專利名稱：一種顯示裝置、彩膜基板及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示設備領域，尤其涉及一種顯示裝置、彩膜基板及其制備方法。
背景技術：
彩膜基板為液晶顯示裝置彩色化的關鍵組件。在彩膜基板的制造工藝中，噴墨印刷法不需要多腔體的真空設備，具有工藝簡單、成本低的優(yōu)勢，因而逐漸成為彩膜基板制造工藝的一種主要方式。在噴墨印刷工藝中，彩膜基板的形成是通過噴嘴將彩色光刻膠噴涂于已具有黑矩陣的基板上完成的，在黑矩陣之間限定了多個有序的凹陷空間，用于容納彩色光刻膠以形成彩色濾色片。在該工藝過程中，容易由于個別噴嘴的異常，導致在某些彩色濾色片位置的噴墨量不均，進而使得形成的各個彩色濾色片的厚度不均。更為嚴重的，當某些彩色濾色片 位置處的噴墨量過大時，彩色光刻膠會溢出到相鄰但不同顏色的彩色濾色片位置處，形成兩種顏色的光刻膠材料交疊的區(qū)域，該區(qū)域在液晶顯示時會產生混色等異?，F象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例的主要目的在于，提供一種顯示裝置、彩膜基板及其制備方法，用于避免混色現象。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案一種彩膜基板，包括基板和設置在所述基板上的黑矩陣及多個彩色濾色片，所述黑矩陣限定多個空間用于容納所述多個彩色濾色片，在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽；所述凹槽連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間?！N顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的彩膜基板。一種本發(fā)明實施例提供的彩膜基板的制備方法，其特征在于，包括步驟I :提供一基板；步驟2 :通過構圖工藝在所述基板上形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，所述多個空間用于容納多個彩色濾色片，所述凹槽設置在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上并且連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間；步驟3 :在所述黑矩陣限定的多個空間中形成多個彩色濾色片。本發(fā)明實施例提供的顯示裝置、彩膜基板及其制備方法，在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽，所述凹槽連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間，使得由于噴嘴異常而在所述空間中噴射的過多的彩色光刻膠通過所述凹槽溢出容納相同顏色彩色濾色片的空間中，從而避免了過多的彩色光刻膠流通到容納不同顏色彩色濾色片的空間，實現彩色光刻膠在多個空間中均勻分配，進而避免混色等顯示問題。同時由于本發(fā)明設計的凹槽能夠連通容納相同顏色彩色濾色片的空間，當某空間中噴射了過多的彩色光刻膠時，多余的彩色光刻膠可通過凹槽流通到其他容納相同顏色彩色濾色片的空間，使得形成的彩色濾色片具有均一的厚度，進一步提高了顯示效果。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一實施例提供的彩膜基板的平面圖；圖2a、2b和2c為圖I中的彩膜基板沿A-A的截面圖；圖3為本發(fā)明另一實施例提供的彩膜基板的平面圖；圖4為本發(fā)明又一實施例提供的彩膜基板的平面圖； 圖5為本發(fā)明實施例提供的彩膜基板的制備方法流程圖；圖6為本發(fā)明另一實施例提供的彩膜基板的制備方法流程圖；圖7為本發(fā)明又一實施例提供的彩膜基板的制備方法流程圖；圖8a_8e為圖6中彩膜基板制備方法的各步驟示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結合附圖對本發(fā)明實施例提供的顯示裝置、彩膜基板及其制備方法進行詳細描述。本發(fā)明實施例提供了一種彩膜基板10，如圖I、圖2a和圖3所示，包括基板101和設置在基板101上的黑矩陣102及多個彩色濾色片103，所述黑矩陣102限定多個空間104，所述多個空間104用于容納所述多個彩色濾色片103，其中，每個空間104對應容納一塊彩色濾色片103。