专利名称：一种彩膜基板、液晶面板及显示设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液晶显示(LCD，Liquid Crystal Display)技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、液晶面板及显示设备。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器，由于具有体积小、重量轻、功耗低、无辐射等优点而备受关注，是目前平板显示器的主流，在平板显示市场中占据主导地位。TFT-IXD是由阵列基板和彩膜基板对盒后，在其中注入液晶而形成。其中，阵列基板是由薄膜晶体管和像素电极组成；彩膜基板是由彩色树脂和黑矩阵组成。在彩膜基板上设置黑矩阵既可以隔离彩色树脂， 防止混色，又可以阻挡外界光线照射到TFT器件沟道区域，产生暗态漏电流，还可以防止像素区域的漏光现象。图1为现有技术中彩膜基板的结构示意图，如图1所示，现有技术的彩膜基板主要由玻璃基板1、黑矩阵2、彩色树脂、保护层6和透明导电层7构成。其中，黑矩阵2设置在玻璃基板1的表面上；彩色树脂包括红色树脂3、绿色树脂4和蓝色树脂5，并分布在黑矩阵 2之间。现在技术中彩膜基板的制造方法是先在玻璃基板1的表面上形成黑矩阵2图形， 然后再依次沉积彩色树脂、保护层6和透明导电层7。然而，在此制造过程中，黑矩阵和彩色树脂的边缘部分会有重叠区域，而使该部分区域的高度比其他部分高出至少0. 5微米 (μ m)，形成段差区域，在段差区域上再沉积其他薄膜时，会使段差区域不断扩大，导致彩膜基板表面不平整。在后续工艺中，当对取向层进行摩擦时，有段差的区域就会出现摩擦不均勻，从而引起液晶分子的异常排列，导致液晶显示器的画面显示质量较差。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种彩膜基板，用以消除彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差。本实用新型实施例提供的一种彩膜基板，包括玻璃基板、彩色树脂、保护层、黑矩阵和导电层，所述保护层上设置有凹槽；所述黑矩阵位于所述保护层的凹槽内。本实用新型实施例提供的彩膜基板，包括玻璃基板、彩色树脂、保护层、黑矩阵和导电层，所述保护层上设置有凹槽；所述黑矩阵位于所述保护层的凹槽内，从而消除了彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差，使彩膜基板的表面尽可能平坦化，从而能够有效改善摩擦工艺中因段差引起的摩擦不良，进一步提高了显示器的画面品质。本实用新型实施例还提供一种液晶面板，包括彩膜基板、阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶，其中，该彩膜基板为上述彩膜基板。本实用新型实施例还提供了一种显示设备，包括上述液晶面板。
[0010]图1为现有技术中彩膜基板的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的彩膜基板的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的彩膜基板的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的彩膜基板的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的在玻璃基板上沉积彩色树脂后的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的设置有凹槽的保护层的示意图；图7为本实用新型实施例提供的将黑矩阵沉积到保护层的凹槽后的示意图；图8为本实用新型实施例提供的黑矩阵的示意图；图9为本实用新型实施例提供的在玻璃基板上沉积有彩色树脂、保护层、黑矩阵的示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种彩膜基板，用以消除彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差。本实用新型实施例通过在保护层上形成凹槽，将黑矩阵设置在凹槽内，形成了平整的表面，从而消除了黑矩阵和彩色树脂之间的段差，改善了摩擦工艺的不良。本实用新型实施例还提供一种液晶面板，包括彩膜基板、阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶，其中，该彩膜基板为上述彩膜基板。本实用新型实施例还提供了一种显示设备，包括上述液晶面板。
