CN107065290B - 彩膜基板及其制备方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示器制备技术领域，公开了一种彩膜基板及其制备方法和显示面板，用以提高彩膜基板的制备效率，进而提高显示面板的制备效率。彩膜基板的制备方法，包括：提供一衬底基板；在衬底基板上形成黑色矩阵层和多个第一子像素单元，其中黑色矩阵层和多个第一子像素单元采用相同材料的光刻胶制备而成，光刻胶的材料包括不可逆温变颜料，光刻胶受热后变成黑色，光刻胶未变色前的颜色与第一子像素单元的颜色相同。

Description

彩膜基板及其制备方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示器制备技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制备方法、显示面板。
背景技术
目前为了提高显示面板的透过率，在传统的红、绿、蓝子像素组成的像素单元的基础上，增加了黄色的子像素，形成红、绿、蓝、黄四色组成的像素单元，这样的设计无须多耗费电力，就能使得显示面板实现更广阔的色域，和传统红、绿、蓝子像素组成的像素单元相比，红、绿、蓝、黄四色子像素组成的像素单元的密度会提升30％左右，画面像素更高，感受更细腻，可以拉伸蓝色的表现色域，提升蓝色的表现力，增加了黄色，可以提升黄色的表现力，从而提高色域。
但是，红、绿、蓝、黄四色子像素组成的像素单元带来以上优点的同时，也增加了彩膜基板的制备时间，目前的彩膜基板在制备时，需要依次制备黑色矩阵层、黄色子像素单元、红色子像素单元、绿色子像单元以及蓝色子像素单元，各个工艺之间需要进行光刻胶输送管路的清洗以及不同颜色的光刻胶的更换，时间较长，生产效率较低。
发明内容
本发明提供了一种彩膜基板及其制备方法和显示面板，用以提高彩膜基板的制备效率，进而提高显示面板的制备效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种彩膜基板的制备方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个第一子像素单元，其中所述黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元采用相同材料的光刻胶制备而成，所述光刻胶的材料包括不可逆温变颜料，所述光刻胶受热后变成黑色，所述光刻胶未变色前的颜色与所述第一子像素单元的颜色相同。
本发明提供了一种彩膜基板的制备方法，通过将黑色矩阵层和一子像素单元采用相同材料的光刻胶形成，可以节省一次清洗输送管路和切换光刻胶的步骤，通过对光刻胶加热可以使得光刻胶改变颜色，即可以作为子像素单元，又可以作为黑色矩阵层。
故，本发明提供的彩膜基板的制备方法，具有较高的制备效率。
在一些可选的实施方式中，所述在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元，具体包括：
在所述衬底基板上设置所述光刻胶以形成光刻胶层；
采用第一掩模板对所述光刻胶层进行曝光、显影形成图案层，所述图案层包含多个阵列分布的开口区域以及用于形成多个所述第一子像素单元的条状保留区域；
对所述图案层除设定区域以外的区域进行加热，形成黑色矩阵层以及多个间隔分布的所述第一子像素单元，所述设定区域位于所述条状保留区域内且与形成的多个所述第一子像素单元所在区域重合。此步骤可以将黑色矩阵层和第一子像素单元同步完成。
在一些可选的实施方式中，所述第一掩模板包括：遮光区域和用于形成多个所述开口区域的透光区域。采用该掩模板形成的图案层包括多个阵列分布的开口区域，还包括条状保留区域。
在一些可选的实施方式中，所述对所述图案层除设定区域以外的区域进行加热具体包括：
采用加热层对所述图案层进行加热，所述加热层与所述设定区域对应的部分为绝热区。该绝热区可以为缺口，也可以设置有隔热层，这样不被加热层加热的部分任然保持原来的颜色，被加热层加热的部分变为黑色，可以形成黑色矩阵层。
在一些可选的实施方式中，所述在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元，具体包括：
在所述衬底基板设置所述光刻胶以形成第一光刻胶层；
采用第二掩膜板对所述第一光刻胶层进行曝光、显影形成与黑色矩阵层形状相同的图案层；
对所述图案层进行加热形成黑色矩阵层；
在所述黑色矩阵层上设置所述光刻胶以形成第二光刻胶层，采用第三掩模板对所述第二光刻胶层进行曝光、显影形成多个所述第一子像素单元。此步骤可以将黑色矩阵层和第一子像素单元分步完成，但不需要更换胶和清洗管路。
在一些可选的实施方式中，所述第一子像素单元的颜色为黄色，所述彩膜基板的制备方法还包括：形成多个第二子像素单元、多个第三子像素单元以及多个第四子像素单元。
在一些可选的实施方式中，所述光刻胶的材料包括：
20～50质量份的树脂；
10～30质量份的活性稀释剂；
20～40质量份的溶剂；
10～25质量份的不可逆温变颜料，其中：所述不可逆温变颜料为：
(NH4)3PO4·12MoO3；
1～5质量份的光引发剂；
2～8质量份的助剂。此种材料形成的光刻胶可以加热后由黄色变为黑色
在一些可选的实施方式中，所述光刻胶的透过率为20.1％～40.2％。
