CN108663854A - 显示基板的制备方法及液晶设备的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示基板的制备方法及液晶设备的制备方法，属于液晶天线和显示技术领域本发明的显示基板的制备方法，包括：在基底上依次沉积金属材料层和光刻胶材料层，形成包括金属图案和位于金属图案上方的光刻胶图案的图形；在任意两相邻的金属图案之间形成遮光材料；其中，遮光材料与光刻胶图案的亲疏液性相反；对遮光材料进行固化，形成遮光图案，以使遮光图案的厚度与金属图案的厚度相同，并去除光刻胶图案。通过选用亲疏液性相反的光刻胶图案和遮光材料，利用二者的排斥力，以使在滴注遮光材料时，遮光材料能够完全滴注在相邻的金属图案之间，此时，只要控制好遮光材料的量，即可使得所滴注的遮光材料在固化之后与金属图案的厚度相同。

Description

显示基板的制备方法及液晶设备的制备方法

技术领域

本发明属于液晶天线和显示技术领域，具体涉及一种显示基板的制备方法及液晶设备的制备方法。

背景技术

随着现代通讯的迅速发展及智能应用的普及，人们对通讯的要求越来越高，尤其对移动通信、飞机、车船等的通信要求越来越高，相应的要求卫星天线能够满足人们快速、精准、智能通讯的要求。移动卫星通讯一般通过低轨道地球卫星实现，当设备发生位置移动时，为了可以继续接收到信息，相应的卫星天线需要移动较大的角度，来匹配设备的位置移动。传统抛物面反射卫星天线由于体积较大、对机械损伤敏感、高的维护费用，在移动卫星通讯领域应用有限。而近年来发展的智能平板天线，由于可以方便集成在汽车车顶、飞机、轮船等移动设备上，同时无机械移动部件、成本低等优点，在移动卫星通讯领域具有广泛的应用前景。液晶天线就是一种性能优异的智能平板天线，它主要通过控制液晶分子方向，利用液晶的介电各向异性，从而控制相位差，使天线有方向性的接受某一个频段信号，而屏蔽其他波段信号。液晶天线接受信号一般处于微波段，12～30GHz。为了使液晶在高频下具有较大的介电各向异性及较小的介电损耗，一般需要选用双折射率较大的液晶，此种液晶一般含有光稳定性较差的液晶单体，即在UV及可见光照射下，液晶性能会发生变化，从而影响天线性能。为解决该问题，可以通过在液晶天线上下基板金属图案之间设计遮光图案(例如：BM；黑矩阵)防止制程及使用过程中UV及可见光对其性能的影响。

目前需要通过增加一张BM Mask(黑矩阵掩模板)来形成BM图案，同时BM涂覆时，由于基板上的金属图案已经形成，并且较厚，因此会使得BM涂覆厚度不均，在金属图案之间形成的BM厚度一般大于金属厚度，从而使后续涂覆配向层(PI)后，配向层厚度不均，导致配向层附近液晶取向紊乱，影响液晶天线性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高性能的显示基板的制备方法及液晶设备的制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板的制备方法，包括：

在基底上依次沉积金属材料层和光刻胶材料层，并通过构图工艺形成包括金属图案和位于所述金属图案上方的光刻胶图案；

在任意两相邻的所述金属图案之间形成遮光材料；其中，所述遮光材料与所述光刻胶图案的亲疏液性相反；

对所述遮光材料进行固化，形成遮光图案，以使所述遮光图案的厚度与所述金属图案的厚度相同，并去除所述光刻胶图案。

优选的是，所述对所述遮光材料进行固化，包括：采用光照的方式对所述遮光材料进行固化。

进一步优选的是，所述光刻胶包括：能够在光照条件下亲液性和疏液性相互转换的材料。

优选的是，所述遮光材料包括分子主链上含有疏水基团的炭黑材料。

进一步优选的是，所述疏水基团包括：烃基或者酯基。。

在所述对所述遮光材料进行固化，形成遮光图案，以使遮光图案的厚度与所述金属图案的厚度相同，并去除所述光刻胶图案的步骤之后，还包括：

形成配向层的步骤。

优选的是，所述液晶天线基板用作液晶天线的上基板，所述金属图案为接地电极。

优选的是，在所述在基底上依次沉积金属材料层和光刻胶材料层，并通过构图工艺形成金属图案和位于所述金属图案上方的光刻胶图案的步骤之前，还包括：

在基底上背离待形成金属图案的侧面上，通过构图工艺形成包括天线辐射贴片层图形；

在所述天线辐射贴片层背离所述基底的一侧形成保护层。

优选的是，所述液晶天线基板用作液晶天线的下基板，所述金属图案包括微带线。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶设备的制备方法，包括上述的显示基板的制备方法。

