CN107731877A - 一种彩膜基板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

一种彩膜基板、其制作方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、其制作方法及显示装置，该彩膜基板，包括：衬底基板，位于衬底基板上多个呈阵列排布的彩色滤光单元，位于彩色滤光单元之上的平坦层，位于平坦层之上的阴极层，以及位于平坦层与阴极层之间的与阴极层电连接的辅助阴极层；其中，多个颜色不同的彩色滤光单元组成一个像素单元；在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构；至少部分辅助阴极层位于凹槽结构内部。本发明实施例提供的彩膜基板，在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设置凹槽结构，且至少部分辅助阴极层位于凹槽内部，从而可以阻挡发光层斜入射的光线，有效避免了子像素之间漏光的问题。

Description

一种彩膜基板、其制作方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种彩膜基板、其制作方法及显示装置。
背景技术
在显示领域，有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，OLED)相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。OLED器件有底发射和顶发射两种出光方式，顶发射OLED器件相对于底发射OLED器件有更好的分辨率和色彩饱和度，并且发光效率高、色域广且寿命长。
与底发射OLED器件相比，顶发射OLED器件由于光是从器件的顶部出射，光线不受背板中薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的影响，因此其开口率较高，有利于器件与电路的集成，容易实现高分辨率和高画面质量显示。因而有源驱动有机电致发光器件(AM-OLED)有助于未来制备大尺寸、高清晰度有机显示设备，因此广受关注。
在顶发射OLED器件的工艺过程中，要求彩膜(CF)基板中的像素结构与背板中的薄膜晶体管(TFT)配合使用，通过将背板玻璃和彩膜基板压合的工艺实现顶发射结构。现有技术中，在顶发射OLED器件中，背板中的发光层向彩膜基板斜入射的光线容易通过子像素之间的间隙漏光，从而影响OLED器件的分辨率和画面质量。
发明内容
本发明实施例提供一种彩膜基板、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的背板中的发光层向彩膜基板斜入射的光线容易通过子像素之间的间隙漏光的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种彩膜基板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上多个呈阵列排布的彩色滤光单元，位于所述彩色滤光单元之上的平坦层，位于所述平坦层之上的阴极层，以及位于所述平坦层与所述阴极层之间的与所述阴极层电连接的辅助阴极层；其中，
多个颜色不同的所述彩色滤光单元组成一个像素单元；
在至少部分所述像素单元中，所述平坦层在相邻的所述彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构；
至少部分所述辅助阴极层位于所述凹槽结构内部。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述平坦层在任意两个所述彩色滤光单元之间的位置处均设有凹槽结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述凹槽结构贯穿所述平坦层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，还包括：位于所述衬底基板上用于分隔各所述彩色滤光单元的黑矩阵；
所述辅助阴极层在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影所在的范围内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，还包括：位于所述平坦层与所述阴极层之间的隔垫物；
所述隔垫物在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影所在的范围内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述隔垫物的图形与所述辅助阴极层的图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域。
第二方面，本发明实施例还提供了一种上述彩膜基板的制作方法，包括：
在衬底基板上形成多个呈阵列排布的彩色滤光单元；
在所述彩色滤光单元之上形成一层平坦层，并对所述平坦层进行图形化，以使在至少部分所述像素单元中，所述平坦层在相邻的所述彩色滤光单元之间的位置处具有凹槽结构；
在所述平坦层之上依次形成辅助阴极层的图形和阴极层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，采用金属材料或金属合金材料或多层金属材料，在所述衬底基板上形成所述辅助阴极层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，采用透明的导电材料在所述辅助阴极层之上形成所述阴极层。
