掩模板、显示基板及其制作方法、显示面板、显示装置与流程

文档序号:15046117发布日期:2018-07-27 22:41阅读:173来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别是指一种掩模板、显示基板及其制作方法、显示面板、显示装置。



背景技术:

液晶显示器由阵列基板、显示基板和两个基板之间的液晶层组成。液晶显示器有多种显示模式,其中,tn(twistednematic,扭曲向列型)模式的液晶显示器因其输出灰阶级数少,响应时间快以及生产成本低廉等优点,在目前市面上主流的中低端液晶显示器中被广泛使用。

对于tn液晶显示器的显示基板,现有制作工艺步骤依次为:黑矩阵图形→蓝色滤光单元→绿色滤光单元→红色滤光单元→公共电极→隔垫物,可见,需要通过多次构图工艺才能制作完成tn液晶显示器的显示基板,导致显示基板的生产周期长,产能受到限制,并且生产成本较高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种掩模板、显示基板及其制作方法、显示面板、显示装置,能够提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

为解决上述技术问题,本发明的实施例提供技术方案如下:

一方面,提供一种掩模板,用于制作显示基板,所述掩模板包括对应所述显示基板的彩色滤光单元的透光图形、对应所述显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形、对应所述显示基板的第一隔垫物的不透光图形。

进一步地,所述掩模板还包括对应所述显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,所述第二部分透光图形的透光率小于所述第一部分透光图形的透光率。

进一步地,所述第一部分透光图形的透光率为30%-50%,所述第二部分透光图形的透光率为10%-18%。

本发明实施例还提供了一种掩模板,用于制作显示基板,所述掩模板包括对应所述显示基板的彩色滤光单元的不透光图形、对应所述显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形、对应所述显示基板的第一隔垫物的透光图形。

进一步地,所述掩模板还包括对应所述显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,所述第二部分透光图形的透光率大于所述第一部分透光图形的透光率。

进一步地,所述第二部分透光图形的透光率为30%-50%,所述第一部分透光图形的透光率为10%-18%。

本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法,利用如上所述的掩模板,通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物。

进一步地,所述制作方法具体包括:

形成遮光的正性光阻材料层,利用如上所述的掩模板对所述正性光阻材料层进行曝光,显影后去除对应所述透光图形的正性光阻材料层,去除对应所述第一部分透光图形的部分正性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,保留对应所述不透光图形的正性光阻材料层形成所述第一隔垫物;或

形成遮光的负性光阻材料层,利用如上所述的掩模板对所述负性光阻材料层进行曝光,显影后保留对应所述透光图形的负性光阻材料层形成所述第一隔垫物,去除对应所述第一部分透光图形的部分负性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述不透光图形的负性光阻材料层。

进一步地,所述制作方法具体包括:

形成遮光的正性光阻材料层,利用如上所述的掩模板对所述正性光阻材料层进行曝光,显影后去除对应所述透光图形的正性光阻材料层,去除对应所述第一部分透光图形的部分正性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述第二部分透光图形的部分正性光阻材料层形成所述第二隔垫物,保留对应所述不透光图形的正性光阻材料层形成所述第一隔垫物,所述第二隔垫物的高度小于所述第一隔垫物的高度且大于所述黑矩阵图形的高度;或

形成遮光的负性光阻材料层,利用如上所述的掩模板对所述负性光阻材料层进行曝光,显影后保留对应所述透光图形的负性光阻材料层形成所述第一隔垫物,去除对应所述第一部分透光图形的部分负性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述第二部分透光图形的部分负性光阻材料层形成所述第二隔垫物,去除对应所述不透光图形的负性光阻材料层,所述第二隔垫物的高度小于所述第一隔垫物的高度且大于所述黑矩阵图形的高度。

进一步地,所述通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之后,所述制作方法还包括:

在所述黑矩阵图形限定出的像素区域内形成彩色滤光单元;

形成覆盖所述彩色滤光单元的透明导电层。

进一步地,所述通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之前,所述制作方法还包括:

