CN104516148B - 显示基板及其制备方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示器技术领域，公开了一种显示基板及其制备方法和显示装置，其中显示基板包括：衬底基板和黑色矩阵层，还包括：位于黑色矩阵层背离衬底基板一侧、用于将射向黑色矩阵层的光线汇聚到黑色矩阵层上的透镜结构。上述的显示基板，应用在显示装置中，利用设置的透镜结构，可以使背光源发出的光中照向黑色矩阵层的部分光先进行汇聚后再照射在黑色矩阵层上，即尽可能的让光线照射在相邻两个开口区域之间的黑色矩阵层的中部位置，以减少显示装置漏光现象的发生，另外，由于透镜结构可以对光进行汇聚，则在将显示装置进行对盒工艺时，可以降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求。

Description

显示基板及其制备方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种显示基板及其制备方法和显示装置。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，人们对显示装置的分辨率的要求越来越高。
现有技术中的显示装置主要包括：相对设置的阵列基板和彩膜基板，位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子层，以及为显示装置提供光的背光源，而彩膜基板主要包括：彩色滤光层和黑色矩阵层。
随着人们对显示装置的分辨率要求越来越高，彩色滤光层中的各个子像素的尺寸变得越来越小，黑色矩阵层的宽度也变的越来越窄，如图1所示，图1为现有技术中入射到黑色矩阵层上的光路示意图，黑色矩阵层01的第一部分011要比第二部分012的厚度薄，相应的第一部分011的遮光效果要比第二部分012的遮光效果弱，如图1所示，第一入射光线02和第二入射光线03容易从黑色矩阵层01以外的区域射出，导致显示装置漏光现象的发生，且在制备黑色矩阵层时，为了减小漏光现象的发生，对黑色矩阵层的坡度角度要求较高，对彩膜基板和阵列基板的对盒精度要求也较高。尤其在现有的曲面显示装置中，如图2所示，图2为现有技术中曲面显示装置中的背光源的结构示意图，曲面显示装置中的背光源04发出的光线照射黑色矩阵层上时，更容易出现串扰和漏光现象的发生。
发明内容
本发明提供一种显示基板及其制备方法和显示装置，用以减少显示装置漏光现象的发生，且降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种显示基板，包括：衬底基板和黑色矩阵层，还包括：位于所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧、用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构。
本发明提供的显示基板，应用在显示装置中，利用设置的透镜结构，可以使背光源发出的光中照向黑色矩阵层的部分光先进行汇聚后再照射在黑色矩阵层上，即尽可能的让光线照射在相邻两个开口区域之间的黑色矩阵层的中部位置，以减少显示装置漏光现象的发生，另外，由于透镜结构可以对光进行汇聚，则可以降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求。
在一些可选的实施方式中，所述显示基板为彩膜基板。现有技术中的黑色矩阵层可以形成在彩膜基板上，也可以形成在阵列基板上。
在一些可选的实施方式中，位于所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧的透镜结构为一体式透镜结构或分体式透镜结构
在一些可选的实施方式中，所述透镜结构为平凸透镜，所述平凸透镜的凸面向背离所述黑色矩阵层的方向凸起，且形成所述透镜结构的材料的折射率大于每个透镜结构背离所述黑色矩阵层一侧的介质的折射率。光在两种折射率不同的介质中传播时，在两种介质的交界处会发生折射现象，当光由折射率小的介质射入折射率大的介质中时，入射角要大于折射角，当光从凸透镜的凸面射入时，透镜结构可以起到对光进行汇聚的作用。
在一些可选的实施方式中，所述显示基板的彩色滤光层位于所述透镜结构和所述黑色矩阵层之间。这样制备的透镜结构不会占据黑色矩阵层的开口区域的面积。
在一些可选的实施方式中，所述显示基板的彩色滤光层位于所述透镜结构背离所述衬底基板的一侧。
本发明还提供了一种显示基板的制备方法，包括：
在衬底基板上形成黑色矩阵层；
在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构。
在一些可选的实施方式中，在所述步骤：在衬底基板上形成黑色矩阵层和所述步骤：在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构之间还包括：
形成至少覆盖所述黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
