CN109116615A - 彩膜基板及液晶面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶面板和彩膜基板，彩膜基板包括透明基板、覆盖所述透明基板内表面的光学薄膜、覆盖在所述光学薄膜表面的透明电极层以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵，所述光学薄膜包括层叠设置的SiNx层和SiOx层。本发明通过采用SiNx层和SiOx层作为透明电极层下方的减反射膜，既能在一定程度上降低有害蓝光的透过率，又能保证可见光的透过率，降低背光的光传输损害，从而降低设备功耗。

Description

彩膜基板及液晶面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及液晶面板。
背景技术
在自然界中，光分为可见光和不可见光两大类，其中可见光是指人的视觉能够感受到的光谱，主要有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，蓝光就属于可见光中的一种，波长在400～500纳米之间，人眼对它感受到的颜色是蓝色，所以这个波段的光被称为蓝光。
蓝光的波长相对比较短，所以能量比红光和绿光高，能够直接穿透晶体直达视网膜上。但蓝光并不都是有害的，波长在415～455nm以内的蓝光，在一些动物实验中被证实能够损伤视网膜，而波长455～500nm之间的蓝光则是有益的，具有调节昼夜节律、产生暗视力以及影响屈光发育等重要作用。在日常生活中，各类浴霸、平板显示器、荧光灯、液晶显示器、手机屏幕、LED灯等新型人造光源及太阳光发出的可见光中都含有蓝光，但我们接触到的有害蓝光主要来源为LED液晶屏幕。
如今液晶显示屏采用的都是LED背光。由于背光需要白光的效果，所以业界使用蓝色LED混合黄色荧光粉来形成白光。由于蓝色LED是其中一个主体硬件，因此这种白光中的蓝色光谱就拥有波峰，该波峰从而形成了我们所说的有害蓝光伤眼的问题，然而，现有技术中为消除蓝光，往往在液晶显示屏外笼统地过滤所有蓝光，导致屏幕亮度降低，也增加了产品功耗。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种可以降低有害蓝光透过率，并能提高可见光透过率、降低屏幕背光功耗的彩膜基板及液晶面板。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种彩膜基板，包括透明基板、覆盖所述透明基板内表面的光学薄膜、覆盖在所述光学薄膜表面的透明电极层以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵，所述光学薄膜包括层叠设置的SiNx层和SiOx层。
作为其中一种实施方式，所述黑矩阵设于所述透明基板内表面，所述光学薄膜将所述黑矩阵覆盖于其中。
作为其中一种实施方式，所述的彩膜基板还包括色阻，所述色阻包括R色阻、G色阻、B色阻，所述色阻设置在所述透明基板的像素区，所述光学薄膜将所述色阻覆盖于其中。
或者，所述光学薄膜、所述透明电极层依次层叠在所述透明基板内表面，所述黑矩阵设于所述透明电极层表面。
作为其中一种实施方式，所述的彩膜基板还包括隔垫柱，所述隔垫柱设置在所述透明电极层表面的非像素区。
作为其中一种实施方式，所述光学薄膜包括多层所述SiNx层和所述SiOx层，所述SiNx层和所述SiOx层交替地层叠设置。
本发明的另一目的在于提供一种液晶面板，包括阵列基板、彩膜基板和液晶，所述阵列基板与所述彩膜基板间隔且相对设置，所述液晶填充于所述阵列基板与所述彩膜基板之间；所述彩膜基板包括透明基板、覆盖所述透明基板内表面的光学薄膜、覆盖在所述光学薄膜表面的透明电极层以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵，所述光学薄膜包括层叠设置的SiNx层和SiOx层。