以下结合附图对本实用新型实施例进行说明。参见图2，本实用新型实施例提供的一种彩膜基板，包括玻璃基板11、彩色树脂 (其中包括红色树脂12，绿色树脂13和蓝色树脂14)、保护层15、黑矩阵16和导电层17。所述保护层15上设置有凹槽；所述黑矩阵16位于所述保护层15的凹槽内，用于阻挡所述彩色树脂的不同颜色树脂的交叠光线射入阵列基板沟道区域。较佳地，所述彩色树脂位于玻璃基板11之上，保护层15之下；或者，参见图3，所述彩色树脂位于保护层15之上，导电层17之下。较佳地，所述黑矩阵16的位置正对所述彩色树脂中不同颜色树脂的交界处。较佳地，所述保护层15的厚度大于所述黑矩阵16的厚度。当然，保护层15的厚度也可以恰好等于所述黑矩阵16的厚度。较佳地，所述黑矩阵16的厚度，为1. 0 1. 5微米。较佳地，所述保护层15上设置有凹槽的一面，与所述导电层17相接，或者，如图4 所示，所述保护层15上设置有凹槽的一面，与所述彩色树脂相接。只要位于保护层的凹槽内的黑矩阵，能够阻挡彩色树脂的不同颜色树脂的交叠光线射入阵列基板沟道区域，无论凹槽设置在保护层的哪一面或者设置在两个面上，都是可以的。较佳地，所述保护层15的每一凹槽内的黑矩阵16的体积，与该凹槽的容积相等， 使得黑矩阵16与保护层15形成平整的表面。较佳地，所述导电层17，为透明导电薄膜。较佳地，所述凹槽的横截面的形状，为矩形。[0036]当然，凹槽的横截面的形状，也可以为其他形状，例如梯形。较佳地，所述黑矩阵16，为不透光的树脂材料。较佳地，所述保护层15，为有机材料。所述彩色树脂，还可以包括黄色树脂和/或白色树脂。由此可见，本实用新型提供的一种彩膜基板，包括玻璃基板；形成在玻璃基板上的彩色树脂，所述彩色树脂包括红色树脂，绿色树脂和蓝色树脂；保护层，覆盖在整个彩色树脂层上，并在保护层上形成凹槽；黑矩阵，形成在所述凹槽内，并与所述保护层一起形成平整的表面；透明导电层，覆盖在整个玻璃基板上。本实用新型通过将黑矩阵设置在所述凹槽内，消除了彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差，使彩膜基板的表面尽可能平坦化，从而能够有效的改善摩擦工艺中因段差引起的摩擦不良，进一步提高了显示器的画面品质。本实用新型还提供有彩膜基板的制造工艺，包括在玻璃基板11上形成彩色树脂，所述彩色树脂包括红色树脂12、绿色树脂13和蓝色树脂14 ；在所述彩色树脂上形成保护层15，该保护层15上设有凹槽；黑矩阵16形成在所述凹槽内，并通过灰化工艺，使所述黑矩阵16在保护层15上形成平整的表面；在整个保护层15的表面沉积透明导电薄膜(即导电层17)，形成公共电极层。制造彩膜基板的具体流程如下参见图5，在玻璃基板11上沉积一层红色树脂12材料，采用普通掩膜工艺对红色树脂材料进行曝光，显影处理后，形成红色树脂12图形。再采用相同的方法，依次在玻璃基板上形成绿色树脂13图形和蓝色树脂14图形。使得由红色树脂12、绿色树脂13和蓝色树脂14构成的彩色树脂平整地沉积在玻璃基板11上，其中没有黑矩阵。实际应用中，红色树脂12图形、绿色树脂13图形和蓝色树脂14图形的形成顺序不一定限制为本实用新型实施例提供的顺序，可以采用任意次序。在形成彩色树脂的玻璃基板11沉积一层如图5所示的保护层15，保护层15的材料可以为有机材料，采用灰度掩模板工艺对保护层15进行曝光、显影后，在保护层15上形成凹槽。其中，形成保护层凹槽的具体流程包括采用灰度掩模板对所述保护层15进行曝光，形成完全保留区域和部分保留区域，显影处理后，完全保留区域的保护层没有变化，部分保留区域的部分保护层被去除，从而如图6所示，在保护层15上形成凹槽。凹槽在保护层15上的位置，可以根据彩色树脂的不同颜色树脂的分布情况进行设置，只要能遮挡住不同颜色树脂的交叠光线(即混和光线，而不是单一颜色的光线)射进 TFT沟道区域就可以。在形成有凹槽的保护层15上沉积一层黑矩阵16材料，黑矩阵16的材料采用不透光的树脂材料，黑矩阵的沉积厚度大于凹槽的深度，使黑矩阵能够完全填充在保护层15的凹槽内，采用灰化工艺去除保护层上多余的黑矩阵材料，使黑矩阵16在保护层15上形成平整的表面，如图7所示。其中，如图8所示，黑矩阵16的厚度(即凹槽的高度)可以为1. 0至1. 5微米，黑矩阵16的宽度(即凹槽的宽度)可以根据TFT的覆盖面积进行设置。[0054]最后，在图9所示的保护层15上，采用磁控溅射或热蒸发的方法沉积一层透明导电薄膜17，形成公共电极层，从而形成如图2所示的彩膜基板。