一种隔垫物制作装置及显示面板的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种隔垫物制作装置及显示面板。


背景技术：

2.在液晶显示面板中，隔垫物用于支撑液晶盒厚，便于液晶偏转。隔垫物的密度影响液晶显示器的开口率和抗压能力。开口率越高，光线通过的效率越高，显示面板的显示亮度越高。抗压能力影响显示面板抗形变的能力。
3.现有技术中开口率和抗压能力一般为反相关的关系。即，如果增加显示面板的抗压能力，则需要增加隔垫物的密度，这样就导致显示面板的开口率降低。


技术实现要素：

4.基于上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种隔垫物制作装置及显示面板，可以在保证显示面板抗压能力的情况下，减少隔垫物造成显示面板的开口率损失。
5.为了实现上述目的，本发明首先提供一种隔垫物制作装置，包括：
6.第一加热构件，用于对涂布有隔垫物材料的彩色滤光片基板进行第一次加热处理，使隔垫物材料进行第一次固化；
7.曝光构件，用于对第一次固化后的隔垫物材料进行曝光处理；
8.显影构件，用于对曝光处理后的隔垫物材料进行显影处理；
9.光固化构件，用于对经过曝光显影处理后的隔垫物材料进行第二次固化处理；
10.第二加热构件，用于对第二次固化后的隔垫物材料进行第二次加热处理，获得隔垫物；
11.隔垫物包括第一底面、第二底面及侧面，第一底面位于彩色滤光片基板上，第一底面的面积大于或等于第二底面的面积，侧面与第一底面之间的夹角为60
°
至90
°
。
12.可选地，光固化构件设置在彩色滤光片基板的上方或下方，光固化构件发出的光照射到隔垫物材料的上表面或下表面。
13.可选地，还包括真空箱，用于对放置在真空箱中涂布有隔垫物材料的彩色滤光片基板进行真空处理，使隔垫物材料预固化。
14.可选地，第二加热构件包括烘烤箱，对第二次固化后的隔垫物材料进行第二次加热处理时，烘烤箱的温度为200摄氏度至300摄氏度。
15.可选地，还包括涂布构件，涂布构件用于在彩色滤光片基板上涂布隔垫物材料。
16.可选地，涂布构件包括：
17.存储单元，用于存储隔垫物材料；
18.移动单元，用于驱动存储单元移动；
19.识别单元，用于识别彩色滤光片基板的形状，并获取彩色滤光片基板的面积；
20.控制单元，用于根据彩色滤光片基板的面积确定隔垫物材料涂布量，并向移动单元发送指令，使移动单元驱动存储单元在彩色滤光片基板的范围内移动，并控制存储单元
的出料嘴关闭或打开。
21.可选地，还包括清洗构件，清洗构件用于在彩色滤光片基板上涂布隔垫物材料前，清洗彩色滤光片基板。
22.本发明同时提供一种显示面板，包括彩色滤光片基板、薄膜晶体管阵列基板以及液晶层，彩色滤光片基板上设置有隔垫物，隔垫物支撑彩色滤光片基板与薄膜晶体管阵列基板；
23.隔垫物通过上述的隔垫物制作装置制作而成，隔垫物包括第一底面、第二底面及侧面，第一底面位于彩色滤光片基板上，第一底面的面积大于或等于第二底面的面积，侧面与第一底面之间的夹角为60
°
至90
°
。
24.可选地，隔垫物包括第一隔垫物和第二隔垫物，第一隔垫物设置在彩色滤光片基板的基板上，并与薄膜晶体管阵列基板相接触，第二隔垫物设置在彩色滤光片基板的基板上。
25.可选地，第二隔垫物的高度小于第一隔垫物的高度，第二隔垫物的底面面积小于第一隔垫物的底面面积。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：本发明的隔垫物制作装置包括第一加热构件、曝光构件、显影构件、光固化构件及第二加热构件。第一加热构件用于对涂布有隔垫物材料的彩色滤光片基板进行第一加热处理，使隔垫物材料进行第一次固化；曝光构件用于对第一次固化后的隔垫物材料进行曝光处理；显影构件用于对曝光处理后的隔垫物材料进行显影处理；光固化构件用于对经过曝光显影处理后的隔垫物材料进行第二次固化处理；第二加热构件用于对第二次固化后的隔垫物材料进行第二次加热处理，获得隔垫物。本发明的隔垫物包括第一底面、第二底面及侧面，第一底面位于彩色滤光片基板上，第一底面的面积大于或等于第二底面的面积，侧面与第一底面之间的夹角为60
°
至90
°
，使隔垫物的形状尽量接近圆柱形。现有技术中，隔垫物的侧面与第一底面之间的夹角一般为40
°
至60
°
