CN113299709B - 彩膜基板、显示设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及显示技术领域，公开了一种彩膜基板及显示设备，该彩膜基板包括基底层、遮光层和彩膜层；基底层具有相对设置的第一面和第二面，在第一面设置有多个第一凹陷部；遮光层设于第一面，至少部分遮光层填充于第一凹陷部内，且第一凹陷部在基底层上的正投影位于遮光层在基底层上的正投影内，遮光层设置有多个开口，开口贯穿至第一面；彩膜层设于第一面并位于开口内，彩膜层在基底层上的正投影与第一凹陷部在基底层上的正投影无交叠。该彩膜基板不会形成底切结构，因此，遮光层的边沿不容易翘起，而且使彩膜层图案整体的规整度较好，不会影响光学性能。

Description

彩膜基板、显示设备

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种彩膜基板及包括该彩膜基板的显示设备。

背景技术

随着OLED显示器件的迅猛发展，人们在追求其色域广、颜色艳丽、可以曲面以及全面屏化等的同时，对其更加轻薄，可弯折等有了更高的要求，FMLOC(Flexible Multi-LayerOn Cell)和COE(Color Filter On Encapsulation)作为目前的新工艺，其代替了外挂的TSP(Touch Screen Panel，触摸屏)及POL(偏光片)。FMLOC是指在显示面板的封装驱动背板上制作金属网格电极层，从而进行触控控制；COE是指在显示面板的封装驱动背板上制作彩膜基板，能够显著降低显示背板厚度、提高光学性能的同时，节约了大量的生产成本，为企业带来了巨大的生产效益。

但是，目前彩膜层73的边沿和遮光层72的边沿容易翘起，而且影响彩膜层图案整体的规整度影响光学性能。另外，不论彩膜层73和遮光层72的工艺顺序如何改变都会产生上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种彩膜基板及包括该彩膜基板的显示设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种彩膜基板，包括：

基底层，具有相对设置的第一面和第二面，在所述第一面设置有多个第一凹陷部；

遮光层，设于所述第一面，至少部分所述遮光层填充于所述第一凹陷部内，且所述第一凹陷部在所述基底层上的正投影位于所述遮光层在所述基底层上的正投影内，所述遮光层设置有多个开口，所述开口贯穿至所述第一面；

彩膜层，设于所述第一面并位于所述开口内，所述彩膜层在所述基底层上的正投影与所述第一凹陷部在所述基底层上的正投影无交叠。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述第一面还设置有多个第二凹陷部，至少部分所述彩膜层填充于所述第二凹陷部内，所述第二凹陷部在所述基底层上的正投影位于所述彩膜层在所述基底层上的正投影内。

在本公开的一种示例性实施例中，相邻两个所述第一凹陷部之间连接有平面部，相邻两个所述第二凹陷部之间连接有平面部，相邻所述第一凹陷部与所述第二凹陷部之间连接有平面部，所述平面部与所述第一面共面；所述遮光层与所述彩膜层的连接处在所述基底层上的正投影位于所述平面部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一凹陷部与所述第一面平行的截面面积随着所述第一凹陷部深度的增加而减小，所述第二凹陷部与所述第一面平行的截面面积随着所述第二凹陷部深度的增加而减小。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部设置为球缺结构。

在本公开的一种示例性实施例中，所述彩膜层的折射率大于所述基底层的折射率。

在本公开的一种示例性实施例中，一个发光单元至少与一个所述第二凹陷部相对设置。

在本公开的一种示例性实施例中，相邻两个发光单元之间至少设置有一个所述第一凹陷部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述彩膜基板还包括：

