CN106646990A - 显示基板、其制备方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示领域,特别涉及一种显示基板的制备方法,提供一衬底基板;在所述衬底基板上形成彩色滤光单元;在彩色滤光单元表面形成平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。本发明的显示基板,通过在平坦层上设置遮光部分,使其达到遮光以及避免混色的效果。该遮光部分具有与黑矩阵相同的作用,因此省略了黑矩阵的制备,简化了工艺,降低了生产成本。由于平坦层完整均匀覆盖在彩色滤光单元上,所以不会出现过度覆盖的现象,基本避免了出现角段差的问题,实现了显示基板的平坦化。

Description

显示基板、其制备方法及显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示领域,特别涉及一种显示基板、其制备方法及显示装置。

背景技术

[0002]薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)主要由阵列基板和彩膜基板对盒形成。其中,彩膜基板是实现TFT-LCD彩色显示的关键。如图1所示,彩膜基板的主要结构包括基板、设置于基板上的黑矩阵、设置于基板上且被黑矩阵间隔开的多个彩色滤光单元、平坦层、ITO导电膜、柱状Spacers等。黑矩阵具有遮光作用,可以提高对比对,避免混色。

[0003] 彩膜基板各膜层的厚度均达到数微米,相对较厚,尤其是黑矩阵和彩色滤光单元重合部分的角段差很大。平坦层的引入,只能对段差起到缓和作用,无法消除。角段差的存在直接影响后续成盒工艺中的摩擦配向以及配向膜的涂覆,并最终影响产品画面品质。因此,如何消除角段差越来越受到研究人员的关注。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板,其制备方法及显示装置;所述显示基板省略了黑矩阵的制备,直接在平坦层上形成具有遮光效果的部分,制备方法简单,降低了由于彩色滤光单元与黑矩阵过度覆盖导致的角段差。

[0005] 本发明公开了一种显示基板的制备方法,包括以下步骤:

[0006] 提供一衬底基板;

[0007] 在所述衬底基板上形成彩色滤光单元;

[0008] 在所述彩色滤光单元表面形成平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0009] 优选的,在所述彩色滤光单元表面形成平坦层的方法为:

[0010] 将添加有光敏材料的树脂材料,涂覆在彩色滤光单元上,利用掩膜板遮进行曝光,经显影后,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层。

[0011] 优选的,所述光敏材料为卤化银。

[0012] 优选的,利用掩膜板在紫外光下曝光。

[0013] 优选的,所述光敏材料的质量为树脂材料的0.1〜10%。

[0014] 优选的,所述紫外光的波长为330nm〜400nm。

[0015] 本发明公开了一种显示基板,包括位于衬底基板上的多个间隔排布的彩色滤光单元,所述显示基板还包括:覆盖所述彩色滤光单元的平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0016] 优选的,所述相邻彩色滤光单元的相接处具有间隙,所述间隙的宽度小于预设距离。

[0017] 优选的,所述遮光部分的材料为含有经曝光显影的光敏材料的树脂。本发明还公开了一种显示装置,包括上述技术方案制备的显示基板。

[0018]与现有技术相比,本发明的显示基板的制备方法,在彩色滤光单元表面形成平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。本发明的显示基板,通过在平坦层上设置遮光部分,使其达到遮光以及避免混色的效果。该遮光部分具有与黑矩阵相同的作用,因此省略了黑矩阵的制备,简化了工艺,降低了生产成本。由于平坦层完整均匀覆盖在彩色滤光单元上,所以不会出现过度覆盖的现象,基本避免了出现角段差的问题,实现了显示基板的平坦化。

附图说明

[0019]图1表示现有技术中彩膜基板的结构示意图;

[0020]图2表不本发明一实施例中的显不基板的结构不意图;

[0021]图3表示本发明一实施例中的显示基板的制备工艺示意图。

具体实施方式

[0022] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

[0023] 现有的彩膜基板如图1所示,包括基板11,黑矩阵12,平坦层13和彩色滤光单元14。

[0024] 本发明的实施例公开了一种显示基板,包括位于衬底基板上的多个间隔排布的彩色滤光单元,所述显示基板还包括:覆盖所述彩色滤光单元的平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0025] 本发明无需设置黑矩阵,直接在平坦层上形成类似黑矩阵作用的遮光部分,达到遮光作用。所述遮光部分的大小与彩色滤光单元的相接处相关。所述相接处可以具有间隙,相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。所述彩色滤光单元之间的间隙尽量小,以减小间隙导致的角段差。所述彩色滤光单元之间的间隙的宽度优选小于预设距离。所述预设距离为0.5〜ΙΟμπι。优选的,所述相邻彩色滤光单元之间的间隙越小越好,以降低段差。

