CN109581730B - 彩色滤光基板与显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种彩色滤光基板与显示面板。该彩色滤光基板包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层，且第一彩色滤光层包含位于遮光层上的一第一延伸部，以及不覆盖遮光层的一第一主体；第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层与部分第一彩色滤光层，且第二彩色滤光层包含位于遮光层上的一第二延伸部，以及不覆盖遮光层的一第二主体；以及平坦层，位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层上。平坦层具有位于第一主体上的第一区、位于第二主体上的第二区、以及位于第一延伸部與第二延伸部重叠部分上的第三区，第三区的厚度小于第二区的厚度。

Description

彩色滤光基板与显示面板

本申请是中国发明专利申请(申请号：201410322784.X，申请日：2014年07月08日，发明名称：彩色滤光基板与显示面板)的分案申请。

技术领域

本发明涉及显示面板，且特别是涉及显示面板的彩色滤光基板。

背景技术

液晶显示装置由于其轻薄及低耗电等优点，已成为当前主流显示装置。液晶显示装置包含一液晶显示面板。液晶显示面板包含一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板、一彩色滤光(Color Filter，CF)基板以及一夹置于两基板之间的液晶层。

彩色滤光基板具有一基板以及一形成于基板上的彩色滤光层，彩色滤光层由多个红色、绿色、蓝色的彩色像素以及将其等隔开的黑矩阵所构成。黑矩阵具有防止光线照射到薄膜晶体管(当光线照射到薄膜晶体管会使其漏电而造成画质变差)、防止相邻的彩色像素混色、提升对比度等功效。

随着液晶显示装置朝着薄型化及提高透光率的方向发展，目前业界亟需一种减少彩色滤光基板的厚度的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明一实施例提供一种彩色滤光基板，包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层；以及一第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层与部分第一彩色滤光层，其中遮光层位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层之间，且遮光层具有一第一侧壁接触第一彩色滤光层，第一侧壁与基材的表面之间夹有一第一角度，遮光层具有一第二侧壁接触第二彩色滤光层，第二侧壁与基材的表面之间夹有一第二角度，其中第二角度小于第一角度。

本发明一实施例提供一种彩色滤光基板，包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层；以及一第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层与部分第一彩色滤光层，其中遮光层位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层之间，且遮光层具有一第一侧壁接触第一彩色滤光层，第一侧壁与基材的表面之间夹有一第一角度，遮光层具有一第二侧壁接触第二彩色滤光层，第二侧壁与基材的表面之间夹有一第二角度，其中第一角度与第二角度的差值约为3.5°至20°。

本发明一实施例提供一种彩色滤光基板，包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上，遮光层具有一最大高度，一预定高度为最大高度的一半；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层；以及一第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层与部分第一彩色滤光层，其中，遮光层位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层之间，遮光层具有一第一侧壁接触第一彩色滤光层，第一侧壁于预定高度具有一第一切线，第一切线与基材的表面之间夹有一第一夹角，遮光层具有一第二侧壁接触第二彩色滤光层，第二侧壁于预定高度具有一第二切线，第二切线与基材的表面之间夹有一第二夹角，第二夹角小于第一夹角。

本发明一实施例提供一种彩色滤光基板，包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层，且第一彩色滤光层包含位于遮光层上的一第一延伸部，以及不覆盖遮光层的一第一主体；第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层且第二彩色滤光层包含位于遮光层上的一第二延伸部，以及不覆盖遮光层的一第二主体，其中遮光层具有一第一侧壁和一第二侧壁，第一侧壁与基材的表面之间夹有一第一角度，第二侧壁与基材的表面之间夹有一第二角度，第二角度小于第一角度，第一延伸部与第二延伸部的重叠部分大体上位于遮光层的第二侧壁上；以及平坦层，位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层上。平坦层具有位于第一主体上的第一区、位于第二主体上的第二区、以及位于第一延伸部与第二延伸部的重叠部分上的第三区，第三区的厚度小于第二区的厚度。

