CN104090427B - 一种彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有彩膜基板中柱状隔垫物和彩色像素单元在制作过程中发生干涉，造成显示画面品质下降的问题。本发明的彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置由于在形成彩色像素单元的步骤中制作用于形成柱状隔垫物的对位标示，保证了柱状隔垫物的形貌及位置精度，使得柱状隔垫物和彩色像素单元之间的发生干涉的可能性降低，提高了显示画面的品质。

Description

一种彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，高分辨率、高品质画面显示已成为显示领域追求的目标。彩膜基板做为边缘场开关技术模式用液晶显示器件的主要组成部分，其性能直接影响显示器的性能。

如图1所示，现有技术中彩膜基板主要包括玻璃基板1，设置在该玻璃基板1上彩色像素单元2，所述的各彩色像素单元2被黑矩阵3所分割。其中，彩色像素单元2包括红色像素单元(R)、绿色像素单元(G)、蓝色像素单元(B)。同种色彩的像素单元呈直线间隔设置于玻璃基板1上。

如图2所示，在彩色像素单元2和黑矩阵3上还设有保护层5，用于保护上述的彩色像素单元2。在彩色像素单元2之间还设有柱状隔垫物6，用于彩膜基板和阵列基板对盒时起支撑作用，保证彩膜基板和阵列基板之间的液晶层维持在恒定的厚度，有利于保证显示的质量。

为提高显示品质，柱状隔垫物6包括起主要支撑作用的主柱状隔垫物61和起次要支撑作用的次柱状隔垫物62，通常情况下，起主要支撑作用的主柱状隔垫物61在高度和大小上与起次要支撑作用的次柱状隔垫物62有所不同。其中，起主要支撑作用的主柱状隔垫物61的作用效果将直接影响画面品质。

现有技术的彩膜基板的设计及制作方法包括以下步骤：

如图3所示，步骤1.先在玻璃基板1上通过构图工艺制作黑矩阵3，同时制作出对位标识4，例如，对位标识4包括位于玻璃基板1四周的红色(R)膜层对位标识41、绿色(G)膜层对位标识42、蓝色(B)膜层对位标识43，柱状隔垫物层对位标识44。

步骤2.在后续分别通过构图工艺制作红色(R)膜层、绿色(G)膜层、蓝色(B)膜层和柱状隔垫物层时，使对应的红色(R)膜层、绿色(G)膜层、蓝色(B)膜层，柱状隔垫物层的掩膜板上的对位标示分别与黑矩阵3上制作的相应的对位标识进行匹配对准。应当理解的是，上述的对准过程一般通过对位系统进行自动对位。

步骤3.完成上述某一彩色膜层的掩膜板对位后，进行曝光、显影、刻蚀等构图工艺完成该彩色膜层的制备。

步骤4.接着完成其余膜层的制备。

上述的制作过程中，各膜层都与上述的对位标识4对准后进行构图工艺，其中，所有的对位标识4都是与黑矩阵3同时制作的。这样，后续的膜层均以黑矩阵3为基准进行曝光。

各彩色层均为液体光刻胶固化后制作而成，其边缘存在一定的倾斜角度；因柱状隔垫物6设计于同一彩色像素单元2的两相邻像素单元之间，而该彩色像素单元2与柱状隔垫物6却分别相对于黑矩阵3层而制作，那么柱状隔垫物6与该彩色像素单元2之间的位置偏差将较大。当该偏差较大时，柱状隔垫物6很可能与该彩色膜层间产生干涉，从而影响柱状隔垫物6的形貌，如图4所示，柱状隔垫物6形状发生变形，靠近彩色像素单元2位置被垫高；然而当柱状隔垫物6的形貌受影响后，将影响对盒时柱状隔垫物6的支撑效果，如受力不均，支撑面积偏离设计值等，这势必都将导致显示画面品质下降，严重时将导致不良发生。

此外，对于小尺寸高像素密度产品，对于各工序的设计及工艺精度要求更高，柱状隔垫物的形貌及位置精度必然将更大程度决定显示品质，降低彩色像素单元与柱状隔垫物之间的干涉，保证柱状隔垫物的形貌及位置精度成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置由于柱状隔垫物和彩色像素单元在制作过程中发生干涉，造成显示画面品质下降的问题，提供一种保证柱状隔垫物的形貌及位置精度的彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种彩膜基板的制备方法，包括通过构图工艺在衬底基板上形成彩色像素单元和柱状隔垫物的步骤，在形成彩色像素单元的步骤中制作用于形成柱状隔垫物的对位标示，所述的柱状隔垫物位于相邻的同一色彩的像素单元之间。

