CN103698931A - 一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置，由于将黑矩阵设置在各相邻的彩膜层之间的间隙处，每个黑矩阵位于相邻的彩膜层之间间隙处的厚度最大，且小于或等于彩膜层的厚度，这样减小了彩膜层与黑矩阵之间的厚度差异，增加了位于彩膜层和黑矩阵上的取向层表面的平坦度，增大了液晶的流动性，改善了按压色差和摩擦色差问题，并且，每个黑矩阵与相邻的彩膜层均具有交叠区域，还能避免混色的问题。

Description

一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置。

背景技术

液晶显示屏主要由彩膜基板、阵列基板以及位于该两基板之间的液晶层组成。其中，在彩膜基板面向液晶层的一侧设置有黑矩阵和彩膜层等，公共电极可以位于彩膜基板面向液晶层的一侧，即扭转向列（TN）型液晶显示屏，也可以位于阵列基板面向液晶层的一侧，即高级超维场开关（ADS）型液晶显示屏。

以TN型液晶显示屏为例，如图1所示，彩膜基板包括：衬底基板101，以及位于衬底基板101上的黑矩阵102和彩膜层103，由于黑矩阵102与彩膜层103之间存在较大的厚度差异，会使形成于黑矩阵102和彩膜层103上的取向层（图1中未示出）的表面不平坦，这样在对取向层进行摩擦处理后，会使取向层存在摩擦不均匀的现象，从而导致摩擦色差问题，并且，取向层表面不平坦还会造成与取向层相接触的液晶的流动性较差，从而产生按压色差问题。

同理，ADS型液晶显示屏也会存在上述问题，虽然ADS型液晶显示屏通过在彩膜层与取向层之间增加一层涂覆层，可以增加彩膜基板上取向层表面的平坦度，但是，这样会增加制作工序，增大生产成本，并且，增加的涂覆层还会使ADS型液晶显示屏的透过率下降。

因此，如何保证彩膜基板上取向层表面的平坦度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置，用以保证彩膜基板上取向层表面的平坦度。

因此，本发明实施例提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的多个黑矩阵和多个彩膜层；

所述黑矩阵设置于各相邻的所述彩膜层之间的间隙处，且每个所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层均具有交叠区域；

所述黑矩阵位于相邻的所述彩膜层之间的间隙处的厚度大于与相邻的所述彩膜层的交叠区域的厚度，且小于或等于所述彩膜层的厚度。

本发明实施例提供的上述彩膜基板，由于将黑矩阵设置在各相邻的彩膜层之间的间隙处，每个黑矩阵位于相邻的彩膜层之间间隙处的厚度最大，且小于或等于彩膜层的厚度，这样减小了彩膜层与黑矩阵之间的厚度差异，增加了位于彩膜层和黑矩阵上的取向层表面的平坦度，增大了液晶的流动性，改善了按压色差和摩擦色差问题，并且，每个黑矩阵与相邻的彩膜层均具有交叠区域，还能避免混色的问题。

较佳地，为了增加整层取向层表面的平坦度，并简化制作工艺，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，各所述黑矩阵的结构均相同。

具体地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，各所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域具有阶梯型结构。

较佳地，为了增加取向层表面的平坦度，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，各所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域具有至少两层阶梯的阶梯型结构。

进一步地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，还包括：位于所述彩膜层和所述黑矩阵上的公共电极。

本发明实施例还提供了一种液晶显示屏，包括本发明实施例提供的上述彩膜基板。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶显示屏。

针对本发明实施例提供的上述彩膜基板的实施方式，本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，包括：

在衬底基板上采用半色调或灰色调掩膜板形成包括黑矩阵的图形；

在形成有所述黑矩阵的图形的衬底基板上形成包括彩膜层的图形。

具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在衬底基板上采用半色调或灰色调掩膜板形成包括黑矩阵的图形，具体包括：

在衬底基板上形成黑矩阵薄膜；

利用半色调或灰色调掩膜板对所述黑矩阵薄膜进行曝光处理，其中，所述半色调或灰色调掩膜板的完全遮光区域对应于所述黑矩阵位于各相邻的所述彩膜层之间的间隙处的部分；所述半色调或灰色调掩膜板的部分遮光区域对应于所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域；

