专利名称：母板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法，特别是一种母板及其制造 方法。
背景技术：
近年来，液晶显示装置(Liquid Crystal Display,简称LCD)产品发 展十分迅猛，越来越多高品质的液晶显示器逐渐上市，其应用领域也不断拓 宽。液晶显示面板的主体结构包括对盒在一起将液晶物质填充其间的彩膜基 板和阵列基板，利用电场进行液晶分子的取向控制，通过液晶折射率各向异 性使透射率发生变化，以进行显示。为使液晶分子得到一样的排列，彩膜基 板和阵列基板的内表面上均涂敷有取向膜。目前的取向技术主要采用摩擦 (robbing)法实现，所谓摩擦法就是利用尼龙、纤维或棉绒等材料按一定方 向摩擦取向膜，使取向膜表面状况发生改变，对液晶分子产生均一的锚定作 用，从而使液晶分子在彩膜基板和阵列基板之间的某一区域内以一定的预倾 角呈现均匀、 一致的排列。在LCD生产过程中，液晶分子取向技术是十分重 要的，取向效果对于LCD的均一性、视角、色差、响应速度、阁值电压等基 本性能都有重要影响，好的取向可以增大显示容量、提高显示品质。
图10为现有技术母板形成取向膜后的平面图，图11为图10中C-C向剖 面图。如图10、图11所示，玻璃基板10上形成二个面板区域20,面板区域 20内的有效显示区域为取向膜30，每个面板区域20的四周分别设置有虚拟 区域40，虚拟区域40与面板区域20相距一定距离。现有技术设置虚拟区域 40的目的是为了在取向膜摩擦取向处理中减少摩擦水印(robbing mura ), 一般在虚拟区域40内设置有与取向膜30高度相同的虚拟图案Uu,ypattern )。
随着液晶显示装置生产线从第一代发展到第六代，所加工的基板玻璃尺 寸也由第一代的320mm x 400 mm发展到第六代的1500mm x 1800,、 1800mm x 2000nim。随着所加工的基板玻璃尺寸的增大，摩擦取向使用的摩擦头重量增 加，在整个基板范围内获得完全均一取向的难度也越来越大，同时阵列边缘 区域出现严重的取向角不均匀。
图12为现有技术摩擦取向的示意图，摩擦头50从玻璃基板的左侧向右 侧摩擦时，由于面板区域与虚拟区域的高度不同，使摩擦时位于面板区域两 端的摩擦头没有支撑，导致上部边缘区域31和下部边缘区域32摩擦时受到 摩擦压力不同，尤其是在摩擦开始时发生取向膜方向误差时，该误差将在后 续摩擦时继续施加影响，在取向膜上部边缘区域31和下部边缘区域32引发 取向角的急剧不均匀，进而产生摩擦水印，降低了画面品质。。
图13为现有技术摩擦取向后取向膜边缘区域取向角变化曲线图，图中横 坐标为距离母板上部的距离，纵坐标为取向角变化量，a处为母板上部，b处 为距离母板上部5mm位置。图13表明，现有技术一般会在5mm左右的取向膜 边缘区域产生O. 5° ~2°的取向角不均匀变化，导致在同一电压下的该边缘 区域透射率增加，使得该边缘区域与正常区域相比显得更亮，很容易被肉眼 识别。相同地，距离母板下部5ram位置的取向膜边缘区域也会出现取向角不 均匀现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种母板及其制造方法，有效解决现有技术摩擦取 向处理时边缘区域取向角不均匀的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种母板，包括至少一个面板区域和 至少一个虚拟区域，位于摩擦头推进起始侧的所述虚拟区域内设置有依次排 列的数个水平台，所述水平台的高度从母板的端部到母板的中部逐渐降低。所述水平台的高度可以是从母板的上部到母板的中部逐渐降低，也可以 是从母板的下部到母板的中部逐渐降低，还可以是从母板的上部和下部到母 板的中部逐渐降低。
