CN105549258A - 彩膜基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种彩膜基板及其制造方法。所述彩膜基板依序包含：一透明底材；一第一透明电极层；一黑色矩阵，包含多个黑色区块彼此间隔排列于所述第一透明电极层上；一第二透明电极层；以及一色阻层。所述彩膜基板的制造方法包含步骤：形成一第一电极层于一透明底材上；形成一黑色矩阵于所述第一电极层上，所述黑色矩阵包含多个黑色区块彼此间隔排列；形成一第二电极层于所述多个黑色区块和所述第一电极层上；以及形成一色阻层于所述第二电极层上。将所述多个黑色区块夹设于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间，可屏蔽所述黑色区块造成的内部电场干扰。

Description

彩膜基板及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种彩膜基板及其制造方法，特别是有关于一种用于橫向電場效應顯示技術(IPS，in-plane-switching)的彩膜基板及其制造方法。
背景技术
在现今的各种显示技术中，液晶显示作为一种成熟的技术被广泛接受。液晶显示器(LCD)利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶分子的透射率及反射率，调控背光模块发出的光透过色阻的强度，来实现不同灰阶和不同色彩的图像显示。
一般液晶显示面板包含一阵列基板、一彩膜基板和一液晶层夹设在所述阵列基板和所述彩膜基板之间。所述彩膜基板通常具有RGB色阻层以及一黑色矩阵(BlackMatrix)，所述黑色矩阵用来区隔不同色阻层，并可提高色彩的对比度，减少漏光产生。但由于目前组成所述黑色矩阵的材料主要为具有导电性的碳类物质，在IPS显示面板的水平电场诱导之下，会因所述碳类物质的电荷移动而形成内部电场，进而影响到液晶的偏转行为。
再者，碳含量越高，材料的光密度(OD，Opticaldensity)越高，用来作为黑色矩阵的材料越有利，然而碳含量却与阻抗值呈反相关趋势，使得材料的碳含量受到限制，提高OD值的范围也随之受限。高碳含量的黑色矩阵材料虽然在较薄的膜厚之下便可达到所要求的OD规格，但因其阻抗值偏低，容易出现绿色不均(Mura)及漏光等面板的缺陷问题。
目前改善上述缺陷的方法多是从黑色矩阵材料特性上著手，但材料的改善通常耗时，且突破难度高，提升效果有限。此外，目前在结构设计上对上述问题的改善方式非常少见。
故，有必要提供一种彩膜基板及其制造方法，可对彩膜基板结构进行改良，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种彩膜基板及其制造方法，通过两层透明导电层对所述黑色矩阵的屏蔽作用，使黑色矩阵的材质不受限制，进而改善绿色Mura与漏光的问题，同时有效消除或抑制电场耦合(静电场或者交变电场)引起的干扰，从而使液晶分子不会受黑色矩阵的材质的影响而改变其偏转行为，可提升面板的显示品质。
本发明的次要目地在于提供一种彩膜基板的制造方法，应用镀膜技术制造夹心包覆的黑色矩阵结构，在改善面板品质，提高良率的同时，便于大规模工业化生产，在成本上具有优势。
为达成本发明的前述目的，本发明一实施例提供一种彩膜基板，其特征在于：所述彩膜基板依序包含：一透明底材；一第一透明电极层，形成于所述透明底材上；一黑色矩阵，包含多个黑色区块彼此间隔排列于所述第一透明电极层上；一第二透明电极层，形成于所述多个黑色区块及所述第一透明电极层上；以及一色阻层，形成于所述第二透明电极层上；其中所述多个黑色区块夹设于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间。
在本发明的一实施例中，另包含一平坦保护层，形成于所述色阻层上。
在本发明的一实施例中，另包含多个间隔单元，彼此间隔排列于所述平坦保护层上，且对应于一部份的所述黑色区块的位置。
在本发明的一实施例中，所述第二透明电极层的一部份对位于所述黑色区块且直接接触所述平坦保护层。
在本发明的一实施例中，所述色阻层包含多个色阻单元，每个所述色阻单元设置于两个相邻的所述黑色区块之间。
在本发明的一实施例中，所述第一透明电极层的一部份对位于所述色阻单元且夹设于所述第二电极层和所述透明底材之间。
