采用无黑色矩阵技术的va型液晶显示面板及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板及其制作方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无福射等众多优点，得到了广泛的应用，如:液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
[0003]液晶显示面板通常包括阵列基板、彩膜基板、及夹设于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层。对于传统的垂直配向(Vertical Alignment, VA)型液晶显示面板，其阵列基板上通常设置呈矩阵式排列的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)，在彩膜基板上通常设置用于滤光的彩色色阻层、用于遮光及防止不同颜色光混色的黑色矩阵(Black Matrix,BM)、与用于支撑阵列基板和彩膜基板之间的液晶层盒厚(Cell Gap)的柱状隔垫物(PhotoSpacer，PS)。PS又包括主隔垫物(Main PS)和副隔垫物(Sub PS)，Main PS的高度高于Sub PS，当液晶显示面板的阵列基板和彩膜基板贴合后，Main PS顶住阵列基板，Sub PS与阵列基板间隔开。Main PS是液晶显示面板正常工作环境下一直起支撑作用的PS，当液晶显示面板受到外界压力过大时，Sub PS加入，共同顶住阵列基板来增加PS的支撑强度。
[0004]为了降低液晶显示面板的制作难度，出现了 C0A(Color-filter on Array)技术，即将彩色色阻直接制作在TFT阵列基板上的集成技术。请参阅图1，为现有的一种采用C0A技术的VA型液晶显示面板的结构示意简图，该VA型液晶显示面板包括:TFT阵列基板100、设于所述TFT阵列基板100上呈矩阵式排列的红色、绿色、及蓝色色阻110、120、130、设于所述TFT阵列基板100边缘的密封框胶200、与所述TFT阵列基板100相对设置的上基板180、设于上基板180靠近TFT阵列基板100 —侧的黑色矩阵140、设于所述上基板180及黑色矩阵140上的公共电极190、于所述黑色矩阵140下方设于公共电极190上的主柱状隔垫物160与副柱状隔垫物170、以及设于TFT阵列基板100与上基板180之间的液晶层150。由于VA型液晶显示面板由垂直电场驱动液晶的排列，为了降低制作成本，无需像平面转换(In-Plane Switching，IPS)型液晶显示面板那样在电场与色阻之间设置一层平坦层。
[0005]为了进一步降低液晶显示面板的制作成本，出现了省略掉黑色矩阵材料及制程的无黑色矩阵(BM-less)技术。图2所示为采用BM_less技术的VA型液晶显示面板的结构示意简图:在对应TFT阵列基板10设置栅极线(未图示)、与数据线(未图示的)的位置通过红色、绿色、及蓝色色阻11、12、13中的两种色阻(图1以红色、蓝色色阻11、13为示例)的堆叠来实现防止红、绿、蓝各颜色的混色；通过在上基板19上设置由黑色材料制成的主柱状隔垫物16与副柱状隔垫物17起到支撑液晶层15的盒厚及遮光的作用；通过同样由黑色材料制成的设于上基板19上的边框20’与对应设于TFT阵列基板10上的密封框胶20来实现TFT阵列基板10与上基板19的贴合与密封；从而能够省略掉黑色矩阵材料及其制程，在很大程度上降低了液晶显示面板的制作成本。
[0006]随着环境温度的升高或者降低，玻璃基板和液晶等材料会膨胀或者收缩。由于液晶的热胀系数会大于玻璃基板、和柱状隔垫物等其它部件的热膨胀系数，通常若在高温条件下，液晶的热膨胀显著大于其它部件，导致液晶层的盒厚增大，而柱状隔垫物不能相应程度地热膨胀，容易导致竖直放置的液晶显示面板中液晶由于重力作用而整体向下流动，造成重力显示不均匀缺陷，即重力Mura ;若在低温条件下，液晶热收缩大于其它部件，即在仍然保持液晶层盒厚不变的情况下，液晶将不能充满整个液晶盒组件而出现真空气泡，即低温下气泡(bubble)缺陷。
[0007]假设液晶层盒厚为d，液晶层盒厚的变化值为Ad，主柱状隔垫物的高度为HM，副柱状隔垫物的高度为Hs，降温时液晶层收缩，在I Ad I > I HM_HS I时出现气泡缺陷，升温时液晶层膨胀，在d+ I Ad I >HM时出现重力Mura。本领域技术人员将既不在高温发生重力Mura，也不会在低温出现气泡缺陷所允许的液晶量控制范围称为液晶量极限范围(LCMargin)。