相邻水平台之间的高度差为400A~ 4000A。优选地，相邻水平台之间的 高度差为400A 800A。
所述面板区域包括数个叠置的第 一薄膜层。
所述水平台包括至少一个叠置的第二薄膜层，所述第二薄膜层的材料和 厚度与所述第一薄膜层的材料和厚度相同。
所述水平台可以由数个通过数量或厚度调整所述水平台高度的第二薄膜 层组成。
在上述技术方案基础上，所述面板区域可以是LCD阵列面板，也可以是 LCD彩膜面板。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种母板的制造方法，包括步骤 准备一个母板；
在所述母板上制备由数个第一薄膜层形成的至少一个面板区域和由至少 一个第二薄膜层形成的至少一个虛拟区域，位于摩擦头推进起始侧的所述虚
拟区域内设置有依照第 一方向线性排列的数个水平台，依照第 一方向所述水 平台的高度从所述虚拟区域的端部到中部逐渐降低；
按照与第 一方向垂直的第二方向，摩擦头从所述母板的一端向母板的另 一端移动并摩擦所述母板的表面。
相邻水平台之间的高度差为400A 4000A。优选地，相邻水平台之间的 高度差为400A 800A。
所述水平台可以由数个通过数量或厚度调整所述水平台高度的第二薄膜 层组成。
所述水平台的第 一薄膜层与面板区域的第二薄膜层同时形成。 在上述技术方案基础上，所述面板区域可以是LCD阵列面板，也可以是LCD彩膜面板。
本发明提出了一种母板及其制造方法，通过在虚拟区域内设置阶梯状的 水平台，改变了上部边缘区域和/或下部边缘区域内摩擦头对取向膜施加的压 力，由此克服了现有技术摩擦取向处理时边缘区域取向角不均匀的缺陷。与 现有技术产生0.5。 ~2°的取向角不均匀变化相比，本发明在5mm左右的边 缘区域只产生O. 2° ~0. 3°的取向角变化，不仅减少了摩擦水印的发生率， 而且可以弱化不良现象，降低不良现象造成的影响。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明母板第一实施例的结构示意图； 图2为图1中A-A向剖视图3为本发明摩擦取向后取向膜边缘区域取向角变化曲线图4为本发明母板第二实施例的结构示意图5为图4中B-B向剖视图6为本发明母板第三实施例的结构示意图7为本发明母板第四实施例的结构示意图8为本发明母板第五实施例的结构示意图9为本发明母板的制造方法的流程图IO为现有技术母板形成取向膜后的平面图U为图10中C-C向剖面图12为现有^t支术摩擦取向的示意图13为现有技术摩擦取向后取向膜边缘区域取向角变化曲线图。 附图标记说明
10—玻璃基板； 20—面板区域； 30—取向膜；
31—上端边缘区域； 32 —下端边缘区域； 40—虚拟区域；40a—水平台； 40b—水平台； 50—摩擦头。
具体实施例方式
图1为本发明母板第一实施例的结构示意图，图2为图1中A-A向剖视 图。如图1、图2所示，本实施例母板包括玻璃基板10，形成在玻璃基板IO 上的至少一个面板区域20和至少一个虛拟区域40,面板区域20内的有效显 示区域形成取向膜30，虛拟区域40设置在面板区域20的外部，虛拟区域40 与最外侧的面板区域20相距一定距离，摩擦头50用于对面板区域20内的取 向膜30进行摩擦取向处理。在摩擦头50的推进起始侧(图1中左侧)，从 母板的上部到母板的下部，虚拟区域40内设置有数个依次排列的水平台40a， 数个水平台40a的高度从母板的上部到母板的中部逐渐降低。
