CN104297995A - 显示基板及制备方法、显示装置 - Google Patents

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Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种显示基板及制备方法、显示装置，所述显示基板包括设置于衬底基板上的多个像素，以及用于产生使液晶分子偏转的电场的第一电极和第二电极，每个像素具有透光区，所述显示基板还包括设置于衬底基板上的彩色滤光片和黑矩阵，所述彩色滤光片至少位于每个像素的透光区，所述黑矩阵与显示基板的各像素透光区之外的区域重合设置。所述显示基板可以避免与对盒基板对位、成盒时的误差影响彩色滤光片与每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而可以避免由显示基板和对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的漏光等不良。

Description

显示基板及制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体地，涉及一种显示基板及其制备方法，以及包括上述显示基板的显示装置。
背景技术
高级超维场转换(Advanced Super Dimension Switch，以下简称为ADS)模式的显示装置通过设置在同一平面内的狭缝电极边缘产生的电场，以及狭缝电极层与板状电极层之间形成的多维电场，使液晶层中位于狭缝电极之间、狭缝电极正上方的所有液晶分子都能够产生旋转，提高了光线穿过液晶层的透过率，并获得较宽的视角。
图1为现有的ADS显示装置的显示基板的示意图；图2为现有的ADS显示装置的彩膜基板的示意图。如图1所示，显示基板1包括衬底基板10以及制备在衬底基板10上的薄膜晶体管、钝化层17、第一电极12以及第二电极18；其中，第一电极12为板状电极，第二电极18为狭缝电极；薄膜晶体管包括栅极11、栅极绝缘层13、有源层14、源极15和漏极16。如图2所示，彩膜基板2包括衬底基板20以及制备在衬底基板20上的彩色滤光片21、黑矩阵22、平坦化层23和隔垫物24；其中，彩色滤光片21设在与第二电极18对应的区域，用于使各像素显示相应的颜色；黑矩阵22设在与薄膜晶体管及栅极线、数据线等信号线对应的区域，用于将上述区域遮蔽，从而形成非透光区。
在制备现有的ADS显示装置时，首先分别制备图1所示的显示基板1和图2所示的彩膜基板2，而后将显示基板1和彩膜基板2对位、成盒，并向显示基板1和彩膜基板2之间填充一层液晶，从而制备出ADS显示装置的显示面板。
在制备上述ADS显示装置的显示面板的过程中，在将显示基板1和彩膜基板2对位时可能存在一定的误差，该误差会使黑矩阵22偏离其应遮蔽的区域，从而导致制备出的显示面板容易出现漏光等不良。而为了避免漏光，就需要增加黑矩阵22的宽度，这样则会降低显示面板的透光率，在显示面板的亮度不变的情况下，需要增加背光源射向显示面板的亮度，从而导致ADS显示装置的功耗增加。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示基板及制备方法、显示装置，所述显示基板可以避免与对盒基板对位、成盒时的误差影响彩色滤光片与每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而可以避免由显示基板和对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的漏光等不良。
为实现本发明的目的而提供一种显示基板，包括设置于衬底基板上的多个像素，以及用于产生使液晶分子偏转的电场的第一电极和第二电极，每个像素具有透光区，所述显示基板还包括设置于衬底基板上的彩色滤光片和黑矩阵，所述彩色滤光片至少位于每个像素的透光区，所述黑矩阵与显示基板的各像素透光区之外的区域重合。
其中，所述显示基板还包括制备在黑矩阵上方的隔垫物。
其中，所述第一电极位于所述第二电极与衬底基板之间；所述彩色滤光片位于所述第一电极和衬底基板之间。
其中，所述第一电极为板状电极，所述第二电极为狭缝电极。
其中，所述第一电极和第二电极均为狭缝电极，且所述第一电极和第二电极交错设置。
其中，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极；或者所述第一电极为像素电极，所述第二电极为公共电极。
其中，所述显示基板还包括薄膜晶体管和信号线，所述薄膜晶体管和信号线设置在所述显示基板的各像素透光区之外的区域。
其中，所述衬底基板上还设置有制备在所述薄膜晶体管上方的钝化层，所述黑矩阵制备在所述钝化层上。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示基板的制备方法，包括下述步骤：
步骤S1，在衬底基板上制备彩色滤光片；
步骤S2，在衬底基板上制备黑矩阵。
其中，所述制备方法还包括下述步骤：
步骤S3，在黑矩阵上方制备隔垫物。
其中，所述制备方法还包括在步骤S1之前进行的：
步骤S0，在衬底基板上制备栅极；
以及，在步骤S1之后，步骤S2之前进行的：
步骤S11，在衬底基板上制备第一电极；
