CN108181749B - 制造液晶显示面板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制造液晶显示面板的方法，所述方法包括以下步骤：提供滤色器基底；在滤色器基底上设置包括光阻材料和导电材料的平坦化层，并使导电材料在光阻材料中沉积；对导电材料已沉积的平坦化层进行蚀刻，以形成具有支撑图案的平坦化层；在平坦化层上设置取向层；在取向层上设置液晶层；在液晶层上设置阵列基底，从而形成液晶显示面板，其中，所述导电材料包括碳纳米管、石墨烯、导电高分子、纳米级导电金属线、导电金属颗粒中的至少一种。

Description

制造液晶显示面板的方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，一种制造液晶显示面板的方法。

背景技术

目前随着薄膜晶体管液晶显示装置(TFT－LCD)技术越趋成熟，显示效果有了明显大幅度提高，因此能够呈现出较高的视觉效果。

根据液晶的取向而不同地设置电极的液晶显示技术包括高垂直取向(HVA)技术、平面转换(IPS)技术和聚合物稳定的垂直排列(PSVA)等。对于上述技术，液晶所处的层的平坦化程度对液晶影响较大，因此会影响取向过程，进而影响液晶显示装置的最终显示效果。因此，急需开发新材料以及新技术解决这一难题。

图1示意性地示出了现有技术的液晶显示面板的分解视图。如图1中所示，根据现有技术的液晶显示面板100可以包括滤色器基底10、阵列基底20以及位于滤色器基底10和阵列基底20之间的液晶层30。在滤色器基底10中，由于在1位置处存在栅极线且在2位置处存在数据线，因此，在1位置和2位置处存在凸起结构。此外，在形成滤色器膜之后，滤色器膜的相应位置也存在凸起的结构，这会导致具有凸起结构的1位置和2位置与边缘无凸起的位置存在层差，使得液晶30将在这两个位置处存在取向的差异，进而引起凸起的边缘位置漏光、色偏等问题。同时，由于滤色器膜的透光率不同，为提高色域，需要提供具有不同厚度的滤色器膜(例如，蓝色滤色器膜的厚度高于红色滤色器膜和绿色滤色器膜的厚度，而这样也会导致不同的滤色器膜之间存在层差。以上两者对液晶取向影响较大，进而对显示装置的光学表现影响较大。

现有技术中，为解决上述技术问题，普遍采用在滤色器基底10上设置平坦化层的手段。图2示出了根据现有技术的其上具有平坦化层滤色器基底。虽然图2中示出的其上设置有平坦化层40的滤色器基底10能够提高液晶30的取向效果，并最终降低因液晶30偏转异常而造成的漏光，但液晶显示面板的制程上多出了一道平坦化层40的制备工艺，因而增加了成本负担，不利于规模化生产。

发明内容

本发明构思的示例性实施例提供了一种制造液晶显示面板的方法以克服背景技术中描述的现有技术的不足。

在本发明构思的示例性实施例中，制造液晶显示面板的方法包括以下步骤：提供滤色器基底；在滤色器基底上设置包括光阻材料和导电材料的平坦化层，并使导电材料在光阻材料中沉积；对导电材料已沉积的平坦化层进行图案化，以形成具有支撑图案的平坦化层；在平坦化层上设置取向层；在取向层上设置液晶层；在液晶层上设置阵列基底，从而形成液晶显示面板，其中，所述导电材料包括碳纳米管、石墨烯、导电高分子、纳米级导电金属线、导电金属颗粒中的至少一种。

根据本发明构思的示例性实施例，所述导电材料可以具有1nm-100nm的尺寸。

根据本发明构思的示例性实施例，设置平坦化层的步骤可以包括：在光阻材料中混入导电材料，所述导电材料按质量百分比计占光阻材料的0.05％－20％；使导电材料分散在光阻材料中。

根据本发明构思的示例性实施例，设置平坦化层的步骤还可以包括：采用搅拌和/或超声的方法促进导电材料在光阻材料中的分散。

根据本发明构思的示例性实施例，设置平坦化层的步骤还可以包括：在将导电材料混入到光阻材料中之前，可以对导电材料进行改性，从而可以促进导电材料在光阻材料中的分散。

根据本发明构思的示例性实施例，导电材料可以包括碳纳米管，其中，对导电材料进行改性可以包括对碳纳米管的表面进行改性，从而可以使碳纳米管具有促进在光阻材料中分散的基团。

