CN103941463A - 彩膜基板、液晶显示面板及其液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩膜基板、液晶显示面板以及液晶显示装置，所述彩膜基板包括衬底基板，以及设置于所述衬底基板上的色阻层，所述彩膜基板还包括多个加热金属部和连接电极对，所述多个加热金属部和连接电极对电连接，并且所述加热金属部位于显示区域内。通过使用本发明提供一种彩膜基板、液晶显示面板以及液晶显示装置，可以将加热部设置于液晶盒内，更加有效的对液晶进行加热，并且减薄了液晶显示装置的厚度，减轻了液晶显示装置的重量，简化液晶显示装置的人工组装流程，缩短了生产周期，并且提升了液晶显示装置的透过率。

Description

彩膜基板、液晶显示面板及其液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板。

背景技术

图1为现有技术的液晶显示模组的组成示意图，如图1所示，传统带有加热功能的液晶显示模组（Liquid Crystal Display Module，简称LCM）10一般由背光板100、加热板105、液晶显示面板110三大组件构成。加热板105包括以A/K标示的加热电极对。在结构上，加热板105通常放置在液晶显示面板110与背光板100之间，加热时，通过加热电极对A/K加电，加热板105发出的热量传导给液晶显示面板110，从而起到对液晶显示面板110中的液晶加热的作用,其中，液晶显示面板110结构如图2所示，图2为现有技术的液晶显示面板结构示意图，该液晶显示面板110包括：TFT阵列基板205、与TFT阵列基板205相对设置的彩膜基板210、以及封装在所述TFT阵列基板205与彩膜基板210之间的液晶层215。其中，TFT阵列基板205包括多个像素电路230。彩膜基板210包括色阻层240和包围色阻层240的黑色矩阵层250。在透光方向上，在TFT阵列基板上的像素电路230和彩膜基板210上的一个色阻相对应，构成了一个子像素单元，如图2中以点划线示出的区域235。相邻的不同颜色的子像素单元构成一个像素单元，如图2所示的红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）三个子像素单元构成一个像素单元。多个这样的像素单元组成了本发明的液晶显示面板110的显示区域220（图2中以双点划线示出）。液晶显示面板上显示区域220之外的区域称为边框区域（图2中未以图标示出）。

请参考图3，图3为现有技术中彩膜基板示意图，传统的彩膜基板210包括在玻璃基板200上相对TFT阵列基板一侧依次设置的黑色矩阵层250和色阻层240，所述彩膜基板210还包括用于屏蔽外部静电的屏蔽层201，所述屏蔽层201为液晶显示面板外侧形成的一整面ITO，并通过点银浆的方式与台阶上的接地线连通。的与传统的带有加热装置的液晶显示模组具有如下的缺点：

1.加热板与液晶相隔较远，加热效果差；

2.加热板相对于液晶显示面板为一个独立的器件，具有一定的厚度，组合在LCM内增加了整个模组的高度，不利于LCM的薄化设计；

3.加热板自身具有一定的重量，如果设置加热板就会增加LCM整体的重量，对于便携式终端来说非常不利；

4.对于工厂生产来说，增加一块独立的器件（加热板105），首先需要固定工段加工出相应的加热板，然后在模组组装段需要增加加热板105贴合及测试的工序，意味着带有加热板105的产品产出相比没有加热板105的LCM需要更多的时间，时间上来说有独立加热装置的LCM不利于产品生产周期控制；

5.成本方面增加加热板105后除了增加加热板本身的费用外，同时还增加了加热板105组装及电性能测试环节的人工费用，另外由于加热板不良组装后造成的液晶显示面板110及背光板报废也会加重LCM产品整体成本的提高；

6.加热板105通常采用低方块电阻的ITO玻璃，ITO有一定的阻光作用，背光板100发出的光线通过镀有ITO的玻璃基板后亮度降低了，LCM无法充分利用背光板100产生的光亮；

7.显示器外侧设置的屏蔽层降低了屏幕的光透过率；以及

8.银浆点一般直接暴露在液晶显示面板外，没有任何保护措施，如果遇到剧烈震动或被硬物划伤就有可能阻断与液晶显示面板台阶上的接地线正常连接，导致屏蔽层201的作用失效。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种彩膜基板、液晶显示面板以及液晶显示装置，来解决背景技术中所涉及低透过率以及加热不良等问题。

本发明提供了一种彩膜基板，包括衬底基板，以及设置于所述衬底基板上的色阻层，所述彩膜基板还包括多个加热金属部和连接电极对，所述多个加热金属部和连接电极对电连接，并且所述加热金属部位于显示区域内。

