CN107037629A - 彩膜基板、显示装置和彩膜基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种彩膜基板，包括衬底基板、形成于衬底基板上的导电层和形成于导电层上，远离衬底基板一侧的黑矩阵和彩色色阻；其中，黑矩阵和彩色色阻都具有导电性；且黑矩阵和彩色色阻部分覆盖所述导电层。这样，在彩膜基板的衬底基板上形成导电层，并且导电层形成具有导电性的黑矩阵和彩色色阻，方便将聚积在黑矩阵和彩色色阻上的静电导到导电层上，黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层，以便裸露的导电层通过封框胶与阵列基板的零电位线连接，最终将彩膜基板上的静电通过导电层引至零电位线导出显示区，提高显示装置的抗静电能力，保证显示品质。

Description

彩膜基板、显示装置和彩膜基板的制造方法
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种彩膜基板、显示装置和彩膜基板的制造方法。
背景技术
液晶显示装置在制作和使用过程中，会产生静电聚积在彩膜基板上。当静电积累到一定程度后，会产生静电场，该静电场会干扰液晶显示面板内液晶分子的电场，从而导致画面异常，因此屏蔽或消除外界静电对显示装置十分重要。
现有技术中，消除外界静电对液晶显示装置的影响主要有两种途径：一、减少或隔绝静电来源，此方法不能完全消除静电积累的问题。二、通过设计电路将静电及时导出，从而完全消除静电，例如，在彩膜基板外表面设置防静电层，再通过涂覆导电银胶将防静电层与阵列基板的接地端连接，从而达到防静电效果。
现有技术中，消除静电的电路设计，大部分的通过在黑矩阵(BM)底部或者顶部设计导电层或者导电线路，意图将整个彩膜基板上的静电全部导走。但是仅考虑导走BM上的静电并不能完全消除显示异常现象，因为彩膜基板上的RGB彩色色阻一般都是绝缘的，外界影响也很容易在RGB彩色色阻的上耦合处形成带电离子，并在RGB彩色色阻表面聚积，带电离子不能迅速导走，仍然会对显示装置造成影响。
发明内容
本发明提供了一种彩膜基板、显示装置和彩膜基板的制造方法，以解决现有技术中的问题。
第一方面，本发明提供一种彩膜基板，包括衬底基板；形成于所述衬底基板上的导电层；形成于所述导电层上，远离所述衬底基板一侧的黑矩阵和彩色色阻；其中，所述黑矩阵和所述彩色色阻都具有导电性；且所述黑矩阵和所述彩色色阻部分覆盖所述导电层。
可选地，所述导电层为石墨烯层或ITO薄膜。
可选地，所述导电层的厚度为1～10nm。
可选地，所述黑矩阵为金属材质或掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
可选地，所述彩色色阻为掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
可选地，所述掺有纳米导电颗粒的树脂材料由导电介质、成膜树脂、光敏剂、溶剂与添加剂制成。
可选地，所述导电介质电阻率小于10×10-8Ω·m。
第二方面，本发明提供一种显示装置，包括阵列基板和上述彩膜基板，所述彩膜基板与所述阵列基板对合设置。
可选地，所述彩膜基板与所述阵列基板通过封框胶封装，所述封框胶中设置有导电粒子，所述封框胶一端与所述彩膜基板上裸露的导电层电连接，另一端与所述阵列基板上的零电位线电连接。
第三方面，本发明提供一种彩膜基板的制造方法，包括：在衬底基板上形成导电层；在导电层上形成黑矩阵和彩色色阻；其中，所述黑矩阵和所述彩色色阻具有导电性；且所述黑矩阵和所述彩色色阻部分覆盖所述导电层。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
在彩膜基板的衬底基板上形成导电层，并且在导电层上形成具有导电性的黑矩阵和彩色色阻，方便将聚积在黑矩阵和彩色色阻上的静电快速导到导电层上，黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层，以便裸露的导电层可以将彩膜基板上的静电导出显示区，提高显示装置的抗静电能力，保证显示品质。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种彩膜基板结构示意图；
图2所示为本发明实施例提供的一种显示装置结构示意图；
图3所示为本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法流程图；
图4所示为图3中完成步骤100后的彩膜基板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参照图1，为本发明实施例提供的一种彩膜基板结构示意图。该彩膜基板包括衬底基板1、导电层2、黑矩阵3和彩色色阻4，所述彩色色阻为RGB色阻。如图1所示，导电层2位于衬底基板1的上方，黑矩阵3和彩色色阻4位于导电层2的上方，其中黑矩阵3和彩色色阻4都具有导电性，且黑矩阵3和彩色色阻4部分覆盖导电层2。
