CN107436504B - 彩膜基板、显示面板、显示装置及彩膜基板的制备方法 - Google Patents

彩膜基板、显示面板、显示装置及彩膜基板的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种彩膜基板，其包括基板、设置于所述基板上的多个黑矩阵以及多个彩色滤光层、覆盖所述多个黑矩阵以及多个彩色滤光层的绝缘保护层、以及一配向膜，所述彩膜基板定义有一显示区以及围绕显示区的非显示区，所述绝缘保护层对应非显示区的位置开设有一贯穿所述绝缘保护层的孔洞，该孔洞具有一相对更靠近显示区的孔侧壁，该孔侧壁为阶梯状；所述配向膜包括边缘部，所述边缘部位于所述孔洞中并沿所述孔侧壁延伸。本发明还提供包括上述彩膜基板的显示面板、显示装置及制备方法。

Description

彩膜基板、显示面板、显示装置及彩膜基板的制备方法
技术领域
本发明属于显示领域，具体涉及一种彩膜基板及其制备方法、以及应用该彩膜基板的液晶显示面板和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示器具有体积薄、重量轻、画面品质优异、功耗低、寿命长、数字化和无辐射等优点，这使其在各种大、中、小尺寸的电子产品上都得到广泛应用。而窄边框技术是液晶显示器目前的发展趋势。液晶显示器通常包括一液晶显示面板和一背光模组。如图1所示，液晶显示面板1包括间隔设置的彩膜基板11和阵列基板12。该彩膜基板11和阵列基板12间设置有液晶材料13，并通过一封框胶15将液晶材料13密封于该彩膜基板11与该阵列基板之间。该彩膜基板11通常包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的彩膜、黑矩阵、公共电极等结构(图中未示出)。该液晶显示面板1还包括二配向膜14，用于使液晶材料13分子以特定方向排列。该二配向膜14分别位于彩膜基板11和阵列基板12朝向液晶材料13的表面。
目前，配向膜14主要通过印刷法和喷墨法制备，即将配向膜液通过印刷或喷墨的方法施加在基板上，之后使配向膜液固化形成配向膜14。受配向膜液的张力、粘性以及印刷板的作用影响，配向膜液在固化前通常会向边缘聚集，从而导致配向膜14边缘处的配向膜液较多，形成凸起的Haro区(即配向膜厚度较大的区域)211，Haro区211处配向膜14的厚度通常为配向膜14中部厚度(即配向膜正常区域的厚度)的1倍至2倍之间。由于配向膜14之Haro区211的厚度较大，故其会改变位于该位置处液晶层的厚度，进而影响显示效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种配向膜厚度较为均一的彩膜基板及应用该彩膜基板的液晶显示面板和液晶显示装置。一种彩膜基板，其包括基板、设置于所述基板上的多个黑矩阵以及多个彩色滤光层、覆盖所述多个黑矩阵以及多个彩色滤光层的绝缘保护层、以及一配向膜，所述彩膜基板定义有一显示区以及围绕显示区的非显示区，所述基板位于所述非显示区的位置被黑矩阵覆盖，所述绝缘保护层对应非显示区的位置开设有一贯穿所述绝缘保护层的孔洞，该孔洞具有一相对更靠近显示区的孔侧壁，该孔侧壁为阶梯状，且该阶梯状为沿远离基板的方向逐级向显示区缩进；所述配向膜包括覆盖并形成于所述绝缘保护层上的中间部以及由中间部延伸且围绕中间部的边缘部，所述边缘部位于所述孔洞中并沿所述孔侧壁延伸。
一种应用上述彩膜基板的液晶显示面板，该液晶显示面板还包括阵列基板、液晶层，所述彩膜基板及所述阵列基板二者的边缘处设置封框胶以将二者结合于一体，所述液晶层被密封于彩膜基板与阵列基板之间。
一种彩膜基板的制备方法，其包括如下步骤：
提供基板，该基板定义有显示区及围绕该显示区的非显示区；
