CN106483709A - 彩膜基板、阵列基板和显示装置 - Google Patents

彩膜基板、阵列基板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、阵列基板和显示装置。该彩膜基板包括：第一衬底基板和位于所述第一衬底基板之上的黑矩阵图形和彩色色阻，所述彩色色阻位于所述黑矩阵图形之间，在所述黑矩阵图形的上方设置辅助图形，所述辅助图形用于增大所述黑矩阵图形上方的膜层厚度。本发明提供的彩膜基板、阵列基板和显示装置的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。

Description

彩膜基板、阵列基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板、阵列基板和显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称：LCD)包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，阵列基板和彩膜基板之间设置有液晶层。
液晶显示器可以包括平面转换(In-Plane Switching，简称：IPS)显示装置、边缘场开关(Fringe Field Switching简称FFS)显示装置、高级超维场转换技术(AdvancedSuper Dimension Switch，简称ADS)显示装置或者高开口率高级超维场转换技术(HighAdvanced Super Dimension Switch，简称ADS)HADS显示装置。在上述各种显示装置中，阵列基板中的像素电极和公共电极之间形成横向电场，液晶层在靠近阵列基板的一侧感应出电荷，而彩膜基板中的彩色色阻感应出极性相反的电荷。在彩色色阻上积累的电荷会和阵列基板中的像素电极或者公共电极之间形成纵向电场，该纵向电场为直流电场。
纵向电场会对作为工作电场的横向电场产生明显的扰动。
发明内容
本发明提供一种彩膜基板、阵列基板和显示装置，用于减弱纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。
为实现上述目的，本发明提供了一种彩膜基板，包括：第一衬底基板和位于所述第一衬底基板之上的黑矩阵图形和彩色色阻，所述彩色色阻位于所述黑矩阵图形之间，在所述黑矩阵图形的上方设置辅助图形，所述辅助图形用于增大所述黑矩阵图形上方的膜层厚度。
可选地，所述黑矩阵图形的上方还设置有隔垫物，所述辅助图形和所述隔垫物同层设置，所述辅助图形的厚度小于所述隔垫物的厚度。
可选地，所述隔垫物包括主隔垫物和辅助隔垫物，所述辅助隔垫物的厚度小于所述主隔垫物的厚度，所述辅助图形的厚度为主隔垫物的厚度的50％，且所述辅助图形的厚度为所述辅助隔垫物的厚度的60％。
可选地，所述黑矩阵图形的上方还设置有平坦层，所述辅助图形为所述平坦层的一部分，所述辅助图形所在位置的厚度大于所述平坦层的其余部分的厚度。
可选地，所述平坦层位于所述彩色色阻之上，所述辅助图形的顶端与所述彩色色阻的上表面的高度差为0.5μm至1.5μm；或者，
所述辅助图形位于所述黑矩阵图形之上，所述辅助图形的顶端与所述黑矩阵图形的上表面的高度差为0.5μm至1.5μm。
可选地，所述辅助图形的材料中掺杂多孔吸附材料。
可选地，所述多孔吸附材料包括螯合树脂或者多孔吸附树脂。
为实现上述目的，本发明提供了一种阵列基板，包括：第二衬底基板和位于所述第二衬底基板上方的辅助图形，所述辅助图形与对置的彩膜基板的黑矩阵图形对应设置，所述辅助图形用于增大所述黑矩阵图形上方的膜层厚度。
可选地，所述辅助图形的材料中掺杂多孔吸附材料。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置，其特征在于，包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板；