本发明一实施例提供一种显示面板，包括：一彩色滤光基板，包括：一基材，具有一表面；一遮光层，位于表面上；一第一彩色滤光层，位于表面上，第一彩色滤光层覆盖部分遮光层，且第一彩色滤光层包含位于遮光层上的一第一延伸部，以及不覆盖遮光层的一第一主体；第二彩色滤光层，位于表面上，第二彩色滤光层覆盖部分遮光层且第二彩色滤光层包含位于遮光层上的一第二延伸部，以及不覆盖遮光层的一第二主体，其中遮光层具有一第一侧壁和一第二侧壁，第一侧壁与基材的表面之间夹有一第一角度，第二侧壁与基材的表面之间夹有一第二角度，第二角度小于第一角度，第一延伸部与第二延伸部的重叠部分大体上位于遮光层的第二侧壁上；以及平坦层，位于第一彩色滤光层与第二彩色滤光层上。平坦层具有位于第一主体上的第一区、位于第二主体上的第二区、以及位于第一延伸部与第二延伸部重叠部分上的第三区，第三区的厚度小于第二区的厚度；一对向基板，与彩色滤光基板相对设置；以及一显示介质，形成于彩色滤光基板与对向基板之间。

附图说明

图1为本发明一实施例的一彩色滤光基板的剖视图；

图2为图1的区域A的放大图；

图3为本发明另一实施例的一彩色滤光基板的局部放大图；

图4为本发明又一实施例的一彩色滤光基板的剖视图；

图5为本发明一实施例的一显示面板的剖视图。

符号说明

100、400 彩色滤光基板

110 基材

112 表面

120、120a 遮光层

122 第一侧壁

122a 第三侧壁

124 第二侧壁

124a 第四侧壁

126 顶点

128a 第一部分

128b 第二部分

130 第一彩色滤光层

132 第一主体

134 第一延伸部

140 第二彩色滤光层

142 第二主体

144 第二延伸部

150 第三彩色滤光层

152 第三主体

154 第三延伸部

160 平坦层

162 第一区

164 第二区

166 第三区

500 显示面板

510 彩色滤光基板

520 对向基板

530 显示介质

A 区域

C1 第一切线

C2 第二切线

F、F1 交界面

H 最大高度

h 预定高度

L 垂线

T1、T2、T3、T4、T5 厚度

W1、W2 宽度

θ1 第一角度

θ11 第一夹角

θ2 第二角度

θ22 第二夹角

θ3 第三角度

θ4 第四角度

具体实施方式

以下将详细说明本发明实施例的制作与使用方式。应注意的是，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定型式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式，非用以限制本发明的范围。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触或间隔有一或更多其他材料层的情形。在附图中，实施例的形状或是厚度可能扩大，以简化或是突显其特征。再者，图中未绘示或描述的元件，可为所属技术领域中具有通常知识者所知的任意形式。

图1绘示本发明一实施例的一彩色滤光基板100的剖视图。图2绘示图1的区域A的放大图。请同时参照本案图1、图2，本实施例的彩色滤光基板100包括一基材110、一遮光层120、一第一彩色滤光层130、以及一第二彩色滤光层140。

详细而言，基材110具有一表面112。遮光层120位于基材110的表面112上。第一彩色滤光层130位于基材110上且覆盖部分遮光层120。第一彩色滤光层130的材质例如为光致抗蚀剂材料。第一彩色滤光层130例如为蓝色、红色、或绿色的光致抗蚀剂材料。

第二彩色滤光层140位于基材110上且覆盖部分遮光层120与部分第一彩色滤光层130。第二彩色滤光层140的材质例如为光致抗蚀剂材料。第二彩色滤光层140例如为蓝色、红色、或绿色的光致抗蚀剂材料。

遮光层120位于第一彩色滤光层130与第二彩色滤光层140之间。遮光层120具有一第一侧壁122接触第一彩色滤光层130。第一侧壁122与基材110的表面112之间夹有一第一角度θ1。

遮光层120具有一第二侧壁124接触第二彩色滤光层140。第二侧壁124与基材110的表面112之间夹有一第二角度θ2。第二角度θ2小于第一角度θ1。在一实施例中，第一角度θ1与第二角度θ2都为锐角。第一角度θ1例如约为40°至75°。第二角度θ2例如约为30°至65°。第一角度θ1与第二角度θ2的差值例如约为3.5°至20°。