对经过曝光后的所述黑矩阵薄膜进行显影处理，得到所述黑矩阵的图形。

进一步地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在形成有所述黑矩阵的图形的衬底基板上形成包括彩膜层的图形之后，还包括：

在所述彩膜层和所述黑矩阵上形成包括公共电极的图形。

附图说明

图1为现有技术中彩膜基板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图之三；

图5为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图之四；

图6为本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法的流程图之一；

图7为本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法的流程图之二；

图8a-图8c为本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法中各步骤的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各膜层的形状和厚度不反映彩膜基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种彩膜基板，如图2所示，包括：衬底基板1，位于衬底基板1上的多个黑矩阵2和多个彩膜层3；

黑矩阵2设置于各相邻的彩膜层3之间的间隙处，且每个黑矩阵2与相邻的彩膜层3均具有交叠区域（如图2所示的虚线框所示）；

黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间的间隙处的厚度大于与相邻的彩膜层3的交叠区域的厚度，且小于或等于彩膜层3的厚度。

图2是以黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间的间隙处的厚度等于彩膜层3的厚度为例进行说明的，黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间的间隙处的厚度还可以略小于彩膜层3的厚度，在此不做限定，黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间的间隙处的厚度越接近彩膜层3的厚度，则在黑矩阵2与彩膜层3上形成的取向层（图2中未示出）的表面越平坦。

本发明实施例提供的上述彩膜基板，由于将黑矩阵2设置在各相邻的彩膜层3之间的间隙处，每个黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间间隙处的厚度最大，且小于或等于彩膜层3的厚度，这样减小了彩膜层3与黑矩阵2之间的厚度差异，增加了位于彩膜层3和黑矩阵2上的取向层表面的平坦度，增大了液晶的流动性，改善了按压色差和摩擦色差问题，并且，每个黑矩阵2与相邻的彩膜层3均具有交叠区域，还能避免混色的问题。

具体地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，黑矩阵2的图形可以有很多种情况，比如：如图2所示，各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域可以具有阶梯型结构，且黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间间隙处的区域高度一致，这样既能保证形成于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层的表面的平坦度，又能避免混色问题；黑矩阵2还可以如图3所示的结构，黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域可以具有平滑的坡面结构，且黑矩阵2位于相邻的彩膜层3之间间隙处的区域高度一致，这样也能保证形成于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层的表面的平坦度，还能避免混色问题；此外，黑矩阵2还可以为如图4和图5所示的结构，也可以为其他类似的上窄下宽结构，在此不做限定。

较佳地，为了保证整层取向层表面的平坦度，并简化制作工艺，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，可以将各黑矩阵2的结构设置为相同，或者，也可以将各黑矩阵2设置为上述多种结构的组合，在此不做限定。

较佳地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，在各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域具有阶梯型结构时，各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域的阶梯型结构具有的阶梯的层数越多，形成于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层的表面越平坦，因此，为了保证形成于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层的表面具有更高的平坦度，可以将各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域设置为具有至少两层阶梯的阶梯型结构，图2是以各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域具有两层阶梯的阶梯型结构为例进行说明的。

具体地，由于在TN型液晶显示屏的彩膜基板上不制作涂覆层，位于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层的表面会极其不平坦，因此，本发明实施例提供的上述彩膜基板特别适用于TN型液晶显示屏，即像素电极位于阵列基板面向液晶层的一侧，公共电极位于彩膜基板面向液晶层的一侧，这样，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中还包括位于彩膜层3和黑矩阵2上的公共电极。

并且，本发明实施例提供的上述彩膜基板也适用于ADS型液晶显示屏，即公共电极和像素电极都位于阵列基板面向液晶层的一侧，这样，不需要在ADS型液晶显示屏的彩膜基板一侧制作涂覆层，也能保证形成于黑矩阵2和彩膜层3上的取向层表面的平坦度，这样，不仅能减少制作工序，还不会影响ADS型液晶显示屏的透过率。

针对本发明实施例提供的上述彩膜基板的实施方式，本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，如图6所示，包括：

S101、在衬底基板1上采用半色调或灰色调掩膜板4形成包括黑矩阵2的图形；

S102、在形成有黑矩阵2的图形的衬底基板1上形成包括彩膜层3的图形。

具体地，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S101在衬底基板1上采用半色调或灰色调掩膜板4形成包括黑矩阵2的图形，如图7所示，可以通过以下方式实现：