在本发明的一实施例中，所述第二透明电极层的一部份夹设于所述第一透明电极层和所述色阻层之间。
在本发明的一实施例中，所述第二透明电极层的所述部份直接接触所述第一透明电极层。
在本发明的一实施例中，所述第一透明电极层和所述第二透明电极层共同形成一密闭空间，用以容置至少一个所述黑色区块。
为达成本发明的前述目的，本发明的另一实施例提供一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：所述制造方法包含步骤：提供一透明底材；形成一第一电极层于所述透明底材上；形成一黑色矩阵于所述第一电极层上，所述黑色矩阵包含多个黑色区块彼此间隔排列；形成一第二电极层于所述多个黑色区块和所述第一电极层上；以及形成一色阻层于所述第二电极层上；其中所述多个黑色区块夹设于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1是本发明一实施例的彩膜基板的结构剖面图。
图2是本发明一实施例的彩膜基板的制造方法的流程方块图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参照图1所示，其揭示本发明一实施例的彩膜基板10的结构剖面图。本发明的彩膜基板可用于IPS显示技术，降低黑色矩阵被横向电场所引发的静电场或交变电场造成的干扰。所述彩膜基板10主要包含一透明底材11；一第一透明电极层12；一黑色矩阵13；一第二透明电极层14；以及一色阻层15。所述第一透明电极层12形成于所述透明底材11上。所述黑色矩阵13包含多个黑色区块131彼此间隔排列于所述第一透明电极层12上。所述第二透明电极层14形成于所述多个黑色区块131及所述第一透明电极层12上。所述色阻层15形成于所述第二透明电极层14上，且包含多个色阻单元151，每个所述色阻单元151设置于两个相邻的所述黑色区块131之间。优选的，所述多个黑色区块131夹设于所述第一透明电极层12和所述第二透明电极层14之间。
请继续参照图1，所述第一透明电极层12的一部份对位于所述色阻单元151且夹设于所述第二电极层14和所述透明底材11之间。所述第二透明电极层14的一部份14a夹设于所述第一透明电极层12和所述色阻层15之间。所述第二透明电极层14的所述部份14a直接接触所述第一透明电极层12。所述第一透明电极层12和所述第二透明电极层14共同形成一密闭空间，用以容置至少一个所述黑色区块131。
请继续参照图1，本发明的一实施例的所述彩膜基板12可以另包含一平坦保护层16，其形成于所述色阻层15上，并填补所述色阻单元151之间的空隙，以形成一平坦面。优选的，所述第二透明电极层14的一部份14b对位于所述黑色区块131且直接接触所述平坦保护层16。此外，所述彩膜基板10可另包含多个间隔单元17，彼此间隔排列于所述平坦保护层16上，且对应于一部份的所述黑色区块131的位置。
请参照图2，本发明的另一实施例提供一种彩膜基板的制造方法，主要包含步骤(S1)提供一透明底材11；(S2)形成一第一电极层12于所述透明底材11上；(S3)形成一黑色矩阵13于所述第一电极层12上，所述黑色矩阵13包含多个黑色区块131彼此间隔排列；(S4)形成一第二电极层14于所述多个黑色区块131和所述第一电极层12上；以及(S5)形成一色阻层15于所述第二电极层14上。优选的，所述多个黑色区块131夹设于所述第一透明电极层12和所述第二透明电极层14之间。在所述步骤(S1)中，所述透明底材11可为一玻璃基板，具有厚度约为0.4至1毫米。在所述步骤(S2)及(S4)中，所述第一透明导电层12及所述第二透明导电层14可以是金属氧化物(ITO等)、石墨烯系、聚苯胺系、聚吡咯系等，其形成方法可例如为磁控溅射、电化学原子层外延生长、化学气相沉积或物理气相沉积。所述第一透明导电层12及所述第二透明导电层14的厚度分别可为20至300纳米。在所述步骤(S3)中，所述黑色矩阵13的材质可例如是，亚克力及黑色碳材组成物，其形成方法可例如为压印法、喷墨法、狭缝涂布(Slitcoating)后曝光法，然不限于此。在所述步骤(S5)中，所述色阻层15可例如是R、G、B三色色阻材料，且具有厚度为1.5至3微米。所述色阻层15可利用光刻工艺形成。
