CN103558711B - 彩膜基板的制造方法、彩膜基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板及显示装置，该方法包括：提供一基板；在所述基板上形成彩色像素单元；在所述彩色像素单元上形成保护层；在所述保护层上依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料，并通过一次或两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。采用本发明的技术方案，能够节省彩膜基板的产线运输时间，减少生产工艺，提高生产周期，降低生产成本。

Description

彩膜基板的制造方法、彩膜基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板及显示装置。
背景技术
彩膜（CF）基板为显示器件的主要组成部分，随着彩膜基板技术的发展，降低其生产成本和缩短制备时间成为行业发展不断追求价值的方向。
请参考图1，图1为现有技术中的彩膜基板的结构示意图。下面结合图1对现有技术中的彩膜基板的制造方法进行说明：
第一步：在基板101的一侧形成透明导电层102；
第二步：在基板101的另一侧形成黑矩阵（BM，Black Matrix）103；
第三步：在黑矩阵103上形成彩色像素单元104；
第四步：在彩色像素单元104上形成保护层（OC）105；
第五步：在保护层105上形成柱状隔垫物（PS，Photo Spacer）106；
第六步：在柱状隔垫物106上形成配向膜层（PI，Polyimide film）107。
为了使大部分液晶分子的长轴方向能沿着一个方向排列，在形成配向膜层后，还需要在Cell段制程对配向膜层进行摩擦取向（Rubbing）处理。请参考图2，图2为现有技术中Cell段制程对彩色基板上的配向膜进行摩擦取向处理的示意图，通常采用的方法为：将涂布配向膜层的彩膜基板201装载在基台202上，通过一根固定的高速旋转的摩擦辊203（摩擦辊203上缠绕着摩擦布），使配向膜层表面的分子沿摩擦方向排列，进而使配向膜层的分子与液晶分子之间的相互作用力增强，并影响液晶分子的定向效果。
由于上述制备方法中需要将涂布配向膜层的彩膜基板运输到Cell段制程进行摩擦取向以便形成取向层，产线运输时间较长，另外，在Cell段制程对配向膜层进行摩擦取向处理的工艺过程相对繁琐，生产周期较长，且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种彩膜基板的制造方法、彩膜基板及显示装置，以减少彩膜基板的生产时间。
为解决上述问题，本发明提供了一种彩色基板的制造方法，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成彩色像素单元；
在所述彩色像素单元上形成保护层；
在所述保护层上依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料，并通过一次或两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。
进一步的，所述在基板上形成彩色像素单元之前，还包括：在所述基板的一侧形成黑矩阵；在所述基板的另一侧形成透明导电层；
所述在基板上形成彩色像素单元具体为：在所述黑矩阵上形成所述彩色像素单元。
进一步的，所述隔垫物涂料为透明涂料，通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物。
进一步的，所述隔垫物涂料为不透明涂料，通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。
进一步的，所述通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物的步骤包括：
对涂布所述隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成隔垫物；
对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
进一步的，所述配向膜涂料为添加了聚丙烯酸的聚酰亚胺液晶取向剂。
进一步的，所述在所述保护层上涂布配向膜涂料的步骤之后还包括：
对所述配向膜涂料进行预热固化处理。
本发明还提供一种彩膜基板，采用上述方法制造而成。
本发明还提供一种显示装置，包括上述彩膜基板。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例的彩膜基板的制造过程中，在形成保护层后，不按照现有技术中的先形成隔垫物再形成取向膜层的制造方法，而是先涂布配向膜涂料，再涂布隔垫物涂料，并通过一次或两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物，从而不需要将彩膜基板运输到Cell段制程进行摩擦取向处理，节省了产线运输时间，并减少了生产工艺，提高了生产周期，降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术中的彩膜基板的结构示意图；
图2为现有技术中Cell段制程对彩色基板上的配向膜进行摩擦取向处理的示意图；
图3为本发明实施例一的彩膜基板的制造方法的流程示意图；
图4为本发明实施例二的彩膜基板的制造方法的流程示意图；
图5为本发明实施例三的彩膜基板的制造方法的流程示意图；
图6为本发明实施例的曝光工艺的示意图；
图7为本发明实施例的显影后的彩膜基板的结构示意图；
图8为本发明实施例四的彩膜基板的制造方法的流程示意图；
图9为本发明实施例五的彩膜基板的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中需要将涂布取向膜层的彩膜基板运输到Cell段制程进行摩擦取向处理以对取向膜层的分子进行取向，工艺繁琐，导致生产周期长、成本高的问题，本发明实施例的彩膜基板的制造过程中，在形成保护层后，不按照现有技术中的先形成隔垫物再形成取向膜层的制造方法，而是先涂布配向膜涂料，再涂布隔垫物涂料，并通过一次或两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物，从而不需要将彩膜基板运输到Cell段制程进行摩擦取向处理，节省了产线运输时间，并减少了生产工艺，提高了生产周期，降低了生产成本。