[0026] 进一步的,所述相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影与所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影完全重合。该种结构既保证了不产生漏光现象,也可以大大减小遮光部分的线宽,提高开口率。

[0027] 在本发明中,所述平坦层的遮光部分的材料为含有经曝光后的光敏材料的树脂。所述光敏物质本身无色,其经过曝光显影后转变为黑色。所述光敏物质优选但不限于卤化银,更优选为碘化银、溴化银、氯化银。利用紫外线对设置有掩膜的平坦层进行照射,曝光部分的氯化银形成游离的银离子,经显影液显影后,黑色的银颗粒生成并聚集,形成遮光部分,类似黑矩阵,起到遮光作用。

[0028] 本发明所述的显示基板,主要指彩膜基板,但是,也可以适用于设置彩色滤光单元的阵列基板,如COA (Color filter on Array)基板。

[0029]图2为本发明一实施例中的显示基板的结构示意图。图2中,21为衬底基板、24为彩色滤光单元、23为平坦层、22为平坦层的遮光部分。

[0030] 本发明的实施例还公开了一种显示基板的制备方法,包括以下步骤:

[0031] 提供一衬底基板;

[0032] 在所述衬底基板上形成彩色滤光单元;

[0033] 在所述彩色滤光单元表面形成平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0034] 在本发明中,所述衬底基板为玻璃基板、或者形成薄膜晶体管后的玻璃基板。

[0035] 本发明对于形成彩色滤光单元的方法不做特别限定,按照本领域技术人员熟知的方法即可。所述彩色滤光单元可以包括红色、绿色、蓝色滤光单元。

[0036] 在衬底基板上形成彩色滤光单元后,即可在所述彩色滤光单元表面形成平坦层。在所述彩色滤光单元表面形成平坦层的方法为:

[0037] 将添加有光敏材料的树脂材料,涂覆在彩色滤光单元上,利用掩膜板遮进行曝光,经显影后,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层。

[0038] 所述形成平坦层的树脂材料为丙烯系树脂,光敏材料的质量优选为所述树脂材料质量的0.1〜10%。

[0039] 所述光敏物质本身无色,其经过曝光显影后转变为黑色。所述光敏物质优选但不限于卤化银,更优选为碘化银、溴化银、氯化银。利用紫外线对设置有掩膜的平坦层进行照射,曝光部分的氯化银形成游离的银离子,经显影液显影后,黑色的银颗粒生成并聚集,形成遮光部分,类似黑矩阵,起到遮光作用。

[0040] 进一步的,所述利用掩膜板在紫外光下曝光。所述紫外光的波长优选为330nm〜400nm。掩膜遮盖的部分,平坦层不会发生变化,形成透光部分。掩膜板未遮盖的部分经过曝光,光敏材料发生微弱的变化,产生肉眼不易分辨的潜影,经过显影,形成黑色的遮光部分。相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0041] 所述显影是使潜影变为可见影响的过程。当选用卤化银为光敏材料的情况下,在显影过程中,卤化银被还原为金属银,曝光过的卤化银比未被曝光的卤化银优先被还原,构成银的影像。经曝光后,在一定温度下浸入显影液中即可完成显影。显影液中的主要成分为显影剂,显影剂为还原剂,可以将曝光后的卤化银更快的被还原为金属银。所述显影剂,常用的有:对苯二酚(俗名氢醌或几奴尼)、N-甲基对氨基苯酚硫酸盐(商品名米吐尔)、1_苯基-3-吡唑烷酮(商品名菲尼酮)。显影液中除显影剂外还常含有:①碱性化合物(如碳酸钠等),使显影液保持足够的显影能力;②保护剂(如亚硫酸钠等),使显影液有一定的稳定性;③防灰雾剂(如溴化钾等),以抑制感光材料在显影过程中可能产生的灰雾(未曝光部分在显影过程中也会产生一定的黑度称为灰雾,它会降低影像的质量)。调节这些组分即可改变显影液的性能,例如提高米吐尔(或菲尼酮)用量与对苯二酚用量的比例,可以增大曝光宽容度,而降低这个比例则可提高影像的反差;增加碱的用量可提高显影速度;增加亚硫酸钠的用量则可获得微粒显影(影像的颗粒性得到改善)的效果。

[0042]如果选用的光敏材料经紫外线曝光后直接变为黑色,也纳入本发明要保护的范围。则,在所述彩色滤光单元表面形成平坦层的方法还可以为:

