一種彩膜基板、液晶面板、液晶顯示裝置及其製備方法與流程

2023-08-07 22:46:06 2

本發明涉及顯示技術領域，具體而言涉及一種彩膜基板、液晶面板、液晶顯示裝置及其製備方法。

背景技術：

在現有的VA(Vertical Alignment，垂直配向)顯示模式以其高對比度和無須摩擦配向等優勢，逐漸成為大尺寸液晶顯示面板的常見顯示模式。

VA顯示模式中液晶分子垂直分「站立」使得VA顯示模式具有非常高的正面對比度，但在側面觀察時，VA的對比度下降非常明顯，畫面顏色容易出現色偏，特別是用戶位於液晶顯示面板中心觀察時，液晶顯示面板的邊緣區域會出現偏紅的現象。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供一種彩膜基板、液晶面板、液晶顯示裝置及其製備方法，本發明的彩膜基板能夠改善液晶顯示面板的色偏問題。

為解決上述技術問題，本發明提出的一個技術方案是：提供一種彩膜基板，包括：

基板；

多個紅色色阻，設置在所述基板上；

其中，所述多個紅色色阻在所述基板的邊緣區域的厚度大於在所述基板的中心區域的厚度。

其中，所述基板由中心到邊緣劃分為若干個區域，越靠近所述基板中心的所述區域的紅色色阻的厚度越小。

其中，還包括設置在所述基板上的多個藍色色阻，所述多個藍色色阻在所述基板的邊緣區域的厚度小於在所述基板的中心區域的厚度。

其中，所述基板由中心到邊緣劃分為若干個區域，越靠近所述基板邊緣的所述區域的藍色色阻的厚度越小。

其中，還包括設置在所述基板上的多個綠色色阻，所述多個綠色色阻在所述基板的邊緣區域的厚度等於在所述基板的中心區域的厚度。

其中，所述基板為玻璃基板或TFT基板。

其中，所述彩膜基板還包括黑矩陣，所述黑矩陣設置在相鄰的兩個色阻之間。

本發明還提出的一個技術方案：提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括液晶顯示面板和驅動電路，

所述驅動電路，與所述液晶顯示面板電連接，用於驅動所述液晶顯示面板；

所述液晶顯示面板包含上述的彩膜基板。

本發明還提出的另一個技術方案：提供一種彩膜基板的製備方法，該製備方法在所述彩膜基板的曝光過程中，使用邊緣區域的透光率大於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光。

其中，還包括在所述彩膜基板的曝光過程中，使用邊緣區域的透光率小於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光。

有益效果：區別於現有技術，本發明提供的彩膜基板包括基板和設置在該基板上的多個紅色色阻；其中，所述多個紅色色阻在所述基板的邊緣區域的厚度大於在所述基板的中心區域的厚度。本發明通過上述方式使利用該彩膜基板製備的液晶顯示面板的中心區域的紅色色阻對應的盒間隙大於邊緣區域的紅色色阻對應的盒間隙，減小紅光在顯示面板中心區域的透過率與在邊緣區域的透過率之間的差異，進而使液晶顯示面板的邊緣區域的紅光、藍光、綠光的亮度比例趨近中心區域的紅光、藍光、綠光的亮度比例，改善液晶顯示面板的邊緣區域出現偏紅的現象，提高液晶顯示面板的顯示質量。

附圖說明

圖1是現有技術的液晶顯示面板的結構示意圖；

圖2是本發明液晶顯示面板第一實施例的結構示意圖；

圖3是本發明液晶顯示面板第二實施例的結構示意圖；

圖4是本發明液晶顯示面板第三實施例的結構示意圖；

圖5是本發明液晶顯示面板第四實施例的結構示意圖；

圖6是本發明彩膜基板的製備方法一實施例的流程示意圖。

具體實施例

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明所提供的一種彩膜基板、液晶面板、液晶顯示裝置及其製備方法做進一步詳細描述。在附圖中，相同的標號在整個說明書和附圖中用來表示相同的結構。

液晶顯示面板通過控制紅光、綠光以及藍光之間亮度比例而呈現出不同的顏色，因此，評價液晶顯示面板的在不同觀看角度下色偏問題可以定義為評價液晶顯示面板在不同觀看角度下的紅光、綠光以及藍光之間亮度比例的差異問題。

