彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器

摘要

本发明公开了一种彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器。其中，彩膜基板，包括衬底基板、形成在所述衬底基板上的黑矩阵以及彩膜像素矩阵，还包括由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成的隔离框，所述隔离框形成在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间，且所述隔离框用于将填充在所述像素区域的液晶与布设在所述边缘区域上的封框胶隔离。本发明可以实现液晶层与封框胶隔离，避免出现液晶污染的现象。

权利要求

1.一种彩膜基板，包括衬底基板、形成在所述衬底基板上黑矩阵以及彩膜像素矩阵，其特征在于，还包括由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成的隔离框，所述隔离框形成在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间，且所述隔离框用于将填充在所述像素区域的液晶与布设在所述边缘区域上的封框胶隔离。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔离框包括沿与所述衬底基板垂直方向从下向上依次堆叠的黑矩阵和部分厚度的第一颜色树脂。

3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔离框由颜色树脂材料中至少一种材料形成。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔离框与所述像素区域之间的距离小于所述隔离框与所述边缘区域之间的距离。

5.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔离框的高度小于液晶盒的盒厚。

6.一种液晶面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶层，其特征在于，所述彩膜基板采用权利要求1～5中任一权利要求所述的彩膜基板，所述液晶层填充在所述隔离框围成的区域中。

7.一种液晶显示器，包括外框架和液晶面板，其特征在于，所述液晶面板采用权利要求

6所述的液晶面板。

8.一种彩膜基板的制造方法，包括：采用构图工艺在衬底基板上形成黑矩阵以及彩膜像素矩阵的图案，其特征在于，还包括：在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间形成隔离框的步骤，所述隔离框由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成。

9.根据权利要求8所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述第一彩膜树脂中包括的颜色树脂的数量以及所述颜色树脂的厚度根据液晶盒的厚度确定。

10.根据权利要求8或9所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间形成隔离框的步骤，具体包括：在形成像素区域的黑矩阵图案时，在所述像素区域和所述边缘区域之间形成所述隔离框的第一黑矩阵；

在形成黑矩阵图案的衬底基板上沉积第一彩膜树脂材料，对所述第一彩膜树脂材料进行曝光显影，形成包括第一厚度区域、第二厚度区域和完全去除区域的图案，所述完全去除区域的图案位于像素区域的黑矩阵上方，所述第一厚度区域的图案位于像素区域的上方，所述第二厚度区域的图案位于所述隔离框的第一黑矩阵上方。

11.根据权利要求10所述的彩膜基板的制造方法，其特征在于，所述第一彩膜树脂材料为红色树脂材料、蓝色树脂材料或者绿色树脂材料。

说明书

彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器

技术领域

[0001] 本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器。

背景技术

[0002] 液晶显示器是目前常用的平板显示器，其中薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)是液晶显示器中的主流产品。

[0003] 现有的液晶显示器主要包括由阵列基板和彩膜基板对盒而成的液晶面板。图1为一种现有彩膜基板的结构示意图，图2为一种现有彩膜基板的局部侧视剖面图，如图1和图2所示，该彩膜基板包括一衬底基板1，在衬底基板1的像素区域上布设有网状的黑矩阵2图案，在黑矩阵2的间隔中布设有彩膜像素矩阵，通常情况下彩膜像素矩阵包括红、绿、蓝三基色，即第一颜色像素3、第二颜色像素4、第三颜色像素5。现有工艺在制造液晶面板时，可以在阵列基板或者彩膜基板四周的边缘区域，例如在图1所示彩膜基板中黑矩阵和彩膜像素矩阵所在的像素区域外侧的边缘区域上涂布封框胶，并在封框胶围成的区域内填充液晶层，最后将阵列基板和彩膜基板进行真空对盒，形成液晶面板。

[0004] 但是，现有技术在液晶量偏多或对盒后像素区域边缘液晶量偏多时，液晶会与封框胶接触，如果封框胶未完全固化，则液晶与封框胶之间就会发生相互作用，引起液晶污染。

发明内容

[0005] 本发明提供一种彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器，以实现液晶层与封框胶隔离，避免出现液晶污染的现象。

