專利名稱：一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著科技的發(fā)展，液晶顯示器技術(shù)也隨之不斷完善。TFT-1XD (Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display,薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管-液晶顯示器)以其圖像顯示品質(zhì)好、能耗低、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)占據(jù)著顯示器領(lǐng)域的重要位置。目前TFT-1XD主要由陣列基板和彩膜基板對(duì)盒形成，對(duì)盒后的空腔內(nèi)填充液晶?，F(xiàn)有的彩膜基板基于紅綠藍(lán)三原色的彩膜基板，液晶面板通過驅(qū)動(dòng)IC的電壓改變來控制液晶分子的排列狀態(tài)，而形成開關(guān)式選擇背光源的光線是否穿透，經(jīng)三原色比例調(diào)合形成不同的色彩，從而使得液晶顯示器呈現(xiàn)出亮麗、鮮艷的畫面。如圖1所示，為傳統(tǒng)彩膜基板結(jié)構(gòu)示意圖，其包括基板I’、設(shè)置在基板I’上用于遮光的黑矩陣2’和彩色像素層(包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元31’、藍(lán)色子像素單元33’和綠色子像素單元32’)，根據(jù)需要，還可以包括透明導(dǎo)電層和位于彩色像素區(qū)域上的保護(hù)層?，F(xiàn)有技術(shù)中，上 述結(jié)構(gòu)的彩膜基板的制作過程均是采用Slit Coater (狹縫涂布)或者Spin Coater (旋轉(zhuǎn)涂布)的涂布方式，在基板I’上通過曝光依次形成黑矩陣2’，彩色 像素層等結(jié)構(gòu)。由于彩色像素層的兩側(cè)均搭接在黑矩陣2 ’上，致使彩色像素層的上表面出現(xiàn)不平坦的現(xiàn)象(即在彩色像素層的上表面形成中間低、兩側(cè)高呈“牛角”形狀的角段差，具體如附圖1中圓圈A處所示)。而這種彩色像素層上出現(xiàn)的角段差現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響彩膜基板中膜面的平整度，從而引起產(chǎn)線中不良的發(fā)生，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的彩色像素層的兩側(cè)搭接在黑矩陣上，致使彩色像素層的上表面出現(xiàn)不平坦現(xiàn)象，導(dǎo)致影響彩膜基板中膜面的平整度，引起產(chǎn)線中發(fā)生不良影響產(chǎn)品品質(zhì)的缺陷。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種彩膜基板，包括:基板；彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在所述基板的一側(cè)；黑矩陣，其設(shè)置于各色子像素單元之間。進(jìn)一步地，所述黑矩陣填充于相鄰的各色子像素單元之間的空白縫隙中，所述黑矩陣的高度小于或等于所述像素單元的高度。進(jìn)一步地，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度。進(jìn)一步地，所述黑矩陣的材質(zhì)為不透光的樹脂材料。另一方面，本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述的彩膜基板。再一方面，本發(fā)明還提供一種彩膜基板的制作方法，包括:步驟S10、在基板上采用構(gòu)圖工藝形成彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色像素單元間隔設(shè)置在所述基板的一側(cè)；步驟S20、采用噴墨工藝在各色子像素單元之間形成黑矩陣。進(jìn)一步地，所述黑矩陣采用不透光的樹脂材料。進(jìn)一步地, 所述步驟S20具體包括:步驟S201、采用噴墨工藝通過噴嘴在相鄰各色子像素單元之間的空白縫隙處滴入不透光的樹脂材料；步驟S202、通過紫外線照射或者熱處理對(duì)不透光的樹脂材料進(jìn)行固化形成黑矩陣。進(jìn)一步地，所述黑矩陣的高度小于或等于所述像素單元的高度。進(jìn)一步地，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度。(三)有益效果本發(fā)明提供一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法，通過先形成彩色像素區(qū)域后采用噴墨工藝形成黑矩陣，最大程度地減小了像素單元的角段差，增加了表面平坦性，可以有效降低了產(chǎn)線不良的發(fā)生率；同時(shí)采用噴墨方式制作黑矩陣的工藝，一方面大大降低了初期產(chǎn)線投入的成本，另一方面可減少制作黑矩陣用的材料用量，提高材料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。


圖1為傳統(tǒng)彩膜基板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例彩膜基板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A-A’或B-B’剖視圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例采用噴墨工藝形成黑矩陣示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例彩膜基板可視范圍角度增加示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例彩膜基板制作方法的工藝流程圖。圖中:1、基板；2、黑矩陣；31、紅色子像素單元；32、綠色子像素單元；33、藍(lán)色子像素單元；1’、基板；2’、黑矩陣；31’、紅色子像素單元；32’、綠色子像素單元；33’、藍(lán)色子像素單
J Li ο
