CN103592710B - 彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，该彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，所述彩色滤光图形和所述黑矩阵形成于所述衬底基板上，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构，所述黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。本发明可以从视觉上减小黑矩阵的尺寸，使得图像显示更细腻，提高了画面显示质量。

Description

彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，人们对显示效果的要求越来越高，所以改善显示效果成为各大厂商要解决的问题。

显示面板通常包括彩膜基板和阵列基板。图1为现有技术中的彩膜基板的结构示意图，如图1所示，该彩膜基板包括：衬底基板203，形成于衬底基板203上的彩色滤光层202和黑矩阵204，形成于彩色滤光层202和黑矩阵204上的平坦层201。其中，通常先制作黑矩阵204，再制作彩色滤光层202，黑矩阵204用于对像素显示周边的光线进行遮挡，防止混色的发生以及暗态漏光。图2为现有技术中的光线通过彩膜基板的示意图，如图2所示，现有彩膜基板中，当光线照射至彩膜基板上时，黑矩阵将光线挡住，不透光区域的宽度等于黑矩阵的底部宽度，此种彩膜基板结构中由于黑矩阵覆盖的区域的光线被完全遮挡住了，光线不能透过，因此在此种彩膜基板用于图像显示时，使得图像显示不细腻，从而降低了画面显示质量。

发明内容

本发明提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，通过利用光的折射原理，使光照射到弧面结构或者斜面结构后发生折射偏移到黑矩阵的下方，在不减小黑矩阵宽度的情况下，能在视觉上减小黑矩阵的尺寸，使图像看起来更加细腻，提高了画面显示质量。

为实现上述目的，本发明提供一种彩膜基板，该彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，所述彩色滤光图形和所述黑矩阵形成于所述衬底基板上，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构，所述黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。

可选地，该彩膜基板还包括平坦层，所述平坦层形成于所述彩色滤光图形和所述黑矩阵上。

可选地，形成所述彩色滤光图形的材料的折射率小于形成所述平坦层的材料的折射率。

可选地，所述彩色滤光图形的厚度大于所述黑矩阵的厚度。

为实现上述目的，本发明提供一种彩膜基板的制作方法，包括：

在衬底基板上形成彩色滤光图形，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构；

在所述彩色滤光图形的空隙中形成黑矩阵，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。

可选地，该方法还包括在衬底基板上形成平坦层，所述平坦层形成于所述彩色滤光图形和所述黑矩阵上。

可选地，形成所述彩色滤光图形的材料的折射率小于形成所述平坦层的材料的折射率。

可选地，所述彩色滤光图形的厚度大于所述黑矩阵的厚度。

为实现上述目的，本发明提供一种显示面板，包括：阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板采用上述的彩膜基板。

为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，包括：显示面板，所述显示面板采用上述的显示面板。

本发明提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，该彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，彩色滤光图形和黑矩阵形成于衬底基板上，彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构，黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。这样，通过利用光的折射原理，光照射到弧面结构后发生折射，可以偏移到黑矩阵的下方，与传统方法相比，在黑矩阵宽度相同的条件下，能在视觉上减小黑矩阵的尺寸，使屏幕看起来更加细腻。

附图说明

图1为现有技术中的彩膜基板的结构示意图；

图2为现有技术中的透过彩膜基板的光线示意图；

图3为本发明实施例一提供的彩膜基板的结构示意图；

图4为本发明实施例一中光线通过彩膜基板中的示意图；

图5为本发明实施例一中光线通过彩膜基板的原理示意图；

图6为本发明实施例二提供的彩膜基板的结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的彩膜基板的制作方法流程图；

图8a为本发明实施例三中形成红色滤光图形的示意图；

图8b为本发明实施例三中形成绿色滤光图形的示意图；

图8c为本发明实施例三中形成蓝色滤光图形的示意图；

图8d为本发明实施例三中形成黑矩阵的示意图；

图8e为本发明实施例三中形成平坦层的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置作进一步详细描述。

图3为本发明实施例一提供的彩膜基板的结构示意图，如图3所示，该彩膜基板包括：衬底基板103、彩色滤光图形102和黑矩阵104，彩色滤光图形102和黑矩阵104形成于衬底基板103上，彩色滤光图形102的边缘为弧面结构。黑矩阵104形成于彩色滤光图形102的空隙中，黑矩阵104与彩色滤光图形102接触的位置为弧面。