根据本发明构思的示例性实施例，在设置平坦化层的步骤中，所述平坦化层可以具有0.5μm-5μm的厚度。

根据本发明构思的示例性实施例，设置所述平坦化层的方法可以包括旋转涂覆、喷墨打印和挂涂中的一种。

根据本发明构思的示例性实施例，对平坦化层进行图案化的步骤可以包括：在已沉积的平坦化层上设置光掩模，对覆盖有光掩模的平坦化层进行曝光和显影。

根据本发明构思的示例性实施例，光掩模可以包括半色调掩模或灰色调掩模。

通过上面对本发明构思的部分描述，本发明构思通过在用作平坦化层的光阻材料中加入导电材料，从而可以一次性制备平坦化层及导电电极，因此可以同时实现基底的平坦化及共电极的制备。

附图说明

图1示意性地示出了现有技术的液晶显示面板的分解视图；

图2示意性地示出了现有技术的其上设置有平坦化层的滤色器基底的示意图；

图3-图9示意性地示出了根据本发明构思的示例性实施例的制造液晶显示面板的方法，其中，图8是沿图7的线A-A’截取的剖视图。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容后，在此所描述的方法、设备和/或***的各种改变、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作顺序仅仅是示例，且不限于在此所阐述的示例，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的改变。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解了本申请的公开内容后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或***的许多可行方式中的一些可行方式。

在整个说明书中，当元件(诸如层、区域或基底)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于他们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于他们之间的其他元件。

如在此使用的术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

虽然诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语可在此用于描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中涉及到的第一构件、组件、区域、层或部分还可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”以及“下方”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上方”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。装置还可以以其他的方式被定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在此使用的空间相对术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅是为了描述各种示例，而不被用来限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意在包含复数形式。术语“包含”、“包括”以及“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或他们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或他们的组合。

由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示出的形状的变化。因此，在此描述的示例并不限于附图中示出的特定的形状，而是包括制造期间发生的形状上的变化。

以下，将结合附图来详细描述本发明构思的示例性实施例。

图3-图9示意性地示出了根据本发明构思的示例性实施例的制造液晶显示面板的方法。

如图3所示，提供滤色器基底10。根据本发明构思的示例性实施例，滤色器基底10可以包括多个子像素区域，在每个子像素区域中包括显示不同颜色的子像素。例如，子像素区域可以包括分别显示红色、绿色和蓝色的R子像素区域、G子像素区域和B子像素区域。在每个子像素区域中可以设置有驱动晶体管和开关晶体管。这里，驱动晶体管和开关晶体管可以包括设置在基体基底上的栅电极、设置在栅极绝缘层上的源电极和漏电极。

以上仅简要地描述了本发明构思的示例性实施例的滤色器基底10的构造，然而，本发明构思不限于具有上述构造的滤色器基底10。也就是说，本发明构思的示例性实施例的滤色器基底10还可以包括黑矩阵，即，根据本发明构思的滤色器基底10可以包括本领域已知的滤色器基底10的构造，因此，这里对滤色器基底10的结构和制造方法不做冗余的描述。本领域技术人员可以基于现有技术来提供液晶显示面板的滤色器基底10。

如图4所示，在滤色器基底10上设置平坦化层40’。根据本发明构思的示例性实施例，平坦化层40’设置在其上形成有滤色器基底10上，并且包括光阻材料41和导电材料42。光阻材料41可以包括本领域已知的用于使滤色器基底10平坦化的层的材料，包括PS光阻材料、PFA光阻材料、W光阻材料等，且不限于此。

例如，在根据本发明构思的一个具体示例中，光阻材料41可以包括光刻胶，因此，在将导电材料42置于诸如光刻胶的光阻材料41中，可以形成具有导电效果的光刻胶。这里，当光阻材料41包括光刻胶时，光刻胶的类型不受限制，且可以为正性光刻胶或负性光刻胶。在本发明构思的一个具体示例中，可以使用负性光刻胶作为光阻材料41。

