TWI786708B - 顯示面板的製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例提供一種顯示面板的製備方法，其包括提供彩色濾光片、液晶層、TFT基板構成的疊層，所述疊層中，所述液晶層位於所述彩色濾光片與TFT基板之間，所述TFT基板包括複數TFT，每一所述TFT中的半導體層為銦鎵鋅氧化物；對所述彩色濾光片和/或所述TFT基板進行薄化處理；以及在常溫下，對所述疊層進行光照退火，以消除所述疊層中的靜電荷。

Description

顯示面板的製備方法
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示面板的製備方法。
習知應用於液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)中的薄膜電晶體(Thin film transistor，TFT)技術分類大致分為非晶矽(amorphous Si，a-Si)、低溫多晶矽(LTPS)及銦鎵鋅氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)。在製程中(如薄化處理)，會在面板中產生電荷積累。對此，a-Si TFT及IGZO TFT類型的液晶顯示面板均需要退火處理，以釋放電荷。然而，由於IGZO TFT的電特性十分優秀，其在TFT截止時，漏電流(pA數量級)十分小，與a-Si(uA數量級)相比，漏電流只有a-Si的十萬分之一，這個特性對於面板在使用上為一大優勢，包含有較佳的的電壓保持率、較低的閃爍值以及可以提供更高速的更新頻率。但另一方面，較低的漏電流，也同樣代表了如果面板有外力造成的電荷累積，則在面板不上電操作的情況下，電荷被釋放的效率相對於a-Si來說也是低了十萬倍。
習知地，對於IGZO TFT液晶顯示面板裂片處理後，會放入烤箱進行高溫烘烤(如，130℃)，以排除在薄化時因為摩擦產生的靜電荷累積。但由於LCD中，含有大量的有機物質，例如液晶、配向層、彩色濾光層等，其對溫 度十分敏感，這種高溫退火下，對於有機材料而言都會造成不同程度的損傷，使得液晶顯示面板的特性因為高溫產生改變，進而影響液晶的反應時間、面板的色彩(偏黃)等。
本發明一方面提供一種顯示面板的製備方法，其包括：提供彩色濾光片、液晶層、TFT基板構成的疊層，所述疊層中，所述液晶層位於所述彩色濾光片與TFT基板之間，所述TFT基板包括複數TFT，每一所述TFT中的半導體層為銦鎵鋅氧化物；對所述彩色濾光片和/或所述TFT基板進行薄化處理；以及在常溫下，對所述疊層進行光照退火，以消除所述疊層中的靜電荷。
所述製備方法中，藉由在常溫下，對彩色濾光片、液晶層、TFT基板構成的疊層進行光照退火，由於IGZO具有光敏性，光照後IGZO-TFT會退化，造成漏電流增加，進而使得疊層中累積的電荷可以釋放掉。而且，所述製備方法中，光照退火可在常溫下進行，相較於高溫熱退火的方式，其可以避免顯示面板中的有機物質，例如液晶、配向層、彩色濾光層等，因為高溫產生的特性改變，進而保證了顯示面板的產品品質。
10:疊層
12:彩色濾光片
14:液晶層
16:TFT基板
20:退火爐
22:抽屜
24:LED燈條
圖1為本發明一實施例的顯示面板的製備方法的流程示意圖。
圖2為圖1所示的製備方法中，對彩色濾光片、液晶層、TFT基板構成的疊層進行薄化處理的示意圖。
圖3為IGZO TFT在光照退化前的IV特性曲線圖。
圖4為IGZO TFT的IV特性曲線在光照退化後的示意圖。
圖5為退火爐的外部的示意圖。
圖6為退火爐的內部的示意圖。
圖7為本發明實施例的製備方法獲得的顯示面板與熱退火方式製備的顯示面板在成盒測試(Cell Test)中公共電壓(Vcom)資料的對比圖。
圖8為本發明實施例的製備方法獲得的顯示面板與熱退火方式製備的顯示面板的反應時間的對比圖。
圖9為本發明實施例的製備方法獲得的顯示面板與熱退火方式製備的顯示面板的光學特性的對比圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。
為能進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本發明作出如下詳細說明。
圖1為本發明一實施例的顯示面板的製備方法的流程示意圖。所述顯示面板為IGZO TFT類型的液晶顯示面板。
