黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置，属于显示【技术领域】，其可解决现有的黑矩阵结构在拼接位置处存在误差导致显示不良的问题。本发明的黑矩阵结构包括由多个子黑矩阵拼接组成的像素单元阵列，每个像素单元包括像素开口区和包围像素开口区的黑矩阵图案区，且两相邻所述子黑矩阵拼接形成的拼接线为曲线；其中，所述拼接线包括至少一个弯曲单元，所述弯曲单元在行方向上的最大宽度不小于所述像素单元的宽度，在列方向上的最大高度大于两相邻行所述像素开口区之间的所述黑矩阵图案区的高度。本发明的黑矩阵和掩膜板特别适用于大尺寸的显示装置中。
【专利说明】黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置
【技术领域】
[0001]本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置。
【背景技术】
[0002]目前,液晶显示器(LiquidCrystal Display:简称LCD)以其优异的性能与成熟的技术成为市场上的主流产品。伴随着显示技术的发展，高透过率、大尺寸低功耗、低成本已成为未来显示器领域的发展方向。
[0003]现有的超大尺寸的液晶显示器的彩膜基板的制备过程中，因基板尺寸较大，无法实现单次曝光形成整个基本图形，从而不得不使用拼接方式来实现整个基板的曝光工艺。在传统的拼接曝光方式下，由于拼接区两边的拼接工艺不是一次完成，必然造成拼接区的图案与非拼接区的图形存在差异。结合图1和图2，特别是通过拼接曝光方式形成的黑矩阵的图形，也就说黑矩阵结构是由子黑矩阵100拼接组成的像素单元阵列，其中，每个像素单元10包括像素开口区11和包围像素开口区11的黑矩阵图案区12，两子黑矩阵100拼接形成的拼接线20位于两列像素单元10的像素开口区11之间的黑矩阵图案区12处成一条直线，如图1所示；或者位于贯穿某一列像素开口区11，成一条直线，如图2所示，由于子黑矩阵100的拼接位置必然存在不可避免的误差，从而使得拼接线20所在区域的黑矩阵图案区12的宽度B与两相邻列像素单元的像素开口区11之间的黑矩阵图案区12的宽度a不同，或者拼接而成的像素开口区11的宽度d与没有拼接的像素开口区11的宽度c不同，且拼接位置集中在一条直线上，故产生不良的位置集中在一条直线上，进而导致显示不良，严重的影响画面品质。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的黑矩阵结构存在的上述的问题，提供一种避免黑矩阵结构拼接处造成显示不良的黑矩阵结构、掩膜板、彩膜基板及显示装置。
[0005]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种黑矩阵结构，包括由多个子黑矩阵拼接组成的像素单元阵列，每个像素单元包括像素开口区和包围像素开口区的黑矩阵图案区，且两相邻所述子黑矩阵拼接形成的拼接线为曲线；其中，所述拼接线包括至少一个弯曲单元，所述弯曲单元在行方向上的最大宽度不小于所述像素单元的宽度，在列方向上的最大高度大于两相邻行所述像素开口区之间的所述黑矩阵图案区的高度。
[0006]需要说明的是，本发明中的“像素单元阵列”是指包括成行成列的排列的多个像素单元。“行方向”是指如图3、4所示的水平方向，“列方向”则指与行方向垂直的方向，SP如图3、4所示的竖直方向。
[0007]本发明的黑矩阵结构中的两子黑矩阵拼接形成的拼接线为曲线，故可以避免现有技术由于拼接线集中在一条直线上，造成的显示不良。具体的，以拼接线为位于黑矩阵图案区的矩形波，且该矩形波的弯曲单元的行方向上的宽度为像素单元的宽度，列方向的高度为两行像素单元的高度为例进行说明，现有技术中拼接线为位于黑矩阵图案区的直线时，由于子黑矩阵拼接的误差，将会影响到设于与该拼接线相邻两列的像素单元的大小，换言之，这两列像素单元中的每两个相邻的像素单元在拼接线位置造成不良就相当于一个点，所以这两列像素单元产生的不良的所有点连成一条直线上，因而在显示时将会严重影响显示质量。而该矩形波的拼接线，分散在相邻的三列像素单元之间，其中两相邻列像素单元之间的由于拼接产生的不良就相当于一个点，这三列像素单元的拼接位置产生不良形成的点连接在一起为一条曲线，同时这些不良的点也不会集中在一条线上，而是分散开的，故在显示时不会对显示的质量造成较大的影响。同理即使当拼接线中的一部分位于像素开口区，由于拼接差生的不良也是被分散开的，因此也是不会对显示质量造成较大的影响。
[0008]优选的是，所述拼接线位于所述黑矩阵图案区。
[0009]进一步优选的是，所述拼接线包括连接在一起的多个弯曲单元，每个所述弯曲单元在行方向上的最大宽度等于N个所述像素单元的宽度，在列方向上的高度等于M个所述像素单元的高度之和，其中N为大于等I的整数，M为大于等于2的整数。
