CN104199211A - 显示基板及其制造方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示基板及其制造方法和显示装置。该显示基板包括衬底基板和设置于衬底基板上方的黑矩阵，所述黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵交叉设置，所述第一黑矩阵的上方设置有隔垫物，所述第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与所述隔垫物对应设置的隔垫物部位，所述非隔垫物部位的宽度小于所述隔垫物部位的宽度。本发明可将非隔垫物部位的宽度减小，因此减小了第一黑矩阵的面积，从而减小了第一黑矩阵的遮光面积，进而提高了产品透过率。

Description

显示基板及其制造方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示基板及其制造方法和

显示装置。

背景技术

液晶显示装置是目前最常用的平板显示器，其中薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)是液晶显示装置中的主流产品。液晶显示面板是液晶显示装置中的重要部件。液晶显示面板是通过对盒工艺将一阵列基板和一彩膜基板对盒而形成，并且在阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶层。图1为现有技术中彩膜基板的结构示意图，图2为图1中A-A向剖视图，如图1和图2所示，该彩膜基板包括衬底基板11、黑矩阵12、彩色矩阵图形和覆盖层13，黑矩阵12和多个彩色矩阵图形位于衬底基板11上，黑矩阵12位于彩色矩阵图形之间且黑矩阵12位于彩色矩阵图形之下，覆盖层13位于彩色矩阵图形之上。进一步地，在衬底基板11的背面还形成有背电极层14。进一步地，在覆盖层13上还形成有隔垫物(Photo Spacer，简称：PS)15，该隔垫物15位于黑矩阵12的上方。其中，彩色矩阵图形可以为红色矩阵图形R、绿色矩阵图形G或者蓝色矩阵图形B，则红色矩阵图形R、绿色矩阵图形G和蓝色矩阵图形B依次排列。黑矩阵12可包括栅线黑矩阵(GateBM)121和数据线黑矩阵(Data BM)122，栅线黑矩阵121横向设置，数据线黑矩阵122纵向设置，且栅线黑矩阵121和数据线黑矩阵122相交。其中，阵列基板包括栅线和数据线，则栅线黑矩阵121为与栅线对应设置的黑矩阵，数据线黑矩阵122为与数据线对应设置的黑矩阵。隔垫物15位于栅线黑矩阵121的上方。栅线黑矩阵121和数据线黑矩阵122均为条状结构。

图3为图1中黑矩阵和隔垫物的尺寸示意图，图4为图3中黑矩阵的尺寸示意图，如图3和图4所示，A＝C0+C1+C2，其中，A为栅线黑矩阵121的宽度，C0为隔垫物15的底部宽度，C1为隔垫物15的底部边缘与相应的栅线黑矩阵121的正上边缘之间的最小距离，C2为隔垫物15的底部边缘与相应的栅线黑矩阵121的正下边缘之间的最小距离。图5为隔垫物倾斜的示意图，如图5所示，位于栅线黑矩阵121上方的隔垫物15出现倾斜现象。为了保证隔垫物15的稳定性，避免出现隔垫物15倾斜的现象，在设计栅线黑矩阵121和隔垫物的尺寸时可设置栅线黑矩阵121的宽度A＝C0+C1+C2，C1≥D且C2≥D，其中，D为栅线黑矩阵121的尺寸余度(Margin)，通常情况下其中，E1为栅线数据线121的宽度波动，E2为黑矩阵12的坡度角度，E3为隔垫物15底部的宽度波动，E4为隔垫物15的位置精度。

由于A＝C0+C1+C2，C1≥D且C2≥D，因此A≥C0+2D。为保持隔垫物15的稳定性，会增大D，随着D的增加，A也越来越大。栅线黑矩阵121整体为条状结构，当栅线黑矩阵121的宽度增大时，该栅线黑矩阵121的面积也会增大，因此其遮光面积也会增大，从而降低了产品透过率。

发明内容

本发明提供一种显示基板及其制造方法和显示装置，用于提高产品透过率。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示基板，包括衬底基板和设置于衬底基板上方的黑矩阵，所述黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵交叉设置，所述第一黑矩阵的上方设置有隔垫物，所述第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与所述隔垫物对应设置的隔垫物部位，所述非隔垫物部位的宽度小于所述隔垫物部位的宽度。

可选地，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间在各个方向上的最小距离均相等。

可选地，所述隔垫物部位在各个方向上的宽度均相等。

可选地，所述隔垫物部位的边缘为曲线。

可选地，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间的最小距离大于或者等于5μm。

可选地，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间的最小距离大于或者等于所述第一黑矩阵的尺寸余度。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置，包括相对设置的显示基板和对置基板，所述显示基板采用上述显示基板。