作为其中一种实施方式，所述黑矩阵设于所述透明基板内表面，所述光学薄膜将所述黑矩阵覆盖于其中。
作为其中一种实施方式，所述彩膜基板还包括色阻，所述色阻包括R色阻、G色阻、B色阻，所述色阻设置在所述透明基板的像素区，所述光学薄膜将所述色阻覆盖于其中。
或者，所述阵列基板包括色阻，所述色阻包括R色阻、G色阻、B色阻，所述色阻设置在所述阵列基板上的像素区；所述光学薄膜、所述透明电极层依次层叠在所述透明基板内表面，所述黑矩阵设于所述透明电极层表面或所述透明基板与所述光学薄膜之间。
本发明通过采用SiNx层和SiOx层作为透明电极层下方的减反射膜，既能在一定程度上降低有害蓝光的透过率，又能保证可见光的透过率，降低背光的光传输损害，从而降低设备功耗。
附图说明
图1a为本发明实施例1的一种液晶面板的结构示意图；
图1b为本发明实施例1的彩膜基板与现有的彩膜基板对不同波长的光线透过率情况对比示意图；
图2为本发明实施例1的彩膜基板的制作过程示意图；
图3为本发明实施例2的彩膜基板的制作过程示意图；
图4为本发明实施例3的彩膜基板的制作过程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的液晶面板包括阵列基板、彩膜基板和液晶，阵列基板与彩膜基板间隔且相对设置，液晶填充于阵列基板与彩膜基板之间，背光从彩膜基板所在侧发出，其中，彩膜基板包括透明基板、覆盖透明基板内表面的光学薄膜、覆盖在光学薄膜表面的透明电极层以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵，该光学薄膜包括层叠设置的SiNx层和SiOx层。
由于彩膜基板的透明电极层下层设置有一定厚度的SiNx层和SiOx层作为减反射膜，可以提升CF基板在某些光波段的反射率，同时又可以提升其在另一些光波段的透过率，因此，可以在一定程度上降低有害蓝光的透过率，提高可见光的透过率，降低背光的光传输损耗，从而降低设备的功耗，实现节能的效果。
实施例1
参阅图1a，本实施例的液晶面板包括阵列基板1和彩膜基板(简称CF基板)2，阵列基板1与彩膜基板2间隔且相对设置，阵列基板1与彩膜基板2之间填充有液晶(图未示)。彩膜基板2包括透明基板10、覆盖透明基板10内表面的光学薄膜20、覆盖在光学薄膜20表面的透明电极层30以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵40，透明基板10一般为玻璃基板，该透明电极层优选为ITO(氧化铟锡)材料，光学薄膜20包括层叠设置的SiNx层21和SiOx层22。其中，SiOx层的折射率为1.4～1.55，膜厚50～400nm；SiNx层的折射率为1.85～2.3，膜厚50～400nm。光学薄膜20中的光学材料包括且不限于SiO2、Si3N4、MgF2、Nb2O5、Ti3O5、Al2O3、ZrO、Ta2O5等。
本实施例中，彩膜基板2还包括色阻50，色阻50包括R色阻50a、G色阻50b、B色阻50c，光学薄膜20将黑矩阵40和色阻50覆盖于其中，其中色阻50位于透明基板10的像素区，黑矩阵40位于透明基板10的非像素区，色阻50、黑矩阵40设于透明基板10内表面，每一个R色阻50a、G色阻50b、B色阻50c分别对应一个子像素。
另外，彩膜基板2还包括隔垫柱60，隔垫柱60设置在透明电极层30表面的非像素区。隔垫柱60包括主隔垫柱60a和副隔垫柱60b，主隔垫柱60a的高度高于副隔垫柱60b，主要分布于彩膜基板2的四周，副隔垫柱60b设于彩膜基板2的中间区域，当彩膜基板2与阵列基板1组立后，主隔垫柱60a的端部抵接在阵列基板1内表面，副隔垫柱60b保持悬空状态，只有在液晶面板发生形变导致彩膜基板2与阵列基板1之间的盒厚发生改变时，副隔垫柱60b的端部则抵接在阵列基板1上，与主隔垫柱60a同时加入支撑，从而可以起到保持盒厚的作用。
