一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置的製作方法
2023-06-20 02:31:41 2
專利名稱：一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及顯示技術，尤其涉及一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置。
背景技術：
目前，在進行嵌入式觸控螢幕的製作時，需要在彩膜內側製作觸控電極，觸控電極一般均選用氧化銦錫共用電極、金屬或兩者皆有的導電層。在彩膜內實現嵌入式觸控螢幕的工藝一般是在普通彩膜BM (黑矩陣)、R\G\B色阻、PS (柱狀隔墊物)等的工藝完成的基礎上，增加X、Y向觸控電極的製作，觸控電極的材質一般為共用電極；而形成共用電極圖形的工藝需經過曝光、顯影、刻蝕、剝離，製作流程長且刻蝕中顯示區域內已經形成的色阻沒有完整共用電極層的保護，易受到刻蝕液的腐蝕。同樣，若選用金屬作為觸控電極，對觸控電極的製作流程也比較複雜。可見，目前製作觸控電極的工藝流程複雜且對色阻的抗刻蝕液化學腐蝕的能力有很高要求，產品良率較低。
實用新型內容本實用新型實施例提供一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置，以提高製作觸控電極的效率和產品良率。
一種黑矩陣，包括:由導電材料製作的橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極；且所述橫向黑矩陣圖形和所述縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由所述色阻層圖形絕緣。一種顯示基板，包括本實用新型實施例提供的黑矩陣。一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的黑矩陣。一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的顯示基板。本實用新型實施例提供一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置，由導電材料製作黑矩陣，並且，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由色阻層圖形絕緣，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，因此，不需要再單獨製作觸控電極，減少了工藝流程，也避免了製作色阻後多次進行刻蝕，提聞了廣品良率。
圖1a為本實用新型實施例提供的黑矩陣結構示意圖；圖1b為本實用新型實施例提供的橫向黑矩陣和縱向黑矩陣交疊處的截面圖；[0015]圖2為本實用新型實施例提供的顯示基板結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的陣列基板結構示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的顯示基板製作方法流程圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置，由導電材料製作黑矩陣，並且，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由色阻層圖形絕緣，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，因此，不需要再單獨製作觸控電極，減少了工藝流程，也避免了製作色阻後多次進行刻蝕，提聞了廣品良率。如圖1a所示和圖1b所示，本實用新型實施例提供的黑矩陣，包括:由導電材料製作的橫向黑矩陣圖形101和縱向黑矩陣圖形102，每個橫向黑矩陣圖形101或縱向黑矩陣圖形102構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形101或縱向黑矩陣圖形102構成一個觸控電極；且橫向黑矩陣圖形101和縱向黑矩陣圖形102異層設置，且在橫向黑矩陣圖形101和縱向黑矩陣圖形 102之間設有色阻層，並由色阻層圖形104絕緣。其中，當每個觸控電極中包括至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形101或縱向黑矩陣圖形102時，每個觸控電極中還包括:用於連接構成該觸控電極的各個橫向黑矩陣圖形101或縱向黑矩陣圖形102的電極端103。其中，圖1b是圖1a中橫向黑矩陣圖形101和縱向黑矩陣圖形102交疊處的截面圖。由於黑矩陣使用導電材料製作，所以可以作為觸控電極，同時，將色阻設置在兩個方向的黑矩陣之間，可以使得兩個方向的黑矩陣相互絕緣，避免了觸控電極的短路。