CN107765475A - 彩膜基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种彩膜基板和显示装置。彩膜基板包含衬底基板；黑矩阵；第一色阻；平坦层，所述平坦层位于所述衬底基板和所述黑矩阵之间并且具有开口；和第一色偏补偿层，所述第一色偏补偿层位于平坦层的开口中，其中第一色的光在与所述衬底基板的垂直方向偏离角度α的方向上通过所述第一色阻，所述第一色偏补偿层将通过所述第一色阻的第一色的光至少部分地转变成第二色的光或第三色的光，其中所述第一色的光的波长长于所述第二色的光的波长，并且所述第二色的光的波长长于所述第三色的光的波长，其中角度α大于或等于0度并且小于90度。由此，可以降低左右视角的色偏。

Description

彩膜基板和显示装置
技术领域
本公开涉及显示领域。具体地，本公开涉及一种彩膜基板和显示装置。
背景技术
包含具有三色阻的彩膜基板的显示器产品一般存在左右视角有色偏的问题。例如，在包含具有RGB色阻的彩膜基板的显示器产品一般存在左右视角偏红的色偏问题。
发明内容
因此，需要提供一种可以降低左右视角色偏的彩膜基板和显示装置。
在一个方面，本公开提供一种彩膜基板，包括：
衬底基板，
黑矩阵，所述黑矩阵包括沿第一方向的多条第一黑矩阵条和沿第二方向的多条第二黑矩阵条，所述多条第一黑矩阵条和所述多条第二黑矩阵条交错构成矩阵式排布的多个网格区域，其中所述多个网格区域至少包括第一网格区域；
第一色阻，所述第一色阻位于所述第一网格区域内；
平坦层，所述平坦层位于所述衬底基板和所述黑矩阵之间并且具有开口，和
第一色偏补偿层，所述第一色偏补偿层位于所述平坦层的开口中，其中第一色的光在与所述衬底基板的垂直方向偏离角度α的方向上通过所述第一色阻，所述第一色偏补偿层将通过所述第一色阻的第一色的光至少部分地转变成第二色的光或第三色的光，其中所述第一色的光的波长长于所述第二色的光的波长，并且所述第二色的光的波长长于所述第三色的光的波长，角度α大于或等于0度并且小于90度。
在一个实施方案中，所述开口与所述第一色阻一一对应；所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第一色阻在所述衬底基板上的正投影；并且由构成所述第一网格区域的两个第一黑矩阵条和两个第二黑矩阵条形成的投影区域在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影。
在另一个实施方案中，所述第一色偏补偿层的厚度为1mm至5mm。
在另一个实施方案中，所述彩膜基板还包含第二色阻和第三色阻，其中所述多个网格区域还包括第二网格区域和第三网格区域，并且所述第二色阻位于所述第二网格区域内，且所述第三色阻位于所述第三网格区域内；并且
所述开口与选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的一个色阻相邻的所述第二黑矩阵条一一对应，并且所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影被选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的所述一个色阻相邻的所述第二黑矩阵条在所述衬底基板上的正投影覆盖。
在另一个实施方案中，所述第一色偏补偿层包含光致各向同性变色材料，所述光致各向同性变色材料受第一色的光激发产生光致变色效应，通过所述光致各向同性变色材料后将第一色的光转化成第二色的光或第三色的光。
在另一个实施方案中，所述光致各向同性变色材料包括MoO3。
在另一个实施方案中，所述第一色偏补偿层包含光致各向异性变色材料，其中随着角度α增大，所述第一色的光被所述光致各向异性变色材料转变成的第二色的光或第三色的光增加。
在另一个实施方案中，所述光致各向异性变色材料选自由以下材料组成的组：二芳基乙烯、吡咯俘精酸酐或它们的混合物。
在另一个实施方案中，所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影与选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的所述一个色阻在所述衬底基板上的正投影之间的距离大于7μm。
在另一个实施方案中，所述开口沿列方向上的长度大于或等于所述第一色阻沿列方向上的长度。
