CN104330926A - 显示基板及其制作方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示基板及其制作方法、显示面板。所述显示基板包括衬底基板，还包括位于所述衬底基板上方的保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物，其中，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。本发明以一道工序同步完成保护层和隔垫物的制作，降低了成本，缩短了制作周期。并且保护层和隔垫物形成为一个整体，有效避免了隔垫物迁移、掉落，从而避免了显示基板成盒后可能导致的取向膜划伤、显示云纹等不良现象。

Description

显示基板及其制作方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板及其制作方法、以及包括该显示基板的显示面板。
背景技术
现有液晶显示面板(LCD)主要包括：阵列基板(TFT基板)、彩膜基板(CF基板)、液晶以及驱动模块等。对于ADS模式的显示面板，其彩膜基板的结构如图1所示。衬底基板1的一侧设置有电极层6，用于释放静电，衬底基板1的另一侧依次设置有黑矩阵2、彩色滤光层(包括红色亚像素31、绿色亚像素32和蓝色亚像素33)、保护层4以及隔垫物5。
其中，保护层4不仅能够对黑矩阵2和彩色滤光层起到保护作用，还可以降低段差，起到平坦化的作用，以保证隔垫物5坐落在平整的平面上。隔垫物5起支撑作用，用于支撑阵列基板与彩膜基板，以保持足够的空间填充液晶。
在传统的彩膜基板的制作工艺中，衬底基板1先完成电极层6的制作，然后进行黑矩阵2和彩色滤光层的制作，之后再进行保护层4和隔垫物5的制作。
图2是现有技术中制作保护层4和隔垫物5的过程示意图。首先在半成品基板10的表面涂布一层均匀的保护层光阻40，通过烘烤后制成保护层4。然后涂布隔垫物光阻50，通过掩膜板9进行曝光、显影后，得到隔垫物5。在图2中，标号7表示涂胶喷头，标号8表示显影喷头。
可以看出，现有技术中需要两套工序来分别完成保护层4和隔垫物5的制作，成本高、且制作周期长。此外，由于隔垫物5坐落在保护层4上，有迁移、掉落的风险，成盒后容易造成取向膜划伤、云纹等显示不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示基板及其制作方法、显示面板，以缩短显示基板的制作周期、并有效避免由于隔垫物迁移和掉落带来的显示不良问题。
为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供一种显示基板，所述显示基板包括衬底基板，还包括位于所述衬底基板上方的保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物，其中，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
优选地，所述保护层和所述隔垫物由透明树脂材料制成。
优选地，所述隔垫物包括主隔垫物和次隔垫物，所述主隔垫物从所述保护层的上表面凸起的高度大于所述次隔垫物从所述保护层的上表面凸起的高度。
优选地，所述显示基板还包括依次形成在所述衬底基板和所述保护层之间的黑矩阵和彩色滤光层。
优选地，所述隔垫物的位置对应于所述黑矩阵的位置。
优选地，所述显示基板还包括形成在所述衬底基板和所述保护层之间的薄膜晶体管阵列。
优选地，所述隔垫物的位置对应于所述显示基板的非透光区域。
作为本发明的第二个方面，还提供一种显示基板的制作方法，
所述制作方法包括：提供衬底基板；
在所述衬底基板上依次形成黑矩阵和彩色滤色层；
在所述彩色滤色层的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
或者，所述制作方法包括：提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成薄膜晶体管和像素电极；
在所述薄膜晶体管的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
优选地，所述同步形成保护层和隔垫物的步骤包括：
涂布光阻层；
使用半色调掩膜板对所述光阻层进行曝光；
对曝光后的光阻层进行显影，得到保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物。
优选地，所述显示基板包括显示区和外围区，所述半色调掩膜板包括对应于所述显示区内的用于形成所述保护层的第一区域、对应于所述显示区内的用于形成所述隔垫物的第二区域、以及对应于所述外围区的第三区域，
所述光阻层为负性光阻层，所述第一区域的透光率大于0％且小于100％，所述第二区域的透光率为100％，所述第三区域的透光率为0％。
优选地，所述显示基板包括显示区和外围区，所述半色调掩膜板包括对应于所述显示区内的用于形成所述保护层的第一区域、对应于所述显示区内的用于形成所述隔垫物的第二区域、以及对应于所述外围区的第三区域，
所述光阻层为正性光阻层，所述第一区域的透光率大于0％且小于100％，所述第二区域的透光率为0％，所述第三区域的透光率为100％。
作为本发明的第三个方面，还提供一种显示面板，所述显示面板包括本发明所提供的上述显示基板。
本发明以一道工序同步完成保护层和隔垫物的制作，降低了成本，缩短了制作周期。并且保护层和隔垫物形成为一个整体，有效避免了隔垫物迁移、掉落，从而避免了显示基板成盒后可能导致的取向膜划伤、显示云纹等不良现象。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1是现有ADS彩膜基板的结构示意图；
