CN102736323A - 框胶固化之光罩及液晶显示面板的制作方法 - Google Patents

框胶固化之光罩及液晶显示面板的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种框胶固化之光罩及液晶显示器制作方法。所述光罩包括遮光区和与遮光区相邻的透光区，所述遮光区与透光区交汇处还包括一渐变遮光区，所述渐变遮光区连接所述光罩的遮光区，且所述渐变遮光区为一体成型，在使用所述光罩曝光时，所述渐变遮光区使得对应的光的透射率低于所述透光区的透射率而高于所述遮光区的透射率。本发明避免了液晶层内聚合物单体提前发生聚合反应，在后续配向过程中，可保持液晶层内预倾角一致，进而保证显示效果。

Description

框胶固化之光罩及液晶显示面板的制作方法
【技术领域】
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种框胶固化之光罩及液晶显示面板的制作方法。
【背景技术】
在液晶显示面板的生产过程中，需要将已制作完成的薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板和彩色滤光片（Color Filter，CF）基板组合。
请参阅图1，为TFT基板10'之结构示意图，TFT基板10'包括显示区11'和非显示区12'，其中框胶13'涂布形成于所述显示区11'的周围，并环绕所述显示区11'。
请参阅图2，为现有技术之液晶显示面板制作中利用光罩进行照射的示意图。在将所述TFT基板10'和CF基板20'贴合后，需要通过紫外线照射所述框胶13'，以使得所述框胶13'固化，进而将所述TFT基板10'和CF基板20'粘合在一起。在照射紫外线时，是利用光罩30'保护不欲受到照射的区域。
在图2中，所述光罩30'包括透明基板31'，一遮光材料在透明基板31'上形成遮光区32'，而未被遮光材料覆盖的区域则形成透光区33'，透光区33'对应所述TFT基板10'的非显示区12'，而遮光区32'则对应所述TFT基板10’的显示区12'，因而紫外线仅能够照射液晶显示面板上非显示区12'对应的区域，而所述框胶13'是位于所述非显示区12'，则所述框胶13'受到紫外线照射固化以粘合所述TFT基板10'和CF基板20'，同时将液晶层40'内的液晶分子封装在内。
但是在具体操作过程中，由于操作的原因以及紫外线具有绕射的特性，使得所述遮光区32'在边缘部份对紫外线的遮挡不足，导致部份紫外线照射至液晶显示面板的显示区11。如图2所示，该显示区11'对应液晶层40'，图2中M'表示紫外线照射至液晶层40'内的照射程度。在聚合物稳定垂直配向型(Polymer Stabilized Vertical Alignment,PSVA)型液晶显示器的制作过程中，由于液晶层40'内的液晶分子掺杂有聚合物单体（monomer），一旦液晶层40'内的液晶分子受到紫外线照射，被照射部分的液晶分子中的聚合物单体将会提前发生聚合反应。在后续对液晶层40'内的液晶分子配向过程中，提前发生聚合反应的聚合物单体的特性与其他聚合物单体的特性不再相同，在施加相同电压和光照对液晶分子进行配向时，液晶层40'内将形成不同的预倾角，尤其是液晶层40'边缘处的被提前照射的聚合物单体，其形成的预倾角较其它聚合物单体形成的预倾角错乱，影响PSVA型液晶显示器显示效果。
因此，需解决现有技术中存在的上述技术问题。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种框胶固化之光罩，以解决技术中在固化框胶过程中，液晶层内边缘的聚合物单体被照射而发生聚合反应，在后续对液晶层进行配向过程中，被照射部分的聚合物单体形成的预倾角较其他聚合物单体形成的预倾角错乱，影响液晶显示效果的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明构造了一种框胶固化之光罩，包括遮光区和与遮光区相邻的透光区，所述遮光区与透光区交汇处还包括一渐变遮光区，所述渐变遮光区与所述透光区相连接；所述渐变遮光区为一体成型，在使用所述光罩曝光时，所述渐变遮光区使得对应的光的透射率低于所述透光区的透射率而高于所述遮光区的透射率。
