CN108020953A - 彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种彩色滤光基板，包括衬底基板、色阻层、黑矩阵和导电层，黑矩阵与色阻层相互间隔设置在衬底基板上，导电层覆盖色阻层与黑矩阵，彩色滤光基板还包括第一树脂层与第二树脂层，第一树脂层设置于导电层上，且位于黑矩阵正上方，第二树脂层设置于导电层上并覆盖第一树脂层。通过在黑矩阵的正上方设置第一树脂层，第二树脂层覆盖第一树脂层，利用第一树脂层的聚光作用使得发生混色的光线经过第一树脂层偏折后被黑矩阵吸收，阻止了光线进入相邻色阻有效的降低液晶显示面板出现的混色问题。本发明还涉及一种彩色滤光基板的制作方法及液晶显示面板。

Description

彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板。

背景技术

液晶显示面板包括彩色滤光片基板、阵列基板以及位于彩色滤光片基板以及阵列基板之间的液晶层。对于液晶显示面板而言，每英寸所拥有的像素数目(Pixel Per Inch，PPI)越多，显示面板的分辨率越高。

图1为现有的液晶显示面板的局部结构示意图。液晶显示面板20是液晶显示器的主要组件，如图1所示，液晶显示面板20包括阵列基板22(Thin Film Transistor，TFT)和彩色滤光基板24(Color Filter,CF)以及设置在阵列基板22与彩色滤光基板24之间的液晶层26。彩色滤光基板24包括基板241、黑矩阵层242、色阻层244、透明导电层245和光阻平坦层246(Over Coat；OC)；黑矩阵层242与色阻层244相互间隔设置在基板241与阵列基板22相对的表面上，色阻层244包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色色阻，各色阻之间被黑矩阵层242间隔开。透明导电层245设置在基板241与阵列基板22相对的表面上，并覆盖在黑矩阵层242和色阻层244上，光阻平坦层246设置在基板241与阵列基板22相对的表面上，并覆盖在透明导电层245上，光阻平坦层246用以减小色阻层244与黑矩阵层242之间交叠形成的牛角。当液晶显示器进行单色点亮显示(例如只进行红(R)色色阻点亮显示)时，位于红(R)色色阻下方的液晶分子261在受到电场力的作用下发生偏转，使背光模组发出的光可穿过此区域的液晶层26，并射向彩色滤光基板24(没有受到电场力作用的区域内的液晶分子261不发生偏转，也就是说，此区域液晶层26表现为不透光)；当观察者倾斜视角观察模组时，由于相邻色阻间黑色矩阵线宽较窄无法遮挡时，背光模组发出的光会射向除红(R)色色阻以外的色阻层244，因此液晶显示器除了会显示红色外还会显示别的颜色，当红色与其他颜色混合时会出现混色问题。特别对于高分辨率的液晶显示器，其黑矩阵层242在基板241上的投影宽度很窄，降低了黑矩阵层242的遮光效率，从而加重了液晶显示器的混色现象。而且，液晶显示面板20的阵列基板22的金属层会反射光，宽度较窄的黑矩阵层242的遮光效率低，因此加重了液晶显示器的由于漏光导致的混色现象。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板，能有效地降低液晶显示面板斜视漏光、混色现象，并能实现黑矩阵的窄线幅设计。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种彩色滤光基板，包括衬底基板、色阻层、黑矩阵和导电层，所述黑矩阵与所述色阻层相互间隔设置在所述衬底基板上，所述导电层设置在所述衬底基板上，且覆盖在所述色阻层和所述黑矩上；所述彩色滤光基板还包括第一树脂层与第二树脂层，所述第一树脂层设置于所述导电层上，且位于所述黑矩阵正上方，所述第二树脂层设置于所述导电层上，并覆盖所述第一树脂层。

进一步地，所述第一树脂层的折射率大于所述第二树脂层的折射率。

进一步地，所述第一树脂层为凸状结构，具有聚光作用。

进一步地，所述第一树脂层在所述衬底基板上的投影宽度等于或略大于所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影宽度。

进一步地，所述第一树脂层为采用UV硬化型丙烯酸树脂材料制成。

进一步地，所述第二树脂层采用与所述第一树脂层同基的树脂材料制成。

一种液晶显示面板，包括阵列基板、彩色滤光基板和液晶层，所述液晶层设置在所述阵列基板与所述彩色滤光基板之间，其中，所述彩色滤光基板为上述所述的彩色滤光基板。

一种彩色滤光基板的制作方法，所述制作方法包括：

在衬底基板上涂覆曝光形成黑矩阵；

在所述衬底基板上涂覆曝光形成色阻层，并使所述色阻层与所述黑矩阵相互间隔设置；

在所述衬底基板上设置导电层，所述导电层覆盖所述色阻层与所述黑矩阵；

在所述导电层上涂覆硬化型丙烯酸树脂材料，对所述硬化型丙烯酸树脂材料进行曝光，形成第一树脂层；

在所述导电层上涂覆与丙烯酸树脂同基的树脂材料，对所述同基树脂材料进行曝光，形成第二树脂层，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层。