如圖1所示，該顯示面板的製備方法包括以下步驟。
步驟S1：提供彩色濾光片、液晶層、TFT基板構成的疊層。
其中，所述疊層中，所述液晶層位於所述彩色濾光片與TFT基板之間，所述TFT基板包括複數TFT，每一所述TFT中的半導體層為銦鎵鋅氧化物。
步驟S2：對所述彩色濾光片和/或所述TFT基板進行薄化處理。
步驟S3：在常溫下，對所述疊層進行光照退火，以消除所述疊層中的靜電荷。
以下結合附圖對該製備方法進行說明。
步驟S1：提供彩色濾光片(Color Filter，CF)、液晶層、TFT基板構成的疊層。
TFT基板16和彩色濾光片12相對設置，液晶層14位於TFT基板16和彩色濾光片12之間。TFT基板16例如包括透明的玻璃基底(圖未示)、位於玻璃基底上的TFT陣列層(圖未示)、畫素電極層和公共電極層等。TFT陣列層例如包括複數TFT、掃描線、資料線等。畫素電極層包括複數畫素電極。對應每一個子畫素區域，TFT基板16上設置有TFT和電性連接該TFT的畫素電極。畫素電極和公共電極層用於在電場作用下，配合驅動液晶層14內的液晶分子轉動以進行畫面顯示。
彩色濾光片12例如包括透明的玻璃基底、位於玻璃基底上的彩色濾光層、黑矩陣(Black Matrix，BM)、保護層等。彩色濾光層例如包括位於紅色子畫素區域的紅色濾光層、位於綠色子畫素區域的綠色濾光層、位於藍色子 畫素區域的藍色濾光層。黑矩陣位於相鄰的子畫素之間，以防止相鄰的子畫素發出的基色光發生串擾。
該發明實施例中，TFT基板16包括複數IGZO TFT，其相較於a-Si TFT具有較佳的的電壓保持率、低的漏電流，低的閃爍值以及可以提供更高速的更新頻率。
步驟S2：對所述彩色濾光片和/或所述TFT基板進行薄化處理。
如圖2所示，可藉由研磨工藝對彩色濾光片12和/或所述TFT基板16的玻璃基底進行保護處理。該步驟中，可在彩色濾光片12遠離液晶層14的一側對其包含的玻璃基底進行研磨和/或在TFT基板16遠離液晶層14的一側對其包含的玻璃基底進行研磨。其中，在研磨彩色濾光片12和/或所述TFT基板16的玻璃基底的過程中，會在液晶層14的內部產生大量的靜電荷，且該靜電荷累積為無法避免的。
步驟S3：在常溫下，對所述疊層進行光照退火，以消除所述疊層中的靜電荷。
如圖3所示，在光照退火前，IGZO TFT在VGH等於零時，其具有低的漏電流(pA數量級)。是故，由於IGZO TFT低漏電流的特性，導致步驟S2中積累的靜電荷在自然環境下極難被釋放殆盡。
然而，本申請的發明人在研發過程中發現，由於IGZO具有光敏性，光照後IGZO TFT會退化造成漏電流增加，而且IGZO TFT在光照後退化的現象相較於其熱退化更為嚴重。具體地，如圖4所示，隨著光照時間增加，IGZO TFT的漏電流急劇增加，光照時間越長，IGZO TFT退化越嚴重。是故，本發明實施例中，在常溫下，採用光照對彩色濾光片12、液晶層14、TFT基板16構成的 疊層10進行退火，以避免高溫熱退火，對顯示面板中的有機物質，例如液晶、配向層、彩色濾光層等，因為高溫產生的特性改變，進而保證了顯示面板的產品品質。
光照退火的時間不小於90分鐘，以保證所述疊層10中的靜電荷能夠被充分的釋放。
於一實施例中，採用白光對所述疊層10進行光照退火。例如，可採用LED燈條24對所述疊層10進行照射。
於一實施例中，所述光照退火的步驟在一退火爐20中進行。
如圖5所示，所述退火爐20包括複數獨立的抽屜22。如圖6所示，每一所述抽屜22內間隔設置有複數所述LED燈條24。具體地，在退火步驟中，每一抽屜22中，可放置複數疊層10同時進行光照退火。由於該退火爐20包含複數抽屜22，且每一抽屜22中可放置複數疊層10進行退火，相較於熱退火爐20而言，其占地面積小，空間利用率高，一次可進行大量顯示面板疊層10的退火，提高了生產效率。此外，所述光照退火的步驟中，所述退火爐20的額定功率不大於1kW。熱退火爐20的功率習知為50kW，是故，該製備方法還具有節約電費成本之優點。
圖7為光照退火與熱退火製備的顯示面板在成盒測試(Cell Test)中公共電壓(Vcom)資料的對比圖。其中，Vcom為衡量退火過程中，是否有成功釋放電荷的重要指標，習知定義：成盒測試中Vcom在±100mV之間，視為成功的退火。反之，則需進行二次退火。如圖7所示，在隨機抽取的100片顯示面板中，熱退火方式的顯示面板約有6%的產品需要重新退火，而光照退火的部分為0%。另，累積電荷對液晶顯示面板最直接影響的為閃爍(flicker)的程度， 在實際生產中，檢測到光照退火的顯示面板良率大致為96.95%，而熱退火方式的顯示面板良率大致為96.43%，二者中熱退火良率較佳。
