CN104503131B - 彩膜基板及显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示技术领域，公开了一种彩膜基板及显示器件。对于以横向电场为驱动电场的显示器件，当彩膜基板的黑矩阵具有位于非显示区域的部分时，设置黑矩阵包括待连接部，并通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压，保证暗态显示时黑矩阵与像素电极的压差，或黑矩阵与公共电极的压差较小，不足以驱动液晶分子发生偏转，从而克服了暗态显示时的发绿不良现象，提升了产品的良率和显示品质。

Description

彩膜基板及显示器件
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种彩膜基板及显示器件。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本相对较低等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。液晶面板是液晶显示器的重要部件，结合图1和图2所示，其包括对盒设置的彩膜基板1和阵列基板2，并通过封框胶4＇在彩膜基板1和阵列基板2之间形成密封空间，用于填充液晶。其中，彩膜基板上形成有黑矩阵3，用于在显示区域100限定多个子像素区，在子像素区形成有透射特定颜色光线的滤光层(如：红色滤光层31、绿色滤光层32、蓝色滤光层33、白色滤光层34)，用于实现彩色显示。在黑矩阵3和滤光层上覆盖有平坦层20。黑矩阵3的设置能够防止漏光和相邻子像素区发生颜色串扰。
现有技术中，黑矩阵的分布包括齐边设计和非齐边设计两种。对于非齐边设计，黑矩阵距离彩膜基板的边缘为0.2～0.4um，这种设计存在暗态周边漏光不良的问题，尤其是在靠近边缘位置有大量平行金属走线的密集区域，这种问题更加严重。而对于齐边设计，黑矩阵与彩膜基板的边缘齐平，不存在暗态周边漏光的不良问题。
对于以横向电场驱动液晶分子偏转的TFT-LCD，公共电极和像素电极均制作在阵列基板上。传统黑矩阵材料的电阻值约为106～107Ω，并非完全绝缘体，平坦层材料的电阻一般大的多，约为1015～1016Ω。大尺寸TFT-LCD的公共电压以及像素电压一般较高，由于电容器效应，在黑矩阵上会感应产生一定的电荷，即存在一定的感应电压。经测试黑矩阵有+5～+7V的感应电压，与暗态像素电压或公共电极电压(Vcom约+8V)接近。但是，对于齐边设计的黑矩阵，其容易接地或接触到其他低电压时，电荷导出，感应电压下降，其与暗态像素电压或公共电极电压差增大，造成液晶偏转，像素发亮，由于绿色像素发亮明显，因此会出现暗态发绿现象，严重影响产品的品质。
发明内容
本发明提供一种彩膜基板，用以解决黑矩阵为非完全绝缘体，当黑矩阵具有位于非显示区域的部分时，会出现暗态发绿不良的问题。
本发明还提供一种显示器件，采用上述的彩膜基板，用以提高产品的品质。
为解决上述技术问题，本发明提供一种彩膜基板，包括显示区域和位于显示区域外围的非显示区域，所述彩膜基板包括：
黑矩阵，用于在显示区域限定多个子像素区；
透射特定颜色光线的滤光层，位于所述子像素区内；
覆盖所述黑矩阵和滤光层的平坦层，其中，所述黑矩阵具有位于非显示区域的部分；
所述黑矩阵包括待连接部，通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压。
如上所述的彩膜基板，优选的是，所述黑矩阵覆盖整个非显示区域。
如上所述的彩膜基板，优选的是，所述黑矩阵的外缘对应预设位置的区域被去除。
如上所述的彩膜基板，优选的是，所述黑矩阵的待连接部所在区域的平坦层被去除。
如上所述的彩膜基板，优选的是，所述非显示区域包括密封区域；
所述黑矩阵的待连接部位于所述密封区域。
如上所述的彩膜基板，优选的是，所述平坦层仅位于显示区域。
本发明实施例中还提供一种显示器件，包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板，所述阵列基板包括公共电极和像素电极，所述彩膜基板采用如上所述的彩膜基板；
