CN103941462A - 一种彩膜基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板，包括：基板，直接设置在所述基板上的色阻层，所述色阻层包括具有不同颜色的色阻，直接设置在所述色阻层上的黑矩阵，所述黑矩阵位于所述相邻色阻之间。由于色阻层直接形成在基板上，再将黑矩阵设置在色阻层上，减小了黑矩阵与阵列基板之间的垂直距离，光线到达彩膜基板时，先通过黑矩阵遮挡住不期望的出射光线，降低了色偏程度，改善显示画面的质量，提高产品良率。

Description

一种彩膜基板及其制造方法、显示装置

技术领域

本发明涉及平板显示技术，特别涉及一种彩膜基板及其制造方法、显示装置。

背景技术

液晶显示装置具有轻薄、功耗低和低辐射等优点，被广泛应用于各种领域。而彩色滤光膜（以下简称“彩膜”）是能够使液晶显示装置彩色化，并呈现亮丽、逼真、鲜明的画面，提高其附件价值的关键元件。

现有技术中的彩膜基板如图1所示，包括玻璃基板10，形成在玻璃基板10上的黑矩阵11，色阻层12形成在黑矩阵11上，包括红色色阻R、蓝色色阻B、绿色色阻G，背光单元提供的光线通过不同颜色的色阻后，可以实现液晶显示装置的彩色化目的。

目前液晶显示装置的制造过程中，在成盒工艺阶段会将彩膜基板与阵列基板20贴合形成液晶显示面板，但由于设备精度及其他一些因素影响，阵列基板20与彩膜基板贴合时会产生对位偏差，即阵列基板20上的像素单元显示区域21与彩膜基板上的色阻12无法精确对准。如图1所示，若像素单元要显示红色时，控制红色色阻R对应的像素单元区域21的液晶分子偏转，使光线L1通过红色色阻R，但由于阵列基板20与彩膜基板之间的对位偏差影响，部分光线L2会从相邻的绿色色阻G通过，尤其在大视角下观察显示画面，色偏现象会尤其严重。另外，由于色阻层12与黑矩阵11具有部分交叠区域，使色阻层12在与黑矩阵11的交叠区域产生牛角凸起121，这样也会使得混色色偏现象更容易产生，造成生产良率降低，成本增高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种彩膜基板包括：基板；直接设置在所述基板上的色阻层，所述色阻层包括具有不同颜色的色阻；直接设置在所述色阻层上的黑矩阵，所述黑矩阵位于所述相邻色阻之间。

本发明还提供一种彩膜基板的制造方法，包括：步骤1，提供一基板；步骤2，在所述基板上直接形成色阻层；步骤3，在所述色阻层上直接形成黑矩阵，所述黑矩阵位于所述相邻色阻之间。

本发明还提供一种显示装置，包括上述的彩膜基板，与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。

本发明实施例提供的彩膜基板，由于色阻层直接形成在基板上，再将黑矩阵设置在色阻层上，减小了黑矩阵与阵列基板之间的垂直距离，光线到达彩膜基板时，先通过黑矩阵遮挡住不期望的出射光线，降低了色偏程度，改善显示画面的质量，提高产品良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的彩膜基板与现有技术的视角-色偏比较曲线图；

图4是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±1.5μm时视角-色偏曲线图；

图5是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±3.0μm时视角-色偏曲线图；

图6是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±4.5μm时视角-色偏曲线图；

图7a～7e是本发明实施例提供的彩膜基板制造流程示意图；

图8是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种彩膜基板，如图2所示，彩膜基板包括基板10，直接设置在所述基板10上的色阻层11，色阻层11包括不同颜色的色阻，本实施例中色阻层11包括水平依次排列在基板10上的红色色阻R、绿色色阻G和蓝色色阻B，直接设置在色阻层11上的黑矩阵12，黑矩阵12位于相邻色阻之间，即黑矩阵12覆盖相邻红色色阻R和绿色色阻G之间的边界，以及覆盖相邻红色色阻R和蓝色色阻B之间的边界。基板10可以是透明的玻璃基板，也可以为树脂基板。

