一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置，該黑矩陣包括層疊設(shè)置于襯底上的兩層透明電極層，以及位于所述兩層透明電極層之間的電致變色層，所述電致變色層用于在所述兩層透明電極層加電時，變成黑色，在所述兩層透明電極層斷電時，變成透明。該顯示面板及顯示裝置均包括上述黑矩陣。本發(fā)明的有益效果為：通過采用可變色的黑矩陣，使得在封框時，紫外線光可以通過透明的黑矩陣直接照射到封框膠上，提高了顯示面板的封框效果。
【專利說明】一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]黑矩陣是顯示面板的重要組成部分，通過黑矩陣將顯示面板的非顯示區(qū)域遮擋住，僅留下用于顯示畫面的顯示區(qū)域。如圖1所示，圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的彩膜基板上的黑矩陣2結(jié)構(gòu)。在彩膜基板的襯底I上形成網(wǎng)格狀的黑矩陣2，目前所使用黑矩陣2均為摻入導(dǎo)電黑色碳顆粒的丙烯酸樹脂制作而成的黑矩陣2。而對于TV和Mobile產(chǎn)品為說，在封框膠固化過程中，如圖2所示，需要通過紫外線從樹脂類黑矩陣2面照射到封框膠3上，但在紫外線光從樹脂類黑矩陣2面照射時會被黑矩陣2完全遮擋住，紫外線光的能量無法到達(dá)封框膠3上，從而導(dǎo)致封框膠3無法固化，影響到封框的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置，用以提高顯示面板的封框效果。
[0004]本發(fā)明包括一種黑矩陣，該黑矩陣包括層疊設(shè)置于襯底上的兩層透明電極層，以及位于所述兩層透明電極層之間的電致變色層，所述電致變色層用于在所述兩層透明電極層加電時，變成黑色，在所述兩層透明電極層斷電時，變成透明。
[0005]在上述技術(shù)方案中，采用可變色的黑矩陣結(jié)構(gòu)，且該黑矩陣具有在斷電時為透明色，在通電時為黑色的特點(diǎn)，在顯示面板封框時，該黑矩陣斷電，為透明色，此時，紫外線光可以穿透黑矩陣直接照射在封框膠上，從而提高了顯示面板的封框效果。
[0006]優(yōu)選的，遠(yuǎn)離所述襯底的一層透明電極層和所述電致變色層均為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且所述電致變色層的網(wǎng)孔與所述遠(yuǎn)離襯底的一層透明電極層的網(wǎng)孔設(shè)置位置一一對應(yīng)。用于設(shè)置彩色濾光層。
[0007]優(yōu)選的，所述電致變色層包括層疊設(shè)置的電解質(zhì)層和電致變色薄膜。通過電解質(zhì)層中的離子在通電后進(jìn)入到電致變色薄膜中，使得電致變色薄膜變色。
[0008]優(yōu)選的，所述電解質(zhì)層為聚合物電解質(zhì)層。具有較多的游離離子。
[0009]優(yōu)選的，所述聚合物電解質(zhì)層為碳酸丙烯酸脂電解質(zhì)和高氯酸鋰電解質(zhì)。具有較多的游離離子。
[0010]優(yōu)選的，所述電致變色薄膜為有機(jī)導(dǎo)電聚合物材料制作而成。具有良好的變色特性。
[0011]優(yōu)選的，所述有機(jī)導(dǎo)電聚合物材料為聚苯胺或聚噻吩。該聚苯胺或聚噻吩具有良好的變色特性。
[0012]優(yōu)選的，靠近所述襯底的透明電極層也為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且所述靠近襯底的透明電極層的網(wǎng)孔與所述電致變色層的網(wǎng)孔的設(shè)置位置一一對應(yīng)。與電致變色層和遠(yuǎn)離襯底的透明電極層一起形成容納彩色濾光層的網(wǎng)孔?？拷r底的透明電極層也可以采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明還提供了一種黑矩陣的制作方法，該方法包括以下步驟:
[0014]在襯底上形成一層透明電極層；
[0015]在所述透明電極層上形成一層電致變色層；
[0016]在所述電致變色層上形成一層透明電極層。
[0017]優(yōu)選的，所述在所述透明電極層上形成一層電致變色層具體包括:
[0018]在所述透明電極層上形成一層電解質(zhì)層；
[0019]在所述電解質(zhì)層上形成一層電致變色薄膜；
[0020]或，在所述透明電極層上形成一層電致變色薄膜；
[0021 ] 在所述電致變色薄膜上形成一層電解質(zhì)層。
[0022]在黑矩陣變色時，通過電解質(zhì)層的電子游離到電致變色薄膜中實(shí)現(xiàn)黑矩陣的從透明變成黑色。
