显示基板及其制备方法和显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示基板及其制备方法和显示装置。

背景技术

彩膜基板为液晶显示装置中的核心部件，其一般包括黑矩阵、彩色滤光图形、保护层、隔垫物和取向层。其中，取向层的材料一般为聚酰亚胺，其主要溶剂为n-甲基吡咯烷酮(简称nmp)，nmp是一种热稳定性、化学稳定性均佳且溶解力出众的极性溶剂，对多数普通树脂、工程塑料都有较大的溶解度，所以在彩膜基板上涂布聚酰亚胺以制备取向层时，nmp会渗入到彩色滤光图形中，随之会将彩色滤光图形中的颜料(pigment)析出来。

在将彩膜基板与阵列基板进行对盒后，pigment会依次通过彩色滤光图形、保护层、取向层的途径进入到液晶层中，并形成异物亮点。在后续的高温工序过程中会加速这一进程，显示装置中的不良愈发明显。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示基板及其制备方法和显示装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示基板，包括：衬底基板，所述衬底基板的一侧设置有彩膜层，所述彩膜层的背向所述衬底基板的一侧设置有保护层，所述保护层背向所述衬底基板的一侧设置有取向层；

所述保护层包括：第一子保护层和第二子保护层，所述第一子保护层位于所述彩膜层背向所述衬底基板的一侧，所述第二子保护层位于所述第一子保护层背向所述衬底基板的一侧，所述第二子保护层与所述取向层接触；

所述第一子保护层用于阻挡从所述彩膜层中析出的颜料穿过所述保护层；

所述第二子保护层用于粘结所述第一子保护层和所述取向层。

可选地，所述第一子保护层的材料包括：亚克力材料和环氧树脂；

所述第二子保护层的材料包括：聚酰亚胺树脂和环氧树脂。

可选地，所述第一子保护层与所述第二子保护层接触，所述第一子保护层与所述第二子保护层的接触面生成过渡层，所述过渡层的材料具有如下结构式：

可选地，所述第一子保护层的材料还包括：环氧固化剂、硅烷偶联剂、表面活性剂中的至少一种；

所述第二子保护层的材料还包括：环氧固化剂、硅烷偶联剂、表面活性剂中的至少一种。

可选地，所述保护层背向所述衬底基板的一侧还设置隔垫物。

可选地，所述第一子保护层的厚度范围包括:0.6um～1.5um；

所述第二子保护层的厚度范围包括:0.6um～1.5um；

所述保护层的厚度范围包括：1.2um～3um。

为实现上述目的，本发明还提供了一种显示基板的制备方法，包括：

在所述衬底基板的一侧形成彩膜层；

在所述彩膜层的背向所述衬底基板的一侧形成保护层，所述保护层包括：第一子保护层和第二子保护层，所述第一子保护层位于所述彩膜层背向所述衬底基板的一侧，所述第二子保护层位于所述第一子保护层背向所述衬底基板的一侧，所述第一子保护层用于阻挡从所述彩膜层中析出的颜料穿过所述保护层，所述第二子保护层用于粘结所述第一子保护层和后序形成的取向层

在所述保护层背向所述衬底基板的一侧形成所述取向层，所述取向层与所述第二子保护层接触。

可选地，所述在所述彩膜层的背向所述衬底基板的一侧形成保护层的步骤包括：

在所述彩膜层的背向所述衬底基板的一侧涂布具有第一厚度的第一保护胶，所述第一保护胶的材料包括：亚克力材料和环氧树脂；

对所述第一保护胶进行干燥处理；

在经过干燥处理的所述第一保护胶背向所述衬底基板的一侧涂布具有第二厚度的第二保护胶，所述第二保护胶的材料包括：聚酰亚胺树脂和环氧树脂；

对所述第二保护胶进行干燥处理；

对所述第一保护胶和所述第二保护胶进行固化处理，固化后的所述第一保护胶形成所述第一子保护层，固化后的所述第二保护胶形成所述第二子保护层，所述第一子保护层和所述第二子保护层构成所述保护层。

