CN109387977B - 彩膜基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及显示装置，彩膜基板包括基板、形成在基板上的黑矩阵、以及形成在所述基板上的彩膜层，其中，所述彩膜层包括多个行列排布的色阻单元，每个所述色阻单元包括红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块，所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间设有所述黑矩阵；还包括至少一个混色色阻块，所述混色色阻块由绿色色阻和蓝色色阻叠置而成；所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间在所述基板所在平面的正投影均无交叠。本发明通过设置混色色阻块，调整了具有该彩膜基板的显示面板蓝色画面的主波长和饱和度，显示面板的蓝色显示效果更好。

Description

彩膜基板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种彩膜基板及显示装置。

背景技术

随着液晶显示技术的发展，液晶显示器已越来越普遍。液晶显示器的主体结构为液晶盒，液晶盒又称显示面板，包括对称设置的阵列基板和彩膜基板。现有技术中普通红绿蓝(RGB)三原色液晶显示装置中，彩膜基板包括形成以衬底上的黑矩阵和黑矩阵限定出的像素单元，像素单元包括三个相邻且分别透射RGB的色阻单元，彩膜基板上设置有对应颜色的色阻，彩膜基板的色阻单元与阵列基板的亚像素单元的位置一一对应，实现彩色显示。

但是基于现有技术中的色阻颜料体系和背光的蓝色芯片，难以满足显示面板蓝色画面主波长/饱和度的需求，显示面板存在蓝色画面显示效果差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种彩膜基板及显示装置。

本发明提供了一种彩膜基板，包括基板、形成在基板上的黑矩阵、以及形成在所述基板上的彩膜层，其中，

所述彩膜层包括多个行列排布的色阻单元，每个所述色阻单元包括红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块，所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间设有所述黑矩阵；

还包括至少一个混色色阻块，所述混色色阻块由绿色色阻和蓝色色阻叠置而成；所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间在所述基板所在平面的正投影均无交叠。

本发明还提供了一种显示装置，包括本发明提供的彩膜基板、以及与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。

与现有技术相比，本发明提供的彩膜基板及显示装置，至少实现了如下的有益效果：

1、本发明的彩膜基板包括多个行列排布的色阻单元，每个色阻单元包括红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块，红色色阻块、所述绿色色阻块和蓝色色阻块之间设有黑矩阵；还包括至少一个混色色阻块，混色色阻块由绿色色阻和蓝色色阻叠置而成，通过设置混色色阻块，调整了具有该彩膜基板的显示面板蓝色画面的主波长和饱和度，显示面板的蓝色显示效果更好，改善了现有技术中由于色阻颜料体系和背光的蓝色芯片存在的缺陷而导致蓝色画面效果差的问题；

2、本发明的彩膜基板的制程上只需改变彩膜的掩膜即可，不需要额外增加膜层就能够达到改善显示面板蓝色画面的要求，利于降低成本。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明提供的一种彩膜基板的平面结构示意图；

图2是图1中A-A向剖面图；

图3是根据人眼的三刺激视觉曲线；

图4是具有本发明提供的一种彩膜基板的显示面板色域图；

图5是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图6是图5中B-B向剖面图；

图7是制作图5中彩膜基板的色阻单元过程的平面结构示意图；

图8是制作图5中彩膜基板的色阻单元过程的C-C向剖面图；

图9是图5又一种色阻单元的B-B向剖面图；

图10是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图11是图10中D-D向剖面图；

图12是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图13是图12中E-E向剖面图；

图14是图12中又一种E-E向剖面图；

图15是提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图16是图15中F-F向剖面图；

图17是图5又一种色阻单元的B-B向剖面图；

图18是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图19是图18中G-G向剖面图；

图20是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；

图21是图20中H-H向剖面图；

图22是本发明提供的一种显示装置的平面示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1和图2，图1是本发明提供的一种彩膜基板的平面结构示意图，图2是图1中A-A向剖面图，请参考图1和图2，本发明提供了一种彩膜基板100，包括基板11、形成在基板上的黑矩阵12、以及形成在所述基板上的彩膜层(图中未标注)，所述彩膜层包括多个行列排布的色阻单元10，每个所述色阻单元10包括红色色阻块13、绿色色阻块14、蓝色色阻块15，所述红色色阻块13、所述绿色色阻块14和所述蓝色色阻块15之间设有所述黑矩阵12；还包括至少一个混色色阻块16，所述混色色阻块由绿色色阻21和蓝色色阻22叠置而成；如图1所示，所述红色色阻块13、所述绿色色阻块14和所述蓝色色阻块15之间在所述基板所在平面的正投影均无交叠。