优选的是，在所述的形成柱状隔垫物的步骤中，包括将制作所述柱状隔垫物的掩膜板上的对位标示与所述的柱状隔垫物的对位标示对准的步骤。

优选的是，所述的柱状隔垫物的对位标示位于衬底基板的周边位置。

优选的是，所述的柱状隔垫物的对位标示位于衬底基板的四周、或衬底基板的一条或两条对角线的两端。

优选的是，所述的彩色像素单元为红色像素单元、绿色像素单元、蓝彩色像素单元中的任意一种。

优选的是，所述的彩色像素单元在所述衬底基板上成矩阵布置，同一色彩的像素单元在所述衬底基板上呈直线排列。

优选的是，所述的柱状隔垫物在多个同一色彩像素单元之间布置。

优选的是，所述的柱状隔垫物包括主柱状隔垫物和次柱状隔垫物；所述的柱状隔垫物和次柱状隔垫物在相邻同一色彩的像素单元之间间隔布置。

本发明的另一个目的还包括提供一种彩膜基板，该彩膜基板是采用如权利要求上述的彩膜基板的制备方法制备的。

本发明的另一个目的还包括提供一种液晶显示装置，包括阵列基板、彩膜基板，和设置在两者之间的液晶层，所述的彩膜基板为上述的彩膜基板。

本发明的彩膜基板及其制备方法、液晶显示装置由于在形成彩色像素单元的步骤中制作用于形成柱状隔垫物的对位标示，保证了柱状隔垫物的形貌及位置精度，使得柱状隔垫物和彩色像素单元之间的发生干涉的可能性降低，提高了显示画面的品质。

附图说明

图1为现有技术中以黑矩阵为对准基准制备的彩膜基板的示意图。

图2为图1中A-A向剖面示意图。

图3为现有技术中制备彩膜基板的黑矩阵层的同时制备出各彩色像素单元的对位标示的示意图。

图4为现有技术中彩膜基板上柱状隔垫物的剖面示意图。

图5为本发明实施例1中玻璃基板形成黑矩阵后的示意图。

图6为本发明实施例1中玻璃基板形成蓝色像素单元后的示意图。

图7为本发明实施例1中玻璃基板形成柱状隔垫物后的示意图。

其中：

1.衬底基板；2.彩色像素单元；3.黑矩阵；4.对位标示；41.红色(R)膜层对位标示；42.绿色(G)膜层对位标示；43.蓝色(B)膜层对位标示；44.柱状隔垫物层对位标示；5.保护层；6.柱状隔垫物；61.主柱状隔垫物；62.次柱状隔垫物。

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，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图5-7所示，本实施例提供一种彩膜基板的制备方法，包括通过构图工艺在衬底基板1上形成彩色像素单元2和柱状隔垫物6的步骤，在形成彩色像素单元2时制作用于形成位于相邻的所述彩色像素单元2之间的柱状隔垫物6的对位标示44。

具体地，如图5所示，采用构图工艺制作黑矩阵3，同时制作用于形成彩色像素单元2的对位标示4。优选的，彩色像素单元2为红色像素单元、绿色像素单元、蓝彩色像素单元中的任意一种。当然，其它类型的彩色像素单元也是适用的。此时，对位标示4包括红色(R)膜层对位标示41、绿色(G)膜层对位标示42，蓝色(B)膜层对位标示43。

在后续形成相应的彩色像素单元2时只需将相应的彩色像素单元2的掩膜板上的对位标示分别与，例如，红色(R)膜层对位标示41、绿色(G)膜层对位标示42，蓝色(B)膜层对位标示43进行对准曝光即可获得相应彩色像素单元2的图形。

接着，形成彩色像素单元2，如图6所示，以形成蓝色(B)膜层为例进行介绍，由于2柱状隔垫物6将设置于相邻蓝色像素单元之间，需要在形成蓝色像素单元膜层的步骤中，同时形成柱状隔垫物6的对位标示44。

应当理解的是，若是形成其它色彩的像素单元，对位标示44与该色彩的像素单元同时形成即可。

优选的，在所述的形成柱状隔垫物6的步骤中，包括将制作所述柱状隔垫物6的掩膜板上的对位标示(限于篇幅没有将该掩膜板画出)与所述的柱状隔垫物的对位标示44对准的步骤。