所述彩膜基板采用上述彩膜基板；或者，所述阵列基板采用上述阵列基板。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的彩膜基板、阵列基板和显示装置的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图2为图1中A-A向剖面图；
图3为本发明实施例二提供的一种彩膜基板的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种阵列基板的结构示意图；
图5为图4中阵列基板的应用示意图。
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，下面结合附图对本发明提供的彩膜基板、阵列基板和显示装置进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种彩膜基板的结构示意图，图2为图1中A-A向剖面图，如图1和图2所示，该彩膜基板包括：第一衬底基板11和位于第一衬底基板11之上的黑矩阵图形12和彩色色阻13，彩色色阻13位于黑矩阵图形12之间，在黑矩阵图形12的上方设置辅助图形14，辅助图形14用于增大黑矩阵图形12上方的膜层厚度。
本实施例中，彩色色阻13可以为红色色阻、绿色色阻或者蓝色色阻，则图1中示出的三个彩色色阻13从左至右依次可以为红色色阻、绿色色阻、蓝色色阻。
本实施例中，黑矩阵图形12位于第一衬底基板11之上，彩色色阻13形成于黑矩阵图形12之上。彩色色阻13的部分结构位于黑矩阵图形12之上；彩色色阻13的另一部分结构位于第一衬底基板11之上，且该部分结构还位于黑矩阵图形12之间。在实际应用中，黑矩阵图形还可以位于彩色色阻之上，此时彩色色阻位于第一衬底基板之上，此种情况未具体画出。
本实施例中，黑矩阵图形12的上方还设置有隔垫物15，辅助图形14和隔垫物15同层设置，辅助图形14的厚度小于隔垫物15的厚度。具体地，隔垫物15位于部分黑矩阵图形12的上方，辅助图形14可位于另一部分黑矩阵图形12的上方。
隔垫物15包括主隔垫物或者辅助隔垫物，辅助隔垫物的厚度小于主隔垫物的厚度，图1中示出的隔垫物15为主隔垫物。优选地，若隔垫物15包括主隔垫物时，辅助图形14的厚度为主隔垫物的厚度的50％；若隔垫物15包括辅助隔垫物时，辅助图形14的厚度为辅助隔垫物的厚度的60％。
进一步地，彩膜基板还包括平坦层16，平坦层16位于彩色色阻13之上。具体地，平坦层16覆盖整个第一衬底基板11，平坦层16除了位于彩色色阻13之上外，还位于彩色色阻13之间的黑矩阵图形12之上。本实施例中，隔垫物15位于平坦层16之上，辅助图形14位于平坦层16之上。在实际应用中，黑矩阵图形还可以位于彩色色阻之上，则平坦层位于黑矩阵图形之上，此种情况未具体画出。
本实施例中，辅助图形14的材料中掺杂多孔吸附材料。辅助图形14的材料可包括树脂(5％-12％)、多官能团基单体(5％-12％))、引发剂(0.2％-0.6％)、溶剂(70％-80％)、多孔吸附材料(5％-8％)和其他添加剂。其中，树脂可以包括甲基丙烯酸(MAA)或甲基丙烯酸丁酯(BMA)。优选地，多孔吸附材料可包括螯合树脂或者多孔吸附树脂，在实际应用中，多孔吸附材料还可以采用其它单一材料或者多种材料的混合物，此处不再一一列举。多孔吸附材料中孔的孔径的大小可根据需要吸附的离子型不纯物的种类确定。另外，针对不同类型的显示模式，可选择不同性质的多孔吸附材料。
本实施例中，可在第一衬底基板11之上依次形成黑矩阵图形12、彩色色阻13和平坦层16，而后在平坦层16之上形成隔垫物15和辅助图形14。其中，辅助图形14可通过如下制作过程制作出：在隔垫物材料中掺杂多孔吸附材料，在平坦层之上涂布上述隔垫物材料，采用半色调(half-tone)工艺对隔垫物材料进行曝光和显影得到隔垫物15和辅助图形14。