，这样第一底面与第二底面的面积差异较大，第一底面需要占用彩色滤光片基板较多的面积。本发明中，隔垫物的形状接近圆柱形，第一底面与第二底面的面积差较小，第一底面的面积相对于现有技术中隔垫物的第一底面的面积较小，在相同隔垫物密度下，本发明中隔垫物占用彩色滤光片基板的面积更小，进而减少了显示面板的开口率损失。
附图说明
27.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明实施例隔垫物制作装置的框架图；
29.图2是本发明实施例隔垫物的立体结构示意图；
30.图3是本发明实施例隔垫物的截面图；
31.图4是现有技术隔垫物的截面图；
32.图5是本发明实施例涂布构件的框架图；
33.图6是本发明实施例隔垫物制作方法的步骤图；
34.图7是本发明实施例隔垫物制作方法的流程图；
35.图8是本发明实施例隔垫物的形态图一；
36.图9是本发明实施例隔垫物的形态图二；
37.图10是本发明实施例隔垫物的形态图三；
38.图11是本发明实施例隔垫物的形态图四；
39.图12是本发明实施例未经光固化处理的隔垫物的形态图；
40.图13是本发明实施例光固化处理后的隔垫物的形态图一；
41.图14是本发明实施例光固化处理后的隔垫物的形态图二；
42.图15是本发明实施例光固化处理后的隔垫物的形态图三；
43.图16是本发明实施例显示面板的截面图。
具体实施方式
44.以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.本发明实施例提供一种隔垫物制作装置，如图1所示，包括第一加热构件1、曝光构件2、显影构件3、光固化构件4及第二加热构件5。第一加热构件1用于对涂布有隔垫物材料200的彩色滤光片基板100进行第一次加热处理，使隔垫物材料200进行第一次固化；曝光构件2用于对第一次固化后的隔垫物材料200进行曝光处理；显影构件3用于对曝光处理后的隔垫物材料200进行显影处理；光固化构件4用于对经过曝光显影处理后的隔垫物材料200进行第二次固化处理；第二加热构件5用于对第二次固化后的隔垫物材料200进行第二次加热处理，获得隔垫物。如图2所示，本发明的隔垫物可以接近于圆柱形结构，包括第一底面
s1、第二底面s2及侧面s3，第一底面位于彩色滤光片基板100上，第一底面的面积大于或等于第二底面的面积，如图3所示，侧面s3与第一底面s1之间的夹角θ为60
°
至90
°
。
48.隔垫物材料200可以为光刻胶。隔垫物材料200在曝光显影后，隔垫物材料200表面与光源接触强烈，产生强烈的交联反应，形成倒梯形柱状结构。经过光固化工序后，隔垫物材料200表面和底部的交联反应进一步加强，抑制隔垫物材料200内部溶态流动现象。经过后烘工序，隔垫物材料200中溶剂成分大量挥发，隔垫物材料200表面向下塌陷，形成正梯形柱状结构，使隔垫物的形状尽量接近圆柱形，形成更精细的隔垫物。
49.现有技术中，如图4所示，隔垫物的侧面s3与第一底面s1之间的夹角θ一般为40
°
至60
°
，这样第一底面s1与第二底面s2的面积差异较大，第一底面s1需要占用彩色滤光片基板100较多的面积。本发明中，隔垫物的形状接近圆柱形，第一底面s1与第二底面s2的面积差较小，第一底面s1的面积相对于现有技术中隔垫物的第一底面s1的面积较小，在相同隔垫物密度下，本发明中隔垫物占用彩色滤光片基板100的面积更小，进而减少了显示面板的开口率损失。
50.一种实施例中，第一加热构件1可以为加热板，将彩色滤光片基板100放置在加热板上，加热板开始发热，使彩色滤光片基板100上的隔垫物材料200受热开始第一次固化。
51.一种实施例中，在隔垫物材料200的上方设置掩膜版，曝光构件2发射uv(紫外线)光，uv光穿过掩膜版照射在隔垫物材料200。显影构件3可以向隔垫物材料200喷洒koh显影液，使隔垫物材料200图案化，利于形成隔垫物。
52.一种实施例中，光固化构件4设置在彩色滤光片基板100的上方或下方，光固化构件4发出的光照射到隔垫物材料200的上表面或下表面。光固化构件4发射uv(紫外线)光照射隔垫物材料200，是隔垫物材料200产生固化。根据生产环境，可以选择光固化构件4设置的位置。光固化构件4有利于减少隔垫物材料200的溶态流动，减小表面塌陷，使隔垫物材料200形成更接近于圆柱形的隔垫物形态。
