一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，人们对于显示产品彩色画面品质的要求越来越高。彩色画面的品质与显示产品彩膜基板的品质息息相关。

彩膜基板通常包括彩膜层和黑矩阵，彩膜基板与阵列基板对合后，黑矩阵对应阵列基板上的开关管及信号走线分布区域。目前的黑矩阵由于高阻技术尚不成熟，黑矩阵本身的电阻偏低，这使得黑矩阵容易与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而导致黑矩阵与对应区域的导电膜层之间累积一定量的电荷，造成显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良。

因此，如何避免黑矩阵电阻偏低所导致的显示产品电学不良已成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置。该彩膜基板通过在黑矩阵的背对基底的一侧设置绝缘层，能够在黑矩阵与阵列基板之间形成绝缘隔设，以防止电阻较低的黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而防止黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间积累电荷，进而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良，提升显示产品的显示效果。

本发明提供一种彩膜基板，包括基底，所述基底包括像素区域和所述像素区域之间的间隔区域，所述像素区域设置有彩膜层，所述间隔区域设置有黑矩阵，所述间隔区域还设置有绝缘层，所述绝缘层位于所述黑矩阵的背对所述基底的一侧，且所述绝缘层在所述基底上的正投影完全覆盖所述黑矩阵，以防止所述黑矩阵与阵列基板之间形成电容。

优选地，所述绝缘层的阻抗在10¹³ω*cm量级以上。

优选地，所述绝缘层采用与所述彩膜层相同的材料。

优选地，所述绝缘层与所述彩膜层的背对所述基底的一侧表面平齐。

本发明还提供一种显示面板，包括上述彩膜基板。

本发明还提供一种显示装置，包括上述显示面板。

本发明还提供一种上述彩膜基板的制备方法，包括：在基底的像素区域形成彩膜层；在所述像素区域之间的间隔区域形成黑矩阵，还包括：在所述间隔区域形成绝缘层，所述绝缘层形成于所述黑矩阵的背对所述基底的一侧，且所述绝缘层在所述基底上的正投影完全覆盖所述黑矩阵，以防止所述黑矩阵与阵列基板之间形成电容。

优选地，所述绝缘层与最后形成的一层所述彩膜层采用相同材料且同时形成。

优选地，形成所述绝缘层包括：在所述基底上涂敷形成绝缘层膜；

固化所述绝缘层膜；

对所述绝缘层膜进行湿法刻蚀，然后进行热烘烤，以形成所述绝缘层的图形和最后一层所述彩膜层的图形。

优选地，形成所述绝缘层包括：在所述基底上涂敷形成绝缘层膜；

固化所述绝缘层膜；

采用射频溅射的方法对所述绝缘层膜进行干刻，然后进行清洗，以形成所述绝缘层的图形和最后一层所述彩膜层的图形。

本发明的有益效果：本发明所提供的彩膜基板，通过在黑矩阵的背对基底的一侧设置绝缘层，能够在黑矩阵与阵列基板之间形成绝缘隔设，以防止电阻较低的黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而防止黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间积累电荷，进而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良，提升显示产品的显示效果。

本发明所提供的显示面板，通过采用上述彩膜基板，提升了该显示面板的品质和显示效果。

本发明所提供的显示装置，通过采用上述显示面板，提升了该显示装置的品质和显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中彩膜基板的结构俯视示意图；

图2为图1中的彩膜基板沿aa剖切线的结构剖视图；

图3为本发明实施例1中形成黑矩阵、红色彩膜层和绿色彩膜层的彩膜基板的结构俯视示意图；

图4为本发明实施例1中完成步骤s01的彩膜基板的结构俯视图；

图5为图4中的彩膜基板沿bb剖切线的结构剖视图；

图6为本发明实施例1中完成步骤s03的彩膜基板的结构俯视图；

图7为图6中的彩膜基板沿cc剖切线的结构剖视图。

其中的附图标记说明：

1.基底；11.像素区域；12.间隔区域；2.彩膜层；21.红色彩膜层；22.绿色彩膜层；23.蓝色彩膜层；3.黑矩阵；4.绝缘层；40.绝缘层膜。

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，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种彩膜基板，如图1和图2所示，包括基底1，基底1包括像素区域11和像素区域11之间的间隔区域12，像素区域11设置有彩膜层2，间隔区域12设置有黑矩阵3，间隔区域12还设置有绝缘层4，绝缘层4位于黑矩阵3的背对基底1的一侧，且绝缘层4在基底1上的正投影完全覆盖黑矩阵3，以防止黑矩阵3与阵列基板之间形成电容。

