[发明专利]一种彩膜基板、制备方法以及显示装置

说明书

技术领域

本发明属于显示技术领域，涉及一种彩膜基板、制备方法以及显示装置。

背景技术

液晶显示装置（LCD：Liquid Crystal Display）因其体积小、功耗低、无辐射等特点已成为目前平板显示器中的主流产品。随着显示技术的发展，高透过率、大尺寸、低功耗、低成本的显示装置成为未来的发展方向。

现有的液晶面板包括彩膜（Color Filter）基板和阵列（Array）基板，液晶设置在上述两基板之间。为了维持盒厚（cell gap），防止液晶因受挤压变形而无法正常显示，通常在彩膜基板和阵列基板之间设置有隔垫物。如图1、2所示，现有技术中彩膜基板包括：基板1、黑矩阵3（BM）、彩膜层4、保护层5（OC），以及设置在保护层5上方的隔垫物6。

在现有技术的彩膜基板中，黑矩阵3设置在基板1上，黑矩阵3将所述基板1划分为呈矩阵分布的多个亚像素区，彩膜层4包括不同颜色的彩色光阻图案，不同颜色的所述彩色光阻图案循环设置在相邻的N行/列中不连续的亚像素区内，即彩膜层4包括多个与单个亚像素区的形状和大小相适并覆盖住相应的亚像素区的彩色光阻图案，且单一颜色的彩色光阻图案不连续设置在多个亚像素区内。隔垫物一般设置在保护层5对应着黑矩阵3的上方。为提高显示品质，隔垫物6一般设计为包括起主要支撑作用的主隔垫物61（Main PS）和起次要支撑作用的副隔垫物62（Sub PS）的结构。主隔垫物61的高度大于副隔垫物62的高度，主隔垫物61与副隔垫物62之间的高度差可以调节液晶面板受挤压而产生的变形。

为了实现不同高度的主隔垫物61和副隔垫物62的制备，目前常采用的方法有两种。其中一种方法为：在对应形成隔垫物的保护层5的上方，采用半色调掩模板或灰色调掩模板，通过控制形成主隔垫物61和副隔垫物62在曝光时的光强，在显影后实现主隔垫物61和副隔垫物62的高度差。采用这种方法，隔垫物的尺寸不受限制，但是半色调掩模板或灰色调掩模板成本较高，使得彩膜基板的制备成本也相应较高；另一种方法是：在对应形成隔垫物的保护层5的上方，采用普通掩模板，通过将形成主隔垫物61和副隔垫物62的掩模板中曝光区设计成不同的尺寸，从而影响透过曝光区在曝光时的光强，进而实现主隔垫物61和副隔垫物62的高度差。采用这种方法，由于形成副隔垫物62的掩模板中曝光区的尺寸较小，为了得到合适高度的副隔垫物62的尺寸，需要对该曝光区的尺寸进行严格控制。但是，根据目前的光刻工艺水平及光刻胶性质，只有在形成的隔垫物的顶部的横截面尺寸较小时其高度才随掩模板的曝光区的尺寸变化而变化，比如，副隔垫物62的顶部的横截面尺寸较小时（9-11μm）才能实现主隔垫物61和副隔垫物62的高度差设计，且其均一性难以保证，能达到的最大高度差小于或等于0.5μm，这给彩膜基板的应用带来了很大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种彩膜基板、制备方法以及显示装置，该彩膜基板采用普通掩模板即可实现主隔垫物与副隔垫物的高度差控制，且成本较低。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种彩膜基板，包括基板、黑矩阵、彩膜层以及隔垫物，所述黑矩阵将所述基板划分为呈矩阵分布的多个亚像素区，彩膜层包括N种不同颜色的彩色光阻图案，N≥3，不同颜色的所述彩色光阻图案循环设置在相邻的N行/列中不连续的亚像素区内，所述隔垫物包括主隔垫物与副隔垫物，在所述彩膜层中的至少一行/列单一颜色的M个相邻亚像素区内的彩色光阻图案，还同时延伸至对应相邻亚像素区之间的所述黑矩阵的上方形成连续条形彩色光阻图案，在所述连续条形彩色光阻图案对应着所述黑矩阵的上方设置有所述副隔垫物，所述主隔垫物设置在相邻的不连续的彩色光阻图案之间对应着所述黑矩阵的上方，其中，M≥2。

优选的是，所述N=3，所述不同颜色的彩色光阻图案包括红色光阻图案、绿色光阻图案以及蓝色光阻图案，所述红色光阻图案、所述绿色光阻图案以及所述蓝色光阻图案按行/列循环排列；

或者，所述N=4，所述不同颜色的彩色光阻图案包括红色光阻图案、绿色光阻图案、蓝色光阻图案以及黄色光阻图案，所述红色光阻图案、所述绿色光阻图案、所述蓝色光阻图案以及所述黄色光阻图案按行/列循环排列。

优选的是，形成所述副隔垫物的材料与形成所述连续条形彩色光阻图案之后形成的彩色光阻图案所采用的材料相同。

优选的是，所述彩膜基板还包括保护层，所述保护层设置在所述黑矩阵、所述副隔垫物以及所述彩膜层的上方，所述主隔垫物设置在所述保护层的上方。

一种显示装置，包括上述的彩膜基板。