本发明还提供一种液晶显示面板，包括：第一基板，所述第一基板包括：第一衬底基板；以及设置于所述第一衬底基板上的多个加热金属部和连接电极对，所述多个加热金属部和连接电极对电连接，并且所述加热金属部位于显示区域内；第二基板，所述第二基板包括：第二衬底基板；以及设置于所述第二衬底基板上薄膜晶体管，和连接薄膜晶体管的电极引线；以及形成于所述第一基板与所述第二基板之间液晶层；所述第一基板与所述第二基板通过封框胶固定，所述封框胶包括导电体，用于使第一基板与第二基板电连接。

本发明还提供一种液晶显示面板，包括上述彩膜基板。以及

一种液晶显示面板，包括上述液晶显示装置。

本发明提供一种彩膜基板、液晶显示面板以及液晶显示装置，通过将加热部设置于液晶盒内，可以有效的对液晶进行加热，并且减薄了液晶显示装置的厚度，减轻了液晶显示装置的重量，简化液晶显示装置的人工组装流程，缩短了生产周期，并且提升了液晶显示装置的透过率。

附图说明

图1为现有技术的液晶显示模组的组成示意图；

图2为现有技术的液晶显示面板的示意图；

图3为现有技术的彩膜基板示意图；

图4A为图2中彩膜基板的俯视图；

图4B为沿图4A中线YY’的截面图；

图5A-5D为本发明实施例中加热金属部与子像素单元的位置关系示意图；

图6为加热金属部的一种示例性位置关系示意图；

图7为加热金属部的另一种示例性位置关系示意图；

图8为本发明提供的一种液晶显示面板示意图。

具体实施方式

尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应当理解为本领域技术人员可以在此描述的基础上进行修改，而仍然可以实现本发明的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对本领域技术人员的思路的扩展，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚的描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明使本发明的要点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

注意，在本发明实施例中一个像素单元包括红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）三色，但是这仅仅是示例性的，像素单元还可以包括其它颜色模式，例如红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）和白色（W）,或者红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）和黄色（Y）等等，这些均包括在本发明的保护范围内。

图4A为图2中彩膜基板的俯视图,该彩膜基板310包括显示区域320和包围显示区域320的边框区域321。如图4A所示，显示区域320由色阻层340中的6个子像素单元（图中以R/G/B示出）和包围色阻层340的黑色矩阵层350构成。图中处于同一行的三个不同颜色的子像素单元构成一个像素单元，因此图中共示出两个像素单元。

图4B为沿图4A中线YY’的截面图，所述彩膜基板310包括玻璃基板300，以及依次设置于玻璃基板300上的加热金属部330、黑色矩阵层350和色阻层340。

本发明对加热金属部330的位置即在透光方向上与子像素单元（在彩膜基板一侧即指的是色阻层）的位置关系以及在截面图中的哪一层上均没有特殊限制，只要在某一层上设置一层金属走线，其能够起到对液晶层215进行加热并且不妨碍其它部分工作即可。例如，加热金属部330可形成在玻璃基板300与黑色矩阵层350和色阻层340之间，如图4B所示，或者加热金属部可以设置在。

可选地，如果加热金属部为不透光金属或透光性较差的金属，那么为了不影响开口率，加热金属部在透光方向上需要考虑不遮挡色阻层。如果加热金属部为透光的金属材料或者对开口率的要求不高,那么甚至不必有此顾虑。

同样的，本发明对连接电极对的位置即在透光方向上与色阻层的位置关系以及在截面图中的哪一层上均没有特殊限制，只要在某一层上设置一层金属走线，其能够起到给加热金属部提供电压并且不妨碍其它部分工作即可，连接电极对可形成在与加热金属部同一层，或者连接电极对也可以与加热金属部异层设置，并通过过孔电连接。

可选地，如果连接电极对为不透光金属或透光性较差的金属，那么为了不影响开口率，加热金属部在透光方向上需要考虑不遮挡色阻层。如果连接电极对为透光的金属材料或者对开口率的要求不高,那么甚至不必有此顾虑。

由于本发明的加热金属部和连接电极形成在彩膜基板中，相比于现有技术中单独的加热板距离液晶层距离更近，因此，加热效果更好，可使得液晶层的温度上升迅速，且功耗低。另外，由于本发明仅仅是在彩膜基板中增加了一层金属走线（或两层金属走线，对应加热金属部和连接电极二者不在同一层的情况），因此对LCM的高度和重量几乎没有影响，并且免去了对单独的加热板的制作和测试，缩短了LCM的生产周期并节省了成本。

在本发明实施例的示例中，为了不影响开口率，本发明提出了加热金属部与子像素单元（即色阻层）在透光方向上的位置关系的一些优选布置。图5A-5D为加热金属部与子像素单元的位置关系示意图。

