CN106094326A - 彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，包括基板和设置在基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵，所述彩色滤光层上设置有平坦层，在平坦层上且与黑矩阵对应的区域设置有凹槽，并在凹槽内设置有挡光层，通过挡光层将产生混色的光线挡住，使得侧视角情况下也只能观察到一种颜色，解决了混色和漏光问题。

Description

彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置。
背景技术
液晶面板是液晶显示器的重要部件。制作时，首先制作阵列基板和彩膜基板，通过对盒工艺将彩膜基板和阵列基板进行对盒以形成液晶面板。对盒工艺包括：通过ODF(OneDrop Filling)工艺在阵列基板或者彩膜基板中的一个基板上滴注液晶，在阵列基板或者彩膜基板中的另一个基板上涂覆封框胶，将阵列基板和彩膜基板进行对盒，并对封框胶进行固化处理以形成液晶面板。
对盒过程中阵列基板和彩膜基板容易出现对位误差，使得显示装置出现串色问题，具体表现为正视角画面正常、侧视角出现混色现象。这是由于阵列基板和彩膜基板出现对位误差后，侧视角情况下部分侧向光线透过像素，使得观看者能同时看到通过多个滤光单元的不同颜色的光，即导致串色问题的产生。而且对于高分辨率的液晶显示产品，像素单元和黑矩阵的尺寸较小，串色问题更容易发生。同时对于高色域LTPS(低温多晶硅)产品，由于其膜层的膜厚较高，通常设置RGB高为3微米以上，平坦层为2.5微米，形成侧向漏光的可能性更大。
发明内容
本发明的目的是提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板和显示装置，用以解决现有技术中显示装置侧向漏光及侧视角混色问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种彩膜基板，包括基板和设置在基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵，所述彩色滤光层上设置有平坦层，其特征在于，所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域设置有凹槽，所述凹槽内设置有挡光层。
较佳地，所述挡光层填满所述凹槽，且所述挡光层的远离所述彩色滤光层的一侧表面与所述平坦层的远离所述彩色滤光层的一侧表面平齐。
较佳地，所述挡光层贴着所述凹槽的内表面设置。
较佳地，所述凹槽贯穿所述平坦层而到达所述黑矩阵。
较佳地，所述凹槽的侧面为斜面，且所述斜面与所述凹槽的底面的夹角为钝角，所述夹角为位于凹槽内部的角。
较佳地，所述挡光层的材料为黑矩阵材料或具有挡光性能的金属材料。
本发明还提供一种彩膜基板的制作方法，包括
提供基板；
在所述基板上形成彩色滤光层和黑矩阵，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵；
在形成了彩色滤光层和黑矩阵的基板上形成平坦层；
在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽；
在所述凹槽内形成挡光层。
较佳地，所述在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽的步骤，具体包括：
所述平坦层为感光树脂层，通过掩膜版对所述感光树脂层进行曝光，使得凹槽所在区域对应的所述感光树脂层被曝光，利用显影工艺，去除凹槽所在区域对应的感光树脂层，得到凹槽。
本发明还提供一种显示面板，该显示面板包括上述彩膜基板。
本发明还提供一种显示装置，该显示装置包括上述显示面板。
本发明实施例提供的彩膜基板，在平坦层上且与黑矩阵对应的区域设置有凹槽，并在凹槽内设置有挡光层，通过挡光层将产生混色的光线挡住，使得侧视角情况下也只能观察到一种颜色，解决了混色和漏光问题。同时，挡光层设置在黑矩阵对应的区域不会影响开口率。进一步地，在凹槽内设置挡光层，工艺简单，不会对盒厚产生影响，也便于彩色滤光单元在制作过程中搭接在黑矩阵上，保证了像素的均一性，保证了显示效果，具有实用性。
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为本发明一种实施例提供的彩膜基板的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的彩膜基板的结构示意图；
图3为本发明又一实施例提供的彩膜基板的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的彩膜基板的制作方法流程图；
