CN103472611A - 一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，用以分散液晶显示面板内残留的电荷，消除液晶显示面板因电荷累积造成的图像出现残像的现象。本发明提供的液晶显示面板包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板，以及位于所述彩膜基板和阵列基板之间的液晶层；还包括，分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。

Description

一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置。

背景技术

液晶显示技术迅速发展，并成为目前工业界的新星和经济发展的亮点。在液晶显示蓬勃发展的同时，宽视角、高画质和较快的响应速度等成为显示装置件的迫切要求。目前，超维场转换技术（Advanced Super Dimension Switch，ADS）型、及平面内开关（In-Plane Switching，IPS）型，或垂直对准平面内开关（Vertical Aligment-In-Plane Switching，VA-IPS）型液晶显示等技术，具有宽视角、高画质与较快的响应速度等特性，非常适合应用于各种动态影像用液晶显示领域。上述宽视角液晶显示面板中的阵列基板和彩膜基板至少之一上存在电荷积累，导致液晶显示面板存在残像的问题，液晶显示面板的残像问题会严重影响显示质量。

例如，针对IPS、ADS等显示模式来说，阵列基板上的栅极扫描线工作时会有电压，由于彩膜基板上的黑矩阵层（BM层）主要成分为炭黑，BM层很容易产生感应电荷，与此同时，彩膜基板上的彩色树脂层会感应出相反电性的电荷，彩膜基板上的感应电荷与阵列基板上的导电层或电荷之间形成垂直电场。垂直电场不但不利于IPS、ADS等显示模式实现图像显示，还会使彩膜基板上的取向膜材料内部的带电粒子析出，进一步加剧了电荷在取向层上的累积。

现有技术一般采用在彩膜基板和阵列基板之间的液晶层内掺杂纳米导电粒子的方式解决因取向层上电荷的累积导致残像的问题，但是该方案具有以下缺陷：单纯的掺杂纳米导电粒子极易产生纳米导电粒子团聚的现象，且团聚后的纳米导电粒子很难分开，导致液晶显示面板内的纳米导电粒子分布不均匀，无法从根本上解决BM上各处电极化的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，用以分散液晶显示面板内残留的电荷，消除液晶显示面板因电荷累积造成的图像出现残像的现象。

本发明提供的液晶显示面板包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板，以及位于所述彩膜基板和阵列基板之间的液晶层；还包括，分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。

较佳地，所述附着体的形状为球状或椭球状，直径为0.5～3μm。

较佳地，所述附着体为玻璃微珠。

较佳地，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，且具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。

较佳地，所述纳米导电粒子为纳米二氧化钛、纳米氧化锌，或纳米氧化铝。

本发明提供的一种液晶显示面板的制作方法，包括彩膜基板的制作过程、阵列基板的制作过程，分别在所述彩膜基板和阵列基板上形成取向膜的过程，还包括在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程；以及彩膜基板和阵列基板对盒的过程；

其中，在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程具体为：

将至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照预设比例混合均匀形成混合物，将所述混合物喷洒在所述阵列基板上设置的取向膜表面。

较佳地，将所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照1：9～1：1的比例混合均匀形成混合物。

较佳地，所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体通过如下方法制作：

将纳米导电粒子溶于乙醇使得团聚的纳米导电粒子分散开；

将玻璃微珠作为附着体浸泡于所述纳米导电粒子与乙醇的混合液中，使得玻璃微珠的外表面附着纳米导电粒子；

在80℃的水浴环境中抽真空使得乙醇彻底挥发，得到表面附着有纳米导电粒子的玻璃微珠。

较佳地，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，且具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。

本发明实施例提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板。

本发明实施例提供的液晶显示面板，包括分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。纳米导电粒子可以吸附彩膜基板或阵列基板上取向层上残留的电荷，消除彩膜基板和阵列基板上设置的取向层上的残留电荷，同时，纳米导电粒子附着在附着体上，位于不同附着体上的纳米导电粒子不容易团聚，避免了液晶显示面板中纳米导电粒子局部团聚引起无法完全消除残像的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的液晶显示面板截面示意图；

图2为本发明实施例提供的外表面、壳体内以及孔洞内附着有纳米导电粒子的空心玻璃微珠结构示意图；

图3为本发明实施例提供的ADS模式的液晶显示面板对应的电场分布示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种液晶显示面板及其制作方法、显示装置，用以分散液晶显示面板内残留的电荷，消除液晶显示面板因电荷累积造成的显示画面出现残像的现象。

