CN113741103A - 一种改善tn型tft-lcd显示器不稳定亮点异常的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善TN型TFT‑LCD显示器不稳定亮点异常的方法，该方法为在TN型TFT‑LCD显示器的彩膜基板的透明电极层上覆盖聚苯乙烯绝缘层。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，特别是涉及一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)是目前常见的一种平板显示装置，应用十分广泛。通常，TFT-LCD显示器主要由彩膜基板(Color Filter，CF)和阵列基板夹着液晶组成，阵列基板的电路控制着盒内液晶的偏转，使来自背光源的光线选择性透过进行显示工作。当TFT-LCD显示器通电后，上下电压驱动盒内液晶发生扭曲偏转，形成一种对光的遮挡和通透可控的结构。TFT-LCD显示器生产工序为分别制作阵列基板和彩膜基板，再将阵列基板和彩膜基板进行对盒形成整块显示屏幕，最后将整块显示屏幕切割成若干数量的较小的屏幕。
扭曲向列(Twisted Nematic，TN)型TFT-LCD显示器的彩膜基板包括阵列分布的多个色阻块、分布于色阻块之间的黑矩阵、以及覆盖在色阻块和黑矩阵上的公共电极层；阵列基板通常包括导电走线和TFT开关。TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板和阵列基板对盒后，彩膜基板上的黑矩阵与阵列基板上的导电走线和TFT开关相对设置，并且为了保证显示器整体的厚度均匀性，彩膜基板上通常还设置有隔垫物(Photo Spacer，PS)，PS分布在彩膜基板和阵列基板之间，用来支撑彩膜基板和阵列基板。TN型TFT-LCD显示器的向列相液晶在盒内形成一个90°扭曲结构，施加一定大小的上下电压后，液晶分子垂直排列，扭曲结构消失，去掉电压后，液晶分子恢复到原扭曲排列，因此通过控制外加电压的大小，可控制液晶分子的扭曲程度，从而控制透过屏幕的光亮。TN型TFT-LCD显示器的像素电极设计在TFT面，公共电极设计在CF面，两边膜层最外层都做了一层绝缘层PI，所以盒内是一个垂直电场下的电容结构。在无外加电压下，自然光由TFT面偏光片进入盒内，再经过盒内液晶偏转，最后从CF面偏光片透过射出，形成常态白；在施加外加电压后，盒内大部分液晶都扭曲形成垂直分布，自然光由TFT面偏光片进入盒内，但光进入盒内后无法通过液晶偏转，再经过CF面偏光片射出，形成黑态。
现有的TN型TFT-LCD显示器存在的技术问题为：在施加外加电压后，当盒内存在一种颗粒(particle)并且该颗粒使上下电极导通从而造成短路时，此处的垂直偏转电场就瞬间失效，自然光由TFT面偏光片进入盒内时经过此处的光可以从CF面偏光片透过射出，形成黑态中的一粒像素亮点。TN型TFT-LCD显示器存在这种particle时，在无外力施压的情况下不会使上下电极短路，而在施加外力过程中会造成上下电极短路从而出现的亮点问题，该种情况称之为不稳定亮点异常。在生产TN型TFT-LCD显示器时只要盒内存在particle，就有出现不稳定亮点异常的风险，这是现有的TN型TFT-LCD显示器的设计结构局限造成。
现有的改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的技术方案是在TN型TFT-LCD显示器的生产线上进行管控，防止TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板和阵列基板对盒后在盒内存在particle，但现有的技术方案存在瓶颈：即使提高生产线的空气洁净度等级、生产线上增加检测环节和改进生产工艺也无法保证生产线上的所有产品都为0particle的状态，只要产品内部存在particle，就有出现不稳定亮点异常的风险。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法。该方法可通过现有的生产TN型TFT-LCD显示器的生产工艺和生产线实现。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法，该方法包括：在现有的TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板的结构基础上，在彩膜基板的透明电极层(ITO膜层)上覆盖聚苯乙烯绝缘层(PS绝缘层)。
本发明提供的一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法，该方法能降低TN型TFT-LCD显示器成盒后盒内particle戳穿PI层使TFT面、CF面导通的风险，从而达到改善不稳定亮点异常的目的。
下面结合具体实施例进行说明。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为现有的TN型TFT-LCD显示器的CF基板的结构示意图。
图2为现有的TN型TFT-LCD显示器的盒内存在particle的部位在静止状态下和受挤压状态下的示意图。
图3为本发明一实施例提供的TN型TFT-LCD显示器的CF基板的结构示意图。
图4为本发明一实施例提供的TN型TFT-LCD显示器的盒内存在particle的部位在挤压状态下的示意图。
其中，附图标记为：1.彩膜基板；2.滤光层；21.黑矩阵；22.彩色色阻；3.有机保护层；4.透明电极层；51.隔垫物；52.PS绝缘层；6.阵列基板；7.透明导电薄膜；8.particle。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