本发明还提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板、位于所述衬底基板上的黑色矩阵层以及填充于所述黑色矩阵层的开口区域内的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多种颜色的子像素单元；所述黑色矩阵层和任意一种颜色的子像素单元的形成材料相同，所述形成材料包括不可逆温变颜料，所述形成材料受热后变成黑色。
本发明还提供了一种显示面板，包括上述所述的彩膜基板。
附图说明
图1为本发明实施例提供的彩膜基板的第一种制备方法流程图；
图2为本发明实施例提供的彩膜基板的第二种制备方法流程图；
图3为本发明实施例提供的采用第一掩模板对光刻胶层进行曝光、显影形成的图案层；
图4为本发明实施例提供的第一子像素单元和黑色矩阵层形成后的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第一掩模板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的加热层的第一种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的彩膜基板的第三种制备方法流程图；
图8为本发明实施例提供的采用第二掩模板对光刻胶层进行曝光、显影形成的图案层；
图9为图8所示的图案层加热后的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的加热层的第二种结构示意图；
图11为本发明实施例提供的第三掩模板的结构示意图。
附图标记：
1-开口区域 2-条状保留区域
3-第一子像素单元 4-黑色矩阵层
51-遮光区域 52-透光区域
6-绝热区
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种彩膜基板的制备方法，包括：
步骤S101：提供一衬底基板；
步骤S102：在衬底基板上形成黑色矩阵层4和多个第一子像素单元3，其中黑色矩阵层4和多个第一子像素单元3采用相同材料的光刻胶制备而成，光刻胶的材料包括不可逆温变颜料，光刻胶受热后变成黑色，光刻胶未变色前的颜色与第一子像素单元3的颜色相同。
本发明提供了一种彩膜基板的制备方法，通过将黑色矩阵层4和一子像素单元采用相同材料的光刻胶形成，可以节省一次清洗输送管路和切换光刻胶的步骤，通过对光刻胶加热可以使得光刻胶改变颜色，即可以作为子像素单元，又可以作为黑色矩阵层4。
故，本发明提供的彩膜基板的制备方法，具有较高的制备效率。
上述第一子像素单元3和黑色矩阵层4的具体制备过程有多种：
一种可选的实施方式中，如图2所示，本发明实施例提供的彩膜基板的制备方法包括：步骤S201：提供一衬底基板，与图1所示步骤相比，步骤S102中：在衬底基板上形成黑色矩阵层4和多个第一子像素单元3，具体包括：
步骤S202：在衬底基板上设置光刻胶形成光刻胶层；
步骤S203：采用第一掩模板对光刻胶层进行曝光、显影形成图案层，图案层包含多个阵列分布的开口区域1以及用于形成多个第一子像素单元3的条状保留区2域；形成的图案层的具体形状如图3所示。
步骤S204：对图案层除设定区域21以外的区域进行加热，形成黑色矩阵层4以及多个间隔分布的第一子像素单元3，设定区域21位于条状保留区2域内且与形成的多个第一子像素单元3所在区域重合。此步骤完成后形成的结构如图4所示。
通常在提供一衬底基板后，一般会在衬底基板上形成电极层，然后再依次完成步骤S202、步骤S203、步骤S204，步骤S204完成后，可以在其它开口区域1内形成其它颜色的子像素单元，然后在制备配向层、隔垫物等。
为了形成如图3所示的图案层，如图5所示，第一掩模板包括：遮光区域51和用于形成多个开口区域1的透光区域52。采用该掩模板形成的图案层包括多个阵列分布的开口区域1，还包括条状保留区域。
上述对图案层进行加热可以采用多种方式，例如：电阻丝加热、液体加热等，本发明提供的一可选的实施方式中：上述步骤S204中：对图案层除设定区域21以外的区域进行加热具体包括：
采用加热层对图案层进行加热，如图6所示，加热层与设定区域21对应的部分为绝热区6。该绝热区6可以为缺口，也可以设置有隔热层，这样不被加热层加热的部分任然保持原来的颜色，被加热层加热的部分变为黑色，可以形成黑色矩阵层4。
另一种可选的实施方式中，如图7所示，本发明实施例提供的彩膜基板的制备方法包括：步骤S701：提供一衬底基板，与图1所示步骤相比，步骤S102：在衬底基板上形成黑色矩阵层4和多个第一子像素单元3，具体包括：
步骤S702：在衬底基板上设置光刻胶以形成第一光刻胶层；
步骤S703：采用第二掩膜板对第一光刻胶层进行曝光、显影形成与黑色矩阵层4形状相同的图案层；形成的图案层的形状如图8所示。
步骤S704：对图案层进行加热形成黑色矩阵层4；形成的结构如图9所示。
步骤S705：在黑色矩阵层4上设置光刻胶形成第二光刻胶层，采用第三掩模板对第二光刻胶层进行曝光、显影形成多个第一子像素单元3。此步骤可以将黑色矩阵层4和第一子像素单元3分步完成，但不需要更换胶和清洗管路。
通常在提供一衬底基板后，一般会在衬底基板上形成电极层，然后再依次完成步骤S702、步骤S703、步骤S704、步骤S705，步骤S705完成后，可以在其它开口区域1内形成其它颜色的子像素单元，然后在制备配向层、隔垫物等。
上述对加热层进行加热可以采用多种方式，例如：电阻丝加热、液体加热等，本发明提供的一可选的实施方式中：上述步骤S704中：对图案层进行加热形成黑色矩阵层4具体包括：