本实施例通过在虚拟区域内设置阶梯状的水平台，即母板上部的水平台 高度高，从母板的上部到母板的中部水平台高度逐渐降低。在摩擦取向开始 前摩擦头经过阶梯状水平台时，摩擦头被数个水平台挤压形成阶梯状的凹坑， 在摩擦取向过程中，当摩擦头摩擦取向膜上端边缘区域31时，由于摩擦头上 阶梯状凹坑的存在，改变了摩擦头对取向膜上端边缘区域31施加的压力，在 摩擦取向进行中使取向膜上端边缘区域31获得均匀的取向角，由此克服了现 有技术摩擦取向中边缘区域取向角不均匀的缺陷。由于取向角不均匀 一般出 现在取向膜的边缘区域，本实施例中阶梯式水平台可以只设置在取向膜的边 缘区域，例如在母板上部5mm的边缘区域。本实施例中，阶梯式水平台为分 体形态，由数个相互间隔的柱体组成，相邻水平台之间的高度差△ h为400A ~ 4000A,优选为400A 800A,以保证取向角变化在允许范围内。
由于水平台的最低高度等于取向膜的高度，因此水平台的其它相关参数 可以根据实际生产确定。对于阵列基板，栅线和数据线金属层厚度为4000A~ 4500A,栅绝缘层的厚度为4000A左右，半导体层(包括掺杂半导体层)的 厚度为2000A~ 2500A，钝化层的厚度为2300A左右，像素电极层的厚度为800A左右，取向膜的厚度为800A左右，所以水平台的最大高度h为1. 9 jam ~ 2. 5 n m 。
图3为本发明摩擦取向后取向膜边缘区域取向角变化曲线图，图中横坐 标为距离母板上部的距离，纵坐标为取向角变化量，a处为母板上部，b处为 距离母板上部5mm位置。图3表明，本实施例在5mm左右的边缘区域只产生 0.2° ~0.3°的取向角变化，与现有技术产生0.5。 ~2°的取向角不均匀变 化相比，本实施例上述技术方案使边缘区域具有非常小的取向角变化，不仅 减少了摩擦水印的发生率，而且可以弱化不良现象，降低不良现象造成的影 响。
本实施例中，面板区域可以是形成的LCD阵列面板，也可以是形成的LCD 彩膜面板。面板区域(LCD阵列面板或LCD彩膜面板)由数个叠置的第一薄 膜层组成，水平台由至少一个叠置的第二薄膜层组成，优选地，第二薄膜层 的材料和厚度与第一薄膜层的材料和厚度相同。在实际使用中，水平台可以 通过第二薄膜层的数量来调整水平台的高度，也可以通过第二薄膜层的厚度 来调整水平台的高度。此外，母板的上部和下部还可以形成高度相同的虚拟 区域。
图4为本发明母板第二实施例的结构示意图，图5为图4中B-B向剖视 图。如图4、图5所示，本实施例母板包括玻璃基板10、形成在玻璃基板IO 上的至少一个面板区域20和至少一个虚拟区域40，面板区域20内的有效显 示区域形成取向膜30，虚拟区域40设置在面板区域20的外部，虛拟区域40 与最外侧的面板区域20相距一定距离，摩擦头50用于对面板区域20内的取 向膜30进行摩擦取向处理。在摩擦头50的推进起始侧(图1中左侧)，从 母板的上部到母板的下部，虛拟区域40内设置有数个依次排列的水平台40b， 数个水平台40b的高度从母板的下部到母板的中部逐渐降低。
本实施例通过在虛拟区域内设置阶梯状的水平台，即母板下部的水平台 高度高，从母板的下部到母板的中部水平台高度逐渐降低，在摩擦取向进行中使取向膜下端边缘区域32获得均匀的取向角。本实施例的工作原理、水平 台参数、相关结构以及技术效果与前述实施例相同，不再赘述。
图6为本发明母板第三实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例是 前述母板第一实施例和母板第二实施例的结合，即从母板上部开始，沿着距 离母板上部的距离增加方向，虛拟区域40内设置有高度逐渐降低的阶梯状水 平台40a，同时从母板下部开始，沿着距离母板下部的距离增加方向，虚拟 区域40内设置有高度逐渐降低的阶梯状水平台40b。本实施例可以同时在取 向膜的上端边缘区域31和下端边缘区域32实现非常小的取向角变化，不仅 减少了摩擦水印的发生率，而且可以弱化不良现象，降低不良现象造成的影 响。本实施例的工作原理、水平台参数、相关结构以及技术效果与前述实施 例相同，不再赘述。
