CN104062845A - 下基板及其制造方法和液晶透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种下基板及其制造方法和液晶透镜，其中该下基板的制造方法包括：在透明衬底的上表面形成掩模层，所述掩模层包括：遮光区域和透光区域；在所述掩模层上方形成隔垫物基材；利用曝光光线照射所述透明衬底的下表面，所述曝光光线透过所述透光区域对所述隔垫物基材进行曝光；对所述隔垫物基材进行显影处理，形成横截面积沿下表面至上表面方向递减的隔垫物，本发明的技术方案采用“由下至上”的曝光方式，可实现显影处理后形成的隔垫物横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，该隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，从而有效的解决了在下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。

Description

下基板及其制造方法和液晶透镜
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及下基板及其制造方法和液晶透镜。
背景技术
随着3D电影的出现和发展，越来越多的人希望将3D技术应用到计算机、电视机或手机等智能终端上。目前，裸眼3D的主流实现方法有视差挡板法、柱透镜光栅法。
其中，柱透镜光栅法实现3D显示的原理在于：在液晶透镜外加装一层柱状透镜，柱状透镜可将液晶透镜出射的光进行折射，在同一时刻，使一部分像素的光只能被左眼接收，而另一部分光只能被右眼接收，从而实现3D显示。
液晶透镜作为柱透镜光栅的核心元件，该液晶透镜包括相对设置的上基板、下基板和填充于上、下基板之间液晶，其中下基板中包括有隔垫物(Photo Spacer)以维持液晶盒厚(Cell Gap)，目前，液晶透镜的盒厚一般需要在10μm以上，且该液晶盒厚越大，则液晶的曲折率越接近二次曲线，此时串扰(Cross Talk)越小。
下面结合附图就现有技术中形成隔垫物的工艺进行详细描述。
图1为现有技术中在衬底基板上形成的隔垫物的示意图，图2为包含有图1中的隔垫物的下基板与上基板对盒后的示意图，如图1和图2所示，在现有技术中，形成隔垫物的大致过程如下：
首先，在衬底基板1的上表面形成一层负性光刻胶；然后，在负性光刻胶的上方设置一掩模板(图中未示出)；再然后，利用紫外光线通过掩模板照射至负性光刻胶的上表面，以实现对负性光刻胶的曝光处理；最后，利用显影剂对曝光处理后的负性光刻胶进行显影处理得到隔垫物2。
现有技术在利用紫外光线对负性光刻胶进行曝光时，紫外光线需要经过整个负性光刻胶的膜层传达到下表面，因此，负性光刻胶沿上表面至下表面方向上接收的曝光量逐渐变弱，下表面接收到的曝光量明显弱于上表面，从而使得底部(下表面方向)的固化程度不如顶部(上表面方向)的固化程度高，同时底部的固化区域要小于顶部的固化区域，进而在显影处理后会在衬底基板1上形成截面形状为“上大下小”的倒梯形，而这种倒梯形结构的隔垫物2在衬底基板1上站立不稳定，当隔垫物2的顶部受到压迫时很容易倾倒。
在包含有上述隔垫物2的下基板与上基板3对盒时，上基板3会对隔垫物2的顶部产生压力，从而容易导致隔垫物倾斜，使得液晶透镜中容易产生云纹(Mura)。目前的解决方法是开发特殊的隔垫物材料，但材料的开发-导入成本巨大，限制了该技术的推广。
发明内容
本发明提供一种下基板及其制造方法和液晶透镜，可实现在不改变隔垫物材料的基础上，有效的解决下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种下基板的制造方法，在透明衬底的上表面形成掩模层，所述掩模层包括：遮光区域和透光区域；
在所述掩模层上方形成隔垫物基材；
利用曝光光线照射所述透明衬底的下表面，所述曝光光线透过所述透光区域对所述隔垫物基材进行曝光；
对所述隔垫物基材进行显影处理，形成横截面积沿下表面至上表面方向递减的隔垫物。
可选地，所述在透明衬底的上表面形成掩模层的步骤包括：
在所述透明衬底的上表面形成遮光层；
在所述遮光层上形成过孔。
可选地，所述遮光层的材料为金属。
可选地，所述形成所述隔垫物的步骤之后还包括：
对所述隔垫物进行再固化。
可选地，所述形成所述隔垫物的步骤之后还包括：
去除所述掩模层的遮光区域的材料。
可选地，所述在透明衬底的上表面形成掩模层的步骤之前还包括：
在所述透明衬底的上表面形成透明电极。
