彩膜基板、彩膜基板的制作方法及显示面板与流程

文档序号:15382455发布日期:2018-09-08 00:10阅读:178来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种彩膜基板、彩膜基板的制作方法及显示面板。



背景技术:

在显示技术领域,液晶面板以其耗电少、轻薄、便于携带等优点占据了显示面板的市场。液晶面板包括彩膜基板、阵列基板以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层,彩膜基板和阵列基板对盒后,为了维持两者之间的盒厚,目前通常采用在彩膜基板上制造隔垫物来实现。

隔垫物分为主隔垫物和辅助隔垫物,主隔垫物会有一定的压缩量,支撑盒厚,处于压缩状态,而辅助隔垫物没有压缩量。当液晶面板受到过大外力的时候,辅助隔垫物才被压缩,起到辅助支撑作用。目前,在测量隔垫物的高度时,选择一个基准面作为测量参照物,实现隔垫物的测量。

发明人在实现上述过程中发现,现有技术中隔垫物在rgb像素间无规律排布时,隔垫物高度测量时无法选择同一亚像素当基准面,由于rgb亚像素间的膜厚存在高度差,导致测量隔垫物高度时也存在高度误差。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供的一种彩膜基板、彩膜基板的制作方法及显示面板,主要目的在于解决现有技术中隔垫物测试过程中误差较大的问题。

第一方面,本发明提供了一种彩膜基板,包括:

衬底基板以及设置在所述衬底基板上的黑矩阵层;

彩膜层,所述彩膜层设置于所述衬底基板上;

多个辅助结构,设置于所述黑矩阵层远离所述衬底基板的表面;所述辅助结构远离所述衬底基板的表面为水平面,所述辅助结构的所述表面用于设置隔垫物;多个所述辅助结构的所述表面之间的段差小于第一阈值;

其中,所述辅助结构在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板的正投影内,且与所述彩膜层在所述衬底基板上的正投影不重叠。

可选的,所述隔垫物在所述衬底基板上的正投影位于所述辅助结构在所述衬底基板上的正投影内。

可选的,所述彩膜层的厚度大于所述黑矩阵层的厚度。

可选的,所述彩膜层包括被所述黑矩阵层限定出的呈阵列排布的第一颜色单元,第二颜色单元,第三颜色单元;所述辅助结构设置于不同的颜色单元之内。

可选的,所述辅助结构呈阵列排布。

可选的,所述辅助结构在列方向上与颜色单元对齐。

可选的,所述辅助结构的材料与任意颜色单元所用颜色的材料相同。

可选的,多个所述辅助结构的所述表面之间的段差为0。

第二方面,本发明提供一种彩膜基板的制作方法,其特征在于,包括:

在衬底基板上形成黑矩阵层;

在所述黑矩阵层上形成彩膜层;

形成多个辅助结构,所述多个辅助结构设置于所述黑矩阵层远离所述衬底基板的表面;所述辅助结构远离所述衬底基板的表面为水平面,所述辅助结构的所述表面用于设置隔垫物;多个所述辅助结构的所述表面之间的段差小于第一阈值。

可选的,在所述彩膜层中形成有被所述黑矩阵层限定出的呈阵列排布的第一颜色单元、第二颜色单元及第三颜色单元;

所述辅助结构设置于所述第一颜色单元、第二颜色单元或第三颜色单元中的相邻两行之间。

可选的,形成多个辅助结构包括:

采用所述第一颜色单元、第二颜色单元或者第三颜色单元中的任一种构图工艺,形成所述辅助结构。

第三方面,本发明提供一种显示面板,包括隔垫物、掩膜板及彩膜基板;其中,所述彩膜基板为第一方面中任一项所述的彩膜基板。

借由上述技术方案,本发明提供的彩膜基板、彩膜基板的制作方法及显示面板,该彩膜基板中包含:衬底基板以及设置在衬底基板上的黑矩阵层;彩膜层,彩膜层设置于衬底基板上;多个辅助结构,设置于黑矩阵层远离衬底基板的表面;辅助结构远离衬底基板的表面为水平面,辅助结构的表面用于设置隔垫物;多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值;其中,辅助结构在衬底基板上的正投影位于黑矩阵在衬底基板的正投影内,且与彩膜层在衬底基板上的正投影不重叠。本发明中的多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值,多个辅助结构作为测量隔垫物的基准面,因此,将该基准面作为测量隔垫物高度的参考能够大大降低测量误差。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1示出了本发明实施例提供的第一种彩膜基板的截面图;

图2示出了本发明实施例提供的第一种彩膜基板的示意图;

图3示出了本发明实施例提供的第二种彩膜基板的示意图;

