CN112114453A - 彩膜基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩膜基板、显示面板及显示装置，属于显示技术领域。彩膜基板包括：衬底基板；位于所述衬底基板上的彩色滤光单元和黑矩阵；所述黑矩阵的第一表面的高度大于所述彩色滤光单元的第二表面的高度，所述第一表面的高度为所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的第一表面与所述衬底基板之间的垂直距离，所述第二表面的高度为所述彩色滤光单元远离所述衬底基板一侧的第二表面与所述衬底基板之间的垂直距离。显示面板包括彩膜基板；与所述彩膜基板对向设置的阵列基板，所述阵列基板上设置有隔垫物，所述隔垫物在所述彩膜基板上的正投影落入所述黑矩阵的覆盖范围内。本发明的技术方案能够提高显示面板的开口率。

Description

彩膜基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种彩膜基板、显示面板及显示装置。
背景技术
随着薄膜场效应晶体管液晶显示(TFT-LCD Display)技术的发展和工业技术的进步，液晶显示器件的生产成本降低、制造工艺日益完善，液晶显示面板成为平板显示领域的主流技术。
相关技术中，液晶显示面板包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板，在彩膜基板上设置有隔垫物，当显示面板受到外力挤压时，彩膜基板和阵列基板发生相对滑动，彩膜基板上的隔垫物将划伤阵列基板上的取向层，造成漏光，为了遮挡漏光，需要用大面积的黑矩阵遮挡划伤部分，会导致液晶显示面板的开口率损失严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种彩膜基板、显示面板及显示装置，能够提高显示面板的开口率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种彩膜基板，包括：
衬底基板；
位于所述衬底基板上的彩色滤光单元和黑矩阵；
所述黑矩阵的第一表面的高度大于所述彩色滤光单元的第二表面的高度，所述第一表面的高度为所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的第一表面与所述衬底基板之间的垂直距离，所述第二表面的高度为所述彩色滤光单元远离所述衬底基板一侧的第二表面与所述衬底基板之间的垂直距离。
可选地，所述黑矩阵位于所述彩色滤光单元远离所述衬底基板的一侧。
可选地，还包括：
位于所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的有机平坦层，所述有机平坦层的厚度小于阈值。
可选地，所述有机平坦层的厚度为0.5～2.0um。
可选地，还包括：
位于所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的无机绝缘层。
本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：
如上所述的彩膜基板；
与所述彩膜基板对向设置的阵列基板，所述阵列基板上设置有隔垫物，所述隔垫物在所述彩膜基板上的正投影落入所述黑矩阵的覆盖范围内。
可选地，所述隔垫物在平行于所述衬底基板的方向上的横截面为长条形。
可选地，所述黑矩阵限定出多个像素区域，所述长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向或长度方向平行。
可选地，在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度；
在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的长度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的长度。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在彩膜基板上不设置隔垫物，彩膜基板上利用黑矩阵形成凸起，在阵列基板上设置有隔垫物，阵列基板上的隔垫物与彩膜基板上利用黑矩阵形成的凸起部相抵支撑显示面板的盒厚，这样在显示面板受到外力挤压，彩膜基板和阵列基板发生相对滑动时，由于黑矩阵的面积较大，阵列基板上的隔垫物即使发生一定距离的位移，也可仍与黑矩阵形成的凸起部相抵，不会划伤彩膜基板上的取向层，增加了隔垫物的移动余量。另外，相比现有技术需要在彩膜基板和阵列基板上均形成隔垫物，能够简化彩膜基板的结构，降低彩膜基板的构图工艺次数，提高彩膜基板的生产效率，降低彩膜基板的生产成本。
附图说明
图1-图3为相关技术显示面板的结构示意图；
图4为相关技术中黑矩阵的示意图；
图5-图7为本发明实施例显示面板的结构示意图；
图8为本发明实施例隔垫物的位置示意图；
图9为图8中AA方向的截面示意图；
图10为本发明实施例隔垫物发生位移后的位置示意图；
图11为图10中BB方向的截面示意图；
图12为本发明实施例隔垫物发生位移后的位置示意图；
图13为图12中CC方向的截面示意图。
附图标记
1 相关技术彩膜基板上的黑矩阵
