CN114509889A - 彩膜基板及其制作方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板，该彩膜基板包括：基板，以及位于基板上的彩色色阻块和黑色矩阵。其中，相邻两个彩色色阻块之间具有空隙，黑色矩阵对应空隙处设置于基板上，且黑色矩阵远离基板的部分与彩色色阻块存在交叠。本发明通过将黑色矩阵远离基板的部分与彩色色阻块形成交叠，使得黑色矩阵靠近基板一侧的截面宽度小于远离基板一侧的截面宽度，从而在黑色矩阵远离基板的部分保持正常遮光线宽的前提下，减小黑色矩阵靠近基板的部分的线宽，进而提高开口率。

Description

彩膜基板及其制作方法、显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板。

背景技术

随着面板行业的不断发展，对液晶显示面板的窄边框、高开口率、高亮度、高分辨率等参数提出了越来越高的要求，面板的制造也面临新的挑战。

对于液晶显示面板而言，彩膜基板作为其中一个重要组成部分，其上设置有不透光的黑色矩阵以及滤光的彩色色阻，其中，黑色矩阵的宽度越大，液晶显示面板的开口率越低。因此，在彩膜基板设计时需要尽可能地缩小黑色矩阵的宽度来提高开口率，但是，黑色矩阵的尺寸过小就会导致色偏或混色等光学异常。

因此，现有的彩膜基板为防止色偏或混色的问题，其黑色矩阵的尺寸无法实现进一步的缩小，从而无法满足液晶显示面板的高开口率、高分辨率等需求。

发明内容

本发明提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板，能够解决现有技术的彩膜基板由于黑色矩阵线宽较宽而影响像素开口率的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明实施例提供一种彩膜基板，包括：

基板；

彩色色阻块，设置在所述基板上，且相邻两所述彩色色阻块之间具有空隙；

黑色矩阵，对应所述空隙设置于所述基板上，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块存在交叠。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述黑色矩阵包括靠近所述基板一侧的分隔部以及远离所述基板一侧的遮挡部，其中，在所述彩色色阻块指向所述基板的方向上，所述分隔部的截面宽度小于所述遮挡部的截面宽度。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述黑色矩阵的厚度大于所述彩色色阻块的厚度，所述分隔部位于所述空隙处；所述遮挡部位于相邻两个所述彩色色阻块远离所述基板的一侧，并覆盖相邻两个所述彩色色阻块的边缘。

可选的，在本发明的一些实施例中，在所述彩色色阻块指向所述基板的方向上，所述彩色色阻块的截面形状为正梯形。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述黑色矩阵的厚度小于所述彩色色阻块的厚度，所述分隔部与所述遮挡部均位于所述空隙处，且所述彩色色阻块至少覆盖所述遮挡部的边缘。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述分隔部的截面宽度范围为0.5μm～3μm，所述遮挡部的截面宽度范围为3μm～10μm。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述分隔部靠近所述基板的一面为底面，所述分隔部靠近所述彩色色阻块并与所述底面相邻的一面为侧面，所述底面与所述侧面之前的夹角范围为90°～150°。

可选的，在本发明的一些实施例中，所述分隔部的截面形状为矩形、倒梯形或倒三角形中的一种。

本发明实施例提供一种显示面板，包括如上所述的彩膜基板，所述显示面板还包括阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。

本发明实施例提供一种彩膜基板的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在基板上形成多个彩色色阻块，且相邻两个所述彩色色阻块之间形成有空隙；

S2，在相邻两个所述彩色色阻块之间形成黑色矩阵，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块形成交叠；

或者，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在基板上形成具有多个开口的黑色矩阵，且所述开口暴露所述基板表面；

S2，在多个所述开口处形成多个彩色色阻块，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块形成交叠。

本发明的有益效果为：本发明提供的彩膜基板及其制作方法、显示面板，将黑色矩阵对应设置于相邻两个彩色色阻块之间的空隙处，并且将黑色矩阵远离基板的部分与彩色色阻块形成交叠，使得黑色矩阵靠近基板一侧的截面宽度小于远离基板一侧的截面宽度，从而在黑色矩阵远离基板的部分保持正常遮光线宽的前提下，减小黑色矩阵靠近基板的部分的线宽，进而提高开口率。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图；

