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一种彩膜基板和显示面板

文献发布时间:2023-06-19 12:08:44


一种彩膜基板和显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种彩膜基板和显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展,人们对显示装置的显示品质的追求原来越高,其中,窄边框甚至于无边框显示屏幕已成为显示屏幕设计的亮点之一。在显示装置的制造过程中,通常是将阵列基板事先独立制造,再将阵列基板和彩膜基板进行对盒,形成液晶盒。其中,彩膜基板上位于显示区中的黑矩阵层与阵列基板上的数据线、扫描线、薄膜晶体管等部件的位置相对应,以遮挡住数据线、扫描线、薄膜晶体管等部件;彩膜基板上位于非显示区中的黑矩阵层与外围金属信号线对应,以遮挡外围金属信号线,并防止漏光。

为了避免非显示区中的黑矩阵层由于暴露在环境中,使静电通过黑矩阵层导入到液晶盒内,造成液晶偏转异常而导致的显示不良。通常会在黑矩阵的周边进行开槽,将黑矩阵的边缘和内部断开,以切断静电的导入路径,防止静电进入液晶盒内。但是,这种黑矩阵的开槽设计容易造成漏光,影响显示效果。

发明内容

本申请的目的是提供一种防静电和防漏光的彩膜基板和显示面板。

本申请公开了一种彩膜基板,包括衬底、黑矩阵层、两个第一凹槽和两个第二凹槽,所述衬底包括显示区和非显示区,所述非显示区围绕所述显示区设置,所述黑矩阵层设置在所述衬底的非显示区;所述第一凹槽设置在所述黑矩阵层中,且分别位于所述彩膜基板的观察侧;所述第二凹槽设置在所述黑矩阵层中,且分别位于所述彩膜基板的非观察侧;两个所述第一凹槽和两个所述第二凹槽首尾相连围成环形,且所述第二凹槽的宽度大于所述第一凹槽的宽度。

可选的,所述第一凹槽的宽度为1-10um,所述第二凹槽的宽度为15-40um。

可选的,所述第一凹槽在第一方向上贯穿所述第一黑矩阵层,所述第二凹槽在第一方向上未贯穿所述第一黑矩阵层;其中,所述第一方向为所述黑矩阵层的厚度方向。

可选的,所述第一凹槽和第二凹槽中填充有蓝色色阻。

可选的,所述彩膜基板包括第三凹槽,所述第三凹槽设置在所述黑矩阵层中,且位于所述彩膜基板的观察侧;所述第三凹槽的宽度为1-10um。

可选的,所述第三凹槽位于所述第一凹槽与所述黑矩阵层的边缘之间,且所述第三凹槽的长度大于所述第一凹槽的长度;所述第一凹槽和所述第三凹槽在第一方向上都贯穿所述第一黑矩阵层,且所述第一凹槽和所述第三凹槽中填充蓝色色阻;其中,所述第一方向为所述黑矩阵层的厚度方向。

可选的,所述彩膜基板包括第四凹槽,所述第四凹槽设置在所述黑矩阵层中,且位于所述彩膜基板的非观察侧;所述第四凹槽的宽度为15-40um。

可选的,所述第四凹槽位于所述第二凹槽与所述黑矩阵层的边缘之间,且所述第四凹槽的长度大于所述第二凹槽的长度;所述第二凹槽和第四凹槽在第一方向上都未贯穿所述第一黑矩阵层,且所述第二凹槽和所述第四凹槽中填充蓝色色阻;其中,所述第一方向为所述黑矩阵层的厚度方向。

可选的,所述彩膜基板包括两个第三凹槽和两个第四凹槽,两个所述第三凹槽设置在所述黑矩阵层中,且分别位于所述彩膜基板的观察侧;两个所述第四凹槽设置在所述黑矩阵层中,且分别位于所述彩膜基板的非观察侧;两个所述第三凹槽和两个所述第四凹槽首尾相连围成环形;