2 彩色滤光单元
3 平坦层
4 相关技术彩膜基板上的隔垫物
5 阵列基板上的隔垫物
6 本发明实施例彩膜基板上的黑矩阵
7 有机平坦层
8 无机绝缘层
9 数据线
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，相关技术的显示面板在彩膜基板上设置隔垫物4，在阵列基板上设置隔垫物5，其中，2为彩色滤光单元，3为平坦层，隔垫物4和隔垫物5相抵支撑显示面板的盒厚；或者如图2所示，相关技术的显示面板在彩膜基板上设置隔垫物4，隔垫物4与阵列基板上的凸起相抵支撑显示面板的盒厚，在显示面板受到挤压时，彩膜基板和阵列基板发生相对滑动，如图3所示，彩膜基板上的隔垫物4将不再与阵列基板上的凸起或隔垫物相抵，会发生滑动划伤阵列基板上的取向层，导致出现漏光，显示画面出现blue spot(蓝斑)，影响显示面板的显示性能，为了遮挡蓝斑，如图4所示，相关技术在彩膜基板上设置面积较大的黑矩阵1，但这样又会降低显示面板的开口率。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种彩膜基板、显示面板及显示装置，能够提高显示面板的开口率。
如图5-图7所示，本发明的实施例提供一种彩膜基板，包括：
衬底基板；
位于所述衬底基板上的彩色滤光单元2和黑矩阵6；
其中，所述黑矩阵6的第一表面的高度大于所述彩色滤光单元2的第二表面的高度，所述第一表面的高度为所述黑矩阵5远离所述衬底基板一侧的第一表面与所述衬底基板之间的垂直距离，所述第二表面的高度为所述彩色滤光单元2远离所述衬底基板一侧的第二表面与所述衬底基板之间的垂直距离，这样在彩膜基板表面可以利用黑矩阵6形成凸起。
本实施例中，在彩膜基板上不设置隔垫物，彩膜基板上利用黑矩阵形成凸起，在阵列基板上设置有隔垫物，阵列基板上的隔垫物与彩膜基板上利用黑矩阵形成的凸起部相抵支撑显示面板的盒厚，这样在显示面板受到外力挤压，彩膜基板和阵列基板发生相对滑动时，由于黑矩阵的面积较大，阵列基板上的隔垫物即使发生一定距离的位移，也可仍与黑矩阵形成的凸起部相抵，不会划伤彩膜基板上的取向层，增加了隔垫物的移动余量。另外，相比现有技术需要在彩膜基板和阵列基板上均形成隔垫物，能够简化彩膜基板的结构，降低彩膜基板的构图工艺次数，提高彩膜基板的生产效率，降低彩膜基板的生产成本。
与相关技术中黑矩阵位于彩色滤光单元和衬底基板之间不同，本发明实施例中，如图5-图7所示，所述黑矩阵6位于所述彩色滤光单元2远离所述衬底基板的一侧，即黑矩阵6位于彩色滤光单元2上，这样可以确保黑矩阵6能够在彩膜基板上形成凸起；当然，黑矩阵6也可与彩色滤光单元2位于同一层，但黑矩阵6的厚度需要大于彩色滤光单元2的厚度，这样才能够在彩膜基板上形成凸起。
如图5所示，本实施例中，黑矩阵6可以与阵列基板上的隔垫物5直接接触。
黑矩阵6中可能包含有杂质离子，为了避免杂质离子扩散到液晶中，影响显示面板的性能，如图6所示，彩膜基板还包括：
位于所述黑矩阵6远离所述衬底基板一侧的有机平坦层7，有机平坦层7可以阻挡黑矩阵6中的杂质离子扩散到液晶中，保证显示面板的性能。另外，为了保证彩膜基板上仍然存在凸起，所述有机平坦层7的厚度不能设置的过大，需要小于阈值。具体地，所述有机平坦层7的厚度可以为0.5～2.0um。
黑矩阵6中可能包含有杂质离子，为了避免杂质离子扩散到液晶中，影响显示面板的性能，如图7所示，彩膜基板还可以包括：
位于所述黑矩阵6远离所述衬底基板一侧的无机绝缘层8。无机绝缘层8的厚度一般比较小，可以保证彩膜基板上仍然形成有凸起，无机绝缘层8可以采用SiN或SiO。
如图5-图7所示，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：
如上所述的彩膜基板；
与所述彩膜基板对向设置的阵列基板，所述阵列基板上设置有隔垫物5，所述隔垫物5在所述彩膜基板上的正投影落入所述黑矩阵6的覆盖范围内。
本实施例中，在彩膜基板上不设置隔垫物5，彩膜基板上利用黑矩阵6形成凸起，在阵列基板上设置有隔垫物5，阵列基板上的隔垫物5与彩膜基板上利用黑矩阵6形成的凸起部相抵支撑显示面板的盒厚，这样在显示面板受到外力挤压，彩膜基板和阵列基板发生相对滑动时，由于黑矩阵6的面积较大，阵列基板上的隔垫物5即使发生一定距离的位移，也可仍与黑矩阵6形成的凸起部相抵，不会划伤彩膜基板上的取向层，增加了隔垫物5的移动余量。另外，相比现有技术需要在彩膜基板和阵列基板上均形成隔垫物5，能够简化彩膜基板的结构，降低彩膜基板的构图工艺次数，提高彩膜基板的生产效率，降低彩膜基板的生产成本。
相关技术中，隔垫物5设计为圆柱状，这样隔垫物5很容易与对向基板的凸起错开，滑动至别的区域，为了使隔垫物5在发生一定位移后，仍能够与对向基板的凸起相接触，如图8所示，所述隔垫物5在平行于所述衬底基板的方向上的横截面可以为长条形。
一具体实施例中，所述黑矩阵6限定出多个像素区域，所述长条形的延伸方向可以与所述像素区域的宽度方向或者与像素区域的长度方向平行。
可选地，在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度，这样在显示面板受到挤压，彩膜基板和阵列基板发生相对位移，隔垫物发生移动后，由于长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度，仍然可以保证隔垫物5与黑矩阵6相抵，不会滑动到别的区域，划伤取向层；