所述阵列基板通过黑矩阵的待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压。
如上所述的显示器件，优选的是，所述预设的电压为暗态显示时像素电极上施加的电压或所述公共电极上施加的电压。
如上所述的显示器件，优选的是，所述彩膜基板和阵列基板包括位置对应的密封区域，所述密封区域设置有封框胶，用于在彩膜基板和阵列基板之间形成密封空间；
所述黑矩阵的待连接部位于所述密封区域，位于所述黑矩阵的待连接部所在区域的平坦层被去除，所述封框胶与所述待连接部接触设置；
所述封框胶包括导电金球，所述阵列基板通过所述封框胶和所述黑矩阵的待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压。
如上所述的显示器件，优选的是，所述阵列基板为薄膜晶体管阵列基板；
所述阵列基板包括多个导电层，以及位于导电层之间的绝缘层；
所述导电层包括栅金属层、源漏金属层和第一透明导电层，所述第一透明导电层位于阵列基板的最外层；
所述阵列基板还包括信号线，用于传输所述预设的电压，所述封框胶与所述信号线电性连接；
所述信号线包括栅金属层或源漏金属层中的至少一个。
如上所述的显示器件，优选的是，所述封框胶通过位于绝缘层中的过孔和填充在所述绝缘层过孔中的第一透明导电层与所述信号线电性连接。
如上所述的显示器件，优选的是，所述黑矩阵覆盖整个非显示区域；
所述显示器件还包括防静电结构，所述阵列基板包括不与所述彩膜基板正对的周边区域；
所述防静电结构包括：
设置在与所述黑矩阵相对的所述彩膜基板表面的第二透明导电层；
设置在所述阵列基板的周边区域的连接结构；
所述连接结构与所述第二透明导电层连接，用于导出所述第二透明导电层上累积的静电；
所述黑矩阵的外缘对应预设位置的区域被去除具体为：
所述黑矩阵的外缘与所述连接结构位置对应的区域被去除。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，对于以横向电场为驱动电场的显示器件，当彩膜基板的黑矩阵具有位于非显示区域的部分时，设置黑矩阵包括待连接部，并通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压，保证暗态显示时黑矩阵与像素电极的压差，或黑矩阵与公共电极的压差较小，不足以驱动液晶分子发生偏转，从而克服了暗态显示时的发绿不良现象，提升了产品的良率和显示品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1表示现有技术中液晶面板的俯视图；
图2表示图1沿B-B的剖视图；
图3表示本发明实施例中液晶面板的俯视图；
图4表示图3沿A-A的剖视图。
具体实施方式
对于以横向电场为驱动电场的液晶显示器件(为液晶面板或显示装置)，像素电极和公共电极均位于阵列基板上，其中，像素电极或公共电极为位于阵列基板最外层的狭缝电极。由于彩膜基板的黑矩阵为非完全绝缘体，在电容器效应作用下，黑矩阵能够感应所述狭缝电极上的电压，积累一定的电荷。具体的，当像素电极位于阵列基板的最外层时，黑矩阵能够感应像素电极上的电压；当公共电极位于阵列基板的最外层时，黑矩阵能够感应公共电极上的电压。
当黑矩阵的部分位于非显示区域时，容易接地或接触到其他低电压，电荷导出，使其感应电压下降，导致在暗态显示时，黑矩阵与所述狭缝电极的压差增大，形成干扰电场，驱动液晶分子偏转，造成暗态发绿不良现象。
针对上述技术问题，本发明提供一种彩膜基板，所述彩膜基板的黑矩阵包括待连接部，并通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压，保证暗态显示时黑矩阵与像素电极的压差，或黑矩阵与公共电极的压差较小，不足以驱动液晶分子发生偏转，从而克服了暗态显示时的发绿不良问题。
当液晶显示器件采用本发明的彩膜基板时，能够提高产品的良率和显示品质。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合图3和图4所示，本发明实施例中提供一种彩膜基板1，包括显示区域100和位于显示区域外围的非显示区域。