在本发明一实施例中：所述光罩的遮光区由第一遮光材料形成，所述渐变遮光区亦由第一遮光材料形成，且所述渐变遮光区的第一遮光材料的密度小于所述遮光区的第一遮光材料的密度。
在本发明一实施例中：所述遮光区由第一遮光材料形成，而所述渐变遮光区由第二遮光材料形成，该第二遮光材料之透射率比该第一遮光材料高。
在本发明一实施例中：随着与所述遮光区距离的增加，所述渐变遮光区的密度逐渐减小，以使得所述渐变遮光区的透光率呈一线性渐变趋势。
在本发明一实施例中：所述第一遮光材料为金属铬，而所述第二遮光材料为硅钼化合物或者铬化合物。
本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示面板的制作方法，以解决技术中在固化框胶过程中，液晶层内边缘的聚合物单体被照射而发生聚合反应，在后续对液晶层进行配向过程中，被照射部分的聚合物单体形成的预倾角较其他聚合物单体形成的预倾角错乱，影响液晶显示效果的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明构造了一种液晶显示面板的制作方法，所述方法包括以下步骤：
提供第一基板、第二基板以及光罩，其中所述第一基板上涂覆有框胶，所述框胶环绕一显示区；所述光罩包括遮光区和与遮光区相邻的透光区，所述遮光区与透光区交汇处还包括一渐变遮光区，所述渐变遮光区连接所述光罩的遮光区，且所述渐变遮光区为一体成型；
贴合所述第一基板和第二基板，将所述光罩置于第一基板上方，并使得所述渐变遮光区对准所述框胶；
对贴合后的第一基板和第二基板进行曝光以使得所述框胶固化，以粘接所述第一基板和第二基板，其中所述渐变遮光区使得对应的光的透射率低于所述透光区的透射率而高于所述遮光区的透射率。
在本发明一实施例中：对贴合后的第一基板和第二基板进行曝光以使得所述框胶固化的过程中，所述渐变遮光区使得光线仅能够照射至所述框胶且不会照射至所述显示区对应的液晶分子；并通过控制曝光时间使得所述框胶完全固化。
在本发明一实施例中：所述光罩的遮光区由第一遮光材料形成，所述渐变遮光区亦由第一遮光材料形成，且所述渐变遮光区的第一遮光材料的密度小于所述遮光区的第一遮光材料的密度。
在本发明一实施例中：所述遮光区由第一遮光材料形成，而所述渐变遮光区由第二遮光材料形成，该第二遮光材料之透射率比该第一遮光材料高。
在本发明一实施例中：随着与所述遮光区距离的增加，所述渐变遮光区的第一遮光材料的密度逐渐减小，以使得所述渐变遮光区的透光率呈一线性渐变趋势。
相对于现有技术，本发明通过在光罩设置一渐变遮光区，该渐变遮光区设置于所述光罩的遮光区和透光区交汇处，射向所述渐变遮光区的光线仅部分透过所述渐变遮光区，既可以使得所述框胶固化，进而粘接所述第一基板和第二基板，同时又保证了显示区对应的聚合物单体不会受到光线的照射，避免提前发生聚合反应，在后续对液晶层进行配向过程中，可保持液晶层内的预倾角一致，进而保证液晶显示器的显示效果。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1为现有技术中TFT基板的结构示意图；
图2为现有技术之液晶显示面板制作中利用光罩进行照射的示意图；
图3为根据本发明的一较佳实施例之框胶固化之光罩的结构示意图；
图4为根据本发明的另一较佳实施例之框胶固化之光罩的结构示意图；
图5为使用图3所示的框胶固化之光罩于液晶显示面板制作中进行照射的示意图；