具体地，如图7所示，在相邻的蓝色像素单元之间形成柱状隔垫物6时，柱状隔垫物6的掩膜板上的对位标示与该与蓝色像素单元同时制作的对位标示对准，然后，进行构图工艺形成柱状隔垫6。这样能使柱状隔垫物6相对于位于两侧蓝色像素单元进行曝光，相对于现有技术中彩色像素单元2和柱状隔垫物6在构图工艺中都相对于黑矩阵层曝光更能减少彩色像素单元2和柱状隔垫物6之间的误差，提高位置精度，从而减小柱状隔垫物6与彩色像素单元干扰的可能性；

尤其是对于高像素密度的小尺寸产品，设计时位置精度只需考虑一次对位偏差，可最大化利用彩色像素单元2间的空间进行柱状隔垫物6位置及尺寸设计，提高设计及工艺余量，保证柱状隔垫物6的形貌；

上述的柱状隔垫物6保持设计需要的形貌，能在对盒时达到预定的支撑效果，从而保证并提升显示品质。

优选的，柱状隔垫物的对位标示44位于衬底基板的周边位置。具体设计多少个柱状隔垫物的对位标示以及相互间的位置可根据具体情况确定。

优选的，柱状隔垫物的对位标示44位于衬底基板的四周(如图6所示)、或衬底基板的一条或两条对角线的两端。这样更有利于对准系统的对准。

优选的，所述的彩色像素单元2在所述衬底基板上成矩阵布置，同一色彩的像素单元在所述衬底基板上呈直线排列。

优选的，所述的柱状隔垫物6包括主柱状隔垫物61和次柱状隔垫物62；所述的主柱状隔垫物61在垂直于彩膜基板方向上的高度大于所述的次柱状隔垫物62在垂直于彩膜基板方向上的高度；所述的主柱状隔垫物61在彩膜基板上的投影面积大于所述的次柱状隔垫物62在彩膜基板上的投影面积。这样主柱状隔垫物61在彩膜基板和阵列基板对盒后在维持液晶厚度上能起到主要作用，保质显示的品质。

应当理解的是，上述的主柱状隔垫物和次柱状隔垫物的高度和大小也不是绝对的，在特殊的设计中次柱状隔垫物62的高度和大小也可以大于主柱状隔垫物。

优选的，上述的柱状隔垫物6可以在多个同一色彩像素单元之间布置。可根据具体的应用情况确定。

优选的，所述的主柱状隔垫物61和次柱状隔垫物62在相邻同一色彩像素单元之间间隔布置。应当理解的是，部分同一色彩像素单元之间不设置柱状隔垫物6也是可以行的，可根据具体应用设计。

可选的，继续形成保护层等功能层，在此不再一一赘述。

实施例2

本实施提供一种彩膜基板，该彩膜基板是采用上述的彩膜基板制备方法制备的。

实施例3

本实施提供一种液晶显示装置，包括阵列基板、彩膜基板，和设置在两者之间的液晶层，所述的彩膜基板为上述的彩膜基板。

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。该液晶显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该液晶显示装置的实施可以参见上述实施例，重复之处不再赘述。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 (9)

1.一种彩膜基板的制备方法，包括通过构图工艺在衬底基板上形成彩色像素单元和柱状隔垫物的步骤，其特征在于，在形成彩色像素单元的步骤中制作用于形成柱状隔垫物的对位标示，所述的柱状隔垫物位于相邻的同一色彩的像素单元之间；

在所述的形成柱状隔垫物的步骤中，包括将制作所述柱状隔垫物的掩膜板上的对位标示与所述的柱状隔垫物的对位标示对准的步骤。

2.如权利要求1所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述的柱状隔垫物的对位标示位于衬底基板的周边位置。

3.如权利要求2所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述的柱状隔垫物的对位标示位于衬底基板的四周、或衬底基板的一条或两条对角线的两端。

4.如权利要求1所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，

所述的彩色像素单元为红色像素单元、绿色像素单元、蓝彩色像素单元中的任意一种。

5.如权利要求4所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，

所述的彩色像素单元在所述衬底基板上成矩阵布置，同一色彩的像素单元在所述衬底基板上呈直线排列。

6.如权利要求5所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，

所述的柱状隔垫物在多个同一色彩像素单元之间布置。

7.如权利要求1所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述的柱状隔垫物包括主柱状隔垫物和次柱状隔垫物；所述的柱状隔垫物和次柱状隔垫物在相邻同一色彩的像素单元之间间隔布置。

8.一种彩膜基板，其特征在于，该彩膜基板是采用如权利要求1-7任一所述的彩膜基板的制备方法制备的。

9.一种液晶显示装置，包括阵列基板、彩膜基板，和设置在两者之间的液晶层，其特征在于，所述的彩膜基板为权利要求8所述的彩膜基板。