需要说明的是，可选的，本申请中色阻单元10中红色色阻块13、绿色色阻块14的面积是相等的，由于在色阻单元10中增设了混色色阻块16，所以蓝色色阻块15的面积要小于红色色阻块13(绿色色阻块14)的面积；再者红色色阻块13、绿色色阻块14、蓝色色阻块15为原色色阻块，原色色阻块的颜色是单一的，红色色阻块13中的材料仅包括红色色阻材料，绿色色阻块14中的材料仅包括绿色色阻材料，蓝色色阻块15中的材料仅包括蓝色色阻材料，而红色色阻块13、所述绿色色阻块14和所述蓝色色阻块15之间是不交叠设置。

可选的，用来制备红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块的原料组分均包括粘合树脂、单体、光引发剂、溶剂、所对应颜色的颜料、或者可选的其他添加剂等。

参照图3，图3根据人眼的三刺激视觉曲线。液晶显示器中背光源的光照射在显示面板上一部分光被吸收，剩下的光透过显示面板进入人眼被人脑感知，获得各种所需的颜色，图3包含人眼的三刺激视觉曲线。图3中的x bar表示的是人眼三刺激函数标准曲线，现有技术中蓝色画面的主波峰在450nm，绿色画面波峰在530nm附近，根据人眼的三刺激视觉曲线，频谱波峰在450nm-530nm之间有利于色坐标x的降低。特别地，在505nm处的x值最小。本发明采用混色色阻块合成后的透过率频谱波峰在500nm，相应地色坐标x显著降低。参照图4，图4是具有本发明提供的一种彩膜基板的显示面板色域图。图4中曲线包围区域是色域区，M区域是绿色区域，N区域是蓝色区域，P区域是红色区域。现有技术的RGB三色色阻的显示面板中，原始绿色的色度坐标为原始G点，原始的蓝色色度坐标为f点。本发明中增设了混色色阻块16，混色色阻块16中采用了与所述绿色色阻块14相同材料的绿色色阻21、与蓝色色阻块15相同材料的蓝色色阻22叠置而成，这样每个色阻单元中的蓝色色阻由两个区域构成：蓝色色阻块15和混色色阻块16，混色色阻块16是叠层结构，混色色阻块16的颜色经过绿色色阻21和蓝色色阻22两道滤光层的过滤，混色后色坐标是图4中d点，与现有技术相比(原始G点)，叠层后显示面板的绿色色坐标Gx显著减小；混色色阻块16与蓝色色阻块15的颜色混合，混合后的颜色依据二者的比例在图4中的线段(d-f)上移动，最终显示面板的蓝色色坐标为e点。因为图4中线段的斜率为负数，即蓝色色坐标Bx(X轴方向的坐标值)是减小的。通过调整混色色阻块16与蓝色色阻块15的体积比，可调整图4中d点的位置，进而调整蓝色色坐标Bx的减小幅度。但从图4中可以看出最终显示面板蓝色色坐标是在图4中的线段上移动的，而且与现有技术中的蓝色色坐标(图4中的f点)相比本发明的蓝色色坐标Bx是减小的，蓝色画面主波长和饱和度得到改善。

参照图5和图6，图5是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图，图6是图5中B-B向剖面图，图5中所述蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影包围所述混色色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影。

图5和图6中蓝色色阻块15包围混色色阻块16，原色色阻块的排布顺序为红色色阻块13、绿色色阻块14、蓝色色阻块15，混色色阻块16被蓝色色阻块15包围。那么色阻单元10的蓝色色阻包括两个区域：一是混色色阻块16形成的混色区域，二是蓝色色阻块15的原色区域，混色区域经过绿色色阻21和蓝色色阻22叠层结构的两道过滤后，显示面板的绿色为图4中的d点，较原始G点相比，叠层后的绿色色坐标Gx显著减小。然后混色区域与蓝色色阻块15的颜色混合，得到最终蓝色坐标e点，e点与原始B点相比，其蓝色色坐标Bx减小，满足了蓝色画面主波长/饱和度的要求。