可选地，所述显示基板为彩膜基板，所述对置基板为阵列基板，所述阵列基板包括栅线和数据线，所述第一黑矩阵为与所述栅线对应设置的栅线黑矩阵，所述第二黑矩阵为与所述数据线对应设置的数据线黑矩阵；或者

所述显示基板为彩膜阵列基板，所述对置基板为透明基板，所述彩膜阵列基板包括栅线和数据线，所述第一黑矩阵为与所述栅线对应设置的栅线黑矩阵，所述第二黑矩阵为与所述数据线对应设置的数据线黑矩阵。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示基板的制造方法，包括：

在衬底基板的上方形成黑矩阵，所述黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵交叉设置；

在所述第一黑矩阵的上方形成隔垫物，所述第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与所述隔垫物对应设置的隔垫物部位，所述非隔垫物部位的宽度小于所述隔垫物部位的宽度。

可选地，所述在衬底基板的上方形成黑矩阵包括：

在衬底基板的上方形成黑矩阵材料层；

在黑矩阵材料层上涂覆光刻胶；

通过掩膜板对光刻胶曝光形成光刻胶保留部分和光刻胶去除部分，所述掩膜板包括开口区域和遮光区域，所述开口区域用于形成所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵，所述第一黑矩阵的宽度为对应的开口区域的宽度与光刻胶的线宽之和，所述第二黑矩阵的宽度为对应的开口区域的宽度与光刻胶的线宽差值之和；

对曝光后的光刻胶进行显影，去除所述光刻胶去除部分且保留所述光刻胶保留部分；

对衬底基板进行刻蚀，形成黑矩阵；

剥离光刻胶保留部分。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的显示基板及其制造方法和显示装置的技术方案中，第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与隔垫物对应设置的隔垫物部位，非隔垫物部位的宽度小于隔垫物部位的宽度，本发明可将非隔垫物部位的宽度减小，因此减小了第一黑矩阵的面积，从而减小了第一黑矩阵的遮光面积，进而提高了产品透过率。

附图说明

图1为现有技术中彩膜基板的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中黑矩阵和隔垫物的尺寸示意图；

图4为图3中黑矩阵的尺寸示意图；

图5为隔垫物倾斜的示意图；

图6为本发明实施例一提供的一种显示基板的结构示意图；

图7为图6中黑矩阵的结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的一种显示基板的制造方法的流程图；

图9为掩膜板的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的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显示基板及其制造方法和显示装置进行详细描述。

图6为本发明实施例一提供的一种显示基板的结构示意图，图7为图6中黑矩阵的结构示意图，如图6和图7所示，该显示基板包括衬底基板(未具体画出)和设置于衬底基板上方的黑矩阵2，黑矩阵2包括第一黑矩阵21和第二黑矩阵22，第一黑矩阵21和第二黑矩阵22交叉设置，第一黑矩阵21的上方设置有隔垫物3，第一黑矩阵21包括非隔垫物部位211和与隔垫物3对应设置的隔垫物部位212，非隔垫物部位211的宽度小于隔垫物部位212的宽度。

本实施例中，显示基板为彩膜基板。则该显示基板还包括设置于衬底基板上方的彩色矩阵图形1，黑矩阵2位于衬底基板之上，彩色矩阵图形1位于黑矩阵2之上。第一黑矩阵21和第二黑矩阵22纵横交叉设置，具体地，第一黑矩阵21横向设置，第二黑矩阵22纵向设置。

彩色矩阵图形1之上还形成有覆盖层(图中未具体画出)，隔垫物3位于覆盖层之上。具体地，隔垫物3位于隔垫物部位212的上方，因此该隔垫物3与隔垫物部位212对应。

隔垫物部位212的宽度大于隔垫物3的底部的宽度。需要说明的是：通常设定隔垫物部位212在竖直方向上的宽度A2为隔垫物部位212的宽度。如图6、图7所示，隔垫物部位212的宽度A2＝C1+C2+C0，其中，C1为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的正上边缘之间的最小距离，C2为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的正下边缘之间的最小距离，C0为隔垫物3的底部的宽度。则A2＝C1+C2+C0＞A1，其中A1为非隔垫物部位212的宽度。隔垫物部位211和非隔垫物部位212连接。为配合隔垫物3的形状，隔垫物部位212的边缘为曲线。而非隔垫物部位211的边缘为直线，即非隔垫物部位211的形状为条状。