平坦化层，设于所述遮光层和所述彩膜层的远离基底层的一侧。

根据本公开的再一个方面，提供了一种显示设备，包括：上述任意一项所述的彩膜基板。

本公开的彩膜基板，至少部分遮光层填充于第一凹陷部内，且第一凹陷部在基底层上的正投影位于遮光层在基底层上的正投影内，即遮光层的部分位于第一凹陷部内，部分位于第一面上，第一面上的遮光层的厚度可以制作的较薄，而且，遮光层设置有多个开口，在开口内设置有彩膜层，彩膜层在基底层上的正投影与第一凹陷部在基底层上的正投影无交叠，即开口在基底层上的正投影与第一凹陷部在基底层上的正投影无交叠；因此，遮光层与彩膜层连接处的厚度较薄。遮光层的材质为负光刻胶，负光刻胶被光线照射的部分需要保留，未被光线照射的部分需要去除，再加上遮光层的透光率很低，在形成开口的边沿会有散射的光线仅能照射遮光层上层较薄的厚度。将遮光层与彩膜层连接处的厚度设置的较薄，在遮光层上形成开口时光线可以透过较薄的遮光层，即光线能够透射开口边沿处整个厚度方向上的遮光层，而将开口边沿处整个厚度方向上的遮光层保留，不会形成底切结构，因此，遮光层的边沿不容易翘起，而且使彩膜层图案整体的规整度较好，不会影响光学性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为相关技术中彩膜基板的结构示意图。

图2为本公开彩膜基板第一示例实施方式的结构示意图。

图3为本公开彩膜基板第二示例实施方式的结构示意图。

图4为本公开彩膜基板第三示例实施方式的结构示意图。

图5为本公开彩膜基板第四示例实施方式的结构示意图。

图6为本公开彩膜基板第五示例实施方式的俯视结构示意图。

图7为本公开彩膜基板的制备方法一示例实施方式的流程示意框图。

图8为本公开显示设备一示例实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1、显示基板；101、衬底基板；

2、散热膜；

31、第一背膜；32、第二背膜；

4、显示结构；41、发光单元；

5、封装层；6、触控结构；

7、彩膜基板；71、基底层；711、第一凹陷部；712、第二凹陷部；72、遮光层；721、开口；73、彩膜层；74、平面部；

8、光学胶层；9、盖板；10、主控电路板；11、保护胶层；12、支撑板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

参照图1所示，彩膜基板的遮光层72以及各个彩膜层73均会形成底切结构(Undercut)，底切结构为上面大下面小的结构，底切结构会导致彩膜层73与遮光层72接触的地方形成空心结构，彩膜层73的边沿和遮光层72的边沿容易翘起，而且影响彩膜层图案整体的规整度影响光学性能。另外，不论彩膜层73和遮光层72的工艺顺序如何改变都会产生上述问题。

本公开实施方式提供了一种彩膜基板7，如图2-图5所示的彩膜基板的结构示意图，该彩膜基板7可以包括基底层71、遮光层72以及彩膜层73；基底层71具有相对设置的第一面和第二面，在第一面设置有多个第一凹陷部711；遮光层72设于第一面，至少部分遮光层72填充于第一凹陷部711内，且第一凹陷部711在基底层71上的正投影位于遮光层72在基底层71上的正投影内，遮光层72设置有多个开口721，开口721贯穿至第一面；彩膜层73设于第一面并位于开口721内，彩膜层73在基底层71上的正投影与第一凹陷部711在基底层71上的正投影无交叠。

本公开的彩膜基板7，至少部分遮光层72填充于第一凹陷部内，且第一凹陷部711在基底层71上的正投影位于遮光层72在基底层71上的正投影内，即遮光层72的部分位于第一凹陷部711内，部分位于第一面上，第一面上的遮光层72的厚度可以制作的较薄，而且，遮光层72设置有多个开口721，在开口721内设置有彩膜层73，彩膜层73在基底层71上的正投影与第一凹陷部711在基底层71上的正投影无交叠，即开口721在基底层71上的正投影与第一凹陷部711在基底层71上的正投影无交叠；因此，遮光层72与彩膜层73连接处的厚度较薄。遮光层72的材质为负光刻胶，负光刻胶被光线照射的部分需要保留，未被光线照射的部分需要去除，再加上遮光层72的透光率很低，在形成开口721的边沿会有散射的光线仅能照射遮光层72上层较薄的厚度。将遮光层72与彩膜层73连接处的厚度设置的较薄，在遮光层72上形成开口721时光线可以透过较薄的遮光层72，即光线能够透射开口721边沿处整个厚度方向上的遮光层721，而将开口721边沿处整个厚度方向上的遮光层72保留，不会形成底切结构，因此，遮光层72的边沿不容易翘起，而且使彩膜层73图案整体的规整度较好，不会影响光学性能。