所述混合色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影面积小于所述蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影面积。继续参照图5，本发明中混合色阻块16在基板11所在平面上的正投影面积要小于所述蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影面积，使得最终显示面板的蓝色色坐标Bx减小，满足蓝色画面主波长/饱和度的要求。

对于图5中混色色阻块16的位置不做具体限定，只要满足蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影包围所述混色色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影即可，另外混色色阻块16与蓝色色阻块15外边缘相切的情况，同样视为蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影包围所述混色色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影。

参照图7和图8，图7是制作图5中彩膜基板的色阻单元过程的平面结构示意图，8是制作图5中彩膜基板的色阻单元过程中的C-C向剖面图；在制程上，如图7中的步骤1)先涂红色色阻块13所需的红色色阻材料，然后步骤2)在掩膜的遮挡下同时涂绿色色阻块14和混色色阻块16中位于下层的绿色色阻21所需的绿色色阻材料，最后步骤3)再同时涂蓝色色阻块15和蓝色色阻22所需的蓝色色阻材料，得到了图5和图6中的色阻单元10。本实施例中绿色色阻21和绿色色阻块14在一道完成、蓝色色阻块15和蓝色色阻22在一道完成，不增加额外膜层，节省了制程工序。

参照图9，图9是图5又一种色阻单元的B-B像剖面图；图9中对于所述混色色阻块16，所述绿色色阻21位于所述蓝色色阻22远离所述基板11的一侧。也就是在纵向方向上绿色色阻21位于蓝色色阻22上方。在制程时，先制作红色色阻块13，利用掩膜将绿色色阻块14要涂覆的位置遮盖，制作蓝色色阻块15和混色色阻块16中蓝色色阻22，由于蓝色色阻22的色阻材料和蓝色色阻块15的色阻材料相同，可以同一制程涂覆，然后再涂覆绿色色阻块14和混色色阻块16中绿色色阻21所需的绿色色阻材料，不需要额外增加制程，只需改变掩膜即可。从图9中可以看出绿色色阻21的高度会高于其他色阻块，这时需要在彩膜基板的上层(远离基板11的一侧)增加平坦化层(图中未示出)使彩膜基板100填平。

继续参照图5-图6，图5和图6中所述绿色色阻21位于所述蓝色色阻22靠近所述基板的一侧。制程方法与图7所述相同，这里不再赘述。

需要说明的是绿色色阻21和蓝色色阻22的上下位置可以互换，只要能够达到混色后使得色阻单元10的Gx下降即可，并且混色后混色区域的波峰在500nm左右。Gx下降后，混色色阻块16再与蓝色色阻块15的颜色混合，可实现Bx下降，起到改善蓝色画面主波长/饱和度的要求。

参见图10和11，图10是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图，图11是图10中D-D向剖面图；图10和图11中所述混色色阻块16位于所述绿色色阻块14和所述蓝色色阻块15之间。从图11中可知所述绿色色阻21位于所述蓝色色阻22远离所述基板11的一侧。制程方法与图9中制程相同，由于混色色阻块16位于绿色色阻块14和所述蓝色色阻块15之间，在制程时底层的蓝色色阻22所需蓝色色阻材料与蓝色色阻块15所需的蓝色色阻材料同时涂覆，蓝色色阻22与蓝色色阻块15开口面积之和与现有技术中的蓝色色阻相同，掩膜不需要改变，最后再涂覆绿色色阻块14和绿色色阻21即可，同一制程，不增加膜层。

当然对于图11中的结构可以将绿色色阻21和蓝色色阻22的位置上下调换，那么制程上先同时制作绿色色阻块14和绿色色阻21，再同时制作蓝色色阻22与蓝色色阻块15，均不需要增设其它膜层，只需改变掩膜即可。

