彩膜基板、彩膜基板的制备方法和显示面板与流程

文档序号:15556079发布日期:2018-09-29 01:09阅读:236来源:国知局

本发明涉及显示领域,具体地涉及一种彩膜基板、彩膜基板的制备方法和显示面板。



背景技术:

彩色滤光片(colorfilter)为液晶平面显示器彩色化之关键零组件。彩色滤光片是一种表现颜色的光学滤光片,它可以精确选择欲通过的小范围波段光波,而反射掉其他不希望通过的波段。cf为lcd彩色化的关键部件。lcd为非主动发光之组件,其色彩之显示必需透过内部的背光模块(穿透型lcd)或外部的环境入射光(反射型或半穿透型lcd)提供光源,再搭配驱动ic(driveic)与液晶(liquidcrystal)控制形成灰阶显示(grayscale),而后透过彩色滤光片的红(r),绿(g),蓝(b)彩色层提供色相(chromacity),形成彩色显示画面。

如图1中所示,彩色滤光片1主要包括衬底基板10、形成在衬底基板10上的遮光层12和彩色滤光层14,其中彩色滤光层14可包括红(r),绿(g),蓝(b)彩色层。一般来说,显示面板通过由背光透过彩色滤光层14而显示图案,遮光层12用于避免彩色滤光层14中的不同颜色之间发生混色现象。

在制备彩色滤光片时,首先在衬底基板上形成具有多个开口的遮光层,然后使得在遮光层的开口中形成相应的彩色层。然而,制备过程中会存在不可避免的误差如对位误差,由此会使得彩色层和遮光层的相应的开口之间的相对实际位置与设计位置存在偏差,进而使得彩色滤光层的彩色层无法填满于遮光层的相应的开口中,最终导致显示面板存在漏光的现象。

为了解决显示面板的漏光问题,如图1中所示,通常会使得彩色滤光层14的彩色层与相应的开口处的遮光层12相重叠。但是,采用重叠的方式会导致出现a处所示的角段差的现象,由此会影响彩色滤光片1的表面的平坦度,从而影响了显示面板的显示效果。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术存在的彩色滤光片中的彩色层与相应的开口处的遮光层相重叠出现角段差的问题,提供一种彩膜基板,该彩膜基板能够消除角段差,大大减少了光线通过彩膜基板后发生非预期折射的现象。

为了实现上述目的,本发明一方面提供一种彩膜基板,所述彩膜基板包括:

基板,所述基板具有第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域;

黑色矩阵,所述黑色矩阵位于所述基板上,所述黑色矩阵包括分别与所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口、第二开口和第三开口;

第一透明层,所述第一透明层填充于所述第一开口、第二开口和第三开口中;以及

滤色层,所述滤色层位于所述第一透明层的上方,所述滤色层包括分别与所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口相对应的第一有色子像素层、第二有色子像素层和第三有色子像素层。

在上述技术方案中,通过在开设于黑色矩阵上的且分别与基板的所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口、第二开口和第三开口中填充第一透明层,然后在所述第一透明层的上方设置分别与所述第一开口、第二开口和第三开口相对应的第一有色子像素层、第二有色子像素层和第三有色子像素层,从而消除了滤色层与所述黑色矩阵之间存在的角段差,大大减少了光线透过所述彩膜基板后发生非预期折射的现象,在将该彩膜基板应用于显示面板时,能够提高显示面板的显示效果。

优选地,所述第一透明层的厚度大于等于所述黑色矩阵的厚度。

优选地,所述第一有色子像素层的边缘、所述第二有色子像素层的边缘和所述第三有色子像素层的边缘分别延伸超出所述黑色矩阵的相应的开口并搭置在所述黑色矩阵上。

优选地,所述彩膜基板包括第二透明层,所述第二透明层位于所述黑色矩阵的上方,所述第二透明层具有分别与所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口相对应的第四开口、第五开口和第六开口;

所述第一有色子像素层、所述第二有色子像素层和所述第三有色子像素层分别填充于所述第四开口、所述第五开口和所述第六开口中。

优选地,所述第二透明层的厚度大于等于所述滤色层的厚度;和/或所述第四开口、所述第五开口和所述第六开口的开口口径分别大于所述黑色矩阵的相应的开口的开口口径。

优选地,所述黑色矩阵包括遮光层;并且/或者,所述第一有色子像素层、所述第二有色子像素层和所述第三有色子像素层分别包括红色滤色层、绿色滤色层和蓝色滤色层。

本发明第二方面提供一种彩膜基板的制备方法,包括以下步骤:

s10、在具有第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域的基板上沉积第一材料形成黑色矩阵,并使所述黑色矩阵形成与所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口、第二开口和第三开口;

s20、在所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口中沉积第二材料形成第一透明层;

s30、在所述第一透明层形成之后,分别沉积第三材料、第四材料和第五材料,以分别形成与所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口相对应的第一有色子像素层、第二有色子像素层和第三有色子像素层。

