一种彩膜基板、液晶面板及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及液晶显示技术领域，具体地，涉及一种新像素（也称为画素)设计 的彩膜基板、液晶面板及显示装置。
【背景技术】
[0002] 在液晶显示领域，包括有多种滤光片。其中，彩色滤光片（Color filter，又名彩 膜)用途包括通过选色通带及IXD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)的最大输出功率 对单色显不器（如VF(Vacuum Fluorescent，真空焚光显不器）、EL(Electroluminescent，电 荧发光显示器）、LED(发光二极管显示器)等)进行反差增强；宽带滤光片用来提高光学扫描 仪和红、黄、琥珀色发光二极管显示器的反差及性能；中密度三槽型滤光片及极化镜通过减 少内部反射并在显示器输出功率及背景之间产生一个较大的变量从而增强LCD的反差。
[0003] 如图1所示，IXD为非主动发光之组件，其一般包括彩色滤光片1、液晶面板2、TFT元 件3和背光模块4,其色彩的显示必须要透过显示器内部的背光模块4(如穿透型LCD)或外部 的环境入射光(如反射型或半穿透型IXD)提供光源，再搭配驱动KXDrive 1C，驱动芯片)与 液晶面板2的控制形成灰阶显示(Gray Scale)，而后透过彩色滤光片1的RGB(其中，R为红 色、G为绿色、B为蓝色，图1中未示相应的颜色)彩色层提供色相(Chromacity)，形成彩色显 示画面(此处是结合RGB彩色层形成的彩色显示画面，图1中未示出相应的颜色）。
[0004] 如图2所示，为了提升LCD的面板亮度，通常会在彩膜的结构上进行改进，其中有一 种改进彩膜结构的技术被称为RGBW技术。对于原有的显示屏幕，一个像素对应三个次像 素，即一个独立的像素对应RGB三个次像素。而RGBW的意思就是在R (红色）、G (绿色）、B (蓝 色)三个像素之外，增加一个透明色(White Pixe 1)的像素 W，让两个独立像素共享五个次像 素，这样在同样的分辨率的情况下，次像素的数量明显减少，从而节约了不少的成本。W次像 素的增加，也可以提升屏幕的亮度，但是缺点是在颜色的优化上，可能没有原本的RGB的排 列方式好。
[0005] 正如图1所示，传统的像素由R、G和B构成。FHD (2K X IK)面板的像素为1920 X 1080， 而每种像素由三种子像素组成(R，G，B)，因此它一共有620万种颜色。而UHD(4K)面板的分辨 率有3840 X 2160,这表示它具有2490万种颜色(3840 X 2160种像素，每种像素由三种子像素 构成）。因此，UHD面板的分辨率是FHD面板的四倍。
[0006] 虽然显示的原理相同，但RGBW面板和传统UHD电视面板略有不同，RGBW面板除了 RGB外，像素中还增加了W子像素。简单来说，UHD面板每个水平扫瞄线的像素数为3840，RGB 架构下的子像素数为11520;至于RGBW面板，因为是RGBW通过4个子像素来构成1个像素，因 此每条水平扫描线的真实像素数仅剩下2880,而垂直像素数仍是2160,与RGB排列的UHD面 板相同。
[0007] 另外，许多公司为了提高画质，还在其RGBW面板中采用了GMA(色域映像算法）和 SPR(子像素植染)技术。
[0008] 图3为现有RGBW技术制作彩膜基板的流程的示意图，其中各方框表示相应的制作 步骤，而方框旁的图形则表示对应步骤形成的彩膜基板的结构，两者相结合能更为清楚地 示意彩膜基板的制作过程。从图3可知，RGBW技术有利于提高画质，但是因其多了一个W透明 色像素，对应地需要再多一道透明光阻的制作流程。图4为根据图3的RGBW制作完成的彩膜 基板，因为多了一道W透明色制作流程(包含微影/显影/硬化等），整个彩膜的制作成本多 了 12%，严重影响RGBW技术的推广。其中，图3和图4的彩膜基板的结构中的各部分的组成可 参考图7中的附图标记。
[0009] 图5示意了另一种彩膜基板，其为了减少一道W透明色的制作流程，在平坦层(Over Coat)的制作流程中，使用平坦层的材料来取代W透明色的制作过程，以此使得彩膜基板既 拥有平坦层功能，又有透明像素结构。但是，此技术的缺点是因为透明像素位置没有像RGB 彩色层(Color Layer)中可以支撑平坦层的覆盖，导致透明像素位置的平坦层会有凹陷，且 凹陷的段差为图中示意的h，h的值可能大于0.2um，如此则会产生如图6所示的液晶间隙不 均14(Cell gap mura)，则点亮面板后会有灰阶不均勾、亮度不均勾的现象。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型的目的是提供一种彩膜基板、液晶面板及显示装置，用于实现在不增 加透明色制作流程中的情况下，形成基于RGBW的彩膜基板，且避免产生彩膜基板的液晶间 隙不均。
[0011] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种彩膜基板，该彩膜基板包括:衬底基板； 形成在所述衬底基板上的黑色矩阵；形成在至少一个所述黑色矩阵上的柱状层；形成在所 述衬底基板上的彩色层；以及形成在所述彩色层及所述黑色矩阵的上方的平坦层;其中，所 述彩色层包括红色像素层、绿色像素层、蓝色像素层和透明色像素层，且所述透明色像素层 由柱状层材料和平坦层材料共同填充形成。
[0012] 优选地，所述透明色像素层中填充的柱状层材料的高度小于红色像素层、绿色像 素层以及蓝色像素层中任一者的高度。
[0013]优选地，所述透明色像素层中填充的柱状层材料的高度为红色像素层、绿色像素 层以及蓝色像素层中任一者的高度的一半。
[0014] 优选地，所述柱状层材料和所述平坦层材料为透明材料。
[0015] 优选地，所述柱状层材料为透明光刻胶。
[0016] 优选地，所述平坦层的上表面为一水平面。
[0017]优选地，所述衬底基板为玻璃基板。
[0018] 优选地，该彩膜基板还包括形成在所述衬底基板背部的导电层。
[0019] 本实用新型还提供了一种液晶面板，该液晶面板包括上述的彩膜基板。
[0020] 本实用新型还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的液晶面板。
[0021] 通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:本实用新型的彩膜基板采用柱状 层材料和平坦层材料共同填充形成透明色像素层，使得透明色像素层可在柱状层和平坦成 的形成过程一并形成，从而无需再设计专门的透明色制作流程，简化了制作方法，且形成的 彩膜基板结构稳定，不会发生平坦层凹陷而引起的液晶间隙不均。
[0022] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0023]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中： [0024]图1是传统的IXD的结构示意图；
[0025]图2是彩膜结构由RGB向RGBW变化的示意图；
[0026]图3是传统的RGBW技术的流程示意图；
[0027]图4是采用图3的流程制作的彩膜基板的结构示意图；
[0028] 图5是采用现有技术中利用平坦层材料取代W透明色的制作过程的方法制作的彩 膜基板的结构示意图；
[0029] 图6是图5的彩膜基板产生的液晶间隙不均的示意图；
[0030] 图7是本实用新型的实施例中的彩膜基板的结构示意图；
[0031] 图8是本实用新型的实施例的彩膜基板的制作过程与传统彩膜基板的制作过程的 对比图。
[0032] 附图标记说明
[0033] 1 彩色滤光片2 液晶模块
[0034] 3 TFT元件 4 背光模块
[0035] 5 衬底基板 6 黑色矩阵