CN112014998A - 一种显示面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示面板及其制备方法。所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板。所述阵列基板包括第一衬底层、以及位于所述第一衬底层面向所述彩膜基板一侧的薄膜晶体管层。所述彩膜基板包括第二衬底层、第一黑矩阵、色阻层以及平坦层。所述第一黑矩阵包括交错的第一遮光栅格。其中，所述薄膜晶体管层面向所述彩膜基板的一侧设置有第二黑矩阵。所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格。所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠。本发明通过在彩膜基板侧设置第一黑矩阵的同时，在阵列基板侧的薄膜晶体管层上设置第二黑矩阵，所述第二黑矩阵不仅可起到初始的遮挡作用，还可以提供均一的高度。

Description

一种显示面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
在液晶显示面板行业中，影响面板良率的因素多种多样，其中色偏和盒厚异常是常见的缺陷。色偏是由于阵列基板与彩膜基板对组不佳，导致彩膜基板侧相邻两个子像素透过的光发生混色，造成在视觉上出现光学差异。若阵列基板和彩膜基板组装时出现对位不良，例如彩膜基板相对阵列基板左偏，此时，从阵列基板侧射入的光线会影响彩膜基板侧的当前子像素与其右侧子像素的出光颜色，如果子像素按照红绿蓝的顺序排列，那么，从彩膜基板上端观看到的颜色会出现红偏黄(红光与绿光混合得到黄光)、绿偏青(绿光与蓝光混合得到青光)、蓝偏洋红(蓝光与红光混合得到洋红光)，即会造成在视觉上出现光学差异。当彩膜基板相对阵列基板右偏时，会影响当前子像素与其左侧子像素的出光颜色，如果子像素按照红绿蓝的顺序排列，那么，从彩膜基板上端观看到的颜色会出现红偏洋红、绿偏黄、蓝偏青。
色偏异常会影响显示效果，严重者造成画面颜色无法正常显示，给工厂造成较大的良率损失。盒厚异常是由于阵列基板上的线路众多，导致薄膜晶体管层表面不平整，在遇到外力作用时，设置在彩膜基板侧的支撑柱的游离端与阵列基板之间会发生相对滑动造成面板局部盒厚异常，影响显示效果。故，有必要改善这一缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板，用于解决现有技术的显示面板混色光学差异、以及盒厚异常的技术问题。
本发明实施例提供一种显示面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板、以及设置于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶分子层。所述阵列基板包括第一衬底层、以及位于所述第一衬底层面向所述彩膜基板一侧的薄膜晶体管层。所述彩膜基板包括第二衬底层、第一黑矩阵、色阻层以及平坦层。所述第一黑矩阵位于所述第二衬底层面向所述阵列基板一侧且包括交错的第一遮光栅格。所述色阻层位于所述第一遮光栅格的开孔中。所述平坦层覆盖所述第一黑矩阵和所述色阻层。其中，所述薄膜晶体管层面向所述彩膜基板的一侧设置有第二黑矩阵。所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格。所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠。
在本发明实施例提供的显示面板中，显示面板还包括支撑柱，所述支撑柱位于所述第二黑矩阵面向所述彩膜基板的一侧。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述支撑柱分为主支撑柱和子支撑柱，所述主支撑柱的高度大于所述子支撑柱的高度。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述色阻层包括多个红色色阻、多个绿色色阻、以及多个蓝色色阻。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述第二遮光栅格的格条的截面宽度大于所述第一遮光栅格的格条的截面宽度。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述第二黑矩阵的高度高于或者等于所述薄膜晶体管层的高度。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述第二黑矩阵的厚度均一。