优选的是，所述液晶设备为液晶天线；所述显示基板为所述液晶天线的上基板；所述制备方法还包括：

将所述为所述液晶天线的上基板与下基板对盒，并在盒内填充液晶的步骤；或者，

所述液晶天线基板为所述液晶天线的下基板；所述制备方法还包括：

将所述为所述液晶天线的下基板与上基板对盒，并在盒内填充液晶的步骤。

优选的是，所述在盒内填充液晶的方式包括ODF或者灌晶。

附图说明

图1为本发明的实施例1的液晶天线基板的制备方法的流程图；

图2为本发明的实施例1的液晶天线基板的制备方法的工艺流程图；

图3为本发明的实施例2的液晶天线基板的制备方法的流程图；

图4为本发明的实施例5的液晶天线基板的制备方法中的步骤一的工艺流程图；

图5为本发明的实施例3的液晶天线基板的制备方法的流程图。

其中附图标记为：10、基底；1、金属材料层；2、光刻胶材料层；3、遮光材料；4、配向层；5、金属图案掩模板；11、金属图案；21、光刻胶图案；31、遮光图案。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

结合图1和2所示，本实施例提供一种显示基板的制备方法，该制备方法特别适用于液晶天线基板的制备，当然也可以用于彩膜基板或者COA(Color On Array)基板的制备；在以下实施例中均是以显示基板为液晶天线基板进行说明的，该液晶天线基板的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、在基底10上依次沉积金属材料层1和光刻胶材料层2，并通过构图工艺形成包括金属图案11和位于所述金属图案11上方的光刻胶图案21。

在该步骤中，将光刻胶材料层2形成在金属材料层1上后，在光刻胶材料层2上方设置掩膜版进行曝光，之后将曝光部分的光刻胶材料融掉，保留非曝光区的光刻胶材料，以形成光刻胶图案21；当然，在该步骤中采用剥离的方式，将曝光部分的光刻胶材料去除。

步骤二、在任意两相邻的金属图案11之间形成遮光材料3；其中，遮光材料3与光刻胶图案21的亲疏液性相反，也即，当遮光材料3为疏水性(亲油性)材料时，光刻胶图案21的材料性质则为亲水性(疏油性)材料；当遮光材料3为亲水性(疏油性)材料时，光刻胶图案21的材料性质则为疏水性(亲油性)材料。

在本实施例中，利用遮光材料3与光刻胶图案21的亲疏液性相反的特性，使得在向形成有金属图案11和光刻胶图案21的基底10上滴注遮光材料3时，光刻胶图案21和遮光材料3之间产生排斥力，以便遮光材料3完全滴注在相邻的金属图案11之间，此时，只要控制好遮光材料3的量，即可使得所滴注的遮光材料3在固化之后与金属图案11的厚度相同，而且与现有技术中相比还可以省略一张用于制备遮光图案31的掩膜版，从而可以降低成本。

步骤三、对所述遮光材料3进行固化，形成遮光图案31，以使遮光图案31的厚度与金属图案11的厚度相同，并去除所述光刻胶图案21。

由于在本实施例中，通过选用亲疏液性相反的光刻胶图案21和遮光材料3，利用二者的排斥力，以使在滴注遮光材料3时，遮光材料3能够完全滴注在相邻的金属图案11之间，此时，只要控制好遮光材料3的量，即可使得所滴注的遮光材料3在固化之后与金属图案11的厚度相同，因此，在之后形成配向层4时，配向层4表面平整，具有较好的取向效果，从而制备出一种高性能的液晶天线基板。同时，在本实施例中只是选用了一种亲疏液性与遮光材料3不同的光刻胶图案21，并没有增加额外的工艺步骤，故本实施例中的液晶天线基板的生产成本较低。

实施例2：

本实施例提供一种液晶天线基板的制备方法，其中，液晶天线基板中所使用的光刻胶为能够在光照条件下亲液性和疏液性相互转换的材料，也即，当光刻胶具有亲液性时，在被光照射后变为了疏液性；或者，当光刻胶具有疏液性时，在被光照射后变为了亲液性。以本实施例中所采用的遮光材料3为黑矩阵材料(BM油墨)为例对本实施例中的制备方法进行说明，其中，黑矩阵材料包括：分子主链上含有疏水基团的炭黑材料(以下简称炭黑材料)。其中，疏水基团包括：烃基或者酯基；当然，本实施例中的遮光材料3并不局限于黑矩阵材料，也可以为其他具有遮光性质的绝缘材料。

