[发明专利]彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置

说明书

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置。该彩膜基板包括彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层包括依次循环排列的多个不同颜色的子彩膜层，述黑矩阵设置于相邻的所述子彩膜层之间的间隙区、且与相邻的所述子彩膜层无重叠相接，所述黑矩阵采用含有离子的材料形成，所述黑矩阵的下方设置有工艺电极层，形成所述黑矩阵的材料在电场作用下能在所述工艺电极层的上方产生沉积。该彩膜基板结构简单，其中黑矩阵上表面和子彩膜层上表面基本齐平，可以有效降低子彩膜层与黑矩阵之间的段差；相应的，该彩膜基板的制备方法中，其中的黑矩阵的制备结合采用了光刻显影技术和电沉积技术制备，简化了制备工艺。

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置。

背景技术

液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，已经得到了广泛的应用。液晶显示面板通常包括对合设置的彩膜基板、阵列基板以及位于二者之间的液晶层。

目前的彩膜基板中，其制备过程为：先涂覆黑矩阵(Black Matrix，简称BM)材料，通过光刻显影工艺得到包括黑矩阵的图形；然后以此黑矩阵的图形为基准，采用光刻显影工艺，陆续制备包括BGR光阻的子彩膜层；然后根据不同的显示模式，相应形成不同的层结构，最后制备隔垫物(PS)，形成完整的彩膜基板。

为了达到完好的遮光效果，如图1所示，黑矩阵2的图形与RGB光阻形成的子彩膜层3通常存在一定的重叠(Overlap)，导致黑矩阵2的图形与子彩膜层3存在高度段差，引起一系列的不良。例如，引起取向层的Rubbing Mura(摩擦水纹)不良，阻碍液晶在液晶盒内流动而引起DNU(灰态分布不均)等不良。虽然，目前也通过在彩膜层上方制备平坦层4(OC)试图消除该段差的影响，但平坦层4通常无法从根本上消除该段差。

目前的彩膜基板通常采用构图工艺来制备各层结构，工艺复杂繁琐；而且，设置平坦层并无法避免段差问题，仍会影响后续的工艺步骤和隔垫物5的制备。可见，设计一种彩膜基板的结构，从根本上减小或消除黑矩阵的图形与彩膜层之间的段差，简化工艺，有效降低成本及工艺步骤成为目前亟待解决的技术问题。

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，提供一种彩膜基板及其制备方法、显示面板和显示装置，该彩膜基板结构简单，可以有效降低子彩膜层与黑矩阵之间的段差。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该彩膜基板，包括彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层包括依次循环排列的多个不同颜色的子彩膜层，所述黑矩阵设置于相邻的所述子彩膜层之间的间隙区、且与相邻的所述子彩膜层无重叠相接，所述黑矩阵采用含有离子的材料形成，所述黑矩阵的下方设置有工艺电极层，形成所述黑矩阵的材料在电场作用下能在所述工艺电极层的上方产生沉积。

优选的是，所述黑矩阵的宽度和所述工艺电极层的宽度分别等于相邻的所述子彩膜层之间的间隙区的宽度，所述黑矩阵与所述工艺电极层的厚度之和等于所述子彩膜层的厚度。

优选的是，所述黑矩阵的厚度小于所述子彩膜层的厚度，所述黑矩阵的厚度范围为所述子彩膜层的厚度的3/4-5/6。

优选的是，所述黑矩阵材料包括树脂、着色剂、固化剂、助溶剂和溶剂，其中：树脂包括丙烯酸树脂或聚酯树脂，着色剂包括炭黑或灯黑，固化剂包括三聚氰胺，助溶剂包括醇类材料或醚醇类材料，溶剂包括去离子水。

优选的是，所述工艺电极层采用导电材料形成，所述导电材料包括ITO。

优选的是，所述彩膜基板还包括在所述黑矩阵和所述子彩膜层的上方设置的公共电极层或隔垫物。

一种彩膜基板的制备方法，包括形成彩膜层和黑矩阵的图形的步骤，包括步骤：