优选地，该彩膜基板还包括平坦层101，平坦层101形成于彩色滤光图形102和黑矩阵104上。可选地，平坦层（Over Coat Layer）101的材料可以为丙烯酸酯类材料。进一步地，形成彩色滤光图形102的材料的折射率小于形成平坦层101的材料的折射率，以使光线较容易折射至黑矩阵104的下方，彩色滤光图形102的厚度大于黑矩阵104的厚度，也即彩色滤光图形102的边缘的弧面结构中部分弧面结构与黑矩阵104的边缘相接触，使得光线照射至彩色滤光图形边缘的其他部分弧面结构时发生折射，并偏移至黑矩阵104的下方。本实施例中，优选地，彩色滤光图形可以包括：红色滤光图形、绿色滤光图形或者蓝色滤光图形。

图4为本发明实施例一中光线通过彩膜基板的示意图，如图4所示，当光线照射至彩色滤光图形102的边缘时，光线会发生折射，使得一部分光线能够偏转至黑矩阵104的下方，并通过衬底基板103透射出来，从而在视觉上减小了黑矩阵104的宽度，使得图像显示更加细腻，提高了显示质量。

具体地，图5为本发明实施例一中光线通过彩膜基板的原理示意图，如图5所示，彩色滤光图形102的厚度为D，黑矩阵104的厚度为d。形成平坦层101的材料的折射率为n₁，形成彩色滤光图形的材料的折射率为n₂，以入射至黑矩阵与彩色滤光图形交界点的光线为例，光线入射至彩色滤光图形102的弧面结构与黑矩阵104接触部位时，光线与彩色滤光图形102的弧面结构的法线之间的夹角为σ，也即光线的入射角为σ，光线在彩色滤光图形102的弧面结构中发生折射后，与法线之间的夹角为φ，也即光线的折射角为φ。当光线照射至彩色滤光图形102和黑矩阵104时，由光线的折射原理公式：

n₁*sinσ=n₂*sinφ

其中，形成彩色滤光图形102的材料的折射率n₂小于形成平坦层101的材料的折射率n₁，因此，由上述公式可以得出，光线的入射角σ小于光线的折射角φ，也即此时光线发生了折射，使得光线能够偏转至黑矩阵104的下方，如图5所示，同现有技术相比，在黑矩阵宽度相同的情况下，光线会向黑矩阵方向偏移L的距离，，从而在视觉上减小了黑矩阵104的宽度。与传统方法相比，在黑矩阵宽度相同的情况下，使得图像显示更加细腻，提高了显示质量。在实际应用中，可通过调整彩色滤光图形102的厚度D，彩色滤光图形102的弧面结构的半径r，黑矩阵104的厚度d，平坦层101的折射率n₁，彩色滤光图形的折射率n₂，使折射角度满足光线发生折射，从而使光线具有偏移量，也即光线偏移至黑矩阵104的下方，并通过衬底基板103透射出来，从而在视觉上减小了黑矩阵104的宽度。当光线入射至彩色滤光图形102的弧面结构的其他部位时，光线同样会发生折射，能够偏转至黑矩阵104的下方，从而在视觉上减小了黑矩阵104的宽度。

本实施例提供的彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，彩色滤光图形和黑矩阵形成于衬底基板上，彩色滤光图形的边缘为弧面结构，黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为弧面结构。通过利用光的折射原理，与现有技术相比，在黑矩阵宽度相同的条件下，使部分光线偏移至黑矩阵的下方，从视觉上减小了黑矩阵的宽度，使得图像显示更加细腻，提高了画面显示质量。

图6为本发明实施例二提供的彩膜基板的结构示意图，如图6所示，该彩膜基板包括：衬底基板403、彩色滤光图形402和黑矩阵404，彩色滤光图形402和黑矩阵404形成于衬底基板403上，彩色滤光图形的边缘为斜面结构，黑矩阵104形成于彩色滤光图形102的空隙中，黑矩阵104与彩色滤光图形102接触的位置为斜面结构。优选地，该彩膜基板还包括平坦层401，平坦层401形成于彩色滤光图形402和黑矩阵404上，可选地，平坦层（Over Coat Layer）101的材料可以为丙烯酸酯类材料。进一步地，形成彩色滤光图形402的材料的折射率小于形成平坦层401的材料的折射率，彩色滤光图形402的厚度大于黑矩阵404的厚度。