附图标记说明：
1-基板；2-彩色滤光单元；3-黑矩阵；4-平坦层；5-挡光层；6-凹槽；
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，下面结合附图和具体实施方式对本发明的彩膜基板、显示面板和显示装置作进一步的详细描述。
现有技术中由于阵列基板和彩膜基板容易出现对位误差，导致显示装置普遍出现侧视角混色和漏光现象。对于高分辨率的液晶显示产品和高色域LTPS(低温多晶硅)产品，形成侧视角混色和漏光的可能性更大。
为解决这一问题，发明人发现可以在位于相邻彩色滤光单元之间的黑矩阵所在区域制作黑矩阵挡光凸起或增加黑矩阵的厚度，防止相邻两个彩色滤光单元出现混色。但这个方案需要高度较大的黑矩阵材料，而高度较大的黑矩阵材料从材料和工艺上比较难实现，丙烯树脂类材料是目前均匀性最好的材料，但仍然会形成较大的高度波动，同时黑矩阵挡光凸起如果高度稍微大于盒厚，就会形成彩膜基板和阵列基板的盒厚不均一，从而导致不良。进一步，现有彩膜基板的制作工艺是先制作黑矩阵，再制作彩色滤光单元。通常黑矩阵的厚度小于彩色滤光单元的厚度，制作时，曝光形成的彩色滤光单元分别比像素显示区稍大，彩色滤光单元搭接在黑矩阵上，这样在工艺精度范围内形成彩色滤光单元并且不会过刻，保证一个像素内彩色滤光单元的厚度尽可能均一，显示效果好；如果制作黑矩阵挡光凸起或者黑矩阵的厚度过大，彩色滤光单元无法搭接在黑矩阵上，那么会导致一个像素内彩色滤光单元的厚度不均一从而导致显示不均，从而形成严重不良。
为了避免上述问题，发明人进一步提出本发明实施例的方案。
本发明实施例提供了一种彩膜基板，如图1所述，包括基板1和设置在基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元2，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵3，所述彩色滤光层上设置有平坦层4，其中，所述平坦层4上且与所述黑矩阵3对应的区域设置有凹槽6，所述凹槽内设置有挡光层5。
本发明实施例提供的彩膜基板，在平坦层4上且与黑矩阵3对应的区域设置有凹槽6，并在凹槽6内设置有挡光层5，通过挡光层5将产生混色的光线挡住，使得侧视角情况下也只能观察到一种颜色，解决了混色和漏光问题。同时，挡光层设置在黑矩阵对应的区域不会影响开口率。进一步地，在凹槽6内设置挡光层5，工艺简单，不会对盒厚产生影响，也便于彩色滤光单元在制作过程中搭接在黑矩阵上，保证了像素的均一性，保证了显示效果，具有实用性。
具体地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图1所述，挡光层5可以贴着所述凹槽6的内表面设置，节省了挡光层材料；在本发明的另一实施例中，如图2所示，挡光层5也可以是填满凹槽6，并且挡光层5的远离彩色滤光层的一侧表面与所述平坦层4的远离彩色滤光层的一侧表面平齐。
进一步地，在本发明的又一实施例中，如图3所示，凹槽6设置为贯穿平坦层4而到达黑矩阵3，这样可以将产生混色的光线完全挡住，完全解决了侧视角混色的问题，显示效果更好。
本发明实施例的凹槽可以是V字型凹槽，也可以是具有两侧面和一底面的凹字型凹槽，本实施例对所述凹槽的形状不进行限定，只要可以起到挡光作用即可。
优选地，如图1所示，设置凹槽6的侧面为斜面，且所述斜面与所述凹槽6的底面的夹角为钝角，所述夹角为位于凹槽内部的角α。如此设置，一方面是由凹槽的制作工艺决定的，通常采用干刻平坦层得到凹槽，干刻时，相比于凹槽的底部，凹槽上部刻蚀气体聚集较多，使得上部的刻蚀程度快；另一方面，斜面自上往下向凹槽内部倾斜，便于挡光材料沉积在凹槽的侧壁上。
优选地，挡光层5的材料为黑矩阵材料或具有挡光性能的金属材料，例如钼、铝、铜等。
本发明的另一实施例提供了一种彩膜基板的制作方法，如图4所示，包括以下步骤：
S1：提供基板；
S2：在所述基板上形成彩色滤光层和黑矩阵，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵；
S3：在形成了彩色滤光层和黑矩阵的基板上形成平坦层；
S4：在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽；
S5：在所述凹槽内形成挡光层。
本发明的另一实施例提供的彩膜基板的制作方法，在平坦层上且与黑矩阵对应的区域形成凹槽，并在凹槽内形成挡光层，通过挡光层将产生混色的光线挡住，使得侧视角情况下也只能观察到一种颜色，解决了混色和漏光问题。
