CN111443528A - 一种高抗压液晶显示模组制作方法及高抗压液晶显示模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗压液晶显示模组制作方法和高抗压液晶显示模组，其中高抗压液晶显示模组包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板包括第一衬底基板、依次层叠设置在第一衬底基板上的薄膜晶体管阵列层和保护层，还包括通过半色调掩膜版形成的主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物和辅隔垫物对应形成在薄膜晶体管阵列层的上方，其中半色调掩膜版包括掩膜基板、设置在掩膜基板一侧的遮光层，所述遮光层包括全透孔和网格孔。实施本发明，采用将主隔垫物和辅隔垫物形成在阵列基板的薄膜晶体管阵列层上，可以增加主隔垫物和辅隔垫物与阵列基板的接触面积，提升阵列基板的抗压能力。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示屏制作技术领域，更具体地涉及一种高抗压液晶显示模组制作方法。
背景技术
TFT-LCD中的液晶显示屏包括彩膜基板和阵列基板，在彩膜基板和阵列基板之间填充有液晶，通常会在彩膜基板上的制作的隔垫物主要起到支撑的作用。
目前彩膜基板通常采用双隔垫物设计，同时包括较高的主隔垫物和较低的辅助隔垫物，主隔垫物与辅助隔垫物之间存在高度差，在没有外力的情况下只有主隔垫物起支撑作用，当液晶面板受到外部压力时，辅助隔垫物与主隔垫物共同起支撑作用，所以主隔垫物和辅助隔垫物之间的高度差能够允许液晶显示屏具有一定的变形量，以缓冲外部压力。
传统的隔垫物制程是通过一张透过率不同的半色调掩模板来完成，通过调节开口部的透过率来形成主隔垫物和辅助隔垫物的高度差，将其做在彩膜基板上。然而这种工艺对掩膜版的制作要求较高，由于阵列基板特性注定其表面凹凸不平整，当阵列基板和彩膜基板对位贴合后因各层制程公差引起彩膜基板上间隔物顶部同阵列基板凸起部分接触有效面积减少，当液晶显示屏受压后失去原有的抗压效果。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种高抗压液晶显示模组制作方法，采用将主隔垫物和辅隔垫物形成在阵列基板的薄膜晶体管阵列层上，可以增加主隔垫物和辅隔垫物与阵列基板的接触面积，提升阵列基板的抗压能力。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种高抗压液晶显示模组制作方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供第一衬底基板，在所述第一衬底基板上制作薄膜晶体管阵列层，在所述第一衬底基板上形成覆盖薄膜晶体管阵列层的保护层和在保护层上制作光刻胶层；
步骤S2、提供一掩膜基板，在掩膜基板的一侧制作遮光层，将遮光层开设全透孔和网格孔形成半色调掩膜版，所述全透孔和网格孔分别对应薄膜晶体管阵列层设置，采用曝光机和半色调掩膜版对光刻胶层曝光显影，在光刻胶层对应全透孔的位置形成主隔垫物，在光刻胶层对应网格孔的位置形成辅隔垫物，从而形成阵列基板；
步骤S3、提供第二衬底基板，在第二衬底基板上制作黑矩阵和彩色膜层形成彩膜基板；
步骤S4、将阵列基板和彩膜基板对盒密封固定形成高抗压液晶显示模组。
优选地，所述薄膜晶体管阵列层包括设于所述第一衬底基板上的栅极、设于所述第一衬底基板上且覆盖栅极的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上且对应于栅极上方的有源层、以及设于所述有源层与栅极绝缘层上且分别与所述有源层的两侧相接触的源极与漏极。
优选地，还包括像素电极的制作，在保护层上形成对应于源极上方的过孔，在所述保护层上形成像素电极，所述像素电极经由所述过孔与源极相接触。
优选地，所述网格孔的开孔密度使网格孔的透光率在10%-45%之间。
优选地，所述主隔垫物与辅隔垫物的高度差为0.3μm～0.8μm。
优选地，所述掩膜基板的材质为石英或者玻璃，所述掩膜基板的厚度为6mm～12mm。
