一种彩膜基板及其制作方法和显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及其制作方法和显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展，人们对显示装置的显示品质的追求原来越高，其中，窄边框甚至于无边框显示屏幕已成为显示屏幕设计的亮点之一。在显示装置的制造过程中，通常是将阵列基板事先独立制造，再将阵列基板和彩膜基板进行对盒，形成液晶盒。其中，彩膜基板上位于显示区中的黑矩阵层与阵列基板上的数据线、扫描线、薄膜晶体管等部件的位置相对应，以遮挡住数据线、扫描线、薄膜晶体管等部件；彩膜基板上位于非显示区中的黑矩阵层与外围金属信号线对应，以遮挡外围金属信号线，并防止漏光。

为了避免非显示区中的黑矩阵层由于暴露在环境中，使静电通过黑矩阵层导入到液晶盒内，造成液晶偏转异常而导致的显示不良。通常会在黑矩阵的周边进行开槽，将黑矩阵的边缘和内部断开，以切断静电的导入路径，防止静电进入液晶盒内。但是，这种黑矩阵的开槽设计容易造成漏光，影响显示效果。

发明内容

本申请的目的是提供一种防漏光和防静电的彩膜基板及其制作方法和显示面板。

本申请公开了一种彩膜基板，包括衬底、黑矩阵层和凹槽，所述衬底包括显示区和非显示区，所述非显示区围绕所述显示区设置；所述黑矩阵层至少包括设置在所述衬底非显示区内的第一黑矩阵层，所述凹槽设置在所述第一黑矩阵层中，环绕所述显示区设置，且所述凹槽为盲槽；其中，对应所述凹槽的槽底位置处的第一黑矩阵层的厚度在0.7-0.9um之间。

可选的，所述凹槽中填充有蓝色色阻。

可选的，所述蓝色色阻的厚度大于所述凹槽的深度，且所述凹槽设置在框胶涂布区内。

可选的，所述凹槽的深度在0.2-0.5um之间，所述蓝色色阻的厚度在1.7-1.9um之间。

可选的，所述凹槽的宽度不小于20um。

可选的，所述凹槽的数量有多个。

可选的，至少一个凹槽与所述衬底边缘的距离在0.05-0.5mm之间。

可选的，至少一个凹槽与显示区的距离在0.01-0.2mm之间。

本申请公开了一种上述彩膜基板的制作方法，包括步骤：

在衬底上形成位于非显示区内的第一黑矩阵层；以及

利用光罩在所述第一黑矩阵层上形成环绕显示区，且并未贯穿所述第一黑矩阵层的凹槽；

其中，对应所述凹槽的槽底位置处的第一黑矩阵层的厚度在 0.7-0.9um之间。

本申请还公开了一种显示面板，包括如上所述的彩膜基板，以及与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板。

相对于通过在黑矩阵上形成通槽，将黑矩阵隔断从而改善静电的方案来说；本申请在非显示区的黑矩阵层中设置盲槽，且控制盲槽下方黑矩阵层的厚度在0.7-0.9um之间时，实验发现这样既能够有效地防止漏光，还能够增大黑矩阵层的电阻，改善非显示区中黑矩阵层产生的静电问题。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的一实施例的一种显示面板的示意图；