步骤S12，在衬底基板上制备栅极绝缘层；
步骤S13，在衬底基板上制备有源层、源极、漏极和数据线；
步骤S14，在衬底基板上制备钝化层；
步骤S15，在衬底基板上制备第二电极。
其中，所述步骤S13包括下述步骤：
步骤S130，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出有源层；
步骤S131，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出源极、漏极和数据线。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括本发明提供的上述显示基板以及与所述显示基板对盒的对盒基板。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的显示基板，其将彩色滤光片和黑矩阵制备在显示基板上，即在制备显示基板的过程中，控制彩色滤光片与每个像素的透光区之间的相对位置关系，以及黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而使显示基板与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片和每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，相比现有技术，本发明提供的显示基板可以避免由显示基板与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了显示装置的功耗。
本发明提供的显示基板的制备方法，将彩色滤光片和黑矩阵制备在显示基板上，从而可以在显示基板的制备过程中，控制彩色滤光片与每个像素的透光区之间的相对位置关系，以及黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而使显示基板与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片和每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，相比现有技术，本发明提供的制备方法制备出的显示基板可以避免由显示基板与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了显示装置的功耗。
本发明提供的显示装置，其显示面板采用本发明提供的上述显示基板，可以使显示基板与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片和每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而相比现有技术，可以避免由显示基板与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了功耗。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有的显示基板的示意图；
图2为现有的ADS显示装置的彩膜基板的示意图；
图3为本发明提供的显示基板的优选实施方式的示意图；
图4为本发明提供的显示基板的制备方法的流程图；
图5为步骤S13的流程图。
其中，附图标记：
1：显示基板；2：彩膜基板；10：衬底基板；11：栅极；12：第一电极；13：栅极绝缘层；14：有源层；15：源极；16：漏极；17：钝化层；18：第二电极；20：衬底基板；21：彩色滤光片；22：黑矩阵；23：平坦化层；24：隔垫物。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参看图3，图3为本发明提供的显示基板的优选实施方式的示意图。在本实施方式中，显示基板1包括设置于衬底基板10上的多个像素，以及用于产生使液晶分子偏转的电场的第一电极12和第二电极18，每个像素具有透光区；所述第一电极12和第二电极18制备在衬底基板10上。除第一电极12和第二电极18外，衬底基板10上还制备有薄膜晶体管、信号线，制备在薄膜晶体管上方的钝化层17，以及彩色滤光片21和黑矩阵22。所述薄膜晶体管和信号线设置在显示基板1的各像素透光区之外的区域(即显示基板1的非透光区)；所述薄膜晶体管包括栅极11、栅极绝缘层13、有源层14、源极15和漏极16，所述信号线包括栅极线、数据线以及公共电极线等用于传输信号的导线；所述彩色滤光片21至少位于每个像素的透光区，所述黑矩阵22与显示基板1的各像素透光区之外的区域重合设置，优选地，黑矩阵22制备在所述钝化层17的上方。具体地，每个像素的透光区主要指该像素的像素电极(在本实施方式中，像素电极为第二电极18)对应的区域，非透光区主要指薄膜晶体管和信号线所在区域。
在本实施方式中，将彩色滤光片21和黑矩阵22制备在显示基板1上，即在制备显示基板1的过程中，控制彩色滤光片21与每个像素的透光区之间的相对位置关系，以及黑矩阵22与非透光区之间的相对位置关系，从而使显示基板1与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片21和每个像素的透光区之间、黑矩阵22与非透光区之间的相对位置关系，相比现有技术，本实施方式中的显示基板1可以避免由显示基板1与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，在此情况下，也无需为避免漏光而增加黑矩阵22的宽度，也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了显示装置的功耗。