例如，如圖I所示，其中空間1041容納紅色(圖中示為R)的彩色濾色片1031，空間1042容納紅色的彩色濾色片1032。需要說明的是，為了簡便，圖I、圖2a和圖3僅示出了彩膜基板10的一部分。此外，在容納相同顏色彩色濾色片103的空間104之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽1021。凹槽1021處的黑矩陣厚度比黑矩陣102上除凹槽1021外的其他區(qū)域1022(例如位于基板101邊緣位置的黑矩陣區(qū)域和不同顏色彩色濾色片103之間的黑矩陣區(qū)域)處的厚度小，以連通容納相同顏色彩色濾色片103的空間104。具體以圖I為例，在均容納有紅色彩色濾色片1031、1032的空間1041、1042之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽1021。其中，紅色的彩色濾色片僅為示例，還可以綠色、藍色或其他顏色的彩色濾色片。如圖2b所示，在通過噴墨印刷法形成彩色濾色片的過程中，由于噴嘴異常而在空間1044中噴射的過多的彩色光刻膠通過所述凹槽1021溢出到容納相同顏色彩色濾色片1032的空間1042中，使得由凹槽1021連通的空間1044、1042中的彩色濾色片的厚度趨于一致，如圖2c所示。在所述黑矩陣102上設置有至少一個連通容納相同顏色彩色濾色片的空間的凹槽1021。優(yōu)選的，可在每兩個相鄰的容納相同顏色彩色濾色片103的空間104之間的黑矩陣區(qū)域上均設置有凹槽1021，以使整個彩膜基板10上的相同顏色的彩色濾色片的厚度趨于一致。當然，本發(fā)明實施例對此不作限定，本領域技術人員可根據本領域公知常識或常用技術手段設置適宜數量的凹槽1021?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明實施例對凹槽1021連通的相同顏色的彩色濾色片空間104的相對位置及在彩膜基板10上多個空間104的整體排布方式均不作具體限定，圖I至圖3示出的內容僅為示例說明，本領域技術人員可根據公知常識或常用技術手段設置為其他具體形式。此外，除了上述黑矩陣102及彩色濾色片103，在所述彩膜基板10上還可設置有其他元件層。可選的，如圖2a所示，彩膜基板10設置有平坦層(Over Coat，0C)105。本發(fā)明實施例對此不作限定，本領域技術人員可根據公知常識或常用技術手段設置其他元件，如導電層(例如氧化銦錫層)等。本發(fā)明實施例提供的彩膜基板，在容納相同顏色彩色濾色片103的空間104之間 的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽1021，所述凹槽1021連通所述容納相同顏色彩色濾色片103的空間，例如圖2a中的空間1044和1042，這樣在通過噴墨印刷法形成彩色濾色片103的過程中，使得由于噴嘴異常而在空間1044中噴射的過多的彩色光刻膠通過所述凹槽1021溢到容納相同顏色彩色濾色片的空間1042中，從而避免了過多的彩色光刻膠流通到容納不同顏色彩色濾色片的空間，實現彩色光刻膠在多個空間中均勻分配，進而避免混色等顯示問題。同時由于本發(fā)明設計的凹槽能夠連通容納相同顏色彩色濾色片的空間，當某空間中噴射了過多的彩色光刻膠時，多余的彩色光刻膠可通過凹槽流通到其他容納相同顏色彩色濾色片的空間，進一步提聞了顯不效果。優(yōu)選的，在發(fā)明提供的一個實施例中，如圖I和圖3所示，在相鄰或相近的容納相同顏色彩色濾色片103的空間104之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽1021，以盡量減少凹槽1021的長度，簡化彩膜基板10的制作工藝。當然，在本發(fā)明提供的其他實施例中，還在具有其他位置關系的容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽，例如被凹槽連通的兩個空間并不是相鄰的，而是相隔若干個其他空間。優(yōu)選的，本發(fā)明提供的另一個實施例中，如圖4所示，多個空間104呈陣列排布，并且所述陣列每列上的空間104容納相同顏色的彩色濾色片103。按從左到右的順序，呈陣列排布的多個空間104的第一列均容納紅色(圖中示為R)彩色濾色片，第二列均容納綠色(圖中示為G)彩色濾色片，第三列均容納藍色(圖中示為B)彩色濾色片。