[0023]優(yōu)選的，通過構(gòu)圖工藝，在兩層所述透明電極層和所述電致變色層上，形成具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的黑矩陣。在刻蝕出的網(wǎng)孔內(nèi)形成彩色濾光層。
[0024]在上述技術(shù)方案中，通過上述方法在襯底上形成可變色的黑矩陣，從而提高了顯示面板封框時的封框效果。
`[0025]本發(fā)明還提供了一種顯示面板，包括陣列基板和彩膜基板，所述陣列基板或所述彩膜基板包括上述任一種黑矩陣。
[0026]在上述技術(shù)方案中，通過采用變色的黑矩陣，使得在封框時，紫外線光可以穿透黑矩陣直接照射到封框膠上，提高了顯示面板的封框效果。
[0027]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括上述任一種顯示面板。
[0028]在上述技術(shù)方案中，通過采用變色的黑矩陣，使得在封框時，紫外線光可以穿透黑矩陣直接照射到封框膠上，提高了顯示面板的封框效果進(jìn)而提高了顯示裝置的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的黑矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顯示面板在封框時的參考圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的黑矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供額另一種黑矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板在封框膠時的狀態(tài)參考圖；
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的黑矩陣在封框時的狀態(tài)參考圖；
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的黑矩陣在工作時的狀態(tài)參考圖；
[0036]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板在未工作時的狀態(tài)參考圖；
[0037]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板在工作時的狀態(tài)參考圖。
[0038]附圖標(biāo)記:
[0039]1-襯底(現(xiàn)有技術(shù))2-黑矩陣(現(xiàn)有技術(shù))3-封框膠(現(xiàn)有技術(shù))
[0040]10-襯底20-黑矩陣21-第一透明電極層
[0041]22-電致變色層 221-電致變色薄膜 222-電解質(zhì)層
[0042]23-第二透明電極層30-取向?qū)?0-液晶層[0043]50-彩色濾光層 60-陣列基板70-封框膠
[0044]80-容納彩色濾光層的空間
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了提高顯示面板的封框效果，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種黑矩陣及其制造方法、顯示面板及顯示裝置，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，黑矩陣采用電致變色的結(jié)構(gòu)，且該黑矩陣在未通電時為透明狀態(tài)，在封框時，紫外線光可以直接照射到封框膠上，提高了顯示面板的封框效果。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下以非限制性的實(shí)施例為例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0046]如圖3和圖4所示，圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種黑矩陣的結(jié)構(gòu)，圖4示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的黑矩陣的結(jié)構(gòu)。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種黑矩陣，該黑矩陣包括層疊設(shè)置于襯底10上的兩層透明電極層，以及位于兩層透明電極層之間的電致變色層22，電致變色層22用于在兩層透明電極層加電時，變成黑色，在兩層透明電極層斷電時，變成透明。