为使本发明要解决的技术问题、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。
请参考图3，图3为本发明实施例一的彩膜基板的制造方法的流程示意图，所述制造方法包括以下步骤：
步骤S31：提供一基板；
步骤S32：在所述基板上形成彩色像素单元；
步骤S33：在所述彩色像素单元上形成保护层；
步骤S34：在所述保护层上依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料，并通过一次或两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。
通过上述实施例提供的方法，在制造彩膜基板时，通过将取向膜层和隔垫物的制备工艺合并成一步构图工艺或通过两步构图工艺完成，从而不需要将彩膜基板运输到Cell段制程进行摩擦取向处理，节省了产线运输时间，并减少了生产工艺，提高了生产周期，降低了生产成本。
进一步的，当隔垫物涂料为透明涂料时，可以通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物。当隔垫物涂料为不透明涂料时，可以通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。
所述通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物可以具体包括：对涂布所述配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，同时形成取向膜层及隔垫物。
下面举例对一次构图工艺的方案进行说明。
请参考图4，图4为本发明实施例二的彩膜基板的制造方法的流程示意图，所述制造方法包括以下步骤：
步骤S41：提供一基板；
所述基板可以为玻璃基板，也可以为其他透明材质的基板。
步骤S42：在所述基板的一侧形成透明导电层；
所述透明导电层可以为氧化铟锡（ITO）材质制成，也可以为其他透明导电材质制成。
步骤S43：在所述基板的另一侧形成黑矩阵；
步骤S44：在所述黑矩阵上形成彩色像素单元；
所述彩色像素单元可以包括三个子像素单元，例如红/绿/蓝（R/G/B）三个子像素单元，当然，彩色像素单元也可以为其他的结构方式。
步骤S45：在所述彩色像素单元上形成保护层；
步骤S46：在所述保护层上涂布配向膜涂料及透明隔垫物涂料，并通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及透明隔垫物。
需要说明的是，本发明实施例中的彩膜基板的个别层的形成顺序，并不被上述步骤的执行顺序所限定，例如在有些实施例中可以先在基板一侧形成透明导电层，再在基板另一侧形成黑矩阵等，也可以先在基板一侧形成黑矩阵等，再在基板另一侧形成透明导电层。
上述实施例中，还可以在涂布配向膜涂料后，对所述配向膜涂料进行预热固化处理，以使得所述配向膜涂料粘合的更加牢固。
上述步骤S46中，可以通过不同的方式对对涂布配向膜涂料及透明隔垫物涂料的基板进行一次构图工艺，同时形成取向膜层及透明隔垫物，下面举例进行说明。
请参考图5，图5为本发明实施例三的彩膜基板的制造方法的流程示意图，所述制造方法包括以下步骤：
步骤S51：提供一基板；
步骤S52：在所述基板的一侧形成透明导电层；
步骤S53：在所述基板的另一侧形成黑矩阵；
步骤S54：在所述黑矩阵上形成彩色像素单元；
步骤S55：在所述彩色像素单元上形成保护层；
步骤S56：在所述保护层上涂布配向膜涂料及透明隔垫物涂料，所述透明隔垫物涂料为光敏感涂料；
本实施例中，所述透明隔垫物涂料可以为正性光刻胶。
步骤S57：对涂布所述配向膜涂料及透明隔垫物涂料的基板进行曝光；
本实施例中，可以采用掩模板，从远离透明隔垫物涂料的一侧对配向膜涂料和透明隔垫物涂料进行曝光。本发明实施例中可以采用紫外（UV）光进行曝光处理。
所述配向膜涂料可以为添加了聚丙烯酸（PAA）的聚酰亚胺液晶取向剂，由于PAA是一种分散剂，因此在经过曝光处理后具有使液晶分子取向的特性。
本实施例中的透明隔垫物涂料的透过率通常能够达到87%左右，因而不会影响配向膜涂料接收光的照射强度。
步骤S58：进行显影，形成取向膜层及透明隔垫物。
本实施例中，透明隔垫物为柱状隔垫物，相应地，所述掩模板对应透明隔垫物的位置上具有与所述透明隔垫物的形状相适配的遮挡物。
请参考图6，图6是本发明实施例的曝光工艺的示意图。
图6的彩膜基板的制造过程中，首先按照步骤S51-S55，分别在基板501上形成透明导电层502、黑矩阵503、彩色像素单元504、保护层505，然后按照步骤S56，依次涂布配向膜涂料601和透明隔垫物涂料602。最后，采用掩模板701，从远离透明隔垫物涂料的一侧对配向膜涂料601和透明隔垫物涂料602进行曝光处理，图中702为曝光工艺所需要的紫外光。
请参考图7，图7是本发明实施例的显影后的彩膜基板的结构示意图，图7中的506和507分别为同时形成的取向膜和透明隔垫物。
通过上述实施例提供的方法，通过一次曝光显影就可以同时形成取向膜层和透明隔垫物，从而不需要将彩膜基板运输到Cell段制程，节省了产线运输时间，并减少了生产工艺，提高了生产周期，降低了生产成本。
上述实施例中透明隔垫物涂料为光敏感涂料，因此，在制备取向膜层及透明隔垫物时，制备工艺中只需要进行曝光显影即可，不需要具有涂布光刻胶及去除光刻胶的步骤。当然，透明隔垫物涂料也可以为非光敏感涂料，此时，制备工艺中则除了需要曝光显影之外，还需要具有涂布光刻胶及去除光刻胶的步骤。
请参考图8，图8为本发明实施例四的彩膜基板的制造方法的流程示意图，所述制造方法包括以下步骤：
步骤S81：提供一基板；
步骤S82：在所述基板的一侧透明导电层形成；
步骤S83：在所述基板的另一侧形成黑矩阵；
步骤S84：在所述黑矩阵上形成彩色像素单元；
步骤S85：在所述彩色像素单元上形成保护层；
步骤S86：在所述保护层上涂布配向膜涂料及透明隔垫物涂料；
步骤S87：在所述透明隔垫物涂料上涂布光刻胶；
步骤S88：对涂布所述光刻胶的基板进行一次曝光显影；
步骤S89：对曝光显影后的基板去除光刻胶，同时形成取向膜层及透明隔垫物。
所述通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物可以具体包括：