导电材料42可以包括诸如碳纳米管、石墨烯、导电高分子、纳米级导电金属线、导电金属颗粒等材料中的一种或多种。

根据本发明构思的示例性实施例，导电材料42可以具有1nm-100nm的尺寸，并且可以以占平坦化层的0.05％－20％(按质量百分比计)的比例加入到平坦化层41中。在将导电材料42加入到光阻材料41中后，为促进导电材料42在光阻材料41中的分散，可以采用搅拌、超声等均化手段来使导电材料42均匀地分布在光阻材料41中。

此外，为进一步地增大导电材料42在光阻材料41中的分散性，可对导电材料42进行化学改性，以增大其在光阻材料41中的分散性。根据本发明构思的示例性实施例，当导电材料42包括碳纳米管时，可以对碳纳米管的表面进行处理和改性，使得碳纳米管可以具有促进其在光阻材料41中分散的基团。类似地，当导电材料42包括石墨烯及其它导电材料时，亦可对这些导电材料42进行改性处理，本发明构思的对导电材料42的改性的具体处理方式不限于以上的具体示例。

在将导电材料42加入到光阻材料41中后，可以将包括导电材料42的光阻材料41设置在滤色器基底10上，以形成平坦化层40’。根据本发明构思的示例性实施例，可以采用旋涂(spin)、喷墨打印(IJP)、刮涂(slit)等工艺来制造平坦化层40，从而可以在滤色器基底10上形成具有0.5um-5um厚度的平坦化层40’。

如图5所示，在设置平坦化层40’之后，使导电材料42在光阻材料41中沉积，以形成具有分层结构的平坦化层40”。根据本发明构思的示例性实施例，沉积工艺用于使导电材料42沉积在光阻材料41的下部，从而光阻材料41可以包括具有较大浓度的导电材料42的下部以及具有较少导电材料42或不具有导电材料42的上部。

通过沉积工艺，平坦化层40”的下部可以包括较大浓度的导电材料42，从而可以形成具有平坦化的表面的导电层作为共电极，因此可以省略形成共电极的步骤。此外，如下面将要描述的，通过对平坦化层40’的上部(包括较少导电材料42或不包括导电材料42)进行图案化，从而可以形成用于容纳液晶30(如图1中所示)的腔的支撑图案PS(如图7中所示)。因此，可以利用包括导电材料42的平坦化层40来同时实现共电极层、平坦化层和支撑层的作用，从而可以提高生产效率并可以降低工艺成本。

根据本发明构思的示例性实施例，可以采用任何适合的方式来使导电材料42在光阻材料40’中沉积。例如，可以静止足够长的时间来进行导电材料42的沉积。此外，为了提高沉积效率，在不影响显示质量的前提下，可以在光阻材料41和导电材料42的混合材料中加入促进导电材料42沉积的促进剂，以加快沉积时间并增大沉积效果。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。

此外，虽然图5中示出了导电材料42完全沉积在平坦化层40”的底部(即，导电材料42完全沉积在平坦化层40”的下部，而平坦化层40”的上部被光阻材料41完全占据)的示例，然而，本发明构思不限于图5中示出的具体示例，也就是说，平坦化层40”的上部也可以由于诸如沉积时间等因素而具有少量的导电材料42。

如图6中所示，在导电材料42已沉积的平坦化层40”上设置掩模M，然后，如下面将要描述的，利用掩模M对平坦化层40”进行图案化。根据本发明构思的示例性实施例，图案化工艺可以包括光刻工艺，因此，可以采用光掩模来对平坦化层40”进行图案化。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，也就是说，如下面将要描述的，设置掩模M的步骤是用于对平坦化层40”进行图案化以形成支撑图案PS(如图7中所示)，因此，为了形成支撑图案PS，可以采用本领域已知的各种图案化工艺来对平坦化层40”进行图案化，且本发明构思的图案化工艺不限于光刻。

为了便于描述，在下面参照图7和图8描述的形成支撑图案PS和最终的平坦化层40’”的工艺中，将示例性地描述光刻工艺，然而本发明构思不限于此。也即是说，也可以采用其它图案化工艺来形成支撑图案PS，例如，可以使用具有不同蚀刻速率的掩模来对平坦化层40”进行蚀刻，且采用该种图案化工艺时，下面的关于形成支撑层PS的工艺的描述也应以相应地做出更改，而不被限制于下面的具体描述。

