一种阵列基板及其制备方法和显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种阵列基板及其制备方法和显示装置。该阵列基板的制备方法包括：采用构图工艺在对应衬底的形成有对位标记的区域形成对位标记覆盖层；在衬底上对位标记以外的区域形成黑矩阵膜；通过曝光将对位标记覆盖层去除，以暴露出对位标记；对黑矩阵膜进行构图工艺，以形成黑矩阵的图形；其中，对位标记覆盖层的曝光波长与黑矩阵膜的曝光波长不同。该阵列基板的制备方法能够避免较高光密度(光密度通常≥4.0)的黑矩阵膜在曝光过程中对对位标记的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜在曝光时能够通过对位标记精确对位，从而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
【专利说明】
一种阵列基板及其制备方法和显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种阵列基板及其制备方法和显示装置。
【背景技术】
[0002]在薄膜晶体管液晶显示TFT-1XD领域中，一般通过封框胶(Sealant)将彩膜CF基板和阵列Array基板结合在一起。传统的液晶显示面板中，通常在彩膜CF基板一侧制备一层黑矩阵(BM，Black Matrix)，用于分隔各色子像素，遮挡各色子像素之间的空隙，防止混色和漏光；而将彩膜CF基板或者黑矩阵BM制备在阵列Array基板上的技术叫做⑶A(CF OnArray，CF基板贴附于Array基板)或者BOA(BM On Array，BM贴附于Array基板)，COA和BOA可以解决阵列基板、彩膜基板对合错位所导致的BM遮光区域和Array漏光区域不匹配的问题，提升像素开口率和面板透过率，对于曲面显示器尤其有用。
[0003]但由于黑矩阵BM具有较高的光密度0D，直接在Array基板上涂布BM光阻胶后，曝光设备常使用的曝光光线无法穿透BM层，从而会干扰黑矩阵掩模板BM Mask在Array基板上对对位标记Mark的识别、抓取和定位，使得黑矩阵掩模板BM Mask无法与Array基板进行精确对位，导致曝光机只能依靠设备自身与Array基板和黑矩阵掩膜版BM Mask的物理机械对位，而无法参照上述对位标记Mark进行预先校正和调整，大大降低了 BM的曝光精度，导致阵列基板上的黑矩阵图形BM Pattern总间距TP(Total Pitch)误差大，即BM Pattern曝光的实际值与设计值偏差CD Bias较大，最终导致阵列基板整体膜面品质和功能异常。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种阵列基板及其制备方法和显示装置。该阵列基板的制备方法能够避免较高光密度(光密度通常多4.0)的黑矩阵膜在曝光过程中对对位标记的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜在曝光时能够通过对位标记精确对位，从而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
[0005]本发明提供一种阵列基板的制备方法，包括:步骤S1:采用构图工艺在对应衬底的形成有对位标记的区域形成对位标记覆盖层；
[0006]步骤S2:在所述衬底上所述对位标记以外的区域形成黑矩阵膜；
[0007]步骤S3:通过曝光将所述对位标记覆盖层去除，以暴露出所述对位标记；
[0008]步骤S4:对所述黑矩阵膜进行构图工艺，以形成黑矩阵的图形；
[0009]其中，所述对位标记覆盖层的曝光波长与所述黑矩阵膜的曝光波长不同。
[0010]优选地，所述对位标记覆盖层采用近红外光敏材料。
[0011]优选地，所述近红外光敏材料包括含有邻硝基苄基的聚合物、含有邻硝基苄基的单体、4-溴-7-羟基香豆素聚合物或4-溴-7-羟基香豆素的单体。
[0012]优选地，所述对位标记覆盖层的厚度为所述黑矩阵膜厚度的3-5倍。
[0013]优选地，所述黑矩阵膜的厚度为0.9-1.2um，所述对位标记覆盖层的厚度为2.7_6um0
[0014]优选地，采用近红外光对所述对位标记覆盖层进行曝光，采用UV光对所述黑矩阵膜进行曝光。
[0015]优选地，在对所述对位标记覆盖层曝光完毕，且对所述黑矩阵膜进行构图工艺之前还包括:对所述衬底进行清洗，以去除所述对位标记区域残留的所述对位标记覆盖层，使所述对位标记暴露出来；
[0016]对所述衬底进行烘干。
[0017]优选地，所述对所述黑矩阵膜进行构图工艺包括:
[0018]对所述对位标记进行识别和定位；
[0019]根据所述对位标记调整用于形成所述黑矩阵的图形的掩模板的位置；
[0020]使曝光光线透过所述掩模板对所述黑矩阵膜进行曝光。
[0021]优选地，所述对位标记覆盖层采用掩模板工艺或打印工艺形成。
[0022]优选地，在所述衬底上形成黑矩阵之前还包括:在所述衬底上形成栅极、有源层、源漏极和像素电极；