图2是图1中的彩膜基板沿AA线的一种截面结构示意图；

图3-图4是本发明实施例一提供的彩膜基板的制作过程示意图；

图5是图1中的彩膜基板沿AA线的另一种截面结构示意图；

图6-图9是本发明实施例二提供的彩膜基板的制作过程示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参阅图1～图9，本发明实施例提供一种彩膜基板，该彩膜基板是可设置于液晶显示装置中用来实现彩色显示性能的功能部件，其包括：基板10，以及设置于所述基板10上的彩色色阻块20和黑色矩阵30。

其中，所述基板10可以是透明玻璃基板，也可以是其他材质的透明基板。

所述彩色色阻块20可以以阵列方式或其他排布方式设置于所述基板10上，多个所述彩色色阻块20可以被设置为多个红色色阻块、多个绿色色阻块以及多个蓝色色阻块；或者多个所述彩色色阻块20可以被设置为多个红色色阻块、多个绿色色阻块、多个蓝色色阻块以及黄色色阻块；或者多个所述彩色色阻块20可以被设置为多个红色色阻块、多个绿色色阻块、多个蓝色色阻块以及白色色阻块。

其中，相邻两个所述彩色色阻块20之间具有空隙，所述黑色矩阵30对应所述空隙设置于所述基板10上，且所述黑色矩阵30远离所述基板10的部分与所述彩色色阻块20存在交叠。所述黑色矩阵30为遮光材料，用于分隔相邻两个彩色色阻块20，避免相邻两个彩色色阻块20之间串色、混色等问题。

本发明实施例通过将所述黑色矩阵30设置于相邻两个所述彩色色阻块20之间的空隙处，以防止相邻两个所述彩色色阻块20串色，同时将所述黑色矩阵30远离所述基板10的部分与所述彩色色阻块20形成交叠，使得所述黑色矩阵30靠近所述基板10一侧的截面宽度小于远离所述基板10一侧的截面宽度，从而使所述黑色矩阵30远离所述基板10的部分在保持正常遮光线宽的前提下，减小所述黑色矩阵30靠近所述基板10的部分的线宽，进而提高开口率和分辨率。

鉴于此，本发明实施例通过改变黑色矩阵30的结构设计来实现上述目的，现将具体方案阐述如下。

实施例一

请参阅图1和图2，本实施例提供的彩膜基板包括：基板10、多个彩色色阻块20以及黑色矩阵30。其中，多个所述彩色色阻块20阵列的排布于所述基板10上，相邻两个所述彩色色阻块20之间存在空隙，进一步的，相邻两个所述彩色色阻块20之间的空隙暴露出所述基板10的表面。所述黑色矩阵30设置于所述空隙处，使得每个所述彩色色阻块20被所述黑色矩阵30从四周包围。所述黑色矩阵30的作用是遮挡液晶层的杂乱散射光，使光线只从所述彩色色阻块20中穿过，以防止各基色间混色，并防止环境光照射到阵列基板的薄膜晶体管沟道从而影响显示效果。

进一步的，所述黑色矩阵30的厚度大于所述彩色色阻块20的厚度。所述黑色矩阵30包括靠近所述基板10一侧的分隔部301以及远离所述基板10一侧的遮挡部302。其中，所述分隔部301的厚度与所述彩色色阻块20的厚度相同，所述分隔部301位于相邻两个所述彩色色阻块20之间的空隙处，所述遮挡部302位于相邻两个所述彩色色阻块20远离所述基板10的一侧，并覆盖相邻两个所述彩色色阻块20的边缘。

进一步的，在所述彩色色阻块20指向所述基板10的方向上，所述分隔部301的截面宽度b小于所述遮挡部302的截面宽度a。其中，所述遮挡部302的截面宽度a是能够满足制程遮光需求的所述黑色矩阵30所需的线宽。所述分隔部301的截面宽度尽可能的做小，只要能够起到防止各基色间混色的作用即可。