图3为本发明实施例提供的彩膜基板与现有技术的视角-色偏比较曲线图。曲线A为当彩膜基板与阵列基板偏移值为1.5μm时，现有技术中的彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线；曲线B为当彩膜基板与阵列基板偏移值为3.0μm时，现有技术中的彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线；曲线C为本发明实施例中当彩膜基板与阵列基板偏移值为4.5μm时，彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线。色偏值越小，表明显示装置能够呈现的更逼真绚丽的彩色画面，从图3中可以看出,当观察视角为80°时，曲线A的色偏值约为0.17，曲线B的色偏值约为0.14，曲线C的色偏值约为0.09，在彩膜基板与阵列基板偏移值相同，甚至于本发明实施例彩膜基板与阵列基板偏移值4.5μm大于现有技术中彩膜基板与阵列基板偏移值3.0μm时，本发明实施例中的彩膜基板的色偏值仍然小于现有技术中彩膜基板的色偏值，即曲线B所代表的本发明彩膜基板的结构在抑制色偏的效果上要优于曲线A代表的现有技术彩膜基板。这是由于将黑矩阵设置在色阻层更靠近阵列基板的一侧，使黑矩阵与阵列基板之间的垂直距离减小，当从阵列基板一侧的光线到达彩膜基板时，先经过黑矩阵，遮挡住向相邻色阻出射的不期望的光线，因此，降低了色偏程度，改善了显示画面质量，提高产品良率。

继续如图2所示，由于黑矩阵12直接设置在色阻层11上，在降低色偏程度的前提下，相较现有技术的彩膜基板，本发明实施例中彩膜基板可以允许黑矩阵与色阻层之间较大的偏移值，即黑矩阵12的中心轴线I和相邻色阻的边界I'的距离d小于等于1.5μm。优选的，黑矩阵12的中心轴线I与相邻色阻的边界I'对齐。这样可以保证在不同的视角观察下，不会产生不同的色偏程度，更进一步提高画面的显示质量。黑矩阵12宽度优选在3μm～4.5μm之间，黑矩阵宽度过大会降低显示装置的开口率，宽度过小可能会无法遮挡液晶分子的排列紊乱区，进而造成显示不良。

为保护色阻层11，在黑矩阵12和色阻层11上还覆盖有一层平坦化层13。同时，平坦化层13也为液晶分子提供较平坦的取向平台，避免出现摩擦配向不良的问题。

另外，由于色阻层11首先直接形成在基板10上，然后黑矩阵12再直接形成在色阻层11上，每个颜色的色阻水平排列在基板10上，色阻层11较平坦，不会产生色阻层上的牛角结构，也很大程度上降低了色偏现象的发生。

图4是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±1.5μm时视角-色偏曲线图。曲线a为现有技术中的彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线，曲线b为本发明实施例中彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线。从图4中可以看出，彩膜基板偏移+1.5μm时，在相同观察视角下，例如在80°视角下，采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值约为0.04，采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值约为0.09，即采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值均小于采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值，也就是说，本发明实施例中的彩膜基板结构可以降低色偏现象，改善显示画面的质量。

图5是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±3.0μm时视角-色偏曲线图。曲线a为现有技术中的彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线，曲线b为本发明实施例中彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线。与图4相比，从图5中可以看出，彩膜基板偏移+3.0μm时，在相同观察视角下，例如在80°视角下，采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值约为0.08，采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值约为0.16，即采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值均小于采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值，同时，改善色偏的程度更加明显，也就是说，本发明实施例中的彩膜基板结构可以降低色偏现象，改善显示画面的质量。

图6是本发明实施例提供的彩膜基板偏移±4.5μm时视角-色偏曲线图。曲线a为现有技术中的彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线，曲线b为本发明实施例中彩膜基板在不同视角下的色偏值曲线。与图5相比，从图6中可以看出，彩膜基板偏移+4.5μm时，在相同观察视角下，例如在80°视角下，采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值约为0.14，采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值约为0.21，即采用本发明实施例中彩膜基板结构的色偏值均小于采用现有技术中彩膜基板结构的色偏值，虽然彩膜基板偏移±4.5μm较大的情况下，色偏值均有增加，但也可以看出本发明实施例中的彩膜基板改善色偏的程度更加明显，也就是说，本发明实施例中的彩膜基板结构可以降低色偏现象，改善显示画面的质量。