[0006] 本发明提供一种彩膜基板，包括衬底基板、形成在所述衬底基板上的黑矩阵以及彩膜像素矩阵，还包括由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成的隔离框，所述隔离框形成在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间，且所述隔离框用于将填充在所述像素区域的液晶与布设在所述边缘区域上的封框胶隔离。

[0007] 本发明还提供一种液晶面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶层，该彩膜基板采用上述技术方案所述的彩膜基板，所述液晶层填充在所述隔离框围成的区域中。

[0008] 本发明还提供一种液晶显示器，包括外框架和液晶面板，该液晶面板采用上述技术方案所述的液晶面板。

[0009] 本发明提供一种彩膜基板的制造方法，包括：采用构图工艺在衬底基板上形成黑矩阵以及彩膜像素矩阵的图案，还包括：在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间形成隔离框的步骤，所述隔离框由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成。

[0010] 本发明提供的彩膜基板及其制造方法、液晶面板和液晶显示器，通过设置在像素区域和边缘区域之间的隔离框，可以将填充在像素区域的液晶与布设在边缘区域上的封框胶隔离，从而可以在液晶填充较多时，通过该隔离框将液晶与封框胶隔离，从而避免出现封框胶被液晶污染的现象。而且，该隔离框还能够稳定液晶盒的盒厚，减少mura现象，提高画质。

附图说明

[0011] 图1为一种现有彩膜基板的结构示意图；

[0012] 图2为一种现有彩膜基板的局部侧视剖面图；

[0013] 图3为本发明彩膜基板实施例一的俯视结构示意图；

[0014] 图4为本发明彩膜基板实施例二的剖面结构示意图；

[0015] 图5为图4所示彩膜基板与现有阵列基板对盒后的剖面结构示意图；

[0016] 图6为图4所示彩膜基板中隔离框的一种剖面结构示意图；

[0017] 图7为图4所示彩膜基板中隔离框的另一种剖面结构示意图；

[0018] 图8为图4所示彩膜基板中隔离框的再一种剖面结构示意图；

[0019] 图9为图4所示彩膜基板中隔离框的又一种剖面结构示意图；

[0020] 图10为本发明彩膜基板制造方法实施例的流程图。

[0021] 附图标记：

[0022] 1-衬底基板； 2-黑矩阵； 3-第一颜色像素；

[0023] 4-第二颜色像素； 5-第三颜色像素； 6-隔离框；

[0024] 7-封框胶； 8-阵列基板； 9-液晶层；

[0025] 11-像素区域； 12-边缘区域； 21-第一黑矩阵

[0026] 31-第一颜色树脂； 41-第二颜色树脂； 51-第三颜色树脂。

具体实施方式

[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 图3为本发明彩膜基板实施例一的俯视结构示意图，如图3所示，本实施例的彩膜基板可以包括衬底基板1、形成在该衬底基板1上的黑矩阵2以及彩膜像素矩阵，该彩膜像素矩阵通常可以包括红、绿、蓝三基色的像素图案，本实施例的彩膜基板还包括由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成的隔离框6，该隔离框6形成在像素区域11和用于布设封框胶的边缘区域12之间，且隔离框6用于将填充在像素区域11的液晶与布设在边缘区域12上的封框胶隔离。

[0029] 具体来说，本实施例的彩膜基板，在形成黑矩阵时，可以一并在形成隔离框6的位置形成黑矩阵材料，在形成彩膜像素矩阵时，可以一并在形成隔离框6的位置形成颜色树脂材料。本实施例不对形成黑矩阵材料和颜色树脂材料的顺序进行限定。

[0030] 本实施例中的隔离框可以不包括黑矩阵，而只包括颜色树脂材料中的至少一种材料。对于这种隔离框结构来说，黑矩阵只形成在像素区域，颜色树脂材料中最先形成的颜色树脂材料则作为隔离框的最底层。

[0031] 本实施例中的隔离框也可以包括黑矩阵。以先形成黑矩阵再形成彩膜像素矩阵的过程为例来说，本实施例可以提供其中一种隔离框的结构，该隔离框包括沿与衬底基板垂直方向从下向上依次堆叠的黑矩阵和部分厚度的第一颜色树脂。该第一颜色树脂可以是红色树脂、蓝色树脂和绿色树脂之中的一种树脂。