在衬底基板上形成彩色滤光单元;

通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之后,所述制作方法还包括:

形成透明导电层。

本发明实施例还提供了一种显示基板,采用如上所述的制作方法制作得到。

本发明实施例还提供了一种显示面板,包括如上所述的显示基板。

本发明实施例还提供了一种显示装置,包括如上所述的显示面板。

本发明的实施例具有以下有益效果:

上述方案中,通过对掩模板进行设计,使得能够通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和第一隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

附图说明

图1和图2本发明实施例掩模板的结构示意图;

图3为利用本发明实施例的掩模板对光阻材料层进行曝光的示意图;

图4-图8为本发明一实施例制作显示基板的示意图;

图9-图11为本发明另一实施例制作显示基板的示意图。

附图标记

1掩模板

11透光图形

12第一部分透光图形

13不透光图形

2紫外光

3衬底基板

4被曝光的光阻材料层

5未被曝光的光阻材料层

6黑矩阵图形

7隔垫物

8红色滤光单元

9蓝色滤光单元

10绿色滤光单元

11透明导电层

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中显示基板的生产周期长,产能受到限制,并且生产成本较高的问题,提供一种掩模板、显示基板及其制作方法、显示面板、显示装置,能够提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

本发明实施例提供一种掩模板,用于制作显示基板,如图1所示,所述掩模板1包括对应所述显示基板的彩色滤光单元的透光图形11、对应所述显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应所述显示基板的第一隔垫物的不透光图形13。

本实施例中,掩模板1包括对应显示基板的彩色滤光单元的透光图形11、对应显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应显示基板的第一隔垫物的遮光图形,这样在衬底基板上涂覆遮光的正性光阻材料层后,通过该掩模板1对正性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和第一隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

进一步地,所述掩模板1还包括对应所述显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,所述第二部分透光图形的透光率小于所述第一部分透光图形12的透光率,这样在衬底基板上涂覆遮光的正性光阻材料层后,通过该掩模板1对正性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成显示基板的黑矩阵图形、第一隔垫物和第二隔垫物的制作,其中,第二隔垫物的高度小于第一隔垫物的高度,在显示基板上形成两种不同高度的隔垫物,能够更好地维持液晶显示器的盒厚。

具体地,第一部分透光图形12的透光率为30%-50%,第二部分透光图形的透光率为10%-18%,在第一部分透光图形12的透光率采用上述取值时,通过该掩模板1制作的黑矩阵图形的高度能够很好地限定出像素区域,在第二透光图形11的透光率采用上述取值时,通过该掩模板1制作的第二隔垫物能够与第一隔垫物相配合,更好地维持液晶显示器的盒厚。

本发明实施例还提供了一种掩模板,用于制作显示基板,如图2所示,所述掩模板1包括对应所述显示基板的彩色滤光单元的不透光图形13、对应所述显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应所述显示基板的第一隔垫物的透光图形11。

本实施例中,掩模板1包括对应显示基板的彩色滤光单元的遮光图形、对应显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应显示基板的第一隔垫物的透光图形11,这样在衬底基板3上涂覆遮光的负性光阻材料层后,通过该掩模板1对负性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和第一隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

进一步地,掩模板1还包括对应显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,第二部分透光图形的透光率大于第一部分透光图形12的透光率,这样在衬底基板3上涂覆遮光的负性光阻材料层后,通过该掩模板1对负性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成显示基板的黑矩阵图形、第一隔垫物和第二隔垫物的制作,其中,第二隔垫物的高度小于第一隔垫物的高度,在显示基板上形成两种不同高度的隔垫物,能够更好地维持液晶显示器的盒厚。

具体地,第二部分透光图形的透光率为30%-50%,所述第一部分透光图形12的透光率为10%-18%,在第一部分透光图形12的透光率采用上述取值时,通过该掩模板1制作的黑矩阵图形的高度能够很好地限定出像素区域,在第二透光图形11的透光率采用上述取值时,通过该掩模板1制作的第二隔垫物能够与第一隔垫物相配合,更好地维持液晶显示器的盒厚。