在本发明实施例提供的显示面板中，所述第一衬底层和所述第二衬底层均为柔性衬底。
本发明实施例还提供一种显示面板的制备方法，包括步骤：制备彩膜基板；制备阵列基板；以及将所述阵列基板与所述彩膜基板对盒，并于所述阵列基板和所述彩膜基板之间填充液晶分子。其中，所述制备阵列基板的步骤还包括：提供第一衬底层；在所述第一衬底层上制备薄膜晶体管层；以及在所述薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格。以及所述制备彩膜基板的步骤还包括：提供第二衬底层；在所述第二衬底层上制备第一黑矩阵，所述第一黑矩阵包括交错的第一遮光栅格，所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠；在所述第一遮光栅格的开孔中制备色阻层；以及在所述第一黑矩阵和所述色阻层上制备平坦层。
在本发明实施例提供的显示面板的制备方法中，所述制备阵列基板的步骤还包括：在所述第二黑矩阵面向所述彩膜基板的一侧制备支撑柱。
有益效果：本发明实施例提供的一种显示面板，通过在彩膜基板侧设置第一黑矩阵的同时，在阵列基板侧的薄膜晶体管层上设置第二黑矩阵，所述第二黑矩阵不仅可起到初始的遮挡作用，还可以提供均一的高度，既改善了色偏的问题，又使得显示面板不再受制于薄膜晶体管层表面不平整的影响，避免局部产生盒厚异常。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。
图1是本发明实施例提供的显示面板的基本结构示意图。
图2是本发明实施例提供的彩膜基板的基本结构下视示意图。
图3是本发明实施例提供的阵列基板的基本结构上视示意图。
图4是本发明实施例提供的显示面板的制备方法流程图。
图5是本发明实施例提供的阵列基板的制备方法流程图。
图6是本发明实施例提供的彩膜基板的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在附图中，为了清晰及便于理解和描述，附图中绘示的组件的尺寸和厚度并未按照比例。
如图1、图2及图3所示，所述显示面板包括对盒设置的阵列基板10和彩膜基板20、以及设置于所述阵列基板10和所述彩膜基板20之间的液晶分子层30；所述阵列基板10包括第一衬底层101、以及位于所述第一衬底层101面向所述彩膜基板20一侧的薄膜晶体管层102；所述彩膜基板20包括第二衬底层201、第一黑矩阵202、色阻层203以及平坦层204，所述第一黑矩阵202位于所述第二衬底层201面向所述阵列基板10一侧且包括交错的第一遮光栅格2021，所述色阻层203位于所述第一遮光栅格2021的开孔2022中，所述平坦层204覆盖所述第一黑矩阵202和所述色阻层203；其中，所述薄膜晶体管层102面向所述彩膜基板20的一侧设置有第二黑矩阵103，所述第二黑矩阵103包括交错的第二遮光栅格1031，所述第一遮光栅格2021在所述阵列基板10上的投影与所述第二遮光栅格1031重叠。
需要说明的是，若所述阵列基板10和所述彩膜基板20组装时出现对位不良，那么，从所述彩膜基板20上端观看到的颜色会出现混光色偏。本发明实施例通过在所述阵列基板10侧设置第二黑矩阵103，可遮挡部分从所述阵列基板10底部射出、发散角度大的光线，限制射出光线的发散角度，起一个初始的遮挡作用，同时结合所述彩膜基板20侧设置的第一黑矩阵202，可改善由于所述阵列基板10与所述彩膜基板20对组不佳，导致的色偏问题。
从图1中可以看出，由于第一黑矩阵202和第二黑矩阵103的共同作用，光线L1、L2、L3、L4均未能透过显示面板，不会给相邻子像素出光颜色造成影响，提高了显示效果。
