CN111552127A - Bps型彩膜基板及液晶面板 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种BPS型彩膜基板及液晶面板，本申请中BPS型彩膜基板包括衬底基板、设置于衬底基板上的像素色阻层、位于像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物和次支撑物、以及覆盖像素色阻间隙及主支撑物和次支撑物的段差抬升层；主支撑物与次支撑物具有不同高度，段差抬升层用以进一步拉开主支撑物的层叠高度与次支撑物的层叠高度的差，降低了真空气泡和显示色差的风险，同时段差抬升层优选为绿色色阻层或与黑色遮光矩阵的叠加层，避免像素色阻间隙漏光问题，从而提升了液晶面板显示品质。

Description

BPS型彩膜基板及液晶面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种BPS型彩膜基板及液晶面板。
背景技术
液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)是目前市场上应用最为广泛的显示产品，其生产工艺技术十分成熟，产品良率高，生产成本相对较低，市场接受度高。通常液晶显示面板由彩膜基板、阵列基板、夹于彩膜基板与阵列基板之间的液晶及密封框胶组成，其中，对于小尺寸液晶面板中BPS技术常应用于阵列基板中，有利于节省彩膜基板的制程，缩短面板生产流程。
黑色支撑柱(Black Photo Spacer，BPS)材料是一种新型材料，它既具有传统技术中支撑柱材料的特性，如较优秀的弹性回复力及对液晶较低的污染等，而且还具有黑色矩阵材料的特性，如较高的光学密度值，可以起到遮光作用，因此将黑色矩阵与间隔柱两种工艺制程合二为一，减少一道黄光制程，减少材料成本及生产时间，从而降低整个生产成本。
随着大尺寸液晶电视和拼接屏的市场规模和数量激增，大尺寸彩膜基板的需求也增加。现有技术中大尺寸彩膜基板使用两种类型以上的支撑柱(主支撑柱和辅助支撑柱)，主支撑柱、及辅助支撑柱之间段差较小，液晶受到重力作用聚集，容易产生真空气泡和显示色差的风险，大尺寸彩膜基板需要导入大尺寸掩模版/光罩，导致曝光次数急增，降低彩膜基板产量和运营效率，需要改进。
申请内容
本申请提供一种BPS型彩膜基板及液晶面板，能够解决现有技术中大尺寸彩膜基板使用两种类型以上的支撑柱(主支撑柱和辅助支撑柱)，主支撑柱、及辅助支撑柱之间段差较小，液晶受到重力作用聚集，容易产生真空气泡和显示色差的风险，大尺寸彩膜基板需要导入大尺寸掩模版/光罩，导致曝光次数急增，降低彩膜基板产量和运营效率的技术问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种BPS型彩膜基板，其特征在于，包括衬底基板、设置于所述衬底基板上的像素色阻层，位于所述像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物和次支撑物，所述主支撑物与所述次支撑物具有不同高度；以及段差抬升层，覆盖所述像素色阻间隙及所述主支撑物和次支撑物，用以拉开所述主支撑物的层叠高度与所述次支撑物的层叠高度的差。
根据本申请一优选实施例，所述主支撑物和所述次支撑物为同一色彩的色阻图案。
根据本申请一优选实施例，所述段差抬升层包括：
与所述主支撑物和次支撑物不同色彩的色阻层或色阻叠加层。
根据本申请一优选实施例，所述主支撑物和所述次支撑物为红色色阻图案，所述段差抬升层为绿色色阻层或与黑色遮光矩阵的叠加层。
根据本申请一优选实施例，所述段差抬升层还包括位于所述绿色色阻层与黑色遮光矩阵之间的：
有机平坦层，覆盖所述绿色色阻层；以及，
公共电极层，覆盖所述像素色阻层及所述有机平坦层。
根据本申请一优选实施例，所述黑色遮光矩阵远离所述公共电极层的一侧凸出设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述主支撑物对位设置，所述第二凸起与所述次支撑物对位设置。
根据本申请一优选实施例，所述主支撑物为正方形、长方形或圆形中一种或一种以上组合图形，所述主支撑物的短边大于或等于10um。