本发明实施例提供的液晶显示面板，包括分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。纳米导电粒子可以吸附彩膜基板或阵列基板上取向层上残留的电荷，消除彩膜基板和阵列基板上设置的取向层上的残留电荷，同时，纳米导电粒子附着在附着体上，位于不同附着体上的纳米导电粒子不容易团聚，避免了液晶显示面板中纳米导电粒子局部团聚引起无法完全消除残像的问题。

需要说明的是，本发明实施例所有附图中涉及的结构仅用于解释本发明，并不用于限制本发明，附图中的各功能膜层之间的相对位置和相对厚度并不代表真实厚度。

以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。

参见图1，为本发明实施例提供的液晶显示面板的截面图，包括：

第一基板1和第二基板2，以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层（图1中未体现液晶层）；

第一基板1靠近液晶层的一侧设置有TFT像素阵列（图1中仅示出TFT11），作为阵列基板；

第二基板2靠近液晶层的一侧设置有黑矩阵21和彩色树脂层22，作为彩膜基板；

还包括：

位于第一基板1上靠近液晶层一侧的第一取向膜13；

位于黑矩阵21和彩色树脂层22上靠近液晶层的一侧的第二取向膜23；

分布于第一基板1和第二基板2之间的隔垫物3和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体4。

参见图1，液晶显示面板在实现图像显示过程中，阵列基板上的栅极扫描线上施加有一定电压，与栅极扫描线对应的黑矩阵21会不可避免地感应产生正电荷，与黑矩阵21相邻的彩色树脂层22会感应产生负电荷，相应地，与彩色树脂层22对应区域的第二取向膜23上会感应产生正电荷，与彩色树脂层22对应的第一取向膜13上会感应产生负电荷。本发明实施例提供的液晶显示面板中包括至少在表面附着有纳米导电粒子的若干附着体4，首先由于纳米导电粒子附着于附着体4上，一般不会轻易脱落；此外，由于附着体4的尺寸在微米量级，纳米导电粒子的尺寸在纳米量级，附着体4上附着大量纳米导电粒子，即使有部分纳米导电粒子脱落，也是极少数的。因此，大量或者全部的纳米导电粒子附着于体积较大的附着体4上，附着于不同附着体4上的纳米导电粒子由于分别附着于各自的附着体上，不容易接触，更不容易发生团聚的现象，附着体4均匀分布在液晶层内，液晶层内的纳米导电粒子也均匀分布在液晶显示面板的整个显示区域（即AA区域）。靠近第一取向膜13表面的附着体4和靠近第二取向膜23表面的附着体4上附着纳米导电粒子由于正负极性的不平衡性具有吸附正电荷或负电荷的能力，靠近第一取向膜13表面的附着体4和靠近第二取向膜23表面的附着体4分别吸引第一取向膜13和第二取向膜23上的正电荷和负电荷，使得第一取向膜13和第二取向膜23上的电荷向表面附着有纳米导电粒子的附着体4移动，消除第一取向膜和第二取向膜上累积的所有电荷对液晶分子偏转的影响，从而达到消除因电荷累积导致残像的问题。

较佳地，所述表面附着有纳米导电粒子的附着体的直径为0.5～3μm，由于纳米导电粒子的直径在纳米量级，直径为0.5～3μm的表面附着有纳米导电粒子的附着体对取向膜的取向无影响。

所述附着体的形状可以为球状、椭球状或其他形状等，直径为0.5～3μm。。

较佳地，本发明实施例提供的附着体为球状。

较佳地，本发明实施例提供的附着体为玻璃微珠。

以下简单说明本发明实施例提供的玻璃微珠。

玻璃微珠是一种多功能材料，主要成分为氧化铝（Al₂O₃）和/或氧化硅（SiO₂）等。具有质轻，化学性质稳定等优点。在其表面包裹一层导电膜层，可以得到导电性好、成本低且密度小的复合导电材料。本发明实施例提供一种表面形成有一层纳米导电粒子的玻璃微珠。

本发明实施例提供的表面附着有纳米导电粒子的玻璃微珠可以为实心或空心玻璃微珠。当玻璃微珠为空心玻璃微珠时，空心玻璃微珠还具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。进一步提高了纳米导电粒子与附着体的附着力，避免纳米导电粒子与附着体分离而发生团聚的现象。

参见图2，空心球状附着体40放大结构示意图，以及附着于附着体40表面的纳米导电粒子41。附着于附着体40表面的纳米导电粒子41的厚度几乎一致。空心球状附着体40内的空心为球状，空心球状附着体40还具有多个与大气相通的孔洞，所述空心球状附着体40的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子41。图2中未体现孔洞。