可选地，所述对所述第一保护胶和所述第二保护胶进行固化处理的步骤包括：

对所述第一保护胶和所述第二保护胶进行预固化处理，预固化处理的工艺温度为50～80℃，处理时长为50s～150s；

对所述第一保护胶和所述第二保护胶进行热固化处理，热固化处理的工艺温度为200～250℃，处理时长为15min～30min。

可选地，所述对所述第一保护胶和所述第二保护胶进行固化处理的过程中，所述第一保护胶与第二保护胶的接触面发生反应生成一层过渡层，所述过渡层的材料具有如下结构式：

为实现上述目的，本发明还提供了一种显示装置，包括：如上述的显示基板。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种显示基板及其制备方法和显示装置，其中该显示基板包括：衬底基板，衬底基板的一侧设置有彩膜层，彩膜层的背向衬底基板的一侧设置有保护层，保护层背向衬底基板的一侧设置有取向层；保护层包括：第一子保护层和第二子保护层，第一子保护层位于彩膜层背向衬底基板的一侧，第二子保护层位于第一子保护层背向衬底基板的一侧，第二子保护层与取向层接触；第一子保护层用于阻挡从彩膜层中析出的颜料穿过保护层；第二子保护层用于粘结第一子保护层和取向层。本发明的技术方案通过设置具有双层结构的保护层，其中第一子保护层可有效阻挡从彩膜层中析出的颜料穿过保护层，从而可有效防止在后序工艺中颜料进入液晶层而导致不良；第二子保护层可有效与第一子保护层和取向层进行粘结，以保证第二子保护层与第一子保护层之间的粘结力和第二子保护层与取向层之间的粘结力，从而可提升显示基板的高温高湿信赖性，有效防止水汽的进入。本发明技术方案可在防止颜料进入液晶层的同时，还能有效提升显示基板的高温高湿信赖性，从而能有效降低产品的不良率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种显示基板的结构示意图；

图2为本发明中保护层的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种显示基板的制备方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的一种显示基板的制备方法的流程图；

图5a～图5g为采用图4所示制备方法制备的显示基板的中间结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种显示基板及其制备方法和显示装置进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种显示基板的结构示意图，如图1所示，该显示基板包括：衬底基板1、彩膜层2、保护层3和取向层5。

其中，彩膜层2包括：黑矩阵21和彩色滤光图形22，黑矩阵21用于进行遮光，彩色滤光图形22用于进行滤光，本实施例中一彩色滤光图形22包括红色滤光图形r、绿色滤光图形g和蓝色滤光图形b为例进行示意性说明。本领域技术人员应该知晓的是，上述彩色滤光图形22包括红色滤光图形r、绿色滤光图形g和蓝色滤光图形b的情况仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。

保护层3位于彩膜层2的背向衬底基板1的一侧，保护层3包括：第一子保护层31和第二子保护层32，第一子保护层31位于彩膜层2背向衬底基板1的一侧，第二子保护层32位于第一子保护层31背向衬底基板1的一侧，第二子保护层32与取向层5接触。第一子保护层31用于阻挡从彩膜层2中析出的颜料穿过保护层；第二子保护层32用于粘结第一子保护层和取向层。

取向层5位于第二子保护层32背向衬底基板的一侧，用于对成型后的显示装置中的液晶分子进行取向。

本发明提供的显示基板中的保护层3包括两个子保护层，其中第一子保护层31可有效阻挡从彩膜层2中洗脱出的颜料穿过保护层，从而可有效防止在后序工艺中颜料进入液晶层而导致不良；第二子保护层32可有效与第一子保护层31和取向层5进行粘结，以保证第二子保护层32与第一子保护层31之间和第二子保护层32与取向层5之间的均能紧密粘结，从而可提升显示基板的高温高湿信赖性，有效防止水汽的进入。