优选地，光学薄膜20包括多层SiNx层21和SiOx层22，SiNx层21和SiOx层22均为至少两层，二者交替地层叠设置，透明电极层30覆盖在光学薄膜20和彩膜基板2表面。光学薄膜20可以采用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)、CVD(Chemical VaporDeposition，化学气相沉积)或者蒸发镀膜等方式制作。
其中，经多次实验证明，SiNx层21和SiOx层22均为两层时效果最佳，更靠近阵列基板1侧的一层SiNx层21主要用于调节可见光范围内的光线透过率的均匀性，对光波具有轻微整平而削弱波峰波谷的作用；更靠近阵列基板1侧的一层SiOx层22具有较高的折射率，用于对可对可见光范围内的光波透过率进行大范围调整，具有明显调节蓝光光波数量的作用；更靠近透明基板10侧的另一层SiNx层21主要用于调节可见光范围内的光线透过率的均匀性，对光波具有大幅度整平的作用；更靠近透明基板10侧的另一层SiOx层22对可见光范围内的光波透过率具有调节作用，可调节光波数量和整平可见光范围内光波。双层SiNx层21和双层SiOx层22的复合结构，既能在一定程度上降低有害蓝光的透过率，又能保证特定波长可见光的透过率，保证屏幕亮度的同时，降低背光功耗。
结合下表1和图1b所示，通过与现有技术中带135nm厚的ITO透明电极层的CF基板相比，现有技术的有害蓝光区域(415～455nm波长)反射率高达50％，本实施例的CF基板可将该有害蓝光降低至接近25％，降低幅度接近50％；而在有益蓝光区域(455～500nm波长)，其光线透过率也有明显大幅度的提高，其他可见光区域(500～620nm波长)，其光线透过率也得到提高。
表1：带135nm厚ITO电极层的CF基板与本实施例的CF基板的反射率对比
如图2所示，在制作彩膜基板的过程中，主要包括如下步骤：
(1)提供一透明基板10，并在该透明基板10上表面的非像素区制作出黑矩阵40；
(2)在透明基板10上表面的像素区制作出色阻50，其中，R色阻50a、G色阻50b、B色阻50c呈一定规律循环地阵列在透明基板10上；
(3)在色阻50上制作出光学薄膜20，使其覆盖色阻50的同时覆盖透明基板10，具体是依次在色阻50上方采用PVD、CVD或者蒸发镀膜等方式依次制作出层叠设置的SiNx层21和SiOx层22，这里，优选SiNx层21和SiOx层22分别为两层，SiNx层21、SiOx层22、SiNx层21、SiOx层22自下而上依次层叠形成，SiNx层21、SiOx层22交替地层叠，可以理解的是，在其他实施方式中，还可根据需要增减SiNx层21、SiOx层22的层数；
(4)在光学薄膜20上方制作出透明电极层30，透明电极层30内表面与光学薄膜20贴合，且透明电极层30延伸至透明基板10表面；
(5)在透明电极层30表面制作位于非像素区的隔垫柱60，其中，隔垫柱60包括主隔垫柱60a和副隔垫柱60b，主隔垫柱60a的高度高于副隔垫柱60b，主要分布于彩膜基板2的四周，副隔垫柱60b设于彩膜基板2的中间区域。
如此，彩膜基板制作完成，即可与阵列基板1组立、填充液晶，以形成液晶面板。
实施例2
如图3，与实施例1不同，本申请的彩膜基板并不包括色阻50，色阻50位于阵列基板1所在侧，即阵列基板1包括色阻50，色阻50包括R色阻50a、G色阻50b、B色阻50c，色阻50设置在阵列基板1上的像素区。光学薄膜20、透明电极层30依次层叠在透明基板10内表面，黑矩阵40位于透明基板10表面，设于透明电极层30表面或透明基板10与光学薄膜20之间。
具体在彩膜基板的制作过程中，首先，在该透明基板10上表面的非像素区制作出黑矩阵40，然后，在透明基板10上制作光学薄膜20，该光学薄膜20将黑矩阵40覆盖于其中，再在光学薄膜20表面制作透明电极层30、在透明电极层30表面制作位于非像素区的隔垫柱60。
实施例3
如图4，与实施例2相同的是，本实施例的色阻50位于阵列基板1所在侧，与实施例2不同的是，本申请的光学薄膜20、透明电极层30依次层叠地形成在透明基板10内表面，黑矩阵40位于透明电极层30表面。
