CN104317098A - 显示基板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示基板及其制备方法，属于显示基板技术领域，其可解决现有的具有白色子像素的彩膜基板制备工艺复杂、成本高的问题。本发明的显示基板包括白色子像素和彩色子像素，各所述彩色子像素中设有相应颜色的彩色滤光层，所述显示基板还包括透明的隔垫物，且在所述白色子像素中设有与所述隔垫物同层设置的透明层。

Description

显示基板及其制备方法

技术领域

本发明属于显示基板技术领域，具体涉及一种显示基板及其制备方法。

背景技术

液晶显示面板的彩膜基板包括多个不同颜色的彩色子像素(如红色子像素、蓝色子像素、绿色子像素，即RGB模式)，每个彩色子像素对应彩膜基板的一块不同位置(各彩色子像素之间为设有黑矩阵)，而在每个彩色子像素中，均设有相应颜色的彩色滤光层(如为彩色光阻层)，用于将从该彩色子像素处透过的光过滤为不同颜色的光，以实现彩色显示。

随着技术的发展，人们发现增加白色子像素能够起到改善色域并提高透过率的效果，故具有白色子像素的彩膜基板(如RGBW模式)获得了越来越广泛的应用。显然，由于白色子像素发白光，故其实际不需要彩色滤光层。但如图1所示，各彩色子像素C中均设有彩色滤光层12，故若白色子像素W中没有相应的层结构，则会导致保护层14(OC，Over Coating)在白色子像素W位置产生凹陷，降低表面平整度，从而影响配向层的取向、液晶层厚度等，降低彩膜基板的均匀性。为此，如图2所示，需要在白色子像素W中形成与彩色滤光层C对应的透明层16，以将白色子像素W的位置“填平”，但该透明层16的材料与彩色滤光层12的材料不同，故其需要用单独的步骤形成，这导致彩膜基板的制备工艺复杂、成本高。

发明内容

本发明针对现有的具有白色子像素的彩膜基板制备工艺复杂、成本高的问题，提供一种制备工艺简单、成本低的显示基板及其制备方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板，其包括白色子像素和彩色子像素，各所述彩色子像素中设有相应颜色的彩色滤光层，所述显示基板还包括透明的隔垫物，且

在所述白色子像素中设有与所述隔垫物同层设置的透明层。

优选的是，所述透明层的厚度与所述彩色滤光层的厚度相同。

进一步优选的是，所述透明层的厚度小于所述隔垫物的高度。

优选的是，所述显示基板为彩膜基板。

进一步优选的是，所述彩膜基板包括基底，所述彩色滤光层设于基底上方，所述彩色滤光层上方设有保护层，所述透明层和隔垫物设于所述保护层上方。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板的制备方法，其中所述显示基板包括白色子像素和彩色子像素，且还包括透明的隔垫物，所述制备方法包括：

形成彩色滤光层的步骤，以及同步形成隔垫物和透明层的步骤；其中，所述彩色滤光层形成于彩色子像素中且颜色与各彩色子像素的颜色分别对应，所述透明层形成于白色子像素中。

优选的是，所述透明层的厚度与所述彩色滤光层的厚度相同。

进一步优选的是，所述透明层的厚度小于所述隔垫物的高度。

优选的是，所述隔垫物和透明层由透明光阻材料构成，并通过光刻工艺同步形成。

进一步优选的是，所述同步形成隔垫物和透明层的步骤包括：形成透明光阻材料层；对所述透明光阻材料层进行阶梯曝光，使对应所述隔垫物和透明层处的透明光阻材料层的曝光程度不同；对所述透明光阻材料层进行显影，形成所述隔垫物和透明层。

其中，本发明中的“同层设置”是指两个结构是通过同一个完整的材料层形成的，因此对于其他的层结构，二者或者同时位于其上方，或者同时位于其下方，而不会出现“一上一下”的情况；也就是说，本发明的“同层设置”是指两个结构在层叠顺序上处于“同一层”，而并不带表二者在基板厚度方向上的绝对位置处于“一层”。