在所述基板形成多个黑矩阵，其中基板对应非显示区的区域被黑矩阵覆盖；
在所述基板上形成位于黑矩阵之间的多个彩色滤光层以及位于非显示区的黑矩阵上的介质层；
在所述多个黑矩阵、多个彩色滤光层、介质层上形成绝缘保护层；
在绝缘保护层上开设贯穿所述绝缘保护层的一孔洞，所述孔洞具有相对的二孔侧壁，其中更靠近显示区的孔侧壁为阶梯状；
在绝缘保护层上及孔洞中形成配向膜，所述配向膜的边缘部沿所述阶梯状的孔侧壁延伸。
通过在所述绝缘保护层中开设孔洞，该孔洞具有阶梯状的孔侧壁，制备过程中配向膜液沿阶梯状的孔侧壁流入该孔洞内，可使配向膜之边缘部沿阶梯状的孔侧壁延伸，使得配向膜的整体厚度均匀，避免配向膜之边缘部厚度过大，进而利于利于实现液晶显示面板的窄边框设计。
附图说明
图1是现有技术的液晶显示面板的剖面示意图。
图2是本发明较佳实施例的彩膜基板的剖面示意图。
图3是本发明一变更实施例的彩膜基板的剖面示意图。
图4是本发明较佳实施例的液晶显示面板的剖面示意图。
图5是本发明较佳实施例的液晶显示装置的剖面示意图。
主要元件符号说明
液晶显示面板 1、100
显示区 40
非显示区 41
彩膜基板 11、31
阵列基板 12
液晶层 13
配向膜 14、35
Haro区 141
中间部 351
边缘部 353
封框胶 15、38
黑矩阵 32
彩色滤光层 33
绝缘保护层 34
介质层 50
孔洞 341
孔侧壁 343
液晶显示装置 200
背光模组 210
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图2，本发明较佳实施例的彩膜基板3包括基板31和设置于所述基板31上的多个黑矩阵32、多个彩色滤光层33、一绝缘保护层34以及一配向膜35。图2中仅示出一个黑矩阵32和一个彩色滤光层33。
本实施例中，所述基板31的材质为玻璃。
所述彩膜基板3定义有显示区40及围绕显示区40的非显示区41。
所述彩色滤光层33包括间隔设置在所述基板31上的红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层，所述红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层分别传播特定范围波长的光，因而得以显示彩色光。所述每一黑矩阵32形成于任意相邻的二彩色滤光层33（为不同颜色的彩色滤光层）之间，以吸收相邻彩色滤光层33的临界光，防止色彩对比恶化。另外，所述基板31对应非显示区41的位置对应设置黑矩阵32，以达到遮蔽光线的效果。
所述非显示区41处的黑矩阵32上还对应设置有一介质层50。介质层50部分覆盖非显示区41处的黑矩阵32。本实施例中，所述介质层50为上述三种颜色的滤光层中的任意一种。
所述绝缘保护层34覆盖并形成于所述多个黑矩阵32和多个彩色滤光层33上，且所述绝缘保护层34覆盖所述介质层50。所述绝缘保护层34对应非显示区41的位置开设有一贯穿所述绝缘保护层34的孔洞341，使所述介质层50相对所述绝缘保护层34部分露出。本实施例中，所述孔洞341延伸并环绕所述显示区40。
所述绝缘保护层34的材质可为本领域常规使用的各种绝缘材料。
所述孔洞341具有相对的二孔侧壁343，其中更靠近显示区40的孔侧壁343成阶梯状，该阶梯状的孔侧壁343由所述介质层50与所述绝缘保护层34配合形成。所述介质层50远离显示区40的一端未被所述绝缘保护层34所覆盖，即所述所述绝缘保护层34邻近显示区40一侧的边缘相对介质层50朝显示区40缩进。本实施例中，所述介质层50的主要作用是用于与所述绝缘保护层34配合形成一阶梯状的台阶。