可选地，上述导电层2可以是石墨烯层或ITO薄膜，厚度为1～10nm，在保证导电性能的基础上，该层的厚度越薄越好。由于石墨烯具有良好的导电性，其电阻率只有约1Ω·m，比铜和银的电阻率还要小，是目前电阻率最小的材料，并且石墨烯透明度较好，单层或多层的石墨烯层的透过率极高，因此本实施例中优选石墨烯作为导电层。当然，该导电层也可以选用其他透过率较好的导电材料。
为了使黑矩阵3具有导电性，黑矩阵3可以选用金属材料，或者掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
为了使彩色色阻4具有导电性，彩色色阻4可以选用掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
为了使上述掺有纳米导电颗粒的树脂材料具有良好的导电性和光学透明度，要求纳米导电颗粒在树脂基体中的分散结构一定要小于可见光波长范围。
本实施例中的掺有纳米导电颗粒的树脂材料可以由导电介质、成膜树脂、光敏剂、溶剂与添加剂制成。为保证良好的导电性，导电介质的电阻率要小于10×10-8Ω·m。导电介质可以是导电金属粒子、导电合金粒子以及新型的导电材料如石墨烯等。石墨烯具有很多优异的性能，如超高的理论比表面积(2630m2/g)，突出的导热性(500W/m K)，高强(130GPa)高模(1060GPa)，室温下比硅高100倍的电子迁移率(15000cm2/(V s))，电导率可达7200S/cm等。此外，如上述，石墨烯具有突出的导电性能和电子传导能力，在聚合物中引入少量的石墨烯就可以得到导电性高、成本低和永久导电性的导电高分子材料，因此，本实施例优选石墨烯作为导电介质。此外，上述成膜树脂为热塑性树脂，光敏剂为芳香族酮类衍生物或安息香醚类衍生物。
通过上述内容可知，本发明实施例包括以下优点：
在彩膜基板的衬底基板上形成导电层，并且在导电层上形成具有导电性的黑矩阵和彩色色阻，方便将聚积在黑矩阵和彩色色阻上的静电快速导到导电层上，黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层，可以使裸露的导电层将静电导出显示区，例如通过导电的封框胶与阵列基板的零电位线连接，最终将彩膜基板上的静电通过导电层引至零电位线导出显示区，提高显示装置的抗静电能力，保证显示品质。
实施例二
参照图2，为本发明实施例提供的一种显示装置结构示意图。该显示装置包括阵列基板和上述彩膜基板，彩膜基板与阵列基板通过封框胶9进行封装。其中，阵列基板包括基底5及形成于基底5上方的TFT阵列6，在阵列基板上还设有零电位线10；封框胶9内设有导电粒子11，封框胶9的一端与彩膜基板上裸露的导电层2电连接，另一端与阵列基板的零电位线10电连接；在阵列基板和彩膜基板之间还填充有液晶7，并且在彩膜基板和阵列基板之间设有隔垫物8进行支撑。
可选地，上述位于封框胶9内的导电粒子11可以为一个实心金属球，为了保证实心金属球与两端的导电层2和零电位线10紧密电连接，要求实心金属球的直径略大于彩膜基板和阵列基板间的距离，这样，在两个基板通过封框胶9封装时，实心金属球在两基板的压力下发生变形，实现实心金属球与导电层2和零电位线10的紧密电连接，防止接触不良现象的发生，保证其导电的可靠性。
这样的结构，可以将彩膜基板上黑矩阵3和彩色色阻4上的聚积的静电导到导电层2上，进而通过与之电连接的，位于封框胶9内的导电粒子11导到阵列基板的零电位线10上，最终将彩膜基板上的静电导出显示区。
通过上述内容可知，本发明实施例包括以下优点：
在彩膜基板的衬底基板上形成导电层，并且在导电层上形成具有导电性的黑矩阵和彩色色阻，方便将聚积在黑矩阵和彩色色阻上的静电快速导到导电层上，黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层，以便裸露的导电层通过封框胶与阵列基板的零电位线连接，最终将彩膜基板上的静电通过导电层引至零电位线导出显示区，提高显示装置的抗静电能力，保证显示品质。
实施例三
参照图3，为本发明实施例提供的一种彩膜基板的制造方法流程图。该方法包括如下步骤：
步骤100，在衬底基板上形成导电层。
该步骤中，形成导电层2的方法可以采用溅射或者热蒸发。
导电层2的材料可以是石墨烯层或ITO薄膜，厚度为1～10nm，在保证导电性能的基础上，该层的厚度越薄越好。由于石墨烯的具有良好的导电性，其电阻率只有约1Ω·m，比铜和银的电阻率还要小，是目前电阻率最小的材料，并且石墨烯透明度较好，单层或多层的石墨烯层的透过率极高，因此本实施例中优选石墨烯作为导电层。当然，该导电层也可以选用其他透过率较好的导电材料。