参照图1，在一种实施例中，所述显示面板还包括支撑柱104，所述支撑柱104的作用是维持显示面板的盒厚，所述支撑柱104的主要成分是紫外线固化型的树脂，其截面外形为梯形，顶部(游离端)具有一定的弧度，底部(固定端)比顶部宽。其中，所述支撑柱104的材料中不含可析出离子，以防止离子析出污染液晶，影响显示面板的器件性能。相较于现有技术，本发明实施例通过将支撑柱改设在第二黑矩阵103上，可使得所述支撑柱104立足于相同的高度，且所述支撑柱104的游离端面向彩膜基板20的平坦层204，可避免现有技术因外力挤压使得支撑柱相对阵列基板滑动而造成的显示面板局部盒厚不均。
在一种实施例中，所述支撑柱104位于所述第二黑矩阵103面向所述彩膜基板20的一侧。具体地，因所述支撑柱104下方垫层经过第二黑矩阵103流平作用使得所述支撑柱104得以设置在所述阵列基板10侧，所述支撑柱104的游离端面向彩膜基板20的平坦层204，当显示面板弯曲时，支撑柱不再受制于薄膜晶体管层102表面不平整的影响，避免了现有技术的支撑柱相对阵列基板滑动而造成的显示面板局部盒厚异常的问题，达到固定显示面板盒厚的作用。
在一种实施例中，所述支撑柱104也可设置在彩膜基板20侧，即位于所述平坦层204面向所述阵列基板10的一侧。所述平坦层204的作用是在第一黑矩阵202与所述色阻层203的段差之间形成一个平坦平面，有利于液晶的取向，同时可隔离所述色阻层203中的重金属杂质与取向层(图中未示出)接触而污染液晶。由于所述薄膜晶体管层102的表面设置有第二黑矩阵103，可使得当所述支撑柱104设置在所述彩膜基板20侧时，其顶部与所述阵列基板10固定连接，也可避免因外力挤压使得所述支撑柱104相对所述阵列基板10滑动而造成的显示面板局部盒厚不均。
在一种实施例中，所述支撑柱104分为主支撑柱1041和子支撑柱1042，所述主支撑柱1041的高度H1大于所述子支撑柱1042的高度H2。需要理解的是，液晶分子层30中的液晶体积会受到环境温度的变化而变化。环境温度升高时，液晶体积膨胀，环境温度降低时，液晶体积收缩。液晶体积的变化必然引起显示面板盒厚的变化。当高温引起液晶体积增加时，显示面板容易出现重力不均(Mura)；当低温引起液晶体积收缩时，显示面板容易出现真空气泡(Bubble)。为了让显示面板具有一定的抗温度变化的能力而不影响显示，这就要求所述支撑柱104能在出现上述两种情况下有较宽的液晶冗余(LC Margin)。本实施例通过将支撑柱104设置为高度不同的主支撑柱1041和子支撑柱1042，所述主支撑柱1041能在正常情况下维持显示面板盒厚，而所述子支撑柱1042能在低温或受到外力挤压时起到支撑作用。
在一种实施例中，所述色阻层203的作用是吸收光中的一部分光谱，仅透过与之匹配的单色光谱，形成混色中的基色。所述色阻层203包括多个红色色阻2031、多个绿色色阻2032、以及多个蓝色色阻2033。
在一种实施例中，所述第二遮光栅格1031的格条的截面宽度W1大于所述第一遮光栅格2021的格条的截面宽度W2。所述第一遮光栅格2021的作用是遮挡所述液晶分子层30的杂乱散射光，防止子像素之间混色和防止环境光照射到薄膜晶体管沟道。所述第二遮光栅格1031的作用是起初始的遮挡作用，改善由于阵列基板10与彩膜基板20对位误差导致彩膜基板20侧相邻子像素之间出现混光的问题，当所述第二遮光栅格1031的格条的截面宽度W1大于所述第一遮光栅格2021的格条的截面宽度W2时，所述第二遮光栅格1031能遮挡部分射向相邻子像素发散角度大的光线，限制射出光线的发射角度，所述第二遮光栅格1031的格条的具体宽度以实际生产过程中出现对位偏差的偏差范围决定，本发明不以此为限。
在一种实施例中，所述第二黑矩阵103的高度Hb高于或者等于所述薄膜晶体管层102的高度Ht，具体地，所述薄膜晶体管层102包括阵列线路1021、像素电极1022、以及覆盖所述阵列线路1021和所述像素电极1022的绝缘层1023。因为阵列线路1021的配置导致绝缘层1023的表面不平整，产生段差。本实施例所述第二黑矩阵103的高度Hb以所述第二黑矩阵103能将所述薄膜晶体管层102产生的段差填平为准。
在一些实施例中，所述第二黑矩阵103的厚度均一。具体地，本发明不限制阵列线路1021的配置，在一些实施例中的显示面板，因其阵列线路1021的配置方式或因平坦层的设置，使得绝缘层1023的表面平整，则所述第二黑矩阵103可设置成各处的第二遮光栅格1031的厚度相等，即所述第二遮光栅格1031的每一格条的厚度在制造公差的范围内保持厚度一致。但本发明不限于此，在显示面板的边缘区域，因为制程的问题，可能会造成格条的厚度较小或不一致，但是显示面板主要区域的格条的厚度仍保持一致。此状况仍属于本实施例的范围。