所述配向膜35包括覆盖并形成于所述绝缘保护层34上的中间部351以及由中间部351延伸且围绕中间部351的边缘部353。本实施例中，所述中间部351主要位于显示区40，所述中间部351部分位于非显示区41。所述边缘部353位于所述孔洞341中，其沿所述阶梯状的孔侧壁343延伸至孔洞341内的黑矩阵32上。所述边缘部353呈阶梯状。所述边缘部353位于非显示区41。
所述彩膜基板3还包括封框胶38，所述封框胶38设置于所述彩膜基板3的非显示区41，其形成在绝缘保护层34上并填充覆盖所述孔洞341且至少覆盖边缘部353。本实施例中，封框胶38覆盖边缘部353以及部分中间部351。
可以理解的，请参阅图3，在其他的变更实施方式中，所述彩膜基板4也可不设置所述介质层50，即所述阶梯状的孔侧壁343仅由绝缘保护层34形成，且该阶梯状为沿远离基板31的方向逐级向显示区40缩进。
可以理解的，所述彩膜基板3还可进一步包括本领域常规的其他元件（如公共电极），在此不进行赘述。
上述彩膜基板3的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1：提供基板31，该基板31定义有该显示区40及围绕显示区40的非显示区41；
步骤S2：在所述基板31上形成多个黑矩阵32，其中基板31对应非显示区41的区域被黑矩阵32覆盖；
步骤S3：在所述基板31形成位于黑矩阵32之间的多个彩色滤光层33以及位于非显示区41的黑矩阵31上的介质层50；
步骤S4：在所述多个黑矩阵32、多个彩色滤光层33上形成绝缘保护层34，所述绝缘保护层34覆盖所述介质层50，且绝缘保护层34的厚度大于介质层50的厚度，使得对应介质层50处的绝缘保护层34不会形成凸台，即绝缘保护层34远离基板31的表面基本为平面；
步骤S5：在绝缘保护层34上开设贯穿所述绝缘保护层34的一孔洞341，所述孔洞341具有相对的二孔侧壁343，其中更靠近显示区40的孔侧壁343为阶梯状的；
步骤S6：在绝缘保护层34上及孔洞341中形成配向膜35，所述配向膜35的边缘部353位于孔洞341中并沿所述阶梯状的孔侧壁343延伸。
所述步骤步骤S3中，所述介质层50为一彩色滤光层，其可与所述多个彩色滤光层33同时形成。介质层50的主要作用是用于在绝缘保护层34下面形成一台阶，使得其上方的绝缘保护层34被部分去除时与剩下的上方的绝缘保护层34配合形成所述呈阶梯状的孔侧壁343。
所述步骤步骤S5中，所述形成孔洞341的方法可采用光蚀刻技术。光蚀刻的过程可使用灰阶曝光技术，以在相应部分减薄这些膜层（如绝缘保护层34）的厚度，以形成孔侧壁343呈阶梯状的孔洞341。也可通过使用多个掩膜对相应的膜层绝缘保护层34进行多次光蚀刻（即套刻技术）来形成上述孔洞341。
通过在所述绝缘保护层34中开设孔洞341，该孔洞341具有阶梯状的孔侧壁343，制备过程中配向膜液沿阶梯状的孔侧壁343流入该孔洞341内，可使配向膜35之边缘部353沿阶梯状的孔侧壁343延伸，使得配向膜35的整体厚度均匀，避免配向膜35之边缘部353厚度过大，进而利于实现液晶显示面板的窄边框设计。
请参阅图4，本发明还保护应用所述彩膜基板3的液晶显示面板100。所述液晶显示面板100除了包括上述的彩膜基板3以外，还包括一阵列基板5、液晶层7，所述彩膜基板3及所述阵列基板12二者的边缘处设置所述封框胶38以将二者结合于一体。所述液晶层7被密封于彩膜基板3与阵列基板5之间。
对应所述彩膜基板3的显示区40及非显示区41，所述液晶显示面板100定义有显示区40及非显示区41。
可以理解的，所述彩膜基板3也可被另一实施例的彩膜基板4所替换。
可以理解的，所述阵列基板5上还对应设置有另一配向膜（图未示），所述阵列基板5对应非显示区41的位置（如绝缘层、半导体层、或平坦化层）也可对应设置凹槽（图未示）容置所述配向膜之边缘。