53.一种实施例中，隔垫物制作装置还包括真空箱6，用于对放置在真空箱6中涂布有隔垫物材料200的彩色滤光片基板100进行真空处理，使隔垫物材料200预固化。隔垫物材料200在真空环境中，可以较快的凝固，加快固化速度。
54.一种实施例中，第二加热构件5包括烘烤箱，对第二次固化后的隔垫物材料200进行第二次加热处理时，烘烤箱的温度为200℃至300℃。本实施例中，可以优选为230℃。经过烘烤工序，隔垫物材料200中溶剂成分大量挥发，隔垫物材料200表面向下塌陷，形成梯形柱状结构的隔垫物。
55.一种实施例中，隔垫物制作装置还包括涂布构件7，涂布构件7用于在彩色滤光片基板100上涂布隔垫物材料200。
56.具体地，如图5所示，涂布构件7可以包括存储单元71、移动单元72、识别单元73及控制单元74。存储单71元用于存储隔垫物材料200。移动单元72用于驱动存储单元71移动。识别单元73用于识别彩色滤光片基板100的形状，并获取彩色滤光片基板100的面积。控制单元74用于根据彩色滤光片基板100的面积确定隔垫物材料200涂布量，并向移动单元72发送指令，使移动单元72驱动存储单元71在彩色滤光片基板100的范围内移动，并控制存储单元71的出料嘴关闭或打开。
57.本实施例的涂布构件7可以自动识别彩色滤光片基板100的大小和形状，然后精准
的控制隔垫物材料200的喷涂量，避免隔垫物材料200喷涂量过少无法有效形成隔垫物，或隔垫物材料200喷涂量过多造成资源浪费。
58.一种实施例中，隔垫物制作装置还包括清洗构件8，清洗构件8用于在彩色滤光片基板100上涂布隔垫物材料200前，清洗彩色滤光片基板100。这样可以防止彩色滤光片基板100上的杂质影响隔垫物的生成。
59.本实施例的隔垫物制作装置有利于提高液晶面板显示器的开口率；缓解由于高ppi产品隔垫物之间间隔小而引起隔垫物粘连导致的液晶偏转不良问题；减小高分辨率曝光机的成本投入；提升隔垫物材料200精细度，减少新材料开发带来的研发和运营成本。
60.本发明实施例同时提供一种隔垫物制作方法，利用上述实施例提供隔垫物制作装置，如图6和图7所示，包括以下步骤：
61.步骤100，通过清洗构件8用清洗剂清洗彩色滤光片基板100。
62.步骤200，通过涂布构件7在清洗后的彩色滤光片基板100上涂布隔垫物材料200。其中，隔垫物材料200可以为光刻胶。
63.步骤300，将附着有隔垫物材料200的彩色滤光片基板100放置在真空箱6中，进行抽真空处理，较快隔垫物材料200的凝固。
64.步骤400，通过第一加热构件1对涂布有隔垫物材料200的彩色滤光片基板100进行第一加热处理，使所述隔垫物材料200进行第一次固化。
65.步骤500，通过曝光构件2对第一次固化后的隔垫物材料200进行曝光处理。此时隔垫物材料200的形状如图8所示。
66.步骤600，通过显影构件3，对曝光处理后的隔垫物材料200进行显影处理。此时隔垫物材料200的形状如图9所示。
67.步骤700，通过光固化构件4，对显影处理后的隔垫物材料200进行第二次固化处理。此时隔垫物材料200的形状如图10所示。
68.此步骤中，隔垫物材料200表面和底部的交联反应进一步加强，抑制隔垫物材料200内部溶态流动现象。其中，采用uv光进行光固化处理，uv光的光照强度不同，最终形成的隔垫物的形状也不同。
69.步骤800，通过第二加热构件5对第二次固化后的隔垫物材料200进行第二次加热处理，获得隔垫物，其形状如图11所示。此步骤中，隔垫物材料200中溶剂成分大量挥发，隔垫物材料200表面向下塌陷，形成梯形柱状结构，最终获得更精细的隔垫物。其中第二次加热的烘烤温度可以为230℃。
70.在步骤700中，当不进行光固化处理时，即，uv光照强度为0mj/cm2，隔垫物形状如图12所示；当uv光照强度为10mj/cm2，隔垫物形状如图13所示；当uv光照强度为100mj/cm2，隔垫物形状如图14所示；当uv光照强度为300mj/cm2，隔垫物形状如图15所示。
71.本发明实施例提供一种显示面板，如图16所示，包括彩色滤光片基板100、薄膜晶体管阵列基板300以及液晶层400，彩色滤光片基板100上设置有隔垫物210，隔垫物210支撑彩色滤光片基板100与薄膜晶体管阵列基板300。
72.其中，隔垫物210通过上述实施例提供的隔垫物制作装置制作而成，隔垫物210包括第一底面s1、第二底面s2及侧面s3，第一底面s1位于彩色滤光片基板100上，第一底面s1的面积大于或等于第二底面s2的面积，侧面s3与第一底面s1之间的夹角θ为60