继续参照图11，所述混色色阻16在所述基板11所在平面上的正投影与所述绿色色阻块14在所述基板11所在平面上的正投影相抵接；所述混色色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影与所述蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影相抵接。这里是指混色色阻16的外边缘紧贴着绿色色阻块14的外边缘；混色色阻16的外边缘紧贴着蓝色色阻块15的外边缘。这样的好处在于方便制作。

参照图12和图13，图12是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；图13是图12中E-E向剖面图；图12中原色色阻的排布顺序为红色色阻块13、蓝色色阻块15和绿色色阻块14，从图13中可知所述蓝色色阻块15在所述基板11所在平面上的正投影包围所述混色色阻块16在所述基板11所在平面上的正投影，绿色色阻21位于蓝色色阻22远离所述基板11的一侧。在制程时，先涂覆红色色阻块13所需的红色色阻材料，利用掩膜将绿色色阻块14要涂覆的位置遮盖，涂覆蓝色色阻块15所需的蓝色色阻材料、和混色色阻块16中蓝色色阻22所需的蓝色色阻材料，由于蓝色色阻22的色阻材料和蓝色色阻块15的色阻材料相同，可以同一制程涂覆，然后再涂覆绿色色阻块14所需的绿色色阻材料和混色色阻块16中绿色色阻21所需的绿色色阻材料，不需要额外增加制程，只需改变掩膜即可。

参见图14，图14是图12中又一种E-E向剖面图；图14中所述绿色色阻包括第一绿色子色阻31和第二绿色子色阻32，所述蓝色色阻22位于所述第一绿色子色阻31远离所述基板11的一侧，所述第二绿色子色阻32位于所述蓝色色阻22远离所述基板11的一侧。这里就是将混色色阻块32做成三层叠加的，能够取得降低Bx的效果。

参照图15和图16，图15是提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图，图16是图15中F-F向剖面图。如图15和图16，在所述色阻单元10还包括无色透明色阻块41、或者空白色阻块42。无色透明色阻块41是指涂覆无色透明的色阻材料(无色透明的树脂材料)，空白色阻块42是指不涂覆任何色阻材料，背光源的光线经过无色透明色阻块41(或空白色阻块42)后出射光为白光，增加无色透明色阻块41、或者空白色阻块42之后，本发明同样具有降低Bx的作用，无色透明色阻块41、或者空白色阻块42起到增加彩膜基板透过率和调整RGB白平衡的作用。

参照图17，图17是图5又一种色阻单元的B-B向剖面图；图17中在彩膜层远离所述基板11的一侧设有平坦化层51。当设置的混色色阻块16的在纵向的高度高于红色色阻块13(或者绿色色阻块14、或者蓝色色阻块15)的高度时，彩膜基板100表面会出现不平的情况，所以在彩膜层上设置平坦化层51。

本发明对于混色色阻块16的形状不做限定，如混色色阻块16的在所述基板所在平面的正投影形状可以为圆形、椭圆形、正方形、长方形、星型等等；而混色色阻块16的大小和厚度由图4中混色色阻块16叠层后的颜色(d点的位置)决定。

参照图18和图19，图18是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；图19是图18中G-G向剖面图；图18中色阻单元10中顺次包括红色色阻块13、绿色色阻块14和蓝色色阻块15，混色色阻块16位于绿色色阻块14和蓝色色阻块15之间，图19示出了混色色阻块16中蓝色色阻22位于绿色色阻21远离基板11的一侧，也就是蓝色色阻22在上绿色色阻21在下。在制程时先涂覆红色色阻块13所需的红色色阻材料，然后将绿色色阻21与绿色色阻块14所需的绿色色阻材料同时涂覆连为一体，最后再同时涂覆蓝色色阻22和蓝色色阻块15所需的蓝色色阻材料，蓝色色阻22和蓝色色阻块15连为一体，这样不容易出现色阻脱落的问题。