在本示例实施方式中，基底层71的材质可以为有机材料OC(OVER COAT)，有机材料OC是负光阻的光刻胶，而且能够起到绝缘的作用。当然，基底层71的材质还可以是其他无色透明材料。基底层71具有相对设置的第一面和第二面。第一面可以是远离显示结构4的一面，第二面可以是靠近显示结构4的一面。基底层71的厚度大于等于1微米且小于等于4微米。

参照图2所示，在基底层71的第一面设置有多个第一凹陷部711，第一凹陷部711可以设置为贯穿基底层71的通孔，也可以设置为盲孔。第一凹陷部711与第一面平行的截面面积随着第一凹陷部711深度的增加而减小。具体地，第一凹陷部711可以设置为球缺结构。当然，在本公开的其他示例实施方式中，第一凹陷部711与第一面垂直的截面形状可以设置为梯形、半椭圆形等等。相邻两个第一凹陷部711之间连接有平面部74，平面部74与第一面共面。

在本示例实施方式中，在基底层71的第一面设置有遮光层72，遮光层72将第一凹陷部711填满，且遮光层72的部分延伸至平面部74；即第一凹陷部711在基底层71上的正投影位于遮光层72在所述基底层71上的正投影内。

在遮光层72上设置有开口721，开口721贯穿至基底层71的第一面，使基底层71的第一面部分裸露。

在基底层71的第一面且在开口721内设置有彩膜层73，彩膜层73在基底层71上的正投影与第一凹陷部711在基底层71上的正投影无交叠，即彩膜层73没有形成在第一凹陷部711内。

在本示例实施方式中，在相邻两个开口721之间可以设置有一个第一凹陷部711。当然，在本公开的其他示例实施方式中，参照图3所示，在相邻两个开口721之间可以设置有多个第一凹陷部711，设置在两个开口721之间的第一凹陷部711之间可没有连接平面部74。

参照图4所示，在本公开的另一些示例实施方式中，在基底层71的第一面不仅设置有多个第一凹陷部711，还设置有多个第二凹陷部712。第一凹陷部711的具体结构上述已经进行了详细说明，因此，此处不再赘述。

相邻两个第一凹陷部711之间连接有平面部74。参照图6所示，相邻两个第二凹陷部712之间连接有平面部74，相邻第一凹陷部711与第二凹陷部712之间连接有平面部74，平面部74与第一面共面。即在基底层71的第一面设置有多个互相不连接的第一凹陷部711和多个互相不连接的第二凹陷部712。

第二凹陷部712可以设置为贯穿基底层71的通孔，也可以设置为盲孔。第二凹陷部712与第一面平行的截面面积随着第二凹陷部712深度的增加而减小。具体地，第二凹陷部712可以设置为球缺结构。当然，在本公开的其他示例实施方式中，第二凹陷部712与第一面垂直的截面形状可以设置为梯形、半椭圆形等等。相邻两个第二凹陷部712之间连接有平面部74，平面部74与第一面共面。

请继续参照图4所示，在基底层71的第一面设置有遮光层72，遮光层72将第一凹陷部711填满，且遮光层72的部分延伸至平面部74；即第一凹陷部711在基底层71上的正投影位于遮光层72在所述基底层71上的正投影内。

在遮光层72上设置有开口721，开口721贯穿至基底层71的第一面，使基底层71的第一面部分裸露。

在基底层71的第一面且在开口721内设置有彩膜层73，彩膜层73的部分设置在第二凹陷部712内，彩膜层73的部分延伸至平面部74；即第二凹陷部712在基底层71上的正投影位于彩膜层73在基底层71上的正投影内。彩膜层73在基底层71上的正投影与第一凹陷部711在基底层71上的正投影无交叠，即彩膜层73没有形成在第一凹陷部711内。

遮光层72的部分延伸至平面部74，且彩膜层73的部分延伸至平面部74，使遮光层72与彩膜层73的连接处在基底层71上的正投影位于平面部74。在对遮光层72和彩膜层73进行光刻时，由于光刻边沿较薄，光线能够透过遮光层72和彩膜层73，不会形成底切结构。因此，遮光层72和彩膜层73的边沿不容易翘起，而且使彩膜层73图案整体的规整度较好，不会影响光学性能。

在本示例实施方式中，一个发光单元41可以与一个第二凹陷部712相对设置，当然，在本公开的其他示例实施方式中，参照图5所示，一个发光单元41可以与多个第二凹陷部712相对设置，与一个发光单元41相对的多个第二凹陷部712之间可以没有连接平面部74。