较佳地，所述纳米导电粒子为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝等。

较佳地，所述液晶显示面板为液晶层内形成横向电场或多维电场的液晶显示面板，例如，IPS模式的液晶显示面板对应液晶层内形成横向电场，ADS模式的液晶显示面板对应液晶层内形成多维电场。液晶分子在横向电场或多维电场的作用下偏转，以实现宽视角图像显示。

较佳地，所述阵列基板具体包括呈矩阵排列的像素电极和与各像素电极位于不同层且相对设置的公共电极，即实现ADS模式的液晶显示面板。

较佳地，所述阵列基板具体包括呈矩阵排列的像素电极，与所述像素电极同层设置的公共电极，即实现IPS模式的液晶显示面板。

参见图3为ADS模式的液晶显示面板对应的电场分布示意图，本发明实施例提供的液晶显示面板，附着体4表面和壳体内部附着有纳米导电粒子，纳米导电粒子对其周围的正电荷具有吸引作用（或排斥作用），对其周围的负电荷具有排斥作用（或吸引作用），使得附着体周围的正电荷和负电荷在纳米导电粒子的作用下，形成横向的微电场（如图3中带箭头的直线代表微电场的电场分布，带箭头的曲线代表ADS模式液晶显示面板的横向电场分布），该微电场不但可以增加ADS或IPS模式的液晶显示面板的横向电场，还可以屏蔽阵列基板上扫描线对BM材料的电极化，避免了第二取向膜上电荷的析出，根本上改善了电荷引起的残像问题。

另外，直径为0.5～3μm的所述附着体可以加速液晶层内电荷的移动，形成水平方向的微电场。

以下具体说明本发明实施例提供的液晶显示面板的制作方法，主要包括以下步骤：

包括彩膜基板的制作过程、阵列基板的制作过程，分别在所述彩膜基板和阵列基板上形成取向膜的过程，还包括在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程；以及彩膜基板和阵列基板对盒的过程；

其中，在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程具体为：

将至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照预设比例混合均匀形成混合物，将所述混合物喷洒在所述阵列基板上设置的取向膜表面。

较佳地，将所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照1：9～1：1的比例混合均匀形成混合物。

较佳地，所述隔垫物为球状隔垫物或柱状隔垫物等。

所述附着体可以为任何用于附着纳米导电离子的球状物或椭球状物等，附着体至少需满足以下条件：尺寸在微米量级、体积较轻、透明树脂、附着纳米导电颗粒的性能较好等。一般较常用的微米量级的附着体为玻璃微珠，当然不限于为玻璃微珠。

以下将以附着体为玻璃微珠为例说明附着有纳米导电粒子的附着体的制作过程。

较佳地，所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体通过如下方法制作：

将纳米导电粒子溶于乙醇使得团聚的纳米导电粒子分散开；

将玻璃微珠作为附着体浸泡于所述纳米导电粒子与乙醇的混合液中，使得玻璃微珠的外表面附着纳米导电粒子；

在80℃的水浴环境中抽真空使得乙醇彻底挥发，得到表面附着有纳米导电粒子的玻璃微珠。

较佳地，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，且具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。

以下具体说明本发明实施例提供的液晶显示面板的制作方法。

步骤一：制作彩膜基板和阵列基板的过程，该过程与现有制作彩膜基板和阵列基板的制作工艺流程类似，这里不再赘述。

步骤二：分别在彩膜基板和阵列基板上制作第二取向膜和第一取向膜。该过程与现有制作取向膜的制作工艺流程类似，这里不再赘述。

步骤三：在阵列基板上设置的取向膜（即第一取向膜）表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体的过程。

步骤四：在阵列基板上滴注液晶形成液晶层，然后将彩膜基板和阵列基板对盒。

以下将具体说明步骤三形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体的过程。

在所述阵列基板上形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体之前还包括：制作至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体的过程。

以附着体为玻璃微珠为例说明，制作表面附着有纳米导电粒子的附着体的方法可以采用浸泡、电镀法、电泳镀膜法、化学镀膜法等。

由于玻璃微珠的外表面不是绝对光滑，其外表面较粗糙，玻璃微珠的尺度在微米量级，纳米导电粒子在纳米量级，纳米导电粒子相对于玻璃微珠而言其体积非常小，通过浸泡法可以在玻璃微珠的外表面、壳体和孔洞内形成纳米导电粒子。