在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的长度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的长度，这样在显示面板受到挤压，彩膜基板和阵列基板发生相对位移，隔垫物发生移动后，由于长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的长度，仍然可以保证隔垫物5与黑矩阵6相抵，不会滑动到别的区域，划伤取向层。
一具体实施例中，如图8所示，AA方向为像素区域的长度方向，与AA方向垂直的方向为像素区域的宽度方向。本实施例中，长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向平行，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度。
如图9所示，在显示面板未受到挤压时，位于数据线9上方的黑矩阵6形成的凸起与阵列基板的隔垫物5相抵支撑显示面板的盒厚。
如图10所示，在显示面板受到挤压时，彩膜基板和阵列基板发生相对移动，隔垫物5移动至BB位置，但由于黑矩阵6的面积远大于相关技术中彩膜基板上隔垫物4的面积，因此，如图11所示，黑矩阵6仍会与隔垫物5相抵，形成十字形交叉，不会与彩膜基板接触，不会划伤彩膜基板上的取向层，避免出现蓝斑。
如图12所示，在显示面板受到挤压时，彩膜基板和阵列基板发生相对移动，隔垫物5移动至CC位置，但由于黑矩阵6在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度，因此，如图13所示，黑矩阵6仍会与隔垫物5相抵，不会与彩膜基板接触，不会划伤彩膜基板上的取向层，避免出现蓝斑。
其中，与相关技术相比，彩膜基板上黑矩阵6的覆盖区域没有变大，仅是高度和设置位置发生了变化，因此不会影响显示面板的开口率。
通过本实施例的技术方案，即使彩膜基板和阵列基板发生较大的位移，也会保证隔垫物5始终与彩膜基板的黑矩阵6形成的凸起相接触，不会划伤彩膜基板的取向层，避免出现蓝斑。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
位于所述衬底基板上的彩色滤光单元和黑矩阵；
所述黑矩阵的第一表面的高度大于所述彩色滤光单元的第二表面的高度，所述第一表面的高度为所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的第一表面与所述衬底基板之间的垂直距离，所述第二表面的高度为所述彩色滤光单元远离所述衬底基板一侧的第二表面与所述衬底基板之间的垂直距离。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵位于所述彩色滤光单元远离所述衬底基板的一侧。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
位于所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的有机平坦层，所述有机平坦层的厚度小于阈值。
4.根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述有机平坦层的厚度为0.5～2.0um。
5.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：
位于所述黑矩阵远离所述衬底基板一侧的无机绝缘层。
6.一种显示面板，其特征在于，包括：
如权利要求1-5中任一项所述的彩膜基板；
与所述彩膜基板对向设置的阵列基板，所述阵列基板上设置有隔垫物，所述隔垫物在所述彩膜基板上的正投影落入所述黑矩阵的覆盖范围内。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，
所述隔垫物在平行于所述衬底基板的方向上的横截面为长条形。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述黑矩阵限定出多个像素区域，所述长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向或长度方向平行。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，
在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的宽度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的宽度；
在所述长条形的延伸方向与所述像素区域的长度方向平行时，所述长条形在延伸方向上的长度大于所述像素区域的长度。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的显示面板。
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