当光线照射至彩色滤光图形402的边缘与黑矩阵的交界点时，光线会发生折射，使得一部分光线能够偏转至黑矩阵404的下方，也即光线会偏移至黑矩阵404的下方，并通过衬底基板403透射出来，从而在视觉上减小了黑矩阵404的宽度。

在实际应用中，当彩色滤光图形402的边缘为斜面结构时，可通过调整彩色滤光图形402的厚度D，黑矩阵404的厚度d，平坦层401的折射率n₁，彩色滤光图形的折射率n₂，使折射角度满足光线发生折射，从而使光线具有偏移量，也即光线偏移至黑矩阵104的下方，并通过衬底基板403透射出来，当光线入射至彩色滤光图形402的斜面结构其他部位时，光线同样会发生折射，光线能够偏转至黑矩阵404的下方，在视觉上减小了黑矩阵404的宽度，从而在黑矩阵宽度相同的情况下，使得图像显示更加细腻，提高了显示质量。

本实施例提供的彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，彩色滤光图形和黑矩阵形成于衬底基板上，彩色滤光图形的边缘为斜面结构，黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为斜面结构。通过利用光的折射原理，在黑矩阵宽度相同的条件下，使部分光线偏移至黑矩阵的下方，从视觉上减小了黑矩阵的宽度，使得图像显示更加细腻，提高了画面显示质量。

图7为本发明实施例三提供的彩膜基板的制作方法流程图，如图7所示，该方法包括：

步骤S11、在衬底基板上形成彩色滤光图形，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构；

本实施例中，优选地，彩色滤光图形可以包括：红色滤光图形、绿色滤光图形或者蓝色滤光图形。

具体地，首先提供一衬底基板，通过构图工艺依次形成红色滤光图形、绿色滤光图形、蓝色滤光图形，构图工艺至少可包括：光刻胶涂覆、掩模板掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。其中，彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构。

图8a为本发明实施例三中形成红色滤光图形的示意图，如图8a所示，首先在衬底基板103上沉积红色滤光材料，通过光刻胶涂覆、掩模板掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺形成边缘为弧面结构的红色滤光图形1021；图8b为本发明实施例三中形成绿色滤光图形的示意图，如图8a所示，在形成有红色滤光图形的衬底基板上再沉积绿色滤光材料，并通过构图工艺形成边缘为弧面结构的绿色滤光图形1022；图8c为本发明实施例三中形成蓝色滤光图形的示意图，如图8c所示，在形成有红色滤光图形、绿色滤光图形的衬底基板上再沉积蓝色滤光材料，并通过构图工艺形成边缘为弧面结构的蓝色滤光图形1023。上述步骤S11具体工艺和示意图是以彩色滤光图形边缘为弧面结构为例进行的说明，可选地，彩色滤光图形的边缘也可以为斜面结构，可通过构图工艺形成。在实际应用中，彩色滤光材料可以为彩色树脂，例如可以为红色树脂、绿色树脂、蓝色树脂，彩色滤光图形可以不限于上述红、绿、蓝三种彩色滤光图形，可以为其他颜色的彩色滤光图形。

步骤S12、在所述彩色滤光图形的空隙中形成黑矩阵，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。

具体地，以彩色滤光图形边缘为弧面结构为例，在形成有红色滤光图形1021、绿色滤光图形1022和蓝色滤光图形1023的衬底基板103上通过构图工艺形成黑矩阵104，构图工艺至少可包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。

图8d为本发明实施例三中形成黑矩阵的示意图，如图8d所示，在形成有红色滤光图形1021、绿色滤光图形1022、蓝色滤光图形1023的衬底基板103上形成黑色遮光材料层，并通过构图工艺形成黑矩阵104。

进一步地，本实施例中，在形成黑矩阵后，还包括形成平坦层，平坦层形成于彩色滤光图形和黑矩阵上。图8e为本发明实施例三中形成平坦层的示意图，如图8e所示，在形成有红色滤光图形1021、绿色滤光图形1022、蓝色滤光图形1023、黑矩阵104的衬底基板103上通过成膜工艺形成平坦层。