根据本申请一优选实施例，所述次支撑物为长条形，所述长条形为L、Z、S、I型中一种或一种以上的组合图形。
依据上述BPS型彩膜基板，本申请还提供一种液晶面板，包括上述实施例中BPS型彩膜基板、与所述BPS型彩膜基板对位设置的阵列基板、以及位于所述BPS型彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括柔性基板、设于所述柔性基板上的驱动电路层，所述BPS型彩膜基板中段差抬升层覆盖所述驱动电路层。
根据本申请一优选实施例，所述驱动电路层包括第一金属层、设于所述第一金属层的栅绝缘层、设于所述栅绝缘层栅上的有缘层、设于所述有缘层上的第二金属层、设于所述第二金属层上的钝化层、以及设于所述钝化层上的像素电极层；其中，所述第一金属层包括栅极和与所述栅极电连接的扫描线，所述第二金属层包括源极、漏极、以及数据线，所述源极和所述漏极分别搭接在所述有缘层的两侧，所述有缘层位于所述BPS型彩膜基板中主支撑物和次支撑物在所述柔性基板的正投影中。
有益效果：本申请提供了一种BPS型彩膜基板及液晶面板，本申请中BPS型彩膜基板包括衬底基板、设置于衬底基板上的像素色阻层、位于像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物和次支撑物、以及覆盖像素色阻间隙及主支撑物和次支撑物的段差抬升层；主支撑物与次支撑物具有不同高度，段差抬升层用以进一步拉开主支撑物的层叠高度与次支撑物的层叠高度的差，降低了真空气泡和显示色差的风险，同时段差抬升层优选为绿色色阻层或与黑色遮光矩阵的叠加层，避免像素色阻间隙漏光问题，从而提升了液晶面板显示品质。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施例，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为本申请提供一种BPS型彩膜基板结构示意图。
图2为本申请提供一种BPS型彩膜基板中A1-A2截面示意图。
图3为本申请提供一种黑色遮光材料穿透频谱示意图。
图4为本申请提供一种红色色阻、蓝色色阻及绿色色阻穿透频谱示意图。
图5为本申请提供一种黑色遮光材料和绿色色阻穿透频谱示意图。
图6为本申请提供一种液晶面板结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
针对现有技术中大尺寸彩膜基板使用两种类型以上的支撑柱(主支撑柱、及辅助支撑柱)，主支撑柱、及辅助支撑柱之间段差较小，液晶受到重力作用聚集，容易产生真空气泡和显示色差的风险，大尺寸彩膜基板需要导入大尺寸掩模版/光罩，导致曝光次数急增，降低彩膜基板产量和运营效率的技术问题，本实施例能解决该问题。
如图1所示，本申请提供一种BPS型彩膜基板100，该BPS型彩膜基板100包括多行或多列像素单元，任意相邻两列或两行像素单元之间像素间隙107设置有主支撑物108和次支撑物109，例如，本实施例中该BPS型彩膜基板100包括第一行像素单元和第二行像素单元，第一行像素单元具有子像素101、子像素102及子像素103，第二行像素单元具有子像素104、子像素105及子像素106。
为了更清楚展示本申请的发明点，发明人提供一种BPS型彩膜基板100中A1-A2截面示意图。如图2所示，该BPS型彩膜基板包括衬底基板201、设置于衬底基板201上的像素色阻层，位于像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物108和次支撑物109，具体地，主支撑物108和次支撑物109均位于衬底基板201表面，主支撑物108与次支撑物109具有不同高度，主支撑物108与次支撑物109为同一色彩的色阻图案，均为绿色色阻、红色色阻或蓝色色阻中一种色阻，考虑BPS型彩膜基板100制程中先后顺序，主支撑物108与次支撑物109优选为红色色阻。
