[实用新型]彩膜基板

说明书

技术领域

本实用新型涉及薄膜晶体管液晶显示器，尤其涉及一种彩膜基板。

背景技术

以薄膜晶体管为控制元件、液晶为介质的集大规模半导体集成电路和平板光源技术于一体的光电子产品-薄膜晶体管液晶显示器以其功耗低、携带方便、使用范围广、品质高等优点成为新一代的主流显示器。

薄膜晶体管液晶显示器的显示质量和整体性能在很大程度上受材料、器件结构以及工艺过程的影响。目前，薄膜晶体管液晶显示器是由阵列基板和彩膜基板对盒后，在阵列基板和彩膜基板之间注入液晶材料而形成的。通过对阵列基板和彩膜基板上的电极施加电压形成电场来控制液晶盒中液晶的取向，利用液晶分子的光学各向异性、双折射性等光学特性控制穿过液晶盒的光通量，从而获得所需图形。由于阵列基板和彩膜基板所形成的液晶盒的厚度直接影响穿过液晶盒的光通量，因此控制维持液晶盒的厚度对提高液晶显示器显示的均匀性、优化显示性能有着极为重要的作用。

为了控制维持液晶显示器的液晶盒厚度的一致性，现有技术主要采用在阵列层基板和彩膜基板之间加入一定厚度的隔垫物来实现。隔垫物的工艺类型有两种：一种是在对盒工艺中通过喷洒方式将大小均匀的球状隔垫物(BS，Ball Spacer)散布于阵列层基板或彩膜基板上，利用球状隔垫物的尺寸来维持液晶盒厚度的均匀；这种方法的优点在于球状隔垫物弹性好、价格便宜、工艺简单，但喷洒工艺中球状隔垫物的数量、位置不易控制，容易发生团聚现象，并使液晶显示器的对比度降低，所以这种方法大多使用在对显示性能要求不高的制备工艺中；另一种是在制备了黑矩阵、彩色像素层、公共电极层的彩膜基板上沉积柱状隔垫物(PS，Post Spacer)层，利用掩模板将PS层通过光刻工艺在彩膜基板上形成柱状凸起，利用该柱状凸起来控制维持液晶盒的厚度。由于柱状隔垫物的位置、高度、形貌可通过光刻工艺精确控制，因此使用柱状隔垫物的液晶显示器相比于使用球状隔垫物的液晶显示器在显示性能上有极大的提高。

目前，在使用柱状隔垫物支撑、维持液晶盒厚度的薄膜晶体管液晶显示器的彩膜基板的制备工艺中，通常按照产品设计要求采用光阻型颜料分散法对黑矩阵层、彩色像素层、柱状隔垫物层进行光刻工艺，得到需要的膜层形状。即，由颜料、多官能团的丙烯酸类小分子单体(或其他齐聚物)、紫外光聚合引发剂、有机溶剂、颜料分散剂以及提高涂覆性能的添加剂组成的光刻胶作为黑矩阵层、彩色像素层、柱状隔垫物层的材料。

为提高像素中的色泽纯度，作为阻挡光线透过的黑矩阵(BM，Black Matrix)主要使用碳黑填充的光刻胶；并且为了防止漏光，在彩色像素层的交界处下方一般都使用黑矩阵。彩色像素主要使用由红色(R)颜料、绿色(G)颜料或蓝色(B)颜料填充的光刻胶。柱状隔垫物则通常使用显影性好、机械性硬度大、贴紧力强的光刻胶。一般情况下，彩膜基板所使用的光刻胶是负性光刻胶。如图1所示，在制备彩膜基板时，先在玻璃基板1上沉积黑矩阵光刻胶层5，经过干燥、紫外光曝光成像后，用显影液除去未曝光部分，留下与掩模板图形相反的黑矩阵光刻胶图形；接着在具有黑矩阵光刻胶图形的玻璃基板1上分别沉积红色像素光刻胶层6、绿色像素光刻胶层7和蓝色像素光刻胶层8，并分别经过干燥、紫外光曝光成像后，用显影液除去未曝光部分，留下与掩模板图形相反的彩色像素光刻胶图形；再在上述玻璃基板1上沉积公共电极层9；然后沉积柱状隔垫物层10，经过干燥，紫外光曝光成像后，用显影液除去未曝光部分，留下柱状凸起作为支撑、维持液晶盒厚度的柱状隔垫物；最后在上述玻璃基板1上涂上液晶分子取向层11，从而完成整个彩膜基板的制备。彩膜基板的结构如图1所示。

在使用上述方法所形成的彩膜基板中，由于柱状隔垫物与下方公共电极层之间的结合力不强，在外界压力作用下柱状隔垫物容易产生平行位移，造成液晶盒的厚度发生变化，从而导致液晶显示器显示不均，出现漏光、touch mura(在外力作用下由于液晶盒厚度不均而产生亮度不均)等不良现象，影响薄膜晶体管液晶显示器的显示性能与抗压能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种彩膜基板，能够增强柱状隔垫物与下方材料之间的结合力，从而提高薄膜晶体管液晶显示器的显示性能与抗压能力。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种彩膜基板，包括：玻璃基板、黑矩阵、彩色像素层、公共电极层、以及液晶分子取向层；其中，所述彩色像素层具有柱状凸起。