則如圖4所示，所述凹槽1021設置在所述陣列每列上的空間104之間的黑矩陣區(qū)域上。這樣形成的凹槽1021的長度最短，簡化彩膜基板10的制作工藝。當然，在本發(fā)明提供的其他實施例中，所述基板10上多個空間還可采用其他排布方式。例如，所述多個空間104呈陣列排布，每一列的彩色濾色片的顏色并不完全相同。陣列每一排的彩色濾色片與相鄰排的同種顏色的彩色濾色片錯開一到兩個位置，如圖3所示，圖示第一排彩色濾色片的顏色依次為紅(R)、綠(G)、藍(B)、紅(R)，第二排彩色濾色片的顏色依次為綠(G)、藍(B)、紅(R)、綠(G)。則凹槽1021可斜向地設置在所述空間陣列的第一排和第二排之間。優(yōu)選的，在本發(fā)明提供的又一實施例中，所述凹槽1021設置在所述容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域的中間位置，如圖I和圖3所示。彩色光刻膠經過凹槽1021首先流通到所要流進的空間104的中間位置，然后再逐漸向空間104的兩側蔓延，能夠在彩色光刻膠未固化前，盡快地在空間104中分布均勻。這樣設置的凹槽1021使形成的彩色濾色片的厚度更加均一，提高顯示效果。優(yōu)選的，在本發(fā)明提供的又一實施例中，所述凹槽的寬度為所述空間寬度的1/31/5。適宜的空間寬度保證彩色光刻膠的流通暢通，并且簡化制作工藝。優(yōu)選的，在本發(fā)明提供的又一實施例中，所述凹槽的深度為所述空間深度的1/Γ1/2。適宜的空間深度保證彩色光刻膠的流通暢通，并且簡化制作工藝。與本發(fā)明實施例提供的彩膜基板相對應的，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括本發(fā)明實施例提供的彩膜基板。所述顯示裝置可以為液晶面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。本發(fā)明實施例提供的液晶面板，由于采用了本發(fā)明實施例提供的彩膜基板，因而具有厚度均一的彩色濾色片，并且避免了不同顏色的彩色濾色片的混色現象，能夠進一步 提聞顯不效果。與本發(fā)明實施例提供的彩膜基板相對應的，本發(fā)明實施例還提供了一種所述彩膜基板的制備方法，如圖5所示，包括步驟I :提供一基板；優(yōu)選的為玻璃、石英、透明樹脂基板，所述基板經過清洗工藝待用。當然本發(fā)明實施例對此不作限定，本領域技術人員可根據公知常識或常用技術手段選擇其他類型的基板。步驟2 :通過構圖工藝在所述基板上形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，所述多個空間用于容納多個彩色濾色片，所述凹槽設置在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上并且連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間；在本步驟中，通過構圖工藝形成所述多個空間和凹槽。其中，形成所述黑矩陣的材料可以為黑色樹脂，也可以為鑰、鉻、鋁等金屬。本發(fā)明實施例對此不作限定。步驟3 :在所述黑矩陣限定的多個空間中形成多個彩色濾色片。優(yōu)選的，在本步驟中，通過噴墨印刷法將彩色光刻膠噴涂于已形成有帶凹槽的黑矩陣的多個空間中，以形成多個彩色濾色片。在該步驟中，當出現個別噴嘴異常，導致某些空間中彩色光刻膠的噴墨量不均勻時，例如過大或過小，噴墨量較多的空間中的彩色光刻膠可通過所述凹槽流通到其他噴涂相同顏色彩色光刻膠的空間中。例如圖2b所示，空間1044處的噴墨量過大，通過凹槽流通到與其連通的空間1042中?？臻g1042還可進一步通過凹槽流通到空間1041中。最終如圖2c所示，各空間1041、1042、1044中的彩色光刻膠的量趨于一致，使形成的彩色濾色片的厚度均一。本發(fā)明實施例提供的彩膜基板的制備方法，通過構圖工藝在所述基板上形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，所述多個空間用于容納多個彩色濾色片，所述凹槽設置在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上并且連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間，使得由于噴嘴異常而在所述空間中噴射的過多的彩色光刻膠通過所述凹槽溢到容納相同顏色彩色濾色片的空間中，從而避免了過多的彩色光刻膠流通到容納不同顏色彩色濾色片的空間，實現彩色光刻膠在多個空間中均勻分配，進而避免混色等顯示問題。