VA(Vertical Alignment，垂直配向)顯示模式的液晶顯示面板中，三種顏色的光的透過率均可以參照如下公式：

公式中為液晶分子的方位角，Δnd為透過率變化因子，其中，Δn為液晶分子的雙折射特性造成的正常光與非常光的折射率之差，d為盒間隙，λ為入射至液晶分子的光的波長。VA顯示模式的液晶分子的方位角為固定值，但在不同觀看角度下對應的透過率變化因子Δnd不同，因此，在不同觀看角度下紅光、綠光以及藍光的透過率均會發生變化。

參考圖1，圖1是現有技術的液晶顯示面板的結構示意圖，現有技術的液晶顯示面板中的彩膜基板300如圖1所示，在下基板30上設置有順序排列的紅色色阻R、綠色色阻G和藍色色阻B，上基板40與下基板30相對設置，上基板40與下基板30之間填充有液晶分子。現有技術的彩膜基板300中三種顏色的色阻的厚度在整個下基板30上均相同，其對應的盒間隙d也相同。

當位於A點的用戶觀看液晶顯示面板時，其相對於液晶顯示面板的中心區域為正視，邊緣區域為側視，且觀看角度變化量相同，此時，三種顏色的光的透過率變化因子Δnd均減小，且透過率變化因子的變化量相同。假設此時紅光、綠光以及藍光的透過率變化量分別為ΔTr、ΔTg以及ΔTb，由於紅光、綠光以及藍光之間的波長關係為λr>λg>λb，根據上述透過率公式可知紅光、綠光以及藍光的透過率變化量之間的關係為ΔTr<ΔTg<ΔTb。因此，從液晶顯示面板的中心區域至邊緣區域，紅光的透過率變化量最小，在液晶顯示面板邊緣區域紅光的亮度最高，使得A點的用戶觀看液晶顯示面板時，邊緣區域較中心區域色彩偏紅，存在嚴重的色偏問題。

參閱圖2，圖2是本發明液晶顯示面板第一實施例的結構示意圖，如圖2所示，該液晶顯示面板包括彩膜基板100，該彩膜基板100包括基板10以及設置在該基板10上的多個紅色色阻R、藍色色阻B以及綠色色阻G，其中，多個紅色色阻R在基板10的邊緣區域的厚度大於在基板10中心區域的厚度。即在基板10的中心區域，紅色色阻R、藍色色阻B以及綠色色阻G的厚度相同，但邊緣區域的藍色色阻B和綠色色阻G的厚度與中心區域的藍色色阻B和綠色色阻G的厚度相同，邊緣區域的紅色色阻R的厚度大於中心區域的紅色色阻R的厚度。此外，該液晶顯示面板還包括與該彩膜基板100正對的另一基板20，彩膜基板100與另一基板20之間填充液晶分子。綠色色阻G和藍色色阻B的厚度在整個基板10上始終相同。

本實施例中，由於中心區域的紅色色阻R的厚度小於邊緣區域的紅色色阻R的厚度，使中心區域的紅色色阻R的盒間隙大於邊緣區域的紅色色阻R的盒間隙，進而使邊緣區域的紅光的透過率小於中心區域的紅光的透過率，降低了液晶顯示面板的邊緣區域的紅光的亮度。當用戶處於液晶顯示面板中心位置觀看時，從液晶顯示面板的中心區域至邊緣區域，紅光的透過率變化量小於現有技術中紅光的透過率變化量，使液晶顯示面板的邊緣區域的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例趨近中心區域的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例，進而改善液晶顯示面板的邊緣區域偏紅的現象。

本實施例中彩膜基板100的基板10可以為玻璃基板10，也可以為TFT基板10。由於彩膜基板100在液晶顯示面板中用於濾光，使透過液晶顯示面板的光呈現相應的顏色，根據現有製備工藝，彩膜基板100的基板10既可以為玻璃基板10也可以為TFT基板10。

本實施例中，彩膜基板100上還設置有黑矩陣(圖中未畫出)，黑矩陣設置在相鄰的兩個色阻之間，例如，紅色色阻R與綠色色阻G之間設置有黑矩陣，綠色色阻G與藍色色阻B之間設置有黑矩陣，相鄰的紅色色阻R、相鄰的綠色色阻G以及相應的藍色色阻B之間同樣設置有黑矩陣。