优选地，隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的边缘之间在各个方向上的最小距离均相等，从而保证了隔垫物的稳定性，避免出现隔垫物倾斜的现象。如图6、图7所示，C1、C2、C3、C4、C5和C6均相等，其中，C3为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的右下边缘之间的最小距离，C4为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的右上边缘之间的最小距离，C5为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的左上边缘之间的最小距离，C6为隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的左下边缘之间的最小距离。从图6和图7可以看出，由于C5、C6与C1、C2相等，因此位于隔垫物部位212左侧的非隔垫物部位211的宽度小于隔垫物部位212的宽度；同理，由于C3、C4与C1、C2相等，因此位于隔垫物部位212右侧的非隔垫物部位211的宽度小于隔垫物部位212的宽度。

优选地，隔垫物部位212在各个方向上的宽度均相等。如图7所示，A2、A3和A4相等，其中，A2为隔垫物部位212在竖直方向上的宽度，A3和A4均为隔垫物212在与竖直方向呈一定角度的方向上的宽度。因此可以说本实施例中A2、A3和A4均为隔垫物部位212的宽度。

为降低黑矩阵的遮光面积，隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的边缘之间的最小距离可设置为最小值，优选地，隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间的最小距离大于或者等于5μm。

优选地，所述隔垫物3的底部的边缘与相应的隔垫物部位212的边缘之间的最小距离大于或者等于第一黑矩阵21的尺寸余度，即：C1≥D，C2≥D，C3≥D，C4≥D，C5≥D，C6≥D，其中，D为第一黑矩阵21的尺寸余度。

本实施例中，显示基板为彩膜基板，当该显示基板应用于显示装置中时，该显示装置还可以包括与该显示基板相对设置的阵列基板，该阵列基板包括栅线和数据线，则第一黑矩阵21为与栅线对应设置的栅线黑矩阵，第二黑矩阵22为与数据线对应设置的数据线黑矩阵。

本实施例提供的显示基板的技术方案中，第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与隔垫物对应设置的隔垫物部位，非隔垫物部位的宽度小于隔垫物部位的宽度，本实施例可将非隔垫物部位的宽度减小，因此减小了第一黑矩阵的面积，从而减小了第一黑矩阵的遮光面积，进而提高了产品透过率。随着产品分辨率的提升，显示基板中的黑矩阵的宽度也越来越低，而本实施例的技术方案在应用于上述高分辨率的产品中时效果更加明显。

本发明实施例二提供了一种显示装置，该显示装置包括相对设置的显示基板和对置基板，该显示基板可采用上述实施例一提供的显示基板，此处不再赘述。

可选地，显示基板为彩膜基板，则对置基板为阵列基板。其中，阵列基板包括栅线和数据线，则第一黑矩阵为与栅线对应设置的栅线黑矩阵，第二黑矩阵为与数据线对应设置的数据线黑矩阵。

可选地，显示基板为彩膜阵列基板(color filter on array，简称：COA)，则对置基板为透明基板，例如该透明基板可以为玻璃基板或者蓝宝石基板。其中，彩膜阵列基板包括栅线和数据线，则第一黑矩阵为与栅线对应设置的栅线黑矩阵，第二黑矩阵为与数据线对应设置的数据线黑矩阵。

本实施例提供的显示装置的技术方案中，第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与隔垫物对应设置的隔垫物部位，非隔垫物部位的宽度小于隔垫物部位的宽度，本实施例可将非隔垫物部位的宽度减小，因此减小了第一黑矩阵的面积，从而减小了第一黑矩阵的遮光面积，进而提高了产品透过率。随着产品分辨率的提升，显示基板中的黑矩阵的宽度也越来越低，而本实施例的技术方案在应用于上述高分辨率的产品中时效果更加明显。

图8为本发明实施例三提供的一种显示基板的制造方法的流程图，如图8所示，该方法包括：

步骤101、在衬底基板的上方形成黑矩阵，黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，第一黑矩阵和第二黑矩阵交叉设置。

具体地，步骤101可包括：

步骤1011、在衬底基板的上方形成黑矩阵材料层。

步骤1012、在黑矩阵材料层上涂覆光刻胶。

步骤1013、通过掩膜板对光刻胶曝光形成光刻胶保留部分和光刻胶去除部分，掩膜板包括开口区域和遮光区域，开口区域包括第一开口子区域和第二开口子区域，第一开口子区域用于形成第一黑矩阵，第二开口子区域用于形成第二黑矩阵，第一黑矩阵的宽度为第一开口子区域的宽度与光刻胶的线宽之和，第二黑矩阵的宽度为第二开口子区域的宽度与光刻胶的线宽差值之和。