经过步骤100后，形成的结构如图4所示。
步骤200，在导电层上形成黑矩阵和彩色色阻。
其中，黑矩阵和彩色色阻具有导电性；且黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层。
为了使黑矩阵3具有导电性，黑矩阵3可以选用金属材料，或者掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
为了使彩色色阻4具有导电性，彩色色阻4可以选用掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
为了使上述掺有纳米导电颗粒的树脂材料具有良好的导电性和光学透明度，要求纳米导电颗粒在树脂基体中的分散结构一定要小于可见光波长范围。
上述掺有纳米导电颗粒的树脂材料可以由导电介质、成膜树脂、光敏剂、溶剂与添加剂制成。为保证良好的导电性，导电介质的电阻率要小于10×10-8Ω·m。导电介质可以是导电金属粒子、导电合金粒子以及新型的导电材料如石墨烯等。石墨烯具有很多优异的性能，如超高的理论比表面积(2630m2/g)，突出的导热性(500W/m K)，高强(130GPa)高模(1060GPa)，室温下比硅高100倍的电子迁移率(15000cm2/(V s))，电导率可达7200S/cm等。此外，如上述，石墨烯具有突出的导电性能和电子传导能力，在聚合物中引入少量的石墨烯就可以得到导电性高、成本低和永久导电性的导电高分子材料，因此，本实施例优选石墨烯作为导电介质。此外，上述成膜树脂为热塑性树脂，光敏剂为芳香族酮类衍生物或安息香醚类衍生物。
该步骤中，通过构图工艺在导电层上形成黑矩阵和彩色色阻，具体的，该构图工艺可以包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺，其具体步骤可以参考现有技术中形成黑矩阵和彩色色阻的具体步骤，本发明实施例在此不做赘述。
经过步骤200后，形成的结构参照图1所示。
通过上述内容可知，本发明实施例包括以下优点：
在彩膜基板的衬底基板上形成导电层，并且在导电层上形成具有导电性的黑矩阵和彩色色阻，方便将聚积在黑矩阵和彩色色阻上的静电快速导到导电层上，黑矩阵和彩色色阻部分覆盖导电层，可以使裸露的导电层将静电导出显示区，例如通过导电的封框胶与阵列基板的零电位线连接，最终将彩膜基板上的静电通过导电层引至零电位线导出显示区，提高显示装置的抗静电能力，保证显示品质。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
形成于所述衬底基板上的导电层；
形成于所述导电层上远离所述衬底基板的一侧的黑矩阵和彩色色阻；其中，所述黑矩阵和所述彩色色阻都具有导电性；且所述黑矩阵和所述彩色色阻部分覆盖所述导电层。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述导电层为石墨烯层或ITO薄膜。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述导电层的厚度为1～10nm。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵为金属材质或掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩色色阻为掺有纳米导电颗粒的树脂材料。
6.根据权利要求4或5所述的彩膜基板，其特征在于，所述掺有纳米导电颗粒的树脂材料由导电介质、成膜树脂、光敏剂、溶剂与添加剂制成。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，所述导电介质电阻率小于10×10-8Ω·m。
8.一种显示装置，其特征在于，包括阵列基板及如权利要求1-7任一项所述的彩膜基板，所述彩膜基板与所述阵列基板对合设置。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述彩膜基板与所述阵列基板通过封框胶封装，所述封框胶中设置有导电粒子，所述封框胶一端与所述彩膜基板上裸露的导电层电连接，另一端与所述阵列基板上的零电位线电连接。
10.一种彩膜基板的制造方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成导电层；
在导电层上形成黑矩阵和彩色色阻；其中，所述黑矩阵和所述彩色色阻具有导电性；且所述黑矩阵和所述彩色色阻部分覆盖所述导电层。
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