为实现上述目的，本发明提供一种下基板，包括：透明衬底和形成于所述透明衬底上表面的隔垫物，所述隔垫物的横截面积沿所述隔垫物的下表面至上表面方向递减。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶透镜，包括：上基板、下基板和填充于所述上基板和所述下基板之间的液晶层，所述下基板采用上述的下基板。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种下基板及其制造方法和液晶透镜，其中该下基板的制造方法包括：在透明衬底的上表面形成隔垫物，该隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，本发明的技术方案采用“由下至上”的曝光方式，可实现显影处理后形成的隔垫物横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，该隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，从而有效的解决了在下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。
附图说明
图1为现有技术中在衬底基板上形成的隔垫物的示意图；
图2为包含有图1中的隔垫物的下基板与上基板对盒后的示意图；
图3为本发明实施例一提供的下基板的制造方法的流程图；
图4a为对隔垫物基材进行显影处理后形成的隔垫物的示意图；
图4b为去除掩模层的遮光区域的材料后的示意图；
图5为本发明实施例二提供的下基板的制造方法的流程图；
图6a为在透明衬底的上表面形成透明电极的示意图；
图6b为在透明衬底的上表面和透明电极的上表面形成遮光层的示意图；
图6c为在遮光层上形成过孔的示意图；
图6d为在遮光层上形成负性光刻胶的示意图；
图6e为利用曝光光线照射透明衬底的下表面的示意图；
图6f为对负性光刻胶进行显影处理以形成隔垫物的示意图；
图6g为去除遮光层后的示意图；
图7为本发明实施例四提供的液晶透镜的结构示意图；
图8为图7所示液晶透镜呈现3D显示模式时的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的下基板及其制造方法和液晶透镜进行详细描述。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的下基板的制造方法的流程图，如图3所示，该制造方法包括：
步骤101：在透明衬底的上表面形成掩模层，掩模层包括：遮光区域和透光区域。
在步骤101中，透光区域对应于最终形成隔垫物的位置。
步骤102：在掩模层上方形成隔垫物基材。
在步骤102中，隔垫物基材为负性光刻胶。
步骤103：利用曝光光线照射透明衬底的下表面，曝光光线透过透光区域对隔垫物基材进行曝光。
在步骤103中，该曝光光线为紫外光线，紫外光线依次通过透明衬底、掩模层的透光区域、隔垫物基材的下表面以及隔垫物基材的上表面，从而实现对隔垫物基材的曝光。
采用这种“由下至上”的曝光方式进行曝光，由于紫外光线需要经过整个负性光刻胶的膜层传达到上表面，因此负性光刻胶沿下表面至上表面方向上接收的曝光量逐渐变弱，可使得透光区域对应的隔垫物基材的下表面(底部)接收到的曝光量明显强于上表面(顶部)，从而使得底部的固化程度高于顶部的固化程度，同时底部的固化区域要大于顶部的固化区域。
步骤104：对隔垫物基材进行显影处理，形成横截面积沿下表面至上表面方向递减的隔垫物。
在步骤104中，通过显影液对曝光后的隔垫物基材进行显影处理。由于曝光后的隔垫物基材其底部的固化程度高于顶部的固化程度，同时其底部的固化区域要大于顶部的固化区域，从而使得显影处理后的得到的隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减。
图4a为对隔垫物基材进行显影处理后形成的隔垫物的示意图，如图4a所示，在透明衬底4的上表面形成的隔垫物8的纵截面形状为“上小下大”的正梯形，这种截面形状为正梯形的隔垫物8在透明衬底4上能站立稳定。
可选地，在步骤104之后还包括：
步骤105：去除掩模层的遮光区域的材料。
图4b为去除掩模层的遮光区域的材料后的示意图，如图4b所示，通过刻蚀工艺以去除掩模层5的遮光区域7的材料，以防止掩模层5对下基板的后续工艺的影响，而掩模层5的透光区域6的材料保留，以作为隔垫物8的底座。需要说明的是，本实施例中透光区域6具体可以为一层透明材料的膜层。