[0043] 将添加有光敏材料的树脂材料,涂覆在彩色滤光单元上,利用掩膜板遮进行曝光,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层。

[0044]图3为本发明一实施例中的显示基板的制备工艺示意图。21为衬底基板、24为彩色滤光单元、23为添加有光敏材料的平坦层、5为掩膜板,6为紫外线,22为平坦层的遮光部分。经过紫外线6的照射,形成遮光部分22。

[0045] 本发明的显示基板,通过在平坦层上设置遮光部分,使其达到遮光以及避免混色的效果。该遮光部分具有与黑矩阵相同的作用,因此省略了黑矩阵的制备,简化了工艺,降低了生产成本。由于平坦层完整均匀覆盖在彩色滤光单元上,所以不会出现过度覆盖的现象,基本避免了出现角段差的问题,实现了显示基板的平坦化。有利于后续制备显示装置时,成盒过程中配向膜涂覆及改善摩擦配向不良的问题。

[0046] 而且,由于形成彩色滤光单元之后再形成遮光部分,因此,可以根据制备工艺中的偏差对遮光部分的位置进行精度调整。

[0047] 本发明实施例还公开了一种显示装置,包括上述技术方案制备的显示基板。

[0048] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的显示基板及其制备方法行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

[0049] 实施例1

[0050] 提供一玻璃基板,

[0051] 在所述玻璃基板上形成多个相邻的彩色滤光单元,所述彩色滤光单元可以为条状排列、点状排列、三角形排列等。相邻彩色滤光单元之间的间隙为0.5〜10微米。

[0052] 在丙烯系树脂中添加氯化银,氯化银的质量占丙烯系树脂的lwt%。将两者溶解于有机溶剂后,涂覆在彩色滤光单元表面,利用掩膜板在330nm〜400nm波长的紫外线下进行曝光,

[0053]曝光后的基板在显影液中显影,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层,相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0054] 实施例2

[0055] 提供一衬底基板;

[0056] 在衬底基板上形成薄膜晶体管阵列;

[0057]形成彩色滤光单元;

[0058] 在丙烯系树脂中添加溴化银,溴化银的质量占丙烯系树脂的10wt%。将两者溶解于有机溶剂后,涂覆在彩色滤光单元表面,利用掩膜板在330nm〜400nm波长的紫外线下进行曝光,

[0059]曝光后的基板在显影液中显影,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层,相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0060] 在完成上述步骤的基板上,通过构图工艺形成包括像素电极的图形,且像素电极通过贯穿平坦化层的过孔与薄膜晶体管的漏极连接,得到COA基板。

[0061] 实施例3

[0062] 提供一玻璃基板,

[0063] 在所述玻璃基板上形成多个相邻的彩色滤光单元,所述彩色滤光单元可以为条状排列、点状排列、三角形排列等。相邻彩色滤光单元之间的间隙为0.5〜10微米。

[0064] 在丙烯系树脂中添加光敏感,光敏感材料的质量占丙烯系树脂的0.1〜

两者溶解于有机溶剂后,涂覆在彩色滤光单元表面,利用掩膜板在330nm〜400nm波长的紫外线下进行曝光,未被掩膜板覆盖的部分变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层,相邻彩色滤光单元之间的间隙在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。

[0065] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

[0066] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种显示基板的制备方法,包括以下步骤: 提供一衬底基板; 在所述衬底基板上形成彩色滤光单元; 在所述彩色滤光单元表面形成平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述彩色滤光单元表面形成平坦层的方法为: 将添加有光敏材料的树脂材料,涂覆在彩色滤光单元上,利用掩膜板遮进行曝光,经显影后,未被掩膜板覆盖的区域变黑,得到带有透光部分和遮光部分的平坦层。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述光敏材料为卤化银。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,利用掩膜板在紫外光下曝光。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述光敏材料的质量为树脂材料的0.1 〜10%。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光的波长为330nm〜400nm。
7.—种显示装置,其特征在于,包括权利要求1〜6任意一项所述方法制备的显示基板。
8.—种显示基板,其特征在于,包括位于衬底基板上的多个间隔排布的彩色滤光单元,所述显示基板还包括:覆盖所述彩色滤光单元的平坦层,所述平坦层包括透光部分和遮光部分,相邻彩色滤光单元的相接处在所述衬底基板上的正投影完全落入所述遮光部分在所述衬底基板上的正投影内。
9.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述相邻彩色滤光单元的相接处具有间隙,所述间隙的宽度小于预设距离。
10.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述遮光部分的材料为含有经曝光显影的光敏材料的树脂。
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