CN109219771A - 彩膜基板和制造彩膜基板的方法 - Google Patents

彩膜基板和制造彩膜基板的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种制造彩膜基板的方法，包括：形成黑矩阵层，其包括在基体基板(1)上形成多个黑矩阵(4)，从而限定多个子像素区域(R1,R2,R3)，所述多个黑矩阵(4)被形成为具有多个孔；在所述多个子像素区域(R1,R2,R3)的多个第一子像素区域(R1)中分配第一彩膜材料，从而形成第一彩膜材料层，所述第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域(R1)的黑矩阵(4)的孔中；以及形成第一彩膜层(10)。在形成所述第一彩膜层(10)之后，所述第一彩膜材料保持在邻近所述多个第一子像素区域(R1)的所述黑矩阵(4)的至少第一部分(P1)中。本申请还公开了一种彩膜基板。

Description

彩膜基板和制造彩膜基板的方法
技术领域
本发明涉及显示技术，更具体地，涉及彩膜基板和制造彩膜基板的方法。
背景技术
液晶显示设备已在显示领域中得到广泛的应用。通常，液晶显示面板包括彼此面对的彩膜基板和阵列基板。在阵列基板和彩膜基板上设置薄膜晶体管、栅线、数据线、像素电极、公共电极和公共电极线。在这两个基板之间，注入液晶材料以形成液晶层。彩膜基板包括彩膜，所述彩膜对透射过所述彩膜的光进行过滤，从而产生用于彩色显示的不同颜色的光。
发明内容
在一个方面中，本发明提供了一种制造彩膜基板的方法，包括：形成黑矩阵层，其包括在基体基板上形成多个黑矩阵，从而限定多个子像素区域，所述多个黑矩阵被形成为具有多个孔；在所述多个子像素区域的多个第一子像素区域中分配第一彩膜材料，从而形成第一彩膜材料层，所述第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵的孔中；以及形成第一彩膜层；其中，在形成所述第一彩膜层之后，所述第一彩膜材料保持在邻近所述多个第一子像素区域的所述黑矩阵的至少第一部分中。
可选地，形成多个黑矩阵包括：利用黑矩阵材料在所述基体基板上形成黑矩阵材料层；去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料；以及在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔。
可选地，所述黑矩阵材料包括成孔剂；以及在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分。
可选地，所述成孔剂的至少一部分发生微相分离，从而形成多个成孔剂聚集体；以及在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括从所述黑矩阵材料层中去除所述多个成孔剂聚集体的至少一部分。
可选地，所述成孔剂是水溶性材料；以及从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分包括利用水来清洗所述黑矩阵材料层。
可选地，所述成孔剂包括聚乙二醇。
可选地，所述成孔剂包括PEG400。
可选地，所述成孔剂占所述黑矩阵材料的重量的约20％至约30％。
可选地，所述黑矩阵材料包括光刻胶树脂材料并且可溶于碱性显影液。
可选地，所述黑矩阵材料包括树脂材料、黑材料、交联引发剂、分散剂、溶剂和成孔剂。
可选地，所述交联引发剂是光引发剂；去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料包括：利用第一掩模板来曝光所述黑矩阵材料层；以及使所述黑矩阵材料层显影，以去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料；并且在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括：利用水来清洗所述黑矩阵材料层，以从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分。
可选地，所述树脂材料包括从由环氧树脂、酚醛树脂、诸如乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯之类的丙烯酸树脂、诸如四亚乙基五胺和聚酰胺之类的胺、诸如丙烯酸之类的羧酸、以及诸如丙烯酸酐之类的不饱和酸酐构成的组中选出的一种或多种材料。
可选地，所述成孔剂包括从由聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮、脲和聚乙烯吡咯烷酮构成的组中选出的一种或多种材料。