图4示出了本发明实施例提供的第二种彩膜基板的截面图;

图5示出了本发明实施例提供的第三种彩膜基板的示意图;

图6示出了本发明实施例提供的一种彩膜基板的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种彩膜基板(colorfilter,cf),如图1所示,该彩膜基板包括:衬底基板11、黑矩阵层12、彩膜层13。其中,衬底基板11上方设置有黑矩阵层12,所述彩膜层13设置于所述衬底基板11上,且黑矩阵层12层上方为彩膜层13。

具体实施例中,如图1,所述彩膜基板中还包括位于彩膜层13上方的平坦层14。

为了对彩膜基板更好的理解,如图2所示,本发明实施例还提供另一种彩膜基板的示意图,在图2中可以更清楚的展示衬底基板11、黑矩阵层12、彩膜层13之间的关系。在实际应用中,彩膜层13可以连续分布在黑矩阵层上,也可以不连续,呈块状分布在黑矩阵层12上,具体的,不做限定。

实际应用中,在显示面板中除了包含如图1所示的彩膜基板外,还包含隔垫物15,设置于彩膜层13之上、背向于所述黑矩阵层12的一侧,而隔垫物15实际位于平坦层14正上方,且背向于黑矩阵层12的一侧。图1给出的示例中彩膜层13采用rgb工艺,在实际应用中,还可以为bgr工艺等等,具体对彩膜层13中颜色的排序工艺不做限定。

通常,薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay,tft-lcd)是由阵列基板和彩膜基板之间填充液晶并对盒而成。为了保持盒厚的均一性以及面板的稳定性,阵列基板和彩膜基板之间设置了一定数量的隔垫物15来支撑,隔垫物15对上述两个基板进行支撑以及缓冲作用,保持液晶处于一个相对稳定的状态,以保证显示效果。因此,准确确定隔垫物15的实际高度是液晶保持稳定的关键因素。

现在技术中,隔垫物可随机或者按照排列规则(阵列)排布,在测量隔垫物高度时,就近选择彩膜层中的一个亚像素区域作为基准面,并基于该基准面执行隔垫物的测量,但是,彩膜层中r色道、g色道或b色道中分别填充红色、绿色、蓝色,由于每种颜色的膜厚不同,因此,在选择基准面的时候,基准面的厚度也存在差异,进而导致测量的隔垫物高度存在误差。

为了解决现有技术中存在的问题,本发明实施例中在选择基准面时,选择的是具有同一厚度的基准面,或者趋于同一高度的基准面。如图3所示,具体该基准面多个辅助结构16形成一个水平面中确定。在确定隔垫物15的位置之后,就近选择色道中与隔垫物距离最近的基准面,作为测量测量隔垫物15高度的参照物。

一个彩膜基板中通常包含n(n大于2)个隔垫物15,因此,为了便于测量隔垫物15高度,在彩膜层13中通常至少包含n个辅助结构16,或者,也可以一个辅助结构16上设置多个隔垫物15,或者多个辅助结构16上设置一个隔垫物15,只要能够使得隔垫物能够设置在辅助结构上即可。所述辅助结构16形成一个平面;本发明实施例所述的辅助结构16,设置于所述黑矩阵层12远离所述衬底基板11的表面;所述辅助结构16远离所述衬底基板11的表面为水平面,所述辅助结构16的所述表面用于设置隔垫物15;多个所述辅助结构16的所述表面之间的段差小于第一阈值。其中,所述辅助结构16在所述衬底基板11上的正投影位于所述黑矩阵12在所述衬底基板的正投影内,且与所述彩膜层13在所述衬底基板11上的正投影不重叠。这样,可以将表面为平面的辅助结构16选则为基准面,作为隔垫物高度的基准。具体实施时,选取基准面的尺寸小于或者等于在辅助结构16的尺寸,这样可以保证基准面的准确性。

具体实施例中,多个所述辅助结构16的所述表面之间的段差大致为0。

本发明实施例中,辅助结构16的所述表面之间的段差必须要小于第一阈值,如此设计的目的在于增强测量高度的准确性。第一阈值的设置其目的在于,为了防止制作工艺过程中出现的微小误差。在本发明实施例的另一种实现过程中,为了确保测量隔垫物高度的准确性,第一阈值的设置越小,测量隔垫物15高度的准确度就越高,例如,可以设置第一阈值为趋向于0的无限小,或者,设置第一阈值为0.1纳米等等,具体的,本发明实施例对此不做限定。