[0010]优选的是，所述拼接线至少部分位于所述像素开口区。
[0011]优选的是，所述弯曲单元为矩形波、锯齿波、正弦波中的任意一种。
[0012]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种掩膜板，该掩膜版用于形成上述黑矩阵图案。
[0013]优选的是，所述掩膜板包括与所述子黑矩阵中所述像素开口区对应的非透光区和与所述黑矩阵图案区对应的透光区。
[0014]优选的是，所述掩膜板包括与所述子黑矩阵中所述像素开口区对应的透光区和与所述黑矩阵图案区对应的非透光区。
[0015]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种彩膜基板，该彩膜基板包括上述黑矩阵结构。
[0016]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，该显示装置包括上述彩膜基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有的黑矩阵结构的一种拼接示意图；
[0018]图2为现有的黑矩阵结构的另一种拼接示意图；
[0019]图3为本发明的实施例1的黑矩阵结构的一种拼接示意图；
[0020]图4为本发明的实施例1的黑矩阵结构的另一种拼接示意图；
[0021]图5为本发明的实施例2的掩膜板的一种结构示意图；
[0022]图6为本发明的实施例2的掩膜板的另一种结构示意图。
[0023]其中附图标记为:100、子黑矩阵；10、像素单元；11、像素开口区；12、黑矩阵图案区；20、拼接线；31、透光区；32、非透光区。
【具体实施方式】
[0024]为使本领域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】对本发明作进一步详细描述。
[0025]实施例1:
[0026]本实施例提供一种黑矩阵结构，其包括由多个子黑矩阵100拼接组成的像素单元10阵列，每个像素单元10包括像素开口区11和包围像素开口区11的黑矩阵图案区12，且两相邻所述子黑矩阵100拼接形成的拼接线20为曲线；其中，所述拼接线20包括至少一个弯曲单元，所述弯曲单元在行方向上的最大宽度不小于所述像素单元10的宽度，在列方向上的最大高度大于两相邻行所述像素开口区11之间的所述黑矩阵图案区12的高度。
[0027]本实施例的黑矩阵结构中的两子黑矩阵100拼接形成的拼接线20为曲线，故可以避免现有技术由于拼接线20集中在一条直线上，造成的显示不良。具体的，以拼接线20为位于黑矩阵图案区12的矩形波，且该矩形波的弯曲单元的行方向上的宽度为像素单元10的宽度，列方向的高度为两行像素单元10的高度为例进行说明，现有技术中拼接线20为位于黑矩阵图案区12的直线时，由于子黑矩阵100拼接的误差，将会影响到设于与该拼接线20相邻两列的像素单元10的大小，换言之，这两列像素单元10中的每两个相邻的像素单元10在拼接线20位置造成不良就相当于一个点，所以这两列像素单元10产生的不良的所有点连成一条直线上，因而在显示时将会严重影响显示质量。而该矩形波的拼接线20，分散在相邻的三列像素单元10之间，其中两相邻列像素单元10之间的由于拼接产生的不良就相当于一个点，这三列像素单元10的拼接位置产生不良形成的点连接在一起为一条曲线，同时这些不良的点也不会集中在一条线上，而是分散开的，故在显示时不会对显示的质量造成较大的影响。同理即使当拼接线20中的一部分位于像素开口区11，由于拼接差生的不良也是被分散开的，因此也是不会对显示质量造成较大的影响。
[0028]作为本实施例的一种优选方式，该黑矩阵结构的子黑矩阵100拼接形成的拼接线20是位于黑矩阵图案区12的。此时黑矩阵图案区12为非透光区32，该在该位置处产生较小的偏差，对显示时的影响较透光区31来说相对较小。进一步优选地，本实施例中的黑矩阵结构的子黑矩阵100拼接形成的拼接线20包括连接在一起的多个弯曲单元，每个所述弯曲单元在行方向上的最大宽度等于N个所述像素单元10的宽度，在列方向上的高度等于M个所述像素单元10的高度之和，其中N为大于等于I的整数，M为大于等于2的整数。此时在拼接时不会造成各个像素开口区11的大小不均一，避免对显示均一性的影响。
[0029]具体的，如图3所示，黑矩阵结构的子黑矩阵100拼接形成的拼接线20是位于黑矩阵图案区12的，且拼接线20位于三列像素单元10的黑矩阵图像区，即每个所述弯曲单元在行方向上的最大宽度等于2个所述像素单元10的宽度，在列方向上的高度等于2个所述像素单元10的高度之和，若把与拼接位置两个相邻的像素单元10的显示不良看成一个点，此时多个点分散到三列像素单元10中的拼接位置，且位于同一列的点与点之间的较为稀疏，因此不会对显示质量造成影响。同理，如图4所示，拼接线20位于四列像素单元10的黑矩阵图像区，即每个所述弯曲单元在行方向上的最大宽度等于2个所述像素单元10的宽度，在列方向上的高度等于3个所述像素单元10的高度之和，若把与拼接位置两个相邻的像素单元10的显示不良看成一个点,此时不仅位于同一列点与点之间的较为稀疏,且在行方向上的点与点之间的也较为稀疏，因此同样不会对对显示质量造成影响。