本实施例提供的彩膜基板的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。辅助图形中掺杂的多孔吸附材料可以吸附彩膜基板中的离子型不纯物，从而减少了离子型不纯物对液晶的污染，且减少了残像现象。本实施例中，由于纵向电场减弱了，因此减少了纵向电场感应出的电荷。本实施例中，辅助图形占用了液晶层的部分空间，从而降低了黑矩阵图形所在区域的液晶量，增加了黑矩阵图形的遮光区域的挡光效果；且液晶减少了导致其能够膨胀的上限和下限减少了，从而降低了液晶膨胀比，提高了液晶范围(margin)。
图3为本发明实施例二提供的一种彩膜基板的结构示意图，如图3所示，该彩膜基板包括：第一衬底基板11和位于第一衬底基板11之上的黑矩阵图形12和彩色色阻13，彩色色阻13位于黑矩阵图形12之间，在黑矩阵图形12的上方设置辅助图形14，辅助图形14用于增大黑矩阵图形12上方的膜层厚度。
本实施例中，彩色色阻13可以为红色色阻、绿色色阻或者蓝色色阻，则图1中示出的三个彩色色阻13从左至右依次可以为红色色阻、绿色色阻、蓝色色阻。
本实施例中，黑矩阵图形12位于第一衬底基板11之上，彩色色阻13形成于黑矩阵图形12之上。彩色色阻13的部分结构位于黑矩阵图形12之上；彩色色阻13的另一部分结构位于第一衬底基板11之上，且该部分结构还位于黑矩阵图形12之间。
本实施例中，黑矩阵图形12的上方还设置有平坦层16，辅助图形14为平坦层16的一部分，辅助图形14所在位置的厚度大于平坦层16的其余部分的厚度。辅助图形14为平坦层16的凸起结构，因此其厚度比平坦层16其余部分的厚度要大。
本实施例中，平坦层16位于彩色色阻13之上。具体地，平坦层16覆盖整个第一衬底基板11，平坦层16除了位于彩色色阻13之上外，还位于彩色色阻13之间的黑矩阵图形12之上。优选地，辅助图形14的顶端与彩色色阻13的上表面的高度差d为0.5μm至1.5μm。
在实际应用中，黑矩阵图形还可以位于彩色色阻之上，则平坦层位于黑矩阵图形之上。此时，辅助图形位于黑矩阵图形之上，则辅助图形的顶端与黑矩阵图形的上表面的高度差为0.5μm至1.5μm。此种情况未具体画出。
本实施例中，辅助图形14的材料中掺杂多孔吸附材料。由于辅助图形14为平坦层16的一部分，因此在制造辅助图形14时需要向平坦层16中掺杂多孔吸附材料以达到向辅助图形14中掺杂多孔吸附材料的目的。优选地，多孔吸附材料为透明多孔吸附材料。例如，多孔吸附材料包括多孔吸附树脂。
本实施例中，可在第一衬底基板11之上依次形成黑矩阵图形12、彩色色阻13、平坦层16和隔垫物15。其中，平坦层16可通过如下制作过程制作出：在平坦层材料中掺杂多孔吸附材料，在彩色色阻之上涂布上述平坦层材料，采用半色调工艺对平坦层材料进行曝光和显影得到平坦层16，辅助图形14为平坦层16的一部分。
本实施例提供的彩膜基板的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。辅助图形中掺杂的多孔吸附材料可以吸附彩膜基板中的离子型不纯物，从而减少了离子型不纯物对液晶的污染，且减少了残像现象。
图4为本发明实施例三提供的一种阵列基板的结构示意图，图5为图4中阵列基板的应用示意图，如图4和图5所示，该阵列基板包括：第二衬底基板21和位于第二衬底基板21上方的辅助图形22，辅助图形22与对置的彩膜基板的黑矩阵图形12对应设置，辅助图形22用于增大黑矩阵图形12上方的膜层厚度。
如图5所示，阵列基板和彩膜基板对置设置，彩膜基板包括第一衬底基板11和位于第一衬底基板11之上的黑矩阵图形12和彩色色阻13，彩色色阻13位于黑矩阵图形12之间。彩色色阻13之上设置有平坦层16，平坦层16之上设置有隔垫物15，隔垫物15位于黑矩阵图形12的上方。图5中所示的彩膜基板的结构仅为一种示例，在实际应用中彩膜基板还可以采用其它结构，此处不再具体描述。
如图5所示，彩膜基板一侧的隔垫物15与辅助图形14接触设置。
本实施例中，辅助图形14的材料中掺杂多孔吸附材料。优选地，多孔吸附材料可包括螯合树脂或者多孔吸附树脂，在实际应用中，多孔吸附材料还可以采用其它单一材料或者多种材料的混合物，此处不再一一列举。