一种高抗压液晶显示模组，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板包括第一衬底基板、依次层叠设置在第一衬底基板上的薄膜晶体管阵列层和保护层，还包括通过半色调掩膜版形成的主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物和辅隔垫物对应形成在薄膜晶体管阵列层的上方，其中半色调掩膜版包括掩膜基板、设置在掩膜基板一侧的遮光层，所述遮光层包括全透孔和网格孔。
优选地，所述网格孔的开孔密度使网格孔的透光率在10%-45%之间。
优选地，所述主隔垫物与辅隔垫物的高度差为0.3μm～0.8μm。
优选地，所述掩膜基板的材质为石英或者玻璃，所述掩膜基板的厚度为6mm～12mm。
本发明具有以下优点：
本发明实施例采用将主隔垫物和辅隔垫物形成在阵列基板的薄膜晶体管阵列层上，可以增加主隔垫物和辅隔垫物与阵列基板的接触面积，提升阵列基板的抗压能力，同时利用网格阻挡光透过的量实现半透效果，可以节省现有技术中在半透区域先开全透孔再镀一层半透膜的工艺，有效节省了制作成本。
附图说明
图1为本发明一种高抗压液晶显示模组制作方法的工艺流程图；
图2为本发明一种高抗压液晶显示模组的结构示意图；
图3为本发明一种高抗压液晶显示模组中采用的半色调掩膜版的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还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。
实施例一
结合图1-图3所示，本发明实施例一提供一种高抗压液晶显示模组的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供第一衬底基板110，在所述第一衬底基板110上制作薄膜晶体管阵列层120，在所述第一衬底基板110上形成覆盖薄膜晶体管阵列层120的保护层130和在保护层130上制作光刻胶层。具体地，所述薄膜晶体管阵列层120包括设于所述第一衬底基板110上的栅极121、设于所述第一衬底基板110上且覆盖栅极121的栅极绝缘层122、设于所述栅极绝缘层122上且对应于栅极121上方的有源层123、以及设于所述有源层123与栅极绝缘层122上且分别与所述有源层123的两侧相接触的源极124与漏极125。所述光刻胶层被曝光显影后形成主隔垫物140和辅隔垫物150。
本发明实施例中，在步骤S1中还包括像素电极126的制作，在保护层130上形成对应于源极124上方的过孔，在所述保护层130上形成像素电极126，所述像素电极126经由所述过孔与源极124相接触。
步骤S2、提供一掩膜基板210，在掩膜基板210的一侧制作遮光层220，将遮光层220开设全透孔221和网格孔222形成半色调掩膜版200，所述全透孔221和网格孔222分别对应薄膜晶体管阵列层120设置，采用曝光机和半色调掩膜版200对光刻胶层曝光显影，在光刻胶层对应全透孔221的位置形成主隔垫物140，在光刻胶层对应网格孔222的位置形成辅隔垫物150，形成阵列基板100。所述光刻胶层在对应于全透孔221的位置在紫外线照射下发生完全交联反应，所述光刻胶层在对应于网格孔222的位置在紫外线照射下发生弱交联反应。
所述网格孔222的开孔密度使得网格孔222的透光率在10%-45%之间，网格孔222的透光率低于全透孔221的透光率，进而使辅隔垫物150对应的透光率低的区域曝光后的图形尺寸CD值减小。在全透孔221和网格孔222的孔面积相同的前提下，利用网格孔222的开孔密度来控制主隔垫物140与辅隔垫物150之间的高度差，使主隔垫物140与辅隔垫物150的高度更易于控制。优选地，所述主隔垫物140与辅隔垫物150的高度差为0.3μm～0.8μm，更优为0.4μm～ 0.6μm。
本发明实施例中所述半色调掩膜版200的全透区域为全透孔221的开口区域，半透区域为网格孔222的开口区域，其余区域为遮光区域，利用全透孔221进行曝光，并通过显影制程在薄膜晶体管阵列层120上制程主隔垫物140，同时利用网格孔222进行曝光，并通过显影制程在薄膜晶体管阵列层120上制程辅隔垫物150。所述主隔垫物140和辅隔垫物150采用相同材料同时制成，能够缩减生产时间，降低生产成本，提高产品竞争力。所述全透孔221和网格孔222的开口形状优选为正八边形及以上多边形图案，所述掩膜基板210的材质为石英或者玻璃，厚度为6mm～12mm。