在一些可选的实施方式中，上述制备方法还包括：在所述透镜结构背离所述衬底基板的一侧形成至少覆盖所述黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
在一些可选的实施方式中，所述透镜结构为平凸透镜，所述平凸透镜的凸面向背离所述黑色矩阵层的方向凸起；
所述在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构具体包括：
在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧形成一层光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影、刻蚀以及灰化处理以形成所述透镜结构。
本发明还提供了一种显示装置，包括：背光源，还包括：上述任一项所述的显示基板。由于本发明提供的显示基板减少了显示装置漏光现象的发生，且降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求，所以本发明提供的显示装置具有较好的显示效果。
附图说明
图1为现有技术中入射到黑色矩阵层上的光路示意图；
图2为现有技术中曲面显示装置中的背光源的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示基板中的光路传播方向示意图；
图5为本发明实施例提供的显示基板的制备方法流程图。
图中：
01-黑色矩阵层 011-第一部分
012-第二部分 02-第一入射光线
03-第二入射光线 04-背光源
1-衬底基板 2-黑色矩阵层
21-第一部分 22-第二部分
3-透镜结构 4-彩色滤光层
5-隔垫物 6-第一入射光线
7-第二入射光线
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。
为了减小显示装置漏光现象的发生，本发明提供了一种显示基板，包括：衬底基板和黑色矩阵层，还包括：位于黑色矩阵层背离衬底基板一侧、用于将射向黑色矩阵层的光线汇聚到黑色矩阵层上的透镜结构。
本发明提供的显示基板，应用在显示装置中，利用设置的透镜结构，可以使背光源发出的光中照向黑色矩阵层的部分光先进行汇聚后再照射在黑色矩阵层上，即尽可能的让光线照射在相邻两个开口区域之间的黑色矩阵层的中部位置，以减少显示装置漏光现象的发生，另外，由于透镜结构可以对光进行汇聚，则可以降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求。
上述显示基板应用在弯曲显示装置时，更有利于减少显示装置漏光现象的发生。
上述透镜结构可以覆盖黑色矩阵层中所有相邻的开口区域之间(即覆盖黑色矩阵层)，也可以不全部覆盖，即一部分相邻的开口区域之间设有透镜结构，一部分相邻的开口区域之间不设有透镜结构。
由于黑色矩阵层可以位于彩膜基板中，也可以位于阵列基板中，所以本发明提供的显示基板可以为阵列基板也可以为彩膜基板。
以下将以显示基板为彩膜基板为例，结合附图，对本发明提供的显示基板进行详细的说明：
如图3所示，图3为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；本发明提供的显示基板，包括：衬底基板1和黑色矩阵层2，还包括：位于黑色矩阵层2背离衬底基板1一侧、用于将进入黑色矩阵层2前的入射光汇聚到黑色矩阵层2上的透镜结构3。
本发明提供的彩膜基板与现有技术中的彩膜基板的部分结构是相同，也具有彩色滤光层4以及隔垫物5。
上述位于黑色矩阵层2背离衬底基板1一侧的透镜结构3可以一体成型的透镜结构，也可以为分体式透镜结构。
上述透镜结构3的具体形状可以有多种，透镜结构3背离黑色矩阵层2的一面可以为曲面也可以为平面，如图4所示，图4为本发明实施例提供的显示基板中的光路传播方向示意图；一种具体的实施方式中，透镜结构3为平凸透镜，平凸透镜的凸面向背离黑色矩阵层2的方向凸起，且形成透镜结构的材料的折射率大于每个透镜结构背离黑色矩阵层一侧的介质的折射率。光在两种折射率不同的介质中传播时，在两种介质的交界处会发生折射现象，当光由折射率小的介质射入折射率大的介质中时，入射角要大于折射角，当光从平凸透镜的凸面射入时，透镜结构可以起到对光进行汇聚的作用。如图4所示，第一入射光线6和第二入射光线7若不经过透镜结构3，第一入射光线6和第二入射光线7会照射在黑色矩阵层2除第一部分21和第二部分22以外的区域(即开口区域内)，而第一入射光线6和第二入射光线7经过透镜结构3后，第一入射光线6和第二入射光线7均将发生折射，且折射角小于对应的入射角，如图4所示，入射角a1大于折射角a2，入射角b1大于折射角b2，第一入射光线6和第二入射光线7经透镜结构3后会照射在黑色矩阵层2的第二部分22上，可以减小显示装置漏光现象的发生。
上述透镜结构的具体位置可以有多种，一种可选的实施方式中，如图3所示，显示基板的彩色滤光层4位于透镜结构3和黑色矩阵层2之间。这样制备的透镜结构不会占据黑色矩阵层的开口区域的面积。另外，由于黑色矩阵层中相邻两侧的开口区域内的彩色滤光层的颜色不同，若没有透镜结构3，第一入射光线6和第二入射光线7若照射在黑色矩阵层3的开口区域内，容易造成颜色串扰现象的发生。