[0023]所述对位标记采用与所述栅极或所述源漏极相同的材料，且同时形成。
[0024]优选地，所述对位标记形成于所述衬底的四周边缘区域，所述对位标记的形状包括“十”字形、圆形、方形或条形。
[0025]本发明还提供一种阵列基板，所述阵列基板采用上述的阵列基板的制备方法制备
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[0026]本发明还提供一种显示装置，包括上述阵列基板。
[0027]本发明的有益效果:本发明所提供的阵列基板的制备方法，通过在对应衬底的形成有对位标记的区域和对位标记以外的区域分别形成对位标记覆盖层和黑矩阵膜，并先将对位标记覆盖层通过曝光去除，再采用构图工艺形成黑矩阵的图形，由于对位标记覆盖层和黑矩阵膜的曝光波长不同，所以二者在曝光时相互之间不会造成干扰和影响，从而能够避免较高光密度(光密度通常多4.0)的黑矩阵膜在曝光过程中对对位标记的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜在曝光时能够通过对位标记精确对位，进而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
[0028]本发明所提供的显示装置，通过采用上述制备方法制备而成的阵列基板，提高了该显示装置的制备质量，从而提高了该显示装置的显示质量和性能。
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施例1中在衬底上形成对位标记覆盖层和黑矩阵膜的示意图；
[0030]图2为阵列基板的制备方法中在衬底上形成对位标记覆盖层的剖视图和俯视图；
[0031]图3为阵列基板的制备方法中在衬底上形成黑矩阵膜的剖视图和俯视图；
[0032]图4为阵列基板的制备方法中对对位标记覆盖层进行曝光的剖视图和俯视图；
[0033]图5为阵列基板的制备方法中对对位标记覆盖层进行曝光后露出对位标记的剖视图和俯视图；
[0034]图6为阵列基板的制备方法中对黑矩阵膜进行曝光的剖视图和俯视图；
[0035]图7为阵列基板的制备方法中对黑矩阵膜进行曝光后形成黑矩阵的图形的剖视图和俯视图。
[0036]其中的附图标记说明:
[0037]1.衬底;2.对位标记;3.对位标记覆盖层;4.黑矩阵膜;5.黑矩阵掩模板;6.黑矩阵的图形;7.功能膜层。
【具体实施方式】
[0038]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明所提供的一种阵列基板及其制备方法和显示装置作进一步详细描述。
[0039]实施例1:
[0040]本实施例提供一种阵列基板的制备方法，如图1-图7所示，包括:步骤S1:采用构图工艺在对应衬底I的形成有对位标记2的区域形成对位标记覆盖层3。步骤S2:在衬底I上对位标记2以外的区域形成黑矩阵膜4。步骤S3:通过曝光将对位标记覆盖层3去除，以暴露出对位标记2。步骤S4:对黑矩阵膜4进行构图工艺，以形成黑矩阵的图形6。其中，对位标记覆盖层3的曝光波长与黑矩阵膜4的曝光波长不同。
[0041 ]该制备方法通过在对应衬底I的形成有对位标记2的区域和对位标记2以外的区域分别形成对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4，并先将对位标记覆盖层3通过曝光去除，再采用构图工艺形成黑矩阵的图形6，由于对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4的曝光波长不同，所以二者在曝光时相互之间不会造成干扰和影响，从而能够避免较高光密度(光密度通常多4.0)的黑矩阵膜4在曝光过程中对对位标记2的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜4在曝光时能够通过对位标记2精确对位，进而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
[0042]需要说明的是，形成对位标记覆盖层3的构图工艺为掩模板工艺，包括曝光和显影工艺;或者，形成对位标记覆盖层3的构图工艺为打印工艺。其中对黑矩阵膜4的构图工艺包括对黑矩阵膜4的曝光和显影工艺。
[0043]本实施例中，对位标记覆盖层3采用近红外光敏材料。由于曝光机中用于对近红外光敏材料进行分解的曝光波长通常集中在740-750nm范围内，而曝光机中用于对黑矩阵材料进行分解的曝光波长通常集中在350-450nm，所以对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4在曝光时相互之间不会造成干扰和影响。近红外光敏材料可以通过涂覆工艺和打印工艺成膜，然后经过曝光即可实现对其光分解或降解，制备和处理工艺简单。