通过在黑矩阵3的背对基底1的一侧设置绝缘层4，能够在黑矩阵3与阵列基板之间形成绝缘隔设，以防止电阻较低的黑矩阵3与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而防止黑矩阵3与阵列基板上对应区域的导电膜层之间积累电荷，进而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良，提升显示产品的显示效果。

本实施例中，优选的，绝缘层4的阻抗在10¹³ω*cm量级以上。即绝缘层4的阻抗较高，从而能够避免其与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，同时，较高阻抗的绝缘层4隔设在黑矩阵3与阵列基板之间，能够防止电阻较低的黑矩阵3与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良。

优选的，本实施例中，绝缘层4采用与彩膜层2相同的材料。由于彩膜层2的阻抗值通常在10¹⁵ω*cm量级以上，所以使绝缘层4采用与彩膜层2相同的材料，能使绝缘层4在黑矩阵3与阵列基板之间起到很好的绝缘隔设作用，防止黑矩阵3与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容并积累电荷，从而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良。

本实施例中，绝缘层4与彩膜层2的背对基底1的一侧表面平齐。如此设置，相比于传统的彩膜基板，绝缘层4的设置即可使彩膜层2的面对阵列基板的一侧表面平齐，避免彩膜层2的面对阵列基板的一侧表面形成段差，从而防止采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现色度不准或色度偏差等的显示不良；同时绝缘层4的设置还能避免彩膜层2的面对阵列基板的一侧表面形成角段差，从而防止在彩膜基板的面对阵列基板的一侧表面上摩擦形成取向膜时形成摩擦阴影区，进而避免摩擦阴影区所导致的显示产品在显示时出现漏光、对比度差等显示不良。

基于彩膜基板的上述结构，本实施例还提供一种该彩膜基板的制备方法，包括：在基底的像素区域形成彩膜层；在像素区域之间的间隔区域形成黑矩阵，还包括：在间隔区域形成绝缘层，绝缘层形成于黑矩阵的背对基底的一侧，用于防止黑矩阵与阵列基板之间形成电容。

本实施例中，绝缘层与最后形成的一层彩膜层采用相同材料且同时形成。

本实施例中，如图3-图7所示，例如：彩膜层包括红色彩膜层21、绿色彩膜层22和蓝色彩膜层23。该彩膜基板的制备方法具体步骤为：首先在基底1上形成黑矩阵3；然后在基底1上先后形成红色彩膜层21和绿色彩膜层22(如图3所示)；最后在基底1上同时形成蓝色彩膜层23和绝缘层4。

其中，黑矩阵3、红色彩膜层21和绿色彩膜层22采用传统的构图工艺(如构图工艺包括膜层涂敷、曝光、显影的步骤)制备形成，具体不再赘述。

需要说明的是，最后制备完成后的红色彩膜层21、绿色彩膜层22和蓝色彩膜层23具有相同的厚度，这里，由于采用传统构图工艺制备形成的红色彩膜层21和绿色彩膜层22的表面不可避免地会存在一些段差和角段差，所以先制备形成的红色彩膜层21和绿色彩膜层22的厚度需要略大于最后制备完成后的蓝色彩膜层23的厚度。如此才能在后续的绝缘层4的制备过程中消除红色彩膜层21和绿色彩膜层22的表面的段差和角段差。

本实施例中，形成绝缘层4的过程即为在基底1上同时形成蓝色彩膜层23和绝缘层4的过程。其中，形成绝缘层4包括：

步骤s01：在基底1上涂敷形成绝缘层膜40。该绝缘层膜40为蓝色彩膜层膜，如图4和图5所示。

步骤s02：固化绝缘层膜40。

该步骤中，采用光固化和热固化的方法对绝缘层膜40进行固化。如绝缘层膜40采用负性光刻胶如丙乙酸树脂材料，采用光固化和热固化的方法将绝缘层膜40在90℃的温度下加热60秒进行固化。

