CN104267543B - 液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶显示面板及其制造方法。该液晶显示面板的制造方法包括：在基体上涂布一光阻层；采用光罩对光阻层进行曝光，以在基体上形成具有不同高度的间隔层，其中沿液晶显示面板的中间区域朝向两侧区域的方向，间隔层的高度逐渐减小；移除被曝光的光阻层。通过上述方式，本发明能够使得液晶显示面板的显示亮度均匀，减缓或消除液晶显示面板在显示时的“两侧发白”现象。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示面板及其制造方法。
背景技术
TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应液晶显示)面板在低灰阶显示时，极易出现两侧区域亮度高、中间区域亮度低的显示不良现象，通常称为“两侧发白”现象。
产生“两侧发白”现象的原理在于：如图1所示，扫描Gate线11的驱动电压是由位于液晶显示面板10的左右两侧的扫描驱动电极(Gate COF)12输入的，由于扫描线11的电阻电容延迟RC Delay，使得两侧正常输入的扫描驱动电压在传递至中间区域A时发生失真，即Gate波形失真，失真的扫描驱动电压会降低中间区域A的充电率，从而降低中间区域A的显示亮度，此时两侧区域B1、B2的显示亮度相比之下变高，即产生“两侧发白”现象。在低灰阶显示时，由于人眼敏感，因此观看时“两侧发白”现象尤为明显。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种液晶显示面板及其制造方法，能够使得液晶显示面板的显示亮度均匀，减缓或消除“两侧发白”现象。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示面板的制造方法，包括：在基体上涂布一光阻层；采用光罩对光阻层进行曝光，以在基体上形成具有不同高度的间隔层，其中沿液晶显示面板的中间区域朝向液晶显示面板的两侧区域的方向，间隔层的高度逐渐减小；移除被曝光的光阻层。
其中，采用光罩对光阻层进行曝光的同时包括：控制第一挡板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度，并使对光阻层的曝光时间沿中间区域朝向两侧区域的方向逐渐增大，其中第一档板和第二档板均不透光且设置于光罩和曝光的光源之间。
其中，对光阻层的曝光时间满足如下关系式：
其中，T(x)表示曝光时间，V1(x)表示第一挡板的第一平移速度，V2(x)表示第二挡板的第二平移速度，x表示曝光位置，Tmax表示曝光位置的最长曝光时间。
其中，第一档板的面积大于或等于液晶显示面板的面积，第二档板的面积大于或等于液晶显示面板的面积。
其中，间隔层包括多个间隔柱，且沿中间区域朝向两侧区域的方向，多个间隔柱的最大宽度相等。
其中，光阻层的制造材质包括正性光阻材料。
其中，采用显影技术移除被曝光的光阻层。
其中，基体对应用于形成液晶显示面板的彩色滤光片基板。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示面板，包括一基体以及设置于基体上的具有不同高度的多个间隔柱，其中沿液晶显示面板的中间区域朝向液晶显示面板的两侧区域的方向，多个间隔柱的高度逐渐减小。
其中，基体为液晶显示面板的彩色滤光片基板。
通过上述技术方案，本发明实施例产生的有益效果是：本发明实施例通过在基体上形成沿液晶显示面板的中间区域朝向两侧区域的方向具有高度递减的间隔层，使得两侧区域的液晶层的厚度小于中间区域的液晶层的厚度，而液晶层的厚度的减小能够降低两侧区域的液晶效率，降低两侧区域的光穿透率，从而降低两侧区域的显示亮度，此时两侧区域的显示亮度与中间区域的显示亮度差距变小或消除，整个液晶显示面板的显示亮度均匀，减缓或消除“两侧发白”现象。
附图说明
图1是现有技术中液晶显示面板的结构俯视图；
图2是本发明优选实施例的液晶显示面板的制造方法的流程图；
图3是本发明优选实施例的进行曝光的第一场景示意图；
图4是图3所示曝光位置与曝光时间的关系示意图；
图5是本发明优选实施例的进行曝光的第二场景示意图；
图6是本发明优选实施例的进行曝光的第三场景示意图；
图7是图6所示曝光位置与第一档板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度的第一关系示意图；
图8是图6所示曝光位置与第一档板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度的第二关系示意图；
图9是图6所示曝光位置与第一档板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度的第三关系示意图；
图10是图6所示曝光位置与第一档板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度的第四关系示意图；
图11是采用图2所示制造方法制得的彩色滤光片基板的剖视图；
图12是具有图11所示彩色滤光片基板的液晶显示面板的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本发明以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图2是本发明优选实施例的液晶显示面板的制造方法的流程图。如图2所示，本实施例的液晶显示面板的制造方法包括如下步骤：
