CN103246107B - 一种显示装置、彩膜基板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置、彩膜基板及其制作方法。彩膜基板包括：基板；黑矩阵，其间隔设置于基板上；所述基板上位于相邻黑矩阵之间的区域设有弧形凹槽，所述彩色像素单元位于相邻的黑矩阵之间，且其底部延伸至弧形凹槽中。本发明提供一种显示装置、彩膜基板及其制作方法，通过在基板表面设置弧形凹槽，极大地提高了入射玻璃基板的光线角度和增加光线透过区域表面积，有效提升了显示器的亮度，提高了画面的显示品质。

Description

一种显示装置、彩膜基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置、彩膜基板及其制作方法。
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TFT-LCD主要由阵列基板和彩膜基板对盒形成，对盒后的空腔内填充液晶。现有的彩膜基板是基于红绿蓝三原色的彩膜基板，液晶面板通过驱动IC的电压改变来控制液晶分子的排列状态，而形成开关式选择背光源的光线是否穿透，经三原色比例调合形成不同的色彩，从而使得液晶显示器呈现出亮丽、鲜艳的画面。
目前，液晶显示中的光来源主要依靠LED光源，为了提高显示器的亮度，增强显示效果，通常采用提高灯源的亮度，但如果只一味地提高灯源的亮度，不仅会降低灯源的使用寿命，同时也会增加成本。
如图1所示，背光源白光透过红绿蓝三色滤光膜形成红绿蓝三色光。根据全反射定理，光从光密(折射率高)介质射向光疏(折射率低)介质时，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线。由于一般红绿蓝光刻胶的折射率比玻璃基板的大，当光从红绿蓝滤光膜透过入射至玻璃基板表面时，只有在入射角在临界角范围内的光才能透射过玻璃基板，其余光均被反射。这样，导致透过的光线范围θ的范围较小，造成背光源的利用十分有限。
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装置、彩膜基板及其制作方法，以克服现有的彩膜基板结构对背光源的利用率不高的缺陷。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明一方面提供一种彩膜基板，其包括：
基板；
黑矩阵，其间隔设置于基板上；
所述基板上位于相邻黑矩阵之间的区域设有弧形凹槽，所述彩色像素单元位于相邻的黑矩阵之间，且其底部延伸至弧形凹槽中。
进一步地，所述彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
进一步地，所述凹槽为半圆状。
另一方面，本发明还提供一种彩膜基板的制作方法，包括：
步骤S1，在基板表面通过构图工艺形成黑矩阵，所述黑矩阵间隔设置在基板上；
步骤S2，基板位于相邻黑矩阵之间的区域形成弧形凹槽；
步骤S3，在所述相邻黑矩阵之间采用构图工艺形成彩色像素单元，所述彩色像素单元的底部延伸至弧形凹槽中。
进一步地，所述彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
进一步地，所述凹槽为半圆状。
进一步地，所述步骤S2中，采用刻蚀液对基板进行刻蚀处理，在基板上形成弧形凹槽。
进一步地，所述刻蚀液为氢氟酸。
进一步地，所述步骤S3之前还包括：对刻蚀过的基板表面采用去离子水进行清洗。
再一方面，本发明还提供一种显示装置，包括上述的彩膜基板。
（三）有益效果
本发明提供一种显示装置、彩膜基板及其制作方法，通过在基板表面设置弧形凹槽，极大地提高了入射玻璃基板的光线角度和增加光线透过区域表面积，有效提升了显示器的亮度，提高了画面的显示品质。
附图说明
图1为现有技术中彩膜基板结构示意图；
图2为弧形凹槽光反射原理示意图；
图3为基于本实施例彩膜基板结构的光反射原理示意图；
图4为本发明实施例彩膜基板的制作工艺流程图。
图中：
1、玻璃基板；2、黑矩阵；3、红色像素单元；4、绿色像素单元；5、蓝色像素单元；
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2和图3所示，本发明实施例提供一种彩膜基板，其包括：基板，本实施例中的基板采用玻璃基板1、透明石英或其他同性质的基材；
黑矩阵，其间隔设置于玻璃基板1上；玻璃基板1上位于相邻黑矩阵之间的区域设有弧形凹槽，彩色像素单元位于相邻的黑矩阵之间，且其底部延伸至弧形凹槽中。其中，彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。该红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元的底部都位于弧形凹槽中。