進一步的，參考圖3，圖3是本發明液晶顯示面板第二實施例的結構示意圖。本實施例的在圖2所示的液晶顯示面板第一實施例的基礎上進行改進得到的。

如圖3所示，在該液晶顯示面板中的彩膜基板101中，將基板10由中心到邊緣劃分為若干個區域，越靠近基板10中心的區域的紅色色阻G的厚度越小。即在基板10的若干個區域中，紅色色阻G在基板10上的厚度變化為梯度變化。在基板10的中心區域，紅色色阻R、藍色色阻B以及綠色色阻G的厚度相同，且在基板10的任意一個區域中藍色色阻B和綠色色阻G的厚度不發生變化。可以理解的是，將基板10由中心至邊緣劃分為若干個區域時，每個區域均包含若干個紅色色阻G、藍色色阻B以及綠色色阻G，且每個區域的寬度可以相同，也可以不相同。

由於液晶顯示面板的尺寸較大，用戶在觀看液晶顯示面板時從液晶顯示面板的中心區域至邊緣區域，用戶相對於液晶顯示面板的觀看角度變化並不是突變的，而是從液晶顯示面板的中心區域至邊緣區域逐漸變化的。由此，本實施例將基板10從中心至邊緣劃分為若干個區域，使紅色色阻G從中心區域至邊緣區域的若干個區域上的厚度呈梯度變化，使液晶顯示面板上的每個區域上的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例趨近中心區域的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例，從而使整個液晶顯示面板上紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例趨於一致，進一步改善液晶顯示面板的色偏問題，提高顯示質量。

參考圖4，圖4是本發明液晶顯示面板第三實施例的結構示意圖。本實施例是在圖3所示的液晶顯示面板第二實施例的基礎上進行改進得到的。可以理解的是，本實施例中對藍色色阻B的厚度是設置也可以與圖2所示的液晶顯示面板第一實施例的結構相結合。

如圖4所示，在彩膜基板102的基板10上設置的多個藍色色阻B在基板10的邊緣區域的厚度小於在基板10的中心區域的厚度。

根據上述對色偏的分析可知，由於綠光的波長僅次於紅光的波長，導致綠光的透過率變化量僅次於紅光的透過率變化量。因此當液晶顯示面板的邊緣區域的偏紅現象得到改善後，會出現偏綠的現象。但在液晶顯示面板中，綠色色阻G對亮度的貢獻較大，若也採用相同的方法增加基板10的邊緣區域的綠色色阻G的厚度會使整個液晶顯示面的光的透過率百分比下降，導致液晶顯示面板的整體亮度下降，進而降低顯示質量。因此，這種方式並不可取。

本實施例中，綠色色阻G在基板10的邊緣區域的厚度等於在基板10中心區域的厚度，因此對整個液晶顯示面板而言不會降低整體的亮度。由於液晶顯示面板呈現的顏色是由紅光、綠光和藍光三者的亮度比例決定的，本實施例通過減小基板10的邊緣區域的藍色色阻B的厚度，增加了液晶顯示面板的邊緣區域藍光的透過率，提高了邊緣區域藍光的亮度，這種做法相當於降低了邊緣區域的綠光的亮度，從而對邊緣區域的顏色偏綠的情況進行改善，提高顯示質量。

參考圖5，圖5是本發明液晶顯示面板第四實施例的結構示意圖。本實施例是在圖4所示的液晶顯示面板第三實施例的基礎上進行改進得到的。

如圖5所示，該液晶顯示面板中的彩膜基板103的設置具體為：將基板10由中心到邊緣劃分為若干個區域，越靠近基板10邊緣的區域的藍色色阻B的厚度越小。即在基板10的若干個區域中，藍色色阻B在基板10上的厚度變化為梯度變化。可以理解的是，本實施例中對藍色色阻B的設置可以與圖1所示的液晶顯示面板第一實施例中對紅色色阻R的設置相結合。

本實施例中，將基板10由中心至邊緣劃分為若干個區域時，每個區域包含若干個紅色色阻R、藍色色阻B以及綠色色阻G，且每個區域的寬度可以相同，也可以不相同。

本實施例中藍色色阻B的設置與紅色色阻R的厚度呈梯度設置類似。由於液晶顯示面板的尺寸較大，用戶在觀看液晶顯示面板時，從液晶顯示面板的中心區域至邊緣區域，用戶相對於液晶顯示面板的觀看角度是逐漸發生變化的。由此，本實施例中將基板10從中心至邊緣劃分為若干個區域，使藍色色阻B從中心至邊緣的若干個區域上的厚度呈梯度變化，使液晶顯示面板上的每個區域上的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例趨近中心區域的紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例，從而使整個液晶顯示面板上紅光、藍光以及綠光之間的亮度比例趨於一致，進一步改善液晶顯示面板的色偏問題，提高顯示質量。