优选地,包括以下步骤:

s22、在所述第一透明层形成之后以及在滤色层形成之前,在黑色矩阵上沉积第六材料形成第二透明层,并使得所述第二透明层形成与所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口相对应的第四开口、第五开口和第六开口,其中,所述滤色层包括所述第一有色子像素层、所述第二有色子像素层和所述第三有色子像素层;

在所述第二透明层形成之后,使得所述第一有色子像素层、所述第二有色子像素层和所述第三有色子像素层分别沉积于所述第四开口、所述第五开口和所述第六开口内。

优选地,在所述步骤s22中,沉积形成的所述第一透明层的厚度大于等于所述黑色矩阵的厚度;和/或,在所述步骤s22中,沉积形成的所述第二透明层的厚度大于等于所述滤色层的厚度。

优选地,在所述步骤s22中,使得所述第四开口、所述第五开口和所述第六开口的开口口径分别大于所述黑色矩阵的相应的开口的开口口径。

优选地,所述第一材料为遮光材料;所述第二材料为透明材料;所述第三材料、所述第四材料和所述第五材料分别为红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂;所述第六材料为透明材料。

本发明第三方面提供一种显示面板,所述显示面板包括本发明所提供的彩膜基板,所述显示面板还包括与所述彩膜基板相对且间隔设置的阵列基板。通过将本发明提供的彩膜基板应用于显示面板中,能够提高显示面板的显示效果。

附图说明

图1是现有技术的彩色滤光片的剖面结构示意图;

图2是本发明优选实施方式的彩膜基板的剖面结构示意图;

图3a-3f是图2中所示的彩膜基板的制备方法示意图。

附图标记说明

1-彩色滤光片;10-衬底基板;12-遮光层;14-彩色滤光层;2-彩膜基板;20-基板;22-黑色矩阵;23a-第一开口;23b-第二开口;23c-第三开口;24-第一透明层;25a-第四开口;25b-第五开口;25c-第六开口;26-第二透明层;28-滤色层;28a-第一有色子像素层;28b-第二有色子像素层;28c-第三有色子像素层。

具体实施方式

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图中所示的方位和实际应用中的方位理解,“内、外”部件的轮廓的内、外。

本发明提供了一种彩膜基板,如图2中所示,彩膜基板2包括基板20、黑色矩阵22,第一透明层24和滤色层28。其中,基板20具有第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域;黑色矩阵22位于基板20上,结合图2和图3a中所示,黑色矩阵22包括分别与所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c,可以理解的是,在黑色矩阵22的第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c处均形成了供光线透过的透光区;第一透明层24填充于第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中即第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中均填充有第一透明层24;滤色层28位于第一透明层24的上方,滤色层28包括分别与第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c相对应的第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c,例如,第一有色子像素层28a可与第一开口23a相对应,第二有色子像素层28b可与第二开口23b相对应,第三有色子像素层28c可与第三开口23c相对应。通过在开设于黑色矩阵22上的且分别与基板20的所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中填充第一透明层24,然后在第一透明层24的上方设置分别与第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c相对应的第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c,从而消除了滤色层28与黑色矩阵22之间存在的角段差,大大减少了光线透过彩膜基板2后发生非预期折射的现象,在将该彩膜基板2应用于显示面板时,能够提高显示面板的显示效果。可以理解的是,第一透明层24可布满相应的开口,例如第一透明层24可布满第一开口23a,另外,第一透明层24可由透明材料诸如聚甲基丙烯酸甲酯等有机树脂材料或者ito制备形成。此外,还可以理解的是,开设于黑色矩阵22上的开口可呈矩阵形式分布。需要说明的是,基板20可选用玻璃基板,黑色矩阵22可通过在选用的玻璃基板上沉积遮光材料后构图形成,黑色矩阵22能够增加液晶显示器的对比度,关于黑色矩阵22的制备方法将在后面的内容中进行描述,此处不再赘述。至于第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c也是通过将相应的材料沉积然后构图形成,其中第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b、第三有色子像素层28c可分别由红色树脂、绿色树脂、蓝色树脂制备形成,其中,红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂均优选为光敏材料。另外,各个有色子像素层所呈现的颜色也并不局限于上述颜色,可完全根据实际需求进行选择。