在另一个实施方案中，所述开口为楔形开口，并且所述楔形开口的底部宽度为10μm以上，并且所述楔形开口的开口宽度为15μm以上。
在另一个实施方案中，所述彩膜基板还包括位于所述第一色阻和所述第一色偏补偿层之间的第一绝缘层，其中所述第一绝缘层的厚度为0.4μm至1.0μm。
在另一个实施方案中，所述平坦层的厚度为1mm至5mm。
在另一个实施方案中，所述彩膜基板还包括位于所述平坦层的开口底部和所述第一色偏补偿层之间的第二绝缘层，其中所述第二绝缘层的厚度为0.4μm至1.0μm。
在另一个方面，本公开提供一种显示装置，包含根据上面任何一项所述的彩膜基板。
采用本公开的彩膜基板和显示装置，通过将第一色偏补偿层位于衬底基板和第一色阻之间，用于将在与所述衬底基板的垂直方向偏离角度α的方向上通过所述第一色阻的第一色的光至少部分地转变成第二色的光或第三色的光，其中所述第一色的光的波长长于所述第二色的光的波长，并且所述第二色的光的波长长于所述第三色的光的波长，其中角度α大于或等于0度并且小于90度。由此，可以降低左右视角的色偏。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的示例性实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示例性地表示黑矩阵的局部示意图。
图2是示例性地表示根据本公开的一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图。
图3是示例性地表示图2所示的彩膜基板的黑矩阵的第一黑矩阵条和第二黑矩阵条、红色色阻与红色色偏补偿层的位置和大小关系的透示示意图。
图4是根据本公开的另一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图。
图5是根据本公开的再一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图。
图6是根据本公开的又一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开的具体实施方案，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案和/或实施例仅仅是本公开一部分实施方案和/或实施例，而不是全部的实施方案和/或实施例。基于本公开中的实施方案和/或实施例，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方案和/或所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
在下面的描述，以彩膜基板包含红色(R)色阻、绿色(G)色阻和蓝色(B)色阻为例进行说明，即，第一色可以是红色，第二色可以是绿色，并且第三色可以是蓝色。第一色的光可以是红光，第二色的光可以是绿光，并且第三色的光可以是蓝光。但本公开不限于此。例如，也存在RGBY(红/绿/蓝/黄)、RGBW(红/绿/蓝/白)等其它混色方案。本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下，可将本公开的技术方案用于其它混色方案，这都属于本公开保护的范围。
在本公开中，如果没有具体指明，层和膜可以互换地使用。本公开中，所有数值特征都指在测量的误差范围之内，例如在所限定的数值的±10％之内，或±5％之内，或±1％之内。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”和“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开中，术语“在......上形成”或“在......上涂布或沉积”中的“在......上”可以包括“在......整个表面上”或“在......部分表面上”。在本公开中，开口可以包括孔。
在本公开的一个方面，可以提供一种彩膜基板，包括：
衬底基板，
黑矩阵，所述黑矩阵包括沿第一方向的多条第一黑矩阵条和沿第二方向的多条第二黑矩阵条，所述多条第一黑矩阵条和所述多条第二黑矩阵条交错构成矩阵式排布的多个网格区域，其中所述多个网格区域至少包括第一网格区域，所述第一方向和第二方向不同；
第一色阻，所述第一色阻位于所述第一网格区域内；