本实施例提供的阵列基板的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。辅助图形中掺杂的多孔吸附材料可以吸附彩膜基板中的离子型不纯物，从而减少了离子型不纯物对液晶的污染，且减少了残像现象。本实施例中，彩膜基板一侧的隔垫物可以与辅助图形14接触设置，使得面板移动时隔垫物不会接触到阵列基板上的配向膜，从而隔垫物对配向膜造成的划伤不良。
本发明实施例四提供了一种显示装置，该显示装置包括相对设置的彩膜基板和阵列基板。
作为一种可选方案，彩膜基板采用上述实施例一或者实施例二提供的彩膜基板，具体描述可参见上述实施例一或者实施例二，此处不再赘述。
作为另一种可选方案，阵列基板采用上述实施例三提供的阵列基板，具体描述可参见上述实施例三，此处不再赘述。
本实施例中，优选地，显示装置可以包括IPS显示装置、FFS显示装置、ADS显示装置或者HADS显示装置。
本实施例提供的显示装置的技术方案中，在黑矩阵图形的上方设置辅助图形，该辅助图形增大了黑矩阵图形上方的膜层厚度，减弱了纵向电场，从而减弱了纵向电场对作为工作电场的横向电场产生的扰动。辅助图形中掺杂的多孔吸附材料可以吸附彩膜基板中的离子型不纯物，从而减少了离子型不纯物对液晶的污染，且减少了残像现象。
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，其特征在于，包括：第一衬底基板和位于所述第一衬底基板之上的黑矩阵图形和彩色色阻，所述彩色色阻位于所述黑矩阵图形之间，在所述黑矩阵图形的上方设置辅助图形，所述辅助图形用于增大所述黑矩阵图形上方的膜层厚度。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵图形的上方还设置有隔垫物，所述辅助图形和所述隔垫物同层设置，所述辅助图形的厚度小于所述隔垫物的厚度。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和辅助隔垫物，所述辅助隔垫物的厚度小于所述主隔垫物的厚度，所述辅助图形的厚度为主隔垫物的厚度的50％，且所述辅助图形的厚度为所述辅助隔垫物的厚度的60％。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵图形的上方还设置有平坦层，所述辅助图形为所述平坦层的一部分，所述辅助图形所在位置的厚度大于所述平坦层的其余部分的厚度。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述平坦层位于所述彩色色阻之上，所述辅助图形的顶端与所述彩色色阻的上表面的高度差为0.5μm至1.5μm；或者，
所述辅助图形位于所述黑矩阵图形之上，所述辅助图形的顶端与所述黑矩阵图形的上表面的高度差为0.5μm至1.5μm。
6.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述辅助图形的材料中掺杂多孔吸附材料。
7.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述多孔吸附材料包括螯合树脂或者多孔吸附树脂。
8.一种阵列基板，其特征在于，包括：第二衬底基板和位于所述第二衬底基板上方的辅助图形，所述辅助图形与对置的彩膜基板的黑矩阵图形对应设置，所述辅助图形用于增大所述黑矩阵图形上方的膜层厚度。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助图形的材料中掺杂多孔吸附材料。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板；
所述彩膜基板采用权利要求1至7任一所述的彩膜基板；或者，所述阵列基板采用权利要求8或9所述的阵列基板。
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