步骤S21：在基体上涂布一光阻层。
结合图3所示，基体10对应用于形成液晶显示面板的彩色滤光片基板，其可为玻璃基体、塑料基体或可挠式基体。光阻层11的制造材质为正性光阻材料，且优选均匀涂布于基体10上。
步骤S22：采用光罩对光阻层进行曝光，以在基体上形成具有不同高度的间隔层，其中沿液晶显示面板的中间区域朝向两侧区域的方向，间隔层的高度逐渐减小。
如图3所示，光罩12具有多个透光率完全相同的透光区121，图中所示透光区121的数量为仅供说明，本实施例优选多个透光区121的宽度均相同且相邻两个之间的距离均相同。
本实施例优选光罩12相当于现有技术中制造间隔柱(Photo Spacer，PS)的图形光罩，其制造过程可以为：首先对液晶显示面板的间隔柱P所在区域进行标记。然后根据标记在光罩基材上定义出多个透光区121，其中优选光罩基材为玻璃或石英等透光的硬质材料，且表面涂布有不透光的金属层，例如铬Cr、铝Al、铜Cu、钼Mo等及其或组合的合金膜层。最后刻蚀掉对应于多个透光区121的不透光膜层，再进行清洗等后续处理即可得到光罩12。为保证曝光区域，优选光罩基材，即光罩12的面积大于或等于液晶显示面板的面积。
本发明实施例的主要目的是在基体10上形成沿中间区域朝向两侧区域的方向具有多个不同高度间隔柱P的间隔层，且间隔柱P的高度逐渐减小，基于此，优选通过控制对不同区域的光阻层11的曝光能量，使得沿中间区域朝向两侧区域的方向，曝光能量逐渐增大，从而得到具有不同高度的多个间隔柱P。
由于曝光机内的曝光光强(曝光能量)是均一的，因此需要控制对不同区域的光阻层11的曝光时间，使得沿中间区域朝向两侧区域的方向，曝光时间逐渐增大。具体结合图4所示，横坐标轴表示曝光位置x，纵坐标轴表示曝光时间t，其中Tmax表示曝光位置x＝0和x＝L的曝光时间，Tmax为整个曝光过程中的最长曝光时间，对应于两侧区域的曝光时间，Tmin表示曝光位置x＝L/2的曝光时间，Tmin为整个曝光过程中的最短曝光时间，对应于中间区域的曝光时间，其中L表示整个液晶显示面板或光阻层11的长度。
本实施例优选在曝光机中放置如图5和图6所示的不透光的第一档板14和第二档板15，以控制对光阻层11的曝光时间。下面结合图5和图6描述间隔层的多个间隔柱P的制造过程：
请参阅图5所示，将涂布有光阻层11的基体10放置于曝光机中，将光罩12设置于光源13和光阻层11之间，并且第一档板14和第二档板15设置于光罩12与光源13之间。其中，第一档板14和第二档板15均由不透光的硬质材料制成，例如钢、铜等金属或合金材料，或者塑料、陶瓷等非金属材料，且两者的面积均大于或等于液晶显示面板的面积，即大于或等于基材10的面积。对于第一档板14和第二档板15的上下位置关系，本实施例优选在垂直于基体10的方向上，第一档板14设置于第二档板15和光源13之间。
此时光罩12上的多个透光区121与基体10上所要形成的间隔柱P的区域对位。然后，开启光源13进行曝光，优选光源13为UV(Ultraviolet，紫外线)光源，且曝光时光照具有曝光能量E，曝光能量E的范围由正性的光阻层11的材料特性决定，本实施例优选曝光能量E的范围为1～100mJ/cm2(毫焦耳每平方厘米)。
在曝光过程中，本实施例通过控制第一挡板14的第一平移速度和第二档板15的第二平移速度，实现对光阻层11的曝光时间沿中间区域朝向两侧区域的方向逐渐增大，具体而言：
如图5所示，第一挡板14的左边缘为初始曝光位置x＝0，在初始曝光时刻t＝0启动，以第一平移速度V1(x)沿图中箭头所示方向向右运动，此时光阻层11上的任意一个曝光位置x的开始曝光时刻，即为第一挡板14的左边缘到达该曝光位置的时刻t，且满足关系式1-1：
关系式1-1
其中，Tstart表示曝光位置x的开始曝光时刻。
如图6所示，第二档板15的右边缘为初始曝光位置x＝0，在曝光时刻t＝Tmax时刻启动，以第二平移速度V2(x)沿图中箭头所示方向向右运动，此时光阻层11上的任意一个曝光位置x的停止曝光时刻，即为第二档板15的右边缘到达该曝光位置的时刻t，且满足关系式1-2：
关系式1-2
其中，Tend表示曝光位置x的停止曝光时刻。
综合关系式1-1和关系式1-2，可以得到任意一个曝光位置x的曝光时间T(x)＝Tend-Tstart，且T(x)满足关系式1-3：
关系式1-3
对关系式1-3进行数学变换，即得到关系式1-4：
关系式1-4
由此可以得知，无论图4所示曝光时间t对应的曲线形状如何，本实施例总能计算得到满足关系式1-3和关系式1-4的第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)的取值。例如，
当曝光时间t对应的曲线为图4所示的二次曲线时，第一档板14和第二档板15在不同曝光位置x对应的第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)的倒数曲线为图7或图8所示的直线。
结合图7和图8，横坐标轴表示平移速度的倒数1/V(x)，纵坐标轴表示曝光位置x，直线L1表示第一档板14加速平移、第二档板15匀速平移时第一平移速度V1(x)的倒数1/V1(x)，直线L2表示第一档板14加速平移、第二档板15匀速平移时第二平移速度V2(x)的倒数1/V2(x)，直线L3表示第一档板14匀速平移、第二档板15减速平移时第一平移速度V1(x)的倒数1/V1(x)，直线L4表示第一档板14匀速平移、第二档板15减速平移时第二平移速度V2(x)的倒数1/V2(x)。