其中，本发明中的“光刻工艺”包括以下步骤：形成完整的光阻材料层，并对光阻材料层的一部分进行曝光，从而使曝光部分的光阻材料层的溶解性发生变化；之后用显影液处理光阻材料层，使曝光(或未曝光)的光阻材料层被除去(即显影)，从而剩余的光阻材料层形成所需结构。

本发明的显示基板中，在白色子像素中设有透明层，故其表面平整度高，显示效果好；且该透明层与隔垫物同层设置，而隔垫物是显示基板中原有的结构，故该透明层不需要使用额外的步骤和材料即可形成，而只要改变形成隔垫物时所用的掩膜板的图形即可，从而其可简化工艺、降低成本。

附图说明

图1为白色子像素中没有透明层时造成保护层凹陷的示意图；

图2为现有彩膜基板的局部剖面结构示意图；

图3为本发明的实施例的一种显示基板的局部剖面结构示意图；

图4为本发明的实施例的一种显示基板的制备方法的流程图。

其中，附图标记为：11、基底；12、彩色滤光层；13、黑矩阵；14、保护层；15、隔垫物；16、现有技术的透明层；19、本发明的透明层；C、彩色子像素；W、白色子像素。

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3、图4所示，本实施例提供一种显示基板，其包括白色子像素W和彩色子像素C，各彩色子像素C中设有相应颜色的彩色滤光层12。而且，上述的显示基板还包括同层设置的透明的隔垫物15和透明层19，其中透明层19位于白色子像素W中。

也就是说，显示基板中设有多个子像素，子像素分为白色子像素W和彩色子像素C，彩色子像素C又分为多种不同的颜色，如分为红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素。在不同颜色的彩色子像素C中，分别设有相应颜色的彩色滤光层12(即红色子像素中设有红色滤光层，蓝色子像素中设有蓝色滤光层，绿色子像素中设有绿色滤光层等)，以将从该彩色子像素C透过的光过滤为相应的颜色，实现彩色显示。而在各子像素之间，还可设有用于挡光的黑矩阵13，该黑矩阵13可与彩色滤光层12平行设置(如图3所示)，也可被彩色滤光层12部分覆盖。

如图3所示，在白色子像素W中，无彩色滤光层12，而是设有透明层19，且该透明层19是与隔垫物15同层设置的，也就是说，透明层19和隔垫物15是由同一个透明材料层形成的。其中，隔垫物15(PS)是由透明材料构成的凸起的柱状物，其用于在两显示基板对盒为显示面板时起到支撑作用，从而维持两显示基板间的距离，通常隔垫物15可设在黑矩阵13上方，在此不再对其详细描述。

其中，以上的彩色滤光层12、透明层19、隔垫物15、黑矩阵13等优选均由相应颜色的“光阻材料”构成。光阻材料又称“光刻胶”，其是在经过光照后溶解性可发生变化的物质。在用光阻材料制备各结构时，只要对光阻材料层曝光后即可直接将其中不需要的部分溶解除去(即显影)，工艺简单。

在本实施例的显示基板中，白色子像素W中设有透明层19，可增大该位置的厚度，将白色子像素W位置“填平”，从而使整个显示基板的表面平整度高，显示效果好；而且，该透明层19与隔垫物15同层设置，而隔垫物15是显示基板中原有的结构，故该透明层19不需要使用额外的步骤和材料即可形成，而只要改变形成隔垫物15时所用的掩膜板的图形即可，从而其可简化工艺、降低成本。

优选的，上述显示基板为彩膜基板。

也就是说，显示基板优选为用于与阵列基板对盒的、带有彩膜的基板。这是因为通常而言，彩色滤光层12和隔垫物15原本都是设在有彩膜基板中的。

优选的，对彩膜基板而言，其包括基底11，彩色滤光层12设于基底11上方，彩色滤光层12上方设有保护层14，透明层19和隔垫物15设于保护层14上方。

也就是说，如图3所示，在彩膜基板中，彩色滤光层12(以及黑矩阵13)可设于基底11(多为透明玻璃等)上，而它们被保护层14覆盖，保护层14层主要起使显示基板表面平整并保护其下方的结构的作用；而上述的隔垫物15和透明层19则设于该保护层14上。