详细而言，在本实施例中，第一彩色滤光层130具有一位于基材110上的第一主体132以及一位于遮光层120上的第一延伸部134。第二彩色滤光层140具有一位于基材110上的第二主体142以及一位于遮光层120上的第二延伸部144。遮光层120位于第一主体132与第二主体142之间，且第一侧壁122朝向第一主体132，第二侧壁124朝向第二主体142。

在本实施例中，遮光层120具有一顶点126，顶点126位于遮光层120最大高度处。第一侧壁122位于一穿过顶点126并垂直于表面112的垂线L的一侧，且第二侧壁124位于垂线L的另一侧。在本实施例中，第一彩色滤光层130覆盖第一侧壁122并延伸过顶点126。详细而言，第一彩色滤光层130同时覆盖第一侧壁122与部分第二侧壁124。

在本实施例中，遮光层120包括一光致抗蚀剂材料(例如一黑色的光致抗蚀剂材料)。在本实施例中，可利用半色调(half-tone)光掩模或是具有特定图案的光掩模对一遮光材料层(未绘示)进行一曝光显影制作工艺以形成具有两斜率不同的侧壁的遮光层120。或者是，可在遮光层120的两侧形成不对称的图案(例如，一侧呈平直状、另一侧呈锯齿状，未绘示)，之后，再对遮光层120进行加热使其回流(reflow)而形成两斜率不同的侧壁(122、124)。

在本实施例中，第二彩色滤光层140覆盖第二侧壁124并延伸过顶点126。详细而言，第二彩色滤光层140同时覆盖第二侧壁124与部分第一侧壁122。在本实施例中，第二彩色滤光层140部分重叠第一彩色滤光层130，且第二彩色滤光层140与第一彩色滤光层130重叠的部分大体上是位于第二侧壁124上。

在一实施例中，第二彩色滤光层140与第一彩色滤光层130彼此重叠的部分有一交界面F，交界面F相对于表面112的斜率大于0，第二彩色滤光层140位于遮光层120的左侧。值得注意的是，本发明的第一彩色滤光层130与第二彩色滤光层140相对于遮光层120的排列方式并不限于图1、图2所示的排列方式。

举例来说，如图3所示，在另一实施例中，第二彩色滤光层140与第一彩色滤光层130彼此重叠的部分有一交界面F1，交界面F1相对于表面112的斜率小于0，第二彩色滤光层140位于遮光层120的右侧。

请再次参照图1、图2，在一实施例中，彩色滤光基板100还包括一第三彩色滤光层150。第三彩色滤光层150配置于基材110的表面112上，且一遮光层120a位于第一彩色滤光层130与第三彩色滤光层150之间。第三彩色滤光层150的材质例如为光致抗蚀剂材料。第三彩色滤光层150例如为蓝色、红色、或绿色的光致抗蚀剂材料。在一实施例中，第一彩色滤光层130、第二彩色滤光层140、以及第三彩色滤光层150可具有不同的颜色。

第三彩色滤光层150具有一位于基材110上的第三主体152以及一位于遮光层120a上的第三延伸部154。遮光层120a具有一朝向第一主体132的第三侧壁122a以及一朝向第三主体152的第四侧壁124a。在本实施例中，第三彩色滤光层150覆盖部分第一彩色滤光层130。

第三侧壁122a与基材110的表面112之间夹有一第三角度θ3。第四侧壁124a与基材110的表面112之间夹有一第四角度θ4。第四角度θ4小于第三角度θ3。在一实施例中，第三角度θ3与第四角度θ4都为锐角。第三角度θ3例如约为40°至75°。第四角度θ4例如约为30°至65°。第三角度θ3与第四角度θ4的差值例如约为3.5°至20°。

在一实施例中，彩色滤光基板100还包括一平坦层160。平坦层160位于第一彩色滤光层130与第二彩色滤光层140上。在一实施例中，平坦层160更位于第三彩色滤光层150上。