本发明实施例的彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板，通过在黑矩阵的正上方设置第一树脂层，第二树脂层覆盖所述第一树脂层，利用第一树脂层与第二树脂层折射率的不同以改变光线的传播方向，当倾斜入射彩色滤光基板的光线经过第二树脂层进入第一树脂层，由于第一树脂层的聚光作用使得发生混色的光线经过第一树脂层偏折后被黑矩阵吸收，阻止了光线进入相邻色阻有效的降低液晶显示面板出现的混色问题，同时还能够实现黑矩阵的窄线幅设计，提高液晶显示面板的分辨率。

附图说明

图1为现有的液晶显示面板的局部结构示意图。

图2为本发明实施例的彩色滤光基板的结构示意图。

图3为本发明实施例的液晶显示面板的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图2为本发明实施例的彩色滤光基板的结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供的彩色滤光基板32包括衬底基板321、黑矩阵322、色阻层323、导电层324、第一树脂层325及第二树脂层326。

具体地，衬底基板321为透明材料制成，例如可以采用玻璃、石英等硬质材料或者采用塑料、高分子等挠性材料，可根据需要自由选择。黑矩阵322与色阻层323相互间隔的设置在衬底基板321上，色阻层323的不同区域设为红、绿、蓝三色色阻，且各色阻之间间隔设置黑矩阵322。导电层324设置在衬底基板321上，并覆盖黑矩阵322与色阻层323。其中，导电层324可采用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(ZAO)等透明导电材料，也可采用金属等不透明材料。

本实施例中，第一树脂层325配置于导电层324上，且第一树脂层325位于黑矩阵322正上方。第二树脂层326配置于导电层324上，且覆盖第一树脂层325。具体地，第一树脂层325在衬底基板321上的投影宽度等于或略大于黑矩阵322在衬底基板321上的投影宽度，本实施例中，第一树脂层325优选采用UV硬化型丙烯酸树脂材料制成。第二树脂层326优选采用与第一树脂层325同基的丙烯酸树脂材料制成。其中，第一树脂层325的折射率大于第二树脂层326的折射率。第一树脂层为凸状结构，具有聚光作用。本实施例中，第一树脂层325的膜厚优选为1.35μm，第二树脂层326的膜厚优选为1.5μm，膜厚并不限于此参数，技术人员可以根据具体需要选择膜厚。

在本实施例中，丙烯酸树脂材料与现有技术中平坦层材料同为丙烯系树脂，可省略平坦层。丙烯酸树脂材料是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其他烯属单体共聚制成，通过紫外线照射时，自由基断裂，光固化反应速率快，附着力好，硬化后硬度和光泽度高，具有穿透率高、耐化学腐蚀性能优异的特点。通过改变原分子的结构调整树脂材料的折射率形成不同折射率的同基树脂材料，例如引入苯环结构，或在原分子中加入重原子，诸如卤素或硫等，或掺杂硫化铅(PbS)等高分子纳米杂化材料聚合物。目前可形成折射率在1.46～2.0之间的紫外线固化树脂，且具有较高的光学透明度。

图3为本发明实施例的液晶显示面板的结构示意图。如图3所示，本发明实施例还提供一种液晶显示面板30，包括彩色滤光基板32、阵列基板22和液晶层26，液晶层26设置在阵列基板22和彩色滤光基板32之间。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种彩色滤光基板的制作方法，制作方法包括：

在衬底基板321上涂覆黑矩阵材料，对黑矩阵材料曝光，形成黑矩阵322；

在衬底基板321上形成色阻层323，并使色阻层323与黑矩阵322相互间隔设置；

在衬底基板321上设置导电层324，并使导电层324覆盖色阻层323与黑矩阵322；

进一步地，在导电层324上涂覆硬化型丙烯酸树脂材料，对硬化型丙烯酸树脂材料进行曝光，形成第一树脂层325。具体地，利用黑矩阵322的掩膜板对丙烯酸树脂进行曝光，使得第一树脂层325在衬底基板321上的投影宽度等于或略大于黑矩阵322在衬底基板321上的投影宽度，即第一树脂层325在衬底基板321上的投影覆盖住黑矩阵322在衬底基板321上的投影。通过控制曝光量，使形成的第一树脂层325的蚀刻角为60°，以便形成凸状结构使其具有聚光作用。