采用加热层对图案层进行加热，如图10所示，加热层与开口区域1对应的部分为绝热区6。该绝热区6可以为缺口，也可以设置有隔热层，这样不被加热层加热的部分任然保持原来的颜色，被加热层加热的部分变为黑色，可以形成黑色矩阵层4。
为了形成如图8所示的图案层，如图11所示，第二掩模板包括：遮光区域51和用于形成多个开口区域1的透光区域52，此结构与现有技术中制备黑色矩阵层4的掩模板相同；和/或，
第三掩模板包括：遮光区域51和用于形成多个第一子像素单元3的条状透光区域52。
上述第一子像素单元3的颜色可以为红色、绿色、蓝色或者黄色，本发明提供的一可选的实施方式中，第一子像素单元3的颜色为黄色，彩膜基板的制备方法还包括：形成多个第二子像素单元、多个第三子像素单元以及多个第四子像素单元。
可选的，光刻胶的材料包括：
20～50质量份的树脂；
10～30质量份的活性稀释剂；
20～40质量份的溶剂；
10～25质量份的不可逆温变颜料，其中：不可逆温变颜料为：磷钼酸铵
(NH4)3PO4·12MoO3；
1～5质量份的光引发剂；
2～8质量份的助剂。此种材料形成的光刻胶可以加热后由黄色变为黑色。
活性稀释剂主要是指含有环氧基团的低分子量环氧化合物。它们可以参加环氧树脂的固化反应，成为环氧树脂固化物的交联网络结构的一部分。光引发剂(photoinitiator)又称光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent)，是一类能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。
可选的，上述活性稀释剂可以为三缩丙二醇二丙烯酸酯、苯基缩水甘油酯。上述助剂包括消泡剂、流平剂。消泡剂可以为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，流平剂可以为丙烯酸酯共聚合物、有机硅改性丙烯酸物。
采用上述材料的光刻胶，光刻胶的透过率为20.1％～40.2％。例如：透过率可以为20.1％、20.5％、25％、28％、35％、40％、40.3％等，这里就不再一一赘述。
上述光刻胶中各组成成份具体可以有多种：例如：一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；30质量份的活性稀释剂；20质量份的溶剂；20质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。另一种光刻胶可以包括：30质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；40质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。再一种光刻胶可以包括：50质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；20质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。又一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；20质量份的活性稀释剂；41质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；1质量份的光引发剂；8质量份的助剂。又一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；40质量份的溶剂；25质量份的不可逆温变颜料；3质量份的光引发剂；2质量份的助剂。
本发明还提供了一种显示面板的制备方法，包括：上述任一项所述的彩膜基板的制备方法。由于上述彩膜基板的制备方法，可以节省一次清洗输送管路和切换光刻胶的步骤，具有较高的制备效率，故本发明提供的显示面板的制备方法，也具有较高的制备效率。
本发明还提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板、位于衬底基板上的黑色矩阵层以及填充于黑色矩阵层的开口区域内的彩色滤光层，彩色滤光层包括多种颜色的子像素单元；黑色矩阵层和任意一种颜色的子像素单元的形成材料相同，形成材料包括不可逆温变颜料，形成材料受热后变成黑色。
光刻胶的材料包括：
20～50质量份的树脂；
10～30质量份的活性稀释剂；
20～40质量份的溶剂；
10～25质量份的不可逆温变颜料，其中：不可逆温变颜料为：
(NH4)3PO4·12MoO3；
1～5质量份的光引发剂；
2～8质量份的助剂。此种材料形成的光刻胶可以加热后由黄色变为黑色。
活性稀释剂主要是指含有环氧基团的低分子量环氧化合物。它们可以参加环氧树脂的固化反应，成为环氧树脂固化物的交联网络结构的一部分。光引发剂(photoinitiator)又称光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent)，是一类能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。
可选的，上述活性稀释剂可以为三缩丙二醇二丙烯酸酯、苯基缩水甘油酯。上述助剂包括消泡剂、流平剂。消泡剂可以为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，流平剂可以为丙烯酸酯共聚合物、有机硅改性丙烯酸物。
采用上述材料的光刻胶，光刻胶透过率为20.1％～40.2％。