图9为掩膜板的结构示意图，如图9所示，该掩膜板包括开口区域4和遮光区域5，开口区域4包括第一开口子区域41和第二开口子区域42，第一开口子区域41用于形成第一黑矩阵21，第二开口子区域42用于形成第二黑矩阵22。第一开口子区域41可包括非隔垫物区域411和隔垫物区域412，该非隔垫物区域411用于形成非隔垫物部位211，该隔垫物区域412用于形成隔垫物部位212。第一黑矩阵21的宽度为第一开口子区域41的宽度与光刻胶的线宽差值之和，第二黑矩阵22的宽度为第二开口子区域42的宽度与光刻胶的线宽差值之和。具体地，结合图7和图9所示，A1＝M1+N，A2＝M2+N，A3＝M3+N，A4＝M4+N，其中，M1、M2、M3和M4为第一开口子区域41在不同方向上的宽度，优选地，M1、M2、M3和M4相等，N为光刻胶的线宽差值(Bias)。

步骤1014、对曝光后的光刻胶进行显影，去除光刻胶去除部分且保留光刻胶保留部分。

步骤1015、对衬底基板进行刻蚀，形成黑矩阵。

步骤1016、剥离光刻胶保留部分。

步骤102、在第一黑矩阵的上方形成隔垫物，第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与隔垫物对应设置的隔垫物部位，非隔垫物部位的宽度小于隔垫物部位的宽度。

本实施例中，显示基板为彩膜基板，则在步骤102之前还包括：在衬底基板的上方形成彩色矩阵图形，该彩色矩阵图形位于黑矩阵之上；在彩色矩阵图形之上形成覆盖层，隔垫物位于覆盖层之上。

本实施例提供的显示基板的制造方法可用于实现上述实施例一提供的显示基板。

本实施例提供的显示基板的制造方法的技术方案中，第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与隔垫物对应设置的隔垫物部位，非隔垫物部位的宽度小于隔垫物部位的宽度，本实施例可将非隔垫物部位的宽度减小，因此减小了第一黑矩阵的面积，从而减小了第一黑矩阵的遮光面积，进而提高了产品透过率。随着产品分辨率的提升，显示基板中的黑矩阵的宽度也越来越低，而本实施例的技术方案在应用于上述高分辨率的产品中时效果更加明显。

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 (10)

1.一种显示基板，包括衬底基板和设置于衬底基板上方的黑矩阵，所述黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵交叉设置，所述第一黑矩阵的上方设置有隔垫物，其特征在于，所述第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与所述隔垫物对应设置的隔垫物部位，所述非隔垫物部位的宽度小于所述隔垫物部位的宽度。

2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间在各个方向上的最小距离均相等。

3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物部位在各个方向上的宽度均相等。

4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物部位的边缘为曲线。

5.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间的最小距离大于或者等于5μm。

6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述隔垫物的底部的边缘与相应的隔垫物部位的边缘之间的最小距离大于或者等于所述第一黑矩阵的尺寸余度。

7.一种显示装置，其特征在于，包括相对设置的显示基板和对置基板，所述显示基板采用上述权利要求1至6任一所述的显示基板。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板，所述对置基板为阵列基板，所述阵列基板包括栅线和数据线，所述第一黑矩阵为与所述栅线对应设置的栅线黑矩阵，所述第二黑矩阵为与所述数据线对应设置的数据线黑矩阵；或者

所述显示基板为彩膜阵列基板，所述对置基板为透明基板，所述彩膜阵列基板包括栅线和数据线，所述第一黑矩阵为与所述栅线对应设置的栅线黑矩阵，所述第二黑矩阵为与所述数据线对应设置的数据线黑矩阵。

9.一种显示基板的制造方法，其特征在于，包括：

在衬底基板的上方形成黑矩阵，所述黑矩阵包括第一黑矩阵和第二黑矩阵，所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵交叉设置；

在所述第一黑矩阵的上方形成隔垫物，所述第一黑矩阵包括非隔垫物部位和与所述隔垫物对应设置的隔垫物部位，所述非隔垫物部位的宽度小于所述隔垫物部位的宽度。

10.根据权利要求9所述的显示基板的制造方法，其特征在于，所述在衬底基板的上方形成黑矩阵包括：

在衬底基板的上方形成黑矩阵材料层；

在黑矩阵材料层上涂覆光刻胶；

通过掩膜板对光刻胶曝光形成光刻胶保留部分和光刻胶去除部分，所述掩膜板包括开口区域和遮光区域，所述开口区域用于形成所述第一黑矩阵和所述第二黑矩阵，所述第一黑矩阵的宽度为对应的开口区域的宽度与光刻胶的线宽之和，所述第二黑矩阵的宽度为对应的开口区域的宽度与光刻胶的线宽差值之和；

对曝光后的光刻胶进行显影，去除所述光刻胶去除部分且保留所述光刻胶保留部分；

对衬底基板进行刻蚀，形成黑矩阵；

剥离光刻胶保留部分。