现有的TN型TFT-LCD显示器包括阵列基板6和彩膜基板1，阵列基板6和彩膜基板1相对设置。如图1所示，现有的TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板1包括：基板；滤光层2，设于基板上，滤光层2包括黑矩阵21和彩色色阻22；有机保护层3，设于滤光层2上，有机保护层3远离基板的一侧具有相对平坦的表面；透明电极层4，设于有机保护层3上。彩膜基板1上还设置有隔垫物51(PS)，隔垫物51分布在彩膜基板1和阵列基板6之间，用来支撑彩膜基板1和阵列基板6。现有的TN型TFT-LCD显示器的阵列基板6的最外层设置有透明导电薄膜7。
现有的TN型TFT-LCD显示器在保持通电的状态下，如图2(a)中所示，现有的TN型TFT-LCD显示器的盒内存在particle 8的部位在静止状态下，particle8不会使上下电极短路；如图2(b)所示，现有的TN型TFT-LCD显示器的盒内存在particle 8的部位在受到挤压时，particle 8会分别与透明电极层4、透明导电薄膜7接触造成上下电极短路从而出现亮点问题。
TN型TFT-LCD显示器在未通电状态下显示常白，而在通电状态下栅极(Gate)开关打开，信号电压通过沟道送到透明导电薄膜7上的像素电极(P-ITO)，与透明电极层4上的公共电极(V-ITO)间形成偏转电场，控制液晶偏转。P-ITO与V-ITO上面各有一层绝缘的PI层(附图中未显示)，PI层主要是用于液晶分子的配向，PI层的膜厚很薄。当P-ITO与V-ITO间存在particle 8时，通电状态下的TN型TFT-LCD显示器在常规静止状态下时，particle 8并未表现异常；通电状态下的TN型TFT-LCD显示器处于受挤压状态下时，挤压动作使particle 8戳破绝缘的PI层，将P-ITO与V-ITO短接，两个电极之间无法正常形成偏转电场，导致亮点不良的发生。这就是不稳定亮点异常的形成原因。
本实施例提供一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法，该方法实现了TN型TFT-LCD显示器在保持通电的状态下进行按压过程中不出现亮点问题，该方法为在TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板1的透明电极层4上覆盖PS绝缘层52(聚苯乙烯绝缘层)。
更具体的，本实施中彩膜基板1上的PS绝缘层52通过以下步骤进行制备：
S1.提供一基板，在基板上采用现有技术依次制备滤光层2、有机保护层3和透明电极层4，其中透明电极层4由物理气相沉积工艺形成整面的ITO薄膜，用于与阵列基板6上的像素电极协同作用，以控制其间的液晶分子；
S2.在透明电极层4上采用现有技术涂布黑色的聚苯乙烯材料，聚苯乙烯材料覆盖透明电极层4，然后使用半色调掩膜版通过一次曝光工艺形成位于非像素区域的隔垫物51以及位于像素区域的PS绝缘层52，制备的彩膜基板1如图3所示。
具体地，步骤S2中的半色调掩膜版包括第一透光区以及第二透光区，第一透光区透光充分，第二透光区透光相对较低，在紫外光的照射下，位于非像素区域的隔垫物51由第一透光区曝光形成，位于像素区域的PS绝缘层52由第二透光区曝光形成，第二透光区的透光率需小于所述第一透光区，因此PS绝缘层52的高度小于隔垫物51的高度，具体原理为掩膜版透光率越高，对应区域涂布的黑色的聚苯乙烯材料固化越完全，通过半色调掩膜版的设计，使得隔垫物51的聚苯乙烯材料完全固化，而PS绝缘层52的聚苯乙烯材料仅部分固化，通过后续工艺，PS绝缘层52的损失部被除去，从而形成与隔垫物51的高度差，第二透光与第一透光区的透光率差值越大，PS绝缘层52与隔垫物51的高度差也越大
在本实施例中，第二透光区的透光率为第一透光区的透光率的5-10％。
如图4所示，TN型TFT-LCD显示器的盒内存在particle 8的部位在受到挤压的过程中，为了防止particle 8戳破PI层连通P-ITO与V-ITO，在彩膜基板1的透明电极层4上增加整面PS绝缘层52，使在受到挤压作用时particle 8无法戳破PS绝缘层52，使P-ITO与V-ITO无法短接，即可杜绝改善亮点不良。
本实施例提供一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法，通过halftone曝光工艺在彩膜基板1上的透明电极层4上实现整面PS绝缘层52及隔垫物51，PS绝缘层52能显著降低TN型TFT-LCD显示器成盒后盒内particle8戳穿PI层使P-ITO与V-ITO导通的风险，达到改善不稳定亮点异常的目的。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种改善TN型TFT-LCD显示器不稳定亮点异常的方法，其特征在于，在所述TN型TFT-LCD显示器的彩膜基板的透明电极层上覆盖聚苯乙烯绝缘层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明电极层为ITO薄膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚苯乙烯绝缘层的制备步骤包括：在所述彩膜基板的透明电极层上涂布黑色的聚苯乙烯材料，所述聚苯乙烯材料覆盖所述透明电极层，然后使用半色调掩膜版通过一次曝光工艺形成位于非像素区域的隔垫物以及位于像素区域的所述聚苯乙烯绝缘层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述半色调掩膜版包括第一透光区以及第二透光区，所述第二透光区的透光率相对于所述第一透光区的透光率较低，所述隔垫物由所述第一透光区曝光形成，所述聚苯乙烯绝缘层由所述第二透光区曝光形成。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：第二透光区的透光率为第一透光区的透光率的5-10％。
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