平坦层，所述平坦层位于所述衬底基板和所述黑矩阵之间并且具有开口，和
第一色偏补偿层，所述第一色偏补偿层位于所述平坦层的开口中，其中第一色的光在与所述衬底基板的垂直方向偏离角度α的方向上通过所述第一色阻，所述第一色偏补偿层将通过所述第一色阻的第一色的光至少部分地转变成第二色的光或第三色的光，其中所述第一色的光的波长长于所述第二色的光的波长，并且所述第二色的光的波长长于所述第三色的光的波长，其中角度α大于或等于0度并且小于90度。
图1是示例性地表示黑矩阵的局部示意图。
如图1所示，黑矩阵BM包括沿第一方向的多条第一黑矩阵条BM1和沿第二方向的多条第二黑矩阵条BM2。多条第一黑矩阵条BM1和多条第二黑矩阵条BM2交错构成矩阵式排布的多个网格区域。多个网格区域包括第一网格区域GR1、第二网格区域GR2和第三网格区域GR3。第一方向和第二方向是不同的方向。示例性的，第一方向可以为行方向，第二方向可以为列方向，本申请以第一方向和第二方向分别为行方向和列方向为例进行说明。
应当注意，下面的附图中，“上”和“下”是相对的。例如，按照工艺步骤，对于彩膜基板，在衬底基板上形成平坦层，但是，在图中，为了方便，使光出射的方向向上，因此显示的是衬底基板在平坦层上。因此，在图中，开口朝下。
图2是示例性地表示根据本公开的一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图，其中红色色偏补偿层在衬底基板上的正投影可以覆盖红色色阻在衬底基板上的正投影；并且由构成第一网格区域的两个第一黑矩阵条和两个第二黑矩阵条所围成的区域在衬底基板上的正投影覆盖所述红色色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影。图3是示例性地表示图2所示的彩膜基板的黑矩阵的第一黑矩阵条和第二黑矩阵条、红色色阻与红色色偏补偿层的位置和大小关系的透示示意图。图4是根据本公开的另一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图，其中开口与绿色色阻相邻的第二黑矩阵条一一对应，并且红色色偏补偿层在衬底基板上的正投影被绿色色阻相邻的第二黑矩阵条在衬底基板上的正投影覆盖。图5是根据本公开的再一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图，其中开口与蓝色色阻相邻的第二黑矩阵条一一对应，并且红色色偏补偿层在衬底基板上的正投影被蓝色色阻相邻的第二黑矩阵条在衬底基板上的正投影覆盖。图6是根据本公开的又一个实施例的彩膜基板和薄膜晶体管对盒后的显示装置的剖面示意图，其中开口与红色色阻相邻的第二黑矩阵条一一对应，并且红色色偏补偿层在衬底基板上的正投影被红色色阻相邻的第二黑矩阵条在衬底基板上的正投影覆盖。
如图2和图4至图6中所示，根据本公开的一个实施例的彩膜基板可以包括：衬底基板10、平坦层20和包括第二黑矩阵条BM2的黑矩阵BM。平坦层20位于黑矩阵BM和衬底基板10之间。彩膜基板还可以包括：红色色阻R、绿色色阻G和蓝色色阻B。红色色阻R位于图1的第一网格区域GR1内。绿色色阻G位于图1的第二网格区域GR2内。蓝色色阻B位于图1的第三网格区域GR3内。
平坦层20中形成有开口400(图3)、401(图4至图6)或402(图4至图6)。红色色偏补偿层40位于平坦层20的开口中。红光可以在与衬底基板10的垂直方向偏离角度α的方向上通过红色色阻R。红色色偏补偿层40可以将通过红色色阻R的红光至少部分地转变成绿光或蓝光。角度α可以大于或等于0度并且小于90度。
根据本公开的一个实施方案的彩膜基板还可以包括：位于红色色阻R和红色色偏补偿层40之间的第一绝缘层50。根据本公开的一个实施方案的彩膜基板还可以包括第二绝缘层30，第二绝缘层30形成于第一绝缘层50和红色色偏补偿层40上，且覆盖红色色偏补偿层40的部分填充与平坦层20的开口底部。
如图2和图4至图6中所示，根据本公开的一个实施方案的显示装置可以包括彩膜基板和阵列基板以及在它们之间的液晶层70。彩膜基板还可以包括液晶层70以及位于液晶层70和RGB色阻(红色色阻R、绿色色阻G和蓝色色阻B)之间的第一取向层60。阵列基板可以包含具有薄膜晶体管的阵列基板90、位于阵列基板90靠近液晶层70一例的第二取向层80和位于阵列基板90远离液晶层70的偏振层100。
