CN203204269U - 一种滤光片及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种滤光片及显示装置。该滤光片包括基板、膜层组和隔垫物，所述膜层组设置在所述基板上方，隔垫物的底部嵌在膜层组中，且隔垫物的顶部高于膜层组的上表面。该滤光片通过将隔垫物的底部嵌入到膜层组中，增加了隔垫物与膜层组的接触面积，使得隔垫物与膜层组保持牢固粘结，从而使得隔垫物不容易发生移位或变形，保证了显示屏的显示效果。

Description

一种滤光片及显示装置

技术领域

本实用新型属于显示技术领域，具体地，涉及一种滤光片及显示装置。 

背景技术

液晶显示器（LCD：Liquid Crystal Display）因其体积小、功耗低、无辐射等特点已成为目前平板显示器中的主流产品。滤光片（Filer）和阵列基板（Array）是液晶显示屏的重要组成部分，也是影响显示效果的关键组件。 

通常情况下，滤光片包括基板以及形成在基板上的黑矩阵（BM）、颜色滤光层（即像素层）、平坦层（OC）(即保护层)。在液晶显示屏中，为了维持盒厚（Cell gap），防止液晶显示屏受挤压变形而无法正常显示，需要在阵列基板和滤光片之间分布一些隔垫物。早期的液晶显示屏采用一种球形的隔垫物（Ball Spacer），在对盒前将球形隔垫物撒布在阵列基板和滤光片之间，这种隔垫物很容易移动而无法固定位置，有可能在长时间的使用过程中，因分布不均导致在某一局部区域聚集，无法起到维持稳定的盒厚的作用，因此，影响了液晶显示屏的显示效果。 

目前隔垫物常为凸起状隔垫物（Post Spacer）（如柱状凸起或其它形状凸起），即将隔垫物形成在滤光片的表面（如平坦层的表面）。目前制备凸起状隔垫物的主流方法是光刻法。具体过程是将感光树脂材料涂布于滤光片的平坦层表面，经过曝光、显影工艺制备出隔垫物，如图1所示。但是，由于隔垫物105形成于平坦层表面，只有底面与平坦层接触，受到树脂表面状态及制备工艺的影响，难以保证所有的隔垫物105都能够与平坦层保持很牢固地粘结，导致部分隔垫物105在对盒工艺或在液晶显 示屏受到挤压时容易发生移位或变形，从而影响显示屏的显示效果。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种滤光片，所述滤光片通过将隔垫物的底部嵌入到膜层组中，从而使得隔垫物与膜层组保持牢固粘结，进而使得隔垫物不容易发生移位或变性，保证了显示屏的显示效果。 

一种滤光片，包括基板、膜层组和隔垫物，膜层组设置在基板上方，隔垫物的底部嵌在膜层组中，且隔垫物的顶部高于膜层组的上表面。 

优选的，所述膜层组包括黑矩阵层，黑矩阵层设置在基板的上表面，隔垫物的底部嵌在黑矩阵层中，隔垫物的顶部高于黑矩阵层的上表面。 

优选的，隔垫物的顶部与黑矩阵层上表面的高度差范围为1-5μm。 

优选的，所述膜层组包括黑矩阵层和像素层，黑矩阵层和像素层间隔设置在基板的上表面，隔垫物的底部嵌在黑矩阵层或像素层中，隔垫物的顶部高于黑矩阵层或像素层的上表面。 

优选的，隔垫物的顶部与黑矩阵层或像素层的上表面的高度差范围为1-5μm。 

优选的，所述膜层组包括黑矩阵层、像素层和保护层，黑矩阵层和像素层间隔设置在基板的上表面，保护层设置在黑矩阵层与像素层的上方，隔垫物的底部设置在像素层的上表面或嵌在像素层中；或者，隔垫物的底部设置在黑矩阵层的上表面或嵌在黑矩阵层中；或者，隔垫物的底部嵌在保护层中，隔垫物的顶部高于保护层的上表面。 