為獲得觸控電極合適的敏感度和精度，每個觸控電極中可以包括多個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形，例如，如圖1a所示，每個觸控電極中包括三個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形，當顯示裝置的畫面精細度較高時，每個觸控電極中橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形的數目可以較多，當顯示裝置的畫面精細度較低時，每個觸控電極中的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形數目可以較少。其中，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形的材料可以使用摻雜有納米金屬材料的聚合物基體；或者也可以使用摻雜有複合型摻雜導電材料的聚合物基體；或者可以直接使用導電性高分子材料，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導電聚合物及其衍生物；還可以使用具有黑矩陣特性的金屬材料。通常，導電納米金屬通常以導電納米粒子或導電納米絲的形式摻雜，因此，導電摻雜有納米金屬材料的聚合物基體，通常為摻雜有導電納米粒子或導電納米絲的聚合物基體。而導電納米粒子或導電納米絲以納米銀的導電性能較優，因此，為進一步提高黑矩陣的導電性能，可以使用摻雜有納米銀粒子的聚合物基體作為黑矩陣的材料。通常情況下，摻雜有導電納米粒子或導電納米絲的聚合物基體中，摻雜成分佔聚合物基體的質量的59Γ70%，本領域技術人員可以根據實際情況靈活調節摻雜比例。橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，由使用絕緣材料製作的色阻層圖形絕緣，具體可以由一種色阻絕緣，也可以由多種色阻絕緣，通常色阻包括紅色色阻、綠色色阻和藍色色阻，此時，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形位於紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻中的至少一種色阻層圖形的上下兩側，則橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻中的至少一種。在進行顯示基板製作時，可以在製作橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形後，製作至少一種色阻層圖形，然後製作另一方向的黑矩陣圖形，再製作剩餘的色阻層圖形。本實用新型實施例還提供一種顯示基板，在該顯示基板的顯示區域設置有本實用新型實施例提供的黑矩陣。其中，該顯示基板可以具體為彩膜基板。進一步,如圖2所示,該彩膜基板還包括:邊框導電膠105，與觸控電極103連接，用於連接觸控電極103與陣列基板中連接觸控驅動集成電路晶片IC的觸控信號線。如圖3所示，在陣列基板中，包括對應彩膜基板的各個觸控電極的觸控信號線106，各個觸控信號線106連接觸控驅動IC (集成電路晶片)107。觸控信號線106可以進一步包括金屬或共用電極(氧化銦錫)電極以及連接金屬或共用電極(氧化銦錫)電極與觸控驅動IC107連接的信號輸出線路。為了不與用於顯示驅動的信號輸出線路衝突，用於觸控驅動的布線需要在空間上與之分開，因此兩者一般在顯示屏的兩端分別進行布線，即顯示器驅動IC與觸控驅動IC分別位於屏的兩側。進一步，由於在周邊，通常由完整的黑矩陣進行遮光，而黑矩陣作為觸控電極後，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間需要絕緣，為了保證橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形在顯示區的外圍不發生漏光，如圖2所示，還包括:位於顯示區域外側的遮光區域；該遮光區域為常黑區域108和/或背光黑膠帶區域，設置在黑矩陣周邊，用於防止顯示區域周邊漏光。通常，對基於常黑模式的顯示基板，常黑顯示區域中的像素電極和共用電極之間的電壓差為零；對基於常白模式的顯示基板，常黑顯示區域中的像素電極和共用電極之間的電壓差達到最大。具體的，常黑區域由不參與顯示的像素(Dummy Pixel)構成，在不同的顯示模式中，可以通過 不同的方式實現，具體說明如下:在IPS (In-Plane Switching,平面轉換模式)等平面電場顯示模式中，將dummy像素的像素電極(Pixel電極)與共用電極(Com電極)導通，即呈常黑顯示；若沒有幹擾液晶取向的電場存在，也可不設置電極進行電場屏蔽。在VA (Vertical Alignment,垂直定向模式)等垂直電場顯示模式中,所有不參與顯示的像素的Pixel電極連通，並在工作狀態時連接off (關閉)態電壓；若沒有幹擾液晶取向的電場存在，也可不設置電極進行電場屏蔽。在TN (Twist nematic liquid display扭曲向列相液晶顯示)常白顯示的模式中，將所有不參與顯示的像素的Pixel電極連通，並在工作狀態時連接on (開啟)態電壓。