[0048]上述實(shí)施例提供的黑矩陣20中，遠(yuǎn)離所述襯底的一層透明電極層和所述電致變色層均為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且所述電致變色層22的網(wǎng)孔與所述遠(yuǎn)離襯底的一層透明電極層的網(wǎng)孔設(shè)置位置一一對應(yīng)。在顯示面板制作時，一個網(wǎng)孔對應(yīng)一個子像素的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)理解的是本實(shí)施例提供的網(wǎng)孔是矩形，但不限于此，實(shí)際的陣列或彩膜基板中不一定完全是矩形形狀，因?yàn)楹诰仃?0除了遮擋柵線和數(shù)據(jù)線之外還需要遮擋TFT結(jié)構(gòu)。而且子像素的形狀也可以多變，所以黑矩陣20的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的形狀是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況選擇不同的形狀。
[0049]上述實(shí)施例提供的彩膜基板的工作原理為:
[0050]如圖5所示，圖5示`出了顯示面板在封框時的狀態(tài)，以彩膜基板為例時，封框具體指的是彩膜基板和陣列基板的對盒工藝。這時，一般封框膠只涂覆在每個陣列基板的周邊區(qū)域。進(jìn)行固化時，紫外線光從彩膜基板一側(cè)垂直入射。此時，黑矩陣20為透明色，紫外線光透過位于彩膜基板邊緣的黑矩陣20直接照射到封框膠70上，封框膠70在足夠的紫外線光照射下能夠充分凝固，從而提高了顯示面板的封框效果，這里的黑矩陣20只示出了顯示面板周邊區(qū)域的黑矩陣20。
[0051]一并參考圖6和圖7，圖6和圖7示出了黑矩陣20在不同時刻的工作狀態(tài)。如圖6所示，其中的黑矩陣20由兩部分組成，一部分為兩層層疊設(shè)置的透明電極層，其中，直接貼附在襯底10上的一層透明電極層為第一透明電極層23，遠(yuǎn)離襯底10的一層透明電極層為第二透明電極層21 ;另一部分為設(shè)置在第一透明電極層23和第二透明電極層21之間的電致變色層22，一并參考圖4，該電致變色層22包括層疊設(shè)置的電解質(zhì)層222和電致變色薄膜221，且電致變色薄膜221和電解質(zhì)層222的設(shè)置位置不受限定，既可以采用如圖3和圖4所示的電解質(zhì)層222貼附在第一透明電極層23上，電致變色薄膜221設(shè)置在電解質(zhì)層222上方，也可以將電解質(zhì)層222和電致變色薄膜221的設(shè)置位置互換，此時，如圖6和圖7所示的加電方式，第一透明電極層23和第二透明電極層21的通電方式也應(yīng)相應(yīng)改變。但無論采用哪種方式，其工作原理均為:
[0052]如圖6所示，在第一透明電極層23和第二透明電極層21的兩端不施加電壓，此時，電致變色層22的顏色為透明。如圖7所示，在第一透明電極層23和第二透明電極層21上施加電壓，此時，第一透明電極層23、電解質(zhì)層222、電致變色薄膜221和第二透明電極層21形成一個回路，電解質(zhì)層222中的電離子游離到電致變色薄膜221中，使得電致變色薄膜221變成黑色，進(jìn)而黑矩陣20能夠遮擋住顯示面板上的非顯示區(qū)域。在顯示面板工作時，對第一透明電極層23和第二透明電極層21進(jìn)行通電，從而使得顯示面板上的黑矩陣20能夠正常工作。在圖5所示的顯示面板封框時，黑矩陣20中的電致變色層22為圖6所示的透明顏色，紫外線光可以照透透明的電致變色層22后直接照射到封框膠70上，從而使得封框膠70能夠變牢固，提高了封框膠70的封框效果。
[0053]其中的電解質(zhì)層222為聚合物電解質(zhì)層，該聚合物電解質(zhì)主要有聚2-丙烯酸胺-2-甲基丙碳酸、聚環(huán)氧乙烷、高氯酸鋰、碳酸丙烯酸脂電解質(zhì)等，含有大量的離子，在通電后離子可以快速的游離，較佳的，本實(shí)施例中采用的聚合物電解質(zhì)為碳酸丙烯酸脂電解質(zhì)和高氯酸鋰材料制作而成，具有良好的導(dǎo)電效果。
[0054]其中的電致變色薄膜221為有機(jī)導(dǎo)電聚合物材料制作而成，有機(jī)電致變色材料主要有聚噻吩類及其衍生物、紫羅精類化合物等，如:氟化鎂、四氟化鋰、聚苯胺、聚噻吩等，較佳的，本實(shí)施例中所用的有機(jī)導(dǎo)電聚合物為聚苯胺或聚噻吩，該有機(jī)電致變色材料在斷電時為透明色，在通電后，碳酸丙烯酸酯凝膠狀電解質(zhì)和高氯酸鋰制作的凝膠狀的電解質(zhì)層222中的離子游離到聚苯胺或聚噻吩材料制作的電致變色薄膜221中使得電致變色薄膜221變成黑色，使得顯示面板能夠正常的顯示。