可选地，所述树脂材料占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；所述黑材料占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；所述分散剂占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；所述溶剂占所述黑矩阵材料的重量的约50％至约60％；所述成孔剂占所述黑矩阵材料的重量的约20％至约30％；以及所述交联引发剂占所述黑矩阵材料的重量的约0.2％至约0.6％。
可选地，所述第一彩膜材料包括光刻胶材料；形成第一彩膜层包括：利用第二掩模板来曝光所述第一彩膜材料层；以及使所述第一彩膜材料层显影，以去除在所述多个第一子像素区域之外并且在邻近所述多个第一子像素区域的所述黑矩阵的至少第一部分之外的区域中的第一彩膜材料。
可选地，在所述多个第一子像素区域中分配所述第一彩膜材料包括：在其上形成有所述多个黑矩阵的基体基板上涂覆所述第一彩膜材料。
可选地，在所述多个第一子像素区域中分配所述第一彩膜材料包括：将所述第一彩膜材料喷墨打印在所述多个第一子像素区域中；以及形成所述第一彩膜层包括：使所述第一彩膜材料层中的第一彩膜材料固化。
可选地，所述多个孔的直径在约10nm至约1000nm的范围内。
可选地，所述方法还包括：在多个第二子像素区域中分配第二彩膜材料，从而形成第二彩膜材料层，其中所述第二彩膜材料渗透到邻近所述多个第二子像素区域的黑矩阵的孔中；对所述第二彩膜材料层进行构图，以形成第二彩膜层；在多个第三子像素区域中分配第三彩膜材料，从而形成第三彩膜材料层，其中所述第三彩膜材料渗透到邻近所述多个第三子像素区域的黑矩阵的孔中；对所述第三彩膜材料层进行构图，以形成第三彩膜层；其中，在形成所述第二彩膜层之后，所述第二彩膜材料保持在邻近所述多个第二子像素区域的所述黑矩阵的至少第二部分中；以及在形成所述第三彩膜层之后，所述第三彩膜材料保持在邻近所述多个第三子像素区域的所述黑矩阵的至少第三部分中。
在另一个方面中，本发明提供了一种彩膜基板，包括：基体基板；黑矩阵层，其包括在所述基体基板上限定了多个子像素区域的多个黑矩阵，所述多个黑矩阵具有多个孔；以及在所述多个子像素区域的多个第一子像素区域中的第一彩膜层，所述第一彩膜层的第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵的至少第一部分的孔中；其中，所述第一彩膜层和邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵实质上彼此齐平。
附图说明
以下附图仅仅是用于根据所公开的各个实施例的说明性目的，而不旨在限制本发明的范围。
图1是示出了常规彩膜基板的结构的示意图。
图2A至图2F示出根据本公开的一些实施例的制造彩膜基板的处理。
图3示出根据本公开的一些实施例的在黑矩阵中形成多个孔的处理。
图4A至图4D示出根据本公开的一些实施例的制造彩膜基板的处理。
图5是示出了根据本公开的一些实施例的彩膜基板的结构的示意图。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，本文仅出于示意和描述的目的呈现一些实施例的以下描述。其不旨在是穷尽地或被限制为所公开的确切形式。
在制造常规彩膜基板的常规处理中，通常，首先在基体基板上形成黑矩阵层。随后，在黑矩阵层上形成彩膜层。图1是示出了常规彩膜基板的结构的示意图。参照图1，彩膜基板包括具有多个黑矩阵4的黑矩阵层、第一彩膜层10、第二彩膜层11和第三彩膜层12。为了确保由黑矩阵层限定的开口区域完全被彩膜层覆盖，通常将用于形成彩膜层的彩膜材料沉积在比由黑矩阵层限定的开口区域更大的区域中。例如，图1中的黑矩阵层限定了多个第一子像素区域R1、多个第二子像素区域R2和多个第三子像素区域R3。当形成第一彩膜层10时，其被形成在比多个第一子像素区域R1更大的区域中。类似地，第二彩膜层11被形成在比多个第二子像素区域R2更大的区域中，并且第三彩膜层12被形成在比多个第三子像素区域R3更大的区域中。如图1所示，第一彩膜层10被形成在多个第一子像素区域R1和第一部分P1中，第一彩膜层10与在第一部分P1中的黑矩阵层重叠。类似地，第二彩膜层11被形成在多个第二子像素区域R2和第二部分P2中，第二彩膜层11与在第二部分P2中的黑矩阵层重叠；并且第三彩膜层12被形成在多个第三子像素区域R3和第三部分P3中，第三彩膜层12与在第三部分P3中的黑矩阵层重叠。因此，第一部分P1中的第一彩膜层10的绝对高度大于多个第一子像素区域R1中的第一彩膜层10的绝对高度，例如，第一部分P1中的第一彩膜层10的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近第一彩膜层10的表面)的垂直距离大于多个第一子像素区域R1中的第一彩膜层10的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近第一彩膜层10的表面)的垂直距离。类似地，第二部分P2中的第二彩膜层11的绝对高度大于多个第二子像素区域R2中的第二彩膜层11的绝对高度，并且第三部分P3中的第三彩膜层12的绝对高度大于多个第三子像素区域R3中的第三彩膜层12的绝对高度。