同時由于本發(fā)明設計的凹槽能夠連通容納相同顏色彩色濾色片的空間，當某空間中噴射了過多的彩色光刻膠時，多余的彩色光刻膠可通過凹槽流通到其他容納相同顏色彩色濾色片的空間，使得形成的彩色濾色片具有均一的厚度，進一步提高了顯示效果。在本發(fā)明提供的另一個實施例中，采用金屬材料制備所述限定有多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，則如圖 6所示，步驟2具體包括21、在所述基板上形成金屬層；例如采用鑰、鉻、鋁等金屬材料在所述基板101上濺射形成金屬層110，如圖8a所
/Jn ο22、在所述金屬層上涂覆光刻膠；如圖8a所示，為形成有金屬層110和光刻膠106的基板101的示意圖。23、采用半色調或灰色調掩模板對所述光刻膠進行曝光；在本步驟中，采用半色調或灰色調掩模板，控制所述光刻膠不同位置的曝光量，對光刻膠分區(qū)域進行不同程度的曝光。24、對曝光后的光刻膠進行顯影，使容納彩色濾色片的空間區(qū)域的光刻膠經顯影完全去除，黑矩陣區(qū)域的光刻膠經顯影全部保留，凹槽區(qū)域的光刻膠經顯影部分保留；在本步驟中，對所述光刻膠進行顯影，以去除容納彩色濾色片的空間區(qū)域的全部光刻膠和凹槽區(qū)域的部分光刻膠，保留黑矩陣區(qū)域的全部光刻膠，從而使余下的光刻膠具有兩種不同的厚度。在本步驟中，如圖Sb所示，通過曝光工藝和顯影工藝去除容納彩色濾色片的空間區(qū)域的全部光刻膠，該容納彩色濾色片的空間區(qū)域的光刻膠覆蓋的金屬層對應圖2a中的多個空間的104。在本步驟中，還去除了凹槽區(qū)域的部分光刻膠，該凹槽區(qū)域的光刻膠覆蓋的金屬層對應圖2a中的凹槽1021。在本步驟中，黑矩陣區(qū)域的光刻膠經顯影全部保留，該黑矩陣區(qū)域的光刻膠覆蓋的金屬層對應圖2a中的黑矩陣102上除凹槽1021外的其他區(qū)域1022。最后余下的光刻膠具有兩種不同的厚度，其中具有厚度較小的光刻膠覆蓋的金屬層對應于圖2a中的凹槽1021，具有厚度較大的光刻膠覆蓋的金屬層對應于圖2a中的黑矩陣102上除凹槽1021外的其他區(qū)域1022。25、對所述金屬層進行刻蝕，去除所述容納彩色濾色片的空間區(qū)域的金屬層形成多個空間；如圖Sc所示，在基板上形成了多個空間104。26、對余下的光刻膠進行灰化，以去除所述凹槽區(qū)域的光刻膠；在本步驟中，灰化上層光刻膠，以去除所述剩余的厚度較小的光刻膠，即所述凹槽區(qū)域的光刻膠，余下剩余的厚度較大的光刻膠。如圖8d所示，將厚度較小的與圖2a中的凹槽1021對應的金屬層110上的光刻膠去掉，以進行后續(xù)的刻蝕工藝。27、對所述形成有多個空間的金屬層進行刻蝕，部分去除所述凹槽區(qū)域的金屬層形成凹槽；在本步驟中，對光刻膠灰化掉的區(qū)域暴露出的金屬層進行刻蝕，部分去除所述凹槽區(qū)域的金屬層，形成凹槽。28、對剩下的光刻膠進行剝離，形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣。
如圖Se所示，在所述基板上形成了具有多個空間104和多個凹槽1021的黑矩陣102。在本發(fā)明提供的另一個實施例中，采用黑色樹脂材料制備所述限定有多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，則如圖7所示，步驟2具體包括31、在所述基板上形成黑色樹脂層；32、采用半色調或灰色調掩模板對所述黑色樹脂層進行曝光；33、對曝光后的黑色樹脂層進行顯影，使容納彩色濾色片的空間區(qū)域的黑色樹脂層經顯影完全去除，黑矩陣區(qū)域的黑色樹脂層經顯影全部保留，凹槽區(qū)域的黑色樹脂層經顯影部分保留，形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣。本實施例提供的彩膜基板的制備方法步驟2，與上述實施例中的步驟22-24中的部分相類似，在此不再贅述。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種彩膜基板，包括基板和設置在所述基板上的黑矩陣及多個彩色濾色片，所述黑矩陣限定多個空間用于容納所述多個彩色濾色片，其特征在于， 在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽； 所述凹槽連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間。