本发明实施例采用将主隔垫物140和辅隔垫物150形成在阵列基板100的薄膜晶体管阵列层120上，可以增加主隔垫物140和辅隔垫物150与阵列基板100的接触面积，提升阵列基板100的抗压能力，同时利用网格阻挡光透过的量实现半透效果，可以节省现有技术中在半透区域先开全透孔221再镀一层半透膜的工艺，有效节省了制作成本。
现有技术中通过半透膜制成的辅隔垫物的顶部表面受半透膜的影响会产生深度为0.2-0.7μm的凹坑（俗称火山口）影响抗压效果，而本申请采用网格孔222制成的辅隔垫物150则不会出现这个问题，辅隔垫物150的顶部表面平整。
本发明实施例中，所述全透孔221和网格孔222采用光绘机制作而成，和常规技术中图案开孔的制作方法一致，本发明不作具体限定。
步骤S3、提供第二衬底基板310，在第二衬底基板310上制作黑矩阵320和彩色膜层330形成彩膜基板300。
所述步骤S3中，黑矩阵320可以是与彩色膜层330并列设置，也可以将彩色膜层330形成在黑矩阵320上，或者将黑矩阵320形成在彩色膜层330上。所述彩色膜层330通常包括R（红色）图案、G（绿色）图案和B（蓝色）图案，还可以包括W（白色）图案，这些图案之间间隔设置。所述黑矩阵320可以是利用涂覆、曝光、显影工艺在所述第二衬底基板310上形成的。
所述彩膜基板300还包括取向膜（图中未显示），本领域技术人员应当理解的是，所述彩膜基板300的制作可采用现有技术中的常规技术，不发明不作赘述。
步骤S4、将阵列基板100和彩膜基板300对盒密封固定形成高抗压液晶显示模组。
所述阵列基板100和彩膜基板300之间还设有液晶（图中未显示），阵列基板100与彩膜基板300之间通过密封胶密封固定，为常规制作手段，不作赘述。
实施例二
如图2和图3所示，本发明实施例二公开了一种高抗压液晶显示模组，包括对盒设置的阵列基板100和彩膜基板300，其中阵列基板100包括第一衬底基板110、依次层叠设置在第一衬底基板110上的薄膜晶体管阵列层120和保护层130，还包括通过半色调掩膜版200形成的主隔垫物140和辅隔垫物150，所述主隔垫物140和辅隔垫物150对应形成在薄膜晶体管阵列层120的上方，其中半色调掩膜版200包括掩膜基板210、设置在掩膜基板210一侧的遮光层220，所述遮光层220包括全透孔221和网格孔222。
本发明实施例二通过将主隔垫物140和辅隔垫物150设置在阵列基板100上，可以增加主隔垫物140和辅隔垫物150与阵列基板100的接触面积，提升阵列基板100的抗压能力，同时利用具有网格孔222和全透孔221的半色调掩膜版200形成主隔垫物140和辅隔垫物150，可以节省现有技术中在半透区域先开全透孔221再镀一层半透膜的工艺，有效节省了制作成本。
现有技术中通过半透膜制成的辅隔垫物的顶部表面受半透膜的影响会产生深度为0.2-0.7μm的凹坑（俗称火山口）影响抗压效果，而本申请采用网格孔222制成的辅隔垫物150则不会出现这个问题，辅隔垫物150的顶部表面平整。
作为本发明实施例的进一步改进，所述网格孔222的开孔密度使得网格孔222的透光率在10%-45%之间，网格孔222的透光率低于全透孔221的透光率，进而使辅隔垫物150对应的透光率低的区域曝光后的图形尺寸CD值减小。在全透孔221和网格孔222的孔面积相同的前提下，利用网格孔222的开孔密度来控制主隔垫物140与辅隔垫物150之间的高度差，使主隔垫物140与辅隔垫物150的高度更易于控制。优选地，所述主隔垫物140与辅隔垫物150的高度差为0.3μm～0.8μm，更优为0.4μm～ 0.6μm。
本发明实施例中所述半色调掩膜版200的全透区域为全透孔221的开口区域，半透区域为网格孔222的开口区域，其余区域为遮光区域，利用全透孔221进行曝光，并通过显影制程在薄膜晶体管阵列层120上制程主隔垫物140，同时利用网格孔222进行曝光，并通过显影制程在薄膜晶体管阵列层120上制程辅隔垫物150。所述主隔垫物140和辅隔垫物150采用相同材料同时制成，能够缩减生产时间，降低生产成本，提高产品竞争力。所述全透孔221和网格孔222的开口形状优选为正八边形及以上多边形图案，所述掩膜基板210的材质为石英或者玻璃，厚度为6mm～12mm。
进一步地，所述薄膜晶体管阵列层120包括设于所述第一衬底基板110上的栅极121、设于所述第一衬底基板110上且覆盖栅极121的栅极绝缘层122、设于所述栅极绝缘层122上且对应于栅极121上方的有源层123、以及设于所述有源层123与栅极绝缘层122上且分别与所述有源层123的两侧相接触的源极124与漏极125。
