彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是指一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置。

背景技术：

相关技术中，显示面板包括阵列基板和与阵列基板对盒设置的彩膜基板，彩膜基板上设置有与阵列基板上的栅线对应的第一黑矩阵图形和与阵列基板上的数据线对应的第二黑矩阵图形。vr显示产品对像素密度的要求比较高，因此，第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小；在制作黑矩阵图形时，在彩膜基板上形成一层黑矩阵材料层，对黑矩阵材料层进行曝光显影，通过一次构图工艺同时形成第一黑矩阵图形和第二黑矩阵图形，由于第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小，为了保证第二黑矩阵图形不会被显影掉，要控制显影的程度；但如果控制显影的程度，关键尺寸较大的第一黑矩阵图形周边的黑矩阵材料将无法有效去除，就会造成彩膜基板上残留黑矩阵材料，形成脏污，影响显示产品的良率和分辨率。对于像素密度要求高的vr显示产品来说，对显示产品的透过率的影响也比较大，在第二黑矩阵图形的关键尺寸无法减小的情况下，无法改善显示产品的透过率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置，能够提高显示面板的良率、分辨率和透过率。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种彩膜基板，包括：

位于衬底基板上沿第一方向延伸的多个第一黑矩阵图形，所述第一黑矩阵图形的线宽大于第一阈值；

位于所述第一黑矩阵图形远离所述衬底基板一侧的彩膜层；

位于所述第一黑矩阵图形远离所述衬底基板一侧、沿第二方向延伸的多个第二黑矩阵图形，所述第二黑矩阵图形的线宽小于第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二方向与所述第一方向交叉。

一些实施例中，还包括：

位于所述第二黑矩阵图形远离所述衬底基板一侧的平坦层；

位于所述平坦层远离所述衬底基板一侧的隔垫物。

一些实施例中，所述彩膜层包括多个不同颜色的彩色滤光单元，所述彩色滤光单元沿第二方向延伸。

一些实施例中，所述第一阈值为4um，所述第二阈值为3um。

本发明实施例还提供了一种显示面板，包括如上所述的彩膜基板，还包括与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板。

一些实施例中，所述阵列基板包括沿第一方向延伸的多个栅线和沿第二方向延伸的多个数据线，所述栅线与所述第一黑矩阵图形一一对应，每一栅线在所述彩膜基板上的正投影落入对应的第一黑矩阵图形内，所述数据线与所述第二黑矩阵图形一一对应，每一数据线在所述彩膜基板上的正投影落入对应的第二黑矩阵图形内。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，包括：

在衬底基板上形成沿第一方向延伸的多个第一黑矩阵图形，所述第一黑矩阵图形的线宽大于第一阈值；

形成彩膜层；

形成沿第二方向延伸的多个第二黑矩阵图形，所述第二黑矩阵图形的线宽小于第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二方向与所述第一方向交叉。

一些实施例中，还包括：

形成覆盖所述第二黑矩阵图形和所述彩膜层的平坦层；

在所述平坦层上形成隔垫物。

一些实施例中，形成所述彩膜层包括：

形成多个不同颜色的彩色滤光单元，所述彩色滤光单元沿第二方向延伸。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在制作彩膜基板时，先形成第一黑矩阵图形，在形成第一黑矩阵图形时，由于第一黑矩阵图形的关键尺寸通常比较大，可以控制显影的程度，增大显影margin(空白)，有效去除第一黑矩阵图形周边的黑矩阵材料，避免黑矩阵材料残留在彩膜基板上形成脏污；之后形成彩膜层；然后再形成第二黑矩阵图形，在形成第二黑矩阵图形时，由于第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小，可以控制显影的程度，避免第二黑矩阵图形不完整，保证显示面板的良率。另外，在形成第二黑矩阵图形时，衬底基板上已经形成有第一黑矩阵图形和彩膜层，第二黑矩阵图形与第一黑矩阵图形和彩膜层之间的粘附力大于第二黑矩阵图形与彩膜基板的衬底基板之间的粘附力，这样第二黑矩阵图形不会从彩膜基板上脱落，能够保证显示面板的良率；由于在形成第二黑矩阵图形时，第二黑矩阵图形的两侧都形成有彩膜层，彩膜层能够起到保护膜层的作用，这样可以有更大的工艺margin，更容易进行产品调试、黑矩阵产线流片调试及repair(修复)时间，提高设备稼动；另外，因第二黑矩阵图形工艺margin提升，故可设计更小关键尺寸的第二黑矩阵图形，此情况下如果开口区不变，则显示面板的ppi(像素密度)进一步提升；如果开口区增大，则透过率进一步提升；还可以同时提升ppi和透过率。