由此可见，本发明技术方案可在防止颜料进入液晶层的同时，还能有效提升显示基板的高温高湿信赖性，从而能有效降低产品的不良率。

本实施例中，可选地，第一子保护层31的材料包括：亚克力材料和环氧树脂，第一子保护层31中的亚克力材料可有效防止染料的穿过。第二子保护层32的材料包括：聚酰亚胺树脂(含有酰胺基团的聚合物)和环氧树脂，第二子保护层32中的环氧树脂可以提供较佳的粘连性，以使得第二子保护层32能够分别与第一子保护层31和取向层5较好的粘结，聚酰亚胺树脂可进一步提升第一子保护层和第二子保护层之间的粘结力。

图2为本发明中保护层的结构示意图，如图2所示，第一子保护层31与第二子保护层32在接触面发生聚合反应生成一过渡层33，该过渡层33的材料具有如下结构式：

在第一子保护层31与第二子保护层32的接触面，亚克力材料、环氧树脂、聚酰亚胺树脂发生聚合反应，生成共聚物，从而能进一步地提升第一子保护层31和第二子保护层32之间的粘结力。

可选地，第一子保护层31的材料还包括：环氧固化剂、硅烷偶联剂、表面活性剂中的至少一种；第二子保护层32的材料还包括：环氧固化剂、硅烷偶联剂、表面活性剂中的至少一种。

可选地，第一子保护层31的厚度范围包括：0.6um～1.5um。若第一子保护层31的厚度过薄，则影响第一子保护层31阻挡染料的效果；若第一子保护层31的厚度过厚，则会影响显示基板的透光率以及不利于显示装置的轻薄化。优选地，第一子保护层31的厚度为1.0um。本实施例中，将第一子保护层31的厚度范围控制于0.6um～1.5um之间，可在保证阻挡效果的同时不会影响显示基板的透光率和轻薄化设计。

第二子保护层32的厚度范围包括：0.6um～1.5um；若第二子保护层32的厚度过薄，则会影响第二子保护层32相邻膜层之间的粘结力，若第二子保护层32的厚度过厚，则会影响显示基板的透光率以及不利于显示装置的轻薄化。优选地，第二子保护层32的厚度为1.0um。本实施例中，将第二子保护层32的厚度范围控制于0.6um～1.5um之间，可在保证粘结效果的同时不会影响显示基板的透光率和轻薄化设计。

整个保护层3的厚度范围包括：1.2um～3um。优选地，保护层3的厚度为2.0um。

本发明中，可选地，该显示基板还包括：隔垫物4，隔垫物4位于保护层3背向衬底基板1的一侧，隔垫物4用于在成型的显示装置中支撑显示基板。

本发明实施例一提供了一种显示基板，该显示基板中保护层，该保护层包括两个子保护层，其中第一子保护层可有效阻挡从彩膜层中洗脱出的颜料穿过保护层，从而可有效防止在后序工艺中颜料进入液晶层而导致不良；第二子保护层可有效与第一子保护层和取向层进行粘结，以保证第二子保护层与第一子保护层之间的粘结力和第二子保护层与取向层之间的粘结力，从而可提升显示基板的高温高湿信赖性，有效防止水汽的进入。本发明技术方案可在防止颜料进入液晶层的同时，还能有效提升显示基板的高温高湿信赖性，从而能有效降低产品的不良率。

图3为本发明实施例二提供的一种显示基板的制备方法的流程图，如图3所示，该制备方法用于制备上述实施例一提供的显示基板，该制备方法包括：

步骤s101、在衬底基板的一侧形成彩膜层。

其中，彩膜层包括：黑矩阵和彩色滤光图形。

步骤s102、在彩膜层的背向衬底基板的一侧形成保护层，保护层包括：第一子保护层和第二子保护层，第一子保护层位于彩膜层背向衬底基板的一侧，第二子保护层位于第一子保护层背向衬底基板的一侧。