在本示例实施方式中，彩膜层73的折射率大于基底层71的折射率。光线从各个发光单元41射出后，先通过基底层71，然后再通过彩膜层73，由于彩膜层73的折射率大于基底层71的折射率，因此，彩膜层73会对光线有一定的会聚功能，减少遮光层72侧壁对光线的遮挡，提高出光亮度，从而降低功耗。

进一步的，本公开实施方式提供了一种彩膜基板7的制备方法，如图7所示为彩膜基板7的制备方法的一示例实施方式的流程示意框图，该制备方法可以包括以下步骤：

步骤S10，形成基底层71，所述基底层71具有相对设置的第一面和第二面，在所述第一面形成多个第一凹陷部711。

步骤S20，在所述第一面形成遮光层72，所述第一凹陷部711在所述基底层71上的正投影位于所述遮光层72在所述基底层71上的正投影内，所述遮光层72设置有多个开口721，所述开口721贯穿至所述第一面。

步骤S30，在所述第一面形成彩膜层73，所述彩膜层73位于所述开口721内，所述彩膜层73在所述基底层71上的正投影与所述第一凹陷部711在所述基底层71上的正投影无交叠。

下面对彩膜基板7的制备方法的各个步骤进行详细说明。

通过涂覆工艺形成基底材料层，基底材料层的材料可以为负性有机材料OC；然后对基底材料层进行曝光显影，以在基底材料层的第一面形成多个第一凹陷部711或多个第一凹陷部711和多个第二凹陷部712，即完成基底层71的制作。一个第二凹陷部712可以与一个发光单元41相对设置，相邻两个发光单元41之间可以设置有一个第一凹陷部711；当然，多个第二凹陷部712也可以与一个发光单元41相对设置，与一个发光单元41相对的多个第二凹陷部712之间可以没有连接平面部74。相邻两个发光单元41之间也可以设置有多个第一凹陷部711，设置在相邻两个发光单元41之间的多个第一凹陷部711之间可以没有连接平面部74。

由于基底材料层是无色透明的，因此，光线透过率较高，对基底材料层进行曝光显影形成的第一凹陷部711与第一面平行的截面面积随着第一凹陷部711深度的增加而减小，形成的第二凹陷部712与第一面平行的截面面积随着第二凹陷部712深度的增加而减小。

另外，第一凹陷部711和第二凹陷部712也可以通过压印的方法形成。

在基底层71的第一面通过涂覆工艺形成遮光材料层，遮光材料层的材料可以为负性光刻胶；然后对遮光材料层进行曝光显影，以在遮光材料层上形成多个开口721，开口721贯穿至第一面，剩余的部分为遮光层72，第一凹陷部711在基底层71上的正投影位于遮光层72在基底层71上的正投影内。开口721的边沿的厚度较薄，曝光光线能够透过遮光材料层，因此，形成的遮光层72不会形成底切的结构。

在基底层71的第一面以及遮光层72的远离基底层71的一面通过涂覆工艺形成彩膜材料层(红色)，彩膜材料层的材料可以为负性光刻胶；然后对彩膜材料层进行曝光显影，以形成彩膜层73(红色)。在形成有第二凹陷部712的情况下，彩膜层73(红色)形成在与红色的发光单元41相对的第二凹陷部712处，且使第二凹陷部712在基底层71上的正投影位于彩膜层73在基底层71上的正投影内。

彩膜层73(绿色)和彩膜层73(蓝色)的形成过程与彩膜层73(红色)的形成过程相同，因此，此处不再赘述。在形成有第二凹陷部712的情况下，彩膜层73(绿色)形成在与绿色的发光单元41相对的第二凹陷部712处，彩膜层73(蓝色)形成在与蓝色的发光单元41相对的第二凹陷部712处，且使第二凹陷部712在基底层71上的正投影位于彩膜层73在基底层71上的正投影内。

最后，在遮光层72以及彩膜层73的远离基底层71的一侧通过涂覆工艺形成平坦化层，平坦化层的材料可以为负性有机材料OC。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中彩膜基板7的制备方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。例如，可以先进行彩膜层73的制作，然后再进行遮光层72的制作；而且彩膜层73的制作也可以是先形成蓝色、在形成绿色，最后形成红色；还可以是其他顺序，均属于本公开保护的范围。

