[发明专利]BPS型阵列基板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种BPS型阵列基板及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，成为显示装置中的主流而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品。

现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括背光模组(Backlight module)、结合于背光模组上的液晶面板与固定该液晶面板与背光模组的前框。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。

通常液晶显示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成，其成型工艺一般包括：前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。

如何制作观影效果更好的液晶显示面板(如曲面显示器)以及如何降低液晶显示面板的生产成本已成为技术开发人员持之以恒的研究课题。BPS(Black Photo Spacer)技术是将黑色矩阵(BM)与隔垫物(PS)集合于同一材料且同一制程完成并设计在阵列(Array)基板上的一种技术。传统的BPS技术包括：采用半色调掩膜板(Multi-Tone Mask)技术对BPS材料进行曝光，其中半色调掩膜板为一张拥有三种透光率的掩膜板，通过三种不同的透光率在BPS材料上形成三种不同膜厚的区域，分别起到主隔垫物(Main PS)、副隔垫物(Sub PS)、及黑色矩阵(BM)的功能；所述半色调掩膜板的三种透光率(Tr)中，形成Main PS对应的区域透光率最大，通常为100％；形成Sub PS对应的区域透光率其次，一般为20％～40％，而形成BM对应的区域透光率最低，一般为10％～30％。

图1为BPS材料在不同透光率的曝光作用下发生不同程度的交联反应的示意图，从图1中可见，采用半色调掩膜板对BPS材料进行曝光的过程中，BPS材料由于受到UV光照的剂量不同而发生不同程度的交联反应：对于Tr1＝0％对应的区域，由于在曝光过程中没有受到UV光照，BPS材料没有发生任何交联反应；对于Tr3＝100％对应的区域，由于在曝光过程中受到了足够的UV光照能量，BPS材料发生了较深层的交联反应；对于Tr2＝0％～100％对应的区域，由于受到部分UV光照，发生了部分交联反应，即上表层发生了较浅的交联反应。

图2为BPS材料经过不同透光率的曝光后在显影过程中的溶解速率示意图，从图2中可以看出：对于Tr1＝0％对应的区域，由于在曝光过程中没有受到UV光照，BPS材料没有发任何的交联反应，其膜厚与显影时间呈线性关系，即膜厚随显影时间的延长而均匀的下降直到消失时，对应的显影时间为破膜时间(Break Time)；对于Tr3＝100％对应的区域，由于在曝光过程中受到了足够的UV光照能量，BPS材料发生了较深层的交联反应，对显影液的抗溶解性较长，在整个显影过程中，膜厚几乎不会受到显影；对于Tr2＝0％～100％对应的区域，由于受到部分UV光照，发生了部分交联反应，即上表层发生了较浅的交联反应，在显影过程中，上表层虽然也会被显影液溶解，但溶解速率较小，但待上表层被溶解后，下层开始被溶解，其溶解速率与Tr1对应的区域相同，也即是说显影过程中会呈现出两个不同的溶解速率。

现有的BPS技术中，Main PS对应的区域(Tr3＝100％)由于受到了足够剂量的UV光照，交联反应比较完全，因而膜厚基本不会变化；而Sub PS与BM对应的区域(Tr2＝0％～100％)由于受到的UV光照剂量不足，交联反应不完全，因而在显影过程中极易受显影环境中各因素的影响，导致Sub PS与BM的膜厚均匀性较差。

发明内容