[0032] 若形成彩膜像素矩阵的先后顺序为红、绿、蓝，且液晶盒的盒厚大于黑矩阵与红色树脂的厚度之和，但是小于黑矩阵、红色树脂和绿色树脂的厚度之和，则该隔离框6可以采用黑矩阵、完整厚度的红色树脂和部分厚度的绿色树脂。在液晶量较少时，也可以只采用黑矩阵、完整厚度的红色树脂。

[0033] 对于采用部分厚度的绿色树脂来说，可以对完整厚度的绿色树脂进行曝光、显影等工艺保留部分厚度。又或者，根据液晶盒的盒厚可以确定，隔离框6的高度等于黑矩阵、红色树脂的完整厚度、绿色树脂的完整厚度以及蓝色树脂的部分厚度之和，因此，在形成像素区域的黑矩阵时，在像素区域和边缘区域之间也形成黑矩阵，在形成红色像素矩阵时，在像素区域11和边缘区域12之间形成红色树脂，继续形成绿色像素矩阵时，在像素区域11和边缘区域12之间的红色树脂上形成绿色树脂，在形成蓝色像素矩阵时，在像素区域11和边缘区域12之间的绿色树脂上形成蓝色树脂，并去除蓝色树脂的部分厚度，从而形成隔离框6。

[0034] 因此，该隔离框6既可以包括黑矩阵以及三种颜色树脂这四种材料中的一种材料，也可以包括全部种类，既可以包括每种材料的部分厚度，也可以包括该材料的全部厚度，而且，该隔离框6中，黑矩阵、颜色树脂的堆叠顺序也可以因沉积顺序不同而不同。本领域技术人员可以通过预先获知的液晶盒的盒厚，对形成的隔离框6的结构进行控制，以形成不同结构和高度的隔离框6。不管对于哪种结构的隔离框，其结构和原理均与上述举例描述的结构类似，此处不再赘述。

[0035] 本实施例，可以在液晶填充较多时，通过该隔离框将液晶与封框胶隔离，从而避免出现封框胶被液晶污染的现象。而且，该隔离框同时还能够稳定液晶盒的盒厚，减少mura现象，提高画质。

[0036] 在本发明的彩膜基板中，封框胶可以涂布在边缘区域上，本领域技术人员可以理解的是，封框胶也可以涂布在阵列基板上，本发明的彩膜基板上的边缘区域，可以仅提供在对盒工艺时与阵列基板上的封框胶接触的区域。

[0037] 进一步地，由于在实际生产过程中，当填充在像素区域11的液晶量较大时，液晶可能越过隔离框，因此，优选地，本发明的彩膜基板上，隔离框6与像素区域11之间的距离可以设置为小于隔离框6与边缘区域12之间的距离。即使存在越过隔离框6的液晶，隔离框6与边缘区域12之间的部分也可以为这些液晶提供缓冲区，从而在液晶量较大时，避免越过隔离框6的液晶与封框胶接触。

[0038] 下面以一个具体的实施例对本发明彩膜基板进行详细说明。

[0039] 图4为本发明彩膜基板实施例二的剖面结构示意图，图5为图4所示彩膜基板与现有阵列基板对盒后的剖面结构示意图，如图4和5所示，本实施例的彩膜基板包括衬底基板1、形成在该衬底基板1上的黑矩阵2以及彩膜像素矩阵，该彩膜像素矩阵通常可以包括红、绿、蓝三基色的像素图案，可称为第一颜色像素3、第二颜色像素4和第三颜色像素5。

[0040] 在本实施例中，彩膜基板上的隔离框6包括沿与衬底基板1垂直方向堆叠的第一黑矩阵和第一颜色树脂、第二颜色树脂和第三颜色树脂中的至少一种颜色树脂。本领域技术人员可以理解的是，该第一颜色树脂与第一颜色像素3为相同材料同层形成，第二颜色树脂与第二颜色像素4为相同材料同层形成，且第三颜色树脂与第二颜色像素5为相同材料同层形成。另外，封框胶7既可以涂布在阵列基板8上，也可以涂布在彩膜基板上。

[0041] 因此，本实施例中，隔离框6可以包括以下七种组成方案：第一黑矩阵和第一颜色树脂；或者第一黑矩阵和第二颜色树脂；或者第一黑矩阵和第三颜色树脂；或者第一黑矩阵、第一颜色树脂和第二颜色树脂；或者第一黑矩阵、第一颜色树脂和第三颜色树脂；或者第一黑矩阵、第二颜色树脂和第三颜色树脂；又或者第一黑矩阵、第一颜色树脂、第二颜色树脂以及第三颜色树脂。