为了更好的消除滤色层28和黑色矩阵22之间存在的角段差,可使得第一透明层24的厚度大于等于黑色矩阵22的厚度,例如第一透明层24的厚度可与黑色矩阵22的厚度相一致,具体地,第一透明层24的厚度可为1.2μm。

另外,第一有色子像素层28a的边缘、第二有色子像素层28b的边缘和第三有色子像素层28c的边缘可分别延伸超出黑色矩阵22的相应的开口并搭置在黑色矩阵22上,也就是说,第一有色子像素层28a的边缘可延伸超出第一开口23a并搭置在黑色矩阵22上,第二有色子像素层28b的边缘可延伸超出第二开口23b并搭置在黑色矩阵22上,第三有色子像素层28c的边缘可延伸超出第三开口23c并搭置在黑色矩阵22上,由于有色子像素层的边缘延伸超出黑色矩阵22的相应的开口并搭置在黑色矩阵22上,不仅避免了漏光现象的出现,而且更好的消除了滤色层28和黑色矩阵22之间存在的角段差。

如图2中所示,彩膜基板2可包括第二透明层26,第二透明层26可位于黑色矩阵22的上方,第二透明层26具有分别与第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c相对应的第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c;第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c可分别填充于第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c中,例如,第一有色子像素层28a可填充于第四开口25a中,第二有色子像素层28b可填充于第五开口25b中,第三有色子像素层28c可填充于第六开口25c中。通过设置第二透明层26,可有效防止有色子像素层之间出现的混色现象。可以明白的是,第一有色子像素层28a可对应于第一开口23a,第二有色子像素层28b可对应于第二开口23b,第三有色子像素层28c可对应于第三开口23c。其中,第二透明层26可由透明材料诸如聚甲基丙烯酸甲酯等有机树脂材料或者ito制备形成。可以理解的是,有色子像素层可布满第二透明层26的相应的开口中以进一步提高防止混色的效果。需要指出的是,彩膜基板2中设置有第二透明层26时,在彩膜基板2的制备过程中,可首先在黑色矩阵22的相应的开口中沉积相应的材料以形成第一透明层24,之后,在黑色矩阵22的上方沉积相应的材料以形成第二透明层24,然后依次沉积相应的材料以分别形成第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c。彩膜基板2的制备过程将在下面的相关内容中进行详细阐述,此处不再赘述。

另外,第二透明层26的厚度优选大于等于滤色层28的厚度以进一步提高防止混色的效果,例如,第二透明层26的厚度可等于滤色层28的厚度,具体地,第二透明层26的厚度可为1.9μm。

此外,第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c的开口口径分别大于黑色矩阵22的相应的开口的开口口径,也就是说,第四开口25a的开口口径大于黑色矩阵22的第一开口23a,第五开口25b的开口口径大于黑色矩阵22的第二开口23b,第六开口25c的开口口径大于黑色矩阵22的第三开口23c。通过将第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c的开口口径设置为分别大于黑色矩阵22的相应的开口的开口口径,可有效保证有色子像素层的边缘延伸超出黑色矩阵22的相应的开口并搭置在黑色矩阵22上。

可以理解的是,黑色矩阵22可包括遮光层,也就是说,黑色矩阵22可由遮光材料制备形成。另外,第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c可分别包括红色滤色层、绿色滤色层和蓝色滤色层,也就是说,第一有色子像素层28a可由红色树脂制备形成,第二有色子像素层28b可由绿色树脂制备形成,第三有色子像素层28c可由蓝色树脂制备形成。

本发明还提供了一种彩膜基板的制备方法,特别的,该制备方法适用于制备本发明提供的彩膜基板2,该制备方法包括以下步骤。

步骤s10,如图3a中所示,在具有第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域的基板20上沉积第一材料形成黑色矩阵22,并使黑色矩阵22形成与所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c。

其中,所述第一材料优选为遮光材料,将该遮光材料沉积在基板20上,然后在具有透光部分和遮光部分的光罩(即掩膜版)的作用下曝光,之后显影,最终形成具有与所述第一子像素区域、所述第二子像素区域和所述第三子像素区域相对应的第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c的黑色矩阵22。可以理解的是,在第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中均可填充第一透明层24。

步骤s20,如图3b中所示,在第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中沉积第二材料形成第一透明层24。优选地,形成的第一透明层24可布满相应的开口。另外,形成的第一透明层24的厚度可大于等于黑色矩阵22的厚度,例如第一透明层24的厚度可与黑色矩阵22的厚度相一致,具体地,第一透明层24的厚度可为1.2μm。