辅助结构16形成一个平面,才能确保选择基准面时,彩膜基板中的所有基准面均有相同的高度。

如图4所示,图4示出了本发明实施例提供的一种彩膜基板的截面图,该截面图为沿图3中的横截线(虚线所示,图中未标号)进行截取获得的,通过图4可以看出,在隔垫物15的正下方对应的两个辅助结构16,本实施例中,其可以采用与彩膜层中任意一种颜色相同的材料制备,这样可以在制作彩膜层的其中一种颜色时,同时制备出辅助结构16。另外,可由图4直接看出,彩膜层13的厚度大于所述黑矩阵层12的厚度。

在实际应用中,辅助结构16实际位于黑矩阵层12的上方,彩膜层13上方还包含有一个平坦层14。

本发明实施例提供的彩膜基板,该彩膜基板中包含:衬底基板以及设置在衬底基板上的黑矩阵层;彩膜层,彩膜层设置于衬底基板上;多个辅助结构,设置于黑矩阵层远离衬底基板的表面;辅助结构远离衬底基板的表面为水平面,辅助结构的表面用于设置隔垫物;多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值;其中,辅助结构在衬底基板上的正投影位于黑矩阵在衬底基板的正投影内,且与彩膜层在衬底基板上的正投影不重叠;本发明实施例中的多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值,多个辅助结构作为测量隔垫物的基准面,因此,将该基准面作为测量隔垫物高度的参考能够大大降低测量误差。

进一步的,作为对上述实施例的细化及扩展,辅助结构16在所述黑矩阵层12上方,且辅助结构16的尺寸,如宽度,等于彩膜层13中的与之相邻的色道上一个亚像素的尺寸(如宽度)。

需要说明的是,为了确保制作辅助结构16能够拥有统一的高度,在对镂空结构填充预设颜色时,其采用的颜色的材质与制作工艺,均与颜色单元所用的颜色的材料、工艺相同,确保一致性。

隔垫物15设置有支撑的作用,隔垫物15的设置可以提高液晶显示装置整体厚度的均一性,在实际应用中,隔垫物15分为主隔垫物15和辅助隔垫物15,其中,所述主隔垫物15的高度大于所述辅助隔垫物15的高度,可随机或者按照某一排列规则设置于彩膜层13上,且所述隔垫物15位于第一颜色单元17(r颜色)、第二颜色单元18(g颜色)或第三颜色单元19(b颜色)中任两个亚像素之间的一侧。在实际应用中,第一颜色单元17还可以为g颜色或者b颜色等,具体不进行限定,但是,为了便于说明,本发明实施例以多个第一颜色单元17组合形成r色道、多个第二颜色单元组合形成g色道,多个第三颜色单元组合形成b色道进行说明,但是应当注意的是,该种说明方式并非易在限定颜色单元与色道之间存在绑定关系。

示例性的,如图5所示,假设彩膜基板中,设置隔垫物15的排列规则为在同一水平线上,两个色道之间设置有一个隔垫物15,并且,主隔垫物15连成的直线与每条色道垂直;若隔垫物15的排列规则符合上述说明(如图5所示的排列),则可以在彩膜层13上设置如图5所示的辅助结构16,该辅助结构16为一矩阵,垂直于彩膜层13中的每个色道,且该辅助结构16还填充了部分黑矩阵层12上方的位置。如此设计,即便是隔垫物15稍微移动,也不会重新设置辅助结构16的位置,即不会重新选定基准面。

图5描述的内容中,所述隔垫物15在所述衬底基板11上的正投影位于所述辅助结构在所述衬底基板11上的正投影内,作为本发明实施例的另一种实现方式,可能还会存在隔垫物15仅位于两个相邻的色道之间,或者,在3个相邻的色道之间包含2个隔垫物15,也符合所述隔垫物15在所述衬底基板11上的正投影位于所述辅助结构在所述衬底基板11上的正投影内的应用场景。

图5意在说明隔垫物15以及辅助结构16为连续排布的说明方式,下述实施例中会说明一下实际应用中,隔垫物15与辅助结构16为不连续排布的应用场景,由图5可以看出,彩膜层13包括被所述黑矩阵层12限定出的呈阵列排布的颜色单元(包括第一颜色单元17,第二颜色单元18,第三颜色单元19),辅助结构16可以设置于所述第一颜色单元17、第二颜色单元或第三颜色单元中的相邻两行之间,可以进行规则排列,如,每隔两个颜色单元设置一个隔垫物15与辅助结构16,或者,每隔三个颜色单元设置一个,隔垫物15与辅助结构16。

作为本发明实施例的可实现方式,辅助结构16还可以呈阵列排布,请继续参考图5,辅助结构16成两列排布设置,实际应用中,根据需要按需设置即可,在不影响显示面板正常显示的前提下,还可设置更多列的辅助结构16,如4或3列等,这样基准面的选取灵活性会更大。本发明实施例不作限定。