[0008]请参阅图3，在实际的采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板中，在对应TFT阵列基板10’设置栅极线(未图示)、与数据线(未图示的)的位置通过红色、蓝色色阻11’、13’的直接沉积堆叠来实现防止红、绿、蓝各颜色的混色。在目前通用的3.Sum液晶层15’盒厚的情况下，主柱状隔垫物16’与副柱状隔垫物17’ 二者之间的高度差达到0.4um以上才能保证有足够的LC Margin，这就需要将主柱状隔垫物16’的高度需要做到2.5um以上。如果将红、绿、蓝色阻的膜厚分别设计为3.0um、3.0um、3.2um，在不设置平坦层的情况下，考虑到色阻的流平性，在两种色阻的堆叠处防混色区比其它像素区高出约2.Sum的高度，此时，设置于两种色阻堆叠处的主柱状隔垫物16’的高度仅为l.0um，而副柱状隔垫物17’的高度约为0.85?0.90um，也就是说，主柱状隔垫物16’与副柱状隔垫物17’的高度差仅为0.1?0.15um而已，二者高度差的不足将导致液晶显示面板的LC Margin不够，从而影响产品良率。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板，能够提高主柱状隔垫物与副柱状隔垫物之间的高度差，扩大液晶量极限范围，保证产品良率。
[0010]本发明的目的还在于提供一种采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板的制作方法，能够提高主柱状隔垫物与副柱状隔垫物之间的高度差，扩大液晶量极限范围，保证产品良率。
[0011]为实现上述目的，本发明提供了一种采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板，包括:下基板、设于所述下基板上的TFT层、设于所述TFT层上的保护层、设于所述保护层上的彩色色阻层、设于所述彩色色阻层上的钝化层、设于所述钝化层上的像素电极层、与所述下基板相对设置的上基板、设于所述上基板靠近下基板一侧的公共电极层、设于所述公共电极层上的主柱状隔垫物与副柱状隔垫物、设于下基板边缘的密封框胶、与所述密封框胶相对的设于所述公共电极层边缘的边框、及设于下基板与上基板之间的液晶层；
[0012]所述彩色色阻层包括呈矩阵式排布的红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻，相邻两色阻之间具有由层叠设置的红色色阻及蓝色色阻形成的防混色区；
[0013]所述主柱状隔垫物、与副柱状隔垫物对应于所述防混色区设置；所述防混色区对应于所述主柱状隔垫物、及副柱状隔垫物的部分设置有凹槽，所述主柱状隔垫物抵触所述凹槽的底部；
[0014]所述主柱状隔垫物、副柱状隔垫物、及边框的材料均为黑色材料。
[0015]可选的，在所述防混色区内，蓝色色阻层叠于红色色阻上，所述凹槽设置于所述蓝色色阻内，所述红色色阻的上表面为平面。
[0016]可选的，在所述防混色区内，蓝色色阻层叠于红色色阻上，所述凹槽设置于所述蓝色色阻内，所述红色色阻对应所述凹槽下方的部分设置有第二凹槽。
[0017]所述TFT层包括:设于所述下基板上的栅极、设于所述下基板与栅极上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的半导体层、及设于所述栅极绝缘层上分别与所述半导体层的两端相接触的源极与漏极；
[0018]所述像素电极层通过贯穿所述钝化层、防混色区、及保护层的过孔与所述漏极相接触。
[0019]所述彩色色阻层还包括白色色阻、黄色色阻中的至少一种。
[0020]本发明还提供一种采用无黑色矩阵技术的VA型液晶显示面板的制作方法，包括如下步骤:
[0021]步骤1、提供一下基板，在所述下基板上制作TFT层；
[0022]步骤2、在所述TFT层与下基板上沉积形成保护层；
[0023]步骤3、在所述保护层上制作出彩色色阻层；
[0024]所述彩色色阻层包括呈矩阵式排布的红色色阻、绿色色阻、及蓝色色阻，相邻两色阻之间具有由层叠设置的红色色阻及蓝色色阻形成的防混色区；所述防混色区内设置有凹槽；
[0025]步骤4、在所述彩色色阻层上沉积并图案化钝化层，在所述钝化层上形成像素电极层，在下基板边缘涂布密封框胶；
[0026]步骤5、提供一上基板，在所述上基板靠近下基板的一侧形成公共电极层；
[0027]步骤6、采用黑色材料在所述公共电极层上制作主柱状隔垫物、副柱状隔垫物、及边框；
[0028]步骤7、对组下基板与上基板并填充液晶层，使所述主柱状隔垫物、与副柱状隔垫物与所述凹槽对应，主柱状隔垫物抵触所述凹槽的底部，所述边框与密封框胶对应贴合。
[0029]可选的，所述步骤3包括:
[0030]步骤31、采用普通光罩在所述保护层上依次制作出红色色阻、绿色色阻；
[0031]步骤32、涂布蓝色色阻薄膜，采用半色调光罩图案化所述蓝色色阻薄膜，形成蓝色色阻、和位于相邻两色阻之间的包括红色色阻及层叠于红色色阻上的蓝色色阻的防混色区，利用所述半色调光