与黑矩阵层重叠的彩膜层的各部分(例如，第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3)中的高度升高称为拐角凸块(在图1中以“Δh”来表示)。在具有常规彩膜基板的液晶显示面板中，液晶分子在彩膜基板的具有拐角凸块的区域中的配向与在彩膜基板的其它区域中的配向不同。因此，拐角凸块的存在影响彩膜基板的具有拐角凸块的区域中的透光率，从而导致该区域中的漏光或显示面板上的非均匀显示。
因此，本公开提供了一种彩膜基板、一种制造彩膜基板的方法等，其实质上避免了由现有技术的局限和缺点所导致的一个或多个问题。一方面，本公开提供了一种制造彩膜基板的方法。在一些实施例中，该方法包括：形成黑矩阵层，其中形成黑矩阵层包括在基体基板上形成多个黑矩阵，从而限定多个子像素区域，其中将所述多个黑矩阵形成为具有多个孔；在所述多个子像素区域的多个第一子像素区域中分配第一彩膜材料，从而形成第一彩膜材料层，第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵的孔中；以及形成第一彩膜层。在形成第一彩膜层的步骤之后，第一彩膜材料保持在邻近第一彩膜层的黑矩阵的至少一部分中。
图2A至图2F示出根据本公开的一些实施例的制造彩膜基板的处理。参照图2A，一些实施例中的制造方法包括：利用黑矩阵材料在基体基板1上形成黑矩阵材料层2；(例如，利用紫外光)以第一掩模板3来曝光黑矩阵材料层2。例如，当黑矩阵材料层2包括负性光刻胶层时，曝光黑矩阵材料层的步骤生成了黑矩阵材料层中的曝光部分和未曝光部分。未曝光部分对应于多个子像素区域，例如，多个第一子像素区域R1、多个第二子像素区域R2和多个第三子像素区域R3。在一个示例中，多个第一子像素区域R1、多个第二子像素区域R2和多个第三子像素区域R3是多个红色子像素区域、多个绿色子像素区域和多个蓝色子像素区域。可选地，黑矩阵材料层2包括正性光刻胶层。
在曝光黑矩阵材料层2的步骤之后，一些实施例中的所述方法还包括使黑矩阵材料层2显影，以去除多个子像素区域中的黑矩阵材料。参照图2B，在使黑矩阵材料层2显影的步骤之后，在基体基板1上形成位于由多个黑材料块2’隔开的多个子像素区域中的多个空间。
在一些实施例中，所述方法还包括在多个黑材料块2’中形成多个孔。可选地，黑矩阵材料包括成孔剂，并且通过从多个黑材料块2’中去除成孔剂的至少一部分来形成所述多个孔。图2C示出在基体基板1上的多个黑矩阵4。将多个黑矩阵4形成为具有多个孔。
图3示出根据本公开的一些实施例的在黑矩阵中形成多个孔的处理。参照图3，在一些实施例中的黑矩阵材料层包括一个或多个可交联分子(例如，图3中所示的第一单体M1和第二单体M2)。可交联分子的交联可通过加热来执行。可选地，可交联分子的交联通过照射(例如，紫外光照射)来执行。此外，黑矩阵材料包括成孔剂。成孔剂能够例如在形成黑矩阵材料层的步骤的过程中或之前在黑矩阵材料层中发生微相分离。成孔剂的分子形成如图3所示的多个成孔剂聚集体A。当从黑矩阵材料层中去除多个成孔剂聚集体A或多个成孔剂聚集体A的一部分时，在黑矩阵材料层中形成多个孔P。可选地，可交联分子是光刻胶树脂材料。
在一些实施例中，从黑矩阵材料层中去除成孔剂聚集体A的至少一部分的步骤通过利用溶剂清洗黑矩阵材料层来执行，其中，成孔剂可溶而黑矩阵材料实质上不可溶。例如，黑矩阵材料层通常由水不溶性材料制成，并且成孔剂可由水溶性材料制成。可选地，从黑矩阵材料层中去除成孔剂聚集体A的至少一部分的步骤可通过利用水清洗黑矩阵材料层来方便地执行。
可利用各种适当的成孔剂来形成黑矩阵中的多个孔。可选地，成孔剂是可溶于水和至少一些有机溶剂(例如，用于配制黑矩阵材料层的一种或多种有机溶剂)中的分子。可选地，成孔剂是例如在黑矩阵材料被交联之前均匀地分布在未固化的黑矩阵材料中、但能够在诸如可交联分子交联以形成聚合物支架结构之类的固化处理的过程中发生微相分离的分子。成孔剂的示例包括但不限于聚乙二醇(PEG)、羟丙基纤维素、聚维酮、脲和聚乙烯吡咯烷酮。可选地，聚乙二醇是低分子量聚乙二醇，例如，PEG400、PEG1000和PEG3500。
