一種液晶顯示基板的彩膜基板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及UV光垂直配向模式的液晶顯示基板，特別涉及一種彩膜基板。
【背景技術】
[0002]UV2A(Ultra V1let Vertical Alignment)技術是一種米用紫外線(UV = UltraV1let)進行液晶配向的VA (Vertical Alignment，垂直配向)面板技術，其名稱來源于紫外線UV與液晶面板VA模式的相乘。通過導入UV2A技術后，可以省去目前在VA模式液晶面板中用于控制液晶分子配向的狹縫隙和突起，因此通過UV2A技術液晶面板的開口率、對比度和響應速度都能得到提高，并能大幅削減生產(chǎn)程序。
[0003]UV2A技術的關鍵是開發(fā)作為配向膜的高分子材料，配向膜表面的高分子主鏈向紫外線(UV)照射方向傾斜，液晶分子就會沿著這條主鏈方向傾斜，并通過控制配向的角度，液晶分子的配向精度是相對于液晶分子長度(約2nm)成±20pm的角度。
[0004]在UV2A技術之前，控制配向方向是在高分子膜上通過摩擦法(Rubbing)進行配向的，摩擦法只能在一個水平方向上配向，已被TN(Twisted Nematic)、IPS (In-PlaneSwitching)等液晶面板廣泛采用，但電視液晶面板的VA模式要擴大視角，需要部分改變配向方向，分割成多個區(qū)域，因此不能采用摩擦法。VA模式在不載入電場的狀態(tài)下使液晶分子基本垂直于面板面進行配向；載入電場時，液晶分子傾倒，狀態(tài)發(fā)生變化。為控制載入電場時液晶分子的傾倒方向，目前的液晶面板設計突起和狹縫隙，通過改變它們的形狀來實現(xiàn)液晶分子稍微傾斜的狀態(tài)和穩(wěn)定的狀態(tài)。載入電場時，突起和狹縫隙附近的液晶分子首先開始傾倒，然后按照多米諾骨牌效應，隨著推倒其他液晶分子，所有液晶分子都向一個方向傾倒。
[0005]UV2A技術能夠通過配向膜實現(xiàn)所有液晶分子向設計方向傾斜的狀態(tài)，所以在載入電場時，液晶分子同時向同一方向傾倒，因此，響應速度增至原來的2倍，達到4ms以下。由于不使用突起和狹縫隙也能分割成多個區(qū)域，因此開口率比原來利用突起分割成多個區(qū)域的面板提高20%以上。背光燈亮度很小即可獲得與原來同等的亮度，降低耗電量和削減背光燈光源數(shù)量有利于節(jié)能和節(jié)省成本，高精細化和3D顯示器等也易于實現(xiàn)。另外，過去背光燈的光在突起和狹縫隙部分散射，在前面漏光，因此泛黑；而UV2A技術在突起和狹縫隙部分不會漏光，因此靜態(tài)對比度達到5000:1，是原來的1.6倍。還可以省去設計突起和狹縫隙的工藝，提尚生廣能力。
[0006]圖1為現(xiàn)有的UV2A配向方式示意圖，液晶顯示基板包括TFT側基板2、CF側基板1、以及夾設于TFT側基板2和CF側基板I之間的液晶，TFT側基板2包括縱橫交錯的掃描線10和數(shù)據(jù)線20、由掃描線10和數(shù)據(jù)線20交叉限定的若干子像素單元和ITO像素電極40，CF側基板I設有公共電極11。
[0007]現(xiàn)有技術中在像素單元內(nèi)形成多區(qū)域，以此獲得較大視野角，圖1所示在液晶只有圖中左半部分配向傾斜方向的情形下，會形成如圖1所示在視野角從左到右依次變化時，灰階的由暗變亮的變化。在液晶只有圖1中右半部分配向傾斜方向的情形下，會形成如圖1所示在視野角從左到右依次變化時，灰階的由亮變暗的變化。但是在形成多區(qū)域的情形下，如圖中形成兩種配向傾斜方向共存的情形下，則兩種效果相互加和，形成灰階相對均勻的效果。
[0008]雖然UV2A作為最先進的VA技術已經(jīng)可以說趨于完美，但是還存在一些可以改善的地方。目前紫外光垂直配向模式下，一般的方式是在一個像素單元中形成4區(qū)域，圖3所示為紫外光垂直配向模式下形成4區(qū)域的結構示意圖，圖3所示為紫外光垂直配向模式下形成4區(qū)域的結構示意圖。