图2是现有显示基板的制作过程示意图；
图3是本发明实施例提供的ADS彩膜基板的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的显示基板的制作过程示意图；
图5是本发明实施例中半色调掩膜板的示意图；
图6是本发明实施例提供的ADS彩膜基板的制作过程示意图。
在附图中，1：衬底基板；10：半成品基板；2：黑矩阵；31：红色亚像素；32：绿色亚像素；33：蓝色亚像素；4、4’：保护层；40：保护层光阻；5、5’：隔垫物；50：隔垫物光阻；6：电极层；7：涂胶喷头；8：显影喷头；9：掩膜板；9’：半色调掩膜板；90：光阻层；901：第一区域；902：第二区域；903：第三区域。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明首先提供一种显示基板，如图3中所示，所述显示基板包括衬底基板1，还包括位于衬底基板1上方的保护层4’和与保护层4’形成为一体的隔垫物5’，其中，隔垫物5’从保护层4’的上表面凸起。
本发明中提到的“上、下”方向均是指图3中所标示的“上、下”方向。
本发明可以通过一道工序同步完成保护层4’和隔垫物5’的制作。例如，可以采用半色调掩膜板同步制成保护层4’和隔垫物5’，不仅缩短了制作周期，还可以降低生产成本。
并且，保护层4’和隔垫物5’形成为一个整体，有效避免了隔垫物5’迁移、掉落，从而避免了显示基板成盒后可能导致的取向膜划伤、显示云纹等不良现象。
在本发明中，保护层4’和隔垫物5’可以由透明树脂材料制成，所述透明树脂材料为光阻材料。具体地说，制成一体化的保护层4’和隔垫物5’的材料可以采用与现有技术中制作保护层的材料或者制作隔垫物的材料相同。并且，由于保护层4’和隔垫物5’同步形成，能够在一定程度上减少对光阻材料的消耗，节约成本。
隔垫物5’包括主隔垫物和次隔垫物，所述主隔垫物从保护层4’的上表面凸起的高度大于所述次隔垫物从保护层4’的上表面凸起的高度。本发明中的显示基板可以是阵列基板，也可以是彩膜基板。当阵列基板和彩膜基板进行对盒时，所述主隔垫物用于支撑盒厚，所述次隔垫物用于缓冲外力产生的形变，以避免对显示面板造成损害。
当所述显示基板用作彩膜基板时，如图3中所示，所述显示基板还包括依次形成在衬底基板1和保护层4’之间的黑矩阵2和彩色滤光层，所述彩色滤光层包括红色亚像素31、绿色亚像素32和蓝色亚像素33。基于ADS模式的彩膜基板，出于释放静电的目的，在衬底基板1的另一侧还设置有电极层6。
优选地，隔垫物5’的位置对应于黑矩阵2的位置，以增大显示区域的透光率。
当所述显示基板用作阵列基板时，所述显示基板还包括形成在衬底基板1和保护层4’之间的薄膜晶体管阵列，所述薄膜晶体管阵列用于控制各个像素的打开状态，配合彩色滤光层实现彩色显示。
优选地，隔垫物5’的位置对应于所述显示基板(这里指阵列基板)的非透光区域，所述非透光区域指像素之间的布线区域、薄膜晶体管所在的区域等。
本发明还提供了一种显示基板的制作方法，对于制作彩膜基板来说，所述制作方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上依次形成黑矩阵和彩色滤色层；
在所述彩色滤光层的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
或者，对于制作阵列基板来说，所述制作方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成薄膜晶体管和像素电极；
在所述薄膜晶体管的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
本发明通过一道工序，同时制作完成具有一体化结构的保护层及隔垫物。只需涂布一层透明光阻层，节约了成本，缩短了制作周期。通过本发明方法得到的隔垫物与保护层形成为一个整体，有效规避了隔垫物迁移及掉落的发生，从而较好地预防了显示面板对盒后取向膜划伤、显示云纹等不良显示现象。
具体地，所述同步形成保护层和隔垫物的步骤包括：
涂布光阻层；
使用半色调掩膜板对所述光阻层进行曝光；
对曝光后的光阻层进行显影，得到保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物。
例如在图4中，首先使用涂胶喷头7在半成品基板10上涂布一层光阻层90。这里的半成品基板10可以是半成品阵列基板(在衬底基板上制作了薄膜晶体管阵列)，也可以是半成品彩膜基板(在衬底基板上制作了黑矩阵和彩色滤光层)。
然后，采用半色调掩膜板9’对涂布完成的光阻层90进行曝光。
最后，使用显影喷头8对曝光后的光阻层进行显影以及烘干等工序，得到形成为一体化结构的保护层4’和隔垫物5’。
图5是本发明实施例中半色调掩膜板9’的平面示意图。所述显示基板包括显示区和外围区，因此，半色调掩膜板9’包括对应于所述显示区内的用于形成保护层4’的第一区域901、对应于所述显示区内的用于形成隔垫物5’的第二区域902、以及对应于所述外围区的第三区域903。
当光阻层90为负性光阻层时，曝光后的光阻部分不溶于弱碱性显影液。因此，第一区域901的透光率大于0％且小于100％，用于曝光显影后形成具有一定厚度的保护层4’；第二区域902的透光率为100％，曝光显影后保留，形成隔垫物5’；第三区域903的透光率为0％，曝光显影后全部去除，对应于显示基板的空置区。
当光阻层90为正性光阻层时，未被曝光的光阻部分不溶于弱碱性显影液。因此，第一区域901的透光率大于0％且小于100％，用于曝光显影后形成具有一定厚度的保护层4’；第二区域902的透光率为0％，曝光显影后保留，形成隔垫物5’；第三区域903的透光率为100％，曝光显影后全部去除，对应于显示基板的空置区。