本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法,利用如上所述的掩模板,通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物。

本实施例中,通过一次构图工艺同时形成显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

一具体实施例中,所述制作方法具体包括:

形成遮光的正性光阻材料层,利用如图1所示的掩模板1对所述正性光阻材料层进行曝光,显影后去除对应所述透光图形11的正性光阻材料层,去除对应所述第一部分透光图形12的部分正性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,保留对应所述不透光图形13的正性光阻材料层形成所述第一隔垫物。

本实施例中,在掩模板1包括对应显示基板的彩色滤光单元的透光图形11、对应显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应显示基板的第一隔垫物的遮光图形时,在衬底基板上形成遮光的正性光阻材料层后,通过该掩模板1对正性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和第一隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

如图3所示,在衬底基板3上涂覆正性的光阻材料层后,利用掩模板1对光阻材料层进行遮挡,同时利用紫外光2进行曝光,被不透光图形13遮挡的光阻材料层未被曝光形成未被曝光的光阻材料层5,被部分透光图形12和透光图形11遮挡的光阻材料层被曝光,形成被曝光的光阻材料层4,显影后,被曝光的光阻材料层4被去除,即可在衬底基板3上形成两种不同高度的光阻材料层。在制作显示基板时,采用遮光的光阻材料层,即可通过一次曝光显影工艺形成两种不同高度的遮光图形,其中,较低的遮光图形可以作为显示基板的黑矩阵图形,较高的遮光图形可以作为显示基板的隔垫物,从而通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

另一具体实施例中,所述制作方法具体包括:

形成遮光的负性光阻材料层,利用如图2所示的掩模板1对所述负性光阻材料层进行曝光,显影后保留对应所述透光图形11的负性光阻材料层形成所述第一隔垫物,去除对应所述第一部分透光图形12的部分负性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述不透光图形13的负性光阻材料层。

本实施例中,在掩模板1包括对应显示基板的彩色滤光单元的遮光图形、对应显示基板的黑矩阵图形的第一部分透光图形12、对应显示基板的第一隔垫物的透光图形11时,在衬底基板3上涂覆遮光的负性光阻材料层后,通过该掩模板1对负性光阻材料层进行曝光,即可通过一次曝光显影完成黑矩阵图形和第一隔垫物的制作,能够减少制作显示基板的构图工艺的次数,从而提高显示基板的产能,降低显示基板的生产成本。

进一步地,在掩模板1还包括对应显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,第二部分透光图形的透光率小于第一部分透光图形12的透光率时,所述制作方法具体包括:

形成遮光的正性光阻材料层,利用如上所述的掩模板1对所述正性光阻材料层进行曝光,显影后去除对应所述透光图形11的正性光阻材料层,去除对应所述第一部分透光图形12的部分正性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述第二部分透光图形的部分正性光阻材料层形成所述第二隔垫物,保留对应所述不透光图形13的正性光阻材料层形成所述第一隔垫物,所述第二隔垫物的高度小于所述第一隔垫物的高度且大于所述黑矩阵图形的高度。这样,在显示基板上形成两种不同高度的隔垫物,能够更好地维持液晶显示器的盒厚。

进一步地,在掩模板1还包括对应显示基板的第二隔垫物的第二部分透光图形,第二部分透光图形的透光率大于第一部分透光图形12的透光率时,所述制作方法具体包括:

形成遮光的负性光阻材料层,利用如上所述的掩模板1对所述负性光阻材料层进行曝光,显影后保留对应所述透光图形11的负性光阻材料层形成所述第一隔垫物,去除对应所述第一部分透光图形12的部分负性光阻材料层形成所述黑矩阵图形,去除对应所述第二部分透光图形的部分负性光阻材料层形成所述第二隔垫物,去除对应所述不透光图形13的负性光阻材料层,所述第二隔垫物的高度小于所述第一隔垫物的高度且大于所述黑矩阵图形的高度。这样,在显示基板上形成两种不同高度的隔垫物,能够更好地维持液晶显示器的盒厚。