第三方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述彩膜基板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的彩膜基板、其制作方法及显示装置，该彩膜基板，包括：衬底基板，位于衬底基板上多个呈阵列排布的彩色滤光单元，位于彩色滤光单元之上的平坦层，位于平坦层之上的阴极层，以及位于平坦层与阴极层之间的与阴极层电连接的辅助阴极层；其中，多个颜色不同的彩色滤光单元组成一个像素单元；在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构；至少部分辅助阴极层位于凹槽结构内部。本发明实施例提供的彩膜基板，在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构，且至少部分辅助阴极层位于凹槽内部，从而可以阻挡发光层斜入射的光线，有效避免了子像素之间漏光的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的彩膜基板的结构示意图；
图2为本发明实施例中彩膜基板与阵列基板压合后的结构示意图；
图3a和图3b为本发明实施例中彩膜基板的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的上述彩膜基板的制作方法流程图；
图5a～图5e为本发明实施例中彩膜基板的制作方法中的结构示意图；
其中，101、衬底基板；102、彩色滤光单元；103、平坦层；104、阴极层；105、辅助阴极层；106、凹槽结构；107、黑矩阵；108、隔垫物；109、发光层；201、彩膜基板；202、阵列基板。
具体实施方式
针对现有技术中存在的背板中的发光层向彩膜基板斜入射的光线容易通过子像素之间的间隙漏光的问题，本发明实施例提供了一种彩膜基板、其制作方法及显示装置。
下面结合附图，对本发明实施例提供的彩膜基板、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
第一方面，本发明实施例提供了一种彩膜基板201，如图1所示，包括：衬底基板101，位于衬底基板101上多个呈阵列排布的彩色滤光单元102，位于彩色滤光单元102之上的平坦层103，位于平坦层103之上的阴极层104，以及位于平坦层103与阴极层104之间的与阴极层104电连接的辅助阴极层105；其中，
多个颜色不同的彩色滤光单元102组成一个像素单元；
在至少部分所述像素单元中，平坦层103在相邻的彩色滤光单元102之间的位置处设有凹槽结构106；
至少部分辅助阴极层105位于凹槽结构106内部。
本发明实施例提供的彩膜基板，在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构，且至少部分辅助阴极层位于凹槽内部，从而可以阻挡发光层斜入射的光线，有效避免了子像素之间漏光的问题。
具体地，本发明实施例提供的上述彩膜基板可以应用于有机电致发光显示器件中，优选为应用于顶发射有机电致发光显示器件中。图2为本发明实施例提供的彩膜基板201与阵列基板202(即背板)压合后得到的顶发射OLED器件。
图2中以一个像素单元包括三个颜色(红R、绿G和蓝B)的彩色滤光单元102为例进行示意，每一个彩色滤光单元102的区域表示一个子像素，在具体实施时，一个像素单元也可以包括更多颜色的彩色滤光单元102，例如可以包括红、绿、蓝和黄四种颜色的彩色滤光单元102，此处不对像素单元中的彩色滤光单元102的颜色进行限定。
参照图2，由于平坦层103在彩色滤光单元102之间的位置设置了凹槽结构106，在制作辅助阴极层105时，会有部分辅助阴极层105填充到凹槽结构106中，因而，可以阻挡发光层109斜入射至彩色滤光单元102的光线，从而有效避免了子像素漏光的问题，可以防止子像素之间出射的光线互相干扰，提高了显示的效果。
在实际应用中，由于像素单元中，相邻的子像素之间的距离较小，因而像素单元中的子像素之间最容易出现漏光，因而平坦层103在至少像素单元中相邻的子像素之间的位置设置凹槽结构106，可以根据实际需要将部分像素单元中，相邻子像素之间设置凹槽结构，也可以将所有的像素单元中，相邻子像素之间均设置凹槽结构，此处不做限定。
图3a和图3b为本发明实施例中彩膜基板的俯视图，为了更清晰的示意辅助阴极层105的结构，图中省略了阴极层的图形，图中虚线表示凹槽结构106所在的位置。在实际应用中，凹槽结构106中填充了部分辅助阴极层105。在图3a中，仅在像素单元中的相邻子像素之间设置了凹槽结构106，从图3a中可以明显看出，相邻像素单元之间的距离比同一个像素单元中子像素之间的距离较大，因而，在相邻像素单元之间的位置也可以不设置凹槽结构106。在实际工艺过程中，可以仅在像素单元内部设置凹槽结构106，也可以将一列像素单元中的凹槽结构106合并为两个条状的凹槽结构106，这样更容易制作。
同样参照图2，在顶发射OLED器件中，由于有机层发出的光线需要通过阴极层104射向彩膜基板201，这就需要将阴极层104设置为透明的，一般采用透明的导电材料制作阴极层104，例如可以采用透明的导电氧化物(transparentconductiveoxide，TCO)，具体可以为氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锌锡掺铝(AZTO)等材料，或者这几种材料的组合，例如AZO/ITO等，也可以是其他透明的导电材料，例如极薄的金属材料，Mg/Ag、Ca/Ag、Sm/Ag、Al/Ag或Ba/Ag等复合材料。相比于金属材料，金属氧化物的导电性能较差，从而增大了阴极层104的面电阻，由于面电阻(或方阻)RS＝ρ/t，其中，表示ρ电阻率，t表示膜厚，为了增加光透过率，阴极层104一般比较薄，进一步增加了阴极层104的面电阻。为了降低阴极层104的面电阻，可以在阴极层104与平坦层103之间设置一层辅助阴极层105，参照图1和图2，辅助阴极层105与阴极层104电连接，增加了阴极层104的局部厚度，而且辅助阴极层105可以采用金属层材料制作，因而可以降低阴极层104的面电阻。