同理，通过电镀法、电泳镀膜法、化学镀膜法等途径也可以实现外表面附着有一层完整致密的纳米导电粒子的玻璃微珠。

以下介绍一种通过浸泡法实现外表面和壳体内附着有纳米导电粒子的空心玻璃微珠的过程，且以隔垫物为球状隔垫物为例说明。

1、将纳米导电粒子溶于乙醇使得团聚的纳米导电粒子分散开，例如将二氧化钛（TiO₂）纳米导电粒子溶于无水乙醇，使得TiO₂充分分散开来，纳米导电粒子与无水乙醇形成混合液。纳米导电粒子的尺度在纳米量级，彼此之间很容易团聚，纳米导电粒子可以溶于无水乙醇，彼此之间可以很容易分散开。

2、将具有多个与大气相通的孔洞的空心玻璃微珠浸泡于所述纳米导电粒子与无水乙醇的混合液中，由于空心玻璃微珠表面在微观状态下表面是粗糙的，且玻璃微珠上具有孔洞，纳米粒子初步附着在空心玻璃微珠的外表面、壳体内以及孔洞内。

3、将步骤2中的浸泡液置于80℃的水浴环境中抽真空使得乙醇彻底挥发，使得纳米粒子更加紧密地附着在空心玻璃微珠的外表面、壳体内以及孔洞内。采用微米筛筛选剩余直径为0.5～3μm的空心玻璃微珠，该空心玻璃微珠的外表面、壳体内以及孔洞内附着有纳米导电粒子。

将所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与球状隔垫物按照预设比例混合均匀形成混合物，将所述混合物喷洒在所述阵列基板上设置的取向膜表面，具体为：

将所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与球状隔垫物按照1：9～1：1的比例混合均匀形成混合物。超声波震荡搅拌均匀，将均匀混合颗粒均匀喷洒于TFT基板上，热烘储存。

在阵列基板上滴注液晶，然后将彩膜基板和阵列基板对盒具体为：采用滴注ODF（One Drop Fill）方式在阵列基板上滴注液晶，准备彩膜基板，涂覆封框胶（Seal胶），阵列基板和彩膜基板对盒形成液晶盒，切割并且制作模组后，即可制备一种轻残像或无残像的显示液晶显示面板。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的液晶显示面板。该显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机等显示装置。

本发明实施例提供的显示装置适用于ADS-LCD、IPS-LCD，或VA-IPS-LCD领域等。

本发明实施例提供的液晶显示面板，包括分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。纳米导电粒子可以吸附彩膜基板或阵列基板上取向层上残留的电荷，消除彩膜基板和阵列基板上设置的取向层上的残留电荷，同时，纳米导电粒子附着在附着体上，位于不同附着体上的纳米导电粒子不容易团聚，避免了液晶显示面板中纳米导电粒子局部团聚引起无法完全消除残像的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板，以及位于所述彩膜基板和阵列基板之间的液晶层；还包括，分布于彩膜基板和阵列基板之间的至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述附着体的形状为球状或椭球状，直径为0.5～3μm。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述附着体为玻璃微珠。

4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，且具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。

5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述纳米导电粒子为纳米二氧化钛、纳米氧化锌，或纳米氧化铝。

6.一种液晶显示面板的制作方法，包括彩膜基板的制作过程、阵列基板的制作过程，分别在所述彩膜基板和阵列基板上形成取向膜的过程，其特征在于，还包括在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程；以及彩膜基板和阵列基板对盒的过程；

其中，在阵列基板上设置的取向膜表面形成隔垫物和至少外表面附着有纳米导电粒子的若干附着体的过程具体为：

将至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照预设比例混合均匀形成混合物，将所述混合物喷洒在所述阵列基板上设置的取向膜表面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体与隔垫物按照1：9～1：1的比例混合均匀形成混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少外表面附着有纳米导电粒子的附着体通过如下方法制作：

将纳米导电粒子溶于乙醇使得团聚的纳米导电粒子分散开；

将玻璃微珠作为附着体浸泡于所述纳米导电粒子与乙醇的混合液中，使得玻璃微珠的外表面附着纳米导电粒子；

在80℃的水浴环境中抽真空使得乙醇彻底挥发，得到外表面附着有纳米导电粒子的玻璃微珠。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠，且具有多个与大气相通的孔洞，所述玻璃微珠的壳体内及孔洞内也附着有纳米导电粒子。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一权项所述的液晶显示面板。

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