°
至90
°
。隔垫
物210的形状可以类似于圆台结构或圆柱形结构。
73.一种实施例中，隔垫物210包括第一隔垫物211和第二隔垫物212，第一隔垫物211设置在彩色滤光片基板100的基板上，并与薄膜晶体管阵列基板300相接触，第二隔垫物212设置在彩色滤光片基板100上。第一隔垫物211对彩色滤光片基板100和薄膜晶体管阵列基板300起到主要支撑作用，第二隔垫物212在显示面板受到压力时，起到辅助支撑的作用。
74.一种实施例中，第二隔垫物212的高度小于第一个隔垫物211的高度。当显示面板收到压力时，第一隔垫物211收到挤压产生微型变导致其高度变低，当压力增大到一定程度使，第一隔垫物211的高度缩小到与第二隔垫物212高度相同，此时第二隔垫物212与第一隔垫物211同时对彩色滤光片基板100和薄膜晶体管阵列基板300起到支撑作用。提升显示面板的抗压能力。在彩色滤光片基板100上，第二隔垫物212的底面面积小于第一隔垫物211的底面面积，可以降低第二隔垫物对显示面板造成的开口率损失。
75.本实施例的隔垫物相较于现有技术的隔垫物更精细，有利于提高液晶面板显示器的开口率；缓解由于高ppi产品隔垫物之间间隔小而引起隔垫物粘连导致的液晶偏转不良问题；减小高分辨率曝光机的成本投入；提升隔垫物材料200精细度，减少新材料开发带来的研发和运营成本。
76.本发明的显示面板，其隔垫物210更精细，有利于提高液晶面板显示器的开口率；缓解由于高ppi产品隔垫物之间间隔小而引起隔垫物210粘连导致的液晶偏转不良问题；减小高分辨率曝光机的成本投入；提升隔垫物材料精细度，减少新材料开发带来的研发和运营成本。
77.本发明实施例还提供一种显示面板的制造方法，包括：
78.首先提供一彩色滤光片玻璃板，之后在彩色滤光片玻璃板下方制作rgb色阻层，再在rgb色阻层下方设置液晶层、黑色矩阵及tft(薄膜晶体管)阵列。同时，采用上述实施例提供的隔垫物制作方法，在液晶层中间生成隔垫物。依次得到抗压能力和开口率更高的液晶显示面板。
79.一种实施例中，黑色矩阵用于阻止像素之间混色或彩膜基板边缘漏光。制作黑色矩阵的组合物包括遮光材料、树脂、聚合物单体、光起始剂以及溶剂；其中，遮光材料包括介孔碳。
80.具体的，在用于黑色矩阵的组合物中，各组分的质量百分数为：树脂10％～25％、聚合物单体2％～8％、遮光材料10％～20％、光起始剂3％～7％以及的溶剂56％～65％。利用该用于黑色矩阵13的组合物制备的黑色矩阵13均能够实现良好的遮光效果。
81.一种实施例中，在用于黑色矩阵的组合物中，各组分的质量百分数为：树脂20％、聚合物单体5％、遮光材料10％、光起始剂5％以及溶剂60％。在本实施例提供的用于黑色矩阵13的组合物中，溶剂能够充分溶解遮光材料、树脂、聚合物单体以及光起始剂，介孔碳能够均匀地分散在树脂中，避免发生团聚，从而阻断了电子的传输路径。
82.其中，树脂用于维持组合物的化学和机械性能，具体可为酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇肉桂酸酯及硅氧烷树脂中的一种或多种组合。
83.其中，聚合物单体为含有可聚合官能团的小分子，用于提升交联度，改善膜层柔韧性和降低树脂粘度等，可为自由基型单体或阳离子型单体，或自由基和阳离子单体的组合，具体可为丙烯酸酯类单体、乙烯基类单体、乙烯基醚类单体及环氧类单体中的一种或多种
组合。
84.其中，对于光起始剂没有特别限制，可使用现有的材料作为光起始剂。比如，安息香类、二苯酮类和蒽醌类光起始剂中的一种或者一种以上的混合物。
85.其中，溶剂可以是丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯，其能够充分溶解遮光材料、树脂、聚合物单体以及光起始剂，并调整获得的用于黑色矩阵13的组合物的粘度等物理性能。
86.其中，介孔碳是一种新型的非硅基介孔材料，具有巨大的比表面积和孔体积。介孔碳通常指构成介孔材料的主要成分是碳元素的介孔材料，所述介孔碳的例子包括但不限于cmk-1、cmk-2、cmk-3、cmk-4、cmk-5、c-msu-h、n-omc、g-cmk-3、omc等中的一种或它们的任意组合。
87.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。