CN106324919A - 一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置，属于液晶显示技术领域。该彩膜基板包括衬底基板、设置在衬底基板上的黑矩阵、色阻层和公共电极层，所述黑矩阵在衬底基板上围成阵列分布的多个子像素区域，所述色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域的多个色阻块，所述公共电极层设置在所述黑矩阵和所述色阻层上，公共电极层上设有隔垫物墙，每个子像素区域对应设有一个所述隔垫物墙，每个隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。本发明通过设置环形结构的隔垫物墙将导电凸起异物阻挡在像素内部，避免阵列基板上的导电走线与彩膜基板上的公共电极导通形成亮线不良，可以提高TN型TFT‑LCD产品的良率。

Description

一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(英文：Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称：TFT-LCD)是目前常见的一种平板显示装置，应用十分广泛。通常，TFT-LCD包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板、以及设置在彩膜基板和阵列基板之间的液晶。

以扭曲向列(英文：Twisted Nematic，简称：TN)型TFT-LCD为例，彩膜基板包括阵列分布的多个色阻块、分布于色阻块之间的黑矩阵、以及覆盖在色阻块和黑矩阵上的公共电极层；阵列基板通常包括导电走线和TFT开关。彩膜基板和阵列基板对盒后，彩膜基板上的黑矩阵与阵列基板上的导电走线和TFT开关相对设置。为了保证显示屏整体的厚度均匀性，彩膜基板上通常还设置有隔垫物(英文：Photo Spacer，简称：PS)，PS分布在彩膜基板和阵列基板之间，用来支撑彩膜基板和阵列基板。

在TFT-LCD的制造过程中，通常是先分别独立制造阵列基板和彩膜基板，再将阵列基板和彩膜基板进行对盒，形成液晶盒。其中，在彩膜基板上加工形成PS之后，彩膜基板上会留有导电凸起异物，因此，需要清洗彩膜基板，以去除导电凸起异物。而在清洗过程中，色阻块和黑矩阵的交叠区域存在的较高的角段差以及PS会阻碍导电凸起异物的移动，导致导电凸起异物残留在色阻块和黑矩阵交叠区域或者残留在PS附近。在对盒时，位于色阻块和黑矩阵交叠区域、或者PS附近的导电凸起异物容易将彩膜基板和阵列基板上的配向膜顶破，使得TFT-LCD工作时，阵列基板上配向膜之下的导电走线(即靠近配向膜设置的导电走线)与彩膜基板上的公共电极导通，形成短路。当TFT开关或配向膜之下的导电走线与公共电极短路时，整个导电走线的电压可能会被拉低形成亮线，致使TFT-LCD产品的良率降低。

发明内容

为了解决现有技术中导电凸起异物残留在色阻块和黑矩阵交叠区域、或者PS附近致使TFT-LCD产品良率低的问题，本发明实施例提供了一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的黑矩阵、色阻层和公共电极层，所述黑矩阵在所述衬底基板上围成阵列分布的多个子像素区域，所述色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域的多个色阻块，所述公共电极层设置在所述黑矩阵和所述色阻层上，所述公共电极层上设有隔垫物墙，每个所述子像素区域对应设有一个所述隔垫物墙，每个所述隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。

具体地，所述彩膜基板还包括设置在所述公共电极层上的隔垫物，所述隔垫物墙的高度小于所述隔垫物的高度。

进一步地，所述隔垫物包括主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物的高度大于所述辅隔垫物的高度。

进一步地，所述隔垫物为柱形隔垫物。

进一步地，所述隔垫物墙的高度为0.1μm～0.5μm。

进一步地，所述隔垫物墙采用光阻材料制成。

进一步地，所述彩膜基板还包括设置在所述公共电极层上的配向膜。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板包括前述彩膜基板。

第三方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括前述显示面板。

第四方面，本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，所述方法包括：

在所述衬底基板上形成黑矩阵、色阻层和公共电极层，所述黑矩阵在所述衬底基板上形成阵列分布的多个子像素区域，所述色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域内的多个色阻块，所述公共电极层设置在所述黑矩阵和所述色阻层上；

在所述公共电极层上形成隔垫物墙，每个所述子像素区域对应设有一个所述隔垫物墙，每个所述隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

对于彩膜基板而言，子像素区域所占面积远大于黑矩阵所占面积，因此PS加工工序中的导电凸起异物残留在子像素区域的几率远大于残留在黑矩阵区域的几率。本发明通过在每个子像素区域的边缘位置设置环形结构的隔垫物墙，可以在清洗过程中对残留在子像素区域的导电凸起异物起到阻挡作用，将其阻挡在子像素区域内，即阻止导电凸起异物移动至隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域，降低了导电凸起异物残留在隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域的可能，从而可以减小导电凸起异物在彩膜基板和阵列基板对盒时导通阵列基板上的导电走线或者TFT开关与彩膜基板上的公共电极的可能，进而提高了TFT-LCD的产品良率。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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一种彩膜基板的截面结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种彩膜基板的俯视图；