圖8為光照退火與熱退火製備的顯示面板的反應時間(Response time)的對比圖。其中，反應時間定義為液晶顯示面板的同一點上面，從黑色變到白色所需的時間加上從白色變為黑色所需的時間，其分為上升時間(Rise time)及下降時間(fall time)。例如，對TN型面板，驅動電壓從低電壓變為高電壓時，畫面由白色變為黑色(電壓rise)，是故，畫面從白色變為黑色所需的時間為上升時間，而驅動電壓從高電壓變為低電壓時，畫面由黑色變為白色(電壓fall)，是故，畫面從黑色變為白色所需的時間為下降時間。另，對於MVA及IPS類型的顯示面板，剛好相反，其畫面由黑色變為白色所需的時間為上升時間，而畫面從白色變為黑色所需的時間為下降時間。如圖8所示，在反應時間比較上，光照退火的上升時間Tr與下降時間Tf對比於熱退火而言，均有略低一些的趨勢。即，光照退火較熱退火的方式製備的顯示面板反應時間更短。
圖9為光照退火與熱退火製備的顯示面板的光學特性的對比圖。圖9中，左下角的位置Wx及Wy較小，代表顯示面板呈現的顏色偏黃，而右上角的位置Wx及Wy較大，代表顯示面板呈現的顏色偏藍。如圖9所示，顯示面板經熱退火後，由於其高溫對顯示面板中的有機物質的破壞，使得其顯示的顏色偏黃，而本發明實施例的光照退火由於其在室溫下進行，不會對顯示面板中的有機物質的破壞，使得其顯示的顏色更接近其本身發光顏色，略微偏藍。
是故，本發明實施例中，採用光照退火，以使IGZO TFT退化，使其漏電流增加，既可以達到釋放電荷的目的，還不會影響顯示面板的反應時間、光學特性等。
需要說明的是，雖然光照退火會使IGZO TFT退化，漏電流增加，但是這個過程為可逆的。當IGZO TFT光照退火結束後，其還會恢復低漏電流的特性，而不會影響其開關特性。
於一實施例中，所述光照退火後，還包括於所述彩色濾光片12和/或所述TFT基板16背離所述液晶層14的一側設置偏光片、於所述TFT基板16上綁定電路板、畫面檢測與Vcom調整、老化製程、再次畫面檢測與Vcom調整、閃爍檢測、品保畫檢、出貨等步驟。
以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神及範圍。
10:疊層
20:退火爐
22:抽屜
24:LED燈條

Claims (10)

  1. 一種顯示面板的製備方法，包括：提供一彩色濾光片、一液晶層、一TFT基板構成的一疊層，該疊層中，該液晶層位於該彩色濾光片與該TFT基板之間，該TFT基板包括複數TFT，該等TFT中每一個的一半導體層為銦鎵鋅氧化物；對該彩色濾光片和/或該TFT基板進行薄化處理；以及在常溫下，對該疊層進行光照退火，以消除該疊層中的靜電荷。
  2. 如請求項1所述的顯示面板的製備方法，其中，該光照退火的時間不小於90分鐘。
  3. 如請求項1所述的顯示面板的製備方法，其中，採用一白光對該疊層進行光照退火。
  4. 如請求項3所述的顯示面板的製備方法，其中，採用至少一LED燈條出射所述白光。
  5. 如請求項4所述的顯示面板的製備方法，其中，該光照退火的步驟包括提供一退火爐，該退火爐包括複數獨立的抽屜，該等抽屜中的每一個內間隔設置有該至少一LED燈條，將該疊層放置於一該抽屜內後，利用該至少一LED燈條對該疊層進行光照退火。
  6. 如請求項5所述的顯示面板的製備方法，其中，該光照退火的步驟中，將複數該疊層分別放置於複數該抽屜中，並同時對複數該疊層進行光照退火。
  7. 如請求項6所述的顯示面板的製備方法，其中，該光照退火的步驟中，該退火爐的額定功率不大於1kW。
  8. 如請求項1至6中任意一項中所述的顯示面板的製備方法，其中，該光照退火後，還包括對該疊層進行成盒測試。
  9. 如請求項8所述的顯示面板的製備方法，其中，該成盒測試後，還包括於該彩色濾光片和/或該TFT基板背離該液晶層的一側設置一偏光片。
  10. 如請求項9所述的顯示面板的製備方法，其中，設置該偏光片後，還包括於該TFT基板上綁定一電路板。
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