參考圖6，圖6是本發明彩膜基板的製備方法一實施例的流程示意圖。如圖6所示，本發明的彩膜基板在曝光過程中包括如下步驟：

S101、使用邊緣區域的透光率大於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光。

在彩膜基板的基板上塗覆用於形成紅色色阻的色阻材料，對用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光過程時，使用邊緣區域的透光率大於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光。

由於色阻材料為負性材料，其接受的曝光量越多或曝光強度越大，色阻材料的光固化程度越徹底。因此在對基板上塗覆的用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光時，利用邊緣區域的透光率大於中心區域的透光率的掩膜板，使基板的邊緣區域的色阻材料的曝光強度大於中心區域的色阻材料的曝光強度，導致基板的邊緣區域的色阻材料的固化程度大於中心區域的色阻材料的固化程度，進而在使用顯影液對用於形成紅色色阻的色阻材料進行顯影時，得到的邊緣區域的紅色色阻的厚度大於中心區域的紅色色阻的厚度。由此形成的紅色色阻的結構如圖2所示的液晶顯示面板中的彩膜基板100中的紅色色阻G的結構。

此外，本實施中的還可以將對用於形成紅色色阻的色阻材料進行曝光的掩膜板從中心至邊緣劃分為多個區域，越靠近掩膜板中心的區域的透過率越小。使得越靠近基板的中心區域的用於形成紅色色阻的色阻材料的曝光強度越小，相應的，越靠近基板中心的區域的紅色色阻厚度越小。由此形成的紅色色阻的結構如圖3所示的液晶顯示面板中的彩膜基板101中的紅色色阻G的結構。

S102、使用邊緣區域的透光率小於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光。

在彩膜基板的基板上塗覆用於形成藍色色阻的色阻材料，對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光過程時，使用邊緣區域的透光率大於中心區域的透光率的掩膜板對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光。由此形成的紅色色阻的結構如圖4所示的液晶顯示面板中的彩膜基板102中的藍色色阻B的結構。

此外，本步驟的還可以將對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光的掩膜板從中心至邊緣劃分為多個區域，越靠近掩膜板中心的區域的透過率越大。使得越靠近基板的中心區域的用於形成藍色色阻的色阻材料的曝光強度越大，相應的，越靠近基板中心的區域的藍色色阻厚度越大。由此形成的藍色色阻的結構如圖5所示的液晶顯示面板中的彩膜基板103中的藍色色阻B的結構。

此外，該步驟中還可以使用透光率不變的掩膜板對用於形成藍色色阻的色阻材料進行曝光，得到的彩膜基板的基板上藍色色阻的厚度始終相同。由此形成的藍色色阻的結構如圖2所示的液晶顯示面板中的彩膜基板100中的藍色色阻B的結構。

S103、使用透光率不變的掩膜板對用於形成綠色色阻的色阻材料進行曝光。

由於綠色色阻的厚度在整個彩膜基板的基板上的厚度相同，因此使用透光率不變的掩膜板對用於形成綠色色阻的色阻材料進行曝光。

可以理解的是，步驟S101、步驟S102以及步驟S103是分別對用於形成紅色色阻、藍色色阻以及綠色色阻的色阻材料進行曝光，而形成紅色色阻、藍色色阻以及綠色色阻並沒有先後順序關係，因此，步驟S101、步驟S102以及步驟S103之間沒有先後執行順序的限定。

本發明還提出了一種液晶顯示設備，該液晶顯示設備包括液晶顯示面板和驅動電路；其中，驅動電路與液晶顯示面板電連接，通過驅動電路驅動液晶顯示面板工作。本實施例中的液晶顯示面板可以是圖2至圖5所示的任意一項液晶顯示面板。

本發明通過是彩膜基板的基板的邊緣區域的紅色色阻的厚度大於中心區域的紅色色阻的厚度，使利用該彩膜基板製備的液晶顯示面板的中心區域的紅色色阻對應的盒間隙大於邊緣區域的紅色色阻對應的盒間隙，進而使液晶顯示面板邊緣區域的色偏得到補償，改善液晶顯示面板的邊緣區域出現偏紅的現象，提高液晶顯示面板的顯示質量。

以上僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利保護範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍。