CN102681243B - 一种显示器、显示模块及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示器设备技术领域，特别涉及一种显示器、显示模块及其制作方法。显示模块包括：阵列结构层；彩膜层，位于阵列结构层的表面上，其包括黑矩阵和彩色像素层。本发明提供的显示模块，采用在阵列结构层上直接制作彩膜层，从而避免了原有的阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素开口率的问题，有效提升像素开口率，增强图像的显示质量。另外，该彩色像素层采用手性剂与向列液晶结合替代彩膜树脂材料，通过控制手性剂含量的不同控制向列液晶诱导产生胆甾相的螺距，进而控制胆甾液晶的颜色，使得形成彩色像素层的工艺中减少原有步骤中需要多次进行清洗工艺，简化加工步骤，提高制作效率。

Description

一种显示器、显示模块及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示器设备技术领域，特别是涉及一种显示器、显示模块及其制作方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展，液晶显示器技术也随之不断完善。TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管-液晶显示器)以其图像显示品质好、能耗低、环保等优势占据着显示器领域的重要位置。

目前，现有的TFT-LCD液晶面板通常由阵列基板和彩膜基板对盒形成，该对盒后的空腔内填充液晶。由于彩膜基板结构中需要存在遮挡光的黑矩阵，因此，在对盒工艺过程中，该黑矩阵需要严格与阵列基板上的不透光区域进行对应，最大程度的降低黑矩阵对液晶面板亮度的影响。

但在实际液晶面板的加工过程中，该对盒工艺往往存在一定无法避免的设备偏差，使得黑矩阵的对位存在一定的偏差，这样由于黑矩阵的遮光作用，极大地影响了其光源的透过率，进而降低了像素的开口率，使得整个产品的亮度下降，降低了最终产品的画面品质。

另外，现有的彩膜基板中的彩色像素层通常采用树脂材料来形成红色像素树脂层、绿色像素树脂层和蓝色像素树脂层。但在实际制作工艺过程中，每当完成一层彩色像素层时，都需要对基板进行清洗，清洗后的基板才能进行下一步骤的工艺，由于存在多次清洗工序，使得制作彩膜基板的工序变得复杂，进而使得其加工效率比较低下。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种显示器、显示模块及其制作方法，以克服现有的液晶面板中阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素的开口率，并且现有的彩色像素采用树脂材质导致加工工艺中需要多次清洗，使得其加工效率低下等缺陷。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种显示模块，其包括阵列结构层和彩膜层，所述彩膜层位于阵列结构层的表面上，其包括黑矩阵和彩色像素层。

进一步地，所述彩色像素层包括红色像素层、绿色像素层和蓝色像素层，所述彩色像素层由向列液晶、反应单体和手性剂混合组成的彩色像素混合材料制成。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的18％-22％，所述彩色像素混合材料呈蓝色。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的20％。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的23％-27％，所述彩色像素混合材料呈绿色。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的25％。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的28％-32％，所述彩色像素混合材料呈红色。

进一步地，所述手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的30％，所述彩色像素混合材料呈红色。

进一步地，所述反应单体为含有聚合双键的碳氢化合物和光引发剂的混合物。

另一方面，本发明还提供一种显示器，包括显示模块。

再一方面，本发明还提供一种显示模块的制作方法，包括：

制备阵列结构层；

在阵列结构层的相应位置上采用构图工艺形成黑矩阵；

在完成上述结构的阵列结构层上涂覆彩色像素混合材料，所述彩色像素混合材料由向列液晶、反应单体和不同含量的手性剂混合形成且分别依次呈现蓝色、绿色和红色；

采用掩模工艺对所要形成彩色像素层的颜色区域进行汞灯照射，以固定彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距，然后再进行紫外线照射；所述彩色像素层包括蓝色像素层、绿色像素层和红色像素层。

进一步地，所述涂覆彩色像素混合材料具体为：向列液晶与反应单体进行混合，待将混合物加热至清亮点以上后冷却至常温，然后加入手性剂。

进一步地，所述加入手性剂具体包括：

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的18％-22％，所述彩色像素混合材料呈蓝色；

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的23％-27％，所述彩色像素混合材料呈绿色；

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的28％-32％，所述彩色像素混合材料呈红色。

(三)有益效果

上述技术方案具有如下有益效果：本发明提供的显示器、显示模块及其制作方法，采用在制备好的阵列结构层上直接制作彩膜层，从而避免了原有的阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素开口率的问题，可有效提升像素的开口率，最大程度地提高亮度，增强图像的显示质量。另外，该彩膜层采用手性剂与向列液晶结合替代彩膜树脂材料，通过控制手性剂含量的不同控制向列液晶诱导产生胆甾相的螺距，进而控制胆甾液晶的颜色，使得形成彩色像素层的工艺中减少原有步骤中需要多次进行清洗工艺，简化加工步骤，提高制作效率。

附图说明

图1-图10为本发明实施例显示模块制作方法的工艺步骤示意图；

图11为本发明实施例显示模块结构示意图；

图12为本发明实施例显示模块制作方法的流程图；

图13为本发明实施例显示模块制作方法的另一流程图。

图中：1、阵列结构层；21、黑矩阵；22、红色像素层；23、绿色像素层；24、红色像素层；3、掩模版；4、手性剂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图11所示，本发明实施例显示模块，其包括阵列结构层1和彩膜层，彩膜层直接位于阵列结构层1的表面上，其包括黑矩阵21和彩色像素层。该阵列结构层为现有技术中阵列基板的结构层，通常包括栅极、栅极绝缘层、栅极数据线、有源层、源漏电极层、数据线、像素电极和钝化层。上述结构采用传统的制作阵列基板的工序完成。该黑矩阵位于阵列结构层不透光区域的表面上，该不透光区域至少包括栅极、栅极数据线和源漏电极。

该彩色像素层包括红色像素层22、绿色像素层23和蓝色像素层24，其由向列液晶、反应单体和不同含量手性剂混合组成的彩色像素混合材料制成。

其中，该反应单体为含有聚合双键的碳氢化合物和光引发剂的混合物。当手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的18％-22％时，彩色像素混合材料呈蓝色B。较优地，手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的20％，此时，该向列液晶的反射波长最靠近蓝色的中心波长，使得蓝色彩色更为鲜明，蓝色度最佳。具体呈现蓝色彩的程度可用光谱仪进行测试，其中蓝色的中心波长为460nm。继续添加手性剂的含量，使手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的23％-27％，彩色像素混合材料呈绿色G。较优地，手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的25％时，此时，该向列液晶的反射波长最靠近绿色的中心波长，使得绿色彩色更为鲜明，绿色度最佳。具体呈现绿色彩的程度可用光谱仪进行测试，其中绿色的中心波长为530nm。继续添加手性剂的含量，使手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的28％-32％，彩色像素混合材料呈红色R。较优地，手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的30％，此时，该向列液晶的反射波长最靠近红色的中心波长，使得红色彩色更为鲜明，红色度最佳。具体呈现红色彩色的程度可用光谱仪进行测试，其中红色的中心波长为660nm。

本发明提供的显示模块，采用在制备好的阵列结构层上直接制作彩膜层，从而避免了原有的阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素开口率的问题，可有效提升像素的开口率，最大程度地提高亮度，增强图像的显示质量。同时，该显示模块为反射型显示模块，该彩膜层采用手性剂与向列液晶混合形成彩色像素层，从而替代原有的彩膜树脂材料，通过控制手性剂含量的不同，控制向列液晶诱导产生胆甾相的螺距，进而控制胆甾液晶的颜色，实现彩色像素层的制作。与现有技术相比，该方法使得形成彩色像素层的工艺中减少了原有步骤中需要多次进行清洗工艺，简化加工步骤，提高制作效率。

另外，本发明还提供一种显示器，包括显示模块。具体方法可采用一块透明玻璃基板和制备好的显示模块进行液晶滴注和真空对盒，由于黑矩阵直接作用在阵列结构层上，可准确确定其具体位置，避免了原有的阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素开口率的问题，可有效提升像素的开口率，最大程度地提高亮度，增强图像的显示质量。

如图12所示，本发明实施例显示模块制作方法，其包括：

步骤S1201，制备阵列结构层。该阵列结构层为现有技术中阵列基板的结构层，通常包括栅极、栅极绝缘层、栅极数据线、有源层、源漏电极层、数据线、像素电极和钝化层。上述结构采用传统的制作阵列基板的工序完成。

步骤S1202，在阵列结构层的相应位置上采用构图工艺形成黑矩阵。该黑矩阵位于阵列结构层不透光区域的表面上，该不透光区域至少包括栅极、栅极数据线和源漏电极。

步骤S1203，在完成上述结构的阵列结构层上涂覆彩色像素混合材料，彩色像素混合材料由向列液晶、反应单体和不同含量的手性剂混合形成且分别依次呈现蓝色、绿色和红色；由于手性剂的含量不同，因此，彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距不同，其反射波长也不同，进而会产生不同的颜色。

步骤S1204，采用掩模工艺对所要形成彩色像素层的颜色区域进行汞灯照射，以固定彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距；彩色像素层包括蓝色像素层、绿色像素层和红色像素层。

步骤S1205，将步骤S1204中的照射区域采用紫外线继续照射。

该显示模块为反射型显示模块，彩膜层采用手性剂与向列液晶混合形成彩色像素层，从而替代原有的彩膜树脂材料，通过控制手性剂含量的不同，控制向列液晶诱导产生胆甾相的螺距，进而控制胆甾液晶的颜色，实现彩色像素层的制作。与现有技术相比，该方法使得形成彩色像素层的工艺中减少了原有步骤中需要多次进行清洗工艺，简化加工步骤，提高制作效率。

具体实施例

如图13所示，本发明实施例显示模块制作方法的具体实施方法如下：

步骤S1301、制备阵列结构层1。

步骤S1302、在阵列结构层1的相应位置上采用构图工艺沉积黑矩阵21。具体为：参考图1，该黑矩阵21位于阵列结构层不透光区域的表面上，该不透光区域至少包括栅极、栅极数据线和源漏电极。

步骤S1303、在完成步骤S1302的阵列结构层上涂覆彩色像素混合材料。该彩色像素混合材料由向列液晶、反应单体和手性剂混合形成。具体为，参考图2，将向列液晶与反应单体进行混合，待将混合物加热至清亮点以上后冷却至常温，然后加入手性剂，该反应单体为含有聚合双键的碳氢化合物和光引发剂的混合物。控制手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的20％，使得彩色像素混合材料呈蓝色B。

步骤S1304、采用掩模工艺对所要形成蓝色像素层的蓝色区域采用汞灯(Hg)照射，来固定呈蓝色的彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距。具体为，参考图3，将所需形成蓝色像素层的蓝色区域采用汞灯进行照射，其他区域采用掩模版3进行掩盖。

步骤S1305、将步骤S1304中的照射区域采用紫外线照射。具体为，参考图4，对所要形成蓝色像素层22的蓝色区域换用紫外线UV进行照射，采用紫外线UV照射促使反应单体进行聚合，进而使得形成的蓝色像素层22中蓝色颜色更加稳定，形成较为稳定的蓝色像素层22。

步骤S1306、向步骤S1303中的彩色像素混合材料中继续添加手性剂4，使得手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的25％，使得彩色像素混合材料呈绿色G，参考图5。

由于蓝色像素层已经形成，并且经过汞灯和紫外线照射后，该蓝色像素层状态已经非常稳定，添加的手性剂4不会影响到蓝色像素层的颜色，因此，该手性剂4只能位于蓝色像素层的表层，而其他区域由于有更多含量手性剂的添入，因此，会发生颜色的变化。

步骤S1307、采用掩模工艺对所要形成绿色像素层的绿色区域G采用汞灯照射，来固定呈绿色的彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距。具体为，参考图6，将所需形成绿色像素层的绿色区域采用汞灯进行照射，其他区域采用掩模版3进行掩盖。

步骤S1308、将步骤S1307中的照射区域采用紫外线UV照射促使反应单体进行聚合，进而使得形成的绿色像素层23中绿色颜色更加稳定，形成较为稳定的绿色像素层23，参考图7。

步骤S1309、向步骤S1306中的彩色像素混合材料中继续添加手性剂，使得手性剂的含量占彩色像素混合材料总量的30％，使得彩色像素混合材料呈红色R，参考图8。

由于蓝色像素层和绿色像素层已经形成，并且经过汞灯和紫外线照射后，该蓝色像素层和绿色像素层状态已经非常稳定，添加的手性剂4不会影响到蓝色像素层和绿色像素层的颜色，因此，该手性剂4只能位于蓝色像素层和绿色像素层的表层，而其他区域由于有更多含量手性剂的添入，因此，会发生颜色的变化。

步骤S1310、采用掩模工艺对所要形成红色像素层的红色区域R采用汞灯照射，来固定呈红色的彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距。具体为，参考图9，将所需形成红色像素层的红色区域采用汞灯进行照射，其他区域采用掩模版3进行掩盖。

步骤S1311、将步骤S1310中的照射区域采用紫外线UV照射促使反应单体进行聚合，进而使得形成的红色像素层24中红色颜色更加稳定形成较为稳定的红色像素层24，参考图10。

步骤S1312、清洗完成步骤S1311所得到的基板，进而得到完整的显示模块结构，参考图11。

本发明提供的显示器、显示模块及其制作方法，采用在制备好的阵列结构层上直接制作彩膜层，从而避免了原有的阵列基板与彩膜基板对盒过程中由于黑矩阵的对位位置存在偏差而影响像素开口率的问题，可有效提升像素的开口率，最大程度地提高亮度，增强图像的显示质量。另外，该彩膜层采用手性剂与向列液晶混合替代原有的彩膜树脂材料制作彩色像素层，通过控制手性剂含量的不同，控制向列液晶诱导产生胆甾相的螺距，进而控制胆甾液晶的颜色，使得形成彩色像素层的工艺中减少原有步骤中需要多次进行清洗工艺，简化加工步骤，提高制作效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种显示模块，其特征在于，包括：

阵列结构层；

彩膜层，位于阵列结构层的表面上，其包括黑矩阵和彩色像素层；

其中，所述彩色像素层包括红色像素层、绿色像素层和蓝色像素层，所述彩色像素层由向列液晶、反应单体和手性剂混合组成的彩色像素混合材料制成；

其中，所述蓝色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述蓝色像素层的彩色像素混合材料总量的18％-22％。

2.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述蓝色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述蓝色像素层的彩色像素混合材料总量的20％。

3.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述绿色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述绿色像素层的彩色像素混合材料总量的23％-27％。

4.如权利要求3所述的显示模块，其特征在于，所述绿色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述绿色像素层的彩色像素混合材料总量的25％。

5.如权利要求4所述的显示模块，其特征在于，所述红色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述红色像素层的彩色像素混合材料总量的28％-32％。

6.如权利要求5所述的显示模块，其特征在于，所述红色像素层的彩色像素混合材料中手性剂的含量占所述红色像素层的彩色像素混合材料总量的30％。

7.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述反应单体为含有聚合双键的碳氢化合物和光引发剂的混合物。

8.一种显示器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的显示模块。

9.一种显示模块的制作方法，其特征在于，包括：

制备阵列结构层；

在阵列结构层的相应位置上采用构图工艺形成黑矩阵；

在完成上述结构的阵列结构层上涂覆彩色像素混合材料，所述彩色像素混合材料由向列液晶、反应单体和手性剂混合形成且分别依次呈现蓝色、绿色和红色；

采用掩模工艺对所要形成彩色像素层的颜色区域进行汞灯照射，以固定彩色像素混合材料中产生胆甾液晶的螺距，然后再进行紫外线照射；所述彩色像素层包括蓝色像素层、绿色像素层和红色像素层。

10.如权利要求9所述的显示模块的制作方法，其特征在于，所述涂覆彩色像素混合材料具体为：向列液晶与反应单体进行混合，待将混合物加热至清亮点以上后冷却至常温，然后加入手性剂。

11.如权利要求10所述的显示模块的制作方法，其特征在于，所述加入手性剂具体包括：

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的18％-22％，所述彩色像素混合材料呈蓝色；

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的23％-27％，所述彩色像素混合材料呈绿色；

加入手性剂占彩色像素混合材料总量的28％-32％，所述彩色像素混合材料呈红色。