上述实施例中的辅助结构16可以设置在彩膜基板的与黑矩阵区域对应的位置,即所述辅助结构16在所述衬底基板11上的正投影位于所述黑矩阵12在所述衬底基板11的正投影内,且与所述彩膜层13在所述衬底基板11上的正投影不重叠。在本发明实施例中,所述辅助结构在列方向上和与之相邻的颜色单元对齐,即辅助结构16包含与相邻的颜色单元的宽度相同。

本发明实施例还提供一种彩膜基板的制作方法,该方法应用于制作图1至图5中任一幅所示的彩膜基板的过程中,如图6所示,所述方法包括:

201、在衬底基板上形成黑矩阵层。

202、在所述黑矩阵层上形成彩膜层。

彩膜层中包含至少3个色道,具体实施过程中有r色道、g色道或b色道中分别填充红色、绿色、蓝色,每个色道中由多个颜色单元(或者亚像素)组成,用于对不同颜色的光线进行过滤。

203、形成多个辅助结构。

所述多个辅助结构设置于所述黑矩阵层远离所述衬底基板的表面;所述辅助结构远离所述衬底基板的表面为水平面,所述辅助结构的所述表面用于设置隔垫物;多个所述辅助结构的所述表面之间的段差小于第一阈值。

本发明实施例中,辅助结构的所述表面之间的段差必须要小于第一阈值,如此设计的目的在于增强测量高度的准确性。第一阈值的设置其目的在于,为了防止制作工艺过程中出现的微小误差。在本发明实施例的另一种实现过程中,为了确保辅助结构的高度统一,第一阈值的设置越小,测量隔垫物高度的准确度就越高,例如,可以设置第一阈值为趋向于0的无限小,或者,设置第一阈值为0.1纳米等等,具体的,本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法,该彩膜基板中包含:衬底基板以及设置在衬底基板上的黑矩阵层;彩膜层,彩膜层设置于衬底基板上;多个辅助结构,设置于黑矩阵层远离衬底基板的表面;辅助结构远离衬底基板的表面为水平面,辅助结构的表面用于设置隔垫物;多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值;其中,辅助结构在衬底基板上的正投影位于黑矩阵在衬底基板的正投影内,且与彩膜层在衬底基板上的正投影不重叠;本发明实施例中的多个辅助结构的表面之间的段差小于第一阈值,多个辅助结构作为测量隔垫物的基准面,因此,将该基准面作为测量隔垫物高度的参考能够大大降低测量误差。

本发明实施例的目的在于确保辅助结构之间段差的最小化,如此一来,在后续对隔垫物的高度进行测量时,能增加给隔垫物高度的准确性,本发明实施例在制作彩膜基板过程中,还可采用以下可选方式,例如:确定隔垫物的预计位置,并选择与所述隔垫物的预计位置距离最近的亚像素。实际应用中,在确定隔垫物的预计位置时,可以采用但不局限于以下两种方式:方式一,根据彩膜基板中的坐标进行确定,其中,彩膜基板的左上角为坐标原点。方式二,根据与彩膜层的相对位置进行确定,彩膜层中每条色道均有唯一标识。本发明实施例对确定隔垫物的预计位置不作限定。

在确定选择与所述隔垫物的预计位置距离最近的亚像素之后,可以在所述亚像素的对应的区域内形成辅助结构,以提高后续测量隔垫物高度的速度和准确性。

本发明实施例中,在所述彩膜层中形成有被所述黑矩阵层限定出的呈阵列排布的第一颜色单元、第二颜色单元及第三颜色单元,该些颜色单元构成彩膜层中的不同色道。所述辅助结构设置于所述第一颜色单元、第二颜色单元或第三颜色单元中的相邻两行之间。

在步骤203执行形成多个辅助结构时,可以包括但不限于以下方式实现,如采用所述第一颜色单元、第二颜色单元或者第三颜色单元中的任一种构图工艺,形成所述辅助结构,以确保一致性,也即是所述辅助结构和所述第一颜色单元或者第二颜色单元、或者第三颜色单元采用同一个构图工艺形成,本发明实施例所述的构图工艺至少包含用同一掩膜板进行曝光、显影等。进一步,所述辅助结构与所述第一颜色单元或者第二颜色单元、或者第三颜色单元采用相同的材料,以便简化工艺。

进一步的,本发明实施例还提供一种显示面板,包括隔垫物及彩膜基板;其中,所述彩膜基板为图1至图5中任一幅所述的彩膜基板。

所述隔垫物位于黑矩阵层所在的区域内,以便不影响正常显示。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是,上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的彩膜基板、测量彩膜基板中隔垫物高度的方法及显示基板中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

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