进一步地,所述通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之后,所述制作方法还包括:

在所述黑矩阵图形限定出的像素区域内形成彩色滤光单元;

形成覆盖所述彩色滤光单元的透明导电层,其中,透明导电层可以作为公共电极。

进一步地,所述通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之前,所述制作方法还包括:

在衬底基板上形成彩色滤光单元;

通过一次构图工艺同时形成所述显示基板的黑矩阵图形和第一隔垫物的步骤之后,所述制作方法还包括:

形成透明导电层,其中,透明导电层可以作为公共电极。

下面结合附图以及具体的实施例对本发明的显示基板的制作方法进行详细介绍:

具体实施例一

本实施例中,显示基板的制作工艺步骤依次为:黑矩阵图形6和隔垫物7→红色滤光单元8→蓝色滤光单元9→绿色滤光单元10→透明导电层11。如图4-图8所示,本实施例的显示基板的制作方法具体包括以下步骤:

步骤1、提供一衬底基板3,在衬底基板3上通过一次曝光显影工艺形成隔垫物7和黑矩阵图形6;

其中,衬底基板3可为玻璃基板或石英基板。具体地,在衬底基板3上形成一层遮光的正性光阻材料层后,通过如图1所示的掩模板1对遮光的正性光阻材料层进行曝光,曝光工艺如图3所示,对应透光图形11的光阻材料受光而发生解链反应而被显影,显影后被去除形成空缺,后续用于制作形成彩色滤光单元。对应部分透光图形12的光阻材料部分受光照,显影后形成黑矩阵图形6,对应不透光图形13的光阻材料未受曝光,显影后形成隔垫物7,用于维持液晶显示器的盒厚。

步骤2、在经过步骤1的衬底基板3上制备彩色滤光单元;

如图5所示,首先在经过步骤1的衬底基板3上涂覆红色色阻材料形成红色滤光单元8,红色色阻材料为负性光阻胶,通过制备红色滤光单元8的掩模板1对红色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,由于在涂覆红色色阻材料时,在隔垫物7上也涂覆了红色色阻材料,为了保证隔垫物7的高度,制备红色滤光单元8的掩模板1也需要对隔垫物7进行遮挡,以保证隔垫物7上涂覆的红色色阻材料未受光照而被显影掉。

之后如图6所示,在形成有红色滤光单元8的衬底基板3上涂覆蓝色色阻材料形成蓝色滤光单元9,蓝色色阻材料为负性光阻胶,通过制备蓝色滤光单元9的掩模板1对蓝色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,由于在涂覆蓝色色阻材料时,在隔垫物7上也涂覆了蓝色色阻材料,为了保证隔垫物7的高度,制备蓝色滤光单元9的掩模板1也需要对隔垫物7进行遮挡,以保证隔垫物7上涂覆的蓝色色阻材料未受光照而被显影掉。

之后如图7所示,在形成有蓝色滤光单元9的衬底基板3上涂覆绿色色阻材料形成绿色滤光单元10,绿色色阻材料为负性光阻胶,通过制备绿色滤光单元10的掩模板1对绿色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,由于在涂覆绿色色阻材料时,在隔垫物7上也涂覆了绿色色阻材料,为了保证隔垫物7的高度,制备绿色滤光单元10的掩模板1也需要对隔垫物7进行遮挡,以保证隔垫物7上涂覆的绿色色阻材料未受光照而被显影掉。

本实施例中,形成彩色滤光单元的顺序为红色滤光单元8—>蓝色滤光单元9—>绿色滤光单元10,当然形成彩色滤光单元的顺序并不局限于此,还可以采用其他顺序。

步骤3:在经过步骤2的衬底基板3上形成透明导电层11。

如图8所示,在经过步骤2的衬底基板3上通过溅射或热蒸发的方法沉积透明导电层11,透明导电层11可以是ito、izo或者其他的透明金属氧化物,透明导电层11为公共电极。由于隔垫物7处于非显示区域,并且透明导电层11的厚度较小,因此,可以在形成有隔垫物7的衬底基板3上进行正常的透明导电层11的沉积。在制备完透明导电层11后,显示基板的制作完成。