进一步的，所述分隔部301的截面宽度b的范围为0.2μm～3μm，所述遮挡部302的截面宽度a的范围为3μm～10μm。示例性的，所述分隔部301的截面宽度b可以为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm或者2.5μm；所述遮挡部302的截面宽度a可以为4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或者9μm。

进一步的，所述分隔部301靠近所述基板10的一端的截面宽度c小于或等于所述分隔部301远离所述基板10的一端的截面宽度b。

其中，在所述彩色色阻块20指向所述基板10的方向上，所述彩色色阻块20的截面形状为正梯形，所述分隔部301的截面形状为矩形、倒梯形或倒三角形中的一种，此处不做限制。

其中，所述分隔部301靠近所述基板10的一面为底面，所述分隔部301靠近所述彩色色阻块20并与所述底面相邻的一面为侧面，所述底面与所述侧面之前的夹角范围为90°～150°。示例性的，所述分隔部301的所述底面与所述侧面之前的夹角为100°、110°、120°、130°或者140°。

相应的，所述彩色色阻块20靠近所述基板10的一面为底面，所述彩色色阻块20靠近所述分隔部301并与所述底面相邻的一面为侧面，所述彩色色阻块20的所述底面与所述侧面之前的夹角范围为30°～90°。示例性的，所述彩色色阻块20的所述底面与所述侧面之前的夹角为40°、50°、60°、70°或者80°。

可以理解的是，所述彩膜基板中靠近所述基板10的一侧为出光侧，本实施例通过将所述黑色矩阵30的分隔部301设置于相邻两个所述彩色色阻块20之间的空隙处，同时将所述黑色矩阵30的所述遮挡部302与所述彩色色阻块20形成交叠，使得所述黑色矩阵30靠近所述基板10一侧的截面宽度c小于远离所述基板10一侧的截面宽度a，从而使所述遮挡部302在保持正常遮光线宽的前提下，减小所述分隔部301的线宽，进而增大了所述彩色色阻块20的出光面积，实现了像素开口率和分辨率提升。

本发明实施例还提供了一种上述彩膜基板的制作方法，如图3-图4所示，所述制作方法包括以下步骤：

步骤S1，如图3所示，在基板10上形成多个彩色色阻块20，且相邻两个所述彩色色阻块20之间形成有空隙。

具体地，所述彩色色阻块20的涂布依次进行，顺序可根据需要而定，并无先后的限制，以先涂布红色色阻块为例，将红色色阻涂料直接涂布在所述基板10上，再经光刻及显影将不需要留下的红色色阻涂料除去，形成红色色阻块。再在其上涂布绿色色阻涂料，再通过光刻与显影将不需要的绿色色阻涂料除去，留下需要的部分，形成绿色色阻块。最后涂布蓝色色阻涂料，再经光刻与显影形成蓝色色阻块。至此，完成所述彩膜基板的彩色色阻块的制作。

其中，在所述彩色色阻块20指向所述基板10的方向上，所述彩色色阻块20的截面形状为正梯形，且所述彩色色阻块20靠近基板10一侧的底面与侧面之前的夹角范围为30°～90°。其中，相邻两个所述彩色色阻块20之间的间距可以为0.2μm～3μm。

步骤S2，如图4所示，在相邻两个所述彩色色阻块20之间形成黑色矩阵30，且所述黑色矩阵30远离所述基板10的部分与所述彩色色阻块20形成交叠。

具体地，在所述彩色色阻块20表面制备黑色矩阵涂料，然后曝光显影去除不需要的部分，形成图案化的黑色矩阵30。其中，所述黑色矩阵30包括填充至相邻两个彩色色阻块20之间的空隙处的分隔部301，还包括位于相邻两个彩色色阻块20远离所述基板10一侧的遮挡部302。在所述彩色色阻块20指向所述基板10的方向上，所述分隔部301的截面宽度小于所述遮挡部302的截面宽度。其中，所述遮挡部302的截面宽度是所述黑色矩阵30满足制程遮光需求的线宽。