结合图3所示，以下对本实施例中的液晶天线基板的制备方法进行具体说明。

步骤一、如图4所示，在基底10上依次沉积金属材料层1和光刻胶材料层2，此时光刻胶材料具有亲水性；通过金属图案掩模板5对光刻胶层进行曝光(具体可以采用UV光照)，以使位于曝光区的光刻胶材料由亲水性变为疏水性，之后去除位于曝光区的光刻胶材料，以及位于曝光区的金属材料，形成金属图案11和位于所述金属图案11上方的光刻胶图案21，此时光刻胶图案21由于未被曝光，因此仍然具有亲水性。

步骤二、在基底10上具有金属图案11和光刻胶图案21的一侧滴注BM油墨，由于金属图案11上方光刻胶图案21为亲水性，BM油墨为疏水性，二者相互排斥，所以炭黑材料全部进入金属图案11之间无光刻胶图案21的缝隙中，而光刻胶图案21上方无残留的炭黑材料；此时，只要控制好炭黑材料的量，即可使得所滴注的炭黑材料固化之后与金属图案11的厚度相同，而且与现有技术中相比还可以省略一张用于制备遮光图案31的掩膜版，从而可以降低成本。

步骤三、通过光照，使金属图案11之间炭黑材料固化形成遮光图案31，也即形成黑矩阵(BM)图案；之后，将金属图案11上方的光刻胶图案21去除，从而制成金属图案11和遮光图案31厚度一致液晶天线基板。

由于炭黑材料未固化时仍具有流动性，固化后可以保证遮光图案31的高度与相邻金属图案11的高度一直，从而避免形成遮光图案31的高度与相邻金属图案11的高度不同，出现不平整的问题。

在此需要说明的是，在通过光照固化炭黑材料时，光可以直接照射至光刻胶图案21和炭黑材料的表面；此时，由于炭黑材料在未被固化之前其厚度要高于地电极的厚度的，也即会有部分与光刻胶图案21接触的，而在步骤三中，光刻胶图案21由于被光照由之前的亲水性变为了疏水性，这样一来，使得光刻胶图案21与炭黑材料均为疏水性，防止炭黑材料在固化时，亲水性的光刻胶图案21与疏水性的炭黑材料相互排斥，造成炭黑材料中间高周边低，出现不平整的问题。

当然，也可以在对炭黑材料固化时采用掩膜版将光刻胶图21遮挡住，仅对炭黑材料固化形成遮光图案31。

步骤四、在形成有遮光图案31的基底10上形成配型层，此时配向层4表面平整，具有较好的取向效果，从而制备出一种高性能的液晶天线基板。

实施例3：

本实施例提供了一种液晶基板的制备方法，该液晶天线基板用作液晶天线的上基板，也即，基底10上的金属图案11为地电极。本实施例中所使用的光刻胶和遮光材料3与实施例1或2中的相同，只是在实施例中以所使用的光刻胶和遮光材料3与实施例2中的相同为例进行说明。

结合图5所示，以下对本实施例中的液晶天线基板的制备方法进行具体说明。

步骤一、在基底10上沉积第一金属材料层1，并通过构图工艺形成包括辐射贴片层的图形。

步骤二、在步骤一中所形成辐射贴片层之上形成一层绝缘层，作为辐射贴片层的保护层。

步骤三、将基底10翻面，在基底10背离辐射贴片层的侧面上依次沉积第二金属材料层1和光刻胶材料层2，此时光刻胶材料具有亲水性；通过地电极掩模板对光刻胶层进行曝光(具体可以采用UV光照)，以使位于曝光区的光刻胶材料由亲水性变为疏水性，之后去除位于曝光区的光刻胶材料，以及位于曝光区的第二金属材料，形成地电极和位于地电极上方的光刻胶图案21，此时光刻胶图案21由于未被曝光，因此仍然具有亲水性。

步骤四、在基底10上具有地电极和光刻胶图案21的一侧滴注BM油墨，由于地电极上方光刻胶图案21为亲水性，炭黑材料为疏水性，二者相互排斥，所以炭黑材料全部进入地电极之间无光刻胶图案21的缝隙中，而光刻胶图案21上方无残留的炭黑材料；此时，只要控制好炭黑材料的量，即可使得所滴注的炭黑材料在固化之后与地电极的厚度相同，而且与现有技术中相比还可以省略一张用于制备遮光图案31的掩膜版，从而可以降低成本。