图2是本申请的一实施例的一种彩膜基板的示意图；

图3是一种电阻和OD值随第一黑矩阵层厚度变化的示意图；

图4是本申请的一实施例的一种设有多个凹槽的彩膜基板的平面示意图；

图5是本申请的一实施例的一种设有多个凹槽的彩膜基板的截面示意图；

图6是本申请的另一实施例的一种彩膜基板制作方法的流程图。

其中，100、显示面板；200、彩膜基板；210、衬底；211、显示区；212、非显示区；220、黑矩阵层；221、第一黑矩阵层；222、第二黑矩阵层；230、色阻层；240、凹槽；250、蓝色色阻；300、阵列基板；400、框胶。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/ 或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明，需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，是一种显示面板100的示意图。作为本申请的一实施例，公开了一种显示面板100，所述显示面板100包括对盒设置的彩膜基板200和阵列基板300，所述阵列基板300和彩膜基板200通过框胶400固定，所述框胶400将液晶密封在阵列基板300和彩膜基板200之间。所述彩膜基板200的非显示区包括黑矩阵层220和蓝色色阻250，黑矩阵层220上设有环形的凹槽240，所述凹槽240为盲槽，即凹槽240并未贯穿黑矩阵层220，蓝色色阻250的一部分设在凹槽240内，另一部分沉入在框胶400内。本实施例通过在彩膜基板 200非显示区的黑矩阵层220中设置环形的凹槽240，降低了部分黑矩阵层220的厚度，使得黑矩阵层220的电阻增大，达到阻碍电荷传递的效果；并且，凹槽240为盲槽，这样即使在黑矩阵层220上设置凹槽240，也不会造成凹槽240处漏光；另外，在凹槽240中填充蓝色色阻250，以达到进一步遮光和防静电的效果；最后，凹槽240位于与框胶400的位置对应，且蓝色色阻250的高度大于凹槽240的高度，使得一部分蓝色色阻250会沉入到框胶400中，增大彩膜基板 200与框胶400的接触面积，提高框胶400与彩膜基板200之间的粘附效果。

如图2所示，是一种彩膜基板200的示意图，所述彩膜基板200 包括衬底210、黑矩阵层220、色阻层230和凹槽240，所述衬底210 括显示区211和非显示区212，所述非显示区212围绕所述显示区211 设置；所述黑矩阵层220至少包括设置在所述衬底210非显示区212内的第一黑矩阵层221，以及设置在显示区211内的第二黑矩阵，色阻层230与第二黑矩阵层222间隔设置；所述凹槽240设置在所述第一黑矩阵层221中，环绕所述显示区211设置，且所述凹槽240为盲槽；其中，对应所述凹槽240的槽底位置处的第一黑矩阵层221的厚度在0.7-0.9um之间。当然，彩膜基板200还包括平坦层、公共电极层等，在此不一一列举。

随着对显示屏产品的外观要求提高，市场主流多为采用 EBL(Entry Borderless)技术生产产品，即产品的无边框设计，但与此同时也带了边缘的漏光问题。现有的设计是增大彩膜衬底玻璃的尺寸，使黑矩阵层与彩膜衬底的边缘平齐。该设计利用黑矩阵层来实现边缘的挡光效果，以谋得更好的用户体验。但是该设计会使得黑矩阵层过于外露(靠近玻璃边沿)，使得彩膜基板上的黑矩阵与阵列基板上的外围金属信号线相对应，当显示面板工作时，会使得黑矩阵产生感应电压，产生静电，影响液晶偏转，因此使得ESD(Electro-Staticdischarge，静电释放)的风险大为增高，使产品性能降低。目前，大都通过将非显示区中的黑矩阵断开，防止静电传递到显示区中；但是这样会造成漏光的风险，影响产品的显示效果。

相对于通过在彩膜基板非显示区中的黑矩阵上形成环形通槽，将黑矩阵隔断从而改善静电的方案来说；本申请同样在非显示区212中的黑矩阵层220上设置环形的凹槽240，但是凹槽240并未贯穿黑矩阵层220，也即凹槽240为盲槽，因此未将黑矩阵层220隔断，但是凹槽240会使得对应黑矩阵层变薄，从而增大电阻，阻碍电荷传递，降低静电风险。而且，凹槽240为盲槽后，凹槽240处任然存在黑矩阵，能够起到遮光的作用，防止凹槽240处漏光。