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖2所示，本實(shí)施例以TN (Twisted Nematic，扭曲向列)模式為例，該彩膜基板包括:基板I ;彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元31、藍(lán)色子像素單元33和綠色子像素單元32 ;所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在基板I的一側(cè)；黑矩陣2，其設(shè)置于各色子像素單元之間。其中，基板I的材質(zhì)可以采用玻璃、石英、樹脂等透明材料，在此不做限定。另外，各色子像素單元在基板上的排列方式并不僅僅限于圖2中所示，還可以為同列排布的子像素單元為不同顏色交替的馬賽克方式(Mosaic型)、構(gòu)成像素單元的不同顏色子像素單元呈現(xiàn)三角形排布的方式(Delta型)等，在此不做限定。具體的，該黑矩陣填充于相鄰的各色子像素單元之間的空白縫隙中。具體的，黑矩陣可填充于紅色子像素單元和藍(lán)色子像素單元之間，同時(shí)填充于藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元之間等各色子像素單元之間的空白縫隙中。另外，設(shè)置黑矩陣2的高度小于或等于像素單元的高度。如圖3所示，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度。參見圖中A-A’的方向或B-B’的方向即為相鄰兩個(gè)像素單元的排布方向。優(yōu)選的，所述黑矩陣的材質(zhì)可以選用不透光的樹脂材料。所述不透光的樹脂材料能用于遮擋光線并且可用于噴墨工藝。

參考圖5，基于現(xiàn)有技術(shù)中的黑矩陣結(jié)構(gòu)，光線最多只能從虛線位置a射出，而由于本實(shí)施例中的黑矩陣設(shè)置成“倒梯形”，下底邊的寬度窄于現(xiàn)有技術(shù)中黑矩陣的寬度，因此，光線最多可從實(shí)線位置b射出，使得光線能夠透過的區(qū)域增大了，設(shè)定虛線a和實(shí)線b之間的夾角為Θ，從而視角也有了 Θ值的提升。另外，本實(shí)施例中彩膜基板除了包含上述結(jié)構(gòu)外，還可以包括保護(hù)層和透明導(dǎo)電層，其中，該保護(hù)層位于彩色像素區(qū)域上，用于平整該彩色像素區(qū)域和黑矩陣。在保護(hù)層的表面具有一層透明導(dǎo)電層，用于形成像素電極。該透明導(dǎo)電層可以采用ITO (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)等透明導(dǎo)電材料制成。需要說明的是，本實(shí)施例中的彩膜基板包括但并不局限應(yīng)用于TN模式，同樣適用于例如VA(Vertical Alignment,垂直取向)模式、ADS(ADvanced Super Dimension Switch,高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù))模式等其他模式，而采用ADS模式時(shí)，透明導(dǎo)電層則設(shè)于基板的背面，即與彩色像素區(qū)域相反的一側(cè)。其中，ADS模式為:通過同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場(chǎng)以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場(chǎng)形成多維電場(chǎng)，使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)可以提高TFT-1XD產(chǎn)品的畫面品質(zhì)，具有高分辨率、高透過率、低功耗、寬視角、高開口率、低色差、無擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例二如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種制作上述彩膜基板的方法，其包括:步驟S10、在基板上采用構(gòu)圖工藝形成彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在基板的一側(cè)。本步驟中，在基板I上通過涂布彩色光阻劑、曝光、顯影的方式形成包括紅色子像素單元31，綠色子像素單元32，藍(lán)色子像素單元33等子像素單元。由于各色子像素單元均制作在基板I的一側(cè)，該側(cè)表面的平坦度比各色子像素單元設(shè)置在黑矩陣2上更加平坦，現(xiàn)有技術(shù)中存在的“牛角”現(xiàn)象可得到很大的改善，各子像素單元的角段差也將大幅減小甚至消失。其中，需要說明的是，彩色像素區(qū)域包括多個(gè)像素單元，所述像素單元包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元，還可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，包括透明子像素單元、黃色子像素單元等其他顏色的子像素單元，在此不做限定；并且，在基板上形成各色子像素單元沒有順序上的限制，可以根據(jù)需要自行確定。另外，構(gòu)圖工藝通常包括光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等工藝。對(duì)于需要制作圖案的膜層，如果膜層材料本身具備感光性質(zhì)，例如本實(shí)施例中制備彩色像素區(qū)域用到的彩色光阻劑材料，構(gòu)圖工藝可以省略光刻膠涂覆、刻蝕和光刻膠剝離工藝。步驟S20、采用噴墨工藝在各色子像素單元之間形成黑矩陣。其中，優(yōu)選的，所述黑矩陣的材質(zhì)可以選用不透光的樹脂材料。所述不透光的樹脂材料能用于遮擋光線并且可用于噴墨工藝。其中，參考圖4，步驟S20具體包括:·