两个所述第三凹槽分别位于两个所述第一凹槽与所述黑矩阵层的边缘之间,且所述第三凹槽的长度大于所述第一凹槽的长度;两个所述第四凹槽分别位于两个所述第二凹槽与所述黑矩阵层的边缘之间,且所述第四凹槽的长度大于所述第二凹槽的长度;

所述第一凹槽和所述第三凹槽在第一方向上都贯穿所述第一黑矩阵层,所述第二凹槽和第四凹槽在第一方向上都未贯穿所述第一黑矩阵层,且所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽中都填充蓝色色阻;其中,所述第一方向为所述黑矩阵层的厚度方向,所述第三凹槽的宽度为1-10um,所述第四凹槽的宽度为15-40um。

本申请还公开了一种显示面板,包括如上所述的彩膜基板,以及与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板。

本申请在非显示区的黑矩阵中设置一圈环形凹槽,且使得环形凹槽四周的宽度不同;使用者在观看显示屏的时候,由于观测角度的原因,人眼对观察侧注意力更加集中,当观察侧出现漏光时容易被观察到;因此本申请将位于非观察侧的第二凹槽宽度设置为大于位于观察侧的第一凹槽宽度,观察侧的第一凹槽宽度较小不容易被观察到,非观察侧的第二凹槽宽度较大但是不容易引起用户的注意,且增加了第二凹槽两侧黑矩阵的间距;因此在起到防漏光的同时,还进一步增加了防静电的效果。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本申请的实施方式,并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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。在附图中:

图1是本申请的一实施例的一种显示面板的示意图;

图2是本申请的一实施例的一种彩膜基板的示意图;

图3是一种电阻和OD值随黑矩阵层厚度变化的示意图;

图4是本申请的一实施例的一种设有第三凹槽的彩膜基板的平面示意图;

图5是本申请的一实施例的一种设有第四凹槽的彩膜基板的平面示意图;

图6是本申请的一实施例的一种设有第三凹槽和第四凹槽的彩膜基板的平面示意图。

其中,100、显示面板;200、彩膜基板;210、衬底;211、显示区;212、非显示区;220、黑矩阵层;230、第一凹槽;240、第二凹槽;250、第三凹槽;260、第四凹槽;300、阵列基板。

具体实施方式

需要理解的是,这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节,仅仅是为了描述具体实施例,是代表性的,但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现,不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示相对重要性,或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,除非另有说明,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征;“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形,意为不排他的包含,可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外,“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语,是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的,仅是为了便于描述本申请的简化描述,而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示,是一种显示面板的示意图,作为本申请的一实施例,公开了一种显示面板100,所述显示面板100包括对盒设置的阵列基板300和彩膜基板200。如图2所示,是上述彩膜基板200的示意图,所述彩膜基板200包括衬底210、黑矩阵层220、两个第一凹槽230和两个第二凹槽240,所述衬底210包括显示区211和非显示区212,所述非显示区212围绕所述显示区211设置,所述黑矩阵层220设置在所述衬底210的非显示区212;所述第一凹槽230设置在所述黑矩阵层220中,且分别位于所述彩膜基板200的观察侧;所述第二凹槽240设置在所述黑矩阵层220中,且分别位于所述彩膜基板200的非观察侧;两个所述第一凹槽230和两个第二凹槽240首尾相连围成环形,且所述第二凹槽240的宽度大于所述第一凹槽230的宽度。

随着对显示屏产品的外观要求提高,市场主流多为采用EBL(Entry Borderless)技术生产产品,即产品的无边框设计,但与此同时也带了边缘的漏光问题。现有的设计是增大彩膜衬底210玻璃的尺寸,使黑矩阵层220与彩膜衬底210的边缘平齐。该设计利用黑矩阵层220来实现边缘的挡光效果,以谋得更好的用户体验。但是该设计会使得黑矩阵层220过于外露(靠近玻璃边沿),使得彩膜基板200上的黑矩阵与阵列基板300上的外围金属信号线相对应,当显示面板100工作时,会使得黑矩阵层220产生感应电压,产生静电,影响液晶偏转,因此使得ESD(Electro-Static discharge,静电释放)的风险大为增高,使产品性能降低。目前,大都通过将非显示区212中的黑矩阵层断开,防止静电传递到显示区211中;但是这样会造成漏光的风险,影响产品的显示效果。