采用上述方法制作的彩膜基板，其中，所述黑色矩阵30的截面形状类似于T形，由于所述黑色矩阵30远离基板10一侧的遮挡部302的线宽可以满足正常的遮光需求，因此可以对相邻两个彩色色阻块20之间的分隔部301的线宽做进一步减小，从而增大了彩色色阻块20的透光面积，进而实现了开口率和分辨率的提升。

实施例二

请参阅图1和图5，本实施例提供的彩膜基板包括：基板10、多个彩色色阻块20以及黑色矩阵30。其中，所述黑色矩阵30的厚度小于所述彩色色阻块20的厚度，多个所述彩色色阻块20阵列的排布于所述基板10上，相邻两个所述彩色色阻块20之间存在空隙，所述黑色矩阵30设置于所述空隙处。

进一步的，所述黑色矩阵30包括靠近所述基板10一侧的分隔部301以及远离所述基板10一侧的遮挡部302。所述分隔部301与所述遮挡部302均位于所述空隙处，且所述彩色色阻块20至少覆盖所述遮挡部302的边缘。

进一步的，在所述彩色色阻块20指向所述基板10的方向上，所述分隔部301的截面宽度b小于所述遮挡部302的截面宽度a。其中，所述遮挡部302的截面宽度a是能够满足制程遮光需求的所述黑色矩阵30所需的线宽。

进一步的，所述分隔部301的截面宽度b的范围为0.2μm～3μm，所述遮挡部302的截面宽度a的范围为3μm～10μm。

进一步的，所述分隔部301靠近所述基板10的一端的截面宽度c小于或等于所述分隔部301远离所述基板10的一端的截面宽度b。

具体地，本实施例的所述黑色矩阵30的截面宽度、截面形状、角度设计等均与上述实施例一中的设计相同或相似，此处不再赘述。

可以理解的是，本实施例通过将所述黑色矩阵30设置成上宽下窄的T形结构，同时将所述彩色色阻块20与所述黑色矩阵30的所述遮挡部302形成交叠，由于所述黑色矩阵30靠近所述基板10一端的截面宽度小于远离所述基板10一端的截面宽度，从而使所述遮挡部302在保持正常遮光线宽的前提下，减小所述分隔部301的线宽，进而增大了所述彩色色阻块20的出光面积，实现了像素开口率和分辨率提升。

本发明实施例还提供了一种上述彩膜基板的制作方法，如图6-图9所示，所述制作方法包括以下步骤：

步骤S1，在基板上形成具有多个开口的黑色矩阵，且所述开口暴露所述基板表面。

具体地，请参阅图6，先在基板10上依次涂布黑色矩阵涂料30’和位于黑色矩阵涂料30’表面的光刻胶层40’，之后在温度为100℃～300℃的环境下进行烘烤。其中，所述光刻胶层40’可以为负性光刻胶。

请参阅图7，接着对所述黑色矩阵涂料30’和所述光刻胶层40’进行曝光，曝光强度可以为30mJ/cm²～150mJ/cm²，去除所述光刻胶层40’未被光照射的部分，形成光刻胶图案40。

请参阅图8，采用干法蚀刻工艺对所述黑色矩阵涂料30’进行过蚀刻，去除所述黑色矩阵涂料30’未被所述光刻胶图案40覆盖的部分，形成多个开口50，且所述开口50暴露所述基板10的表面。采用上述方法，可以形成上宽下窄呈T字形的黑色矩阵30。之后，去除所述光刻胶图案40。

步骤S2，请参阅图9，在多个所述开口50处形成多个彩色色阻块20，且所述黑色矩阵30远离所述基板10的部分与所述彩色色阻块20形成交叠。

其中，所述彩色色阻块20的涂布依次进行，顺序可根据需要而定，并无先后的限制，以先涂布红色色阻块为例，将红色色阻涂料直接涂布在所述黑色矩阵30上，再经光刻及显影将不需要留下的红色色阻涂料除去，形成红色色阻块。此时，彩膜基板上已经具有黑色矩阵30与红色色阻块两种图案，再在其上涂布绿色色阻涂料，再通过光刻与显影将不需要的绿色色阻涂料除去，留下需要的部分，形成绿色色阻块。最后涂布蓝色色阻涂料，再经光刻与显影形成蓝色色阻块。至此，完成所述彩膜基板的彩色色阻块的制作。