本发明实施例还提供一种彩膜基板的制造方法，包括：

提供一基板10，如图7（a）所示，基板10可以为透明玻璃基板或者树脂基板。

如图7（b）～7（d）所示，在基板10上直接涂覆第一颜色色阻层，例如本发明实施例中首先涂覆红色色阻层，通过曝光显影，图案化红色色阻层形成红色色阻R；接着直接在基板10上直接涂覆第二颜色色阻层，例如本发明实施例中涂覆绿色色阻层，通过曝光显影，图案化绿色色阻层形成绿色色阻G；然后直接在基板10上涂覆第三颜色色阻层，例如本发明实施例中涂覆蓝色色阻层，通过曝光显影，图案化蓝色色阻层形成蓝色色阻B。

如图7（e）所示，在色阻层11上直接沉积黑色光阻层，通过曝光显影，图案黑色光阻层形成黑矩阵12，黑矩阵12位于相邻色阻之间，即黑矩阵10覆盖相邻红色色阻R和绿色色阻G之间的边界，以及覆盖相邻红色色阻R和蓝色色阻B之间的边界。将黑矩阵设置在色阻层更靠近阵列基板的一侧，使黑矩阵与阵列基板之间的垂直距离减小，当从阵列基板一侧的光线到达彩膜基板时，先经过黑矩阵，遮挡住向相邻色阻出射的不期望的光线，因此，降低了色偏程度，改善了显示画面质量，提高产品良率。

如图7（f）所示，在黑矩阵12和色阻层11上涂覆一层平坦化层13。平坦化层13一方面保护色阻层11，同时也为液晶分子提供较平坦的取向平台，避免出现摩擦配向不良的问题。

本发明还提供一种显示装置，如图8所示，显示装置包括上述的彩膜基板20，和与彩膜基板20相对设置的阵列基板30，液晶层31设置在彩膜基板20和阵列基板30之间，通过电场控制液晶分子的旋转显示画面，在彩膜基板20和阵列基板30之间还包括多个间隔体31，用于支撑彩膜基板彩膜基板20和阵列基板30，保持两者之间的液晶盒厚。

本发明实施例提供的彩膜基板，由于色阻层直接形成在基板上，再将黑矩阵设置在色阻层上，减小了黑矩阵与阵列基板之间的垂直距离，光线到达彩膜基板时，先通过黑矩阵遮挡住不期望的出射光线，降低了色偏程度，改善显示画面的质量，提高产品良率。

以上对本发明实施例所提供的一种彩膜基板及其制造方法、显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，包括：

基板；

直接设置在所述基板上的色阻层，所述色阻层包括具有不同颜色的色阻；

直接设置在所述色阻层上的黑矩阵，所述黑矩阵位于所述相邻色阻之间。

2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括覆盖所述色阻层和所述黑矩阵的平坦化层。

3.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的中心轴线与相邻所述色阻的边界的距离小于等于1.5μm。

4.如权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的中心轴线与相邻所述色阻的边界对齐。

5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的宽度为3μm～4.5μm。

6.一种彩膜基板的制造方法，包括：

步骤1，提供一基板；

步骤2，在所述基板上直接形成色阻层；

步骤3，在所述色阻层上直接形成黑矩阵，所述黑矩阵位于所述相邻色阻之间。

7.如权利要求5所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述步骤2包括：在所述基板上直接覆盖第一颜色色阻层，图案化所述第一颜色色阻层形成第一颜色色阻，接着覆盖第二颜色色阻层，图案化所述第二颜色色阻层形成第二颜色色阻，然后覆盖第三颜色色阻层，图案化所述第三颜色色阻层形成第三颜色色阻。

8.如权利要求5所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述步骤3包括：在所述色阻层上直接沉积黑色光阻层，图案化所述黑矩阵层形成黑矩阵。

9.如权利要求5所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，在步骤3之后还包括：在所述黑矩阵和所述色阻层上涂覆一层平坦化层。

10.一种显示装置，包括如权利要求1～5所述的任意一种彩膜基板，与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。