本申请在非显示区212的黑矩阵中设置一圈环形凹槽,环形凹槽四周的宽度不同;使用者在观看显示屏的时候,由于观测角度的原因,人眼对观察侧注意力更加集中,当观察侧出现漏光时容易被观察到;因此本申请将位于非观察侧的第二凹槽240宽度大于位于观察侧的第一凹槽230宽度,观察侧的第一凹槽230宽度较小不容易被观察到,避免观察侧人眼对光线敏感造成漏光;而非观察侧的第二凹槽240宽度较大但是不容易引起用户的注意,且增加了第二凹槽240两侧黑矩阵的间距;因此在起到防漏光的同时,还进一步增加了防静电的效果。

需要说明的是,观察侧是显示面板使用时观察视角不固定、变化范围较大的一侧或者多侧,观察侧的视角变化范围比较大(比如0~180°),而非观察侧的视角比较固定(90°或者有个小的变化范围)。目前常用的电视、电脑常用的观察侧是左右侧;但是在某些使用环境下,显示屏的上下侧作为观察侧。

具体的,所述第一凹槽230的宽度为1-10um,所述第二凹槽240的宽度为15-40um。当凹槽的宽度小于1um时,工艺偏差较大,无法精确的实现挖槽;基于凹槽处对应的阵列基板中的金属走线(包括外围金属信号线)一般比较宽,可用于挡光,且观察侧随着视角的增大,若继续加宽凹槽处的宽度,会造成漏光;由于目前液晶盒的宽度为3-6um,对应的阵列基板中的金属走线的宽度一般为40um,另外还要考虑金属走线之上的绝缘层、液晶盒等材质的不同导致的光折射,基于多方面的考虑,本申请将观察侧挖槽处的宽度设定为小于10um,若观察侧挖槽处的宽度大于10um时,在大视角方向会有漏光风险。在非观察侧,由于观测角度的原因,人眼对该区域的漏光不易察觉,所以挖槽宽度可以加大;但过大时,超出相应位置阵列基板中的金属走线宽度,且加之挖槽的宽度增大,漏光的风险随之增加,所以限定非观察侧BM挖槽宽度为15-40um。

其中,所述第一凹槽230为通槽,所述第二凹槽240为盲槽;其中,当第一凹槽230在第一方向上贯穿黑矩阵层220时,第一凹槽230为通槽,当第二凹槽240在第一方向上未贯穿黑矩阵层220时,第二凹槽240为盲槽,且第一方向为黑矩阵层220的厚度方向。由于第一凹槽230的宽度较小,透光量较小,因此将第一凹槽230设为通槽,阻挡电荷传递,因此能够有效的防静电;由于第二凹槽240的宽度较大,虽然能够加强防静电效果,但是宽度较大容易存在漏光风险,因此将第二凹槽240设为盲槽,能够防止其造成的漏光问题。其中,第二凹槽240下方黑矩阵的厚度为0.7-0.9um,如图3所示,是一种电阻和OD值随黑矩阵层220厚度变化的示意图,从图中可以看出,当黑矩阵层220的厚度增大时,其电阻逐渐减小,OD值逐渐增大。