步骤五、通过光照，使地电极之间炭黑材料固化形成遮光图案311，也即形成黑矩阵(BM)图案；之后，将地电极上方的光刻胶图案21去除，从而制成地电极和遮光图案31厚度一致液晶天线基板。

由于炭黑材料未固化时仍具有流动性，固化后可以保证遮光图案31的高度与相邻金属图案11的高度一直，从而避免形成遮光图案31的高度与相邻金属图案11的高度不同，出现不平整的问题。

在此需要说明的是，在通过光照固化炭黑材料时，光可以直接照射至光刻胶图案21和炭黑材料的表面；此时，由于炭黑材料在未被固化之前其厚度要高于地电极的厚度的，也即会有部分与光刻胶图案21接触的，而在步骤三中，光刻胶图案21由于被光照由之前的亲水性变为了疏水性，这样一来，使得光刻胶图案21与炭黑材料均为疏水性，防止炭黑材料在固化时，亲水性的光刻胶图案21与疏水性的炭黑材料相互排斥，造成炭黑材料中间高周边低，出现不平整的问题。

当然，也可以在对炭黑材料固化时采用掩膜版将光刻胶图21遮挡住，仅对炭黑材料固化形成遮光图案31。

步骤六、在形成有遮光图案31的基底10上形成配向层4，此时配向层4表面平整，具有较好的取向效果，从而制备出一种高性能的液晶天线基板。

相应的，本实施例还提供了一种液晶天线基板的制备方法，该液晶天线基板用作液晶天线的下基板，也即，基底10上的金属图案11为微带线。本实施例中所使用的光刻胶和遮光材料3与实施例1或2中的相同，且形成的工艺也是大致相同的，故在此不再详细描述。

相应的，本实施例中还提供了一种液晶设备的制备方法，该液晶设备可以为液晶天线，也可以为液晶显示装置，还可以为液晶移相器等，在本实施例中以液晶设备为液晶天线为例进行说明，该液晶天线的制备方法包括采用实施例1或2中的方法形成上基板和/或下基板的步骤。优选的是，采用前述的方法形成上基板和下基板，之后将上基板具有地电极的一侧和下基板具有微带线的一侧对盒，并通过ODF或灌晶方式在盒内填充液晶，盒的周边使用封框胶进行密封，以形成液晶天线。

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 (12)

1.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：

在基底上依次沉积金属材料层和光刻胶材料层，并通过构图工艺形成包括金属图案和位于所述金属图案上方的光刻胶图案；

在任意两相邻的所述金属图案之间形成遮光材料；其中，所述遮光材料与所述光刻胶图案的亲疏液性相反；

对所述遮光材料进行固化，形成遮光图案，以使所述遮光图案的厚度与所述金属图案的厚度相同，并去除所述光刻胶图案。

2.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述对所述遮光材料进行固化，包括：采用光照的方式对所述遮光材料进行固化。

3.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述光刻胶包括：能够在光照条件下亲液性和疏液性相互转换的材料。

4.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述遮光材料包括分子主链上含有疏水基团的炭黑材料。

5.根据权利要求4所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述疏水基团包括：烃基或者酯基。

6.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，在所述对所述遮光材料进行固化，形成遮光图案，以使遮光图案的厚度与所述金属图案的厚度相同，并去除所述光刻胶图案的步骤之后，还包括：

形成配向层的步骤。

7.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述显示基板用作液晶天线的上基板，所述金属图案为接地电极。

8.根据权利要求7所述的显示基板的制备方法，其特征在于，在所述在基底上依次沉积金属材料层和光刻胶材料层，并通过构图工艺形成金属图案和位于所述金属图案上方的光刻胶图案的步骤之前，还包括：

在基底上背离待形成金属图案的侧面上，通过构图工艺形成包括天线辐射贴片层图形；

在所述天线辐射贴片层背离所述基底的一侧形成保护层。

9.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述显示基板用作液晶天线的下基板，所述金属图案包括微带线。

10.一种液晶设备的制备方法，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的显示基板的制备方法。

11.根据权利要求10所述液晶设备的制备方法，其特征在于，所述液晶设备为液晶天线；所述显示基板为所述液晶天线的上基板；所述制备方法还包括：

将所述为所述液晶天线的上基板与下基板对盒，并在盒内填充液晶的步骤；或者，

液晶天线基板为所述液晶天线的下基板；所述制备方法还包括：

将所述为所述液晶天线的下基板与上基板对盒，并在盒内填充液晶的步骤。

12.根据权利要求11所述液晶设备的制备方法，其特征在于，所述在盒内填充液晶的方式包括ODF或者灌晶。