在本实施方式中，显示基板1还包括制备在黑矩阵22上方的隔垫物24，隔垫物24用于在显示基板1与对盒对位、成盒时保持其二者之间的间距，从而控制填充入二者之间的液晶层的厚度。
在本实施方式中，第一电极12位于第二电极18与衬底基板10之间；彩色滤光片21位于第一电极12和衬底基板10之间；也就是说，彩色滤光片21位于第一电极12和第二电极18的下方(以朝向衬底基板10的方向为下)，而不是位于第一电极12和第二电极18之间，这样设置可以避免增大第一电极12和第二电极18之间的距离，从而不会影响第一电极12和第二电极18之间产生的电场的强度。
在本实施方式中，第一电极12位于第二电极18的下方，在此情况下，第一电极12可以为板状电极或狭缝电极，第二电极18为狭缝电极；并且，在第一电极12为狭缝电极时，第一电极12和第二电极18交错设置，以产生驱动液晶分子偏转的多维电场。同时，在本实施方式中，优选地，第一电极12为公共电极，第二电极18为像素电极；但除此之外，第一电极12还可以为像素电极，第二电极18相应地为公共电极。
本发明提供的显示基板1，其将彩色滤光片21和黑矩阵22制备在显示基板1上，即在制备显示基板1的过程中，控制彩色滤光片21与每个像素的透光区之间的相对位置关系，以及黑矩阵22与非透光区之间的相对位置关系，从而使显示基板1与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片21和每个像素的透光区之间、黑矩阵22与非透光区之间的相对位置关系，相比现有技术，本发明提供的显示基板1可以避免由显示基板1与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵22的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了显示装置的功耗。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示基板的制备方法，图4为本发明提供的显示基板的制备方法的流程图。如图4所示，显示基板的制备方法包括下述步骤：
步骤S1，在衬底基板上制备彩色滤光片。
在步骤S1中，所述彩色滤光片至少位于每个像素的透光区。所述彩色滤光片可以包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻，在衬底基板上制备彩色滤光片时，每个色阻与一个像素相对应。此外，需要说明的是，在本步骤以及以下步骤中，“在衬底基板上制备”并不一定表示制备的结构位于衬底基板的表面上，该制备的结构还可以位于衬底基板上已形成的图案。
步骤S2，在衬底基板上制备黑矩阵。
在步骤S2中，黑矩阵与显示基板的各像素透光区之外的区域重合设置，具体地，黑矩阵主要遮蔽薄膜晶体管以及信号线所在区域。
具体地，如图4所示，所述制备方法还可以包括下述步骤：
步骤S3，在黑矩阵上制备隔垫物。
在步骤S3中，所述隔垫物用于在显示基板与对盒基板对位、成盒时保持其二者之间的间距，从而控制填充入二者之间的液晶层的厚度。
进一步地，如图4所示，所述制备方法还可以包括在步骤S1之前进行的：
步骤S0，在衬底基板上制备栅极。
在该步骤S0中，通过依次进行沉积、涂胶、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺在衬底基板上获得栅极以及栅极线。具体地，栅极及栅极线位于衬底基板的表面上。
以及，所述制备方法还可以包括在步骤S1之后，步骤S2之前进行的：
步骤S11，在衬底基板上制备第一电极。
在该步骤S11中，在衬底基板表面已形成的图案上，通过依次进行沉积、涂胶、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺，获得第一电极。
步骤S12，在衬底基板上制备栅极绝缘层。
在该步骤S12中，在衬底基板表面已形成的图案上，通过沉积工艺，获得栅极绝缘层。
步骤S13，在衬底基板上制备有源层、源极、漏极和数据线。
在该步骤S13中，在衬底基板表面已形成的图案上，通过依次进行沉积、涂胶，以及两次的曝光、显影、刻蚀、剥离工艺，获得有源层、源极、漏极和数据线。
步骤S14，在衬底基板上制备钝化层。
在该步骤S14中，在衬底基板表面已形成的图案上，通过沉积、涂胶、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺，获得带有过孔的钝化层(PVX)。
步骤S15，在衬底基板上制备第二电极。
在该步骤S15中，在衬底基板表面已形成的图案上，通过沉积、涂胶、曝光、显影、刻蚀、剥离等工艺，获得第二电极。
优选地，在步骤S13中，有源层和源极、漏极、数据线可以分别通过两次构图工艺形成，即如图5所示，步骤S13包括：