对涂布所述隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成隔垫物；
对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
当所述隔垫物涂料为光敏感涂料时，可以直接对涂布所述隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成隔垫物；然后对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
当所述隔垫物涂料为非光敏感涂料时，可以在所述隔垫物涂料上涂布光刻胶，并对涂布所述光刻胶的基板进行一次曝光显影，对曝光显影后的基板去除光刻胶形成隔垫物；然后对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
本发明实施例还提供一种彩膜基板，所述彩膜基板包括：
基板；
形成于所述基板上的彩色像素单元；
形成于所述彩色像素单元上的保护层；
形成于所述保护层上的取向膜层；以及
形成于所述取向膜层上的隔垫物；
其中，所述取向膜层和所述隔垫物通过一次或两次构图工艺形成。
请参考图9，图9为本发明实施例五的彩膜基板的结构示意图，所述彩膜基板采用上述任一实施例中所述的方法制造而成，包括：
基板801；所述基板801可以为玻璃基板，也可以为其他透明材质的基板。
形成于所述基板801一侧的黑矩阵802；
形成于所述基板801另一侧的透明导电层803；所述透明导电层803可以为氧化铟锡材质制成，也可以为其他透明导电材质制成。
形成于所述黑矩阵802上的彩色像素单元804；所述彩色像素单元804可以包括三个子像素单元，例如红/绿/蓝（R/G/B）三个子像素单元，当然，彩色像素单元也可以为其他的结构方式。
形成于所述彩色像素单元804上的保护层805；
形成于所述保护层805上的取向膜层806；以及
形成于所述取向膜层806上的隔垫物807。
图8中的900为液晶分子。
所述取向膜层806和所述隔垫物807可以是通过对依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次或两次构图工艺形成的。
进一步的，当隔垫物涂料为透明涂料时，可以通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物。当隔垫物涂料为不透明涂料时，可以通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物。
所述通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物可以具体包括：对涂布所述配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，同时形成取向膜层及隔垫物。
当所述隔垫物涂料为光敏感涂料时，所述对依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次构图工艺可以为：对涂布所述配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成取向膜层及隔垫物。
当所述隔垫物涂料非光敏感涂料时，所述对依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料的基板进行一次构图工艺还可以为：在所述隔垫物涂料上涂布光刻胶；对涂布所述光刻胶的基板进行一次曝光显影；对曝光显影后的基板去除光刻胶，同时形成取向膜层及隔垫物。
所述通过两次构图工艺，形成取向膜层及隔垫物可以具体包括：对涂布所述隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成隔垫物；对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
当所述隔垫物涂料为光敏感涂料时，可以直接对涂布所述隔垫物涂料的基板进行一次曝光显影，形成隔垫物；然后对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
当所述隔垫物涂料为非光敏感涂料时，可以在所述隔垫物涂料上涂布光刻胶，并对涂布所述光刻胶的基板进行一次曝光显影，对曝光显影后的基板去除光刻胶形成隔垫物；然后对形成所述隔垫物的基板再进行一次曝光显影，形成取向膜层。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述彩膜基板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
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。

Claims (5)

1.一种彩膜基板的制造方法，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成彩色像素单元；
在所述彩色像素单元上形成保护层；
在所述保护层上依次涂布配向膜涂料及隔垫物涂料，所述隔垫物涂料为透明涂料，通过一次构图工艺，同时形成取向膜层及隔垫物，所述配向膜涂料为添加了聚丙烯酸的聚酰亚胺液晶取向剂。
2.如权利要求1所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，
所述在基板上形成彩色像素单元之前，还包括：在所述基板的一侧形成黑矩阵；在所述基板的另一侧形成透明导电层；
所述在基板上形成彩色像素单元具体为：在所述黑矩阵上形成所述彩色像素单元。
3.如权利要求1所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述在所述保护层上涂布配向膜涂料的步骤之后还包括：
对所述配向膜涂料进行预热固化处理。
4.一种彩膜基板，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的方法制造而成。
5.一种显示装置，其特征在于，包括采用如权利要求1-3任一项所述的方法制造而成的彩膜基板。
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