附图说明

图1-图2为相关技术制作彩膜基板的示意图；

图3为图2在aa方向上的截面示意图；

图4-图6为相关技术制作彩膜基板的示意图；

图7为图6在bb方向上的截面示意图。

附图标记

11、3第一黑矩阵图形

12、5第二黑矩阵图形

21、41红色滤光单元

22、42蓝色滤光单元

23、43绿色滤光单元

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

相关技术中，显示面板包括阵列基板和与阵列基板对盒设置的彩膜基板，彩膜基板上设置有与阵列基板上的栅线对应的第一黑矩阵图形和与阵列基板上的数据线对应的第二黑矩阵图形，其中，第一黑矩阵图形的关键尺寸(cd)比较大，第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小。

如图1所示，相关技术在制作彩膜基板时，首先在衬底基板1上形成一层黑矩阵材料层，对黑矩阵材料层进行曝光显影，通过一次构图工艺同时形成第一黑矩阵图形11和第二黑矩阵图形12；之后如图2和图3所示，形成彩膜层，彩膜层可以包括三个不同颜色的彩色滤光单元：红色滤光单元21、蓝色滤光单元22和绿色滤光单元23；由于第二黑矩阵图形12的关键尺寸比较小，为了保证第二黑矩阵图形12不会被显影掉，要控制显影的程度；但如果控制显影的程度，关键尺寸较大的第一黑矩阵图形11周边的黑矩阵材料将无法有效去除，就会造成彩膜基板上残留黑矩阵材料，形成脏污；另外，黑矩阵材料与彩膜基板的衬底基板之间的粘附力比较差，由于第二黑矩阵图形12的关键尺寸比较小，容易出现第二黑矩阵图形12从彩膜基板上脱落的问题，为了避免出现第二黑矩阵图形12的脱落，需要减少显影margin，这样会导致第一黑矩阵图形11和第二黑矩阵图形12周边的黑矩阵材料都无法有效去除，脏污情况比较严重。

上述情况影响显示产品的良率和分辨率的提升。对于像素密度要求高的vr显示产品来说，对显示产品的透过率的影响较大，在第二黑矩阵图形的关键尺寸无法减小的情况下，无法改善显示产品的透过率。

本发明的实施例提供一种彩膜基板及其制作方法、显示面板、显示装置，能够提高显示面板的良率、分辨率和透过率。

本发明的实施例提供一种彩膜基板，如图6和图7包括：

位于衬底基板上沿第一方向延伸的多个第一黑矩阵图形3，所述第一黑矩阵图形3的线宽大于第一阈值；

位于所述第一黑矩阵图形3远离所述衬底基板一侧的彩膜层，其中，彩膜层可以包括三个不同颜色的彩色滤光单元：红色滤光单元41、蓝色滤光单元42和绿色滤光单元43；

位于所述第一黑矩阵图形3远离所述衬底基板一侧、沿第二方向延伸的多个第二黑矩阵图形5，所述第二黑矩阵图形5的线宽小于第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二方向与所述第一方向交叉。