图6为使用图4所示的框胶固化之光罩于液晶显示面板制作中进行照射的示意图；
图7为根据本发明的较佳实施例之液晶显示面板制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
图3为根据本发明一较佳实施例框胶固化之光罩10的结构示意图。
其中光罩10包括透明基板14，上面形成有遮光区11，并界定出透光区12，本发明之光罩10还包括渐变遮光区13，所述渐变遮光区13设置于所述遮光区11与所述透光区12交汇处，且连接所述遮光区11，所述渐变遮光区13为一体成型。
在使用所述光罩10进行曝光时，所述渐变遮光区13对应光线的透射率较所述透光区12的透射率降低一第一预定比率，而较所述遮光区11的透射率高出一第二预定比率，其中所述第一预定比率、第二预定比率的范围均优选为40%至60%，譬如所述渐变遮光区13对应的光线的透射率为50%，即仅使得一半的光线透过。而一般而言，透光区12的透射率为100%或趋近100%，遮光区11的光的透射率为0或趋近0。
在本实施例中，所述渐变遮光区13由所述遮光区11延伸形成。更具体的，所述遮光区11和渐变遮光区13均包含相同的第一遮光材料形成。两者区别之处在于，所述渐变遮光区13的第一遮光材料的密度小于所述遮光区11的第一遮光材料的密度。譬如所述渐变遮光区13的第一遮光材料的密度为所述遮光区11的第一遮光材料的密度的一半，即在一单位体积(例如1cm3)内，所述渐变遮光区13的分子数量仅为所述遮光区11内分子数量的一半，使得所述渐变遮光区13存在大量的空隙，部分光线能够透过上述空隙，若所述遮光区11对紫外线的透射率为0，透光区12对紫外线的透射率为100%，可使得所述渐变遮光区13对紫外线的透射率为50%。
在具体实施过程中，所述渐变遮光区11可由第一遮光材料与透明溶剂制成。可以藉由控制所述渐变遮光区13内第一遮光材料的剂量，使得所述渐变遮光区13达到不同的透射率的效果。譬如形成所述渐变遮光区13过程中，可以在高温下增加所述渐变遮光区13透明溶剂，同时减少所述渐变遮光区13内第一遮光材料的剂量，并使得该第一遮光材料均匀的分散于透明溶剂中进而形成所述渐变遮光区13，以使得所述渐变遮光区13存在大量的空隙以提高透射率。
而在另一较佳实施例中，所述遮光区11由第一遮光材料形成，而所述渐变遮光区13由第二遮光材料形成，而第二遮光材料的遮光效果是低于第一遮光材料，亦即，第二遮光材料对紫外线的透射率高于第一遮光材料，以使得所述渐变遮光区13对应的光的透射率相较于透光区12降低所述第一预定比率。譬如所述遮光区11使用的第一遮光材料为金属铬，而所述渐变遮光区13使用的第二遮光材料为硅钼化合物或者铬化合物。或者，除了选择适当的材料之外，亦可辅助以调整第一遮光材料与第二遮光材料的密度，以达到控制透射率的效果，从而使得所述渐变遮光区13对应的光的透射率相较于透光区12降低所述第一预定比率，譬如降低50%。
请参阅图4，图4为本发明另一较佳实施例框胶固化之光罩10的结构示意图。
其中，图4所示的光罩10包括有渐变遮光区23，该渐变遮光区23可采用第一遮光材料，也可采用第二遮光材料。与图3所示的实施例不同之处在于，在图4所示的实施例中，随着与所述遮光区11的距离的增加，图4中的渐变遮光区23的第一遮光材料或者第二遮光材料的密度逐渐减小，即越接近所述遮光区11的部分，其密度越大，而越远离所述遮光区11的部分，其密度越小，并逐渐趋近于0。上述设置使得所述渐变遮光区23的透光率呈一线性渐变趋势。即越接近所述遮光区11的部分，透光率越大，而越远离所述遮光区11的部分，透光率越小。
请一并参阅图5，图5为使用图3所示的框胶固化之光罩于液晶显示面板制作中进行照射的示意图。
所述液晶显示面板包括第一基板31（譬如为TFT基板）和第二基板32（譬如为CF基板），而所述第一基板31上涂覆有框胶33，所述框胶33位于所述第一基板31的非显示区和显示区(图未标示)交汇处，并环绕所述显示区。