進一步，邊框導電膠可以選擇黑色導電膠，從而進一步防止漏光的發生。為避免彩膜基板中的平坦層妨礙觸控電極與導電膠間的連接，或者共用電極層短接不同的觸控電極，可以進一步對平坦層和/或共用電極層進行圖形製作，使得平坦層和/或共用電極層避讓開黑矩陣的觸控電極和導電膠連接的部位，具有圖案的平坦層避讓開觸控電極與導電膠連接的部位可以使得觸控電極與導電膠具有充分的空間進行連接，而具有圖案的共用電極層避讓開觸控電極與導電膠連接的部位可以避免共用電極層與觸控電極或導電膠接觸出現短路。為保證進一步黑矩陣電極端處的共用電極處及平坦層開口處的遮光效果，該彩膜基板還包括:用於遮光的外邊框，設置在由所述橫向黑矩陣圖形和/或縱向黑矩陣圖形構成的觸控電極的端處，即黑矩陣電極端處的共用電極處及平坦層開口處。本實用新型實施例還提供一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的黑矩陣。本實用新型實施例還提供一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的顯示基板。本實用新型實施例還提供一種顯示基板製作方法，如圖4所示，包括:步驟S401、通過導電材料製作橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形；步驟S402、利用絕緣材料製作色阻層圖形；步驟S403、通過導電材料製作縱向黑矩陣圖形或橫向黑矩陣圖形，其中，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一 個觸控電極，橫向黑矩陣和縱向黑矩陣通過色阻層圖形絕緣。在步驟S401中，製作一個方向的黑矩陣圖形，在步驟S403中則製作另一個方向的黑矩陣圖形，即，在步驟S401中，若製作橫向黑矩陣圖形，則在步驟S403中製作縱向黑矩陣圖形，反之，在步驟S401中，若製作縱向黑矩陣圖形，則在步驟S403中製作橫向黑矩陣圖形。進一步，該顯示基板可以具體為彩膜基板，此時該製作方法還包括:步驟S404、在彩膜基板邊緣製作邊框導電膠，邊框導電膠與觸控電極連接，用於連接觸控電極與陣列基板中連接觸控驅動IC的觸控信號線。步驟S401-步驟S403為彩膜工藝中的流程，步驟S404在液晶成盒時進行。其中，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形的材料可以使用摻雜有納米金屬材料的聚合物基體；或者也可以使用摻雜有複合型摻雜導電材料的聚合物基體；或者可以直接使用導電性高分子材料，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導電聚合物及其衍生物；還可以使用具有黑矩陣特性的金屬材料。通常，導電納米金屬通常以導電納米粒子或導電納米絲的形式摻雜，因此，導電摻雜有納米金屬材料的聚合物基體，通常為摻雜有導電納米粒子或導電納米絲的聚合物基體。而導電納米粒子或導電納米絲以納米銀的導電性能較優，因此，為進一步提高黑矩陣的導電性能，可以使用摻雜有納米銀粒子的聚合物基體作為黑矩陣的材料。 通常情況下，摻雜有導電納米粒子或導電納米絲的聚合物基體中，摻雜成分佔聚合物基體的質量的59Γ70%，本領域技術人員可以根據實際情況靈活調節摻雜比例。[0062]橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，由色阻層圖形絕緣，具體可以由一種色阻絕緣，也可以由多種色阻絕緣，通常色阻包括紅色色阻、綠色色阻和藍色色阻，此時，步驟S402中，利用絕緣材料製作色阻層圖形，具體包括:利用絕緣材料依次製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻圖形。橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形位於紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻的兩側。當然，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形還可以位於紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻中的至少一種色阻層圖形兩側。那麼在進行彩膜基板製作時，可以在製作橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形後，製作至少一種色阻層圖形，然後製作另一方向的黑矩陣圖形，再製作剩餘的色阻層圖形。此時，步驟S402中，利用絕緣材料製作色阻層圖形，具體包括:利用絕緣材料製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻圖形中的一種或兩種；在步驟S403之後，還包括:利用絕緣材料製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻圖形中的其它色阻層圖形。