其中,所述第二材料优选为透明材料诸如聚甲基丙烯酸甲酯等有机树脂材料或者ito,将该透明材料沉积在黑色矩阵22上,然后在具有透光部分和遮光部分的光罩(即掩膜版)的作用下曝光,之后显影,最终形成填充在第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中的第一透明层24,也就是说,在第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c中均可填充第一透明层24。

步骤s30,在第一透明层24形成之后,分别沉积第三材料、第四材料和第五材料,以分别形成与第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c相对应的第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c。

其中,第三材料、第四材料和第五材料分别优选为红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂,于是第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c分别相应的为红色子像素层、绿色子像素层和蓝色子像素层。红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂均为光敏材料。在制备红色子像素层时,将红色树脂沉积在黑色矩阵22上,然后在具有透光部分和遮光部分的光罩的作用下曝光,当红色树脂为曝光部分被去除的正型光敏材料时,光罩的遮光部分对应于相应的开口即第一开口23a,当红色树脂为曝光部分保留下来的负型光敏材料时,光罩的透光部分对应于第一开口23a,之后,在填充有第一透明层24的相应开口即第一开口23a处显影形成红色子像素层即第一有色子像素层28a。在具有红色子像素层的基板20上沉积第四材料,可选用与红色子像素层相同的制备方法使得绿色子像素层形成于相应的开口即第二开口23b处。同样的,通过与形成红色和绿色子像素层相同的方法在第三开口23c处形成蓝色子像素层。可以明白的是,有色子像素层位于第一透明层24的上方。

另外,形成的第一有色子像素层28a的边缘、第二有色子像素层28b的边缘和第三有色子像素层28c的边缘可分别延伸超出黑色矩阵22的相应的开口并搭置在黑色矩阵22上,由此不仅避免了漏光现象的出现,而且更好的消除了滤色层28和黑色矩阵22之间存在的角段差。

结合图3c-3f中所示,该制备方法包括以下步骤s22,在第一透明层24形成之后以及在滤色层28即有色子像素层形成之前,在黑色矩阵22上沉积第六材料形成第二透明层26,并使得第二透明层26形成与第一开口23a、第二开口23b和第三开口23c相对应的第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c,其中,滤色层28包括第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c;在第二透明层26形成之后,使得第一有色子像素层28a、第二有色子像素层28b和第三有色子像素层28c分别沉积于第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c内。

在上述步骤s22中,所述第六材料优选为透明材料诸如聚甲基丙烯酸甲酯等有机树脂材料或者ito,将该透明材料沉积在黑色矩阵22上,然后在具有透光部分和遮光部分的光罩(即掩膜版)的作用下曝光,之后显影,最终形成具有第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c的第二透明层26,其中,第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c分别与黑色矩阵22的相应的开口相对应,如图3c中所示,第四开口25a位于第一开口23a的上方,第五开口25b位于第二开口23b的上方,第六开口25c位于第三开口23c的上方;之后,沉积第三材料并使得第四开口25a中形成第一有色子像素层28a,接着,沉积第四材料并使得第五开口25b中形成第二有色子像素层28b,最后,沉积第五材料并使得第六开口25c中形成第三有色子像素层28c,优选地,各个有色子像素层可布满第二透明层16的相应的开口,即第一有色子像素层28a可布满第四开口25a中,第二有色子像素层28b可布满第五开口25b中,第三有色子像素层28c可布满第六开口25c中。需要说明的是,形成各个有色子像素层的方法在前述内容中已被提及,此处不再一一赘述。

另外,形成的第二透明层26的厚度优选大于等于滤色层28的厚度。例如第二透明层26的厚度可与滤色层28的厚度相一致,具体地,第一透明层24的厚度可为1.9μm。

在上述步骤s22中,优选使得第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c的开口口径分别大于黑色矩阵22的相应的开口的开口口径,也就是说,第四开口25a的开口口径大于黑色矩阵22的第一开口23a,第五开口25b的开口口径大于黑色矩阵22的第二开口23b,第六开口25c的开口口径大于黑色矩阵22的第三开口23c。通过使得形成的第二透明层26的第四开口25a、第五开口25b和第六开口25c的开口口径分别大于形成的黑色矩阵22的相应的开口的开口口径,可有效保证有色子像素层的边缘延伸超出黑色矩阵22的相应的开口并搭置在黑色矩阵22上。

本发明还提供了一种显示面板,所述显示面板包括本申请所提供的所述彩膜基板2,所述显示面板还包括与彩膜基板2相对且间隔设置的阵列基板。通过将本发明提供的彩膜基板2应用于显示面板中,能够提高显示面板的显示效果。另外,还需要说明的是,在彩膜基板2和所述阵列基板之间填充有液晶。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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