由图中的OD曲线可知,当OD值大于4时,黑矩阵层220具有良好的遮光效果,此时黑矩阵层220的厚度为0.7um,因此为了保证彩膜基板200不漏光,黑矩阵层220的厚度不小于0.7um;由图中的电阻曲线可知,当黑矩阵层220的厚度超过0.9um时,其电阻达到接近饱和的程度,当黑矩阵层220的厚度小于0.9um时,其电阻变化的趋势较快,减少黑矩阵层220厚度可以有效地增大黑矩阵层220的电阻,因此本申请中黑矩阵层220的厚度不超过0.9um,使得其电阻较大,能够有效地阻挡电荷传递,降低静电风险。综上,本申请中的黑矩阵层220的厚度在0.7-0.9um之间时,既能保障黑矩阵层220的遮光效果,又能达到较好的防静电效果。

另外,第一凹槽230和第二凹槽240中填充有蓝色色阻。由于蓝色色阻的电阻较大,因此可以起到防静电的效果;而且蓝色色阻还可以起到遮光的效果,因此,蓝色色阻配合盲槽状的凹槽进一步加强凹槽处的遮光效果。当第一凹槽230和第二凹槽240与框胶对应时,蓝色色阻的厚度大于第一凹槽230和第二凹槽240的深度,这样部分蓝色色阻能够沉入到框胶中,增加彩膜基板200与框胶之间的吸附力。

如图4所示,是一种设有第三凹槽250的彩膜基板200的平面示意图。作为本申请的另一实施例,还公开了另一种彩膜基板200的示意图,所述彩膜基板200包括第三凹槽250,所述第三凹槽250设置在所述黑矩阵层220中,且位于所述彩膜基板200的观察侧;所述第三凹槽250的宽度为1-10um。由于第三凹槽250的宽度较小不易漏光,因此可在彩膜基板200的观察侧继续增设第三凹槽250,达到进一步阻拦电荷传递,增加防静电的效果;第三凹槽250可以只设置在其中一个观察侧,也可以在其它观察侧都设置第三凹槽250。

另外,所述第三凹槽250位于所述第一凹槽230与所述黑矩阵层220的边缘之间,且所述第三凹槽250的长度大于所述第一凹槽230的长度;所述第一凹槽230和第三凹槽250为通槽,且所述第一凹槽230和第三凹槽250中填充蓝色色阻;其中,通槽为第一凹槽230和第三凹槽250在黑矩阵层220的厚度方向上贯穿黑矩阵层220。第三凹槽250位于第一凹槽230与所述黑矩阵层220的边缘之间,使得第三凹槽250的长度在黑矩阵中不受限制,因此将第三凹槽250的长度增加可以增大整个黑矩阵的电阻,增大对电荷的阻拦面积。

如图5所示,是一种设有第四凹槽260的彩膜基板200的平面示意图。作为本申请的另一实施例,还公开了另一种彩膜基板200的示意图,所述彩膜基板200包括第四凹槽260,所述第四凹槽260设置在所述黑矩阵层220中,且位于所述彩膜基板200的非观察侧;所述第四凹槽260的宽度为15-40um。由于费观察侧不易引起使用者的注意,因此在非观察侧增设宽度较大的第四凹槽260,进一步防止靠近显示区211的黑矩阵层220带电;第四凹槽260可以只设置在其中一个非观察侧,也可以在其它非观察侧都设置第四凹槽260,其中第四凹槽260中填充有蓝色色阻,进一步防止漏光。

另外,所述第四凹槽260位于所述第二凹槽240与所述黑矩阵层220的边缘之间,且所述第四凹槽260的长度大于所述第二凹槽240的长度;所述第二凹槽240和第四凹槽260为盲槽,所述第二凹槽240和第四凹槽260中填充蓝色色阻;其中,盲槽为第二凹槽240和第四凹槽260在黑矩阵层220的厚度方向上未贯穿黑矩阵层220。同样,第四凹槽260位于第二凹槽240与所述黑矩阵层220的边缘之间,使得第四凹槽260的长度在黑矩阵层220中不受限制,因此将第四凹槽260的长度增加可以增大整个黑矩阵层220的电阻,增大对电荷的阻拦面积。