进一步的，本公开实施方式提供了一种显示设备，参照图8所示的显示设备的结构示意图，该显示设备可以包括上述任意一项所述的彩膜基板7。彩膜基板7的具体结构上述已经进行了详细说明，因此，此处不再赘述。

该显示设备还可以包括显示基板1，设置在显示基板1一侧的封装层5，设置在封装层5的远离显示基板1一侧的触控结构6，设置在触控结构6的远离显示基板1一侧的彩膜基板7，设置在彩膜基板7的远离显示基板1一侧的光学胶层8，设置在光学胶层8的远离显示基板1一侧的盖板9。在显示基板1的远离封装层5的一侧设置有第一背膜31，设置在第一背膜31的远离显示基板1一侧的散热膜2。其中，显示基板1包括显示结构4和衬底基板101，衬底基板101与第一背膜31相贴合，显示结构4设置在衬底基板101的远离第一背膜31的一侧。

显示基板1的一端与主控电路板10绑定连接，连接主控电路板10的端部被弯折到显示基板1的非显示侧以减小显示装置的边框宽度；在显示基板1的连接主控电路板10的端部朝向散热膜2的一侧有第二背膜32，该第二背膜32和散热膜2之间设有支撑板12，用于支撑形成弯折空间。

在显示基板1弯折处的弯折区外侧设置有保护胶层11，即保护胶层11设于显示结构4的远离衬底基板101的一侧。触控结构6通过设置在显示基板1上的通孔与显示基板1上的信号引出线相连接，触控结构6的信号通过显示基板1连接至主控电路板10。

显示基板1和封装层5、触控结构6也可以是一个整体结构。

需要说明的是，上述彩膜基板不仅可以用于OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机电激光显示)设备，还可以用于QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示设备。

而该显示设备的具体类型不受特别的限制，本领域常用的显示装置类型均可，具体例如手机等移动装置、手表等可穿戴设备、VR装置等等，本领域技术人员可根据该显示设备的具体用途进行相应地选择，在此不再赘述。

需要说明的是，该显示设备还包括其他必要的部件和组成，以显示器为例，具体例如外壳、电路板、电源线，等等，本领域技术人员可根据该显示装置的具体使用要求进行相应地补充，在此不再赘述。

与现有技术相比，本发明示例实施方式提供的显示设备的有益效果与上述示例实施方式提供的彩膜基板7的有益效果相同，在此不做赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：

基底层，具有相对设置的第一面和第二面，在所述第一面设置有多个第一凹陷部；

遮光层，设于所述第一面，至少部分所述遮光层填充于所述第一凹陷部内，且所述第一凹陷部在所述基底层上的正投影位于所述遮光层在所述基底层上的正投影内，所述遮光层设置有多个开口，所述开口贯穿至所述第一面；

彩膜层，设于所述第一面并位于所述开口内，所述彩膜层在所述基底层上的正投影与所述第一凹陷部在所述基底层上的正投影无交叠。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，在所述第一面还设置有多个第二凹陷部，至少部分所述彩膜层填充于所述第二凹陷部内，所述第二凹陷部在所述基底层上的正投影位于所述彩膜层在所述基底层上的正投影内。

3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，相邻两个所述第一凹陷部之间连接有平面部，相邻两个所述第二凹陷部之间连接有平面部，相邻所述第一凹陷部与所述第二凹陷部之间连接有平面部，所述平面部与所述第一面共面；所述遮光层与所述彩膜层的连接处在所述基底层上的正投影位于所述平面部。

4.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一凹陷部与所述第一面平行的截面面积随着所述第一凹陷部深度的增加而减小，所述第二凹陷部与所述第一面平行的截面面积随着所述第二凹陷部深度的增加而减小。

5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部设置为球缺结构。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜层的折射率大于所述基底层的折射率。

7.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，一个发光单元至少与一个所述第二凹陷部相对设置。

8.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，相邻两个发光单元之间至少设置有一个所述第一凹陷部。

9.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括：

平坦化层，设于所述遮光层和所述彩膜层的远离基底层的一侧。

10.一种显示设备，其特征在于，包括：权利要求1～9任意一项所述的彩膜基板。