi)、有源层42和欧姆接触层；最后，在有源层42上分别形成源极(source)43和漏极(drain)44。

即，薄膜晶体管阵列4包括从下到上依次设置的金属层栅极41、栅极绝缘层、有源层42、欧姆接触层、源极43和漏极44。

进一步地，本实施例中底层3包括位于有源层42上的保护层(pv)31以及位于保护层31上的色组层(r/g/b)32。

第二步：在底层3上涂布光刻胶材料。

具体地，在上一步中的色组层32上涂布光刻胶材料(polymerfilmonarray，pfa)，其中，光刻胶材料可选用正性光刻胶材料。

第三步：采用半色调掩膜版5对光刻胶材料进行图案化处理，获得具有不同断差的平坦层1。本发明中，断差是指两个不同的图形之间的高度差。

具体地，平坦层1包括第一图形11、第二图形12和第三图形13；如图2所示，第一图形11与第三图形13之间的断差h1大于第二图形12与第三图形13之间的断差h2，图中第一图形11与第二图形12之间的高度差为δh，δh＝h1-h2。

形成上述平坦层1的原因是：正性光刻胶材料具有经过紫外光照射过的区域会在显影过程中被显影液去除、而遮光区域则得以保留的特性。正性光刻胶材料在紫外光照射后，曝光区的邻重氮化合物发生光解反应重排生成茚羧酸，使胶膜加速溶于稀碱水溶液，而未曝光区由于没有发生变化，则没有加速作用，因此在曝光区和未曝光区产生了溶解速率差，最终即可实现光刻胶图形化以及产生不同断差的图形。

在本实施例中，半色调掩膜版5包括用于形成第一图形11的不透光部51、用于形成第二图形12的第一透光部52以及用于形成第三图形13的第二透光部53；如图5所示。

其中，不透光部51的透光率a0为0，第一透光部52的透光率a1和第二透光部53的透光率a2满足下列关系式：0<a1<a2<100。

第一透光部52和第二透光部53，由于受到光照的程度不同，导致光刻胶发生不同深浅程度的光解反应，第二透光部53对应的光刻胶材料上的区域(即第二图形12所在的区域)受到的光照量大，因而发生光解反应的深度也要高于第一透光部52对应的光刻胶材料上的区域(即第三图形13所在的区域)；不透光部51对应光刻胶材料上的区域(即第一图形11所在的区域)由于未受到光照射，而未发生分解反应。

因此，再经过显影过程时，发生光解反应的区域易被显影液侵蚀，从而形成了不同的高度差，最后再经过烘烤制程，光刻胶材料即可完全固化而形成稳定的状态。

第四步，对保护层31进行蚀刻处理，从而露出金属层以便后续进行氧化铟锡(ito)镀膜过程的导通；随后进行图案化处理，以形成像素电极。

第五步，获得平坦层1后，在平坦层1上涂布黑色光阻材料，并对黑色光阻材料进行进行图案化处理，分别获得黑色矩阵21、位于黑色矩阵21上的主隔垫物22以及位于黑色矩阵21上的辅助隔垫物23，如图3所示。

如图4所示，主隔垫物22位于第一图形11的正上方，辅助隔垫物23位于第二图形12的正上方，主隔垫物22与黑色矩阵21之间的断差h1大于辅助隔垫物23与黑色矩阵21之间的断差h2。图中，主隔垫物22和辅助隔垫物23之间的高度差为δh，δh＝h1-h2。

图4中的点画线表示：位于两条点画线左边和右边的两部分之间是不相连的，并不是一个整体，是为了表示主隔垫物22和辅助隔垫物23之间的高度差而采取的手段。

其中，主隔垫物22和辅助隔垫物23分别用于支撑整个液晶盒，黑色矩阵21可起到遮光的作用以防像素边缘漏光。

在对黑色光阻材料进行进行图案化处理的工艺制程中，由于下层的平坦层1已经形成了具有不同高度差异的地势，因此利用其第一图形的区域形成主隔垫物22，起到支撑整个液晶盒厚的作用；利用其第二图形12的区域形成辅助隔垫物23，用于辅助主隔垫物22对整个液晶盒厚的支撑。

具体地，该黑色光阻材料需满足以下的条件：

主隔垫物22与黑色矩阵21之间的断差大于第一图形11膜厚的50％；辅助隔垫物23与黑色矩阵21之间的断差大于第二图形12膜厚的50％。这是为确保黑色光阻材料在经过烘烤后仍具有良好的底层追从性，即形成的图形具有足够的断差。

进一步地，黑色光阻材料为负性光阻材料，黑色光阻材料的光学密度大于或等于1.0，已获得足够的遮光效果。

此外，黑色光阻材料还应具有与液晶盒中透明柱状隔垫物相同的弹性回复力及压缩量。

综上所述，本发明提供的液晶面板的制作方法，是通过利用半色调掩膜版5对正性光刻胶进行图案化处理，可使平坦层1上具有不同高度差异的地势，那么在黑色光阻材料的制程中，无需黑色光阻材料自身形成主隔垫物22和辅助隔垫物23之间的高度差，可是根据平坦层1的不同高度差异的地势来获得期望的图形。

在上述步骤完成后，在上基板或下基板上滴注液晶材料，并将上基板与下基板对组贴合，即可得到液晶显示面板。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。