即，可以製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻層圖形後，通過導電材料製作另一方向的黑矩陣；或者製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻層圖形中的一種或兩種後，通過導電材料製作另一方向的黑矩陣，再製作紅色色阻、綠色色阻及藍色色阻層圖形中其它色阻層圖形。較佳的，在步驟S402和步驟S403之間，還包括:進行平坦層和/或共用電極層的製作，其中，平坦層和/或共用電極層具有圖案，平坦層和/或共用電極層避讓開觸控電極與導電膠連接的部位，具有圖案的平坦層避讓開觸控電極與導電膠連接的部位可以使得觸控電極與導電膠具有充分的空間進行連接，而具有圖案的共用電極層避讓開觸控電極與導電膠連接的部位可以避免共用電極層與觸控電極或導電膠接觸出現短路。本實用新型實施例提供一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置，由導電材料製作黑矩陣，並且，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由色阻層圖形絕緣，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，因此，不需要再單獨製作觸控電極，減少了工藝流程，也避免了製作色阻後多次進行刻蝕，提聞了廣品良率。儘管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型範圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種黑矩陣，其特徵在於，包括: 由導電材料製作的橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極； 所述橫向黑矩陣圖形和所述縱向黑矩陣圖形異層設置，且在所述橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由所述色阻層圖形絕緣。
2.如權利要求1所述的黑矩陣，其特徵在於，所述在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，具體為: 所述橫向黑矩陣圖形和所述縱向黑矩陣圖形之間設有紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻中的至少一種。
3.—種顯示基板，其特徵在於，在所述顯示基板的顯示區域設置有如權利要求1-2任一所述的黑矩陣。
4.如權利要求3所述的顯示基板，其特徵在於，所述顯示基板為彩膜基板；該彩膜基板還包括: 邊框導電膠，與所述觸控電極連接，用於連接所述觸控電極與陣列基板中連接觸控驅動集成電路晶片IC的觸控信號線。
5.如權利要求3所述的顯示基板，其特徵在於，所述顯示基板還包括位於所述顯示區域外側的遮光區域； 所述遮光區域為常黑顯示區域和/或背光黑膠帶區域。
6.如權利要求5所述的顯示基板，其特徵在於， 對基於常黑模式的顯示基板，所述常黑顯示區域中的像素電極和共用電極之間的電壓差為零； 對基於常白模式的顯示基板，所述常黑顯示區域中的像素電極和共用電極之間的電壓差達到最大。
7.如權利要求4所述的顯示基板，其特徵在於，所述邊框導電膠為黑色導電膠。
8.如權利要求4所述的顯示基板，其特徵在於，還包括: 具有圖案的平坦層和/或具有圖案的共用電極層，所述具有圖案的平坦層和/或具有圖案的共用電極層與所述橫向黑矩陣圖形、縱向黑矩陣圖形及所述邊框導電膠絕緣。
9.如權利要求3所述的顯示基板，其特徵在於，還包括: 用於遮光的外邊框，設置在由所述橫向黑矩陣圖形和/或縱向黑矩陣圖形構成的觸控電極的端處。
10.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求3-9任一所述的顯示基板。
專利摘要本實用新型公開了一種黑矩陣、顯示基板、顯示裝置，涉及顯示技術，本實用新型實施例中由導電材料製作黑矩陣，並且，橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形異層設置，且在橫向黑矩陣圖形和縱向黑矩陣圖形之間設有色阻層，並由色阻層圖形絕緣，每個橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，或者至少兩個相鄰的橫向黑矩陣圖形或縱向黑矩陣圖形構成一個觸控電極，因此，不需要再單獨製作觸控電極，減少了工藝流程，也避免了製作色阻後多次進行刻蝕，提高了產品良率。
文檔編號G06F3/041GK203133782SQ20122071786
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者李娟 申請人:北京京東方光電科技有限公司