其中，主支撑物108优选为正方形、长方形或圆形中一种或一种以上组合图形，若主支撑物108为正方形或长方形，所述主支撑物的短边大于或等于10um，若主支撑物108为圆形，所述主支撑物的直径大于或等于10um，次支撑物109优选为长条形，该长条形为L、Z、S、I型中一种或一种以上组合图形。主支撑物108较高，分布较稀，起主要支撑盒厚的作用，次支撑物109较低，分布较密，用于增加面板的抗压能力，因此主支撑物108的高度发生了变化，相应的液晶面板上下基板之间距离随之变化，可以用主支撑物108的高度来衡量液晶面板上下基板之间距离。当液晶面板盒内空间减小，主支撑物108的高度随盒厚降低而降低，当主支撑物108压缩到次支撑物109高度时，主支撑物108和次支撑物109共同支撑盒厚，保持液晶面板盒内液晶充满整个盒内空间，降低了真空气泡和显示色差的风险，故采用双间隔柱来增强压缩性能，可以改善液晶面板中真空气泡问题。
为了提高主支撑物108和次支撑物109抗压能力，发明人在衬底基板201表面还设置有段差抬升层206，段差抬升层206为像素色阻间隙及覆盖于主支撑物108和次支撑物109不同色彩的色阻层或色阻叠加层。本实施例中段差抬升层206包括绿色色阻层202、位于绿色色阻层202表面的有机平坦层203、位于有机平坦层203表面的公共电极层204、以及位于公共电极层204表面的黑色遮光矩阵205，黑色遮光矩阵205远离公共电极层204的一侧凸出设置有第一凸起2051和第二凸起2052，第一凸起2051与主支撑物108对位设置，第二凸起2052与次支撑物109对位设置，第一凸起2051与主支撑物108轮廓类似，且第一凸起2051覆盖主支撑物108，第二凸起2052与次支撑物109轮廓类似，且第二凸起2052覆盖次支撑物109，因此段差抬升层206可以进一步拉开主支撑物108的层叠高度与次支撑物109的层叠高度的差，进一步降低了该BPS型彩膜基板100对应液晶层中真空气泡和显示色差的风险，提升了液晶面板的显示品质。
从图3中可知黑色遮光材料在光线的波长为400nm至600nm范围内亮度未全部到0，有部分光线仍可以穿过。从图4中可知在光线的波长为400nm至600nm范围，红色色阻产生反射光，蓝色色阻中有大量光线穿过，绿色色阻中有少量的光线可以穿过。从图5中可知，3.5um黑色遮光材料膜层和大于或等于1.5um膜层厚度的绿色色阻层在波长为400nm至600nm范围内亮度几乎为0，遮光效果最好。综合考虑图3、图4、以及图5，本实施例中段差抬升层206优选绿色色阻层202与黑色遮光矩阵205组合，避免像素色阻间隙漏光，提高液晶面板的显示品质。
依据上述BPS型彩膜基板，本申请还提供一种液晶面板，如图6所示，液晶面板300包括上述实施例中BPS型彩膜基板、与BPS型彩膜基板对位设置的阵列基板、以及位于BPS型彩膜基板与阵列基板之间的液晶层308；其中，BPS型彩膜基板在图1和图2中，相同标号表示结构和意义相同，已经详细介绍，此处不再赘述。阵列基板包括柔性基板301、设于柔性基板301上的驱动电路层，BPS型彩膜基板中段差抬升层206覆盖该驱动电路层。
驱动电路层包括第一金属层302、设于第一金属层302的栅绝缘层303、设于栅绝缘层栅301上的有缘层304、设于有缘层304上的第二金属层305、设于第二金属层305上的钝化层306、以及设于钝化层306上的像素电极层307；其中，有缘层304包括有缘层3041和有缘层3042，有缘层3041位于BPS型彩膜基板中主支撑物108在柔性基板的正投影中，有缘层3042位于BPS型彩膜基板中次支撑物109在柔性基板的正投影中，从而使BPS型彩膜基板能够更好对有缘层304进行遮光，防止有源层受到外界光线照射，避免了薄膜晶体管阈值电压产生负漂，提升薄膜晶体管的工作稳定性。本实施例中第一金属层302包括同层设置的栅极3021、栅极3022、扫描线3023、以及扫描线3024，第二金属层305包括同层设置的源极3051、源极3053、漏极3052、漏极3054、以及数据线3055，源极3051和漏极3052分别搭接在有缘层3041的两侧，源极3052和漏极3054分别搭接在有缘层3042的两侧。
液晶层308包括胶框及液晶、胶框让液晶两侧玻璃能够紧密黏住；液晶一般为椭圆状，顺着长轴方向串接，每一列的液晶为一个液晶畴，任意相邻的两个液晶畴彼此独立，且任意相邻的两个液晶畴之间的边界为连续地变化的区域，液晶的偏转角度由位于液晶层308两侧的公共电极层204和像素电极层307之间的电场大小决定的。