如图3中所示，平坦层20中的开口400与红色色阻R一一对应。红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影可以覆盖红色色阻R在衬底基板10上的正投影。构成第一网格区域GR1的两个第一黑矩阵条BM1和两个第二黑矩阵条BM2所围成的区域在衬底基板10上的正投影可以覆盖红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影。在本公开中，“覆盖”可以包括“重合”。存在多个第一网格区域GR1，进而存在多个红色色阻R。开口400与红色色阻R一一对应表示对于一个红色色阻R，存在一个开口400。开口400在衬底基板10上的正投影可以覆盖红色色阻R在衬底基板10上的正投影。
多条第一黑矩阵条BM1和多条第二黑矩阵条BM2交错构成的矩阵式排布的多个网格区域可以是矩形或方形。因此，红色色阻R的形状可以是矩形或方形。对红色色偏补偿层40的形状没有特别限制，只要通过红色色阻R的光能够全部通过红色色偏补偿层40即可。例如，红色色偏补偿层40与红色色阻R的形状相同或几何相似，即，红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影可以覆盖红色色阻R在衬底基板10上的正投影。但是考虑到红色色偏补偿层40的光致各向变色材料的成本，红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影可以不用覆盖其他色阻在衬底基板10上的正投影或与其部分重叠，因为此材料仅能被红光激发。在根据本公开的一个实施例中，红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影可以与红色色阻R在衬底基板10上的正投影重合。
红色色偏补偿层40可以包含光致各向异性变色材料，其中随着角度α增加，红光被光致各向异性变色材料转变成的绿光或蓝光的那部分增加。光致各向异性变色材料可以选自由以下材料组成的组：二芳基乙烯、吡咯俘精酸酐或它们的混合物。红色色偏补偿层40的厚度不超过平坦层20的厚度，例如，可以为1mm至5mm，例如1.5mm至4.5mm，或约2mm至约4mm。
红色色偏补偿层40可以用光致各向异性变色材料和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在环己酮中的溶液涂布成膜，其中光致各向异性变色材料的浓度可以为0.05mol/L至3.0mol/L。PMMA的浓度可以根据PMMA的分子量以及溶解温度以及溶解时间而定。一般而言，可以将过量的PMMA加入到环己酮中进行溶解形成过饱和溶液。或者，PMMA摩尔浓度范围可以在1％至10％之间，例如在1.5％至5％之间。
红光在角度α为零(即，正视角)通过红色色偏补偿层40时不发生变色，即红色色偏补偿层40以透射红光为主；随着角度α增大，红光被转变成绿光或蓝光的比例增加，直到角度α接近90度时为最大值。在角度α接近90度时，红色色偏补偿层40中的各向异性变色材料对于红光的透过率最小，即与其他角度相比，红光被转变成绿光或蓝光的比例最大。从光通量的角度来看，正视角(α＝0度)下的红色光通量最大，而在侧视角下，由于红光被转变成绿光或蓝光，红色光通量随角度α的增加而减小。也就是说，相对于正视角而言，部分红光进行了蓝移，这种转换是一个渐变的过程。即，在正视角下不发生变色，而在角度α大于零(即，侧视角)下，光致各向异性变色材料将部分红光转变成绿光或蓝光，因此最终的效果相当于减弱或消除了红光在侧视角方向上的色偏。
如图4至6所示，平坦层20中的开口401，402与选自红色阻R、绿色阻G和蓝色阻B中的一个色阻相邻的第二黑矩阵条BM2一一对应。红色色偏补偿层在衬底基板10上的正投影被选自红色阻R、绿色阻G和蓝色阻B中的一个色阻相邻的第二黑矩阵条BM2在衬底基板10上的正投影覆盖。红色色偏补偿层40位于平坦层20中的开口401，402中。存在多个第一网格区域GR1、多个第二网格区域GR2和多个第三网格区域GR3，进而存在多个红色色阻R、多个绿色色阻G和多个蓝色色阻B。开口401，402与选自红色阻R、绿色阻G和蓝色阻B中的一个色阻相邻的第二黑矩阵条BM2一一对应表示对于一个与选自红色阻R、绿色阻G和蓝色阻B中的所述一个色阻相邻的第二黑矩阵条BM2，存在一个开口401或402。第二黑矩阵条BM2在衬底基板10上的正投影可以覆盖开口401或402在衬底基板10上的正投影。