此外，可选地，本实施例中的透明衬底为玻璃基板。
本发明实施例一提供了一种下基板的制造方法，其中该下基板的制造方法包括：在透明衬底的上表面形成隔垫物，该隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，本发明的技术方案采用“由下至上”的曝光方式，可实现显影处理后形成的隔垫物横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，该隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，从而有效的解决了在下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的下基板的制造方法的流程图，如图5所示，该制造方法包括：
步骤201：在透明衬底的上表面形成透明电极。
在步骤201中，透明电极的材料为氧化铟锡(ITO)。
图6a为在透明衬底的上表面形成透明电极的示意图，如图6a所示，在透明衬底9上形成一层ITO膜层，对ITO膜层进行构图工艺形成透明电极10，该构图工艺具体为光刻工艺。在本实施例中，光刻工艺是指至少包括了光刻胶涂布、掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等部分或全部工艺。
步骤202：在透明衬底的上表面和透明电极的上表面形成遮光层。
图6b为在透明衬底的上表面和透明电极的上表面形成遮光层的示意图，如图6b所示，在步骤202中，优选地，遮光层11的材料可为金属，可通过真空镀膜技术向透明衬底上沉积一层金属膜层，该金属膜层覆盖于透明衬底9的上表面和透明电极10的上表面。该金属膜层可实现遮光的效果。其中，真空镀膜技术为本领域的常规技术，此处不再赘述。
在本实施例中，基于金属镀膜技术相对成熟、简单和工艺成本低等特点，因此遮光层的材料选用金属材料，可有效的简化生产流程、降低生产成本；同时，遮光层的材料选用金属材料也方便于后期对遮光层的去除。当然，本实施例中的遮光层的材料还可选用其他具有遮光功能的材料，此处不再一一赘述。
步骤203：在遮光层上形成过孔。
图6c为在遮光层上形成过孔的示意图，如图6c所示，在步骤203中，通过构图工艺在遮光层11上形成过孔12，该过孔12对应于上述实施例一中的透光区域(即对应于最终形成隔垫物的位置)。需要说明的是，在上述实施例一中透光区域具体为一层透明材料的膜层，而在本实施例中透光区域具体为过孔12结构。
在图6c中，过孔12的位置位于透明电极10的上方，从而使得最终形成的隔垫物是位于透明电极10的上方。在本实施例中隔垫物的材料为负性光刻胶，而负性光刻胶与透明电极10(材料为ITO)之间的粘性要强于负性光刻胶与透明衬底9之间的粘性，因此隔垫物设置在透明电极10上可使得隔垫物更不容易倾斜。需要说明的是，本实施例中最终形成的隔垫物的位置不限于图6c所示的情况，最终形成的隔垫物还可直接位于透明衬底上(未给出相应的附图)。
步骤204：在遮光层上形成负性光刻胶层。
图6d为在遮光层上形成负性光刻胶的示意图，如图6d所示，在步骤204中，在遮光层11的上表面以及过孔12内均涂布有负性光刻胶13。
步骤205：利用曝光光线照射透明衬底的下表面，曝光光线透过过孔对负性光刻胶进行曝光。
图6e为利用曝光光线照射透明衬底的下表面的示意图，如图6e所示，在步骤205中，该曝光光线为紫外光线，紫外光线依次通过透明衬底9、透明电极10、过孔12内的负性光刻胶13及负性光刻胶13的上表面，从而实现对负性光刻胶13的曝光。
采用这种“由下至上”的方式曝光，负性光刻胶13沿下表面至上表面方向上接收的曝光量逐渐变弱，可使得过孔12内的负性光刻胶13(底部)接收到的曝光量明显强于上表面(顶部)接收到的曝光量，从而使得底部的固化程度高于顶部的固化程度，同时底部的固化区域要大于顶部的固化区域。
步骤206：对负性光刻胶进行显影处理，形成隔垫物。
图6f为对负性光刻胶进行显影处理以形成隔垫物的示意图，如图6f所示，在步骤206中，通过显影液对曝光后的负性光刻胶行显影处理。参考图6e和6f，由于在步骤205中采用这种“由下至上”的曝光方式曝光，使得被曝光的负性光刻胶13接收到的紫外光线的曝光量沿下表面至上表面方向减弱，因此曝光后的过孔处对应的负性光刻胶13其底部的固化程度高于顶部的固化程度，同时其底部的固化区域要大于顶部的固化区域，从而使得显影处理后得到的该隔垫物14的横截面积沿隔垫物14的下表面至上表面方向递减。该隔垫物14的纵截面呈现“上小下大”的正梯形，这种纵截面形状为正梯形的隔垫物14在透明衬底上能站立稳定。