[0030]作为本实施例的另一种优选方式，该黑矩阵结构的子黑矩阵100拼接形成的拼接线20是位于像素开口区11的。该种拼接方式的拼接原理是与拼接线20位于黑矩阵图案区12相同的，在此不详细描述了。
[0031]优选地，本实施例中的弯曲单元可以矩形波、锯齿波、正弦波，由于这三种的图形较为规则且有规律，故拼接起来较为容易，当然其他图形也是可行的。
[0032]实施例2:
[0033]本实施例提供一种掩膜板，用于形成实施例1中的子黑矩阵100的图案。
[0034]如图5所示，作为本实施例的一种优选结构，该掩膜板包括与所述子黑矩阵100中所述像素开口区11对应的非透光区32和与所述黑矩阵图案区12对应的透光区31。此时要求在形成黑矩阵材料薄膜的基底上涂覆负性光刻胶，采用该掩膜板进行曝光，使得位于黑矩阵图案区12的光刻胶变性；然后通过显影液将位于像素开口区11位置的光刻胶去除；再去除掉像素开口区11位置处的黑矩阵材料薄膜；最后剥离出去剩余的光刻胶，形成实施例I中的子黑矩阵100的图案。
[0035]如图6所示，作为本实施例的另一种优选结构，该掩膜板包括与所述子黑矩阵100中所述像素开口区11对应的透光区31和与所述黑矩阵图案区12对应的非透光区32。此时要求在形成黑矩阵材料薄膜的基底上涂覆正性光刻胶，采用该掩膜板进行曝光，使得位于像素开口区11的光刻胶变性；然后通过显影液将位于像素开口区11位置的光刻胶去除；再去除掉像素开口区11位置处的黑矩阵材料薄膜；最后剥离出去剩余的光刻胶，形成实施例I中的子黑矩阵100的图案。
[0036]实施例3:
[0037]本实施例提供了一种彩膜基板，该彩膜基板包括实施例1中黑矩阵结构，故本实施例的彩膜基板的性能更好。
[0038]当然该彩膜基板还包括彩色滤光片等已知结构，在此不一一说明。
[0039]实施例4:
[0040]本实施例提供了一种显示装置，其包括实施例3所述的彩膜基板。该显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0041]由于本实施例的显示装置包括实施例3的彩膜基板，故其显示效果更好。
[0042]当然，本实施例的显示装置中还可以包括其他常规结构，如显示驱动单元等。
[0043]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。
【权利要求】
1.一种黑矩阵结构，其特征在于，包括由多个子黑矩阵拼接组成的像素单元阵列，每个像素单元包括像素开口区和包围像素开口区的黑矩阵图案区，且两相邻所述子黑矩阵拼接形成的拼接线为曲线；其中，所述拼接线包括至少一个弯曲单元，所述弯曲单元在行方向上的最大宽度不小于所述像素单元的宽度，在列方向上的最大高度大于两相邻行所述像素开口区之间的所述黑矩阵图案区的高度。
2.根据权利要求1所述的黑矩阵结构，其特征在于，所述拼接线位于所述黑矩阵图案区。
3.根据权利要求2所述的黑矩阵结构，其特征在于，所述拼接线包括连接在一起的多个弯曲单元，每个所述弯曲单元在行方向上的最大宽度等于N个所述像素单元的宽度，在列方向上的高度等于M个所述像素单元的高度之和，其中N为大于等I的整数，M为大于等于2的整数。
4.根据权利要求1所述的黑矩阵结构，其特征在于，所述拼接线至少部分位于所述像素开口区。
5.根据权利要求1至4中任意一种所述的黑矩阵结构，其特征在于，所述弯曲单元为矩形波、锯齿波、正弦波中的任意一种。
6.一种掩膜板，其特征在于，用于形成权利要求1至5中任意一项所述的黑矩阵结构中的子黑矩阵的图案。
7.根据权利要求6所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括与所述子黑矩阵中所述像素开口区对应的非透光区和与所述黑矩阵图案区对应的透光区。
8.根据权利要求6所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括与所述子黑矩阵中所述像素开口区对应的透光区和与所述黑矩阵图案区对应的非透光区。
9.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板包括权利要求1至5中任意一项所述的黑矩阵结构。
10.一种显示装置，其特征在于，其包括权利要求9所述的彩膜基板。
【文档编号】G02F1/1335GK104317094SQ201410432232
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】吴洪江, 袁剑峰 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司