平坦层160用以在第一彩色滤光层130、第二彩色滤光层140与第三彩色滤光层150上形成一平坦的表面以避免彩色滤光层的凸起影响后续形成于其上的显示介质(例如液晶分子)。因此，若是彩色滤光层的凸起幅度愈小，则平坦层160的厚度愈小。

在一实施例中，平坦层160具有一第一区162以及一第二区164。第一区162位于第一彩色滤光层130的第一主体132上。第二区164位于第二彩色滤光层140的第二主体142上。在一实施例中，第二彩色滤光层140的第二主体142的厚度T4大于第一彩色滤光层130的第一主体132的厚度T3。第二区164的厚度T2小于第一区162的厚度T1。

在本实施例中，平坦层160还具有一位于第一彩色滤光层130与第二彩色滤光层140彼此重叠的部分上的第三区166，第三区166的厚度T5小于第二区164的厚度T2。

值得注意的是，由于本实施例的第二角度θ2小于第一角度θ1，因此，第二侧壁124的斜率绝对值小于第一侧壁122的斜率绝对值。此外，遮光层120的构成第二侧壁124的一第二部分128b的平均厚度(亦即，第二部分128b的截面积除以第二部分128b的宽度W2)也小于遮光层120的构成第一侧壁122的一第一部分128a的平均厚度(亦即，第一部分128a的截面积除以第一部分128a的宽度W1)。

由于遮光层120的构成第二侧壁124的第二部分128b的平均厚度较小，因此，将第二彩色滤光层140与第一彩色滤光层130重叠的部分配置于第二侧壁124上可有效降低第二彩色滤光层140与第一彩色滤光层130重叠的部分的高度，进而可有效减少平坦层160的厚度。平坦层160的厚度减少可有效提升彩色滤光基板100的透光率。

图4绘示本发明又一实施例的一彩色滤光基板400的剖视图。如图4所示，本实施例的彩色滤光基板400相似于图1所示的彩色滤光基板100，两者的差别将详述如下。

彩色滤光基板400的遮光层120具有一最大高度H，且一预定高度h为最大高度H的一半。遮光层120的第一侧壁122于预定高度h具有一第一切线C1。第一切线C1与基材110的表面112之间夹有一第一夹角θ11。遮光层120的第二侧壁124于预定高度h具有一第二切线C2。第二切线C2与基材110的表面112之间夹有一第二夹角θ22。第二夹角θ22小于第一夹角θ11。

在一实施例中，第一夹角θ11与第二夹角θ22都为锐角。第一夹角θ11例如约为40°至75°。第二夹角θ22例如约为30°至65°。第一夹角θ11与第二夹角θ22的差值例如约为3.5°至20°。

图5绘示本发明一实施例的一显示面板500的剖视图。本实施例的显示面板500包括一彩色滤光基板510、一对向基板520、以及一显示介质530。对向基板520与彩色滤光基板510相对设置。显示介质530形成于彩色滤光基板510与对向基板520之间。

彩色滤光基板510可为前述图1～图4所示的彩色滤光基板。对向基板520可为一薄膜晶体管基板或是一透明基板。显示介质530可为液晶层或有机发光层。

综上所述，本实施例的彩色滤光基板的遮光层具有与基板的表面之间夹有不同角度的两侧壁，且遮光层的构成此两侧壁的两部分的平均厚度并不相同。因此，第二彩色滤光层与第一彩色滤光层重叠的部分可配置于由平均厚度较小的部分所构成的侧壁上以有效降低第二彩色滤光层与第一彩色滤光层的重叠部分的高度，进而可有效减少平坦层的厚度。平坦层的厚度减少可有效提升彩色滤光基板的透光率。

本发明虽以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明的范围，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (18)