本实施例中,隔垫物7高度的管控可以以衬底基板3表面为基准面进行测量,这样便于精确管控液晶显示器的盒厚。

实施例二:

本实施例中,显示基板的制作工艺步骤依次为:红色滤光单元8→蓝色滤光单元9→绿色滤光单元10→黑矩阵图形6和隔垫物7→透明导电层11。如图9-图11所示,本实施例的显示基板的制作方法具体包括以下步骤:

步骤1、提供一衬底基板3,在衬底基板3上形成彩色滤光单元;

其中,衬底基板3可为玻璃基板或石英基板。如图9所示,首先在衬底基板3上涂覆红色色阻材料形成红色滤光单元8,红色色阻材料为负性光阻胶,通过制备红色滤光单元8的掩模板1对红色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,保留受光区域的红色色阻材料形成红色滤光单元8。

之后在形成有红色滤光单元8的衬底基板3上涂覆蓝色色阻材料形成蓝色滤光单元9,蓝色色阻材料为负性光阻胶,通过制备蓝色滤光单元9的掩模板1对蓝色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,保留受光区域的蓝色色阻材料形成蓝色滤光单元9。

之后在形成有蓝色滤光单元9的衬底基板3上涂覆绿色色阻材料形成绿色滤光单元10,绿色色阻材料为负性光阻胶,通过制备绿色滤光单元10的掩模板1对绿色色阻材料进行曝光,负性光阻胶受光发生交链反应,在显影后,未受光区域被显影掉,保留受光区域的绿色色阻材料形成绿色滤光单元10。

本实施例中,形成彩色滤光单元的顺序为红色滤光单元8—>蓝色滤光单元9—>绿色滤光单元10,当然形成彩色滤光单元的顺序并不局限于此,还可以采用其他顺序。

本实施例中,彩色滤光单元之间不存在重叠区域,由于还不存在黑矩阵图形6与彩色滤光单元重叠的区域,因此消除了黑矩阵图形6与彩色滤光单元重叠导致的段差,有利于实现彩色滤光单元的平坦化,利于成盒工艺中取向层的涂覆,并且能够改善与防止摩擦取向不良。

步骤2:在经过步骤1的衬底基板3上通过一次曝光显影工艺形成隔垫物7和黑矩阵图形6;

如图10所示,在经过步骤1的衬底基板3上形成一层遮光的正性光阻材料层后,通过如图1所示的掩模板1对遮光的正性光阻材料层进行曝光,曝光工艺如图3所示,对应透光图形11的光阻材料受光而发生解链反应而被显影,显影后被去除形成空缺。对应部分透光图形12的光阻材料部分受光照,显影后形成黑矩阵图形6,对应不透光图形13的光阻材料未受曝光,显影后可隔垫物7,用于维持液晶显示器的盒厚。

步骤3:在经过步骤2的衬底基板3上形成透明导电层11。

如图11所示,在经过步骤2的衬底基板3上通过溅射或热蒸发的方法沉积透明导电层11,透明导电层11可以是ito、izo或者其他的透明金属氧化物,透明导电层11为公共电极。由于隔垫物7处于非显示区域,并且透明导电层11的厚度较小,因此,可以在形成有隔垫物7的衬底基板3上进行正常的透明导电层11的沉积。在制备完透明导电层11后,显示基板的制作完成。

本发明实施例还提供了一种显示基板,采用如上所述的制作方法制作得到。

本发明实施例还提供了一种显示面板,包括如上所述的显示基板。

本发明实施例还提供了一种显示装置,包括如上所述的显示面板。所述显示装置可以为:液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件,其中,所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

在本发明各方法实施例中,所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序,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,对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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