考虑到工艺波动，红色色偏补偿层40在衬底基板10上的正投影与红色阻R、绿色阻G和蓝色阻B中的所述一个色阻在衬底基板10上的正投影之间的距离大于7μm。
红色色偏补偿层40可以包含光致各向同性变色材料。光致各向同性变色材料受红光激发产生光致变色效应，通过光致各向同性变色材料后将红光转化成绿光或蓝光。光致各向同性变色材料可以是MoO3。
红色色偏补偿层40可以包含光致各向异性变色材料。光致各向异性变色材料可以选自由以下材料组成的组：二芳基乙烯、吡咯俘精酸酐或它们的混合物。红色色偏补偿层40可以用光致各向异性变色材料和PMMA在环己酮中的溶液涂布成膜，其中光致各向异性变色材料的浓度可以为0.05mol/L至3.0mol/L。PMMA的浓度可以根据PMMA的分子量以及溶解温度以及溶解时间而定。一般而言，可以将过量的PMMA加入到环己酮中进行溶解形成过饱和溶液。或者，PMMA摩尔浓度范围可以在1％至10％之间，例如在1.5％至5％之间。
红光在角度α为零(即，正视角)不通过红色色偏补偿层40。随着角度α增大，红光通过红色色偏补偿层40并且被转变成绿光或蓝光的比例增加，直到角度α接近90度时为最大值。在角度α接近90度时，红色色偏补偿层40中的各向异性变色材料对于红光的透过率最小，即与其他角度相比，红光被转变成绿光或蓝光的比例最大。从光通量的角度来看，正视角(α＝0度)下的红色光通量最大，而在侧视角下，由于红光被转变成绿光或蓝光，红色光通量随角度α的增加而减小。也就是说，相对于正视角而言，部分红光进行了蓝移，这种转换是一个渐变的过程。即，在正视角下不发生变色，而在角度α大于零(即，侧视角)下，光致各向异性变色材料将部分红光转变成绿光或蓝光，因此最终的效果相当于减弱或消除了红光在侧视角方向上的色偏。
开口的深度可以为1mm至5mm，例如1.5mm至4.5mm，或2mm至4mm。由于红色色阻层的厚度为微米级，因此开口的深度较红色色阻层的厚度大得多，可以使较小角度α的红光通过开口中的红色色偏补偿层40进行光致变色。若开口深度较小，意味着只有较大角度α的光线能够通过光致变色材料进行色补偿。
如图4所示，红色色偏补偿层40可以位于平坦层20的开口中。开口与绿色色阻G相邻的第二黑矩阵条BM2一一对应。红色色偏补偿层在衬底基板10上的正投影被绿色色阻G相邻的第二黑矩阵条BM2在衬底基板10上的正投影覆盖。
开口可以包括与位于绿色色阻G与红色色阻R之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第一开口401，和与位于绿色色阻G与蓝色色阻B之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第二开口402。
第一开口401和第二开口402应当尽可能接近红色色阻R，以使较小角度α的红光通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。但是，考虑到工艺波动，第一开口401在衬底基板10上的正投影与红色色阻R在衬底基板10上的正投影之间的距离可以大于7μm，例如为7.5μm至20μm，例如约8μm至约16μm。第二开口402在衬底基板10上的正投影与蓝色色阻B在衬底基板10上的正投影之间的距离为大于约7μm，例如为约7.5μm至约20μm，例如约8μm至约16μm。
第一开口401和第二开口402沿列方向上的长度大于或等于红色色阻R沿列方向上的长度，使得以角度α的红光可以至少部分地或全部通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。
如图5所示，红色色偏补偿层40可以位于平坦层20的开口中。开口与蓝色色阻B相邻的第二黑矩阵条BM2一一对应。红色色偏补偿层在衬底基板10上的正投影被蓝色色阻B相邻的第二黑矩阵条BM2在衬底基板10上的正投影覆盖。
开口可以包括与位于蓝色色阻B与绿色色阻G之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第一开口401，和与位于蓝色色阻B与红色色阻R之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第二开口402。