优选的，隔垫物的顶部与保护层的上表面的高度差范围为1-5μm。 

优选的，隔垫物为圆柱状或截顶圆锥状。 

优选的，隔垫物的底部的横截面直径范围为12-30μm，隔垫物的顶部的横截面直径范围为8-25μm。 

优选的，隔垫物的高度范围为2-8μm，黑矩阵层、像素层、保护层的厚度范围为1-5μm。 

优选的，黑矩阵层采用黑色树脂材料制成，像素层采用红色树脂材料、绿色树脂材料或蓝色树脂材料制成，保护层采用透明树脂材料制成，隔垫物采用透明树脂材料制成。 

本实用新型还提供了一种显示装置，包括上述滤光片，还包括与所述滤光片对盒的阵列基板。 

本实用新型的有益效果：所述滤光片通过将隔垫物的底部嵌入到膜层组中，大大增加了隔垫物与膜层组的接触面积，使得隔垫物与膜层组能够保持牢固粘结，从而使得隔垫物在受到外界压力时，不容易与膜层组脱离，进而使得隔垫物不容易发生移位或变形，因此保证了显示屏的显示效果。 

附图说明

图1为现有技术中滤光片的结构示意图； 

图2为本实用新型实施例1中滤光片的结构示意图； 

其中： 

图2a为隔垫物的底部设置在像素层的上表面的滤光片的结构示意图； 

图2b为隔垫物的底部嵌在像素层中的滤光片的结构示意图； 

图2c为隔垫物的底部嵌在黑矩阵层中的滤光片的结构示意图； 

图2d为隔垫物的底部嵌在保护层中的滤光片的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例2中滤光片的结构示意图； 

其中： 

图3a为隔垫物的底部嵌在像素层中的滤光片的结构示意 图； 

图3b为隔垫物的底部嵌在黑矩阵层中的滤光片的结构示意图； 

图4为本实用新型实施例3中滤光片的结构示意图； 

其中的附图标记说明： 

101.基板；102.黑矩阵层；103.像素层；104.保护层；105.隔垫物。 

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型滤光片及显示装置作进一步详细描述。 

实施例1： 

本实施例提供一种滤光片，包括基板、膜层组和隔垫物，膜层组设置在基板上方，隔垫物的底部嵌在膜层组中，且隔垫物的顶部高于膜层组的上表面。 

本实施例所提供的滤光片为彩色滤光片，且彩色滤光片中设置有保护层。 

如图2所示，所述膜层组包括黑矩阵层102、像素层103和保护层104，黑矩阵层102和像素层103间隔设置在基板101的上表面，保护层104设置在黑矩阵层102与像素层103的上方，隔垫物105的底部设置在像素层103的上表面(如图2a)，隔垫物105的顶部高于保护层104的上表面。 

其中，隔垫物105的顶部与保护层104的上表面的高度差范围为1-5μm。隔垫物105的高度范围为2-8μm，黑矩阵层102、像素层103、保护层104的厚度范围为1-5μm。黑矩阵层102采用黑色树脂材料制成，像素层103采用红色树脂材料、绿色树脂材料或蓝色树脂材料制成，保护层104采用透明树脂材料制成，隔垫物105采用透明树脂材料制成。 

优选的，隔垫物105为截顶圆锥状。隔垫物105的底部的横截面直径范围为12-30μm，隔垫物105的顶部的横截面直径范围为8-25μm。这种截顶圆锥状的隔垫物由于其底面面积大于顶面面积，会使得隔垫物的设置更加稳固，以便能更好的维持稳定的盒厚。 

上述结构的滤光片可以通过如下步骤来制备： 

步骤S1.在基板101上形成黑矩阵层102。 

首先在基板101上涂覆一层黑色树脂材料（即黑矩阵用光刻胶），然后通过刻画有图形的掩模板对该光刻胶进行曝光，然后进行显影以及固化，得到黑矩阵层102。 

步骤S2.在完成步骤S1的基板101上形成像素层103。 

其中，像素层103包括红色像素层、绿色像素层和蓝色像素层，分别由红色树脂材料、绿色树脂材料和蓝色树脂材料制成（即几种不同颜色像素用光刻胶）。 

在制备过程中，在完成步骤S1的基板101上涂覆红色像素用光刻胶，通过刻画有图形的掩模板对该光刻胶进行曝光、显影以及固化，得到红色像素层；相应地重复上述步骤以得到绿色像素层和蓝色像素层。 

当然，像素层103的颜色也可以包括除红色、绿色或蓝色以外的其它颜色。 

步骤S3.在完成步骤S2的基板101上形成隔垫物105。 

即在完成步骤S2的基板101上涂覆隔垫物用光刻胶（一种透明的树脂材料），通过刻画有图形的掩模板对该光刻胶进行曝光、显影及固化，得到截顶圆锥状隔垫物105。隔垫物的底部形成在像素层103的上表面。 