多个黑矩阵中的多个孔中的至少一些将多个黑矩阵的外表面(例如，侧表面)连接至多个黑矩阵的内部，使得至少一些孔或一部分孔对于溶液而言是可渗透的。黑矩阵的孔隙度和多个孔的尺寸可通过调节多个因素(例如，黑矩阵材料中成孔剂的重量比和成孔剂的分子量)中的一个或多个来控制。可选地，成孔剂占黑矩阵材料的重量的约20％至约30％。可选地，成孔剂包括聚乙二醇，并且黑矩阵的孔隙度和多个孔的尺寸可通过选择具有适当分子量的聚乙二醇来控制。可选地，成孔剂包括PEG400。
在一些实施例中，黑矩阵材料包括树脂材料。可选地，该树脂材料是可交联树脂材料。在一个示例中，该可交联树脂材料可通过加热进行交联。在另一个示例中，该可交联树脂材料可通过硬化剂(例如，胺和酸酐)进行交联。在另一个示例中，该可交联树脂材料可通过照射(例如，紫外光照射)进行交联。适当的树脂材料的示例包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、诸如乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯之类的丙烯酸树脂、诸如四亚乙基五胺和聚酰胺之类的胺、诸如丙烯酸之类的羧酸、以及诸如丙烯酸酐之类的不饱和酸酐。可选地，树脂材料占黑矩阵材料的重量的约5％至约8％。
在一些实施例中，黑矩阵材料包括黑材料。适当的黑材料的示例包括但不限于碳、诸如二萘嵌苯黑(perylene black)之类的各种有机染料。可选地，黑材料占黑矩阵材料的重量的约5％至约8％。
在一些实施例中，黑矩阵材料包括分散剂，例如，颜料分散剂。适当的分散材料的示例包括但不限于分散添加剂(BYK-CHEMIE GMBH)、SolsperseTM颜料分散剂(Lubrizol公司)、AJISPER(味之素精细科技有限公司)。可选地，分散剂占黑矩阵材料的重量的约5％至约8％。
在一些实施例中，黑矩阵材料包括溶剂。适当溶剂的示例包括但不限于甲酸、乙酸、丙酮、2-丙氧基乙醇、乙酸乙酯、环己烷、二甲苯和异丙醇。可选地，溶剂占黑矩阵材料的重量的约50％至约60％。
在一些实施例中，黑矩阵材料包括交联引发剂。适当交联引发剂的示例包括但不限于二咪唑、二咪唑衍生物、二苯甲酮和二苯甲酮衍生物。可选地，交联引发剂占黑矩阵材料的重量的约0.2％至约0.6％。
在一些实施例中，可交联树脂材料可通过照射(例如，通过紫外光照射)来交联，例如，黑矩阵材料包括光刻胶树脂材料。例如，交联引发剂可以是光引发剂。参照图2A和图2B，去除多个子像素区域中的黑矩阵材料的步骤包括：以第一掩模板3来曝光黑矩阵材料层2；并且利用显影液来使黑矩阵材料层2显影，以去除多个子像素区域中的黑矩阵材料。可选地，黑矩阵材料可溶于碱性显影液。参照图2C，在黑矩阵材料层2中形成多个孔的步骤包括利用水来清洗黑矩阵材料层2，以从黑矩阵材料层2中去除成孔剂的至少一部分，从而形成多个黑矩阵4。将多个黑矩阵4形成为具有多个孔。
在形成具有多个孔的多个黑矩阵之后，在一些实施例中的所述方法还包括在多个第一子像素区域中分配第一彩膜材料，从而形成第一彩膜材料层。使第一彩膜材料分散，使得第一彩膜材料渗透到邻近多个第一子像素区域的黑矩阵的孔中。可选地，在多个第一子像素区域中分配第一彩膜材料的步骤包括：在涂覆第一彩膜材料的步骤之前，在其上形成有多个黑矩阵的基体基板上涂覆第一彩膜材料。参照图2D，第一彩膜材料被涂覆在多个第一子像素区域R1、多个第二子像素区域R2、多个第三子像素区域R3中，并且覆盖多个黑矩阵4。可选地，第一彩膜材料可形成在多个第一子像素区域R1和邻近多个第一子像素区域R1的多个黑矩阵4的一部分中，但不形成在多个第二子像素区域R2、多个第三子像素区域R3以及邻近多个第二子像素区域R2和多个第三子像素区域R3的多个黑矩阵4的其它部分中。如图2D所示，第一彩膜材料渗透到黑矩阵的孔中，例如，黑矩阵在邻近多个子像素区域(例如，多个第一子像素区域R1)的部分中包括第一彩膜材料。
参照图2E，在一些实施例中的第一彩膜材料包括光刻胶材料。在一些实施例中形成第一彩膜层的步骤包括：利用第二掩模板6来曝光第一彩膜材料层5；并且使第一彩膜材料层5显影，以去除在多个第一子像素区域R1之外并且在邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4的至少第一部分P1之外的区域中的第一彩膜材料。
参照图2F，在从在多个第一子像素区域R1之外并且在邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4的至少第一部分P1之外的区域中去除第一彩膜材料之后，形成第一彩膜层5’。在形成第一彩膜层5’之后，第一彩膜材料保持在邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4的至少第一部分P1中。