具体在彩膜基板的制作过程中，首先，在该透明基板10上制作出层叠结构的光学薄膜20，然后在光学薄膜20表面制作出透明电极层30，并在透明电极层30表面制作位于非像素区的黑矩阵40，最后再在透明电极层30表面制作位于非像素区的隔垫柱60。
综上所述，由于本发明采用SiNx层和SiOx层作为透明电极层下方的减反射膜，既能在一定程度上降低415～455nm波长的有害蓝光的透过率，又能保证455-700nm波长的可见光的透过率，降低背光的光传输损害，从而降低设备功耗。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括透明基板(10)、覆盖所述透明基板(10)内表面的光学薄膜(20)、覆盖在所述光学薄膜(20)表面的透明电极层(30)以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵(40)，所述光学薄膜(20)包括层叠设置的SiNx层(21)和SiOx层(22)。
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(40)设于所述透明基板(10)内表面，所述光学薄膜(20)将所述黑矩阵(40)覆盖于其中。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，还包括色阻(50)，所述色阻(50)包括R色阻(50a)、G色阻(50b)、B色阻(50c)，所述色阻(50)设置在所述透明基板(10)的像素区，所述光学薄膜(20)将所述色阻(50)覆盖于其中。
4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述光学薄膜(20)、所述透明电极层(30)依次层叠在所述透明基板(10)内表面，所述黑矩阵(40)设于所述透明电极层(30)表面。
5.根据权利要求1-4所述的彩膜基板，其特征在于，还包括隔垫柱(60)，所述隔垫柱(60)设置在所述透明电极层(30)表面的非像素区。
6.根据权利要求1-4所述的彩膜基板，其特征在于，所述光学薄膜(20)包括多层所述SiNx层(21)和所述SiOx层(22)，所述SiNx层(21)和所述SiOx层(22)交替地层叠设置。
7.一种液晶面板，其特征在于，包括阵列基板(1)、彩膜基板(2)和液晶，所述阵列基板(1)与所述彩膜基板(2)间隔且相对设置，所述液晶填充于所述阵列基板(1)与所述彩膜基板(2)之间；所述彩膜基板包括透明基板(10)、覆盖所述透明基板(10)内表面的光学薄膜(20)、覆盖在所述光学薄膜(20)表面的透明电极层(30)以及设于彩膜基板的非像素区的黑矩阵(40)，所述光学薄膜(20)包括层叠设置的SiNx层(21)和SiOx层(22)。
8.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，所述黑矩阵(40)设于所述透明基板(10)内表面，所述光学薄膜(20)将所述黑矩阵(40)覆盖于其中。
9.根据权利要求8所述的液晶面板，其特征在于，所述彩膜基板(2)还包括色阻(50)，所述色阻(50)包括R色阻(50a)、G色阻(50b)、B色阻(50c)，所述色阻(50)设置在所述透明基板(10)的像素区，所述光学薄膜(20)将所述色阻(50)覆盖于其中。
10.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，所述阵列基板(1)包括色阻(50)，所述色阻(50)包括R色阻(50a)、G色阻(50b)、B色阻(50c)，所述色阻(50)设置在所述阵列基板(1)上的像素区；所述光学薄膜(20)、所述透明电极层(30)依次层叠在所述透明基板(10)内表面，所述黑矩阵(40)设于所述透明电极层(30)表面或所述透明基板(10)与所述光学薄膜(20)之间。
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