[0044]其中，近红外光敏材料包括含有邻硝基苄基的聚合物、含有邻硝基苄基的单体、4-溴-7-羟基香豆素聚合物或4-溴-7-羟基香豆素的单体。当然，近红外光敏材料也可以是其他的材料。
[0045]需要说明的是，对位标记覆盖层3也可以采用其他材料，只要曝光波长与黑矩阵膜4的曝光波长不同即可。
[0046]本实施例中，对位标记覆盖层3的厚度为黑矩阵膜4厚度的3-5倍。如此设置，在对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4的成膜过程中，能够防止黑矩阵膜4将对位标记覆盖层3覆盖，从而避免后续对两膜层的曝光过程中，黑矩阵膜4对对位标记覆盖层3的曝光造成遮挡影响。
[0047]本实施例中，黑矩阵膜4的厚度为0.9-1.2um，对位标记覆盖层3的厚度为2.7_6um。其中，黑矩阵膜4的厚度为其常规的成膜厚度，制备时，先采用掩模板工艺或打印工艺形成对位标记覆盖层3(如图2所示)，然后涂覆形成黑矩阵膜4(如图3所示)，对位标记覆盖层3的厚度控制在黑矩阵膜4厚度的3-5倍。另外，对位标记覆盖层3在对应对位标记2区域的长宽尺寸精度控制在毫米级，对位标记覆盖层3的厚度精度控制在微米级。
[0048]本实施例中，步骤S1:采用构图工艺在对应衬底I的形成有对位标记2的区域形成对位标记覆盖层3包括:首先，对位标记覆盖层3通过涂覆或打印成膜;对位标记覆盖层3成膜完毕时，对对位标记覆盖层3进行烘干。另外，在步骤S2中黑矩阵膜4成膜完毕时，对黑矩阵膜4进行烘干。上述烘干的烘干条件均为90°C左右，烘干大约90秒。先对成膜后的对位标记覆盖层3进行烘干，能使对位标记覆盖层3基本定形，防止呈近似液体状态的对位标记覆盖层3向衬底I上其他区域扩散。后对成膜后的黑矩阵膜4进行烘干，以便后续对对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4进行曝光。
[0049]需要说明的是，也可以在对位标记覆盖层3和黑矩阵膜4都成膜完毕后再进行烘干。
[0050]本实施例中，步骤S3中在黑矩阵成膜后，先对对位标记覆盖层3进行曝光(如图4所示)。具体为:采用近红外光对对位标记覆盖层3进行曝光，曝光机内，预先设计一根近红外光灯管，控制灯管距离衬底I表面距离为2mm，照射波长范围集中在740-750nm，曝光量为20mW/cm2，曝光时间为30分钟;近红外敏材料膜在近红外光的照射下进行光分解或降解，绝大部分被去除。在对对位标记覆盖层3曝光完毕，且对黑矩阵膜4进行构图工艺之前还包括:对衬底I进行清洗，以去除对位标记2区域残留的对位标记覆盖层3，使对位标记2暴露出来；然后对衬底I进行烘干。该步骤中，通过清洗工艺除去近红外光敏材料膜的残留物，并烘干，从而露出被其覆盖的对位标记2(如图5所示)。然后执行步骤S4:对黑矩阵膜4进行构图工艺。该构图工艺包括后续对黑矩阵膜4的曝光和显影工艺。采用UV光对黑矩阵膜4进行曝光。具体包括:对对位标记2进行识别和定位，曝光机内，利用500-600nm波长范围内的e光线(波长546nm)及d光线(波长578nm)对对位标记2进行定位和识别，调整对位精度;根据对位标记2调整用于形成黑矩阵的图形的黑矩阵掩模板5的位置，即对黑矩阵掩模板5进行空间和性状调整;然后使曝光光线透过黑矩阵掩模板5对黑矩阵膜4进行曝光，使曝光机内集中在UV光区的i光线(波长365nm)、h光线(波长405nm)、g光线(波长436nm)透过黑矩阵掩模板5照射黑矩阵膜4(如图6所示)，诱导催化相应的光化学反应，形成特定的黑矩阵的图形6(如图7所示)。
[0051]上述黑矩阵的制备过程，能够确保在对对位标记覆盖层3曝光后，对位标记2能够暴露出来，以便后续对黑矩阵膜4进行曝光时进行黑矩阵掩模板5对位，从而能够避免较高光密度(光密度通常多4.0)的黑矩阵膜4在曝光过程中对对位标记2的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜4在曝光时能够通过对位标记2精确对位，进而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
[0052]本实施例中，在衬底I上形成黑矩阵之前还包括:在衬底I上形成栅极、有源层、源漏极和像素电极;对位标记2采用与栅极或源漏极相同的材料，且同时形成。需要说明的是，通常对位标记2采用不透光材料，且与形成在衬底I上的第一个膜层同时形成。如对位标记2与栅极采用相同材料，且同时形成。如此能使衬底I上后续形成各个膜层时通过对位标记2进行后续各个膜层的图形对位。即黑矩阵形成在阵列基板上(即B0A，BM on Array)，阵列基板上在形成黑矩阵之前，先形成阵列基板上常规设置的各个功能膜层7 AOA能够解决阵列基板和彩膜基板错位导致的黑矩阵遮光和阵列基板漏光区域不匹配的问题，提升像素开口率和面板透过率，对于曲面显示尤其有用。
[0053]本实施例中，对位标记2形成于衬底I的四周边缘区域，对位标记2的形状包括“十”字形、圆形、方形或条形。当然，对位标记2也可以是其他的形状。