步驟S201、采用噴墨工藝通過噴嘴在相鄰各色子像素單元之間的空白縫隙處滴入不透光的樹脂材料；該不透光的樹脂材料為柔性液體，其將平整地填充于各色子像素單元之間。步驟S202、通過紫外線照射或者熱處理對(duì)不透光的樹脂材料進(jìn)行固化形成黑矩陣。本步驟中，對(duì)已填充于各色子像素單元縫隙中的不透光的樹脂材料進(jìn)行固化，待固化后，則形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的黑矩陣。其中，黑矩陣的高度小于或等于像素單元的高度。另外，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度?，F(xiàn)有技術(shù)中，各色子像素單元的膜厚在2.0 μ m至3.0 μ m之間，而黑矩陣的膜厚在
1.0 μ m至1.5 μ m之間，這樣，本實(shí)施例給了黑色光刻膠厚度從0.5μπι至2μπι的用于在熱處理過程中由于溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致的膜厚下降的余量，滿足黑矩陣的遮光需求。需要說明的是，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，若采用噴墨工藝形成彩色子像素單元，則需要在事先制作好的黑矩陣的開口區(qū)域用噴嘴滴入一定量的紅色或綠色或藍(lán)色樹脂材料，待滴入后，再通過紫外線光照以及熱固化最終形成紅、綠、藍(lán)各色子像素單元。但考慮到各色樹脂材料在熱處理后溶劑會(huì)揮發(fā)一部分致使膜厚降低，所以在熱處理前涂布的膜厚會(huì)較之后的厚，這要求黑矩陣層的高度增加以滿足要求；另外，各色樹脂材料在滴入時(shí)也比較容易發(fā)生串色或者混色的情況，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的畫面顯示品質(zhì)，因此，本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)中才得出本技術(shù)方案，通過先形成彩色像素區(qū)域之后采用噴墨工藝形成黑矩陣，最大程度地減小了各色子像素的角段差，增加了表面平坦性，可以有效降低產(chǎn)線不良的發(fā)生率；同時(shí)采用噴墨方式制作黑矩陣的工藝，一方面大大降低了初期產(chǎn)線投入的成本，另一方面可減少制作黑矩陣用的材料用量，提高材料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。另外，本發(fā)明還提供一種顯示裝置，其包括實(shí)施例中的彩膜基板。該顯示裝置可以為液晶面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置采用實(shí)施例中的彩膜基板能夠提高產(chǎn)品圖像顯示的亮度，滿足客戶對(duì)高亮度的需求。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。`
權(quán)利要求
1.一種彩膜基板，其特征在于，包括: 基板； 彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在所述基板的一側(cè)； 黑矩陣，其設(shè)置于各色子像素單元之間。
2.如權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩陣填充于相鄰的各色子像素單元之間的空白縫隙中，所述黑矩陣的高度小于或等于所述像素單元的高度。
3.如權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩陣的材質(zhì)為不透光的樹脂材料。
5.一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的彩膜基板。
6.一種彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括: 步驟S10、在基板上采用構(gòu)圖工藝形成彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在所述基板的一側(cè)； 步驟S20、采用噴墨工藝在各色子像素單元之間形成黑矩陣。
7.如權(quán)利要求6所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述黑矩陣采用不透光的樹脂材料。
8.如權(quán)利要求7所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述步驟S20具體包括: 步驟S201、采用噴墨工藝通過噴嘴在相鄰各色子像素單元之間的空白縫隙處滴入不透光的樹脂材料； 步驟S202、通過紫外線照射或者熱處理對(duì)不透光的樹脂材料進(jìn)行固化形成黑矩陣。
9.如權(quán)利要求6所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述黑矩陣的高度小于或等于所述像素單元的高度。
10.如權(quán)利要求6所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，位于相鄰兩個(gè)子像素單元之間的黑矩陣沿所述相鄰兩個(gè)子像素單元的排布方向的截面為梯形，所述梯形遠(yuǎn)離所述基板的上底邊的長(zhǎng)度大于靠近所述基板的下底邊的長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法。該彩膜基板包括基板；彩色像素區(qū)域，其包括多個(gè)像素單元，所述像素單元至少包括紅色子像素單元、藍(lán)色子像素單元和綠色子像素單元；所述像素單元中的各色子像素單元間隔設(shè)置在所述基板的一側(cè)；黑矩陣，其設(shè)置于各色子像素單元之間。本發(fā)明提供一種顯示裝置、彩膜基板及其制作方法，通過先形成彩色像素區(qū)域后采用噴墨工藝形成黑矩陣，最大程度地減小像素單元的角段差，增加表面平坦性，可以有效降低產(chǎn)線不良的發(fā)生率；同時(shí)采用噴墨方式制作黑矩陣的工藝，一方面大大降低初期產(chǎn)線投入的成本，另一方面可減少制作黑矩陣用的材料用量，提高材料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK103235444SQ20131015622
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者張思凱, 吳洪江, 王聳, 張繼凱, 黎敏 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司