2.根據權利要求I所述的彩膜基板，其特征在于，在相鄰或相近的所述容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽。
3.根據權利要求I所述的彩膜基板，其特征在于， 所述多個空間呈陣列排布，并且所述陣列每列上的空間容納相同顏色的彩色濾色片； 所述凹槽設置在所述陣列每列上的空間之間的黑矩陣區(qū)域上。
4.根據權利要求1-3任一項所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽設置在所述容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域的中間位置。
5.根據權利要求1-3任一項所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽的寬度為所述空間寬度的1/3 4/5。
6.根據權利要求1-3任一項所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽的深度為所述空間深度的1/Γ1/2。
7.—種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的彩膜基板。
8.—種權利要求1-6所述的彩膜基板的制備方法，其特征在于，包括 步驟I :提供一基板； 步驟2:通過構圖工藝在所述基板上形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣，所述多個空間用于容納多個彩色濾色片，所述凹槽設置在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上并且連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間； 步驟3 :在所述黑矩陣限定的多個空間中形成多個彩色濾色片。
9.根據權利要求8所述的彩膜基板的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體包括 在所述基板上形成金屬層； 在所述金屬層上涂覆光刻膠； 采用半色調或灰色調掩模板對所述光刻膠進行曝光； 對曝光后的光刻膠進行顯影，使容納彩色濾色片的空間區(qū)域的光刻膠經顯影完全去除，黑矩陣區(qū)域的光刻膠經顯影全部保留，凹槽區(qū)域的光刻膠經顯影部分保留； 對所述金屬層進行刻蝕，去除所述容納彩色濾色片的空間區(qū)域的金屬層形成多個空間； 對余下的光刻膠進行灰化，以去除所述凹槽區(qū)域的的光刻膠； 對所述形成有多個空間的金屬層進行刻蝕，部分去除所述凹槽區(qū)域的金屬層形成凹槽； 對剩下的光刻膠進行剝離，形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣。
10.根據權利要求8所述的彩膜基板的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體包括 在所述基板上形成黑色樹脂層； 采用半色調或灰色調掩模板對所述黑色樹脂層進行曝光； 對曝光后的黑色樹脂層進行顯影，使容納彩色濾色片的空間區(qū)域的黑色樹脂層經顯影完全去除，黑矩陣區(qū)域的黑色樹脂層經顯影全部保留，凹槽區(qū)域的黑色樹脂層經顯影部分保留， 形成限定多個空間和設置有凹槽的黑矩陣。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提供了一種顯示裝置、彩膜基板及其制備方法，涉及顯示設備領域，能夠避免混色現象。所述彩膜基板包括基板和設置在所述基板上的黑矩陣及多個彩色濾色片，所述黑矩陣限定多個空間用于容納所述多個彩色濾色片，在容納相同顏色彩色濾色片的空間之間的黑矩陣區(qū)域上設置有凹槽；所述凹槽連通所述容納相同顏色彩色濾色片的空間。本發(fā)明可用于制備彩膜基板。
文檔編號G02B5/20GK102830535SQ20121030720
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2012年8月24日
發(fā)明者牛菁 申請人:京東方科技集團股份有限公司