其中，第一子保护层用于阻挡彩膜层中洗脱出的颜料穿过保护层，第二子保护层用于粘结第一子保护层和后序形成的取向层。

步骤s103、在保护层背向衬底基板的一侧形成取向层，取向层与第二子保护层接触。

步骤s103具体包括取向材料薄膜的涂布、固化、取向等工序，取向工序可以为摩擦取向或光取向。

本发明实施例二提供了一种显示基板的制备方法，其中，该显示基板中的保护层包括两个子保护层，其中第一子保护层可有效阻挡从彩膜层中洗脱出的颜料穿过保护层，从而可有效防止在后序工艺中颜料进入液晶层而导致不良；第二子保护层可有效与第一子保护层和取向层进行粘结，以保证第二子保护层与第一子保护层之间的粘结力和第二子保护层与取向层之间的粘结力，从而可提升显示基板的高温高湿信赖性，有效防止水汽的进入。本发明技术方案可在防止颜料进入液晶层的同时，还能有效提升显示基板的高温高湿信赖性，从而能有效降低产品的不良率。

图4为本发明实施例三提供的一种显示基板的制备方法的流程图，图5a～图5g为采用图4所示制备方法制备的显示基板的中间结构示意图，如图4和图5所示，该制备方法用于制备上述实施例一提供的显示基板，该制备方法包括：

步骤s201、在衬底基板的一侧形成彩膜层。

参见图5a所示，其中，彩膜层2包括：黑矩阵21和彩色矩阵图形22。

步骤s202、在彩膜层的背向衬底基板的一侧涂布具有第一厚度的第一保护胶。

参见图5b所示，在步骤s202中，可选地，第一保护胶31a的材料包括：亚克力材料和环氧树脂，第一厚度的范围包括：1um～2um。

步骤s203、对第一保护胶进行干燥处理。

参见图5c所示，在步骤s203中，将步骤s202所得到的显示基板置于真空干燥器中，通过抽真空、干燥处理以除去胶中多余的溶剂，防止在后续涂布第二保护胶的过程中流动而造成第二保护胶涂布不均匀。经过干燥处理后，第一保护胶31a的厚度减小。

步骤s204、在经过干燥处理的第一保护胶背向衬底基板的一侧涂布具有第二厚度的第二保护胶。

参见图5d所示，在步骤s204中，可选地，第二保护胶32a的材料包括：聚酰亚胺树脂和环氧树脂，第二厚度的范围包括：1um～2um。

步骤s205、对第二保护胶进行干燥处理。

参见图5e所示，在步骤s205中，将步骤s204所得到的显示基板置于真空干燥器中，通过抽真空、干燥处理以除去胶中多余的溶剂。经过干燥处理后，第二保护胶32a的厚度减小

步骤s206、对第一保护胶和第二保护胶进行固化处理。

参见图5f所示，在步骤s206中，首先对第一保护胶31a和第二保护胶32a进行预固化处理，预固化处理的工艺温度为50～80℃，处理时长为50s～150s；然后对第一保护胶31a和第二保护胶32a进行热固化处理，热固化处理的工艺温度为200～250℃，处理时长为15min～30min。

在对第一保护胶31a和第二保护胶32a进行固化处理的过程中，第一保护胶31a与第二保护胶32a的接触面发生反应，生成一层过渡层33，过渡层33的形成可有效提升第一保护胶31a和第二保护胶32a之间的粘结力，过渡层33的材料具有如下结构式：

经过固化处理后的第一保护胶31a形成第一子保护层31，第二保护胶32a形成第二子保护层32，第一子保护层31和第二子保护层32构成保护层3。其中，第一子保护层31的厚度范围包括：0.6um～1.5um；第二子保护层32的厚度范围包括：0.6um～1.5um，保护层3的厚度范围包括：1.2um～3um。

步骤s207、在保护层背向衬底基板的一侧形成隔垫物。

步骤s208、在保护层背向衬底基板的一侧形成取向层。

参见图5g所示，在步骤s207和步骤s208中，采用现有的任一隔垫物制备工艺和取向层制备工艺，以分别形成隔垫物4和取向层5。

本发明实施例四提供了一种显示装置，该显示装置包括显示基板，该显示基板采用上述实施例一中提供的显示基板，具体内容可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。

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。