CN111518272B - 显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了显示面板，该显示面板包括阵列基板，阵列基板中的绝缘层的组分包括树脂材料，树脂材料结构式为，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢或甲基。本发明有益效果在于，本发明的显示面板采用新型绝缘材料，能够有效提升显示面板中绝缘层的抗压能力，绝缘层中的N及O元素，能够与色阻层中的三价铁离子之间形成较强的配位键，从而能够承受较大外力，绝缘层中含有的树脂材料在三价铁离子环境下，具有一定的自愈合能力，能够提升绝缘层的耐压能力，提升显示面板的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及显示面板。
背景技术
随着显示技术发展成熟，显示器件尤其薄膜晶体管液晶显示器（英语：Thin filmtransistor liquid crystal display，常简称为TFT-LCD）面板往着大尺寸、高解析等方向发展。然而随着面板尺寸增大及解析度提升，面板的显示画质很容易受到膜层厚度均一性及寄生电容等因素影响，产生显示不良、亮度不足及串扰等一系列问题。
为了改善上述问题，业界较为常用的一种改善方法为引进有机绝缘膜技术。有机绝缘膜因其具有很好的地形平坦作用，可解决膜层厚度不均导致的不良问题。此外，因有机绝缘膜具有较小的介电常数，通常为3.5左右，且其膜厚一般为1.2um-1.5um（传统有机绝缘膜仅为0.1um-0.2um），根据电容公式：C=ε*A/d可以得出引入有机绝缘膜后，面板当中的寄生电容会有显著的降低，从而可以有效改善亮度不足及串扰等问题。
但引入有机绝缘膜技术后，也会带来一些技术难题。有机绝缘膜产品其中两个较难解决的问题就是影像残留和耐压能力不足。有机绝缘膜材料主体通常为亚克力、聚硅氧烷等树脂材料，其致密度与传统的氮化硅等无机材料相比存在较大差距，因而对金属离子及小分子的阻挡能力远远弱于氮化硅。对于TFT-LCD而言，如果这些小分子特别是金属离子如果溢出至液晶盒污染液晶，则会对面板的显示品质造成严重的影响，最终产生诸如直流残留及残像影像残留等问题。此外，有机材料的硬度及抗压能力相比无机材料而言也存在明显不足，具体表现为在材料弹性变形范围内，无机材料的弹性回复率接近100%，而有机材料的弹性回复率通常在80%-95%之间。此特性差异反应在TFT-LCD面板中，当有机绝缘膜面板受到一定外力按压并在外力撤销后，有机绝缘膜无法100%回复，这样就会造成受压位置的盒厚小于未受压位置的盒厚，从而导致TFT-LCD黑阶暗点问题。而对传统的氮化硅有机绝缘膜技术而言，因氮化硅硬度较大在受外界压力时基本不形变，因而不存在耐压能力不足产生的黑阶暗点问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了显示面板，用以解决现有技术中由于绝缘层耐压能力不足，造成了显示面板盒厚不均匀，引起显示面板显示不良的技术问题。
解决上述问题的技术方案是：本发明提供了一种树脂材料，所述树脂材料结构式为
，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢或甲基。
进一步的，所述m的取值为10～50。
本发明还提供了一种树脂材料的制备方法，包括将2,6-吡啶二甲酰氯与聚二甲基硅氧烷溶于乙醚溶液中得到第一溶液；在所述第一溶液中加入缚酸剂；在惰性气体保护下反应3-5小时得到第二溶液；过滤所述第二溶液得到第三溶液；蒸发所述第三溶液得到所述树脂材料。
进一步的，所述聚二甲基硅氧烷的化学结构式为
，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢或甲基。
进一步的，所述缚酸剂包括吡啶。
本发明还提供了一种绝缘材料，其组分及各组分的重量比为
所述树脂材料10%～15%；
感光剂混合液2%～5%；
添加剂0%～2%；
表面活性剂0.02%～0.5%；
溶剂80%～85%。
进一步的，所述溶剂包括丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
进一步的，所述感光剂混合液包括聚合氯化铝材料。
本发明还提供了一种绝缘材料的制备方法，将所述树脂材料、感光剂混合液、添加剂、表面活性剂和溶剂混合，并搅拌均匀。
本发明还提供了一种显示面板，包括绝缘层，其材质为所述绝缘材料。
有益效果
本发明有益效果在于，本发明的树脂材料及制备方法、绝缘材料及制备方法、显示面板采用新型绝缘材料，能够有效提升显示面板中绝缘层的抗压能力，绝缘层中的N及O元素，能够与色阻层中的三价铁离子之间形成较强的配位键，从而能够承受较大外力，绝缘层中含有的树脂材料在三价铁离子环境下，具有一定的自愈合能力，能够提升绝缘层的耐压能力，提升显示面板的使用寿命。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是实施例中的显示面板结构示意图。