当然，以上结构并不是对本发明的限定。例如，保护层14也可设于隔垫物15和透明层19上方；或者，在彩膜基板中，还可包括配向层等已知结构；或者，显示基板也可为采用COA(Color OnArray)模式的阵列基板。同时，该显示基板可用于液晶显示面板中，也可用于有机发光二极管(OLED)显示面板中。

优选的，透明层19的厚度与彩色滤光层12的厚度相同。

显然，白色子像素W与其他的彩色子像素C相比，少了彩色滤光层12而多了透明层19，为此，该透明层19的厚度应当与彩色滤光层12的厚度相同，这样其正好可将白色子像素W位置的凹陷“填平”(当然边缘可能有部分微小的不平或缝隙)，以更好的改善显示基板的表面平整度。

优选的，透明层19的厚度小于隔垫物15的高度。

通常而言，隔垫物15高度大于彩色滤光层12的厚度，例如，对一种显示基板，其彩色滤光层12厚度为2.5微米，而隔垫物15高度为3.2微米。因此，若透明层19厚度与隔垫物15高度相同，则白色子像素W的位置反而会相对显示基板的其余表面更“凸出”，破坏其表面平整度。为此，需要采用一定的工艺(之后详细描述)使透明层19的厚度小于隔垫物15的高度，以便透明层19的厚度能于彩色滤光层12的厚度匹配。

本实施例还提供一种上述显示基板的制备方法，其包括：

形成彩色滤光层12的步骤，以及同步形成隔垫物15和透明层19的步骤；其中，彩色滤光层12形成于彩色子像素C中且颜色与各彩色子像素C的颜色分别对应，透明层19形成于白色子像素W中。

也就是说，在显示基板的制备过程中，需要有形成上述彩色滤光层12的步骤，也要有同时形成上述隔垫物15和透明层19的步骤。当然，应当理解，以上两个步骤之间没有必然的先后顺序关系，其顺序可根据所需产品的结构调整。同时，制备过程中还可包括形成黑矩阵13、保护层14、配向层等其他结构的步骤。

如图4所示，下面以彩膜基板为例，对本实施例的显示基板的制备方法进行具体描述：

S101、通过光刻工艺，分别用不同颜色的光阻材料形成黑矩阵13和对应不同颜色彩色子像素C的彩色滤光层12。

其中，光刻工艺具体可包括：形成一定颜色的完整的光阻材料层，用掩膜板对需要形成相应黑矩阵13或彩色滤光层12的部分进行曝光，之后用显影液将未曝光的光阻材料层除去，剩余的光阻材料层即成为所需的黑矩阵13或彩色滤光层12。

其中，本实施例中是以光阻材料曝光后不溶解为例的，即其采用的是负性光阻材料；当然，应当理解，若采用正性负性光阻材料，也是可行的，只是相应的掩膜板的图形要发生变化。

同时，若以上的黑矩阵13和彩色滤光层12不是由光阻材料构成也是可行的。只是此时在制备过程中，需要在黑矩阵13或彩色滤光层12的材料层上涂布单独的光阻材料层，在将该光阻材料形成所需图形后，用刻蚀剂对黑矩阵13或彩色滤光层12的材料层进行刻蚀，从而使其形成所需的黑矩阵13或彩色滤光层12，最后再将光阻材料层全部除去(剥离)。

S102、形成覆盖黑矩阵13和彩色滤光层12的保护层14。

该保护层14厚度通常可在1.5微米左右，是覆盖黑矩阵13和彩色滤光层12的完整层，其可通过涂布等方法施加。

由于此时白色子像素W中无彩色滤光层12，故保护层14在白色子像素W的位置产生凹陷。

S103、同步形成隔垫物15和透明层19。

也就是说，用一个材料层，通过一次光刻，同时形成以上的隔垫物15和透明层19。其中，透明层19位于白色子像素W中，且其厚度优选与彩色滤光层12的厚度相同，且更优选小于隔垫物15的高度，从而起到“填平”白色子像素W的位置的凹陷的作用，使显示基板的平整度提高。