在本发明中，可以根据具体需要得到的保护层4’的厚度来确定半色调掩膜板9’的第一区域901的透光率。
例如，如果需要使保护层4’的膜厚为1.5μm，隔垫物5’的高度为2.8μm。暂不考虑光阻层90经过曝光后的损耗(实际生产中有损耗，但可根据生产经验对特定情况进行补助，这在实际制作中很好掌控)，以负性光阻层为例，可以将半色调掩膜板9’的第二区域902的透光率设置为100％，曝光后的总厚度约为4.3μm(1.5μm+2.8μm)，其中隔垫物5’凸出保护层4’的高度为2.8μm。而第一区域901的透光率应该设置为1.5/4.3＝34.88％，第三区域903的透光率设置为0％。
对此，首先在半成品基板10上均匀涂布4.3μm的光阻，使用半色调掩膜板9’进行曝光后，由于各区域的透光率不同，显影后各区域留下来的膜厚不同。形成隔垫物5’的第二区域留下4.3μm，形成保护层4’的第一区域901留下1.5μm，第三区域903无光阻。而隔垫物5’的实际高度为2.8μm。
图6是本发明应用于ADS彩膜基板的制作过程示意图。首先在衬底基板1的下方制作一层用于释放静电的电极层6，然后在衬底基板1的上方依次制作黑矩阵2、红色亚像素31、绿色亚像素32、以及蓝色亚像素33，最后采用上述方法制作具有一体化结构的保护层4’和隔垫物5’。
与现有技术中隔垫物单独坐落在保护层上相比，本发明中保护层4’与隔垫物5’形成为一个整体，不会出现隔垫物5’迁移、掉落等现象，也可避免显示面板成盒后的划伤、云纹等显示不良问题。
本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括本发明所提供的显示基板。所述显示基板可以是阵列基板或者彩膜基板，形成为一体化结构的保护层和隔垫物可以制作在所述阵列基板以及所述彩膜基板中的任意一者上。
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 (13)

1.一种显示基板，包括衬底基板，其特征在于，所述显示基板还包括位于所述衬底基板上方的保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物，其中，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述保护层和所述隔垫物由透明树脂材料制成。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和次隔垫物，所述主隔垫物从所述保护层的上表面凸起的高度大于所述次隔垫物从所述保护层的上表面凸起的高度。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括依次形成在所述衬底基板和所述保护层之间的黑矩阵和彩色滤光层。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物的位置对应于所述黑矩阵的位置。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括形成在所述衬底基板和所述保护层之间的薄膜晶体管阵列。
7.根据权利要求6所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物的位置对应于所述显示基板的非透光区域。
8.一种显示基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上依次形成黑矩阵和彩色滤色层；
在所述彩色滤色层的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
9.一种显示基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成薄膜晶体管和像素电极；
在所述薄膜晶体管的上方同步形成保护层和隔垫物，所述保护层和所述隔垫物形成为一体，所述隔垫物从所述保护层的上表面凸起。
10.根据权利要求8或9所述的制作方法，其特征在于，所述同步形成保护层和隔垫物的步骤包括：
涂布光阻层；
使用半色调掩膜板对所述光阻层进行曝光；
对曝光后的光阻层进行显影，得到保护层和与所述保护层形成为一体的隔垫物。
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述显示基板包括显示区和外围区，所述半色调掩膜板包括对应于所述显示区内的用于形成所述保护层的第一区域、对应于所述显示区内的用于形成所述隔垫物的第二区域、以及对应于所述外围区的第三区域，
所述光阻层为负性光阻层，所述第一区域的透光率大于0％且小于100％，所述第二区域的透光率为100％，所述第三区域的透光率为0％。
12.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述显示基板包括显示区和外围区，所述半色调掩膜板包括对应于所述显示区内的用于形成所述保护层的第一区域、对应于所述显示区内的用于形成所述隔垫物的第二区域、以及对应于所述外围区的第三区域，
所述光阻层为正性光阻层，所述第一区域的透光率大于0％且小于100％，所述第二区域的透光率为0％，所述第三区域的透光率为100％。
13.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的显示基板。
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