图中标号为：
10 阵列基板；20 彩膜基板；
30 液晶层；110 第一基板；
120 薄膜晶体管层；130 色阻层；
140 绝缘层；21 第二基板；
22 遮光层；40 间隔柱；
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例中，显示面板包括阵列基板10、彩膜基板20和液晶层30。
阵列基板10包括第一基板110、薄膜晶体管层120、色阻层130和绝缘层140。
第一基板110为硬质基板，一般为玻璃基板，起到支撑作用及衬底作用。
薄膜晶体管层120设于第一基板110上，薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)是场效应晶体管的种类之一，薄膜晶体管对所述显示面板的工作性能具有十分重要的作用。
色阻层130设于薄膜晶体管层120远离第一基板110一侧，色阻层130包括红色色阻单元、绿色色阻单元和蓝色色阻单元，其中，所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元和所述蓝色色阻单元间隔设置，防止相邻的色阻单元“串色”。
绝缘层140设于色阻层130远离薄膜晶体管层120一侧，绝缘层140中包括吡啶二甲酰胺结构，色阻层130中的三价铁离子等金属元素溢出后，会被绝缘层140材料中吡啶二甲酰胺结构“锁住”，与N及O元素之间形成较强的配位键，从而有机绝缘膜下层的金属原子将很难透过绝缘层140扩散至液晶层30中。此外，在绝缘层140受较大外力作用发生塑性变形后，因绝缘层140材料使用的树脂材料(在有三价铁离子等金属原子存在的条件下)具有一定自愈合能力，因而其耐压能力亦会有较大提升。
绝缘层140所用的材料包括树脂材料、感光剂混合物、溶剂、添加剂和表面活性剂，其中，各组份的质量占绝缘层140材料的总质量的比值如下：
树脂材料占比为10%～15%、感光剂混合物占比2%～5%、溶剂占比为80%～85%、添加剂占比为0%～2%以及表面活性剂占比为0.02%～0.5%，本实施例中，树脂材料占比为14%、感光剂混合物占比3%、溶剂占比为81%、添加剂占比为1.6%以及表面活性剂占比为0.4%。
绝缘层140所用的材料其制备步骤包括将树脂材料、感光剂混合物、溶剂、添加剂和表面活性剂按上述的比例加入搅拌槽中，循环搅拌至溶液均匀，最终形成稳定且分散均匀的绝缘层140材料，将绝缘层140材料涂布在色阻层130上，通过预烘烤、曝光、显影，后烘烤等黄光制程在色阻层130上形成绝缘层140，其制备步骤简单，便于实施。
绝缘层140材料中的树脂材料，其化学结构为：
，其中，m的取值为10～50，R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢。
为了更好的解释本发明，本实施例中，本发明还提供了一种树脂材料的制备方法，其具体步骤为：
室温下将2.6mmol的2,6-吡啶二甲酰氯与1.8eq（当量）的聚二甲基硅氧烷溶于50mL的乙醚溶液中，向该混合体系中加入25mmol吡啶作为缚酸剂，之后将反应体系在氩气保护下反应3-5 h。待溶液反应结束后，将溶液中生成的吡啶盐酸盐通过过滤去除，剩余的溶液经旋转蒸发后得到所述树脂材料。
其中，所述聚二甲基硅氧烷的化学结构式为：
，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6的材料为氢。
液晶层30设于阵列基板10设有色阻层130一侧，液晶层30包含若干液晶分子，在施加电场后，液晶分子能够偏转一定角度，从而能够传递光线，实现所述显示面板的亮屏和熄屏。
彩膜基板20设于液晶层30远离阵列基板10一侧，彩膜基板20包括第二基板21和遮光层22。
第二基板21为硬质基板，一般为玻璃基板，起到支撑作用及衬底作用。
遮光层22设于第二基板21靠近液晶层30一侧，遮光层22包括若干遮光单元，其中，任一遮光单元对应阵列基板10上相邻两个色阻单元的接缝处，用以遮蔽相邻两个色阻单元的接缝处的光线，防止“串色”。
在遮光层22与色阻层130之间设于间隔柱40，用以支撑阵列基板10和彩膜基板20，能够保证显示面板的盒厚，确保单位距离内的液晶分子量，避免显示面板出现显示不良的技术问题。
实施例2
如图1所示，本实施例中，显示面板包括阵列基板10、彩膜基板20和液晶层30。
阵列基板10包括第一基板110、薄膜晶体管层120、色阻层130和绝缘层140。
第一基板110为硬质基板，一般为玻璃基板，起到支撑作用及衬底作用。
薄膜晶体管层120设于第一基板110上，薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)是场效应晶体管的种类之一，薄膜晶体管对所述显示面板的工作性能具有十分重要的作用。