将所述第一基板31和第二基板32贴合后，向所述框胶33圈定的显示区注入液晶，形成液晶层34。之后，对所述框胶33进行固化处理。具体作法为提供图3所示的光罩10，使得所述光罩10的遮光区11对应所述第一基板31的显示区，所述光罩10的透光区12对应所述第一基板31的非显示区，此时所述光罩的渐变遮光区13对准所述第一基板31上的框胶33。
接着，对注入液晶后的第一基板31进行曝光，譬如以紫外线照射。由于所述光罩10在对应框胶33处具有渐变遮光区13，光线在照射到所述渐变遮光区13时，仅有部分的光线能够透过，大幅减少了光线因绕射而进入所述第一基板31的显示区的照射量，譬如图4中标示的照射程度M1所示。显然，相较于先前技术，利用本发明之光罩，进入液晶层34的紫光线量少得多，影响到的液晶层34的范围也小得多，紫外线几乎不会照射到聚合物单体，因此可以避免聚合物单体提前发生聚合反应。
而除了透过所述渐变遮光区13直接入射的光线之外，光线亦可透过所述透光区12绕射至所述框胶33。通过控制适合的曝光时间，可以使得所述框胶33完全固化，以粘接所述第一基板31和第二基板32，同时又保护了对应显示区的聚合物单体不会受到光线的照射，避免了聚合物单体提前发生聚合反应，在后续对液晶层34进行配向过程中，可保持液晶层34内预倾角一致，进而保证液晶显示器的显示效果。
请参阅图6，图6为使用图4所示的框胶固化之光罩于液晶显示面板制作中进行照射的示意图。
将所述第一基板31和第二基板32贴合后，向所述框胶33圈定的显示区注入液晶，形成液晶层34。之后，对所述框胶33进行固化处理。具体作法为：提供图4所示的光罩10，使得所述光罩10的遮光区11对应所述第一基板31的显示区，所述光罩10的透光区12对应所述第一基板31的非显示区，此时所述光罩的渐变遮光区23对准所述第一基板31上的框胶33。
接着，对注入液晶后的第一基板31进行曝光，譬如以紫外线照射。由于所述光罩10在对应框胶33处具有渐变遮光区23，光线在照射到所述渐变遮光区23时，仅有部分的光线能够透过，大幅减少了光线因绕射而进入所述第一基板31的显示区的照射量，譬如图6中标示的照射程度M2所示。显然，相较于先前技术，利用本发明之光罩，进入液晶层34的紫光线量少得多，影响到的液晶层34的范围也小得多，紫外线几乎不会照射到聚合物单体，因此可以避免聚合物单体提前发生聚合反应。
而除了透过所述渐变遮光区23直接入射的光线之外，光线亦可透过所述透光区12绕射至所述框胶33。通过控制适合的曝光时间，可以使得所述框胶33完全固化，以粘接所述第一基板31和第二基板32，同时又保护了对应显示区的聚合物单体不会受到光线的照射，避免了聚合物单体提前发生聚合反应，在后续对液晶层34进行配向过程中，可保持液晶层34内预倾角一致，进而保证液晶显示器的显示效果。
图7为根据本发明的较佳实施例之液晶显示面板制作方法的流程示意图。
在步骤S701中，提供第一基板31、第二基板32以及光罩10，请一并参阅图4。关于所述光罩10的具体结构以及功能描述请参阅上文，此处不再赘述。
所述第一基板31上涂覆有框胶33。而所述光罩10包括使用中会对应液晶显示面板之显示区的遮光区11，在使用中会对应液晶显示面板之非显示区的透光区12，所述遮光区11与透光区12交汇处还包括一渐变遮光区13，所述渐变遮光区13连接所述遮光区11，且在使用中会对应框胶33。在本发明中，所述渐变遮光区13为一体成型。
在步骤S702中，贴合所述第一基板31和第二基板32，将所述光罩10置于第一基板31上方，并使得所述渐变遮光区13对应所述框胶33。
在步骤S703中，对所述第一基板31和第二基板32例如以紫外线进行曝光以使得所述框胶33固化，以粘接所述第一基板31和第二基板32。