如图3所示，是一种电阻和OD(吸光度)值随第一黑矩阵层221 厚度变化的示意图，从图中可以看出，当第一黑矩阵层221的厚度增大时，其对应的电阻逐渐减小，OD值逐渐增大，遮光效果越好；由图中的OD曲线可知，当OD值大于4时，第一黑矩阵层221具有良好的遮光效果，此时第一黑矩阵层221的厚度为0.7um，因此为了保证彩膜基板200不漏光，第一黑矩阵层221的厚度不小于0.7um；由图中的电阻曲线可知，当第一黑矩阵层221的厚度超过0.9um时，其电阻达到接近饱和的程度，当第一黑矩阵层221的厚度小于0.9um时，其电阻变化的趋势较快，减少第一黑矩阵层221厚度可以有效地增大第一黑矩阵层221的电阻，因此本申请中第一黑矩阵层221的厚度不超过0.9um，使得其电阻较大，能够有效地阻挡电荷传递，降低静电风险。综上，本申请中的第一黑矩阵层221的厚度在0.7-0.9um之间时，既能保障第一黑矩阵层221的遮光效果，又能达到较好的防静电效果，一举两得，因此本申请将凹槽240底部对应黑矩阵层220的厚度做在0.7-0.9um之间。

另外，本申请还在凹槽240中填充色阻材料，具体可以是蓝色色阻材料，由于蓝色色阻250的电阻较大，因此可以起到防静电的效果；而且蓝色色阻250只能使蓝色光透过，从而起到遮光的效果，因此，蓝色色阻250配合盲槽状的凹槽240可进一步加强凹槽240处的遮光效果。其中，蓝色色阻250的厚度大于所述凹槽240的深度，且所述凹槽240设置在框胶涂布区内，这样蓝色色阻250会突出于黑矩阵层 220，在铺设框胶400时，蓝色色阻250会有部分沉入到框胶400中，提高彩膜基板200与框胶400的接触面积，增加两者的附着效果。具体的，黑矩阵层220的厚度在1.1-1.3um之间，此时对应的OD值大于4，满足大多数的遮光效果；凹槽240的深度在0.2-0.5um之间，所述蓝色色阻250的厚度在1.7-1.9um之间，蓝色色阻250的厚度与显示区211中色阻层230的厚度相同，因此凹槽240中的蓝色色阻 250可以与显示区211中色阻层230同制程形成，减小制程步骤；且蓝色色阻250突出于凹槽240的厚度超过1um，对于一般膜层厚度而言，1um是个比较大的数值，因此即使在蓝色色阻250上沉积其它膜层，也会使得蓝色色阻250处比较突出，便于增加框胶400与彩膜基板200的附着力。

其中，蓝色色阻250可以均匀地填充在整个环形的凹槽240中，这样围成环形蓝色色阻250的顶部是平齐的，蓝色色阻250会突出于黑矩阵层220，并形成环形的封闭图案；在涂布框胶时，环形的蓝色色阻250会沉入到框胶400内，使得框胶400与蓝色色阻250的接触面积较大，有利于提高粘附效果，并提高框胶400的密封效果；在涂布配向液时，环形的蓝色色阻250还能够起到挡墙的作用，防止配向液外溢，有利于提高显示面板的显示效果。另外，蓝色色阻250还可以是间隔地设置在凹槽240中，使得环形凹槽240中形成不连续的蓝色色阻250，这样在涂布框胶400时，蓝色色阻250会沉入到框胶400 中，也有部分框胶400会沉入到相邻蓝色色阻250之间的间隙中，也能够提高框胶400和彩膜基板200的接触面积，同样增大粘附效果；而且此时凹槽形成沟槽，在涂布配向液时，同样能够起到防止配向液外溢的技术效果。

当然，还可以将蓝色色阻250替换成其它黑色绝缘材料，比如隔垫层(PS)材料、反射层材料、油墨材料或其他遮光材料等，黑色绝缘材料同样填充在凹槽中，且高度大于凹槽240的高度；相对于蓝色色阻250而言，黑色绝缘材料的绝缘效果和遮光效果更好，能够进一步提高显示面板的遮光效果和防ESD效果。黑色绝缘材料同样可以设置在框胶涂布区，与框胶对应，使得在涂布框胶时，黑色绝缘材料也能够沉入到框胶中，增大接触面积，提高框胶的附着效果。