[0055]一并參考圖3和圖4，圖3和圖4示出了不同的黑矩陣20的結(jié)構(gòu)，在彩膜基板的制作過程中，黑矩陣20為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，彩色濾光片設(shè)置在黑矩陣20的網(wǎng)格內(nèi)，因此，在發(fā)明實(shí)施例中的黑矩陣20也具備網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，但其具體的設(shè)置形式可以采用不同的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0056]繼續(xù)參考圖3和圖4，具體的，如圖3所示，圖3示出了一種黑矩陣20的結(jié)構(gòu)形式，此時，黑矩陣20中的第一透明電極層23、第二透明電極層21和電致變色層22均為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且第一透明電極層23、第二透明電極層21和電致變色層22的網(wǎng)孔的設(shè)置位置一一對應(yīng)，從而使各層的網(wǎng)孔層疊形成容納彩色濾光層的空間80。如圖4所示，圖4示出了另一種黑矩陣20的結(jié)構(gòu)形式，此時，黑矩陣20中的第一透明電極層23僅是一層直接形成的一層平面結(jié)構(gòu)，上面沒有設(shè)置網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，第二透明電極層21和電致變色層22均為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且兩層的網(wǎng)孔的設(shè)置位置一一對應(yīng)，層疊設(shè)置的網(wǎng)孔形成容納彩色濾光層的空間80，此時，彩色濾光層設(shè)置在第二透明電極層21和電致變色層22的網(wǎng)孔內(nèi)。通過上述描述可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中的黑矩陣20的結(jié)構(gòu)可以采用不同的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)當(dāng)理解的是本實(shí)施例不僅限于上述具體舉例描述的黑矩陣20結(jié)構(gòu)，其他任何形式能在黑矩陣20上形成容納彩色濾光層的空間80的結(jié)構(gòu)都可以應(yīng)用在本實(shí)施例中。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種黑矩陣的制作方法，該方法中的第一透明電極層為靠近襯底的一層透明電極層，第二電極層為遠(yuǎn)離襯底的一層透明電極層，該方法包括以下步驟:
[0058]在襯底上形成一層第一透明電極層；
[0059]在所述第一透明電極層上形成一層電致變色層；
[0060]具體的，在所述第一透明電極層上形成一層電解質(zhì)層；在所述電解質(zhì)層上形成一層電致變色薄膜；或，
[0061]在所述第一透明電極層上形成一層電致變色薄膜；在所述電致變色薄膜上形成一層電解質(zhì)層。
[0062]在所述電致變色層上形成一層第二透明電極層。
[0063]通過構(gòu)圖工藝，在兩層所述透明電極層和所述電致變色層上，形成具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的黑矩陣。其中，構(gòu)圖工藝通常包括光刻膠涂敷、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等步驟。
[0064]在上述技術(shù)方案中，通過上述方法在襯底上形成可變色的黑矩陣，從而提高了顯示面板封框時的封框效果。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示面板，該顯示面板包括陣列基板或彩膜基板，其中，所述彩膜基板和陣列基板包括上述任一種黑矩陣。即黑矩陣既可以設(shè)置在彩膜基板上，也可以設(shè)置在陣列基板上。優(yōu)選地，本發(fā)明提供的實(shí)施例中黑矩陣設(shè)置于彩膜基板上。一并參考圖8和圖9，圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板在未工作時的狀態(tài)參考圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板在工作時的狀態(tài)參考圖。