[0042] 需要说明的是，由于在彩膜基板上，沉积黑矩阵以及彩膜像素矩阵中的第一颜色像素3、第二颜色像素4以及第三颜色像素5的顺序可以根据工艺需要随意调整。

[0043] 因此，本实施例并不限定隔离框中，第一黑矩阵以及第一颜色树脂、第二颜色树脂以及第三颜色树脂堆叠在一起的上下顺序，其堆叠的顺序与在像素区域中形成黑矩阵2和第一颜色像素3、第二颜色像素4以及第三颜色像素5的构图工艺相关。

[0044] 另外，本实施例也不限制隔离框中黑矩阵以及每种颜色树脂必须为其完整厚度，其也可以根据液晶盒盒厚的需要，只采用其部分厚度。

[0045] 以形成彩膜像素矩阵的先后顺序为红、绿、蓝举例来说，图6为图4所示彩膜基板中隔离框的一种剖面结构示意图，图7为图4所示彩膜基板中隔离框的另一种剖面结构示意图，图8为图4所示彩膜基板中隔离框的再一种剖面结构示意图，图9为图4所示彩膜基板中隔离框的又一种剖面结构示意图，如图6～9所示，生产工艺中，在像素区域11形成黑矩阵2和第一颜色像素3、第二颜色像素4和第三颜色像素5时，可以同时在像素区域11和边缘区域12之间形成如图6～9中任一所示的隔离框。

[0046] 以图7举例来说，其生产工艺可以为，将黑矩阵材料涂覆在衬底基板1上，通过构图工艺，在衬底基板1的像素区域11形成网状的黑矩阵2的图案，并且在像素区域和边缘区域之间形成第一黑矩阵21的图案。本领域技术人员可以理解的是，该黑矩阵2和第一黑矩阵21可以在衬底基板1上连成一片，并且可以延伸至用于涂布封框胶的边缘区域上。接着，涂覆红色树脂材料，通过构图工艺，在像素区域11的黑矩阵2的间隔中形成第一颜色像素3，并且在第一黑矩阵21的上方形成第一颜色树脂31；再涂覆绿色树脂材料，通过构图工艺，在像素区域11的黑矩阵2的间隔中形成第二颜色像素4，并且在第一颜色树脂31的上方形成第二颜色树脂41。因此，沿衬底基板1垂直方向堆叠的第一黑矩阵21、第一颜色树脂31以及第二颜色树脂41即构成了隔离框2。

[0047] 需要说明的是，本领域技术人员可以根据液晶盒的盒厚，从上述七种隔离框的方案中选择任意一种，其实现原理类似。

[0048] 可选地，假如液晶盒的盒厚介于第一黑矩阵21和第一颜色树脂31堆叠而成的隔离框的高度与第一黑矩阵21、第一颜色树脂31和第二颜色树脂41堆叠而成的隔离框的高度之间，则本领域技术人员可以采用曝光显影，将第二颜色树脂41的厚度去除掉部分，从而使得隔离框的高度与液晶盒的盒厚相匹配。

[0049] 在将本实施例的彩膜基板与阵列基板8进行对盒的工艺中，液晶层9可以填充在隔离框6围成的区域内，因此，该隔离框6可以将液晶层9与布设在边缘区域12上的封框胶7隔离，从而可以在液晶填充较多时，避免出现封框胶7被液晶层9污染的现象。而且，该隔离框6同时还能够稳定液晶盒的盒厚，减少mura现象，提高画质。

[0050] 在上述彩膜基板实施例的基础上，本发明液晶面板的实施例可以包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，该阵列基板和彩膜基板之间填充液晶层，其中，该彩膜基板可以采用上述实施例所述的彩膜基板的结构，而液晶层填充在隔离框围成的区域中。本实施例的液晶面板，其剖面结构图可以参见图5所示，此处不再赘述。