步骤S130，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出有源层；
步骤S131，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出源极、漏极和数据线。
本发明提供的显示基板的制备方法，将彩色滤光片和黑矩阵制备在显示基板上，从而可以在显示基板的制备过程中，控制彩色滤光片与每个像素的透光区之间的相对位置关系，以及黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而使显示基板与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片和每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，相比现有技术，本发明提供的制备方法制备出的显示基板可以避免由显示基板与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了显示装置的功耗。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括本发明提供的上述显示基板以及与所述显示基板对盒的对盒基板。
本发明提供的显示装置，其显示面板采用本发明提供的上述显示基板，可以使显示基板与对盒基板之间的对位误差不会影响彩色滤光片和每个像素的透光区之间、黑矩阵与非透光区之间的相对位置关系，从而相比现有技术，可以避免由显示基板与对盒基板之间的对位误差导致的显示装置的显示面板的漏光等不良，相应地，也无需为避免漏光而增加黑矩阵的宽度，同样也就无需增加背光源射向显示面板的亮度，从而相比现有技术，降低了功耗。
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 (13)

1.一种显示基板，包括设置于衬底基板上的多个像素，以及用于产生使液晶分子偏转的电场的第一电极和第二电极，每个像素具有透光区，其特征在于，所述显示基板还包括设置于衬底基板上的彩色滤光片和黑矩阵，所述彩色滤光片至少位于每个像素的透光区，所述黑矩阵与显示基板的各像素透光区之外的区域重合。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括制备在黑矩阵上方的隔垫物。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极位于所述第二电极与衬底基板之间；
所述彩色滤光片位于所述第一电极和衬底基板之间。
4.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极为板状电极，所述第二电极为狭缝电极。
5.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极和第二电极均为狭缝电极，且所述第一电极和第二电极交错设置。
6.根据权利要求3～5中任意一项所述的显示基板，其特征在于，
所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极；或者
所述第一电极为像素电极，所述第二电极为公共电极。
7.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括薄膜晶体管和信号线，所述薄膜晶体管和信号线设置在所述显示基板的各像素透光区之外的区域。
8.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述衬底基板上还设置有制备在所述薄膜晶体管上方的钝化层，所述黑矩阵制备在所述钝化层上。
9.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤S1，在衬底基板上制备彩色滤光片；
步骤S2，在衬底基板上制备黑矩阵。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括下述步骤：
步骤S3，在黑矩阵上方制备隔垫物。
11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在步骤S1之前进行的：
步骤S0，在衬底基板上制备栅极；
以及，在步骤S1之后，步骤S2之前进行的：
步骤S11，在衬底基板上制备第一电极；
步骤S12，在衬底基板上制备栅极绝缘层；
步骤S13，在衬底基板上制备有源层、源极、漏极和数据线；
步骤S14，在衬底基板上制备钝化层；
步骤S15，在衬底基板上制备第二电极。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S13包括下述步骤：
步骤S130，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出有源层；
步骤S131，通过一次构图工艺在衬底基板上制备出源极、漏极和数据线。
13.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求1～8任意一项所述的显示基板以及与所述显示基板对盒的对盒基板。
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