可选的，加热金属部设置在至少部分子像素单元的至少一侧处。例如，图5A示出六个子像素单元401-406，加热金属部436a设置在子像素单元401的一侧，加热金属部436b设置在子像素单元403一侧。由于加热金属部436a和436b是独立的，并没有连接，因此，如图5A所示，为了给加热金属部436a提供电压，可以为加热金属部436a单独配备一连接电极对431a（其中包括以A标示的一个连接电极以及以K标示的一个连接电极）；为了给加热金属部436b提供电压，可以为加热金属部436b单独配备一连接电极对431b（其中包括以A标示的一个连接电极以及以K标示的一个连接电极）。当然，加热金属部436a和加热金属部436b也可以共用一个连接电极对，例如可在不同于加热金属部436a和加热金属部436b所在层的其它层上设置连接电极对，加热金属部436a和加热金属部436b通过过孔与该连接电极对电连接。

图5A的布置是在至少部分子像素单元的至少一侧处设置加热金属部，可以适用于加热效果要求不高的场合，同时，这样做能够使得在制作加热金属部时版图布线设计更简单。

可选的，相邻的加热金属部连接在一起形成线状或者网状结构。例如，图5B示出加热金属部的这样的一种布置。加热金属部437a设置在子像素单元401的一侧，加热金属部437b设置在子像素单元403的一侧。加热金属部437a和加热金属部437b连接在一起。加热金属部437a和加热金属部437b共用一个连接电极对432（其中包括以A标示的一个连接电极以及以K标示的一个连接电极）。图5C示出加热金属部的另一种布置。多个加热金属部连接在一起，构成了网状的加热金属部438。网状的加热金属部438包围每一个子像素单元401-406。连接电极对433（其中包括以A标示的一个连接电极以及以K标示的一个连接电极）为加热金属部438提供电压。

图5B的布置是使得相邻的加热金属部连接在一起形成线状，图5C的布置是使得相邻的加热金属部连接在一起形成网状结构。相对于图5A的布置，加热效果进一步提高。

可选的，加热金属部设置在部分或每个像素单元的至少一侧边处。例如，在图5D中，相邻子像素单元401、402和403分别表示不同的颜色（分别表示R、G、B），相邻子像素单元404、405和406分别表示不同的颜色（分别表示R、G、B），那么子像素单元401、402和403构成一个像素单元，子像素单元404、405和406构成另一像素单元。加热金属部439包围每一个像素单元，连接电极对434（其中包括以A标示的一个连接电极以及以K标示的一个连接电极）为加热金属部439提供电压。

图5D的布置相比于图5A而言加热效果更好，相比于图5B、5C而言版图布线设计更简单，适用于需要综合考虑这两种因素的场合。

注意，在本实施方式的上述示例中，本发明提出了加热金属部与子像素单元在透光方向上的位置关系的一些优选布置。可见，在本发明的上述示例中，对于加热金属部形成在显示区域220内的哪个位置并没有特定限制，优选的，所述加热金属部在透光方向上不遮挡子像素单元。以下，本发明提出一种优选方案。

在本实施方式的另一个示例中，如图6所示，图6为加热金属部的一种示例性位置关系示意图，玻璃基板500上依次形成加热金属部536与连接电极对531以及子像素单元（图中以R/G/B示出），在透光方向上，加热金属部536设置在相邻两个子像素单元之间，即加热金属部536在为液晶层加热的同时，可以起到黑色矩阵层遮光的作用，合理利用了金属导电以及不透光的特性，节省了空间。

另外，在本发明实施例的上述示例中并没有对连接电极对A/K与加热金属部的位置关系进行限制，如图6所示，连接电极对A/K与加热金属部可以形成在同一层中，在其他实施方式中，连接电极对A/K与加热金属部也可以分别形成在不同的层中，即二者单独布线，如图7所示，图7为加热金属部的另一种示例性位置关系示意图，玻璃基板600上依次形成加热金属部636，绝缘层660，在绝缘层660上刻蚀过孔670，然后在绝缘层660上形成连接电极对631以及子像素单元（图中以R/G/B示出），所述加热金属部636与连接电极对631通过过孔670实现电连接。

本发明还提供一种液晶显示面板，如图8所示，图8为本发明提供的一种液晶显示面板示意图，所述液晶显示面板包括：第一基板，所述第一基板包括：第一衬底基板700；以及设置于所述第一衬底基板700上的多个加热金属部736和连接电极对731，所述多个加热金属部736和连接电极对731电连接；第二基板，所述第二基板包括：第二衬底基板701；以及设置于所述第二衬底基板701上由多个薄膜晶体管构成的阵列层703，和连接薄膜晶体管的电极引线703；以及形成于所述第一基板与所述第二基板之间液晶层715；所述第一基板与所述第二基板通过封框胶780固定，所述封框胶包括导电体781，用于使第一基板上的连接电极对731与第二基板上的电极引线703电连接，电极引线703连接液晶显示面板外部电路，可以控制阵列层703上的多个薄膜晶体管开关以及为连接电极对731提供电流，从而使加热金属部736为液晶显示面板内的液晶层715提供热量。