图3是本发明实施例提供的又一种彩膜基板的截面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的彩膜基板的制作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种彩膜基板的截面结构示意图，如图1所示，该彩膜基板包括衬底基板10、以及设置在衬底基板10上的黑矩阵20、色阻层、公共电极层40和设置在公共电极层40上的隔垫物墙60，色阻层包括多个色阻块30。

图2为本实施例提供的一种彩膜基板的俯视图。如图2所示，黑矩阵20在衬底基板10上围成阵列分布的多个子像素区域31，多个色阻块30一一对应设置在多个子像素区域31。每个子像素区域31对应设有一个隔垫物墙60，每个隔垫物墙60为围绕在对应的子像素区域31的边缘的环形结构。

具体实现时，每三个子像素区域31可以对应一个像素区域，每个像素区域中的三个子像素区域中的色阻块30可以分别为红色色阻块(如图2中R所示)、蓝色色阻块(如图2中B所示)和绿色色阻块(如图2中G所示)，其中，红色色阻块仅允许红光通过，蓝色色阻块仅允许蓝光通过，绿色色阻块仅允许绿光通过。

需要说明的是，图2中仅示例性地显示了三个子像素区域，实际应用中，子像素区域的数量可以根据实际需要设置，本发明实施例对此不做限制。

对于传统的彩膜基板而言，子像素区域所占面积远大于黑矩阵所占面积，因此PS加工工序中的导电凸起异物残留在子像素区域的几率远大于残留在黑矩阵区域的几率。本发明实施例通过在每个子像素区域的边缘位置设置环形结构的隔垫物墙，可以在清洗过程中对残留在子像素区域的导电凸起异物a(见图1)起到阻挡作用，将其阻挡在子像素区域内，即阻止导电凸起异物a移动至色阻块30和黑色矩阵20交叠区域，降低了导电凸起异物a残留色阻块和黑色矩阵交叠区域的可能，从而可以减小导电凸起异物在彩膜基板和阵列基板对盒时导通阵列基板上的导电走线或者TFT开关与彩膜基板上的公共电极的可能，进而提高了TFT-LCD的产品良率。

实现时，环形结构的隔垫物墙60围绕对应的子像素区域设置，为了进一步减小导电凸起异物导通阵列基板上的导电走线(通常为数据线和栅线中更靠近彩膜基板的导电走线)和彩膜基板上的公共电极的可能，则应当保证与彩膜基板对向设置的阵列基板上的配向膜之下的导电走线在衬底基板10上的投影位于相邻的隔垫物墙60之间。进一步地，由于通常彩膜基板上的黑矩阵20与阵列基板上的导电走线对应设置，则相应地，黑矩阵20在衬底基板10上的投影可以位于相邻的隔垫物墙60在衬底基板10上的投影之间。

具体地，隔垫物墙60的高度可以为2μm～3μm。在本实施例中，垫隔物墙60不仅可以对导电凸起异物起到阻挡作用，还可以起到支撑作用，以保持显示面板厚度的均一性。

实现时，衬底基板10通常是透明的，可以为玻璃基板、塑料基板等。黑矩阵20可以采用不透光的金属材料或者有机材料制成。公共电极层40可以采用透明导电材料制成，例如可以采用铟锡氧化物(Indium Tin Oxides，ITO)材料制成。色阻块30可以采用色阻材料制成。隔垫物墙60可以采用光阻材料制成。光阻材料可以为正性光阻材料也可以为负性光阻材料。

具体地，该彩膜基板还可以包括设置在公共电极层40上的配向膜，配向膜起着控制液晶分子排列方向的作用。

图3为本发明实施例提供的另一种彩膜基板的截面结构示意图，与图1所示彩膜基板相比，图3所示彩膜基板还包括设置在公共电极层40上的隔垫物50，隔垫物墙60的高度小于隔垫物50的高度。隔垫物墙60的高度小于隔垫物50的高度，使得隔垫物50起到支撑彩膜基板和阵列基板的作用，且对现有产品结构不会造成影响，并且隔垫物墙60的高度较低，对彩膜基板所属显示面板的出光效果影响较小。

对于传统的彩膜基板而言，子像素区域所占面积远大于黑矩阵所占面积，因此PS加工工序中的导电凸起异物残留在子像素区域的几率远大于残留在黑矩阵区域的几率。本发明实施例通过在每个子像素区域的边缘位置设置环形结构的隔垫物墙，可以在清洗过程中对残留在子像素区域的导电凸起异物起到阻挡作用，将其阻挡在子像素区域内，即阻止导电凸起异物移动至隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域，降低了导电凸起异物残留在隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域的可能，从而可以减小导电凸起异物在彩膜基板和阵列基板对盒时导通阵列基板上的导电走线或者TFT开关与彩膜基板上的公共电极的可能，进而提高了TFT-LCD的产品良率。