图7为本发明母板第四实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例是 前述母板第一、第二和第三实施例基础上，阶梯式水平台40a (和/或40b) 为整体形态，每个水平台之间没有间隔，水平台的高度差和最大高度等参数 与母板前述实施例相同，使边缘区域只产生O. 2° ~0. 3°的取向角变化，不 仅减少了摩擦水印的发生率，而且可以弱化不良现象，降低不良现象造成的 影响。
图8为本发明母板第五实施例的结构示意图。如图8所示，本实施例是 前述母板第一、第二、第三和第四实施例基础上，摩擦头50的推进起始侧位 于母板的上部，因此阶梯式水平台40a (和/或40b)位于母板的上部的虚拟 区域40内，位于母板右侧的数个水平台40a的高度从母板的右侧到母板的中 部逐渐降低，位于母板左侧的数个水平台40b的高度从母板的左侧到母板的 中部逐渐降低。此时，母板的左侧和右侧还可以形成高度相同的虚拟区域。 本实施例的工作原理、水平台参数、相关结构以及技术效果与前述实施例相 同，不再赘述。
在本发明上述实施例基础上，本发明阶梯状水平台还可以分别形成在每
10个面板区域的上端位置和/或下端位置。
图9为本发明母板的制造方法的流程图，具体为 步骤l、准备一个母板；
步骤2、在所述母板上制备由数个第一薄膜层形成的至少一个面板区域 和由至少一个第二薄膜层形成的至少一个虛拟区域，位于摩擦头推进起始侧 的所述虚拟区域内设置有依照第 一方向线性排列的数个水平台，依照第 一方 向所述水平台的高度从所述虛拟区域的端部到中部逐渐降低；
步骤3、按照与第一方向垂直的第二方向，摩擦头从所述母板的一端向 母板的另 一端移动并摩擦所述母板的表面。
本发明母板的制造方法通过在虛拟区域内设置阶梯状的水平台，即母板 端部的水平台高度高，从母板的端部到母板的中部水平台高度逐渐降低。在 摩擦取向开始前摩擦头经过阶梯状水平台时，摩擦头被数个水平台挤压形成 阶梯状的凹坑，在摩擦取向过程中，当摩擦头摩擦取向膜端部边缘区域时， 由于摩擦头上阶梯状凹坑的存在，改变了摩擦头对取向膜端部边缘区域施加 的压力，在摩擦取向进行中使取向膜端部边缘区域获得均匀的取向角，由此 克服了现有技术摩擦取向中边缘区域取向角不均匀的缺陷。上述技术方案中， 相邻水平台之间的高度差为400A 4000A，优选为400A 800A,以保证取向 角变化在允许范围内。
本发明母板的制造方法中，面板区域可以是形成的LCD阵列面板，也可 以是形成的LCD彩膜面板。面板区域(LCD阵列面板或LCD彩膜面板)由数 个叠置的第一薄膜层组成，水平台由至少一个叠置的第二薄膜层组成，优选 地，水平台的第一薄膜层与面板区域的第二薄膜层同时形成。在形成水平台 时，水平台可以由数个通过数量调整水平台高度的第二薄膜层组成，水平台 可以通过第二薄膜层的数量来调整水平台的高度，水平台也可以由数个通过 厚度调整水平台高度的第二薄膜层组成，通过第二薄膜层的厚度来调整水平 台的高度。在实际使用中，当摩擦头推进起始侧位于母板的左(或右)侧时，第 一 方向为母板的上下方向，依照上下方向水平台的高度从虚拟区域的端部 到中部逐渐降低，第二方向为母板的左右方向，摩擦头从母板的左(或右) 侧向母板的右(或左)移动并摩擦母板的表面，形成母板。当摩擦头推进起 始侧位于母板的上(或下)部时，第一方向为母板的左右方向，依照左右方 向水平台的高度从虚拟区域的端部到中部逐渐降低，第二方向为母板的上下 方向，摩擦头从母板的上(或下)部向母板的下(或上)部移动并摩擦母板 的表面，形成母板。此外，在母板的其他端部还可以形成高度相同的虚拟区 域。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种母板，包括至少一个面板区域和至少一个虚拟区域，其特征在于，位于摩擦头推进起始侧的所述虚拟区域内设置有依次排列的数个水平台，所述水平台的高度从母板的端部到母板的中部逐渐降低。