进一步地，在导电层324上涂覆同基丙烯酸树脂材料，对同基丙烯酸树脂材料进行曝光，形成第二树脂层326，并使第二树脂层326覆盖第一树脂层325。本实施例中，第一树脂层325的膜厚优选为1.35μm，第二树脂层326的膜厚优选为1.5μm。

液晶显示面板是液晶显示器的重要器件，将彩色滤光基板和阵列基板进行组立以形成液晶显示面板。由于在成盒工艺中，阵列基板与彩色滤光基板在对齐组装时容易出现一定的对位组立偏移量，具体表现为正视角画面正常，侧视角画面出现混色现象，对位组立偏移量过大会造成漏光。为了更好的说明本发明的内容，本实施例中，以黑矩阵322宽度为6.75μm，相邻Pixel ITO相邻两边的距离为8.67μm的液晶显示面板30为例进行具体说明。

现有技术中，当阵列基板与彩色滤光基板对位组立偏移量为0μm时，液晶显示面板20理论上发生混色的视角大于55°。本实施例中第一树脂层325的折射率n1＝2，第二树脂层326的折射率n2＝1.46。如图3所示，当光线从第二树脂层326照射到第一树脂层325上时，根据折射率公式sinθ1/sinθ2＝n2/n1可知，当θ2大于90°时，sinθ1大于1，即从θ1的角度去看不会发生混色。在此基础上进一步地计算得知，当θ2取极限值90°时，sinθ1＝n2/n1＝0.73，即θ1等于47°。所以，当人眼视角大于47°时，不会发生混色(人眼视角小于47°时，可能会发生混色)。

当发生混色视角大于55°(即对位组立偏移量为0μm)时，采用本发明的彩色滤光基板32，其对位组立可偏移一定量。具体如图3所示，对位组立偏移量为d，d＝(色阻层厚度-黑矩阵厚度+导电层厚度+第一树脂层厚度)*(tan55°-tan47°)。在本实施例中，液晶显示面板30的色阻层323的厚度为2.5μm，黑矩阵层322的厚度为1.2μm，导电层324的厚度为0.135μm，第一树脂层325的厚度为1.35μm，由此可得出d＝3μm。也就是说在相同色偏角度下，可增大制程的能力，允许的对位组立偏移量d为3μm，即对位组立偏移量在3μm以上才会出现不良，大大减小了混色的概率。

本发明实施例的彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板，通过在黑矩阵的正上方设置第一树脂层，第二树脂层覆盖第一树脂层，利用第一树脂层与第二树脂层折射率的不同以改变光线的传播方向，当倾斜入射彩色滤光基板的光线经过第二树脂层进入第一树脂层，由于第一树脂层的聚光作用使得发生混色的光线经过第一树脂层偏折后被黑矩阵吸收，阻止了光线进入相邻色阻有效的降低液晶显示面板出现的混色问题，同时还能够实现黑矩阵的窄线幅设计，提高液晶显示面板的分辨率。

本文应用了具体个例对本发明的彩色滤光基板及其制作方法、液晶显示面板及实施例进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施例及其应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (8)

1.一种彩色滤光基板，包括衬底基板、色阻层、黑矩阵和导电层，所述黑矩阵与所述色阻层相互间隔设置在所述衬底基板上，所述导电层设置在所述衬底基板上，且覆盖所述色阻层与所述黑矩阵，其特征在于，所述彩色滤光基板还包括第一树脂层与第二树脂层，所述第一树脂层设置于所述导电层上，且位于所述黑矩阵正上方；所述第二树脂层设置于所述导电层上，并覆盖所述第一树脂层。

2.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一树脂层的折射率大于所述第二树脂层的折射率。

3.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一树脂层为凸状结构，具有聚光作用。

4.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一树脂层在所述衬底基板上的投影宽度等于或略大于所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影宽度。

5.如权利要求4所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一树脂层为采用UV硬化型丙烯酸树脂材料制成。

6.如权利要求5所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第二树脂层采用与所述第一树脂层同基的树脂材料制成。

7.一种液晶显示面板，包括阵列基板、彩色滤光基板和液晶层，所述液晶层设置在所述阵列基板与所述彩色滤光基板之间，其特征在于，所述彩色滤光基板为权利要求1-6任一项所述的彩色滤光基板。

8.一种彩色滤光基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

在所述衬底基板上涂覆曝光形成黑矩阵；

在所述衬底基板上涂覆曝光形成色阻层，所述色阻层与所述黑矩阵相互间隔设置；

在所述衬底基板上设置导电层，并使所述导电层覆盖所述色阻层与所述黑矩阵；

在所述导电层上涂覆硬化型丙烯酸树脂材料，对所述硬化型丙烯酸树脂材料进行曝光，形成第一树脂层；

在所述导电层上涂覆与丙烯酸树脂同基的树脂材料，对所述同基树脂材料进行曝光，形成第二树脂层，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层。