步骤S4.在完成步骤S3的基板101上形成保护层104。 

即在完成步骤S3的基板101上涂覆保护层用光刻胶（一种透明的树脂材料），此时保护层用光刻胶完全覆盖住隔垫物105，通过刻画有隔垫物图形的灰色调掩模板或半色调掩模板对保护层光刻胶进行曝光、显影以及固化形成保护层104；或者，保护 层光刻胶不完全覆盖住隔垫物105，而只是涂覆在基板101上方没有隔垫物的区域，然后通过对保护层用光刻胶曝光、显影以及固化形成保护层104。 

通过上述工艺，该保护层104贯穿截顶圆锥状隔垫物105，保护层104与截顶圆锥状隔垫物105的底部的侧面紧密接触，截顶圆锥状隔垫物105的顶部高于保护层104的上表面。 

需要说明的是，隔垫物105的形状也可以为圆柱状，或者其它形状，这里不做限定。 

同时，隔垫物105的底部还可以嵌在像素层103中(如图2b)，或者，设置在黑矩阵层102的上表面或嵌在黑矩阵层102中(如图2c)，或者，嵌在保护层104中(如图2d)，均能够达到使隔垫物105与膜层组牢固粘结的效果。 

其中，当隔垫物105嵌在黑矩阵层102中或者嵌在像素层103中时，其具体的制备方法可以通过在步骤S1或步骤S2中采用刻画有隔垫物图形的灰色调掩模板或半色调掩模板对黑矩阵层102用光刻胶或像素层103用光刻胶进行曝光、显影以及固化来实现。 

同时，当隔垫物105嵌在黑矩阵层102中时，应相应调整像素层103和隔垫物105的制备顺序。另外，当隔垫物105嵌在保护层104中时，应相应调整保护层104和隔垫物105的制备顺序。 

实施例2： 

本实施例提供一种滤光片，包括基板、膜层组和隔垫物，膜层组设置在基板上方，隔垫物的底部嵌在膜层组中，且隔垫物的顶部高于膜层组的上表面。与实施例1所不同的是，该彩色滤光片中未设置保护层。 

如图3所示，所述膜层组包括黑矩阵层102和像素层103，黑矩阵层102和像素层103间隔设置在基板101的上表面，隔垫物105的底部嵌在像素层103中（如图3a），隔垫物105的顶部高于像素层103的上表面。 

其中，隔垫物105的顶部与像素层103的上表面的高度差范围为1-5μm。 

需要说明的是，本实施例中，隔垫物105的底部也可以嵌在黑矩阵层102中（如图3b），相应的，隔垫物105的顶部高于黑矩阵层102的上表面。 

与实施例1相比，本实施例的滤光片由于未设置保护层，因此该滤光片的制备工艺可以相应地省去步骤S4；而且，根据隔垫物105的在膜层组中的具体设置位置，应相应调整像素层103以及隔垫物105的制备顺序。制备完成后，所述像素层103的部分贯穿截顶圆锥状隔垫物105，或所述黑矩阵层102的部分贯穿截顶圆锥状隔垫物105，所述像素层103或所述黑矩阵层102与截顶圆锥状隔垫物105的底部的侧面紧密接触，截顶圆锥状隔垫物105的顶部高于像素层103或黑矩阵层102的上表面。 

在本实施例中，滤光片的相关尺寸、材质与实施例1相同，此处不再赘述。 

实施例3： 

本实施例提供一种滤光片，包括基板、膜层组和隔垫物，膜层组设置在基板上方，隔垫物的底部嵌在膜层组中，且隔垫物的顶部高于膜层组的上表面。与实施例1和实施例2所不同的是，该滤光片没有设置像素层和保护层。 

如图4所示，所述膜层组包括黑矩阵层102，黑矩阵层102设置在基板101的上表面，隔垫物105的底部嵌在黑矩阵层102中，隔垫物105的顶部高于黑矩阵层105的上表面。 