可选地，平坦层（Over Coat Layer）的材料可以为丙烯酸酯类材料，优选地，彩色滤光图形的厚度大于黑矩阵的厚度，形成彩色滤光图形的材料的折射率小于形成平坦层的材料的折射率。在实际应用中，当光线照射至彩色滤光图形边缘时，由于彩色滤光图形的厚度大于黑矩阵的厚度，形成彩色滤光图形的材料的折射率小于形成平坦层的材料的折射率，光线会发生折射，通过利用光的折射原理，使得一部分光线能够偏转至黑矩阵的下方，也即光线会绕到黑矩阵的下方，从而在视觉上减小了黑矩阵的宽度，上述步骤S12工艺和示意图是以以彩色滤光图形边缘为弧面结构为例进行的说明，可选地，彩色滤光图形的边缘也可以为斜面结构,。

本实施例提供的彩膜基板的制作方法包括：在衬底基板上形成彩色滤光图形，彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构；在彩色滤光图形的空隙中形成黑矩阵，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。本实施例通过先形成彩色滤光图形，再形成黑矩阵，由于彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构，在通过构图工艺形成黑矩阵时，可使得黑矩阵的边缘与彩色滤光图形的边缘结构相匹配，并且彩色滤光图形的厚度大于黑矩阵的厚度，形成彩色滤光图形的材料的折射率小于形成平坦层的材料的折射率，当光照射至彩色滤光图形的边缘时会发生折射，使得光线偏移到黑矩阵的下方，与现有技术相比，在黑矩阵宽度相同的条件下，能在视觉上减小黑矩阵的宽度，使屏幕看起来更加细腻，提高画面显示效果。

本发明实施例四提供一种显示面板，该显示面板包括：阵列基板和彩膜基板。本实施例中的彩膜基板采用上述实施例一或实施例二中的彩膜基板，其具体实施方式此处不再具体描述。

本实施例提供的显示面板包括：阵列基板和彩膜基板，该彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，彩色滤光图形和黑矩阵形成于衬底基板上，彩色滤光图形的边缘为弧面结构或者斜面结构，黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。通过利用光的折射原理，在黑矩阵宽度相同的条件下，从视觉上减小了黑矩阵的宽度，使得图像显示更加细腻，提高了画面显示质量。

本发明实施例五提供一种显示装置，该显示装置包括显示面板，本实施例中的显示装置采用上述实施例一或实施例二中的彩膜基板，其具体实施方式此处不再具体描述。

本实施例提供的显示装置包括：显示面板，显示面板包括：阵列基板和彩膜基板，该彩膜基板包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，彩色滤光图形和黑矩阵形成于衬底基板上，黑矩阵形成于彩色滤光图形的空隙中，黑矩阵与彩色滤光图形接触的位置为弧面或者斜面结构。通过利用光的折射原理，在黑矩阵宽度相同的条件下，使得部分光线偏移到黑矩阵的下方，从视觉上减小了黑矩阵的宽度，使得图像显示更加细腻，提高了画面显示质量。

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。

Claims (6)

1.一种彩膜基板，包括：衬底基板、彩色滤光图形和黑矩阵，所述彩色滤光图形和所述黑矩阵形成于所述衬底基板上，其特征在于，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构，所述黑矩阵形成于所述彩色滤光图形的空隙中，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面结构，所述彩膜基板还包括平坦层，所述平坦层形成于所述彩色滤光图形和所述黑矩阵上，形成所述彩色滤光图形的材料的折射率小于形成所述平坦层的材料的折射率。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色滤光图形的厚度大于所述黑矩阵的厚度。

3.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上形成彩色滤光图形，所述彩色滤光图形的边缘为弧面结构；

在所述彩色滤光图形的空隙中形成黑矩阵，所述黑矩阵与所述彩色滤光图形接触的位置为弧面结构；

所述彩膜基板还包括在衬底基板上形成平坦层，所述平坦层形成于所述彩色滤光图形和所述黑矩阵上，形成所述彩色滤光图形的材料的折射率小于形成所述平坦层的材料的折射率。

4.根据权利要求3所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述彩色滤光图形的厚度大于所述黑矩阵的厚度。

5.一种显示面板，其特征在于，包括：阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板采用权利要求1-2中任一所述的彩膜基板。

6.一种显示装置，其特征在于，包括：显示面板，所述显示面板采用上述权利要求5中所述的显示面板。