在一种实施例中，所述第一衬底层101和所述第二衬底层201均为柔性衬底。例如，所述第一衬底层101和所述第二衬底层201的材料均为聚酰亚胺或者聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明实施例提供的显示面板，在不改变薄膜晶体管层102结构的基础上，通过在阵列线路制作完成后在薄膜晶体管层102上方设置第二黑矩阵103，当弯折所述显示面板时，不再受制于薄膜晶体管层102表面不平整的影响，不会出现支撑柱相对阵列基板滑动，且所述子支撑柱1042也能起到支撑作用，避免显示面板出现盒厚异常。
如图4所示，本发明实施例提供的显示面板的制备方法流程图，所述制备方法包括步骤：
S410、制备彩膜基板；
S420、制备阵列基板；以及
S430、将所述阵列基板与所述彩膜基板对盒，并于所述阵列基板和所述彩膜基板之间填充液晶分子，其中，如图5所示，所述制备阵列基板的步骤S420还包括：
S421、提供第一衬底层；
S422、在所述第一衬底层上制备薄膜晶体管层；以及
S423、在所述薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格。
如图6所示，所述制备彩膜基板的步骤S410还包括：
S411、提供第二衬底层；
S412、在所述第二衬底层上制备第一黑矩阵，所述第一黑矩阵包括交错的第一遮光栅格，所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠；
S413、在所述第一遮光栅格的开孔中制备色阻层；以及
S414、在所述第一黑矩阵和所述色阻层上制备平坦层。
需要说明的是，本发明实施例通过在所述阵列基板侧的薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，可遮挡部分从所述阵列基板底部射出的光线，限制射出光线的发散角度，起一个初始的遮挡作用，同时结合所述彩膜基板侧在色阻之间制备的第一黑矩阵，可改善由于所述阵列基板与所述彩膜基板对组不佳，导致的色偏问题。
在一种实施例中，所述制备阵列基板的步骤S420还包括：在所述第二黑矩阵面向所述彩膜基板的一侧制备支撑柱。所述支撑柱的作用是维持显示面板的盒厚，所述支撑柱的主要成分是紫外线固化型的树脂，其截面外形为梯形，顶部具有一定的弧度，底部比顶部宽。其中，所述支撑柱的材料中不含可析出离子，以防止离子析出污染液晶，影响显示面板的器件性能。本发明实施例通过在薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，可使得薄膜晶体管层的表面更加平整，可避免因外力挤压造成的显示面板局部盒厚不均。
具体地，在所述第二衬底层上制备第一黑矩阵，所述第一黑矩阵包括交错的第一遮光栅格的步骤S412、在所述第一遮光栅格的开孔中制备色阻层的步骤S413、及在所述第一黑矩阵和所述色阻层上制备平坦层的步骤S414包括：在第二衬底层上涂布第一黑矩阵的材料，然后经过曝光和显影工艺，在所述第二衬底层上形成了第一黑矩阵的第一遮光栅格图案；然后涂布一种色阻，经过曝光和显影工艺，在所述第二衬底层上的第一遮光栅格的开孔中形成了一层色阻图案，接着再涂布另外一种色阻，经过同样工艺步骤，最后完成红、绿和蓝三种色阻的图案；最后涂布一层光阻，经过膜层热固化，制得平坦层，实现平坦化的效果，填平所述第一遮光栅格图案和所述色阻图案的段差。
具体地，在所述薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格的步骤S423、及制备支撑柱的步骤包括：在所述薄膜晶体管层上涂布第二黑矩阵的材料，然后经过曝光和显影工艺，在所述薄膜晶体管层上形成了第二黑矩阵的第二遮光栅格图案；最后涂布一层光阻，然后经过曝光和显影工艺，在所述第二遮光栅格图案上形成支撑柱图案。