色阻层130设于薄膜晶体管层120远离第一基板110一侧，色阻层130包括红色色阻单元、绿色色阻单元和蓝色色阻单元，其中，所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元和所述蓝色色阻单元间隔设置，且任意两个相邻的色阻单元之间具有遮光结构，防止相邻的色阻单元“串色”。
绝缘层140设于色阻层130远离薄膜晶体管层120一侧，绝缘层140中包括吡啶二甲酰胺结构，色阻层130中的三价铁离子等金属元素溢出后，会被绝缘层140材料中吡啶二甲酰胺结构“锁住”，与N及O元素之间形成较强的配位键，从而有机绝缘膜下层的金属原子将很难透过绝缘层140扩散至液晶层30中。此外，在绝缘层140受较大外力作用发生塑性变形后，因绝缘层140材料使用的树脂材料(在有三价铁离子等金属原子存在的条件下)具有一定自愈合能力，因而其耐压能力亦会有较大提升。
绝缘层140所用的材料包括树脂材料、感光剂混合物、溶剂、添加剂和表面活性剂，其中，各组份的质量占绝缘层140的总质量的比值如下：
树脂材料占比为10%～15%、感光剂混合物占比2%～5%、溶剂占比为80%～85%、添加剂占比为0%～2%以及表面活性剂占比为0.02%～0.5%，本实施例中，树脂材料占比为12%、感光剂混合物占比4%、溶剂占比为82%、添加剂占比为1.7%以及表面活性剂占比为0.3%。
绝缘层140所用的材料其制备步骤包括将树脂材料、感光剂混合物、溶剂、添加剂和表面活性剂按上述的比例加入搅拌槽中，循环搅拌至溶液均匀，最终形成稳定且分散均匀的绝缘层140材料，将绝缘层140材料涂布在色阻层130上，通过预烘烤、曝光、显影，后烘烤等黄光制程在色阻层130上形成绝缘层140，其制备步骤简单，便于实施。
绝缘层140材料中的树脂材料，其化学结构为：
，其中，m的取值为10～50，R1、R2、R3、R4、R5和R6为甲基。
为了更好的解释本发明，本实施例中，本发明还提供了一种树脂材料的制备方法，其具体步骤为：
室温下将2.6mmol的2,6-吡啶二甲酰氯与1.6eq（当量）的聚二甲基硅氧烷溶于50mL的乙醚溶液中，向该混合体系中加入28mmol吡啶作为缚酸剂，之后将反应体系在氩气保护下反应3-5 h。待溶液反应结束后，将溶液中生成的吡啶盐酸盐通过过滤去除，剩余的溶液经旋转蒸发后得到所述树脂材料。
其中，所述聚二甲基硅氧烷的化学结构式为：
，其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6的材料为甲基。
液晶层30设于阵列基板10设有色阻层130一侧，液晶层30包含若干液晶分子，在施加电场后，液晶分子能够偏转一定角度，从而能够传递光线，实现所述显示面板的亮屏和熄屏。
彩膜基板20设于液晶层30远离阵列基板10一侧，彩膜基板20包括第二基板21和遮光层22。
第二基板21为硬质基板，一般为玻璃基板，起到支撑作用及衬底作用。
遮光层22设于第二基板21靠近液晶层30一侧，遮光层22包括若干遮光单元，其中，任一遮光单元对应阵列基板10上相邻两个色阻单元的接缝处，用以遮蔽相邻两个色阻单元的接缝处的光线，防止“串色”。
在遮光层22与色阻层130之间设有间隔柱40，用以支撑阵列基板10和彩膜基板20，能够保证显示面板的盒厚，确保单位距离内的液晶分子量，避免显示面板出现显示不良的技术问题。
本实施例的有益效果在于，本实施例的显示面板采用新型绝缘材料，能够有效提升显示面板中绝缘层的抗压能力，绝缘层含有吡啶二甲酰胺结构，吡啶二甲酰胺结构中的N及O元素，能够与色阻层中的三价铁离子之间形成较强的配位键，从而能够承受较大外力，绝缘层中含有的树脂材料在三价铁离子环境下，具有一定的自愈合能力，能够提升绝缘层的耐压能力，提升显示面板的使用寿命。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板、液晶层和彩膜基板，所述彩膜基板设于所述液晶层远离所述阵列基板一侧，所述阵列基板包括第一基板、薄膜晶体管层、色阻层和绝缘层，所述薄膜晶体管层设于所述第一基板上，所述色阻层设于所述薄膜晶体管层远离所述第一基板的一侧，所述绝缘层设于所述色阻层远离所述薄膜晶体管层的一侧，所述彩膜基板包括第二基板和遮光层，所述遮光层设于所述第二基板靠近所述液晶层的一侧，所述遮光层与所述色阻层之间设有间隔柱，所述色阻层中含有金属离子，所述绝缘层的组分以及各组分的重量比为：
其中，所述树脂材料结构式为
其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢或甲基，所述m的取值为10～50。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述溶剂包括丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述感光剂混合液包括聚合氯化铝材料。
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