一种液晶显示基板的彩膜基板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及UV光垂直配向模式的液晶显示基板，特别涉及一种彩膜基板。
【背景技术】
[0002]UV2A(Ultra V1let Vertical Alignment)技术是一种米用紫外线(UV = UltraV1let)进行液晶配向的VA (Vertical Alignment，垂直配向)面板技术，其名称来源于紫外线UV与液晶面板VA模式的相乘。通过导入UV2A技术后，可以省去目前在VA模式液晶面板中用于控制液晶分子配向的狭缝隙和突起，因此通过UV2A技术液晶面板的开口率、对比度和响应速度都能得到提高，并能大幅削减生产程序。
[0003]UV2A技术的关键是开发作为配向膜的高分子材料，配向膜表面的高分子主链向紫外线(UV)照射方向倾斜，液晶分子就会沿着这条主链方向倾斜，并通过控制配向的角度，液晶分子的配向精度是相对于液晶分子长度(约2nm)成±20pm的角度。
[0004]在UV2A技术之前，控制配向方向是在高分子膜上通过摩擦法(Rubbing)进行配向的，摩擦法只能在一个水平方向上配向，已被TN(Twisted Nematic)、IPS (In-PlaneSwitching)等液晶面板广泛采用，但电视液晶面板的VA模式要扩大视角，需要部分改变配向方向，分割成多个区域，因此不能采用摩擦法。VA模式在不载入电场的状态下使液晶分子基本垂直于面板面进行配向；载入电场时，液晶分子倾倒，状态发生变化。为控制载入电场时液晶分子的倾倒方向，目前的液晶面板设计突起和狭缝隙，通过改变它们的形状来实现液晶分子稍微倾斜的状态和稳定的状态。载入电场时，突起和狭缝隙附近的液晶分子首先开始倾倒，然后按照多米诺骨牌效应，随著推倒其他液晶分子，所有液晶分子都向一个方向倾倒。
[0005]UV2A技术能够通过配向膜实现所有液晶分子向设计方向倾斜的状态，所以在载入电场时，液晶分子同时向同一方向倾倒，因此，响应速度增至原来的2倍，达到4ms以下。由于不使用突起和狭缝隙也能分割成多个区域，因此开口率比原来利用突起分割成多个区域的面板提高20%以上。背光灯亮度很小即可获得与原来同等的亮度，降低耗电量和削减背光灯光源数量有利于节能和节省成本，高精细化和3D显示器等也易于实现。另外，过去背光灯的光在突起和狭缝隙部分散射，在前面漏光，因此泛黑；而UV2A技术在突起和狭缝隙部分不会漏光，因此静态对比度达到5000:1，是原来的1.6倍。还可以省去设计突起和狭缝隙的工艺，提尚生广能力。
[0006]图1为现有的UV2A配向方式示意图，液晶显示基板包括TFT侧基板2、CF侧基板1、以及夹设于TFT侧基板2和CF侧基板I之间的液晶，TFT侧基板2包括纵横交错的扫描线10和数据线20、由扫描线10和数据线20交叉限定的若干子像素单元和ITO像素电极40，CF侧基板I设有公共电极11。
[0007]现有技术中在像素单元内形成多区域，以此获得较大视野角，图1所示在液晶只有图中左半部分配向倾斜方向的情形下，会形成如图1所示在视野角从左到右依次变化时，灰阶的由暗变亮的变化。在液晶只有图1中右半部分配向倾斜方向的情形下，会形成如图1所示在视野角从左到右依次变化时，灰阶的由亮变暗的变化。但是在形成多区域的情形下，如图中形成两种配向倾斜方向共存的情形下，则两种效果相互加和，形成灰阶相对均匀的效果。
[0008]虽然UV2A作为最先进的VA技术已经可以说趋于完美，但是还存在一些可以改善的地方。目前紫外光垂直配向模式下，一般的方式是在一个像素单元中形成4区域，图3所示为紫外光垂直配向模式下形成4区域的结构示意图，图3所示为紫外光垂直配向模式下形成4区域的结构示意图。
