发明内容
本发明的目的是提供一种彩膜基板及其制造方法和液晶面板,以减小采用太阳能电池供电的液晶显示器的体积和重量,便于携带。
为实现上述目的,本发明提供了一种彩膜基板,包括:
衬底基板;
彩色树脂,形成在所述衬底基板上;
太阳能电池,形成在所述衬底基板上,且形成在各所述彩色树脂之间,所述太阳能电池邻近所述衬底基板一侧的第一电极采用透明导电材料制成,所述太阳能电池背离所述衬底基板一侧的第二电极采用非透光导电材料制成,所述第二电极用于作为彩膜基板的黑矩阵;
绝缘层,覆盖在所述太阳能电池上;
公共电极,覆盖在所述绝缘层和所述彩色树脂上。
为实现上述目的,本发明还提供了一种彩膜基板的制造方法,包括:
在衬底基板上分散形成彩色树脂和太阳能电池,各所述彩色树脂分别与阵列基板的像素区对应,所述太阳能电池形成在各所述彩色树脂之间,且所述太阳能电池邻近所述衬底基板一侧的第一电极采用透明导电材料制成,所述太阳能电池背离所述衬底基板一侧的第二电极采用非透光导电材料制成,所述第二电极用于作为彩膜基板的黑矩阵;
在形成所述太阳能电池和彩色树脂的衬底基板上形成绝缘层;
在形成所述绝缘层的衬底基板上形成公共电极。
为实现上述目的,本发明还提供了另一种彩膜基板的制造方法,包括:
在衬底基板上形成太阳能电池,所述太阳能电池与阵列基板的非像素区 对应,且所述太阳能电池邻近所述衬底基板一侧的第一电极采用透明导电材料制成,所述太阳能电池背离所述衬底基板一侧的第二电极采用非透光导电材料制成,所述第二电极用于作为彩膜基板的黑矩阵;
在形成所述太阳能电池的衬底基板上形成绝缘层;
在形成绝缘层的衬底基板上分散形成彩色树脂,各所述彩色树脂形成在所述太阳能电池的间隔中;
在形成所述彩色树脂的衬底基板上形成公共电极。
为实现上述目的,本发明还提供了一种采用本发明彩膜基板的液晶面板,还包括阵列基板,所述阵列基板与所述彩膜基板对盒设置,其间填充有液晶层。
由以上技术方案可知,本发明采用将太阳能电池集成到彩膜基板中作为太阳能电池的技术手段,以太阳能电池作为黑矩阵,提高了产品的集成度,减小了液晶面板的体积和重量,更便于携带。并且,该太阳能电池不仅可以利用外界太阳光和灯光等,还可以利用液晶面板内背光源的部分光线,因此提高了光线的利用效率,能提供更多的电能。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
彩膜基板第一实施例
图1为本发明彩膜基板第一实施例的俯视结构示意图。图2为本发明彩膜基板第一实施例的侧面剖视局部结构示意图。彩膜基板作为液晶面板的重要组件之一,其主要结构包括黑矩阵和彩膜矩阵,彩膜矩阵一般可以由红、绿、蓝三基色的彩色树脂形成,分别对应阵列基板上的像素区,则当像素区透过设定灰度的光线时,可以透过彩色树脂呈现相应颜色的光线。黑矩阵形成在彩膜矩阵各彩色树脂之间,对应阵列基板上的非像素区,非像素区往往设置晶体管、扫描线等结构,因此需要由黑矩阵进行遮挡。
本实施例的彩膜基板具体包括如下结构:衬底基板101、彩色树脂102、太阳能电池109、绝缘层103和公共电极104。其中,衬底基板101为透明基板,通常可以采用玻璃基板。彩色树脂102分散形成在衬底基板101上,可以为红、绿、蓝三基色,构成彩膜矩阵,各彩色树脂102分别与阵列基板的像素区对应。太阳能电池109形成在衬底基板101上,且形成在各彩色树脂102之间,如图1所示。且如图2所示,太阳能电池109邻近衬底基板101一侧的第一电极105采用透明导电材料制成,太阳能电池109背离衬底基板101一侧的第二电极108采用非透光导电材料制成。绝缘层103覆盖在太阳能电池109上,在本实施例中,绝缘层103可以在太阳能电池109和彩色树脂102形成之后形成,因此绝缘层103也覆盖在彩色树脂102之上。公共电极104覆盖在绝缘层103和彩色树脂102上,公共电极104用于与阵列基板上的像素电极配合来为液晶层提供电场。