其中，所述黑色矩阵30包括靠近所述基板10一侧的分隔部301以及远离所述基板10一侧的遮挡部302。具体地，所述彩色色阻块20填充满所述遮挡部302与所述基板10之间的空间，且所述彩色色阻块20的边缘覆盖所述遮挡部302的边缘。

相较于传统制备方法直接对黑色矩阵层进行曝光显影形成黑色矩阵，本实施例通过在黑色矩阵层30’上方制备一层光刻胶层40’，曝光显影形成光刻胶图案40，采用干法蚀刻工艺对黑色矩阵层30’进行过蚀刻，从而形成角度更精确、边缘更平缓的黑色矩阵30，进而实现高开口率、高分辨率的目的。

本发明实施例还提供一种显示面板，所述显示面板包括如上所述的彩膜基板，所述显示面板还包括阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。

其中，所述彩膜基板位于所述液晶层的出光侧，所述阵列基板位于所述液晶层的入光侧，所述彩膜基板与所述阵列基板上各有一公共电极，两个公共电极通电后，液晶在电场的作用下发生偏转，通过液晶的偏转控制光从所述阵列基板一侧至所述彩膜基板一侧的透过率。当光经过所述液晶层射入所述彩膜基板时，所述彩膜基板中的彩色色阻块对光线进行过滤分光，最终使显示面板实现画面显示。

本发明提供的彩膜基板及其制作方法、显示面板，将黑色矩阵对应设置于相邻两个彩色色阻块之间的空隙处，并且将黑色矩阵远离基板的部分与彩色色阻块形成交叠，使得黑色矩阵靠近基板一侧的截面宽度小于远离基板一侧的截面宽度，从而在黑色矩阵远离基板的部分保持正常遮光线宽的前提下，减小黑色矩阵靠近基板的部分的线宽，进而提高开口率。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：

基板；

彩色色阻块，设置在所述基板上，且相邻两所述彩色色阻块之间具有空隙；

黑色矩阵，对应所述空隙设置于所述基板上，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块存在交叠。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑色矩阵包括靠近所述基板一侧的分隔部以及远离所述基板一侧的遮挡部，其中，在所述彩色色阻块指向所述基板的方向上，所述分隔部的截面宽度小于所述遮挡部的截面宽度。

3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑色矩阵的厚度大于所述彩色色阻块的厚度，所述分隔部位于所述空隙处；所述遮挡部位于相邻两个所述彩色色阻块远离所述基板的一侧，并覆盖相邻两个所述彩色色阻块的边缘。

4.根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，在所述彩色色阻块指向所述基板的方向上，所述彩色色阻块的截面形状为正梯形。

5.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑色矩阵的厚度小于所述彩色色阻块的厚度，所述分隔部与所述遮挡部均位于所述空隙处，且所述彩色色阻块至少覆盖所述遮挡部的边缘。

6.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述分隔部的截面宽度范围为0.5μm～3μm，所述遮挡部的截面宽度范围为3μm～10μm。

7.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述分隔部靠近所述基板的一面为底面，所述分隔部靠近所述彩色色阻块并与所述底面相邻的一面为侧面，所述底面与所述侧面之前的夹角范围为90°～150°。

8.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述分隔部的截面形状为矩形、倒梯形或倒三角形中的一种。

9.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的彩膜基板，所述显示面板还包括阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。

10.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在基板上形成多个彩色色阻块，且相邻两个所述彩色色阻块之间形成有空隙；

S2，在相邻两个所述彩色色阻块之间形成黑色矩阵，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块形成交叠；

或者，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在基板上形成具有多个开口的黑色矩阵，且所述开口暴露所述基板表面；

S2，在多个所述开口处形成多个彩色色阻块，且所述黑色矩阵远离所述基板的部分与所述彩色色阻块形成交叠。

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