可选的，所述第一基板还包括色阻层740，可以为液晶显示面板提供彩色图像。

以上述实施例的方案，采用HD720分辨率为例，当对加热电极对A/K提供2.8V电压，加热金属部按照围绕子像素单元的形式，每个子像素单元的跨压U=2.8V/(720*3)=0.0013V,这个计算结果显示了如果对加热电极对A/K提供电压，具体到每个子像素单元时的跨压为0.0013V，按照我们目前通常采用的液晶灰阶之间的最小电压通常为大于0.01V；可以判断0.0013V的外在水平电压加在液晶的每一级灰阶上，与液晶灰阶之间的最小电压加在液晶的每一级灰阶上，对灰阶影响的比例大约为1:10，电场对液晶分子的转向影响是微乎其微的，由此可以得出结论：本实施例中加热金属部产生的电场对液晶分子的转动影响是可以忽略不计的。

本发明还提供一种液晶显示面板，包括上述彩膜基板。以及

一种液晶显示面板，包括上述液晶显示装置。

在本发明实施例中，连接电极对和外部驱动电路电连接，外部电源通过该外部驱动电路对连接电极对提供电压，从而为加热金属部提供电压。

可选的，对比图3和图4B，相较于现有技术，本发明实施例提供的彩膜基板可以设置一整层的加热金属部330，同时可以起到屏蔽外部电场的作用，代替现有技术中屏蔽层210，同时由于加热金属部330为网状，不遮挡像素显示区域，可以增加液晶显示面板的光透过率，并且，由于加热金属部330设置于液晶盒内，在盒内进行电连接，可以有效防止因短路而失效。

本发明通过使得加热金属部设置于彩膜基板内侧，减小了加热板与液晶之间的距离，从而改善了加热效果，可使得液晶层的温度上升迅速，且功耗低。还能够实现LCM模组的薄化、LCM整体重量的减轻、LCM生产周期的缩短、LCM生产成本的节约。进一步，通过本发明的优选方式，使得LCM能够更加充分的利用背光板产生的光亮。

另外，本领域技术人员在阅读了上述说明后，容易明白，在不违背逻辑的情况下，上述各种示例所体现的技术方案可以互相组合，这些组合均包括在本发明的保护范围内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：衬底基板；以及设置于所述衬底基板上的色阻层；所述彩膜基板还包括多个加热金属部和连接电极对，所述多个加热金属部和连接电极对电连接，并且所述加热金属部位于显示区域内。

2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括黑色矩阵层，所述黑色矩阵层设置于所述衬底基板上，包围所述色阻层上的RGB色阻，在透光方向上，所述黑色矩阵层覆盖所述加热金属部。

3.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述加热金属部包围所述色阻层上的RGB色阻。

4.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，还包括公共电极，所述加热金属部设置于所述公共电极与所述衬底基板之间，在透光方向上，所述公共电极覆盖所述加热金属部。

5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述加热金属部设置在至少部分子像素单元的至少一侧处。

6.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，相邻的所述加热金属部连接在一起形成线状或者网状结构。

7.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，相邻的多个不同颜色子像素构成一个像素单元，并且所述加热金属部设置在部分或每个像素单元的至少一侧边处。

8.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述连接电极对与所述加热金属部形成在同一层。

9.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述连接电极对与所述加热金属位于不同层，所述连接电极对与所述加热金属部通过过孔电连接。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述连接电极对和外部驱动电路电连接。

11.一种液晶显示面板，包括：

第一基板，所述第一基板包括：第一衬底基板；以及设置于所述第一衬底基板上的多个加热金属部和连接电极对，所述多个加热金属部和连接电极对电连接，并且所述加热金属部位于显示区域内；

第二基板，所述第二基板包括：第二衬底基板；以及设置于所述第二衬底基板上薄膜晶体管，和连接薄膜晶体管的电极引线；

以及形成于所述第一基板与所述第二基板之间液晶层；

所述第一基板与所述第二基板通过封框胶固定，所述封框胶包括导电体，用于使第一基板与第二基板电连接。

12.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括设置于所述衬底基板上的色阻层。

13.一种液晶显示装置，包括如权利要求1-10任一所述的彩膜基板。

14.一种液晶显示装置，包括如权利要求11-12任一所述的液晶显示面板。