2. 根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述水平台的高度从母板的上部和/或下部到母板的中部逐渐降低。
3. 根据权利要求1所述的母板，其特征在于，相邻水平台之间的高度差 为400A 4000A。
4. 根据权利要求3所述的母板，其特征在于，相邻水平台之间的高度差 为400A 800A。
5. 根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述面板区域包括数个叠 置的第一薄膜层。
6. 根据权利要求5所述的母板，其特征在于，所述水平台包括至少一个 叠置的第二薄膜层，所述第二薄膜层的材料和厚度与所述第一薄膜层的材料 和厚度相同。
7. 根据权利要求5所述的母板，其特征在于，所述水平台由数个通过数 量调整所述水平台高度的第二薄膜层组成。
8. 根据权利要求5所述的母板，其特征在于，所述水平台由数个通过厚 度调整所述水平台高度的第二薄膜层组成。
9. 根据权利要求1 ~ 8中任一权利要求所述的母板，其特征在于，所述面 板区域是LCD阵列面板。
10. 根据权利要求1~8中任一权利要求所述的母板，其特征在于，所 述面板区域是LCD彩膜面板。
11. 一种母板的制造方法，其特征在于，包括步骤 准备一个母板；在所述母板上制备由数个第一薄膜层形成的至少一个面板区域和由至少一个第二薄膜层形成的至少一个虚拟区域，位于摩擦头推进起始侧的所述虚 拟区域内设置有依照第 一方向线性排列的数个水平台，依照第 一方向所述水平台的高度从所述虚拟区域的端部到中部逐渐降低；按照与第 一方向垂直的第二方向，摩擦头从所述母板的 一端向母板的另 一端移动并摩擦所述母板的表面。
12. 根据权利要求11所述的母板的制造方法，其特征在于，相邻水平 台之间的高度差为400A 4000A。
13. 根据权利要求12所述的母板的制造方法，其特征在于，相邻水平 台之间的高度差为400A 800A。
14. 根据权利要求11所述的母板的制造方法，其特征在于，所述水平 台由数个通过数量调整所述水平台高度的第二薄膜层组成。
15. 根据权利要求11所述的母板的制造方法，其特征在于，所述水平 台由数个通过厚度调整所述水平台高度的第二薄膜层组成。
16. 根据权利要求11所述的母板的制造方法，其特征在于，所述水平 台的第 一薄膜层与面板区域的第二薄膜层同时形成。
17. 根据权利要求11~16中任一权利要求所述母板的制造方法，其特 征在于，所述面板区域是LCD阵列面板。
18. 根据权利要求11~16中任一权利要求所述母板的制造方法，其特 征在于，所述面板区域是LCD彩膜面板。
全文摘要
本发明涉及一种母板及其制造方法。母板包括至少一个面板区域和至少一个虚拟区域，位于摩擦头推进起始侧的虚拟区域内设置有依次排列的数个水平台，水平台的高度从母板的端部到中部逐渐降低。制造方法包括准备一个母板；在母板上制备至少一个面板区域和至少一个虚拟区域，位于摩擦头推进起始侧的虚拟区域内设置有依照第一方向线性排列的数个水平台，依照第一方向水平台的高度从虚拟区域的端部到中部逐渐降低；按照与第一方向垂直的第二方向，摩擦头从母板的一端向另一端移动并摩擦母板的表面。本发明通过在虚拟区域内设置阶梯状水平台，不仅减少了摩擦水印的发生率，而且可以弱化不良现象，降低不良现象造成的影响。
文档编号G02F1/13GK101526697SQ200810101460
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者宋省勲, 林庄奎 申请人:北京京东方光电科技有限公司