由于至少部分辅助阴极层105位于凹槽结构106内部，进一步增加了阴极层104的厚度，可以进一步降低阴极层104的面电阻，此外，在平行于衬底基板101的表面的方向上，也增加了辅助阴极层105的有效宽度，可以有效降低辅助阴极层105的金属走线电阻，减小了辅助阴极层105上的信号延迟。
在实际应用中，可以采用金属材料制作上述辅助阴极层，具体地，辅助阴极层的金属材料可以是Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等金属材料，也可以是这些金属的合金，例如AlNd，MoNb等，也可以是多层金属，如MoNb/Cu/MoNb或AlNd/Mo/AlNd等，此处不对辅助阴极层的材料进行限定。
具体地，可以采用树脂(Resin)、硅-玻璃键合结构材料(Silicon On Glass，SOG)或苯并环丁烯(benzo cyclo butene，BCB)等具有平坦化功能的材料制作平坦层，也可以采用其他具有平坦化功能的材料制作平坦层，此处不对平坦层的材料进行限定。
进一步地，本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图3b所示，平坦层103在任意两个彩色滤光单元102之间的位置处均设有凹槽结构106。这样可以防止任意两个子像素之间出现漏光，同时也可以进一步降低阴极层104的面电阻以及辅助阴极层105的走线电阻。
进一步地，本发明实施例中提供的上述彩膜基板中，上述凹槽结构106优选为贯穿平坦层103。如图1所示，由于凹槽结构106贯穿平坦层103，这样凹槽结构106内填充的辅助阴极层105可以与平坦层103之下的黑矩阵107接触，一方面使相邻的彩色滤光单元102之间被不透光的材料完全隔离开，有效防止相邻子像素之间出现漏光；另一方面，相比于辅助阴极层105与平坦层103之间的粘附力，辅助阴极层105与黑矩阵107之间的粘附力较高，而且，辅助阴极层105通过凹槽结构106与黑矩阵107层接触，使辅助阴极层105不容易发生脱落(Peeling)，有利于提升显示器件的良率。
参照图1，本发明实施例提供的上述彩膜基板中，还可以包括：位于衬底基板101上用于分隔各彩色滤光单元102的黑矩阵107；
辅助阴极层105在衬底基板101上的正投影位于黑矩阵107在衬底基板101上的正投影所在的范围内。
将辅助阴极层105设置在黑矩阵107的范围内，因而辅助阴极层105不会影响显示面板出射的光线，不占用像素单元的开口率，同样的，由于部分辅助阴极层105位于凹槽结构106内，因而凹槽结构106也在黑矩阵107的范围内，即凹槽结构106也不会占用像素单元的开口率。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图1所示，还可以包括：位于平坦层103与阴极层104之间的隔垫物108；
隔垫物108在衬底基板101上的正投影位于黑矩阵107在衬底基板101上的正投影所在的范围内。
将黑矩阵107设置在黑矩阵107的范围内，因而隔垫物108不会影响显示面板出射的光线，不占用像素单元的开口率，隔垫物108可以位于相邻像素单元之间的位置处，隔垫物108位于彩膜基板201和阵列基板202之间，可以起到支撑的作用，而且隔垫物108具有一定的弹性，使显示器件可以具有一定的抗压能力，在实际应用中，可以根据实际需要来设置隔垫物108的数量，例如可以每隔两三个像素单元，或四五个像素单元设置一个隔垫物108。
具体地，本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图1所示，上述隔垫物108的图形与辅助阴极层105的图形在衬底基板101上的正投影具有重叠区域。由于辅助阴极层105和隔垫物108均位于阴极层104与平坦层103之间，当隔垫物108的图形与阴极层104的图形具有重叠区域时，即隔垫物108与辅助阴极层105相接触，相比于隔垫物108直接与平坦层103接触，隔垫物108与辅助阴极层105接触的粘附力较大，可以避免隔垫物108脱落，提高了显示器件的良率。
第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述彩膜基板的制作方法。由于该制作方法解决问题的原理与上述彩膜基板相似，因此该制作方法的实施可以参见上述彩膜基板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述彩膜基板的制作方法，如图4所示，包括：
S301、在衬底基板101上形成多个呈阵列排布的彩色滤光单元102，如图5a所示；
S302、在彩色滤光单元102之上形成一层平坦层103，如图5b所示，可以采用树脂(Resin)、硅-玻璃键合结构材料(Silicon On Glass，SOG)或苯并环丁烯(benzo cyclobutene，BCB)等具有平坦化功能的材料制作平坦层103，并对平坦层103进行图形化，以使在至少部分像素单元中，平坦层103在相邻的彩色滤光单元102之间的位置处具有凹槽结构106，得到如图5c所示的结构；
S303、在平坦层103之上依次形成辅助阴极层105(如图5d所示)的图形和阴极层104，以得到图1所示的结构。
在步骤S301之前，先对衬底基板101进行清洗，可以在衬底基板101上形成黑矩阵107的图形之后，再形成彩色滤光单元102的图形。当然，也可以在步骤S301之后形成黑矩阵107的图形，此处不对制作彩色滤光单元102和黑矩阵107层的顺序进行限定。