第一开口401和第二开口402应当尽可能接近红色色阻R，以将使较小角度α的红光通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。但是，考虑到工艺波动，第一开口401在衬底基板10上的正投影与绿色色阻G在衬底基板10上的正投影之间的距离可以大于7μm，例如为7.5μm至20μm，例如8μm至16μm。第二开口402在衬底基板10上的正投影与红色色阻R在衬底基板10上的正投影之间的距离可以大于7μm，例如为7.5μm至20μm，例如8μm至16μm。
第一开口401和第二开口402沿列方向上的长度大于或等于红色色阻R沿列方向上的长度，使得以角度α的红光可以至少部分地或全部通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。
如图6所示，红色色偏补偿层40可以位于平坦层20的开口中。开口与红色色阻R相邻的第二黑矩阵条BM2一一对应。红色色偏补偿层在衬底基板10上的正投影被红色色阻R相邻的第二黑矩阵条BM2在衬底基板10上的正投影覆盖。
开口可以包括与位于红色色阻R与蓝色色阻B之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第一开口401，和与位于红色色阻R与绿色色阻G之间的第二黑矩阵条BM2一一对应的第二开口402。
第一开口401和第二开口402应当尽可能接近红色色阻R，以将使较小角度α的红光通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。但是，考虑到工艺波动，第一开口401在衬底基板10上的正投影与红色色阻R在衬底基板10上的正投影之间的距离可以大于7μm，例如为7.5μm至20μm，例如8μm至16μm。第二开口402在衬底基板10上的正投影与红色色阻R在衬底基板10上的正投影之间的距离可以大于7μm，例如为7.5μm至20μm，例如8μm至16μm。
第一开口401和第二开口402沿列方向上的长度大于或等于红色色阻R沿列方向上的长度，使得以角度α的红光可以至少部分地或全部通过第一开口401和第二开口402中的红色色偏补偿层40进行光致变色。
图4至6中所示的平坦层20中的开口可以为楔形开口。应当注意，在图4至6中，按照工艺步骤，楔形开口在衬底基板10一例实际为底部侧，而在RGB色阻一例实际为开口侧。楔形开口的底部宽度可以为10μm以上，例如10μm至30μm，例如12μm至24μm。楔形开口的开口宽度为15μm以上，例如20μm至50μm，例如25μm至40μm。楔形开口的底部宽度小于楔形开口的开口宽度。假设红色色阻R边缘距离红色色偏补偿层40距离为y，楔形开口高度为x，则变色视角为arctan(y/x)。
楔形开口的制作可以通过各向同性刻蚀(指各个方向的刻蚀率是相同的，所有的湿刻和部分干刻为各向同性)或各向异性刻蚀(指一个方向的刻蚀，刻蚀后的内壁基本为垂直的，各向异性只能通过干刻)进行。
第一绝缘层50的厚度可以为0.4μm至1.0μm，例如0.5μm至0.9μm，例如0.6μm至0.8μm。第一绝缘层50的材料可以包括硅氮化物(SiNx)。第一绝缘层50可以用于防止红色色阻R和红色色偏补偿层40之间的反应。
平坦层20的厚度可以为1mm至5mm，例如1.5mm至4.5mm，或2mm至4mm。平坦层20的材料可以包括聚酰亚胺和亚克力。
第二绝缘层30的厚度可以为0.4μm至1.0μm，例如0.5μm至0.9μm，例如0.6μm至0.8μm。第二绝缘层30的材料可以包括硅氮化物(SiNx)。第二绝缘层30可以用于防止红色色偏补偿层40与衬底基板如玻璃基板之间的反应。
在本公开的另一个方面，可以提供一种显示装置，包含根据上面任何一项的彩膜基板。
该显示装置可以包括显示面板。该显示装置可以是液晶显示装置，可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑、数码相框等具有任何显示功能的产品或者部件。
采用本公开的彩膜基板和显示装置，通过将红色色偏补偿层40位于衬底基板10和红色色阻R之间，其中行红光在与衬底基板10的垂直方向偏离角度α的方向上通过红色色阻R，红色偏补偿层40将通过红色色阻R的红光至少部分地转变成绿光或蓝光，其中红光的波长长于绿光的波长，并且绿光的波长长于蓝光的波长，其中角度α大于或等于0度并且小于90度。由此，可以降低左右视角偏红色的色偏。在与衬底基板10的垂直方向偏离角度α的方向上通过红色色阻R的红光可能是由于漫反射产生的。