[0054]基于上述阵列基板的制备方法，本实施例还提供一种采用上述制备方法制备而成的阵列基板。
[0055]实施例1的有益效果:实施例1中所提供的阵列基板的制备方法，通过在对应衬底的形成有对位标记的区域和对位标记以外的区域分别形成对位标记覆盖层和黑矩阵膜，并先将对位标记覆盖层通过曝光去除，再采用构图工艺形成黑矩阵的图形，由于对位标记覆盖层和黑矩阵膜的曝光波长不同，所以二者在曝光时相互之间不会造成干扰和影响，从而能够避免较高光密度(光密度通常多4.0)的黑矩阵膜在曝光过程中对对位标记的识别、抓取和定位造成的干扰，使黑矩阵膜在曝光时能够通过对位标记精确对位，进而不仅提高了黑矩阵的曝光精度，而且提高了阵列基板的曝光质量和性能。
[0056]实施例2:
[0057]本实施例提供一种显示装置，包括实施例1中的阵列基板。
[0058]通过采用实施例1中的阵列基板，能够提高该显示装置的制备质量，从而提高了该显示装置的显示质量和性能。
[0059]本发明所提供的显示装置可以为液晶面板、液晶电视、显示器、手机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0060]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括: 步骤S1:采用构图工艺在对应衬底的形成有对位标记的区域形成对位标记覆盖层； 步骤S2:在所述衬底上所述对位标记以外的区域形成黑矩阵膜； 步骤S3:通过曝光将所述对位标记覆盖层去除，以暴露出所述对位标记； 步骤S4:对所述黑矩阵膜进行构图工艺，以形成黑矩阵的图形； 其中，所述对位标记覆盖层的曝光波长与所述黑矩阵膜的曝光波长不同。2.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记覆盖层采用近红外光敏材料。3.根据权利要求2所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述近红外光敏材料包括含有邻硝基苄基的聚合物、含有邻硝基苄基的单体、4-溴-7-羟基香豆素聚合物或4-溴-7-羟基香豆素的单体。4.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记覆盖层的厚度为所述黑矩阵膜厚度的3-5倍。5.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述黑矩阵膜的厚度为0.9-1.2um，所述对位标记覆盖层的厚度为2.7_6um。6.根据权利要求2所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，采用近红外光对所述对位标记覆盖层进行曝光，采用UV光对所述黑矩阵膜进行曝光。7.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，在对所述对位标记覆盖层曝光完毕，且对所述黑矩阵膜进行构图工艺之前还包括:对所述衬底进行清洗，以去除所述对位标记区域残留的所述对位标记覆盖层，使所述对位标记暴露出来； 对所述衬底进行烘干。8.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对所述黑矩阵膜进行构图工艺包括: 对所述对位标记进行识别和定位； 根据所述对位标记调整用于形成所述黑矩阵的图形的掩模板的位置； 使曝光光线透过所述掩模板对所述黑矩阵膜进行曝光。9.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记覆盖层采用掩模板工艺或打印工艺形成。10.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成黑矩阵之前还包括:在所述衬底上形成栅极、有源层、源漏极和像素电极； 所述对位标记采用与所述栅极或所述源漏极相同的材料，且同时形成。11.根据权利要求1-10任意一项所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述对位标记形成于所述衬底的四周边缘区域，所述对位标记的形状包括“十”字形、圆形、方形或条形。12.—种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板采用如权利要求1-11任意一项所述的阵列基板的制备方法制备而成。13.—种显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的阵列基板。
【文档编号】G02F1/1362GK106054482SQ201610682390
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月17日
【发明人】江亮亮, 唐文浩, 戴珂, 尹傛俊
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 合肥鑫晟光电科技有限公司