其中，隔垫物105的顶部与黑矩阵层102上表面的高度差范围为1-5μm。 

与实施例1相比，本实施例的滤光片由于未设置像素层和保护层，因此该滤光片的制备工艺可以相应地省去步骤S2和S4，在步骤S1中，在基板101上形成黑矩阵层102时，通过刻画有隔垫物图形的掩模板对黑矩阵用光刻胶进行曝光、显影以及固 化，得到黑矩阵层102；然后，直接将隔垫物105形成在黑矩阵层上即可，隔垫物的具体制备方法与实施例1中相同。制备完成后，所述黑矩阵层102的部分贯穿截顶圆锥状隔垫物105，并与截顶圆锥状隔垫物105的底部的侧面紧密接触，截顶圆锥状隔垫物105的顶部高于黑矩阵层102的上表面。 

在本实施例中，滤光片的相关尺寸、材质与实施例1相同，此处不再赘述。 

需要说明的是，本实施例所述的滤光片由于没有设置红色像素层、绿色像素层或蓝色像素层，所以经过该滤光片滤光后的光线为黑白光线，不是彩色光线，即本实施例中的滤光片为黑白滤光片。 

本实用新型的有益效果：实施例1-3所提供的滤光片通过将隔垫物的底部嵌入到膜层组中，大大增加了隔垫物与膜层组的接触面积，使得隔垫物与膜层组能够保持牢固粘结，从而使得隔垫物在受到外界压力（如滤光片在对盒工艺中或受到挤压时）时，不容易与膜层组脱离，进而使得隔垫物不容易发生移位或变形，因此保证了显示屏的显示效果。 

实施例4： 

本实施例提供一种显示装置，包括上述任意一个实施例提供的滤光片，还包括与滤光片对盒的阵列基板。 

所述显示装置中由于采用了上述实施例中所述的滤光片，使得显示装置在对盒工艺中或在长期使用过程中受到外界压力时，都能够避免隔垫物的移位或变形，从而避免了由此引起的显示装置的漏光或显示不良等现象，进而保证了显示装置的品质。 

需要说明的是，实施例1或2中的彩色滤光片与阵列基板对盒后形成的显示装置为彩色显示装置，实施例3中的黑白滤光片与阵列基板对盒后形成的显示装置为黑白显示装置。 

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。 

Claims (12)

1.一种滤光片，包括基板、膜层组和隔垫物，所述膜层组设置在所述基板上方，其特征在于，所述隔垫物的底部嵌在所述膜层组中，且所述隔垫物的顶部高于所述膜层组的上表面。

2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述膜层组包括黑矩阵层，所述黑矩阵层设置在所述基板的上表面，所述隔垫物的底部嵌在所述黑矩阵层中，所述隔垫物的顶部高于所述黑矩阵层的上表面。

3.根据权利要求2所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物的顶部与所述黑矩阵层上表面的高度差范围为1-5μm。

4.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述膜层组包括黑矩阵层和像素层，所述黑矩阵层和所述像素层间隔设置在所述基板的上表面，所述隔垫物的底部嵌在所述黑矩阵层或所述像素层中，所述隔垫物的顶部高于所述黑矩阵层或所述像素层的上表面。

5.根据权利要求4所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物的顶部与所述黑矩阵层或所述像素层的上表面的高度差范围为1-5μm。

6.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述膜层组包括黑矩阵层、像素层和保护层，所述黑矩阵层和所述像素层间隔设置在所述基板的上表面，所述保护层设置在所述黑矩阵层与所述像素层的上方，所述隔垫物的底部设置在所述像素层的上表面或嵌在所述像素层中；

或者，所述隔垫物的底部设置在所述黑矩阵层的上表面或嵌在所述黑矩阵层中；

或者，所述隔垫物的底部嵌在所述保护层中，所述隔垫物的顶部高于所述保护层的上表面。

7.根据权利要求6所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物的顶部与所述保护层的上表面的高度差范围为1-5μm。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物为圆柱状或截顶圆锥状。

9.根据权利要求8所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物的底部的横截面直径范围为12-30μm，所述隔垫物的顶部的横截面直径范围为8-25μm。

10.根据权利要求9所述的滤光片，其特征在于，所述隔垫物的高度范围为2-8μm，所述黑矩阵层、所述像素层、所述保护层的厚度范围为1-5μm。

11.根据权利要求10所述的滤光片，其特征在于，所述黑矩阵层采用黑色树脂材料制成，所述像素层采用红色树脂材料、绿色树脂材料或蓝色树脂材料制成，所述保护层采用透明树脂材料制成，所述隔垫物采用透明树脂材料制成。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的滤光片，还包括与所述滤光片对盒的阵列基板。

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