为了采用凸透镜原理，提高入射的光线角度和增加光线透过区域表面积，设置凹槽为半圆状。
本发明提供彩膜基板，通过在基板表面设置弧形凹槽，极大地提高了入射玻璃基板的光线角度和增加光线透过区域表面积，有效提升了显示器的亮度，提高了画面的显示品质。
需要说明的是，本实施例中的彩膜基板除了需要上述结构外，还包括保护层、透明导电层，该保护层位于彩色像素区域上，用于平整该彩色像素区域和黑矩阵。在保护层7的表面具有一层透明导电层，用于形成像素电极。该透明导电层由ITO材料制成。
需要说明的是，本实施例中的彩膜基板包括但并不局限应用于TN模式，同样适用于例如VA、FFS、IPS等其他模式，而采用FFS、IPS模式时，透明导电层则设于玻璃基板的背面，即与彩色像素区域相反的一侧。
如图4所示，本发明实施例提供一种制作上述彩膜基板结构的工艺方法，以FFS模式为例，其包括：
步骤S1，在基板表面通过构图工艺形成黑矩阵，所述黑矩阵间隔设置在基板上；黑色矩阵一方面起到防止漏光的作用，一方面也起到为后期制作提供对位标记的作用。
步骤S2，基板位于相邻黑矩阵之间的区域形成弧形凹槽，较优地，该凹槽为半圆状。
具体的，采用氢氟酸等对玻璃基板或石英等材料具有腐蚀作用的刻蚀液对玻璃基板进行刻蚀处理，通过调节刻蚀液流速，浓度，刻蚀时间，刻蚀温度，调节刻蚀速度，在基板上形成弧形凹槽。另外，为了保证后一道工序作业清洁，对刻蚀过的基板表面需要采用去离子水进行清洗。
步骤S3，在相邻黑矩阵之间采用构图工艺形成彩色像素单元，所述彩色像素单元的底部延伸至弧形凹槽中。
具体的，彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。本发明中采用的构图工艺为现有技术中通常采用的曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。
采用上述方法制成的彩膜基板示意图如图3所示。玻璃基板表面制成的凹面使得能够透过的光线范围增大至最大θ2的范围，同时由于具有凹槽的玻璃基板的表面积大于平面玻璃基板的表面积，因此，具有凹槽的玻璃基板的表面上能够通过的光线更多，进而提高了能够进入红色像素单元、蓝色像素单元和绿色像素单元的光强强度，进而提升了显示器的亮度，提高了画面的显示品质。
另外，本发明还提供一种显示装置，其包括实施例中的彩膜基板。该显示装置可以为液晶显示器、液晶面板、液晶电脑或其他显示装置。该显示装置采用实施例中的彩膜基板能够提高产品图像显示的亮度，满足客户对高亮度的需求，有效提升了图像的显示品质，增强用户的体验感。
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 (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
基板；
黑矩阵，其间隔设置于基板上；
所述基板上位于相邻黑矩阵之间的区域设有弧形凹槽，彩色像素单元位于相邻的黑矩阵之间，且其底部延伸至弧形凹槽中；
其中，所述弧形凹槽的开口边缘与所述黑矩阵的侧壁邻接。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
3.如权利要求1或2所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽为半圆状。
4.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，具体包括：
步骤S1，在基板表面通过构图工艺形成黑矩阵，所述黑矩阵间隔设置在基板上；
步骤S2，基板位于相邻黑矩阵之间的区域形成弧形凹槽；
步骤S3，在所述相邻黑矩阵之间采用构图工艺形成彩色像素单元，所述彩色像素单元的底部延伸至弧形凹槽中；
其中，所述弧形凹槽的开口边缘与所述黑矩阵的侧壁邻接。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述彩色像素单元至少包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述凹槽为半圆状。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用刻蚀液对基板进行刻蚀处理，在基板上形成弧形凹槽。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述刻蚀液为氢氟酸。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3之前还包括：对刻蚀过的基板表面采用去离子水进行清洗。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的彩膜基板。
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