对于根据本公开的显示装置，在亮态下蓝光的亮度增加，红光和绿光的亮度相对减小，而在暗态亮度不变的情况下，可以看作是蓝光的对比度相对红光和绿光增大的过程。蓝光的对比度可以为红光和绿光的对比度的1.1倍至5倍，例如1.2倍至4.5倍，或1.5倍至4.0倍。
作为一个实例，下面提供图2所示的显示装置的制备方法。
首先，在玻璃基板(即，衬底基板10)上涂布一层亚克力平坦层20，使得其干燥后的厚度为2.0mm。
其次，对亚克力平坦层20通过蚀刻进行图案化，以在对应于红色色阻R的位置形成用于形成红色色偏补偿层40的开口，使得开口尺寸在沉积SiNx层之后等于红色色阻R的尺寸。
然后，在图案化的亚克力平坦层20上和开口中，由硅烷和氮通过化学气相沉积形成厚度为0.6μm的SiNx层(即，第二绝缘层30)。
然后，在沉积有SiNx层的开口中，用吡咯俘精酸酐和PMMA在环己酮中的溶液进行涂布，然后干燥，将涂布和干燥重复多次，以在平坦层的开口中形成与平坦层齐平的光致各向异性变色层(即，红色色偏补偿层40)。吡咯俘精酸酐的浓度为0.5mol/L，并且PMMA的浓度为PMMA在环己酮中的饱和浓度。
然后，在沉积了光致各向异性变色层的亚克力平坦层上，由硅烷和氮通过化学气相沉积形成厚度为0.6μm的SiNx层(即，第一绝缘层50)。
之后，在聚酰亚胺层上形成黑矩阵BM、红色色阻R、绿色色阻G和蓝色色阻B，使得红色色阻R位于各向异性变色层40的正上方，即红色色阻R在衬底基板10上的正投影与各向异性变色层40在衬底基板10上的正投影重合。
然后，与薄膜晶体管对盒。图2是对盒后的显示装置的示意图。
如图2中所示，对盒后的显示装置还依次包含与黑矩阵接触的第一取向层60、液晶层70、第二取向层80、具有薄膜晶体管的阵列基板90和偏振层100。因由背光出射的光线以直射光为主，因此这部分偏振光相当于对各向异性变色层进行了激发，使其产生了光致各向异性。
对上述制备的显示装置，在亮态下蓝光的亮度增加，红光和绿光的亮度相对减小，而在暗态亮度不变的情况下，可以看作是蓝光的对比度相对红光和绿光增大的过程。蓝光的对比度为红光和绿光的对比度的2.0倍。
在RGB对比度相同的情况下和在B对比度为RG对比度两倍的情况下，进行色度学模拟。结果总结在表1和表2中。
色度学模拟结果使用Techwiz 2D软件进行模拟，其中Theta和Phi分别代表视角，其中Theta代表垂直于基板平面的夹角(度)，而Phi代表在基板平面内的角度(度)。其中u和v分别代表色度学中CIE1976色度系统中的色度值，并且Δu和Δv分别代表不同视角下白点色坐标的色度偏差大小。
表1
表2
表中的数据表明在红光的对比度变为蓝绿光的两倍前后的白点色坐标对比，从表1和表2的对比可以看出，在不同视角的情况下表1中的Δu和Δv较表2中的大，表明在不同视角下的色度偏差情况是：表2中的色偏更小。
由表1和表2可以看出，在增加光致变色薄膜后，其左右视角的色偏向蓝光方向移动，由于蓝光对人眼的刺激较小，因此色偏对人的刺激得到改善。
根据本公开的一个实施方案，在满足色域标准的条件下，液晶面板所使用的红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻的材料不变，使用光致各向异性变色的材料可能会改变蓝色色阻的透过光谱。相当于将部分的红色/紫外光谱转换为其他颜色，相当于红色/紫外波段部分透过率降低，其他相应波段透过率升高。对于MoO3而言为将红光/紫外光转换为蓝色波段；而对于二芳基乙烯类变色化合物或吡咯俘精酸酐，将红光转换为蓝光。
根据本公开的另一个实施方案，在亮态下扭转向列(TN)模式显示器左右视角画面通常偏红，通过在红色色阻的背面涂覆光致各向异性薄膜(如图2所示)或在三色阻之一的侧上方的开口中形成各向异性材料层(如图4至5所示)，通过蓝色色阻或绿色色阻左右两边的红色色阻产生的红光来进行激发薄膜中的光致各向异性变色材料发生闭环反应。此时其吸收峰在红光处，因此能够减少高角度的红光，此时来改善左右视角下的色偏不良。在图4至5所示的各向同性材料如MoO3的情况下，将红光/紫外光转换为蓝色波段。如此，可以改善亮态左右视角色偏的问题，适用于对左右视角亮态色偏要求较高的场合。