此時，本實(shí)施例提供的顯示面板包括:彩膜基板10、與彩膜基板10對盒的陣列基板60、分別設(shè)置在彩膜基板和陣列基板60相對的一側(cè)的取向?qū)?0、設(shè)置在兩層取向?qū)?0之間的液晶層40，在黑矩陣20的網(wǎng)孔內(nèi)設(shè)置有彩色濾光層50。一并參考圖6、圖7、圖8和圖9，在顯示面板封框時，第一透明電極層23和第二透明電極層21斷電，此時，黑矩陣20的顏色為圖4和圖6所示的透明色，紫外線光可以穿透位于顯示面板邊緣的透明的黑矩陣20后直接照射到封框膠70上，提高了封框膠70的封框效果。如圖9所示，當(dāng)顯示面板開始工作時，第一透明電極層23和第二透明電極層21開始通電，使得黑矩陣20變成黑色，能夠有效的遮擋顯示面板的非顯示區(qū)域。
[0066]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括上述任一種彩膜基板。在顯示面板封框時，黑矩陣20為透明色，此時，紫外線光可以穿透黑矩陣20直接照射到封框膠70上，提高了顯示面板的封框效果，進(jìn)而提高了整個顯示裝置的質(zhì)量。
[0067]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種黑矩陣，其特征在于，包括層疊設(shè)置于襯底上的兩層透明電極層，以及位于所述兩層透明電極層之間的電致變色層，所述電致變色層用于在所述兩層透明電極層加電時，變成黑色，在所述兩層透明電極層斷電時，變成透明。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，遠(yuǎn)離所述襯底的一層透明電極層和所述電致變色層均為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且所述電致變色層的網(wǎng)孔與所述遠(yuǎn)離襯底的一層透明電極層的網(wǎng)孔設(shè)置位置一一對應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的黑矩陣，其特征在于，所述電致變色層包括層疊設(shè)置的電解質(zhì)層和電致變色薄膜。
4.如權(quán)利要求3所述的黑矩陣，其特征在于，所述電解質(zhì)層為聚合物電解質(zhì)層。
5.如權(quán)利要求4所述的黑矩陣，其特征在于，所述聚合物電解質(zhì)層為碳酸丙烯酸脂電解質(zhì)和高氯酸鋰電解質(zhì)。
6.如權(quán)利要求3所述的黑矩陣，其特征在于，所述電致變色薄膜為有機(jī)導(dǎo)電聚合物材料制作而成。
7.如權(quán)利要求6所述的黑矩陣，其特征在于，所述有機(jī)導(dǎo)電聚合物材料為聚苯胺或聚噻吩。
8.如權(quán)利要求1~7任一項所述的黑矩陣，其特征在于，靠近所述襯底的透明電極層也為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且所述靠近襯底的透明電極層的網(wǎng)孔與所述電致變色層的網(wǎng)孔的設(shè)置位置--對應(yīng)。
9.一種黑矩陣的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 在襯底上形成一層透明電極層； 在所述透明電極層上形成一層電致變色層； 在所述電致變色層上形成一層透明電極層。
10.如權(quán)利要求9所述的黑矩陣的制作方法，其特征在于，所述在所述透明電極層上形成一層電致變色層具體包括: 在所述透明電極層上形成一層電解質(zhì)層； 在所述電解質(zhì)層上形成一層電致變色薄膜； 或，在所述透明電極層上形成一層電致變色薄膜； 在所述電致變色薄膜上形成一層電解質(zhì)層。
11.如權(quán)利要求10所述的黑矩陣的制作方法，其特征在于，還包括: 通過構(gòu)圖工藝，在兩層所述透明電極層和所述電致變色層上，形成具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的黑矩陣。
12.—種顯示面板，其特征在于，包括陣列基板和彩膜基板，所述陣列基板或所述彩膜基板包括如權(quán)利要求1~8任一項所述的黑矩陣。
13.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求12所述的顯示面板。
【文檔編號】G02F1/153GK103760730SQ201410008527
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】陳娟 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司