本实施例中，第一黑矩阵图形3可以对应阵列基板中的栅线，即在彩膜基板与阵列基板对盒后，阵列基板上栅线在彩膜基板上的正投影落入第一黑矩阵图形3中；第二黑矩阵图形5可以对应阵列基板中的数据线，即在彩膜基板与阵列基板对盒后，阵列基板上数据线在彩膜基板上的正投影落入第二黑矩阵图形5中。

本实施例中，在制作彩膜基板时，先形成第一黑矩阵图形，在形成第一黑矩阵图形时，由于第一黑矩阵图形的关键尺寸通常比较大，可以控制显影的程度，增大显影margin，有效去除第一黑矩阵图形周边的黑矩阵材料，避免黑矩阵材料残留在彩膜基板上形成脏污；之后形成彩膜层；然后再形成第二黑矩阵图形，在形成第二黑矩阵图形时，由于第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小，可以控制显影的程度，避免第二黑矩阵图形不完整，保证显示面板的良率。另外，在形成第二黑矩阵图形时，衬底基板上已经形成有第一黑矩阵图形和彩膜层，第二黑矩阵图形与第一黑矩阵图形和彩膜层之间的粘附力大于第二黑矩阵图形与彩膜基板的衬底基板之间的粘附力，这样第二黑矩阵图形不会从彩膜基板上脱落，能够保证显示面板的良率；由于在形成第二黑矩阵图形时，第二黑矩阵图形的两侧都形成有彩膜层，彩膜层能够起到保护膜层的作用，这样可以有更大的工艺margin，更容易进行产品调试、黑矩阵产线流片调试及repair时间，提高设备稼动；另外，因第二黑矩阵图形工艺margin提升，故可设计更小关键尺寸的第二黑矩阵图形，此情况下如果开口区不变，则显示面板的ppi进一步提升；如果开口区增大，则透过率进一步提升；还可以同时提升ppi和透过率。

一些实施例中，彩膜基板还包括：

位于所述第二黑矩阵图形远离所述衬底基板一侧的平坦层，平坦层可以为后续形成隔垫物提供平坦的表面；

位于所述平坦层远离所述衬底基板一侧的隔垫物，在彩膜基板和阵列基板对盒后，隔垫物能够维持显示面板的盒厚。

一些实施例中，如图5所示，红色滤光单元41、蓝色滤光单元42和绿色滤光单元43可以沿第二方向延伸，可以通过使用扫描式曝光机进行曝光形成多个彩色滤光单元。

一些实施例中，所述第一阈值可以为4um，所述第二阈值可以为3um，第一阈值和第二阈值决定了第一黑矩阵图形3和第二黑矩阵图形5的关键尺寸，可以根据实际需求对第一阈值和第二阈值的取值进行调整。

本发明实施例还提供了一种显示面板，包括如上所述的彩膜基板，还包括与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板。

一些实施例中，所述阵列基板包括沿第一方向延伸的多个栅线和沿第二方向延伸的多个数据线，所述栅线与所述第一黑矩阵图形一一对应，每一栅线在所述彩膜基板上的正投影落入对应的第一黑矩阵图形内，所述数据线与所述第二黑矩阵图形一一对应，每一数据线在所述彩膜基板上的正投影落入对应的第二黑矩阵图形内。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。

所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法，包括：

在衬底基板上形成沿第一方向延伸的多个第一黑矩阵图形，所述第一黑矩阵图形的线宽大于第一阈值；

形成彩膜层；

形成沿第二方向延伸的多个第二黑矩阵图形，所述第二黑矩阵图形的线宽小于第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二方向与所述第一方向交叉。