[0009]如圖2所示為形成4區(qū)域的結構示意圖，液晶顯示基板的每個子像素單元只有一個薄膜晶體管30和像素電極40，其紫外光垂直配向模式為:TFT側UV2A光罩的漏光縫隙覆蓋該子像素單元的左半部分(圖2中B所標示的方向)，遮光條覆蓋子像素的右半部分(圖2中A所標示的方向);以該子像素單元的縱向方向距離為CF側UV2A光罩的周期，CF側UV2A光罩的漏光縫隙覆蓋子像素的上半部分(圖2中D所標示的方向)，CF側UV2A光罩的遮光條覆蓋子像素的下半部分(圖2中C所標示的方向)。圖2中的四個虛線箭頭方向為液晶顯示基板內(nèi)液晶分子的轉動方向。
[0010]UV2A配向方式的液晶顯示器由于受到CF和TFT兩側的UV光配向和ITO邊緣電場的雙重作用，像素在白態(tài)時會出現(xiàn)暗紋，此暗紋會降低顯示器的透過率。
[0011]圖3所示為UV2A單個子像素單元通過邊緣電場對液晶分子施加作用力的結構示意圖，在單個子像素單元的四周均施加作用力G、H，ITO邊緣電場的作用力方向均由邊緣向著子像素單元的內(nèi)部。當ITO邊緣電場的作用力方向與液晶分子轉動方向(圖3中內(nèi)部的虛線為液晶分子轉動方向)的夾角小于90°時，液晶分子轉到方向如圖4所示，子像素單元的邊緣不會產(chǎn)生暗紋；當ITO邊緣電場的作用力方向與液晶分子轉動方向(圖3中內(nèi)部的虛線為液晶分子轉動方向)的夾角大于90°時，液晶分子轉到方向如圖5所示，子像素單元的邊緣會產(chǎn)生暗紋。
[0012]通過上述分析，可以得到UV2A單個子像素單元的黑紋產(chǎn)生的位置如圖6所示，黑紋形狀的中間呈十字狀，四周占邊緣的一半。
[0013]黑線的形成與配向的區(qū)域的多少密切相關。在同一個區(qū)域內(nèi)，液晶分子的初始配向角度都是一樣的，在加電壓后，就可以向著初始配向角度的方向傾倒。但是不同的區(qū)域內(nèi)初始配向角度不同。由于液晶存在多米諾效應，一個液晶向某一方向傾倒，就會拉拽附近的液晶向相同的方向傾倒。兩個區(qū)域之間的液晶受兩邊兩個方向傾倒的液晶的拉拽，就存在一種不平衡，兩個區(qū)域之間液晶進入一種紊亂狀態(tài)，形成黑線。黑線在面板顯示為白色時亮度不夠，在面板顯示為黑色時漏光，所以一般陣列設計過程中會形成金屬條，將這部分黑線遮擋，使其完全不透光。但是這樣就犧牲了部分透過率，特別是在像素較小的情形下，對面板透過率產(chǎn)生更大影響。
[0014]為了消除如圖6中UV2A單個子像素單元的邊緣黑紋，現(xiàn)有其中之一技術方案如圖7所示的結構:將邊緣黑紋處的ITO外擴，則邊緣電場對液晶分子產(chǎn)生的作用力也隨之外擴，黑紋外移出開口區(qū)。此結構的缺點是，如果ITO外擴，則ITO與Gate層的重疊面積會增加，由此會增大面板的電容和電阻的負載。
[0015]本申請的發(fā)明人在2014年3月28日申請了申請?zhí)枮?01410122625.5，名稱為一種液晶顯示器的彩膜基板，如圖8和圖9所示，在像素邊緣暗紋所對應的彩膜基板設置疊層，控制位于其表面的液晶分子沿著疊層段差的斜坡排列，希望能消除ITO邊緣電場對液晶分子的影響，從而消除或減小暗紋。此疊層可以為R、G、B或PS中的任意兩層、三層或四層構成。當疊層為R、G、B三色層組合的疊層結構時，形成該疊層結構的制程為:在彩膜基板的玻璃基板101上形成第一道光罩曝光BM層，第二道光罩曝光R色層，此時在像素區(qū)域邊緣處形成R亞像素和疊層處的R層1031，第三道光罩曝光G色層，此時在像素區(qū)域邊緣處形成G亞像素和疊層處的G色層1032，第四道光罩曝光B色層，此時在像素區(qū)域邊緣處形成B亞像素和疊層處的B色層1033，第五道光罩形成起支撐盒厚作用的支撐柱105。
[0016]但此方法存在工藝條件復雜，疊層層數(shù)多等缺點。
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