本申请中可以只有一个凹槽240，凹槽240的宽度可以与第一黑矩阵层221的宽度相等，即将整个第一色阻层230做薄，这样能够极大地提高整个第一黑矩阵层221的电阻；凹槽240还可以做在框胶涂布区、框胶涂布区与显示区211之间、或框胶涂布区与衬底210边缘之间，此时凹槽240的宽度可以不小于20um，此时凹槽240的加工精度较高，有利于提高精准度。当凹槽240位于框胶涂布区与所述衬底的边缘之间时，凹槽240能够防止外界静电向显示区传导；当凹槽 240位于框胶涂布区与所述显示区之间时，能够防止与阵列基板中外围金属信号线重叠的黑矩阵层中产生的静电传入到显示区中。

当然，第一黑矩阵层221中的环形凹槽240还可以设置多个，如图4和图5所示，分别是一种设有多个凹槽240的彩膜基板200的平面图和截面图。凹槽240的数量可以有多个，可以都是盲槽，也可以一部分是盲槽一部分是通槽，具体不做限定；其中，至少一个凹槽 240与所述衬底210边缘的距离在0.05-0.5mm之间，可以防止外界静电向显示区211传导；或者至少一个凹槽240与显示区211的距离在0.01-0.2mm之间，防止高压金属信号线产生感应电荷、并沿BM向显示区211传导；当然还可以同时将一个凹槽240与所述衬底210边缘的距离控制在0.05-0.5mm之间，还将一个凹槽240与显示区211 的距离控制在0.01-0.2mm之间，达到双重防静电的效果；另外还可以将其中一个凹槽240设置在框胶400涂布区，在达到防静电的同时增大对框胶400的附着力；或者将所有凹槽240都设置在框胶400涂布区与显示区211之间，便于与阵列基板300上的金属走线对应，减少电荷的产生。也可以结合盲槽和通槽的设计，在框胶涂布区与衬底边缘之间的第一黑矩阵层中设置一个环形盲槽，该环形盲槽与衬底边缘的距离在0.05-0.5mm之间；然后在框胶涂布区对应的第一黑矩阵层中设计一个环形盲槽，接着在框胶涂布区与显示区之间的第一黑矩阵层中设计一个环形通槽；使得在达到上述多种效果的同时，进一步增强对ESD风险的防护效果，防止静电传入到显示区中。

如图6所示，是一种彩膜基板制作方法的流程图，作为本申请的另一实施例，还公开了上述彩膜基板的制作方法，包括步骤：

S1：在衬底上形成位于非显示区内的第一黑矩阵层；

S2：利用光罩在所述第一黑矩阵层上形成环绕显示区，且并未贯穿所述第一黑矩阵层的凹槽；

其中，对应所述凹槽的槽底位置处的第一黑矩阵层的厚度在 0.7-0.9um之间。

采用一般的光罩显影技术即可在黑矩阵上制作凹槽，光罩(mask) 的透过率越大，蚀刻的深度越大，因此通过控制凹槽处对应的光透光率，进而可以控制凹槽的深度，从而得到厚度在0.7-0.9um之间的黑矩阵。通过该方法制得的彩膜基板，同时具有防漏光和防静电的技术效果。

在S1步骤中，可同时在衬底的显示区中形成第二黑矩阵层，在 S2步骤中，同步形成第一黑矩阵层中的凹槽以及第二黑矩阵层图案；在S2步骤后，还包括步骤：

S3：在凹槽中形成蓝色色阻，并同时在第二黑矩阵层图案的镂空位置形成色组层；

S4：在第一黑矩阵层、第二黑矩阵层、色阻层上形成平坦层、公共电极层。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。

本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)显示面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换型)显示面板、VA(VerticalAlignment，垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment，多象限垂直配向型) 显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，均可适用上述方案。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。