根据本发明构思的具体示例，当使用光掩模M时，光掩模M可以包括半色调掩模或灰色调掩模。因此，可以利用诸如半色调掩模或灰色调掩模的光掩模M对下部沉积有导电材料42’的平坦化层40”进行曝光。在这种情况下，光掩模M可以包括具有不同透光率的两部分，其中具有100％的透光率的第一部分A(对应于支撑图案PS)以及具有小于100％的第二部分B(对应于最终的平坦化层40”’)。

如图7中所示，(利用光掩模M)对导电材料41’已沉积在下部的平坦化层40”进行图案化(曝光和显影)，以形成上部具有支撑图案PS的平坦化层40”’，如图8中所示。本领域技术人员可以根据工艺及产品参数来控制平坦化层40”的蚀刻量，从而调节最终的用作共电极的导电的平坦化层40”’的厚度。

这里，当采用光刻工艺形成最终的具有支撑图案PS的平坦化层时，在显影之后，可以对显影部分进行烘烤。这里，可以将烘烤温度设置为200℃-250℃，烘烤时间可以大于20min。

如图9中所示，在上部形成具有支撑图案PS的平坦化层40”’之后，可以在平坦化层40”’上设置取向层、在取向层上设置液晶层30并在液晶层上设置阵列基底20，然后进行模组制程，从而形成液晶显示面板200。

这里，对滤色器基底10和阵列基底20的结合工艺不做过多叙述。

以上结合附图详细描述了本发明构思的示例性实施例的制造液晶显示面板200的方法。通过该方法，可以实现滤色器基底的平坦化作用，同时省略了共电极的制程，因此能够达到降低工艺成本的效果。此外，本发明构思的方法还减少了支撑图案的单独制备工艺，从而降低了成本消耗及制备工艺时间。

虽然本公开包括特定的示例，但在理解了本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及他们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种变化。在此描述的示例将仅被认为描述性含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的***、架构、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者他们的等同物进行替换或者补充描述的***、架构、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及他们的等同物限定，并且在权利要求及他们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (10)

1.一种制造液晶显示面板的方法，所述方法包括以下步骤：

提供滤色器基底；

在滤色器基底上设置包括光阻材料和导电材料的平坦化层，并使导电材料在光阻材料中沉积；

对导电材料已沉积的平坦化层进行图案化，以形成具有支撑图案的平坦化层；

在平坦化层上设置取向层；

在取向层上设置液晶层；

在液晶层上设置阵列基底，从而形成液晶显示面板，

其中，所述导电材料包括碳纳米管、石墨烯、导电高分子、纳米级导电金属线、导电金属颗粒中的至少一种。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述导电材料具有1nm-100nm的尺寸。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，设置平坦化层的步骤包括：

在光阻材料中混入导电材料，所述导电材料按质量百分比计占光阻材料的0.05％－20％；

使导电材料分散在光阻材料中。

4.如权利要求3所述的方法，其中，设置平坦化层的步骤还包括：采用搅拌和/或超声的方法促进导电材料在光阻材料中的分散。

5.如权利要求3所述的方法，其中，设置平坦化层的步骤还包括：在将导电材料混入光阻材料中之前，对导电材料进行改性，以促进导电材料在光阻材料中的分散。

6.如权利要求5所述的方法，其中，导电材料包括碳纳米管，

其中，对导电材料进行改性包括对碳纳米管的表面进行改性，以使碳纳米管包括促进其在光阻中分散的基团。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，在设置平坦化层的步骤中，所述平坦化层具有0.5μm-5μm的厚度。

8.如权利要求7所述的方法，其中，设置平坦化层的方法包括旋涂、喷墨打印和刮涂中的至少一种。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，对平坦化层进行图案化的步骤包括：

在已导电材料沉积的平坦化层上设置光掩模，

对覆盖有光掩模的平坦化层进行曝光和显影。

10.如权利要求9所述的方法，其中，光掩模包括半色调掩模或灰色调掩模。

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