优选的，依照本发明上述步骤所形成的所述彩膜基板10的所述第一透明电极层12的一部份对位于所述色阻单元151且夹设于所述第二电极层14和所述透明底材11之间。此外，所述第二透明电极层14的一部份14a夹设于所述第一透明电极层12和所述色阻层15之间。所述第二透明电极层14的所述部份14a直接接触所述第一透明电极层12。所述第一透明电极层12和所述第二透明电极层14共同形成一密闭空间，用以容置至少一个所述黑色区块131。
除上述步骤之外，本发明可另包含下述步骤：(S6)形成一平坦保护层16；以及(S7)形成多个间隔单元17于所述平坦保护层16上。所述平坦保护层16可为热固性平坦层材料、UV固化平坦层材料等，可例如是主要成份为亚克力树脂的混合物，其具有厚度为1至3微米。所述平坦保护层16可填补所述色阻单元151之间的空隙，以形成一平坦面。所述第二透明电极层14的一部份14b对位于所述黑色区块131且直接接触所述平坦保护层16。所述间隔单元17可使用光刻工艺形成，具有高度为2.5至4微米之间，彼此间隔排列于所述平坦保护层16上，且对应于一部份的所述黑色区块131的位置。
如上所述，通过两层透明导电层将所述黑色矩阵包覆并夹设于其中，可有效屏障所述黑色矩阵所产生的内部电场，进而解决了液晶分子受内部电场影响偏转行为的问题，同时可减少所述黑色矩阵使用高碳数材料时所造成的绿色Mura及漏光等面板的缺陷问题。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于：所述彩膜基板依序包含：
一透明底材；
一第一透明电极层，形成于所述透明底材上；
一黑色矩阵，包含多个黑色区块彼此间隔排列于所述第一透明电极层上；
一第二透明电极层，形成于所述多个黑色区块及所述第一透明电极层上；
以及
一色阻层，形成于所述第二透明电极层上；
其中所述多个黑色区块夹设于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：另包含一平坦保护层，形成于所述色阻层上。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于：另包含多个间隔单元，彼此间隔排列于所述平坦保护层上，且对应于一部份的所述黑色区块的位置。
4.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于：所述第二透明电极层的一部份对位于所述黑色区块且直接接触所述平坦保护层。
5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述色阻层包含多个色阻单元，每个所述色阻单元设置于两个相邻的所述黑色区块之间。
6.如权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于：所述第一透明电极层的一部份对位于所述色阻单元且夹设于所述第二电极层和所述透明底材之间。
7.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述第二透明电极层的一部份夹设于所述第一透明电极层和所述色阻层之间。
8.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于：所述第二透明电极层的所述部份直接接触所述第一透明电极层。
9.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述第一透明电极层和所述第二透明电极层共同形成一密闭空间，用以容置至少一个所述黑色区块。
10.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于：所述制造方法包含步骤：
提供一透明底材；
形成一第一电极层于所述透明底材上；
形成一黑色矩阵于所述第一电极层上，所述黑色矩阵包含多个黑色区块彼此间隔排列；
形成一第二电极层于所述多个黑色区块和所述第一电极层上；以及
形成一色阻层于所述第二电极层上；
其中所述多个黑色区块夹设于所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间。
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