S201、在衬底基板1上形成黑矩阵薄膜5，如图8a所示；

S202、利用半色调或灰色调掩膜板4对黑矩阵薄膜5进行曝光处理，其中，半色调或灰色调掩膜板4的完全遮光区域（如图8b所示的黑色阴影区域所示）对应于黑矩阵2位于各相邻的彩膜层3之间的间隙处的部分；半色调或灰色调掩膜板4的部分遮光区域（如图8b所示的斜线和点状阴影区域所示）对应于黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域，如图8b所示；

S203、对经过曝光后的黑矩阵薄膜5进行显影处理，得到黑矩阵2的图形，如图8c所示。

具体地，由于形成黑矩阵2的材料为光敏性物质，因此，在对黑矩阵薄膜5进行构图工艺的过程中，不需要利用光刻胶，直接利用半色调或灰色调掩膜板4对黑矩阵薄膜5进行曝光、显影处理即可得到黑矩阵2的图形，这样，还能省去涂覆光刻胶、刻蚀黑矩阵薄膜5以及剥离光刻胶的步骤，可以简化制作工序，提高生产效率。

并且，在各黑矩阵2与相邻的彩膜层3的交叠区域具有阶梯型结构时，该阶梯型结构具有的阶梯的层数与半色调或灰色调掩膜板4相关，可以通过调节半色调或灰色调掩膜板4来实现对阶梯层数的调整。

具体地，在本发明实施例提供的上述方法制作的彩膜基板应用于TN型液晶显示屏时，在本发明实施例提供的上述方法中的步骤S102在形成有黑矩阵2的图形的衬底基板1上形成包括彩膜层3的图形之后，具体还包括：在彩膜层3和黑矩阵2上形成包括公共电极的图形。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种液晶显示屏，包括本发明实施例提供的上述彩膜基板，该液晶显示屏的实施可以参见上述彩膜基板的实施例，重复之处不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶显示屏，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明实施例提供的一种彩膜基板、其制作方法、液晶显示屏及显示装置，由于将黑矩阵设置在各相邻的彩膜层之间的间隙处，每个黑矩阵位于相邻的彩膜层之间间隙处的厚度最大，且小于或等于彩膜层的厚度，这样减小了彩膜层与黑矩阵之间的厚度差异，增加了位于彩膜层和黑矩阵上的取向层表面的平坦度，增大了液晶的流动性，改善了按压色差和摩擦色差问题，并且，每个黑矩阵与相邻的彩膜层均具有交叠区域，还能避免混色的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的多个黑矩阵和多个彩膜层，其特征在于；

所述黑矩阵设置于各相邻的所述彩膜层之间的间隙处，且每个所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层均具有交叠区域；

所述黑矩阵位于相邻的所述彩膜层之间的间隙处的厚度大于与相邻的所述彩膜层的交叠区域的厚度，且小于或等于所述彩膜层的厚度。

2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，各所述黑矩阵的结构均相同。

3.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，各所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域具有阶梯型结构。

4.如权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，各所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域具有至少两层阶梯的阶梯型结构。

5.如权利要求1-4任一项所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：位于所述彩膜层和所述黑矩阵上的公共电极。

6.一种液晶显示屏，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的彩膜基板。

7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的液晶显示屏。

8.一种如权利要求1-5任一项所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上采用半色调或灰色调掩膜板形成包括黑矩阵的图形；

在形成有所述黑矩阵的图形的衬底基板上形成包括彩膜层的图形。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在衬底基板上采用半色调或灰色调掩膜板形成包括黑矩阵的图形，具体包括：

在衬底基板上形成黑矩阵薄膜；

利用半色调或灰色调掩膜板对所述黑矩阵薄膜进行曝光处理，其中，所述半色调或灰色调掩膜板的完全遮光区域对应于所述黑矩阵位于各相邻的所述彩膜层之间的间隙处的部分；所述半色调或灰色调掩膜板的部分遮光区域对应于所述黑矩阵与相邻的所述彩膜层的交叠区域；

对经过曝光后的所述黑矩阵薄膜进行显影处理，得到所述黑矩阵的图形。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述在形成有所述黑矩阵的图形的衬底基板上形成包括彩膜层的图形之后，还包括：

在所述彩膜层和所述黑矩阵上形成包括公共电极的图形。

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