[發明專利]彩膜基板及其制備方法、顯示面板和顯示裝置

有效

• 申請號: 201610061279.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105467667B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 熊雄;劉榮鋮;劉玉東;趙劍
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥鑫晟光電科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G02F1/1343
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅瑞芝;陳源

本發明屬于顯示技術領域，具體涉及一種彩膜基板及其制備方法、顯示面板和顯示裝置。該彩膜基板包括彩膜層和黑矩陣，所述彩膜層包括依次循環排列的多個不同顏色的子彩膜層，述黑矩陣設置于相鄰的所述子彩膜層之間的間隙區、且與相鄰的所述子彩膜層無重疊相接，所述黑矩陣采用含有離子的材料形成，所述黑矩陣的下方設置有工藝電極層，形成所述黑矩陣的材料在電場作用下能在所述工藝電極層的上方產生沉積。該彩膜基板結構簡單，其中黑矩陣上表面和子彩膜層上表面基本齊平，可以有效降低子彩膜層與黑矩陣之間的段差；相應的，該彩膜基板的制備方法中，其中的黑矩陣的制備結合采用了光刻顯影技術和電沉積技術制備，簡化了制備工藝。

技術領域

本發明屬于顯示技術領域，具體涉及一種彩膜基板及其制備方法、顯示面板和顯示裝置。

背景技術

液晶顯示裝置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱TFT-LCD)具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，已經得到了廣泛的應用。液晶顯示面板通常包括對合設置的彩膜基板、陣列基板以及位于二者之間的液晶層。

目前的彩膜基板中，其制備過程為：先涂覆黑矩陣(Black Matrix，簡稱BM)材料，通過光刻顯影工藝得到包括黑矩陣的圖形；然后以此黑矩陣的圖形為基準，采用光刻顯影工藝，陸續制備包括BGR光阻的子彩膜層；然后根據不同的顯示模式，相應形成不同的層結構，最后制備隔墊物(PS)，形成完整的彩膜基板。

為了達到完好的遮光效果，如圖1所示，黑矩陣2的圖形與RGB光阻形成的子彩膜層3通常存在一定的重疊(Overlap)，導致黑矩陣2的圖形與子彩膜層3存在高度段差，引起一系列的不良。例如，引起取向層的Rubbing Mura(摩擦水紋)不良，阻礙液晶在液晶盒內流動而引起DNU(灰態分布不均)等不良。雖然，目前也通過在彩膜層上方制備平坦層4(OC)試圖消除該段差的影響，但平坦層4通常無法從根本上消除該段差。

目前的彩膜基板通常采用構圖工藝來制備各層結構，工藝復雜繁瑣；而且，設置平坦層并無法避免段差問題，仍會影響后續的工藝步驟和隔墊物5的制備。可見，設計一種彩膜基板的結構，從根本上減小或消除黑矩陣的圖形與彩膜層之間的段差，簡化工藝，有效降低成本及工藝步驟成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種彩膜基板及其制備方法、顯示面板和顯示裝置，該彩膜基板結構簡單，可以有效降低子彩膜層與黑矩陣之間的段差。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是該彩膜基板，包括彩膜層和黑矩陣，所述彩膜層包括依次循環排列的多個不同顏色的子彩膜層，所述黑矩陣設置于相鄰的所述子彩膜層之間的間隙區、且與相鄰的所述子彩膜層無重疊相接，所述黑矩陣采用含有離子的材料形成，所述黑矩陣的下方設置有工藝電極層，形成所述黑矩陣的材料在電場作用下能在所述工藝電極層的上方產生沉積。

優選的是，所述黑矩陣的寬度和所述工藝電極層的寬度分別等于相鄰的所述子彩膜層之間的間隙區的寬度，所述黑矩陣與所述工藝電極層的厚度之和等于所述子彩膜層的厚度。

優選的是，所述黑矩陣的厚度小于所述子彩膜層的厚度，所述黑矩陣的厚度范圍為所述子彩膜層的厚度的3/4-5/6。

優選的是，所述黑矩陣材料包括樹脂、著色劑、固化劑、助溶劑和溶劑，其中：樹脂包括丙烯酸樹脂或聚酯樹脂，著色劑包括炭黑或燈黑，固化劑包括三聚氰胺，助溶劑包括醇類材料或醚醇類材料，溶劑包括去離子水。

優選的是，所述工藝電極層采用導電材料形成，所述導電材料包括ITO。

優選的是，所述彩膜基板還包括在所述黑矩陣和所述子彩膜層的上方設置的公共電極層或隔墊物。

一種彩膜基板的制備方法，包括形成彩膜層和黑矩陣的圖形的步驟，包括步驟：