另一种可选的实施方式中，显示基板的彩色滤光层位于透镜结构3背离衬底基板的一侧。
基于上述显示基板的优点，本发明还提供了一种显示装置，包括：背光源，还包括：上述任一项所述的显示基板。由于本发明提供的显示基板减少了显示装置漏光现象的发生，且降低制备显示装置工艺中对对盒精度的要求，所以本发明提供的显示装置具有较好的显示效果。
如图5所示，图5为本发明实施例提供的显示基板的制备方法流程图，本发明还提供了一种显示基板的制备方法，包括：
步骤S501：在衬底基板上形成黑色矩阵层；
步骤S502：在黑色矩阵层背离衬底基板一侧，形成用于将射向黑色矩阵层的光线汇聚到黑色矩阵层上的透镜结构。
进一步的，一种具体的实施方式中，在步骤S501：在衬底基板上形成黑色矩阵层和步骤S502：在黑色矩阵层背离衬底基板一侧，形成用于将射向黑色矩阵层的光线汇聚到黑色矩阵层上的透镜结构之间还包括：
形成至少覆盖黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
进一步的另一种具体实施方式中，上述制备方法还包括：在透镜结构背离衬底基板的一侧形成至少覆盖黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
上述透镜结构背离黑色矩阵层的一面可以为平面也可以为曲面，一种具体的实施方式中，透镜结构为平凸透镜，平凸透镜的凸面向背离黑色矩阵层的方向凸起；
步骤S502：在黑色矩阵层背离衬底基板一侧，形成用于将射向黑色矩阵层的光线汇聚到黑色矩阵层上的透镜结构具体包括：
在黑色矩阵层背离衬底基板一侧形成一层光刻胶，对光刻胶进行曝光、显影、刻蚀以及灰化处理以形成透镜结构。光刻胶折射率要大于形成彩色滤光层的材料的折射率，大于形成隔垫物的材料的折射率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种显示基板，包括：衬底基板和黑色矩阵层，其特征在于，还包括：
位于所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧、用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构；
位于所述透镜结构背离所述黑色矩阵层一侧的隔垫物，所述透镜的凸起朝向所述隔垫物。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，位于所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧的透镜结构为一体式透镜结构或分体式透镜结构。
4.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述透镜结构为平凸透镜，且形成所述透镜结构的材料的折射率大于每个透镜结构背离所述黑色矩阵层一侧的介质的折射率。
5.根据权利要求2～4任一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板的彩色滤光层位于所述透镜结构和所述黑色矩阵层之间。
6.根据权利要求2～4任一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板的彩色滤光层位于所述透镜结构背离所述衬底基板的一侧。
7.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成黑色矩阵层；
在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构；
在所述透镜结构背离所述黑色矩阵层一侧形成隔垫物，所述透镜的凸起朝向所述隔垫物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤：在衬底基板上形成黑色矩阵层和步骤：在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构之间还包括：
形成至少覆盖所述黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述透镜结构背离所述衬底基板的一侧形成至少覆盖所述黑色矩阵层的开口区域的彩色滤光层。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述透镜结构为平凸透镜；
所述在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧，形成用于将射向所述黑色矩阵层的光线汇聚到所述黑色矩阵层上的透镜结构具体包括：
在所述黑色矩阵层背离所述衬底基板一侧形成一层光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影、刻蚀以及灰化处理以形成所述透镜结构。
11.一种显示装置，包括：背光源，其特征在于，还包括：如权利要求1～6任一项所述的显示基板。
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