进一步地，所述阵列基板100还包括像素电极126，所述像素电极126形成在保护层130上并通过保护层130内的过孔与源极124接触连接。
进一步地，所述彩膜基板300包括黑矩阵320和彩色膜层330。所述黑矩阵320可以是与彩色膜层330并列设置，也可以将彩色膜层330形成在黑矩阵320上，或者将黑矩阵320形成在彩色膜层330上。所述彩色膜层330通常包括R（红色）图案、G（绿色）图案和B（蓝色）图案，还可以包括W（白色）图案，这些图案之间间隔设置。
所述彩膜基板300还包括取向膜，本领域技术人员应当理解的是，所述彩膜基板300的制作可采用现有技术中的常规技术，不发明不作赘述。
进一步地，所述阵列基板100和彩膜基板300之间还设有液晶，阵列基板100与彩膜基板300之间通过密封胶密封固定，为常规制作手段，不作赘述。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、提供第一衬底基板，在所述第一衬底基板上制作薄膜晶体管阵列层，在所述第一衬底基板上形成覆盖薄膜晶体管阵列层的保护层和在保护层上制作光刻胶层；
步骤S2、提供一掩膜基板，在掩膜基板的一侧制作遮光层，将遮光层开设全透孔和网格孔形成半色调掩膜版，所述全透孔和网格孔分别对应薄膜晶体管阵列层设置，采用曝光机和半色调掩膜版对光刻胶层曝光显影，在光刻胶层对应全透孔的位置形成主隔垫物，在光刻胶层对应网格孔的位置形成辅隔垫物，从而形成阵列基板；
步骤S3、提供第二衬底基板，在第二衬底基板上制作黑矩阵和彩色膜层形成彩膜基板；
步骤S4、将阵列基板和彩膜基板对盒密封固定形成高抗压液晶显示模组。
2.如权利要求1所述的一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列层包括设于所述第一衬底基板上的栅极、设于所述第一衬底基板上且覆盖栅极的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上且对应于栅极上方的有源层、以及设于所述有源层与栅极绝缘层上且分别与所述有源层的两侧相接触的源极与漏极。
3.如权利要求2所述的一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，还包括像素电极的制作，在保护层上形成对应于源极上方的过孔，在所述保护层上形成像素电极，所述像素电极经由所述过孔与源极相接触。
4.如权利要求1所述的一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，所述网格孔的开孔密度使网格孔的透光率在10%-45%之间。
5.如权利要求1所述的一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，所述主隔垫物与辅隔垫物的高度差为0.3μm～0.8μm。
6.如权利要求1所述的一种高抗压液晶显示模组制作方法，其特征在于，所述掩膜基板的材质为石英或者玻璃，所述掩膜基板的厚度为6mm～12mm。
7.一种高抗压液晶显示模组，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，其特征在于，所述阵列基板包括第一衬底基板、依次层叠设置在第一衬底基板上的薄膜晶体管阵列层和保护层，还包括通过半色调掩膜版形成的主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物和辅隔垫物对应形成在薄膜晶体管阵列层的上方，其中半色调掩膜版包括掩膜基板、设置在掩膜基板一侧的遮光层，所述遮光层包括全透孔和网格孔。
8.如权利要求7所述的一种高抗压液晶显示模组，其特征在于，所述网格孔的开孔密度使网格孔的透光率在10%-45%之间。
9.如权利要求7所述的一种高抗压液晶显示模组，其特征在于，所述主隔垫物与辅隔垫物的高度差为0.3μm～0.8μm。
10.如权利要求7所述的一种高抗压液晶显示模组，其特征在于，所述掩膜基板的材质为石英或者玻璃，所述掩膜基板的厚度为6mm～12mm。
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