1.一种彩色滤光基板，其特征在于，包括：

基材，具有一表面；

遮光层，位于该表面上；

第一彩色滤光层，位于该表面上，该第一彩色滤光层覆盖部分该遮光层，且该第一彩色滤光层包含位于该遮光层上的第一延伸部，以及不覆盖该遮光层的第一主体；

第二彩色滤光层，位于该表面上，该第二彩色滤光层覆盖部分该遮光层且该第二彩色滤光层包含位于该遮光层上的第二延伸部，以及不覆盖该遮光层的第二主体，

其中该遮光层具有一第一侧壁和一第二侧壁，该第一侧壁与该基材的该表面之间夹有一第一角度，该第二侧壁与该基材的该表面之间夹有一第二角度，该第二角度小于该第一角度，

该第一延伸部与该第二延伸部的重叠部分大体上位于该遮光层的该第二侧壁上；以及

平坦层，位于该第一彩色滤光层与该第二彩色滤光层上，

其中该平坦层具有位于该第一主体上的第一区、位于该第二主体上的第二区、以及位于该第一延伸部与该第二延伸部的该重叠部分上的第三区，该第三区的厚度小于该第二区的厚度。

2.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该遮光层具有顶点，该第一彩色滤光层的该第一延伸部覆盖该顶点。

3.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该遮光层具有顶点，该第二彩色滤光层的该第二延伸部覆盖该顶点。

4.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该第一彩色滤光层的该第一延伸部与该第二彩色滤光层的该第二延伸部有一交界面。

5.如权利要求4所述的彩色滤光基板，其中该交界面的斜率大于0。

6.如权利要求4所述的彩色滤光基板，其中该交界面的斜率小于0。

7.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该第一彩色滤光层的该第一主体具有第一最大厚度，该第二主体具有第二最大厚度，且该第二最大厚度大于该第一最大厚度。

8.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该第一侧壁接触该第一彩色滤光层，该第二侧壁接触该第二彩色滤光层，其中该第一侧壁和该第二侧壁具有不同斜率。

9.如权利要求1所述的彩色滤光基板，其中该第二区的厚度小于该第一区的厚度。

10.一种显示面板，其特征在于，包括：

彩色滤光基板，包括：

基材，具有一表面；

遮光层，位于该表面上；

第一彩色滤光层，位于该表面上，该第一彩色滤光层覆盖部分该遮光层，且该第一彩色滤光层包含位于该遮光层上的第一延伸部，以及不覆盖该遮光层的第一主体；

第二彩色滤光层，位于该表面上，该第二彩色滤光层覆盖部分该遮光层且该第二彩色滤光层包含位于该遮光层上的第二延伸部，以及不覆盖该遮光层的第二主体，

其中该遮光层具有一第一侧壁和一第二侧壁，该第一侧壁与该基材的该表面之间夹有一第一角度，该第二侧壁与该基材的该表面之间夹有一第二角度，该第二角度小于该第一角度，

该第一延伸部与该第二延伸部的重叠部分大体上位于该遮光层的该第二侧壁上；以及

平坦层，位于该第一彩色滤光层与该第二彩色滤光层上，

其中该平坦层具有位于该第一主体上的第一区、位于该第二主体上的第二区、以及位于该第一延伸部与该第二延伸部重叠部分上的第三区，该第三区的厚度小于该第二区的厚度；

对向基板，与该彩色滤光基板相对设置；以及

显示介质，形成于该彩色滤光基板与该对向基板之间。

11.如权利要求10所述的显示面板，其中该遮光层具有一顶点，该第一彩色滤光层的该第一延伸部覆盖该顶点。

12.如权利要求10所述的显示面板，其中该遮光层具有顶点，该第二彩色滤光层的该第二延伸部覆盖该顶点。

13.如权利要求10所述的显示面板，其中该第一彩色滤光层的该第一延伸部与该第二彩色滤光层的该第二延伸部有一交界面。

14.如权利要求13所述的显示面板，其中该交界面的斜率大于0。

15.如权利要求13所述的显示面板，其中该交界面的斜率小于0。

16.如权利要求10所述的显示面板，其中该第一彩色滤光层的该第一主体具有第一最大厚度，该第二主体具有第二最大厚度，且该第二最大厚度大于该第一最大厚度。

17.如权利要求10所述的显示面板，其中该第一侧壁接触该第一彩色滤光层，该第二侧壁接触该第二彩色滤光层，其中该第一侧壁和该第二侧壁具有不同斜率。

18.如权利要求10所述的显示面板，其中该第二区的厚度小于该第一区的厚度。

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