彩膜基板1包括黑矩阵3，用于在显示区域100限定多个子像素区。在子像素区内设置有透射特定颜色光线的滤光层，用于实现彩色显示，所述滤光层包括红色滤光层31、绿色滤光层32和蓝色滤光层33，还可以包括白色滤光层34，能够增加显示亮度，提高光线利用率，降低功耗。当然，所述滤光层也可以为其他能够实现彩色显示的颜色组合，在此并不做限定。
在黑矩阵3和滤光层表面覆盖有平坦层20，通常选择亚克力材料。为了保证液晶分子排列规则，在平坦层20上还设置有取向膜(图中未示出)。而用于维持液晶面板盒厚的隔垫物(图中未示出)，可以位于彩膜基板上，也可以位于阵列基板上。其中，液晶面板由彩膜基板和阵列基板对盒形成，并通过设置在密封区域的封框胶4进行密封，形成填充液晶分子的密封空间。所述密封区域位于彩膜基板和阵列基板的非显示区域。
对于以横向电场为驱动电场的液晶显示器件，像素电极和公共电极均位于阵列基板2上，其中，像素电极或公共电极为位于阵列基板2最外层的狭缝电极。由于彩膜基板1的黑矩阵3为非完全绝缘体，能够感应所述狭缝电极的电压。当黑矩阵3具有位于非显示区域的部分时，容易接地或接触到其他低电压，感应电压下降，增加了黑矩阵3与所述狭缝电极的压差，形成干扰电场，驱动液晶分子偏转，由于绿色发亮明显，因此会出现暗态发绿的不良现象。
本发明实施例中，设置黑矩阵3包括待连接部，通过所述待连接部向黑矩阵3施加预设的电压，能够保证黑矩阵3上的电压维持稳定。所述预设的电压具体为暗态显示时像素电极上施加的电压或所述公共电极上施加的电压，从而在暗态显示时，黑矩阵3与像素电极的压差，或黑矩阵3与公共电极的压差较小，不足以驱动液晶分子发生偏转，克服了暗态显示时的发绿不良现象，提高了产品的良率和显示品质。
具体的，当阵列基板2上的像素电极位于最外层时，所述预设的电压为暗态显示时像素电极上施加的电压，保证暗态显示时，黑矩阵3与像素电极的压差较小。当阵列基板2上的公共电极位于最外层时，所述预设的电压为公共电极上施加的电压，保证暗态显示时，黑矩阵3与公共电极的压差较小。
优选地，设置彩膜基板1的黑矩阵3覆盖整个非显示区域，保证暗态显示时，不存在周边漏光的问题。
在一个具体的实施方式中，黑矩阵3的待连接部所在区域的平坦层20被去除，使得所述待连接部暴露在外面，方便连接。具体可以设置所述待连接部位于非显示区域，不会影响显示区域的正常显示。
为了实现上述结构，可以设置平坦层20仅位于显示区域100，露出黑矩阵3位于非显示区域的部分，包括所述待连接部。当然，也可以在平坦层20中形成过孔，露出黑矩阵3的待连接部。
为了通过黑矩阵3的待连接部向黑矩阵3施加预设的电压，可以设置相应地连接部件，使其一端与所述待连接部连接，另一端与提供所述预设电压的电路或电压源连接，来传输所述预设电压。
优选地，设置黑矩阵3的待连接部位于非显示区域的密封区域，由于所述待连接部所在区域的平坦层20被去除，暴露在外面，因此，在彩膜基板和阵列基板对盒形成液晶面板时，位于密封区域的封框胶4与所述待连接部接触设置。通过在封框胶4中添加导电金球41，阵列基板能够依次通过封框胶4和黑矩阵3的待连接部向黑矩阵3施加预设的电压，即封框胶4兼具有密封和导电两个功能，从而仅利用现有的部件就可实现向黑矩阵3施加预设的电压，不需要单独的工艺来制作所需的连接部件来传输所述预设电压，制作工艺简单。
其中，导电金球41的尺寸由液晶面板的盒厚等参数决定。
下面以薄膜晶体管阵列基板为例，来具体说明：阵列基板如何通过黑矩阵3的待连接部向黑矩阵3施加预设的电压。
其中，黑矩阵3的待连接部位于密封区域，暴露在外面。用于密封阵列基板和彩膜基板的封框胶4中添加有导电金球41，并与所述待连接部接触设置。
对于薄膜晶体管阵列基板，在其非显示区域设置有驱动芯片，所述驱动芯片通过信号线向显示区域提供显示所需的信号。所述信号线包括第一信号线6，用于传输暗态显示时像素电极上施加的电压或公共电极上施加的电压(为施加到黑矩阵3上的预设电压)。