如图6所示,是一种设有第三凹槽250和第四凹槽260的彩膜基板200的平面示意图。作为本申请的另一实施例,还公开了另一种彩膜基板200的示意图,所述彩膜基板200包括两个第三凹槽250和两个第四凹槽260,两个第三凹槽250分别位于所述彩膜基板200的观察侧,两个第四凹槽260分别位于所述彩膜基板200的非观察侧,两个第三凹槽250和两个第四凹槽260首尾相连围成环形;其中,两个所述第三凹槽250分别位于两个所述第一凹槽230与所述黑矩阵层220的边缘之间,且所述第三凹槽250的长度大于所述第一凹槽230的长度;两个所述第四凹槽260分别位于两个所述第二凹槽240与所述黑矩阵层220的边缘之间,且所述第四凹槽260的长度大于所述第二凹槽240的长度,这样第三凹槽250和第四凹槽260围成的环形凹槽,设在第一凹槽230和第二凹槽240围成的环形凹槽的外围,这样新增的第三凹槽250和第三凹槽250围成的环形凹槽的挖槽区域更大,两个环形凹槽将黑矩阵层220进一步分割,进一步提高了防静电效果。

另外,所述第一凹槽230和所述第三凹槽250在第一方向上都贯穿所述第一黑矩阵层220,所述第二凹槽240和第四凹槽260在第一方向上都未贯穿所述第一黑矩阵层220,且所述第一凹槽230、第二凹槽240、第三凹槽250和第四凹槽260中都填充蓝色色阻;其中,所述第一方向为所述黑矩阵层220的厚度方向,所述第三凹槽250的宽度为1-10um,所述第四凹槽260的宽度为15-40um。

需要说明的是,本申请中第一凹槽230、第二凹槽240、第三凹槽250和第四凹槽260的位置与阵列基板300中金属走线对应,进一步增加遮光效果。而且,本申请中第一凹槽230、第二凹槽240、第三凹槽250和第四凹槽260可以都是盲槽,也可以都是通槽,也可以任意组合。第一凹槽230、第二凹槽240、第三凹槽250和第四凹槽260也可以都填充蓝色色阻,也可以部分填充蓝色色阻,在此不做限定。第三凹槽250和第四凹槽260可以只在彩膜基板200的一侧设置一个,也可以在一侧设置多个,也可以将第三凹槽250和第四凹槽260同时设在彩膜基板200的一侧,可以任意组合。

作为本申请的另一实施例,还公开了一种彩膜基板200,包括衬底210、黑矩阵层220、两个第一凹槽230和两个第二凹槽240,所述衬底210包括显示区211和非显示区212,所述非显示区212围绕所述显示区211设置,所述黑矩阵层220设置在所述衬底210的非显示区212,所述第一凹槽230设置在所述黑矩阵层220中,且分别位于所述彩膜基板200的观察侧;所述第二凹槽240设置在所述黑矩阵层220中,且分别位于所述彩膜基板200的非观察侧;所述第一凹槽230和第二凹槽240首尾相连围成环形,所述第一凹槽230为通槽,且宽度为1-10um;所述第二凹槽240为盲槽,且宽度为15-40um;所述第一凹槽230和第二凹槽240中填充有蓝色色阻。

由于观察侧容易被人眼观察到,因此将观察侧的第一凹槽230的宽度设在工艺要求范围尽可能小,且漏光风险小的范围内,再结合通槽和蓝色色阻,使得第一凹槽230处既不会漏光又能达到较好的防静电效果;而非观察侧不易被人眼观察到,因此将非观察侧的第二凹槽240设置工艺要求范围尽可能大,且漏光风险小的范围内,再结合盲槽和蓝色色阻,使得第二凹槽240处既不会漏光又能达到较好的防静电效果。

本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板,如TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)显示面板、IPS(In-Plane Switching,平面转换型)显示面板、VA(VerticalAlignment,垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment,多象限垂直配向型)显示面板,当然,也可以是其他类型的显示面板,均可适用上述方案。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本申请的保护范围。

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技术分类

06120113179057