请参阅图5，本发明还保护应用上述的液晶显示面板100的液晶显示装置200。所述液晶显示装置200除了包括上述的液晶显示面板100，还包括一背光模组210。所述液晶显示面板100除了包括上述的彩膜基板3以外，还包括一阵列基板5、液晶层7，所述彩膜基板3及所述阵列基板12二者的边缘处设置所述封框胶38以将二者结合于一体。所述液晶层7被密封于彩膜基板3与阵列基板5之间。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种彩膜基板，其包括基板、设置于所述基板上的多个黑矩阵以及多个彩色滤光层、覆盖所述多个黑矩阵以及多个彩色滤光层的绝缘保护层、以及一配向膜，所述彩膜基板定义有一显示区以及围绕显示区的非显示区，所述基板位于所述非显示区的位置被黑矩阵覆盖，其特征在于：所述绝缘保护层对应非显示区的位置开设有一贯穿所述绝缘保护层的孔洞，该孔洞具有一相对更靠近显示区的孔侧壁，该孔侧壁为阶梯状，且该阶梯状为沿远离基板的方向逐级向显示区缩进；所述配向膜包括覆盖并形成于所述绝缘保护层上的中间部以及由中间部延伸且围绕中间部的边缘部，所述边缘部位于所述孔洞中并沿所述孔侧壁延伸。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述非显示区的黑矩阵上形成有一介质层被所述绝缘保护层部分覆盖，所述绝缘保护层邻近显示区一侧的边缘相对介质层朝所述显示区缩进，所述介质层与所述绝缘保护层配合形成所述阶梯状的孔侧壁。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于：所述介质层为一彩色滤光层。
4.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述孔侧壁由绝缘保护层形成。
5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述边缘部呈阶梯状。
6.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于：所述彩膜基板还包括封框胶，所述封框胶设置于所述彩膜基板的非显示区，且封框胶形成在绝缘保护层上并填充覆盖所述孔洞。
7.一种应用权利要求1-6中任意一项所述彩膜基板的液晶显示面板，该液晶显示面板还包括阵列基板、液晶层，所述彩膜基板及所述阵列基板二者的边缘处设置封框胶以将二者结合于一体，所述液晶层被密封于彩膜基板与阵列基板之间。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于：所述阵列基板上还对应设置有另一配向膜，所述阵列基板对应非显示区的位置对应设置孔洞容置其配向膜之边缘。
9.一种应用权利要求1-6中任意一项所述彩膜基板的液晶显示装置。
10.一种彩膜基板的制备方法，其包括如下步骤：
提供基板，该基板定义有显示区及围绕该显示区的非显示区；
在所述基板形成多个黑矩阵，其中基板对应非显示区的区域被黑矩阵覆盖；
在所述基板上形成位于黑矩阵之间的多个彩色滤光层以及位于非显示区的黑矩阵上的介质层；
在所述多个黑矩阵、多个彩色滤光层、介质层上形成绝缘保护层；
在绝缘保护层上开设贯穿所述绝缘保护层的一孔洞，所述孔洞具有相对的二孔侧壁，其中更靠近显示区的孔侧壁为阶梯状；
在绝缘保护层上及孔洞中形成配向膜，所述配向膜的边缘部沿所述阶梯状的孔侧壁延伸。
11.如权利要求10所述的彩膜基板的制备方法，其特征在于：所述介质层为一彩色滤光层，其与所述多个彩色滤光层同时形成。
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