本发明实施例中通过电性连接封框胶4和第一信号线6，来获取暗态显示时像素电极上施加的电压信号或公共电极上施加的电压信号，并传输至黑矩阵3的待连接部。
由于薄膜晶体管阵列基板包括多个导电层，以及位于导电层之间的绝缘层形成。所述导电层包括栅金属层40、源漏金属层60和第一透明导电层80，第一透明导电层80位于阵列基板的最外层，用于形成像素电极或公共电极。则用于传输施加到黑矩阵3上的预设电压的第一信号线6可以包括栅金属层40或源漏金属层60中的至少一个。
具体的，封框胶4可以通过位于绝缘层中的过孔和填充在所述绝缘层过孔中的第一透明导电层80与第一信号线6电性连接。
对于底栅型薄膜晶体管阵列基板，栅金属层40、源漏金属层60和第一透明导电层80顺序设置在衬底基板30上，阵列基板上的绝缘层包括位于栅金属层40和源漏金属层60的栅绝缘层50，和，位于源漏金属层60和第一透明导电层80之间的层间绝缘层70。当用于传输所述预设电压的第一信号线6仅包括栅金属层40时，封框胶4通过贯穿栅绝缘层50和层间绝缘层70的过孔和填充在所述过孔中的第一透明导电层80与第一信号线6电性连接。
当然，第一信号线6也可以仅包括源漏金属层60，或包括栅金属层40和源漏金属层60。
对于半导体器件，一般都会设置防静电结构，用于导出静电，保护产品不受静电干扰，正常工作。
本发明实施例中，显示器件的防静电结构包括：
设置在与黑矩阵3相对的彩膜基板1表面的第二透明导电层90；
设置在阵列基板2的周边区域的连接结构5，阵列基板2的周边区域不与彩膜基板1正对。
连接结构5与第二透明导电层90连接，用于导出第二透明导电层90上累积的静电。具体的，连接结构5的另一端连接至地信号而导走静电。
其中，连接结构5可以为银胶点或导电胶带。
进一步地，当彩膜基板上的黑矩阵3覆盖整个非显示区域时，为了防止黑矩阵3与连接结构5连接，设置黑矩阵3的边缘与所述连接结构的位置对应的区域200被去除。黑矩阵3上的区域200具体为长4～8mm、宽0.2～0.5mm的矩形，其中，该区域200的长大致平行于黑矩阵3的侧边。
结合图3和图4所示，本发明实施例中的彩膜基板1具体包括：
第一衬底基板10，为透明的玻璃、石英、有机树脂基板；
设置在第一衬底基板10上的黑矩阵3，用于在显示区域100限定多个子像素区，并覆盖显示区域100外围的非显示区域，黑矩阵3包括位于密封区域的待连接部；
位于子像素区内的红色滤光层31、绿色滤光层32、蓝色滤光层33和白色滤光层34；
覆盖黑矩阵3和滤光层的平坦层20，仅位于显示区域100；
设置在平坦层20上的取向膜(图中未示出)；
设置在与黑矩阵3相对的第一衬底基板10表面的第二透明导电层90，用于导出显示器件的静电。
结合图3和图4所示，本发明实施例中的显示器件具体包括：
上述的彩膜基板1；
阵列基板2，包括不与彩膜基板1正对的周边区域；
设置在彩膜基板1和阵列基板2的密封区域的封框胶4，封框胶4中添加有导电金球41；
阵列基板2包括：
第二衬底基板30，为透明的玻璃、石英、有机树脂基板；
设置在第二衬底基板30上的薄膜晶体管和第一信号线6，第一信号线6用于传输公共电极上施加的电压，其中，薄膜晶体管的栅电极由栅金属层40形成，薄膜晶体管的源电极和漏电极由源漏金属层60形成，第一信号线6由栅金属层40形成。公共电极由第一透明导电层80形成，像素电极由第三透明导电层(图中未示出)形成。其中，栅金属层40、栅绝缘层50、源漏金属层60、钝化层、第三透明导电层(图中未示出)、层间绝缘层70和第一透明导电层80顺序设置在第二衬底基板30上，像素电极通过钝化层中的过孔与漏电极电性连接。
第一透明导电层80填充贯穿栅绝缘层50和层间绝缘层70的过孔，封框胶4的一端与黑矩阵3的待连接部接触设置，另一端通过所述过孔和填充所述过孔的第一透明导电层80与第一信号线6电性接触。第一信号线6上传输的电压信号传输至公共电极，同时通过所述过孔、填充所述过孔的第一透明导电层80、封框胶4传输至黑矩阵3，使得暗态显示时，黑矩阵3与公共电极上的压差较小。