上述光刻胶中各组成成份具体可以有多种：例如：一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；30质量份的活性稀释剂；20质量份的溶剂；20质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。另一种光刻胶可以包括：30质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；40质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。再一种光刻胶可以包括：50质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；20质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；5质量份的光引发剂；5质量份的助剂。又一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；20质量份的活性稀释剂；41质量份的溶剂；10质量份的不可逆温变颜料；1质量份的光引发剂；8质量份的助剂。又一种光刻胶可以包括：20质量份的树脂；10质量份的活性稀释剂；40质量份的溶剂；25质量份的不可逆温变颜料；3质量份的光引发剂；2质量份的助剂。
本发明还提供了一种显示面板，包括上述所述的彩膜基板。该显示面板可以为手机、电脑等具有显示的设备。
显然，本领域的技术人员可以对本发明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 (10)

1.一种彩膜基板的制备方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个第一子像素单元，其特征在于，所述黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元采用相同材料的光刻胶制备而成，所述光刻胶的材料包括不可逆温变颜料，所述光刻胶受热后变成黑色，所述光刻胶未变色前的颜色与所述第一子像素单元的颜色相同。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元，具体包括：
在所述衬底基板上设置所述光刻胶以形成光刻胶层；
采用第一掩模板对所述光刻胶层进行曝光、显影形成图案层，所述图案层包含多个阵列分布的开口区域以及用于形成多个所述第一子像素单元的条状保留区域；
对所述图案层除设定区域以外的区域进行加热，形成黑色矩阵层以及多个间隔分布的所述第一子像素单元，所述设定区域位于所述条状保留区域内且与形成的多个所述第一子像素单元所在区域重合。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述第一掩模板包括：遮光区域和用于形成多个所述开口区域的透光区域。
4.根据权利要求2所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述对所述图案层除设定区域以外的区域进行加热具体包括：
采用加热层对所述图案层进行加热，所述加热层与所述设定区域对应的部分为绝热区。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底基板上形成黑色矩阵层和多个所述第一子像素单元，具体包括：
在所述衬底基板上设置所述光刻胶以形成第一光刻胶层；
采用第二掩膜板对所述第一光刻胶层进行曝光、显影形成与黑色矩阵层形状相同的图案层；
对所述图案层进行加热形成黑色矩阵层；
在所述黑色矩阵层上设置所述光刻胶以形成第二光刻胶层，采用第三掩模板对所述第二光刻胶层进行曝光、显影形成多个所述第一子像素单元。
6.根据权利要求1～5任一项所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述第一子像素单元的颜色为黄色，所述彩膜基板的制备方法还包括：形成多个第二子像素单元、多个第三子像素单元以及多个第四子像素单元。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述光刻胶的材料包括：
20～50质量份的树脂；
10～30质量份的活性稀释剂；
20～40质量份的溶剂；
10～25质量份的不可逆温变颜料，其中：所述不可逆温变颜料为：
(NH4)3PO4·12MoO3；
1～5质量份的光引发剂；
2～8质量份的助剂。
8.根据权利要求7所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于，所述光刻胶的透过率为20.1％～40.2％。
9.一种彩膜基板，包括：衬底基板、位于所述衬底基板上的黑色矩阵层以及填充于所述黑色矩阵层的开口区域内的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多种颜色的子像素单元；其特征在于，所述黑色矩阵层和任意一种颜色的子像素单元的形成材料相同，所述形成材料包括不可逆温变颜料，所述形成材料受热后变成黑色。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求9所述的彩膜基板。
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