进一步地，隔垫物墙60的高度可以为0.1μm～0.5μm。该高度范围即可以保证隔垫物墙60对导电凸起异物有较好的阻挡作用，同时可以降低其对出光效果的影响。

具体地，在本实施例中，隔垫物50可以包括主隔垫物50a和辅隔垫物50b，主隔垫物50a的高度大于辅隔垫物50b的高度。其中，主隔垫物50a支撑彩膜基板和阵列基板，而在显示面板意外受到外界压力时，辅隔垫物50b可以增大支撑强度并且起到一定的缓冲作用，避免了显示面板在外力压迫后受损。

在本实施例中，隔垫物50可以为柱状隔垫物。进一步地，隔垫物50在衬底基板10上的投影位于黑矩阵20在衬底基板10上的投影内。

实现时，隔垫物50可以与隔垫物墙60采用相同的材料同步制作。

此外，在本发明的另一种实施例中，也可以将球形隔垫物和隔垫物墙组合，球形隔垫物分散于彩膜基板上，起到主要的支撑作用，而隔垫物墙采用与图3所示相同的结构，起阻挡导电凸起异物的作用。或者，在本发明的又一种实施例中，还可以采用柱状隔垫物、球形隔垫物和隔垫物墙组合的方式，在这种方式中，柱状隔垫物在衬底基板上的投影位于黑矩阵在衬底基板上的投影内，起主要的支撑作用；球形隔垫物分散于彩膜基板上，起缓冲作用，而隔垫物墙采用与图3所示相同的结构，起阻挡导电凸起异物的作用。

本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括图1或图3所示的彩膜基板。该显示面板还包括与彩膜基板对盒设置的阵列基板，以及设置在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。

本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括前述显示面板。

在具体实施时，本发明实施例提供的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。

本发明通过在彩膜基板中的每个子像素区域的边缘位置设置环形结构的隔垫物墙，可以在清洗过程中对残留在子像素区域的导电凸起异物起到阻挡作用，将其阻挡在子像素区域内，即阻止导电凸起异物移动至隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域，降低了导电凸起异物残留在隔垫物附近以及色阻块和黑色矩阵交叠区域的可能，从而可以减小导电凸起异物在彩膜基板和阵列基板对盒时导通阵列基板上的导电走线或者TFT开关与彩膜基板上的公共电极的可能，进而提高了TFT-LCD的产品良率。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，适用于制造图1或图3所示的彩膜基板，如图4所示，该方法包括：

S1：在衬底基板上形成黑矩阵、色阻层和公共电极层。

其中，黑矩阵在衬底基板上形成阵列分布的多个子像素区域，色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域内的多个色阻块，公共电极层设置在黑矩阵和色阻层上。

S2：在公共电极层上形成隔垫物墙。

每个子像素区域对应设有一个隔垫物墙，每个隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。

其中，步骤S1可以包括：

在衬底基板上形成黑矩阵；在形成有黑矩阵的衬底基板上形成色阻层。在色阻层上形成公共电极层。

步骤S2可以采用光刻工艺实现，具体地，该步骤S2可以包括：在公共电极层上涂覆一层光阻材料；在掩膜板的掩盖下对光阻材料进行光照；对光照后的光阻材料进行显影和刻蚀操作，得到形成在公共电极上的隔垫物墙。

可选地，该方法还可以包括：在形成有隔垫物墙的公共电极层上形成配向膜。

需要说明的是，当彩膜基板还包括隔垫物且隔垫物为柱状隔垫物时，隔垫物和隔垫物墙可以同步形成。此外，若彩膜基板还包括球形隔垫物，则可以在配向膜形成之后，再将球形隔垫物分散于彩膜基板上。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的黑矩阵、色阻层和公共电极层，所述黑矩阵在所述衬底基板上围成阵列分布的多个子像素区域，所述色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域的多个色阻块，所述公共电极层设置在所述黑矩阵和所述色阻层上，所述公共电极层上设有隔垫物墙，每个所述子像素区域对应设有一个所述隔垫物墙，每个所述隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括设置在所述公共电极层上的隔垫物，所述隔垫物墙的高度小于所述隔垫物的高度。

3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和辅隔垫物，所述主隔垫物的高度大于所述辅隔垫物的高度。

4.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物为柱形隔垫物。

5.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物墙的高度为0.1μm～0.5μm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物墙采用光阻材料制成。

7.根据权利要求1-5任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括设置在所述公共电极层上的配向膜。

8.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求1-7任一项所述的彩膜基板。

9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求8所述的显示面板。

10.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上形成黑矩阵、色阻层和公共电极层，所述黑矩阵在所述衬底基板上形成阵列分布的多个子像素区域，所述色阻层包括一一对应设置在所述多个子像素区域内的多个色阻块，所述公共电极层设置在所述黑矩阵和所述色阻层上；

在所述公共电极层上形成隔垫物墙，每个所述子像素区域对应设有一个所述隔垫物墙，每个所述隔垫物墙为围绕在对应的子像素区域的边缘的环形结构。