[发明专利]彩膜基板及制备方法、显示面板及制备方法、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制备方法、应用该彩膜基板的显示面板及其制备方法和应该该显示面板的显示装置。

背景技术

平板显示装置相比与传统的阴极射线管显示装置具有轻薄、驱动电压低、没有闪烁抖动以及使用寿命长等优点；平板显示装置分为主动发光显示装置与被动发光显示装置；例如，薄膜晶体管液晶显示装置（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD）就是一种被动发光显示装置，由于其具有画面稳定、图像逼真、消除辐射、节省空间以及节省能耗等优点，被广泛应用于电视、手机、显示装置等电子产品中，已占据了平面显示领域的主导地位。

现有技术中的液晶显示面板主要包括彩膜（Color Filter）基板以及阵列（Array）基板，在彩膜基板和阵列基板之间还灌注有液晶层。其中，液晶层厚度（Cell Gap，盒厚）主要通过设置在阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物的高度来进行控制，液晶层厚度对液晶显示装置的结构参数和显示质量有重要的影响。目前使用的隔垫物通常为柱状隔垫物（PS，Post Spacer），柱状隔垫物一般通过掩膜、光刻等工艺形成在彩膜基板上的黑矩阵上；在彩膜基板和阵列基板对盒后即形成液晶显示面板，处于彩膜基板和阵列基板之间的柱状隔垫物对上述两个基板进行支撑以及缓冲作用，从而维持预定的盒厚，保证画面显示的稳定。

目前，大尺寸高分辨率的电视（如65寸超高清电视产品等）越来越受到消费者青睐。在大尺寸液晶显示面板中，通常会使用多种不同类型的隔垫物防止各种Mura或者不良的发生。例如如图1中所示，为现有技术中的Triple PS（三级柱状隔垫物）的结构示意图，其包括设置在黑矩阵上的主隔垫物（Main PS）14、第一辅助隔垫物15以及第二辅助隔垫物16，起到三级缓冲的作用。其中，主隔垫物14通常处于压缩状态，主要目的是保证防止液晶显示面板出现重力Mura；重力Mura是指当液晶显示面板垂直放置时，液晶材料会由于重力作用聚积到液晶显示面板的下部，造成液晶显示面板下部膨胀，同时液晶显示面板上部出现真空现象，在外界大气压作用下，液晶显示面板上部被挤压，导致液晶显示面板的上部和下部出现盒厚严重不一致，从而引起画面显示的不均匀；在大尺寸液晶显示面板中，由于灌注的液晶量较多，更容易出现重力Mura。主隔垫物14通常主要设置在液晶显示面板的上部，在液晶显示面板垂直放置时，通过自身的弹力防止重力Mura的发生；因此，主隔垫物14压缩量的多少，与液晶显示面板能够灌注的液晶量的上限以及抗重力Mura能力息息相关。简单的说，主隔垫物14压缩量越大，越能承受更强的压力而维持盒厚不发生变化，也就越不容易出现重力Mura，与之相应的，可以灌注更多的液晶材料，从而提升画面显示效果。

由于隔垫物通常形成在彩膜基板上，如图2中所示，为了进一步增加主隔垫物14的压缩量，通常会在阵列基板上利用各个功能膜层23的厚度做出辅助枕垫层24，主隔垫物14与辅助枕垫层24挤压接触，利用辅助枕垫层24增加主隔垫物14的压缩量。但是，由于辅助枕垫层24的厚度由阵列基板上各个功能膜层23的厚度决定，例如，当辅助枕垫层与栅极金属层同层设置时，辅助枕垫层的厚度等于栅极金属层的厚度，当辅助枕垫层与钝化层同层设置时，辅助枕垫层的厚度等于钝化层的厚度；而阵列基板上各功能膜层的厚度均为固定值，不可随意更改，因此辅助枕垫层24的厚度无法做到连续型的变化，即只能满足某些特定的压缩量，难以满足各种变化的压缩量需求。此外，原则上也可以通过隔垫物自身高度的连续变化来实现压缩量的连续变化，但是实际上隔垫物的高度由隔垫物的直径决定，一旦隔垫物的直径根据阵列基板上的空间以及黑矩阵的尺寸参数确定下来后，就意味着隔垫物的高度只能在一小段范围内变化，因此同样无法真正的实现压缩量的连续型变化，即无法满足各种变化的压缩量需求。