[0009]如图2所示为形成4区域的结构示意图，液晶显示基板的每个子像素单元只有一个薄膜晶体管30和像素电极40，其紫外光垂直配向模式为:TFT侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的左半部分(图2中B所标示的方向)，遮光条覆盖子像素的右半部分(图2中A所标示的方向);以该子像素单元的纵向方向距离为CF侧UV2A光罩的周期，CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖子像素的上半部分(图2中D所标示的方向)，CF侧UV2A光罩的遮光条覆盖子像素的下半部分(图2中C所标示的方向)。图2中的四个虚线箭头方向为液晶显示基板内液晶分子的转动方向。
[0010]UV2A配向方式的液晶显示器由于受到CF和TFT两侧的UV光配向和ITO边缘电场的双重作用，像素在白态时会出现暗纹，此暗纹会降低显示器的透过率。
[0011]图3所示为UV2A单个子像素单元通过边缘电场对液晶分子施加作用力的结构示意图，在单个子像素单元的四周均施加作用力G、H，ITO边缘电场的作用力方向均由边缘向着子像素单元的内部。当ITO边缘电场的作用力方向与液晶分子转动方向(图3中内部的虚线为液晶分子转动方向)的夹角小于90°时，液晶分子转到方向如图4所示，子像素单元的边缘不会产生暗纹；当ITO边缘电场的作用力方向与液晶分子转动方向(图3中内部的虚线为液晶分子转动方向)的夹角大于90°时，液晶分子转到方向如图5所示，子像素单元的边缘会产生暗纹。
[0012]通过上述分析，可以得到UV2A单个子像素单元的黑纹产生的位置如图6所示，黑纹形状的中间呈十字状，四周占边缘的一半。
[0013]黑线的形成与配向的区域的多少密切相关。在同一个区域内，液晶分子的初始配向角度都是一样的，在加电压后，就可以向着初始配向角度的方向倾倒。但是不同的区域内初始配向角度不同。由于液晶存在多米诺效应，一个液晶向某一方向倾倒，就会拉拽附近的液晶向相同的方向倾倒。两个区域之间的液晶受两边两个方向倾倒的液晶的拉拽，就存在一种不平衡，两个区域之间液晶进入一种紊乱状态，形成黑线。黑线在面板显示为白色时亮度不够，在面板显示为黑色时漏光，所以一般阵列设计过程中会形成金属条，将这部分黑线遮挡，使其完全不透光。但是这样就牺牲了部分透过率，特别是在像素较小的情形下，对面板透过率产生更大影响。
[0014]为了消除如图6中UV2A单个子像素单元的边缘黑纹，现有其中之一技术方案如图7所示的结构:将边缘黑纹处的ITO外扩，则边缘电场对液晶分子产生的作用力也随之外扩，黑纹外移出开口区。此结构的缺点是，如果ITO外扩，则ITO与Gate层的重叠面积会增加，由此会增大面板的电容和电阻的负载。
[0015]本申请的发明人在2014年3月28日申请了申请号为201410122625.5，名称为一种液晶显示器的彩膜基板，如图8和图9所示，在像素边缘暗纹所对应的彩膜基板设置叠层，控制位于其表面的液晶分子沿着叠层段差的斜坡排列，希望能消除ITO边缘电场对液晶分子的影响，从而消除或减小暗纹。此叠层可以为R、G、B或PS中的任意两层、三层或四层构成。当叠层为R、G、B三色层组合的叠层结构时，形成该叠层结构的制程为:在彩膜基板的玻璃基板101上形成第一道光罩曝光BM层，第二道光罩曝光R色层，此时在像素区域边缘处形成R亚像素和叠层处的R层1031，第三道光罩曝光G色层，此时在像素区域边缘处形成G亚像素和叠层处的G色层1032，第四道光罩曝光B色层，此时在像素区域边缘处形成B亚像素和叠层处的B色层1033，第五道光罩形成起支撑盒厚作用的支撑柱105。
[0016]但此方法存在工艺条件复杂，叠层层数多等缺点。
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