在一些实施例中，多个子像素区域还包括多个第二子像素区域和多个第三子像素区域。可类似地执行图2E和图2F中所示的步骤，以形成第二彩膜层和第三彩膜层。在一些实施例中，所述方法包括：在多个第二子像素区域中分配第二彩膜材料，从而形成第二彩膜材料层，其中第二彩膜材料渗透到邻近多个第二子像素区域的黑矩阵的孔中；对第二彩膜材料层进行构图，以形成第二彩膜层；在多个第三子像素区域中分配第三彩膜材料，从而形成第三彩膜材料层，其中第三彩膜材料渗透到邻近多个第三子像素区域的黑矩阵的孔中；以及对第三彩膜材料层进行构图，以形成第三彩膜层。在形成第二彩膜层之后，第二彩膜材料保持在邻近多个第二子像素区域的黑矩阵的至少第二部分中，例如，黑矩阵包括在邻近多个第二子像素区域的黑矩阵的至少第二部分中的第二彩膜材料。在形成第三彩膜层之后，第三彩膜材料保持在邻近多个第三子像素区域的黑矩阵的至少第三部分中，例如，黑矩阵包括在邻近多个第三子像素区域的黑矩阵的至少第三部分中的第三彩膜材料。
可选地，在多个第二子像素区域中分配第二彩膜材料的步骤包括：在涂覆第二彩膜材料的步骤之前，在其上形成有多个黑矩阵和第一彩膜层的基体基板上涂覆第二彩膜材料。可选地，第二彩膜材料可形成在多个第二子像素区域和邻近多个第二子像素区域的多个黑矩阵的部分中，但不形成在多个第一子像素区域、多个第三子像素区域和邻近多个第一子像素区域和多个第三子像素区域的多个黑矩阵的其它区域中。第二彩膜材料包括光刻胶材料。可选地，形成第二彩膜层的步骤包括：利用第三掩模板来曝光第二彩膜材料层；以及使第二彩膜材料层显影，以去除在多个第二子像素区域之外并且在邻近多个第二子像素区域的黑矩阵的至少第二部分之外的区域中的第二彩膜材料。
可选地，在多个第三子像素区域中分配第三彩膜材料的步骤包括：在涂覆第三彩膜材料的步骤之前，在其上形成有多个黑矩阵、第一彩膜层和第二彩膜层的基体基板上涂覆第三彩膜材料。可选地，第三彩膜材料可形成在多个第三子像素区域和邻近多个第三子像素区域的多个黑矩阵的一部分中，但不形成在多个第一子像素区域、多个第二子像素区域以及邻近多个第一子像素区域和多个第二子像素区域的多个黑矩阵的其它部分中。第三彩膜材料包括光刻胶材料。可选地，形成第三彩膜层的步骤包括：利用第四掩模板来曝光第三彩膜材料层；以及使第三彩膜材料层显影，以去除在多个第三子像素区域之外并且在邻近多个第三子像素区域的黑矩阵的至少第三部分之外的区域中的第三彩膜材料。
在一些实施例中，可将彩膜材料喷墨打印在多个子像素区域中。图4A至图4D示出根据本公开的一些实施例的制造彩膜基板的处理。图4A至图4C中示出的步骤与图2A至图2C中示出的步骤实质上类似。参照图4D，在形成具有多个孔的多个黑矩阵4之后，所述方法还包括在多个第一子像素区域R1中分配第一彩膜材料。可选地，如图4D所示，在多个第一子像素区域R1中分配第一彩膜材料的步骤包括将第一彩膜材料喷墨打印在多个第一子像素区域R1中，其中第一彩膜材料渗透到邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵的孔中。可选地，形成第一彩膜层的步骤包括使第一彩膜材料层5中的第一彩膜材料固化，从而形成第一彩膜层。
在一些实施例中，多个子像素区域还包括多个第二子像素区域和多个第三子像素区域。可类似地执行形成第一彩膜层的步骤，以形成第二彩膜层和第三彩膜层。在一些实施例中，所述方法包括：在多个第二子像素区域中分配第二彩膜材料，从而形成第二彩膜材料层，其中第二彩膜材料渗透到邻近多个第二子像素区域的黑矩阵的孔中；形成第二彩膜层；在多个第三子像素区域中分配第三彩膜材料，从而形成第三彩膜材料层，其中第三彩膜材料渗透到邻近多个第三子像素区域的黑矩阵的孔中；以及形成第三彩膜层。
参照图4D，在一些实施例中，在多个第二子像素区域R2中分配第二彩膜材料的步骤包括将第二彩膜材料喷墨打印在多个第二子像素区域R2中，以形成第二彩膜材料层7。可选地，形成第二彩膜层的步骤包括使第二彩膜材料层7中的第二彩膜材料固化，从而形成第二彩膜层。在形成第二彩膜层之后，第二彩膜材料保持在邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵4的至少第二部分P2中，例如，黑矩阵4包括在邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵4的至少第二部分P2中的第二彩膜材料。
参照图4D，在一些实施例中，在多个第三子像素区域R3中分配第三彩膜材料的步骤包括将第三彩膜材料喷墨打印在多个第三子像素区域R3中，以形成第三彩膜材料层8。可选地，形成第三彩膜层的步骤包括使第三彩膜材料层8中的第三彩膜材料固化，从而形成第三彩膜层。在形成第三彩膜层之后，第三彩膜材料保持在邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵4的至少第三部分P3中，例如，黑矩阵4包括在邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵4的至少第三部分P3中的第三彩膜材料。