其中，优选的，隔垫物15和透明层19由透明光阻材料构成，并通过光刻工艺同步形成。

更进一步优选的，形成隔垫物15和透明层19的步骤具体可包括：

S1031、形成透明光阻材料层。

即通过涂布等形成完整的透明光阻材料层，其厚度应等于隔垫物15的高度(如为3.2微米)。

S1032、对透明光阻材料层进行阶梯曝光，使对应隔垫物15和透明层19处的透明光阻材料层的曝光程度不同。

也就是说，用灰阶掩膜板或半色调掩膜板对透明光阻材料层进行曝光，从而使透明光阻材料中对应隔垫物15的位置、对应透明层19的位置、以及剩余位置的曝光程度均不同。具体的，若透明光阻材料为负性光阻材料，则曝光应为使对应隔垫物15的位置完全曝光，对应透明层19的位置部分曝光(即曝光程度低于完全曝光)，而其余位置则完全不曝光。反之，对于负性光阻材料，则可使对应隔垫物15处不曝光，对应透明层19处部分曝光，其余位置完全曝光，在此不再详细描述。

S1033、对透明光阻材料层进行显影，形成隔垫物15和透明层19。

也就是说，用显影液对透明光阻材料层进行处理(以下以负性光阻材料为例)，使完全曝光的透明光阻材料层保留，形成高度较大的隔垫物15，而部分曝光的透明光阻材料层部分保留，形成厚度较低的透明层19，而其余未曝光的透明光阻材料层则被完全除去，从而得到如图4所示的显示基板。

S104、继续完成形成配向层、摩擦取向等剩余步骤。

可见，本实施例的显示基板的白色子像素W中具有透明层19，故不存在凹陷，显示基板的表面平整度高，显示效果好；同时，在显示基板的制备方法中，隔垫物15和透明层19是同步形成的，其只要在曝光步骤中改变掩膜板的图形即可，而不必增加新的步骤，故其工艺简单；另外，透明层19是用形成隔垫物15的材料层形成的，故此时不必再为形成透明层19制备一个单独的材料层，反而是对形成隔垫物15的材料层进行了更充分的利用，故其节约了材料，降低了成本。

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，包括白色子像素和彩色子像素，各所述彩色子像素中设有相应颜色的彩色滤光层，所述显示基板还包括透明的隔垫物，其特征在于，

在所述白色子像素中设有与所述隔垫物同层设置的透明层。

2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，

所述透明层的厚度与所述彩色滤光层的厚度相同。

3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，

所述透明层的厚度小于所述隔垫物的高度。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的显示基板，其特征在于，

所述显示基板为彩膜基板。

5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，

所述彩膜基板包括基底，所述彩色滤光层设于基底上方，所述彩色滤光层上方设有保护层，所述透明层和隔垫物设于所述保护层上方。

6.一种显示基板的制备方法，其中所述显示基板包括白色子像素和彩色子像素，且还包括透明的隔垫物，其特征在于，所述制备方法包括：

形成彩色滤光层的步骤，以及同步形成隔垫物和透明层的步骤；其中，所述彩色滤光层形成于彩色子像素中且颜色与各彩色子像素的颜色分别对应，所述透明层形成于白色子像素中。

7.根据权利要求6所述的显示基板的制备方法，其特征在于，

所述透明层的厚度与所述彩色滤光层的厚度相同。

8.根据权利要求7所述的显示基板的制备方法，其特征在于，

所述透明层的厚度小于所述隔垫物的高度。

9.根据权利要求6所述的显示基板的制备方法，其特征在于，

所述隔垫物和透明层由透明光阻材料构成，并通过光刻工艺同步形成。

10.根据权利要求9所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述同步形成隔垫物和透明层的步骤包括：

形成透明光阻材料层；

对所述透明光阻材料层进行阶梯曝光，使对应所述隔垫物和透明层处的透明光阻材料层的曝光程度不同；

对所述透明光阻材料层进行显影，形成所述隔垫物和透明层。