同理，参照图20和图21，图20是本发明提供的又一种彩膜基板的色阻单元的平面结构示意图；图21是图20中H-H向剖面图；图20中色阻单元10中顺次包括红色色阻块13、蓝色色阻块15和绿色色阻块14，混合色阻块16位于蓝色色阻块15和绿色色阻块14之间。图21中，绿色色阻21位于蓝色色阻22远离基板11的一侧，也就是绿色色阻21在上，蓝色色阻22在下，而且在制作时绿色色阻21同时做到了绿色色阻块14远离基板11的一侧。制程时先涂覆红色色阻块13所需的红色色阻材料，在同时涂覆蓝色色阻块15和蓝色色阻22所需的蓝色色阻材料，蓝色色阻块15和蓝色色阻22连为一体，最后同时涂覆绿色色阻块14和绿色色阻21所需的绿色色阻材料，绿色色阻块14和绿色色阻21连为一体，这样不容易出现色阻脱落的问题。

基于同一发明原理，本发明还提供了一种显示装置，包括本发明提供的显示装置。请参考图22所示，本实施例的显示装置200包括显示面板300，显示面板300包括本发明上述任一实施例提供的彩膜基板100、以及与所述彩膜基板相对设置的阵列基板(图中未示出)，其中，彩膜基板100包括了本发明上述任一实施例提供的混色色阻块16。图22仅以手机为例对显示装置200进行说明，可以理解的是，本发明实施例提供的显示装置200也可以为液晶面板、电子纸、电视机、电子手表、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置，本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置，具有本发明实施例提供的显示面板的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示面板的具体说明，本实施例在此不再赘述。

通过上述实施例可知，本发明提供的彩膜基板及显示装置，至少实现了如下的有益效果：

1、本发明的彩膜基板包括多个行列排布的色阻单元，每个色阻单元包括红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块，所述绿色色阻块和蓝色色阻块之间设有黑矩阵；还包括至少一个混色色阻块，混色色阻块由绿色色阻和蓝色色阻叠置而成，通过设置混色色阻块，调整了具有该彩膜基板的显示面板蓝色画面的主波长和饱和度，显示面板的蓝色显示效果更好，改善了现有技术中由于色阻颜料体系和背光的蓝色芯片存在的局限而导致蓝色画面效果差的问题；

2、本发明的彩膜基板的制程上只需改变彩膜的掩膜即可，不需要额外增加膜层就能够达到改善显示面板蓝色画面的要求，利于降低成本。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括基板、形成在基板上的黑矩阵、以及形成在所述基板上的彩膜层，其中，

所述彩膜层包括多个行列排布的色阻单元，每个所述色阻单元包括红色色阻块、绿色色阻块、蓝色色阻块，所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间设有所述黑矩阵；

还包括至少一个混色色阻块，所述混色色阻块由绿色色阻和蓝色色阻叠置而成；所述红色色阻块、所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间在所述基板所在平面的正投影均无交叠；

所述红色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积与所述绿色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积相等，所述蓝色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积小于所述红色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积；所述混色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积小于所述蓝色色阻块在所述基板所在平面上的正投影面积；

所述混色色阻块位于所述绿色色阻块和所述蓝色色阻块之间；

对于所述混色色阻块，所述绿色色阻位于所述蓝色色阻远离所述基板的一侧，在制作时，先涂覆红色色阻块所需的红色色阻材料，再同时涂覆蓝色色阻块、和蓝色色阻所需的蓝色色阻材料，蓝色色阻块和蓝色色阻连为一体，最后同时涂覆绿色色阻块、和绿色色阻所需的绿色色阻材料，绿色色阻块、和绿色色阻连为一体；

或者，所述绿色色阻位于所述蓝色色阻靠近所述基板的一侧，在制作时，先涂覆红色色阻块所需的红色色阻材料，然后将绿色色阻与绿色色阻块所需的绿色色阻材料同时涂覆连为一体，最后再同时涂覆蓝色色阻和蓝色色阻块所需的蓝色色阻材料，蓝色色阻和蓝色色阻块连为一体。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述蓝色色阻块在所述基板所在平面上的正投影包围所述混色色阻块在所述基板所在平面上的正投影。

3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述混色色阻块在所述基板所在平面上的正投影与所述绿色色阻块在所述基板所在平面上的正投影相抵接；所述混色色阻块在所述基板所在平面上的正投影与所述蓝色色阻块在所述基板所在平面上的正投影相抵接。

4.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的彩膜基板、以及与所述彩膜基板相对设置的阵列基板。

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