可选地，多个孔的直径在约10nm至约1000nm的范围内。
在另一个方面中，本公开提供了由本文描述的方法制造的一种彩膜基板。
在另一个方面中，本公开提供了一种彩膜基板。图5是示出了根据本公开的一些实施例的彩膜基板的结构的示意图。参照图5，在一些实施例中，彩膜基板包括：在基体基板1上的具有多个黑矩阵4的黑矩阵层，其中，多个黑矩阵限定多个子像素区域，多个子像素区域包括多个第一子像素区域R1；以及位于多个第一子像素区域R1中的第一彩膜层10，其中第一彩膜层10包括第一彩膜材料。在当前的彩膜基板中，多个黑矩阵4包括多个孔，并且第一彩膜材料渗透到邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵的孔中。如图5所示，第一彩膜材料渗透到邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4的第一部分P1中。可选地，彩膜基板还包括：在多个第二子像素区域R2中的第二彩膜层11，其中第二彩膜层11包括第二彩膜材料；以及在多个第三子像素区域R3中的第三彩膜层12，其中第三彩膜层12包括第三彩膜材料。可选地，第二彩膜材料渗透到邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵的孔中，并且第三彩膜材料渗透到邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵的孔中。如图5所示，第二彩膜材料渗透到邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵4的第二部分P2中，并且第三彩膜材料渗透到邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵4的第三部分P3中。
可选地，第一彩膜层10和邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4实质上彼此齐平，例如，实质上在同一水平面上。邻近多个第一子像素区域R1的黑矩阵4在黑矩阵4的远离基体基板1的一侧实质上没有第一彩膜材料(例如，没有拐角凸块)。可选地，第二彩膜层11和邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵4实质上彼此齐平，例如，实质上在同一水平面上。邻近多个第二子像素区域R2的黑矩阵4在黑矩阵4的远离基体基板1的一侧实质上没有第二彩膜材料(例如，没有拐角凸块)。可选地，第三彩膜层12和邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵4实质上彼此齐平，例如，实质上在同一水平面上。邻近多个第三子像素区域R3的黑矩阵4在黑矩阵4的远离基体基板1的一侧实质上没有第三彩膜材料(例如，没有拐角凸块)。
在当前的彩膜基板中，由彩膜层和多个黑矩阵共同组成的结构具有实质上均匀的厚度。例如，彩膜基板在整个彩膜基板上具有实质上均匀的厚度。因为黑矩阵具有能够吸收彩膜材料的多个孔，所以涂覆或印刷在邻近多个子像素区域的黑矩阵的各部分中的彩膜材料渗透到黑矩阵中，例如，渗透到第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中。因此，彩膜材料实质上没有叠加在黑矩阵上，并且黑矩阵的厚度没有被涂覆或印刷在这些部分中的彩膜材料增大。
可选地，第一部分P1的厚度与第一彩膜层10的厚度实质上相同。可选地，第二部分P2的厚度与第二彩膜层11的厚度实质上相同。可选地，第三部分P3的厚度与第三彩膜层12的厚度实质上相同。可选地，第一部分P1的厚度、第二部分P2的厚度、第三部分P3的厚度、第一彩膜层10的厚度、第二彩膜层11的厚度和第三彩膜层12的厚度实质上相同。
可选地，从第一彩膜层10的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近黑矩阵层和彩膜层的表面)的垂直距离在整个彩膜基板实质上均匀。可选地，从第二彩膜层11的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近黑矩阵层和彩膜层的表面)的垂直距离在整个彩膜基板实质上均匀。可选地，从第三彩膜层12的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近黑矩阵层和彩膜层的表面)的垂直距离在整个彩膜基板实质上均匀。
在当前的彩膜基板中，彩膜材料渗透到邻近的黑矩阵中，从而增强了彩膜层的结构稳定性。一旦彩膜材料固化，彩膜材料在邻近的黑矩阵中的延伸使彩膜层稳定。彩膜层较不易从彩膜基板上脱落。