其中，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料。综上所述，本实用新型实施例提供的彩膜基板，包括玻璃基板、彩色树脂、保护层、 黑矩阵和导电层，所述保护层上设置有凹槽；所述黑矩阵位于所述保护层的凹槽内，用于阻挡所述彩色树脂的不同颜色树脂的交叠光线射入阵列基板沟道区域，从而消除了彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差，使彩膜基板的表面尽可能平坦化，从而能够有效改善摩擦工艺中因段差引起的摩擦不良，进一步提高了显示画面品质。相对于现有技术，由于本实用新型通过在保护层上形成凹槽，将黑矩阵设置在凹槽内，使得黑矩阵和保护层一起形成了平整的表面，从而消除了黑矩阵和彩色树脂之间的段差，改善了摩擦工艺的不良。本实用新型实施例还提供一种液晶面板，包括彩膜基板、阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶，其中，该彩膜基板为上述彩膜基板。本实用新型实施例还提供了一种显示设备，其组成部件中包括上述液晶面板。本实用新型实施例提供的液晶面板和显示设备，由于使用了上述彩膜基板，从而消除了彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差，提高了显示画面品质。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种彩膜基板，包括玻璃基板、彩色树脂、保护层、黑矩阵和导电层，其特征在于， 所述保护层上设置有凹槽；所述黑矩阵位于所述保护层的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色树脂位于玻璃基板之上，保护层之下；或者，所述彩色树脂位于保护层之上，导电层之下。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的位置正对所述彩色树脂中不同颜色树脂的交界处。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述保护层的厚度不小于所述黑矩阵的厚度。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的厚度为1.0 1.5微米。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述保护层上设置有凹槽的一面，与所述导电层相接，或者与所述彩色树脂相接。
7.根据权利要求1-6任一权项所述的彩膜基板，其特征在于，所述保护层的每一凹槽内的黑矩阵的体积，与该凹槽的容积相等，使得黑矩阵与保护层形成平整的表面。
8.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述导电层，为透明导电薄膜。
9.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色树脂，包括红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂；或者，所述彩色树脂，包括红色树脂、绿色树脂、蓝色树脂和黄色树脂。
10.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽的横截面的形状，为矩形。
11.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述保护层，为有机材料。
12.一种液晶面板，包括彩膜基板、阵列基板以及填充在彩膜基板和阵列基板之间的液晶，其特征在于，所述彩膜基板为权利要求1-11任一权项所述的彩膜基板。
13.—种显示设备，其特征在于，包括权利要求12所述的液晶面板。
专利摘要本实用新型公开了一种彩膜基板，用以消除彩膜基板上彩色树脂与黑矩阵之间的段差。本实用新型提供的一种彩膜基板，包括玻璃基板、彩色树脂、保护层、黑矩阵和导电层，所述保护层上设置有凹槽；所述黑矩阵位于所述保护层的凹槽内。本实用新型还公开了一种包括上述彩膜基板的液晶面板，同时公开了一种包括上述液晶面板的显示设备。
文档编号G02F1/1335GK202013464SQ201120084939
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者孙双 申请人:京东方科技集团股份有限公司