步骤s03：对绝缘层膜40进行湿法刻蚀，然后进行热烘烤，以形成绝缘层4的图形和最后一层彩膜层(即蓝色彩膜层23)的图形，如图6和图7所示。

该步骤中，使用显影液(如koh)对绝缘层膜40进行湿法刻蚀，具体湿刻条件根据绝缘层膜40的材料种类和厚度有所不同。本实施例中，绝缘层膜40采用负性光刻胶如丙乙酸树脂材料时，在23℃的温度下，采用40nm/s的刻蚀速率对绝缘层膜40进行湿刻。完成刻蚀后在230℃下，进行25min的热烘烤，即可形成蓝色彩膜层23的图形和绝缘层4的图形。

该步骤中，对绝缘层膜40进行湿刻形成绝缘层4图形的过程中，由于最后形成的绝缘层4的厚度(即蓝色彩膜层23的厚度)小于先前形成的红色彩膜层21和绿色彩膜层22的厚度，所以该湿刻过程会对红色彩膜层21和绿色彩膜层22的表面进行全面刻蚀，从而使红色彩膜层21和绿色彩膜层22的厚度被全面减薄，在此厚度减薄过程中，先前形成的红色彩膜层21和绿色彩膜层22表面的段差和角段差也被一并消除，最终使红色彩膜层21、绿色彩膜层22和蓝色彩膜层23具有相同的厚度且其表面保持平齐，避免了彩膜层表面段差所导致的显示色度不准或色度偏差等显示不良，以及彩膜层表面角段差所导致的显示时漏光和对比度差等显示不良。

通过湿法刻蚀的方法制备形成本实施例中的绝缘层4和最后一层彩膜层，相比于采用传统构图工艺制备形成彩膜基板上的各膜层的方法，能够减少一道曝光工序，从而降低了彩膜基板的制备成本。

另外需要说明的是，本实施例中，形成绝缘层和最后一层彩膜层也可以采用干刻的方法。采用干刻法制备形成绝缘层和最后一层彩膜层具体包括：

步骤s01′：在基底上涂敷形成绝缘层膜。该绝缘层膜为最后一层彩膜层膜。

步骤s02′：固化绝缘层膜。

该步骤中，采用光固化和热固化的方法对绝缘层膜进行固化。如绝缘层膜采用负性光刻胶如丙乙酸树脂材料或环氧树脂材料，采用光固化和热固化的方法将绝缘层膜在230℃的温度下加热25分钟进行固化。

步骤s03′：采用射频溅射的方法对绝缘层膜进行干刻，然后进行清洗，以形成绝缘层的图形和最后一层彩膜层的图形。

该步骤中，如：射频溅射形成丙乙酸树脂材料的绝缘层的过程中，射频源的频率为15.6mhz，射频功率为9000w，射频溅射中用于形成溅射等离子体的气体及其比例为sf6:o2＝30:1)。溅射完成后，进行清洗即可形成绝缘层的图形和最后一层彩膜层的图形。

通过干法刻蚀的方法制备形成本实施例中的绝缘层和最后一层彩膜层，同样能够避免彩膜层表面段差所导致的显示色度不准或色度偏差等显示不良，以及彩膜层表面角段差所导致的显示时漏光和对比度差等显示不良；同时，相比于采用传统构图工艺制备形成彩膜基板上的各膜层的方法，同样能够减少一道曝光工序，从而降低彩膜基板的制备成本。

实施例1的有益效果：实施例1中所提供的彩膜基板，通过在黑矩阵的背对基底的一侧设置绝缘层，能够在黑矩阵与阵列基板之间形成绝缘隔设，以防止电阻较低的黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间形成电容，从而防止黑矩阵与阵列基板上对应区域的导电膜层之间积累电荷，进而避免采用该彩膜基板的显示产品在显示时出现残像或黑白云显示不均匀等电学不良，提升显示产品的显示效果。

实施例2：

本实施例提供一种显示面板，包括实施例1中的彩膜基板。

通过采用实施例1中的彩膜基板，提升了该显示面板的品质和显示效果。

实施例3：

本实施例提供一种显示装置，包括实施例2中的显示面板。

通过采用实施例2中的显示面板，提升了该显示装置的品质和显示效果。

本发明所提供的显示装置可以为液晶面板、液晶电视、oled面板、oled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。

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。