进一步地，在所述基板上形成彩色滤光层和黑矩阵的步骤包括：先在基板上形成黑矩阵，再形成彩色滤光层。黑矩阵的高度小于彩色滤光层的高度，如此可以实现彩色滤光层搭接在黑矩阵上，保证一个像素内彩色滤光单元的厚度尽可能均一，显示效果好。
进一步地，在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽的步骤，可以采用以下步骤完成：
在平坦层上形成一层光刻胶，通过掩膜版对所述光刻胶进行曝光，使得凹槽所在区域对应的光刻胶被曝光，利用显影工艺，去除凹槽所在区域对应的光刻胶，通过刻蚀、剥离工艺，得到凹槽。
优选地，在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽的步骤，也可以采用以下步骤完成：
采用感光树脂层作为平坦层，通过掩膜版对感光树脂层进行曝光，使得凹槽所在区域对应的感光树脂层被曝光，利用显影工艺，去除凹槽所在区域对应的感光树脂层，得到凹槽。
上述形成凹槽的方法只采用一次曝光和显影工艺，就实现了凹槽的制作，工艺更加简单，节省了成本。
在上述两种形成凹槽的步骤中，通过控制刻蚀和显影的时间，制作出具有斜面，且斜面自上往下向凹槽内部倾斜的凹槽。
进一步地，在所述凹槽内形成挡光层的步骤为：
沉积整层挡光层；沉积光刻胶，通过曝光显影刻蚀剥离工艺形成位于凹槽内的挡光层。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述彩膜基板。同时，本发明实施例还提供一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述彩膜基板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述彩膜基板及其制作方法、显示面板及显示装置，在平坦层上且与黑矩阵对应的区域设置有凹槽，并在凹槽内设置有挡光层，通过挡光层将产生混色的光线挡住，使得侧视角情况下也只能观察到一种颜色，解决了混色和漏光问题。
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)

1.一种彩膜基板，包括基板和设置在基板上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵，所述彩色滤光层上设置有平坦层，其特征在于，所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域设置有凹槽，所述凹槽内设置有挡光层。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述挡光层填满所述凹槽，且所述挡光层的远离所述彩色滤光层的一侧表面与所述平坦层的远离所述彩色滤光层的一侧表面平齐。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述挡光层贴着所述凹槽的内表面设置。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽贯穿所述平坦层而到达所述黑矩阵。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽的侧面为斜面，且所述斜面与所述凹槽的底面的夹角为钝角，所述夹角为位于凹槽内部的角。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述挡光层的材料为黑矩阵材料或具有挡光性能的金属材料。
7.一种彩膜基板的制作方法，包括提供基板；
其特征在于，
在所述基板上形成彩色滤光层和黑矩阵，所述彩色滤光层包括呈阵列分布的至少两种颜色的彩色滤光单元，相邻的所述彩色滤光单元之间设置有黑矩阵；
在形成了彩色滤光层和黑矩阵的基板上形成平坦层；
在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽；
在所述凹槽内形成挡光层。
8.根据权利要求7所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述在所述平坦层上且与所述黑矩阵对应的区域形成凹槽的步骤，具体包括：
所述平坦层为感光树脂层，通过掩膜版对所述感光树脂层进行曝光，使得凹槽所在区域对应的所述感光树脂层被曝光，利用显影工艺，去除凹槽所在区域对应的感光树脂层，得到凹槽。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的彩膜基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示面板。
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