在曝光过程中，经由所述渐变遮光区13能够使对应的光线(譬如紫外线)的透射率相较于所述透光区12降低预定比率，该预定比率的范围较佳为40%至60%，譬如所述渐变遮光区13对应的光线的透射率为50%，即仅使得一半的光线透过。
除了透过所述渐变遮光区13直接入射的光线之外，光线亦可透过所述透光区12绕射至所述框胶33。通过控制适合的曝光时间，可以使得所述框胶33完全固化，以粘接所述第一基板31和第二基板32，同时又保护了对应显示区的聚合物单体不会受到光线的照射，避免聚合物单体提前发生聚合反应，在后续配向过程中，可保持液晶层内的预倾角一致，进而保证液晶显示器的显示效果。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种框胶固化之光罩，包括遮光区和与遮光区相邻的透光区，其特征在于：所述遮光区与透光区交汇处还包括一渐变遮光区，
所述渐变遮光区连接所述光罩的遮光区，且所述渐变遮光区为一体成型，在使用所述光罩曝光时，所述渐变遮光区使得对应的光的透射率低于所述透光区的透射率而高于所述遮光区的透射率。
2.根据权利要求1所述的框胶固化之光罩，其特征在于：所述光罩的遮光区由第一遮光材料形成，所述渐变遮光区亦由第一遮光材料形成，且所述渐变遮光区的第一遮光材料的密度小于所述遮光区的第一遮光材料的密度。
3.根据权利要求1所述的框胶固化之光罩，其特征在于：所述遮光区由第一遮光材料形成，而所述渐变遮光区由第二遮光材料形成，该第二遮光材料之透射率比该第一遮光材料高。
4.根据权利要求1所述的框胶固化之光罩，其特征在于：随着与所述遮光区距离的增加，所述渐变遮光区的密度逐渐减小，以使得所述渐变遮光区的透光率呈一线性渐变趋势。
5.根据权利要求3所述的框胶固化之光罩，其特征在于：所述第一遮光材料为金属铬，而所述第二遮光材料为硅钼化合物或者铬化合物。
6.一种液晶显示面板的制作方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
提供第一基板、第二基板以及光罩，其中所述第一基板上涂
覆有框胶，所述框胶环绕一显示区；所述光罩包括遮光区和与遮光区相邻的透光区，所述遮光区与透光区交汇处还包括一渐变遮光区，所述渐变遮光区连接所述光罩的遮光区，且所述渐变遮光区为一体成型；
贴合所述第一基板和第二基板，将所述光罩置于第一基板上方，并使得所述渐变遮光区对准所述框胶；
对贴合后的第一基板和第二基板进行曝光以使得所述框胶固化，以粘接所述第一基板和第二基板，其中所述渐变遮光区使得对应的光的透射率低于所述透光区的透射率而高于所述遮光区的透射率。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于：对贴合后的第一基板和第二基板进行曝光以使得所述框胶固化的过程中，所述渐变遮光区使得光线仅能够照射至所述框胶且不会照射至所述显示区对应的液晶分子；并通过控制曝光时间使得所述框胶完全固化。
8.根据权利要求6所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于：所述光罩的遮光区由第一遮光材料形成，所述渐变遮光区亦由第一遮光材料形成，且所述渐变遮光区的第一遮光材料的密度小于所述遮光区的第一遮光材料的密度。
9.根据权利要求6所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于：所述遮光区由第一遮光材料形成，而所述渐变遮光区由第二遮光材料形成，该第二遮光材料之透射率比该第一遮光材料高。
10.根据权利要求6所述的液晶显示面板的制作方法，其特征在于：随着与所述遮光区距离的增加，所述渐变遮光区的密度逐渐减小，以使得所述渐变遮光区的透光率呈一线性渐变趋势。
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