在本实施例中,太阳能电池109的结构具体包括第一电极105、P型半导体层106、N型半导体层107和第二电极108,P型半导体层106和N型半导体层107共同构成PN结半导体,夹设在第一电极105和第二电极108之间,P型半导体层106和N型半导体层107的上下顺序可以颠倒设置。
因为彩膜基板通常是衬底基板一侧朝向液晶面板外侧的,因此太阳能电池的第一电极采用透明导电材料制成,可以吸收外界的太阳光、灯光从而产生电 能,第一电极较佳的是可以采用铟锡氧化物(Indium Tin Oxides;以下简称:ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide;以下简称:IZO)制成,ITO是制备阵列基板上像素电极的材料,利用ITO制作太阳能电池,可以利用液晶面板制造过程中的原有原料。太阳能电池的第二电极采用非透光导电材料制成,通常可以为金属,其可以起到黑矩阵的作用,遮挡阵列基板上的晶体管等结构。
具体应用中,太阳能电池109可以呈连通网状形成在各彩色树脂102之间,彼此连接,如图1所示。在彩膜基板的侧边可以设置线路将太阳能电池109连接至液晶显示器的电源控制模组,从而为液晶显示器供电。
或者,多块太阳能电池也可以形成在各彩色树脂之间,各块太阳能电池之间以导线电气相连,则可以进一步在彩色树脂之间形成黑矩阵,黑矩阵覆盖在太阳能电池之上和填充于各太阳能电池之间,一方面起到遮挡作用,另一方面起到绝缘层的作用。
由于PN结半导体和第一电极为透明材料制成,因此,PN结半导体和第一电极的面积可以超出第二电极的面积,并不影响光线透过。
本实施例的技术方案可以把太阳能电池集成在彩膜基板上,而不需另外携带专用的太阳能电池,因此能够减小液晶显示器的体积和重量,更便于携带。在使用过程中,不仅可以利用外界太阳光、电灯的光线产生电能,还可以利用液晶显示器背光源所发射出来的部分光线,提高光线利用率。另外,在液晶显示器空闲时间,还可以利用外界太阳光、电灯的光线产生电能来储存能量。本实施例通过将太阳能电池集成在彩膜基板里面上,将太阳能电池不透光金属电极作为彩膜基板的黑矩阵,提高了液晶显示器的集成度,具有制备简单、成本低等优点。
彩膜基板第二实施例
图3为本发明彩膜基板第二实施例的侧面剖视局部结构示意图。本实施例与上述第一实施例的区别在于:绝缘层103铺垫在彩色树脂102之下,公共电极104直接覆盖在绝缘层103和彩色树脂102之上。本实施例可以先形成太阳能电池109,再形成绝缘层103,而后形成彩色树脂102。
彩色树脂为非导电材料制成,因此无需与公共电极进行绝缘,本实施例 的技术方案同样具有减小液晶显示器体积和重量,便于携带,且集成度高、成本低的优点。
一种彩膜基板的制造方法实施例
图4为本发明一种彩膜基板的制造方法实施例的流程图,图5为本发明一种彩膜基板的制造方法实施例中彩膜基板的俯视结构示意图。本实施例可以用于制作本发明彩膜基板第一实施例,具体包括如下步骤:
步骤401、在衬底基板上分散形成彩色树脂和太阳能电池,各彩色树脂分别与阵列基板的像素区对应,太阳能电池形成在各彩色树脂之间,可参见图1所示,且太阳能电池邻近衬底基板一侧的第一电极采用透明导电材料制成,例如可以为ITO或IZO,太阳能电池背离衬底基板一侧的第二电极采用非透光导电材料制成,可以为金属电极;
步骤402、在形成太阳能电池和彩色树脂的衬底基板上形成绝缘层;
步骤403、在形成绝缘层的衬底基板上形成公共电极。
在步骤401中,具体可以包括如下步骤:
步骤4011、在玻璃衬底基板上依次沉积透明导电材料、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜和金属层,具体可以通过磁控溅射方法沉积一层导电材料,该导电材料为透明的导电金属氧化物,例如ITO和IZO等,再通过等离子体化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;以下简称:PECVD)等方法沉积N型半导体薄膜,P型半导体薄膜作为PN结半导体,而后通过磁控溅射的方法沉积金属层;