结合关系式1-3和关系式1-4，可以得知对于图7所示第一档板14加速平移、第二档板15匀速平移时，在曝光位置x＝a处，对应的曝光时间T(a)＝Tmax+S2-S1；对于图8所示第一档板14匀速平移、第二档板15减速平移时，在曝光位置x＝a处，对应的曝光时间T(a)＝Tmax+S4-S3。其中，S2-S1和S4-S3为对应的第二平移速度V2(x)的倒数1/V2(x)与第一平移速度V1(x)的倒数1/V1(x)之差的微积分。
直观地，根据图7所示的曝光位置x与倒数1/V1(x)和倒数1/V2(x)的第一关系示意图，可以得到图9所示的曝光位置x与第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)的第三关系示意图。同理，根据图8所示的曝光位置x与倒数1/V1(x)和倒数1/V2(x)的第二关系示意图，可以得到图10所示的平移时间t与第一平移速度V1(t)(即V1(x))和第二平移速度V2(t)(即V2(x))的第四关系示意图。
基于上述可以得知，只要得到满足关系式1-3和关系式1-4的第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)的取值，第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)所对应的倒数曲线可以为任何形状，即第一平移速度V1(x)和第二平移速度V2(x)有无数组取值。
步骤S23：移除被曝光的光阻层。
完成上述步骤之后，采用显影技术移除被曝光的光阻层11。
此时，由于沿液晶显示面板的中间区域朝向两侧区域的方向，间隔柱P(间隔层)的高度逐渐减小，使得两侧区域的液晶层的厚度小于中间区域的液晶层的厚度，根据像素单元的穿透率＝开口率*液晶效率(即单位开口面积的穿透率)这一液晶显示领域的公知常识，可知液晶层的厚度的减小能够降低两侧区域的液晶效率，降低两侧区域的像素单元的穿透率，从而降低两侧区域的显示亮度，此时两侧区域的显示亮度与中间区域的显示亮度差距变小或消除，整个液晶显示面板的显示亮度均匀，减缓或消除“两侧发白”现象。
在本实施例中，多个间隔柱P的高度由液晶的材料特性决定，以Merck 718液晶为例，现有技术中间隔柱的高度为2.5um，本发明实施例可得到两侧区域的间隔柱P的高度为2.0um，而中间区域的间隔柱P的高度为3.0um。另外，第一挡板14和第二档板15可放置于滑轮或导轨上，并由自动化传动装置进行平移速度的控制，可实现单向变速运动，且优选速度范围为1～3000毫米/秒。
本发明实施例还提供一种采用上述制造方法制得的如图11的彩色滤光片基板110，以及图12所示的具有彩色滤光片基板110的液晶显示面板120，因此具有相同的技术效果。
综上所述，本发明实施例通过在基体上形成沿液晶显示面板的中间区域朝向两侧区域的方向具有高度递减的间隔层，使得两侧区域的液晶层的厚度小于中间区域的液晶层的厚度，降低两侧区域的液晶效率，降低两侧区域的光穿透率，从而降低两侧区域的显示亮度，此时两侧区域的显示亮度与中间区域的显示亮度差距变小或消除，整个液晶显示面板的显示亮度均匀，减缓或消除“两侧发白”现象。
再次说明，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
在基体上涂布一光阻层；
采用光罩对所述光阻层进行曝光，同时在所述光罩和曝光的光源之间设置均不透光的第一档板和第二档板，并控制第一档 板的第一平移速度和第二档板的第二平移速度，使对所述光阻层的曝光时间沿所述基体的中间区域朝向所述基体的两侧区域的方向逐渐增大，以在所述基体上形成具有不同高度的间隔层，其中沿所述中间区域朝向所述两侧区域的方向，所述间隔层的高度逐渐减小；
移除被曝光的所述光阻层。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，对所述光阻层的曝光时间满足如下关系式：
其中，T(x)表示所述曝光时间，V1(x)表示所述第一档 板的第一平移速度，V2(x)表示所述第二档 板的第二平移速度，x表示曝光位置，Tmax表示所述曝光位置的最长曝光时间。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一档板和所述第二档板的面积均大于或等于所述液晶显示面板的面积。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述间隔层包括多个间隔柱，且沿所述中间区域朝向所述两侧区域的方向，所述多个间隔柱的最大宽度相等。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述光阻层的制造材质包括正性光阻材料。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，采用显影技术移除所述被曝光的光阻层。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述基体对应用于形成所述液晶显示面板的彩色滤光片基板。
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