需要说明的是，所述阵列基板与所述彩膜基板对盒是在真空中进行。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的显示面板以及设置于显示面板下方的背光模组。本发明实施例提供的显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
综上所述，本发明实施例提供的一种显示面板，通过在彩膜基板侧设置第一黑矩阵的同时，在阵列基板侧的薄膜晶体管层上设置第二黑矩阵，所述第二黑矩阵不仅可起到初始的遮挡作用，还可以提供均一的高度，既改善了色偏的问题，又使得显示面板不再受制于薄膜晶体管层表面不平整的影响，避免局部产生盒厚异常，解决了现有技术的显示面板混色光学差异、以及盒厚异常的技术问题。
以上对本发明实施例所提供的一种显示面板及其制备方法进行了详细介绍。应理解，本文所述的示例性实施方式应仅被认为是描述性的，用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而并不用于限制本发明。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板、以及设置于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶分子层；
所述阵列基板包括第一衬底层、以及位于所述第一衬底层面向所述彩膜基板一侧的薄膜晶体管层；
所述彩膜基板包括第二衬底层、第一黑矩阵、色阻层以及平坦层，所述第一黑矩阵位于所述第二衬底层面向所述阵列基板一侧且包括交错的第一遮光栅格，所述色阻层位于所述第一遮光栅格的开孔中，所述平坦层覆盖所述第一黑矩阵和所述色阻层；
其中，所述薄膜晶体管层面向所述彩膜基板的一侧设置有第二黑矩阵，所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格，所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括支撑柱，所述支撑柱位于所述第二黑矩阵面向所述彩膜基板的一侧。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述支撑柱分为主支撑柱和子支撑柱，所述主支撑柱的高度大于所述子支撑柱的高度。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述色阻层包括多个红色色阻、多个绿色色阻、以及多个蓝色色阻。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二遮光栅格的格条的截面宽度大于所述第一遮光栅格的格条的截面宽度。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵的高度高于或者等于所述薄膜晶体管层的高度。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵的厚度均一。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一衬底层和所述第二衬底层均为柔性衬底。
9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括步骤：
制备彩膜基板；
制备阵列基板；以及
将所述阵列基板与所述彩膜基板对盒，并于所述阵列基板和所述彩膜基板之间填充液晶分子，其中，所述制备阵列基板的步骤还包括：
提供第一衬底层；
在所述第一衬底层上制备薄膜晶体管层；以及
在所述薄膜晶体管层上制备第二黑矩阵，所述第二黑矩阵包括交错的第二遮光栅格；以及
所述制备彩膜基板的步骤还包括：
提供第二衬底层；
在所述第二衬底层上制备第一黑矩阵，所述第一黑矩阵包括交错的第一遮光栅格，所述第一遮光栅格在所述阵列基板上的投影与所述第二遮光栅格重叠；
在所述第一遮光栅格的开孔中制备色阻层；以及
在所述第一黑矩阵和所述色阻层上制备平坦层。
10.如权利要求9所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述制备阵列基板的步骤还包括：
在所述第二黑矩阵面向所述彩膜基板的一侧制备支撑柱。
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