在上述步骤S303中，在形成辅助阴极层105之后，可以在辅助阴极层105之上形成隔垫物108，如图5e所示，形成隔垫物108之后再形成阴极层104的图形，以得到图1所示的结构。
在实际应用中，步骤S303之后得到图1所示的结构，采用压合工艺将形成的彩膜基板201与阵列基板202压合，如图2所示，由于阵列基板202远离发光层109的一侧也具有阴极层104，彩膜基板201与阵列基板202压合后，彩膜基板201上的阴极层104与阵列基板202上的阴极层104实现电连接。
具体地，本发明实施例提供的上述制作方法中，上述步骤S303中，可以采用金属材料(例如Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等金属材料)或金属合金材料(例如AlNd，MoNb等)或多层金属材料(例如MoNb/Cu/MoNb或AlNd/Mo/AlNd等)，在衬底基板上形成辅助阴极层，也可以采用其他导电材料，此处不对辅助阴极层的材料进行限定。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制作方法中，可以采用透明的导电材料在辅助阴极层之上形成阴极层。该透明的导电材料可以是透明导电氧化物(transparentconductiveoxide，TCO)，具体可以为氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化锌锡掺铝(AZTO)等材料，或者这几种材料的组合，例如AZO/ITO等，也可以采用其他透明的导电材料，例如极薄的金属材料，Mg/Ag、Ca/Ag、Sm/Ag、Al/Ag或Ba/Ag等复合材料，此处不对阴极层的材料进行限定。
第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述彩膜基板，该显示装置可以应用于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与上述彩膜基板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述彩膜基板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的彩膜基板、其制作方法及显示装置，在至少部分像素单元中，平坦层在相邻的彩色滤光单元之间的位置处设置凹槽结构，且至少部分辅助阴极层位于凹槽内部，从而可以阻挡发光层斜入射的光线，有效避免了子像素之间漏光的问题，同时增加了辅助阴极层的有效宽度和有效厚度，降低了阴极层的面电阻以及辅助阴极层的走线电阻，减小了信号延迟。当凹槽结构贯穿平坦层时，还可以增加辅助阴极层的粘附力，避免辅助阴极层脱落，提高了显示器件的良率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上多个呈阵列排布的彩色滤光单元，位于所述彩色滤光单元之上的平坦层，位于所述平坦层之上的阴极层，以及位于所述平坦层与所述阴极层之间的与所述阴极层电连接的辅助阴极层；其中，
多个颜色不同的所述彩色滤光单元组成一个像素单元；
在至少部分所述像素单元中，所述平坦层在相邻的所述彩色滤光单元之间的位置处设有凹槽结构；
至少部分所述辅助阴极层位于所述凹槽结构内部。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述平坦层在任意两个所述彩色滤光单元之间的位置处均设有凹槽结构。
3.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述凹槽结构贯穿所述平坦层。
4.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：位于所述衬底基板上用于分隔各所述彩色滤光单元的黑矩阵；
所述辅助阴极层在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影所在的范围内。
5.如权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：位于所述平坦层与所述阴极层之间的隔垫物；
所述隔垫物在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影所在的范围内。
6.如权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，所述隔垫物的图形与所述辅助阴极层的图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成多个呈阵列排布的彩色滤光单元；
在所述彩色滤光单元之上形成一层平坦层，并对所述平坦层进行图形化，以使在至少部分所述像素单元中，所述平坦层在相邻的所述彩色滤光单元之间的位置处具有凹槽结构；
在所述平坦层之上依次形成辅助阴极层的图形和阴极层。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，采用金属材料或金属合金材料或多层金属材料，在所述衬底基板上形成所述辅助阴极层。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，采用透明的导电材料在所述辅助阴极层之上形成所述阴极层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～6任一项所述的彩膜基板。
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