参照图5，彩膜基板还包括保护层9，保护层9位于黑矩阵层和彩膜层的远离基体基板1的一侧上。可选地，从保护层9的远离基体基板1的表面到基体基板1的表面(例如，靠近保护层9的表面)的垂直距离在整个保护层9上实质上均匀。
在另一个方面中，本公开提供了一种具有本文描述的彩膜基板或通过本文描述的方法制造的彩膜基板的显示面板。
在另一个方面中，本公开提供了一种具有本文描述的显示面板的显示设备。适当显示设备的示例包括但不限于电子纸、移动电话、平板计算机、电视机、监视器、笔记本计算机、数字相册、GPS等。
出于示意和描述目的已示出对本发明实施例的上述描述。其并非旨在穷尽或将本发明限制为所公开的确切形式或示例性实施例。因此，上述描述应当被认为是示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理和其最佳模式的实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明适用于特定用途或所构思的实施方式的各种实施例及各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定，其中除非另有说明，否则所有术语以其最宽的合理意义解释。因此，术语“发明”、“本发明”等不一定将权利范围限制为具体实施例，并且对本发明示例性实施例的参考不隐含对本发明的限制，并且不应推断出这种限制。本发明仅由随附权利要求的精神和范围限定。此外，这些权利要求可涉及使用跟随有名字或元素的“第一”、“第二”等术语。这种术语应当理解为一种命名方式而非意在对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制，除非给出具体数量。所描述的任何优点和益处不一定适用于本发明的全部实施例。应当认识到的是，本领域技术人员在不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对所述的实施例进行变化。此外，本公开中没有元件和组件是意在贡献给公众的，无论该元件或组件是否明确地记载在随附权利要求中。

Claims (20)

1.一种制造彩膜基板的方法，包括：
形成黑矩阵层，其包括在基体基板上形成多个黑矩阵，从而限定多个子像素区域，所述多个黑矩阵被形成为具有多个孔；
在所述多个子像素区域的多个第一子像素区域中分配第一彩膜材料，从而形成第一彩膜材料层，所述第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵的孔中；以及
形成第一彩膜层；
其中，在形成所述第一彩膜层之后，所述第一彩膜材料保持在邻近所述多个第一子像素区域的所述黑矩阵的至少第一部分中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成多个黑矩阵包括：
利用黑矩阵材料在所述基体基板上形成黑矩阵材料层；
去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料；以及
在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述黑矩阵材料包括成孔剂；以及
在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述成孔剂的至少一部分发生微相分离，从而形成多个成孔剂聚集体；以及
在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括从所述黑矩阵材料层中去除所述多个成孔剂聚集体的至少一部分。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述成孔剂是水溶性材料；以及
从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分包括利用水来清洗所述黑矩阵材料层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述成孔剂包括聚乙二醇。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述成孔剂包括PEG400。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述成孔剂占所述黑矩阵材料的重量的约20％至约30％。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述黑矩阵材料包括光刻胶树脂材料并且可溶于碱性显影液。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述黑矩阵材料包括树脂材料、黑材料、交联引发剂、分散剂、溶剂和成孔剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述交联引发剂是光引发剂；