显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种彩膜基板，包括：
衬底基板，
黑矩阵，所述黑矩阵包括沿第一方向的多条第一黑矩阵条和沿第二方向的多条第二黑矩阵条，所述多条第一黑矩阵条和所述多条第二黑矩阵条交错构成矩阵式排布的多个网格区域，其中所述多个网格区域至少包括第一网格区域，所述第一方向和第二方向不同；
第一色阻，所述第一色阻位于所述第一网格区域内；
平坦层，所述平坦层位于所述衬底基板和所述黑矩阵之间并且具有开口.和
第一色偏补偿层，所述第一色偏补偿层位于所述平坦层的开口中，其中第一色的光在与所述衬底基板的垂直方向偏离角度α的方向上通过所述第一色阻，所述第一色偏补偿层将通过所述第一色阻的第一色的光至少部分地转变成第二色的光或第三色的光，其中所述第一色的光的波长长于所述第二色的光的波长，并且所述第二色的光的波长长于所述第三色的光的波长，角度α大于或等于0度并且小于90度。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其中所述开口与所述第一色阻一一对应；所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第一色阻在所述衬底基板上的正投影；并且构成所述第一网格区域的两个第一黑矩阵条和两个第二黑矩阵条形成的投影区域在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其中所述第一色偏补偿层的厚度为1mm至5mm。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，还包含第二色阻和第三色阻，其中所述多个网格区域还包括第二网格区域和第三网格区域，并且所述第二色阻位于所述第二网格区域内，且所述第三色阻位于所述第三网格区域内；并且
所述开口与选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的一个色阻相邻的第二黑矩阵条一一对应，并且所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影被选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的所述一个色阻相邻的第二黑矩阵条在所述衬底基板上的正投影覆盖。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其中所述第一色偏补偿层包含光致各向同性变色材料，所述光致各向同性变色材料受第一色的光激发产生光致变色效应，通过所述光致各向同性变色材料后将第一色的光转化成第二色的光或第三色的光。
6.根据权利要求5所述的彩膜基板，其中所述光致各向同性变色材料包括MoO3。
7.根据权利要求2或4所述的彩膜基板，其中所述第一色偏补偿层包含光致各向异性变色材料，其中随着角度α增大，所述第一色的光被所述光致各向异性变色材料转变成的第二色的光或第三色的光增加。
8.根据权利要求7所述的彩膜基板，其中所述光致各向异性变色材料选自由以下材料组成的组：二芳基乙烯、吡咯俘精酸酐或它们的混合物。
9.根据权利要求4所述的彩膜基板，其中所述第一色偏补偿层在所述衬底基板上的正投影与选自所述第一色阻、所述第二色阻和所述第三色阻中的一个色阻在所述衬底基板上的正投影之间的距离大于7μm。
10.根据权利要求4所述的彩膜基板，其中所述开口沿第二方向上的长度大于或等于所述第一色阻沿第二方向上的长度。
11.根据权利要求4所述的彩膜基板，其中所述开口为楔形开口，并且所述楔形开口的底部宽度为10μm以上，并且所述楔形开口的开口宽度为15μm以上。
12.根据权利要求1所述的彩膜基板，还包括位于所述第一色阻和所述第一色偏补偿层之间的第一绝缘层，其中所述第一绝缘层的厚度为0.4μm至1.0μm。
13.根据权利要求1所述的彩膜基板，其中所述平坦层的厚度为1mm至5mm。
14.根据权利要求1所述的彩膜基板，还包括位于所述平坦层的开口底部和所述第一色偏补偿层之间的第二绝缘层，其中所述第二绝缘层的厚度为0.4μm至1.0μm。
15.一种显示装置，包含根据权利要求1至14任何一项所述的彩膜基板。
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