本实施例中，在制作彩膜基板时，先形成第一黑矩阵图形，在形成第一黑矩阵图形时，由于第一黑矩阵图形的关键尺寸通常比较大，可以控制显影的程度，增大显影margin，有效去除第一黑矩阵图形周边的黑矩阵材料，避免黑矩阵材料残留在彩膜基板上形成脏污；之后形成彩膜层；然后再形成第二黑矩阵图形，在形成第二黑矩阵图形时，由于第二黑矩阵图形的关键尺寸比较小，可以控制显影的程度，避免第二黑矩阵图形不完整，保证显示面板的良率。另外，在形成第二黑矩阵图形时，衬底基板上已经形成有第一黑矩阵图形和彩膜层，第二黑矩阵图形与第一黑矩阵图形和彩膜层之间的粘附力大于第二黑矩阵图形与彩膜基板的衬底基板之间的粘附力，这样第二黑矩阵图形不会从彩膜基板上脱落，能够保证显示面板的良率；由于在形成第二黑矩阵图形时，第二黑矩阵图形的两侧都形成有彩膜层，彩膜层能够起到保护膜层的作用，这样可以有更大的工艺margin，更容易进行产品调试、黑矩阵产线流片调试及repair时间，提高设备稼动；另外，因第二黑矩阵图形工艺margin提升，故可设计更小关键尺寸的第二黑矩阵图形，此情况下如果开口区不变，则显示面板的ppi进一步提升；如果开口区增大，则透过率进一步提升；还可以同时提升ppi和透过率。

一些实施例中，所述第一阈值可以为4um，所述第二阈值可以为3um，第一阈值和第二阈值决定了第一黑矩阵图形3和第二黑矩阵图形5的关键尺寸，可以根据实际需求对第一阈值和第二阈值的取值进行调整。

一具体示例中，彩膜基板的制作方法包括以下步骤：

步骤1、如图4所示，在衬底基板上形成一层黑矩阵材料层，对黑矩阵材料层进行曝光显影，通过一次构图工艺形成第一黑矩阵图形3；

其中，黑矩阵材料层采用感光材料，第一黑矩阵图形3沿第一方向排布；因为第一黑矩阵图形3的关键尺寸较大，因此，可以增大显影margin，这样能够有效去除第一黑矩阵图形11周边的黑矩阵材料，避免形成黑矩阵材料残留，造成脏污；另外，不会出现第一黑矩阵图形3脱落的问题。

步骤2、如图5所示，形成彩膜层；

彩膜层可以包括红色滤光单元41、蓝色滤光单元42和绿色滤光单元43。红色滤光单元41、蓝色滤光单元42和绿色滤光单元43沿第二方向排布，可以采用扫描式曝光机进行曝光得到，没有第二黑矩阵图形5也不影响彩色滤光单元的对位效果，彩膜基板的产品精度可以得到保证。可以控制曝光时的光线，改善彩色滤光单元的坡度角，使得后续形成的第二黑矩阵图形5与彩膜层具有较好的粘附性。

步骤3、如图6和图7所示，在衬底基板上形成一层黑矩阵材料层，对黑矩阵材料层进行曝光显影，通过一次构图工艺形成第二黑矩阵图形5。

在形成第二黑矩阵图形5时，衬底基板上已经形成有第一黑矩阵图形3和彩膜层，第二黑矩阵图形5与第一黑矩阵图形3和彩膜层之间的粘附力大于第二黑矩阵图形5与彩膜基板的衬底基板之间的粘附力，这样第二黑矩阵图形5不会从彩膜基板上脱落，能够保证显示面板的良率；由于在形成第二黑矩阵图形5时，第二黑矩阵图形5的两侧都形成有彩膜层，彩膜层能够起到保护膜层的作用，这样可以有更大的工艺margin，更容易进行产品调试、黑矩阵产线流片调试及repair时间，提高设备稼动；另外，因第二黑矩阵图形5工艺margin提升，故可设计更小关键尺寸的第二黑矩阵图形5，此情况下如果开口区不变，则显示面板的ppi进一步提升；如果开口区增大，则透过率进一步提升；还可以同时提升ppi和透过率。

一些实施例中，彩膜基板的制作方法还包括：

形成覆盖所述第二黑矩阵图形和所述彩膜层的平坦层，平坦层可以为后续形成隔垫物提供平坦的表面；

在所述平坦层上形成隔垫物，在彩膜基板和阵列基板对盒后，隔垫物能够维持显示面板的盒厚。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。