在显影处理接收后，对整个下基板进行清洗，以去除残留于下基板上的显影液，以便下一道工序的进行。
步骤207：对隔垫物进行再固化。
通过对显影之后得到的隔垫物14进行再固化能够提高隔垫物14的机械强度，提高隔垫物14的支撑能力。
步骤208：去除遮光层。
图6g为去除遮光层后的示意图，如图6g所示，通过干法刻蚀或湿法刻蚀以去除透明衬底上的遮光层11，以避免遮光层11对下基板后续工艺的影响。
需要说明的是，本实施例中也可先执行步骤208再执行步骤207。
本发明实施例二提供了一种下基板的制造方法，通过对透明电极上方的负性光刻胶采用“由下至上”的曝光方式，从而实现经过显影处理后得到的隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，进而使得隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，有效的解决了在下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。
实施例三
本发明实施例三提供了一种下基板，该下基板包括：透明衬底和形成于透明衬底上表面的隔垫物，隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减。
本发明实施例三提供的下基板可采用上述实施例一或实施二提供的制造方法制得。
本发明实施例三提供了一种下基板，该下基板包括：透明衬底和形成于透明衬底上表面的隔垫物，隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，从而使得隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，有效的解决了在下基板与上基板在对盒过程中隔垫物倾倒的问题。
实施例四
图7为本发明实施例四提供的液晶透镜的结构示意图，图8为图7所示液晶透镜呈现3D显示模式时的示意图，如图7和图8所示，该液晶透镜包括：上基板15、下基板16和填充于上基板15和下基板16之间的液晶层，下基板16包括：透明衬底和形成于透明衬底上表面的隔垫物，隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减。其中，图7中的液晶透镜呈现2D显示模式，即液晶层17中液晶分子呈现直线型排列；图8中液晶透镜呈现3D显示模式，即液晶层17中液晶分子呈现曲线型排列。
在本发明实施例四提供的液晶透镜中，由于隔垫物的横截面积沿隔垫物的下表面至上表面方向递减，从而使得隔垫物能稳定的固定在透明衬底上，从而有效的解决了在下基板与上基板在对盒后隔垫物倾倒的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种下基板的制造方法，其特征在于，包括：
在透明衬底的上表面形成掩模层，所述掩模层包括：遮光区域和透光区域；
在所述掩模层上方形成隔垫物基材；
利用曝光光线照射所述透明衬底的下表面，所述曝光光线透过所述透光区域对所述隔垫物基材进行曝光；
对所述隔垫物基材进行显影处理，形成横截面积沿下表面至上表面方向递减的隔垫物。
2.根据权利要求1所述的下基板的制造方法，其特征在于，所述在透明衬底的上表面形成掩模层的步骤包括：
在所述透明衬底的上表面形成遮光层；
在所述遮光层上形成过孔。
3.根据权利要求2所述的下基板的制造方法，其特征在于，所述遮光层的材料为金属。
4.根据权利要求1所述的下基板的制造方法，其特征在于，所述形成所述隔垫物的步骤之后还包括：
对所述隔垫物进行再固化。
5.根据权利要求1所述的下基板的制造方法，其特征在于，所述形成所述隔垫物的步骤之后还包括：
去除所述掩模层的遮光区域的材料。
6.根据权利要求1所述的下基板的制造方法，其特征在于，所述在透明衬底的上表面形成掩模层的步骤之前还包括：
在所述透明衬底的上表面形成透明电极。
7.一种下基板，其特征在于，包括：透明衬底和形成于所述透明衬底上表面的隔垫物，所述隔垫物的横截面积沿所述隔垫物的下表面至上表面方向递减。
8.一种液晶透镜，其特征在于，包括：上基板、下基板和填充于所述上基板和所述下基板之间的液晶层，所述下基板采用上述权利要求7所述的下基板。
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