本发明的技术方案中，对于以横向电场为驱动电场的显示器件，当彩膜基板的黑矩阵具有位于非显示区域的部分时，设置黑矩阵包括待连接部，并通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压，保证暗态显示时黑矩阵与像素电极的压差，或黑矩阵与公共电极的压差较小，不足以驱动液晶分子发生偏转，从而克服了暗态显示时的发绿不良现象，提升了产品的良率和显示品质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种彩膜基板，包括显示区域和位于显示区域外围的非显示区域，所述彩膜基板包括：
黑矩阵，用于在显示区域限定多个子像素区；
透射特定颜色光线的滤光层，位于所述子像素区内；
覆盖所述黑矩阵和滤光层的平坦层，其特征在于，所述黑矩阵具有位于非显示区域的部分；
所述黑矩阵包括待连接部，通过所述待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压,所述预设的电压为暗态显示时像素电极上施加的电压或公共电极上施加的电压。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵覆盖整个非显示区域。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的外缘对应预设位置的区域被去除。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵的待连接部所在区域的平坦层被去除。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述非显示区域包括密封区域；
所述黑矩阵的待连接部位于所述密封区域。
6.根据权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，所述平坦层仅位于显示区域。
7.一种显示器件，包括对盒设置的彩膜基板和阵列基板，所述阵列基板包括公共电极和像素电极，其特征在于，所述彩膜基板采用权利要求1-6任一项所述的彩膜基板；
所述阵列基板通过黑矩阵的待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压，所述预设的电压为暗态显示时像素电极上施加的电压或所述公共电极上施加的电压。
8.根据权利要求7所述的显示器件，其特征在于，所述彩膜基板和阵列基板包括位置对应的密封区域，所述密封区域设置有封框胶，用于在彩膜基板和阵列基板之间形成密封空间；
所述黑矩阵的待连接部位于所述密封区域，位于所述黑矩阵的待连接部所在区域的平坦层被去除，所述封框胶与所述待连接部接触设置；
所述封框胶包括导电金球，所述阵列基板通过所述封框胶和所述黑矩阵的待连接部向所述黑矩阵施加预设的电压。
9.根据权利要求8所述的显示器件，其特征在于，所述阵列基板为薄膜晶体管阵列基板；
所述阵列基板包括多个导电层，以及位于导电层之间的绝缘层；
所述导电层包括栅金属层、源漏金属层和第一透明导电层，所述第一透明导电层位于阵列基板的最外层；
所述阵列基板还包括信号线，用于传输所述预设的电压，所述封框胶与所述信号线电性连接；
所述信号线包括栅金属层或源漏金属层中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的显示器件，其特征在于，所述封框胶通过位于绝缘层中的过孔和填充在所述绝缘层过孔中的第一透明导电层与所述信号线电性连接。
11.根据权利要求10所述的显示器件，其特征在于，所述黑矩阵覆盖整个非显示区域；
所述显示器件还包括防静电结构，所述阵列基板包括不与所述彩膜基板正对的周边区域；
所述防静电结构包括：
设置在与所述黑矩阵相对的所述彩膜基板表面的第二透明导电层；
设置在所述阵列基板的周边区域的连接结构；
所述连接结构与所述第二透明导电层连接，用于导出所述第二透明导电层上累积的静电；
所述黑矩阵的外缘对应预设位置的区域被去除具体为：
所述黑矩阵的外缘与所述连接结构位置对应的区域被去除。
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