[0051] 进一步地，在上述液晶面板实施例的基础上，本发明液晶显示器的实施例可以包括外框架以及上述实施例所述的液晶面板。

[0052] 本发明上述实施例所述的液晶面板和液晶显示器，通过在彩膜基板上设置隔离框，可以将液晶层与布设在边缘区域上的封框胶隔离，从而可以在液晶填充较多时，避免出现封框胶被液晶层污染的现象。而且，该隔离框同时还能够稳定液晶面板的盒厚，减少mura现象，提高画质。

[0053] 图10为本发明彩膜基板制造方法实施例的流程图，如图10所示，在本发明彩膜基板的制造方法实施例中，可以包括采用构图工艺在衬底基板上形成黑矩阵以及彩膜像素矩阵的图案，还可以包括在所述像素区域和用于布设封框胶的边缘区域之间形成隔离框的步骤，该隔离框由所述黑矩阵的材料和所述彩膜像素矩阵的颜色树脂材料中至少一种材料形成。

[0054] 以在彩膜基板上形成上述图8所示隔离框为例来说，本实施例的制造方法可以具体包括以下步骤：

[0055] 步骤101、在衬底基板上采用构图工艺形成黑矩阵，并在像素区域和布设封框胶的边缘区域之间形成第一黑矩阵图案。

[0056] 该步骤101可以具体为在衬底基板上涂覆黑矩阵材料层；对涂覆的黑矩阵材料进行曝光显影操作，形成完全去除区域和完全保留区域，即可形成设定图案的黑矩阵以及第一黑矩阵。

[0057] 本领域技术人员可以理解的是，该黑矩阵和第一黑矩阵也可以在衬底基板上连成一片，并且可以延伸至用于涂布封框胶的边缘区域上。

[0058] 步骤102、在完成步骤101的衬底基板上，采用构图工艺形成彩膜像素矩阵图案中的第一颜色像素，并在像素区域和边缘区域之间的第一黑矩阵上方形成第一彩膜树脂中的第一颜色树脂的图案。

[0059] 在本实施例中，第一颜色像素可以为红色像素，第一颜色树脂即为红色树脂。在步骤102中，形成第一颜色像素和第一颜色树脂的图案的构图工艺与上述步骤101形成黑矩阵和第一黑矩阵图案的构图工艺类似，此处不再赘述。

[0060] 步骤103、在完成步骤102的衬底基板上，采用构图工艺形成彩膜像素矩阵图案中的第二颜色像素，并在第一颜色树脂的上方形成第一彩膜树脂中的第二颜色树脂的图案。

[0061] 步骤104、在完成步骤103的衬底基板上，采用构图工艺形成彩膜像素矩阵图案中的第三颜色像素，并在第二颜色树脂的上方形成第一彩膜树脂中的第三颜色树脂的图案。

[0062] 步骤103和104的实现原理以及构图工艺与上述步骤102类似，此处不再赘述。

[0063] 需要说明的是，由于黑矩阵与各颜色像素的形成过程是独立的，因此步骤101～步骤104的顺序可以交换。而且，由于黑矩阵的不透光特性，所以在黑矩阵下存在颜色像素并不影响黑矩阵本身的作用。在实际工艺过程中，本领域技术人员可以根据需要，确定第一彩膜树脂中包括的颜色树脂的数量以第一彩膜树脂中各颜色树脂的厚度，以满足液晶面板的盒厚需求，因此，上述步骤102～104也可以从中任选一个步骤或者两个步骤执行。

[0064] 对于某一种颜色树脂只保留部分厚度的情况来说，可以对该颜色树脂进行不同程度的曝光显影操作，形成第一厚度区域、第二厚度区域和完全去除区域的图案，其中完全去除区域的图案位于像素区域的黑矩阵上方，第一厚度区域的图案位于像素区域的第一彩膜树脂材料上方，第二厚度区域的图案位于隔离框的第一黑矩阵上方。对于第一厚度和第二厚度来说，其既可以相等，也可以不等，本实施例并不限定。另外，第一彩膜树脂材料可以为红色树脂材料、蓝色树脂材料或者绿色树脂材料。

[0065] 本实施例的制造方法，通过在彩膜基板上设置隔离框，可以将液晶层与布设在边缘区域上的封框胶隔离，从而可以在液晶填充较多时，避免出现封框胶被液晶层污染的现象。而且，该隔离框同时还能够稳定液晶面板的盒厚，减少mura现象，提高画质。

[0066] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0067] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。