步骤4012、通过掩膜曝光和刻蚀等构图工艺,在衬底基板101上形成如图5所示的连通网状的太阳能电池109作为太阳能电池;
步骤4013、在衬底基板上没有形成太阳能电池的区域形成红、绿、蓝等颜色的彩色树脂,可参见图1所示。
然后在上述太阳能电池和彩色树脂上沉积绝缘层,最后在绝缘层上沉积一层ITO公共电极,即完成彩膜基板的制作过程。
本实施例的技术方案所制备的彩膜基板可以集成太阳能电池,而不需另 外携带专用的太阳能电池,因此能够减小液晶显示器的体积和重量,更便于携带。在使用过程中,不仅可以利用外界太阳光、电灯的光线产生电能,还可以利用液晶显示器背光源所发射出来的部分光线,提高光线利用率。另外,在液晶显示器空闲时间,还可以利用外界太阳光、电灯的光线产生电能来储存能量。本实施例通过将太阳能电池集成在彩膜基板里面,将太阳能电池不透光金属电极作为彩膜基板的黑矩阵,提高了液晶显示器的集成度,最大化地节约设备和资材成本,具有制备简单、成本低等优点。
另一种彩膜基板的制造方法实施例
图6为本发明另一种彩膜基板的制造方法实施例的流程图,本实施例可以用于制作本发明彩膜基板第二实施例,具体包括如下步骤:
步骤601、在衬底基板上形成太阳能电池,太阳能电池与阵列基板的非像素区对应,且太阳能电池邻近衬底基板一侧的第一电极采用透明导电材料制成,太阳能电池背离衬底基板一侧的第二电极采用非透光导电材料制成;
步骤602、在形成太阳能电池的衬底基板上形成绝缘层;
步骤603、在形成绝缘层的衬底基板上分散形成彩色树脂,各彩色树脂形成在太阳能电池的间隔中;
步骤604、在形成彩色树脂的衬底基板上形成公共电极。
上述步骤601具体可以包括下述步骤:
步骤6011、在玻璃衬底基板上依次沉积透明导电材料、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜和金属层,具体可以首先通过磁控溅射方法沉积一层导电材料,该导电材料可以为透明导电金属氧化物,例如ITO和IZO等,再通过PECVD法沉积N型半导体薄膜和P型半导体薄膜作为PN结半导体,而后通过磁控溅射的方法沉积金属层;
步骤6012、采用掩膜曝光和刻蚀等构图工艺,在沉积金属层的衬底基板上形成如图5所示的太阳能电池。
然后在上述衬底基板上沉积绝缘层薄膜,再在上述网状的间隔区域中,即没有形成太阳能电池的区域形成红、绿、蓝等颜色的彩色树脂,最后在绝 缘层和彩色树脂上通过磁控溅射的方法沉积一层ITO公共电极,即完成了彩膜基板的制造过程。
本实施例的技术方案所制备的彩膜基板可以集成太阳能电池,因此能够减小液晶显示器的体积和重量,更便于携带。在使用过程中,可以利用外界太阳光、电灯的光线以及液晶显示器背光源所发射出来的部分光线,提高光线利用率。本实施例通过将太阳能电池集成在彩膜基板里面,将太阳能电池不透光金属电极作为彩膜基板的黑矩阵,提高了液晶显示器的集成度,最大化地节约设备和资材成本,具有制备简单、成本低等优点。
液晶面板实施例
图7为本发明液晶面板实施例的结构示意图,本实施例的液晶面板可以采用本发明彩膜基板1011的任一实施例,且还包括阵列基板1010,阵列基板1010与彩膜基板1011对盒设置,其间填充有液晶层1012。彩膜基板1011上的太阳能电池对应阵列基板1010上的非像素区设置,彩色树脂对应阵列基板1010上的像素区设置。
在具体应用中,太阳能电池可以通过线路连接液晶显示器中的电源控制模组,向液晶面板供电。
本实施例液晶面板中的彩膜基板集成了太阳能电池,因此能够减小液晶显示器的体积和重量,更便于携带。在使用过程中,可以利用外界太阳光、电灯的光线以及液晶显示器背光源所发射出来的部分光线,提高了光线利用率。本实施例通过将太阳能电池集成在彩膜基板里面,将太阳能电池不透光金属电极作为彩膜基板的黑矩阵,提高了液晶显示器的集成度,最大化地节约设备和资材成本。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。