去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料包括：
利用第一掩模板来曝光所述黑矩阵材料层；以及
使所述黑矩阵材料层显影，以去除在所述多个子像素区域中的黑矩阵材料；
并且
在所述黑矩阵材料层中形成所述多个孔包括：
利用水来清洗所述黑矩阵材料层，以从所述黑矩阵材料层中去除所述成孔剂的至少一部分。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述树脂材料包括从由环氧树脂、酚醛树脂、诸如乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯之类的丙烯酸树脂、诸如四亚乙基五胺和聚酰胺之类的胺、诸如丙烯酸之类的羧酸、以及诸如丙烯酸酐之类的不饱和酸酐构成的组中选出的一种或多种材料。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述成孔剂包括从由聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮、脲和聚乙烯吡咯烷酮构成的组中选出的一种或多种材料。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述树脂材料占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；
所述黑材料占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；
所述分散剂占所述黑矩阵材料的重量的约5％至约8％；
所述溶剂占所述黑矩阵材料的重量的约50％至约60％；
所述成孔剂占所述黑矩阵材料的重量的约20％至约30％；以及
所述交联引发剂占所述黑矩阵材料的重量的约0.2％至约0.6％。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一彩膜材料包括光刻胶材料；
形成第一彩膜层包括：
利用第二掩模板来曝光所述第一彩膜材料层；以及
使所述第一彩膜材料层显影，以去除在所述多个第一子像素区域之外并且在邻近所述多个第一子像素区域的所述黑矩阵的至少第一部分之外的区域中的第一彩膜材料。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述多个第一子像素区域中分配所述第一彩膜材料包括：
在其上形成有所述多个黑矩阵的基体基板上涂覆所述第一彩膜材料。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述多个第一子像素区域中分配所述第一彩膜材料包括：将所述第一彩膜材料喷墨打印在所述多个第一子像素区域中；以及
形成所述第一彩膜层包括：使所述第一彩膜材料层中的第一彩膜材料固化。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个孔的直径在约10nm至约1000nm的范围内。
19.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在多个第二子像素区域中分配第二彩膜材料，从而形成第二彩膜材料层，其中所述第二彩膜材料渗透到邻近所述多个第二子像素区域的黑矩阵的孔中；
对所述第二彩膜材料层进行构图，以形成第二彩膜层；
在多个第三子像素区域中分配第三彩膜材料，从而形成第三彩膜材料层，其中所述第三彩膜材料渗透到邻近所述多个第三子像素区域的黑矩阵的孔中；
对所述第三彩膜材料层进行构图，以形成第三彩膜层；
其中，在形成所述第二彩膜层之后，所述第二彩膜材料保持在邻近所述多个第二子像素区域的所述黑矩阵的至少第二部分中；以及
在形成所述第三彩膜层之后，所述第三彩膜材料保持在邻近所述多个第三子像素区域的所述黑矩阵的至少第三部分中。
20.一种彩膜基板，包括：
基体基板；
黑矩阵层，其包括在所述基体基板上限定了多个子像素区域的多个黑矩阵，所述多个黑矩阵具有多个孔；以及
在所述多个子像素区域的多个第一子像素区域中的第一彩膜层，所述第一彩膜层的第一彩膜材料渗透到邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵的至少第一部分的孔中；
其中，所述第一彩膜层和邻近所述多个第一子像素区域的黑矩阵实质上彼此齐平。
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