本申请提供了一种BPS型彩膜基板及液晶面板，本申请中BPS型彩膜基板包括衬底基板、设置于衬底基板上的像素色阻层、位于像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物和次支撑物、以及覆盖像素色阻间隙及主支撑物和次支撑物的段差抬升层；主支撑物与次支撑物具有不同高度，段差抬升层用以进一步拉开主支撑物的层叠高度与次支撑物的层叠高度的差，降低了真空气泡和显示色差的风险，同时段差抬升层优选为绿色色阻层或与黑色遮光矩阵的叠加层，避免像素色阻间隙漏光问题，从而提升了液晶面板显示品质。
综上，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种BPS型彩膜基板，其特征在于，包括衬底基板、设置于所述衬底基板上的像素色阻层，位于所述像素色阻层的行/列像素色阻间隙内的主支撑物和次支撑物，所述主支撑物与所述次支撑物具有不同高度；以及，
段差抬升层，覆盖所述像素色阻间隙及所述主支撑物和所述次支撑物，用以拉开所述主支撑物的层叠高度与所述次支撑物的层叠高度的差。
2.根据权利要求1所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述主支撑物和所述次支撑物为同一色彩的色阻图案。
3.根据权利要求2所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述段差抬升层包括：
与所述主支撑物和次支撑物不同色彩的色阻层或色阻叠加层。
4.根据权利要求3所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述主支撑物和所述次支撑物为红色色阻图案，所述段差抬升层为绿色色阻层或与黑色遮光矩阵的叠加层。
5.根据权利要求4所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述段差抬升层还包括位于所述绿色色阻层与黑色遮光矩阵之间的：
有机平坦层，覆盖所述绿色色阻层；以及，
公共电极层，覆盖所述像素色阻层及所述有机平坦层。
6.根据权利要求5所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述黑色遮光矩阵远离所述公共电极层的一侧凸出设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述主支撑物对位设置，所述第二凸起与所述次支撑物对位设置。
7.根据权利要求1所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述主支撑物为正方形、长方形或圆形中一种或一种以上组合图形，所述主支撑物的短边大于或等于10um。
8.根据权利要求1所述的BPS型彩膜基板，其特征在于，所述次支撑物为长条形，所述长条形为L、Z、S、I型中一种或一种以上的组合图形。
9.一种液晶面板，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的BPS型彩膜基板、与所述BPS型彩膜基板对位设置的阵列基板、以及位于所述BPS型彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括柔性基板、设于所述柔性基板上的驱动电路层，所述BPS型彩膜基板中段差抬升层覆盖所述驱动电路层。
10.根据权利要求9所述的液晶面板，其特征在于，所述驱动电路层包括第一金属层、设于所述第一金属层的栅绝缘层、设于所述栅绝缘层栅上的有缘层、设于所述有缘层上的第二金属层、设于所述第二金属层上的钝化层、以及设于所述钝化层上的像素电极层；其中，所述第一金属层包括栅极和与所述栅极电连接的扫描线，所述第二金属层包括源极、漏极、以及数据线，所述源极和所述漏极分别搭接在所述有缘层的两侧，所述有缘层位于所述BPS型彩膜基板中主支撑物和次支撑物在所述柔性基板的正投影中。
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