CN109752877A - 显示面板及触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示面板和触控显示装置，通过在显示面板中设置黑色矩阵层覆盖的导电层且导电层与公共电极或者接地线电连接以导出彩膜基板中聚集的离子所带的电荷，以避免显示面板和触控显示装置显示时出现残像问题，此外，位于显示面板中的导电层能减小对触控显示装置的触控性能的影响。

Description

显示面板及触控显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及触控显示装置。
背景技术
近年来，由于薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay,TFT-LCD)相较于阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)显示器具有更低的工作电压、更低的功耗以及更低的空间占有率等优势，其已经成为市场主流的显示器。然而，人们要求显示器具有高亮度、高对比度以及高响应时间等更佳性能以更好地显示时，显示器亮度不均匀(Mura)以及显示器的残像(Image Sticking)等问题急需解决，其中，显示器出现残像问题会严重影响TFT-LCD的画面品质。
对于TFT-LCD需要长时间显示的画面切换至下一画面时，所示画面仍会出现在下一个画面中，这种显示器在显示时出现的现象为残像。残像是一种由聚集和吸引的离子形成附加电场导致液晶分子偏转异常形成漏光区域的现象。形成残像缺一不可的两个并存因素是：①驱动上存在直流偏置(Direct Current Offset)电压；②显示屏中存在离子型不纯物。因为受到像素结构、工艺技术等的限制，在像素区的部分区域会出现直流偏置电压。由于显示屏内存在离子型不纯物，直流偏置电压就会吸引显示屏内的离子型不纯物，导致交流驱动不对称的区域就会形成残留直流偏置，如此，显示画面部分区域中离子极性残留下来，取消显示画面后，由于残留直流偏置作用，在显示下一个画面时，液晶分子受到残留直流偏置的影响不能正确保持设计所要求的排列状态，看起来就像有前面显示画面的残留。只有经过很长时间，等到残留极性散开后，才能显示真实的下一个画面，残像会使下一画面上出现重影，从而使TFT-LCD的对比度降低且显示图像模糊。
残留直流偏置主要来源于TFT器件，如源漏间电容、存储电容、液晶电容以及栅极扫描线电压差等。目前的主要改善方法包括：①优化像素设计(栅极配线的宽/膜厚、晶体管的沟道宽度、存储电容面积以及栅极导通电压(Vgon))；②进行阶调补正或公共电极(COM)调制技术以消除液晶盒内实际施加的残留直流偏置；③优化TFT面板的均一性，即通过改良和补偿设计的方法来减少残留直流偏置，减少残像现象的发生。而离子型不纯物的主要来源有材料污染、设备污染和生产线污染，材料污染主要包括液晶污染、彩色膜层(ColorFilter,CF)污染以及配向膜影响等。其中彩色膜层阵列基板侧由于设置有彩色膜层以及黑色矩阵(Black Matrix)等，而彩色膜层和黑色矩阵由于掺杂有各种颜料的树脂，导致TFT-LCD中更容易引入离子不纯物，目前主要通过是优化液晶以及CF等的组成以减少离子不纯物，但改善效果并不明显。
因此，有必要提出一种技术方案以解决TFT-LCD的残像问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示面板及触控显示装置，以避免显示面板和触控显示装置出现残像的问题。
为实现上述目的，技术方案如下。
一种显示面板，所述显示面板包括相对设置的阵列基板及彩膜基板，所述彩膜基板包括：
第一基板，所述第一基板具有显示区以及位于所述显示区***的非显示区；
一彩色膜层，所述彩色膜层包括多个彩色滤光单元，所述彩色膜层形成于所述第一基板的显示区；
一黑色矩阵层，所述黑色矩阵层形成于相邻所述彩色滤光单元之间及所述第一基板的非显示区；
一导电层，所述导电层设置于所述第一基板和所述黑色矩阵层之间且所述黑色矩阵层覆盖所述导电层；
所述阵列基板包括第二基板以及于所述第二基板上形成的像素电极和公共电极；其中，所述公共电极与所述导电层电连接，或所述导电层与所述显示面板的接地线电连接。
在上述显示面板中，所述导电层和所述黑色矩阵层在所述第一基板上的垂直投影完全重合。
在上述显示面板中，所述导电层形成于所述第一基板的非显示区。
在上述显示面板中，所述导电层为金属层。
在上述显示面板中，所述导电层为氧化铟锡层或氧化铟锌层。
在上述显示面板中，所述公共电极与所述导电层通过导电银胶电连接。
在上述显示面板中，所述显示面板还包括导电封框胶，所述导电封框胶粘接所述阵列基板和所述彩膜基板。
在上述显示面板中，所述公共电极与所述导电层通过所述导电封框胶电连接。
在上述显示面板中，所述公共电极和所述像素电极之间设置有钝化层。
一种触控显示装置，所述触控显示装置包括触控器件以及上述显示面板，所述触控器件设置于所述显示面板的内部，或，所述触控器件设置于所述显示面板的表面。
有益效果：本申请提供一种显示面板和触控显示装置，通过在显示面板中设置黑色矩阵层覆盖的导电层且导电层与公共电极或者接地线电连接以导出彩膜基板中聚集的离子所带的电荷，以避免显示面板和触控显示装置显示时出现残像问题，此外，位于显示面板中的导电层能减小对触控显示装置的触控性能的影响。
附图说明
图1为本申请第一实施例显示面板的结构示意图；
图2为图1所示显示面板中的导电层的平面示意图；
图3为本申请第二实施例显示面板的结构示意图；
图4为本申请第三实施例显示面板的结构示意图。
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。
本申请提供一种显示面板，显示面板为IPS(In-Plane Switching)型液晶显示面板，显示面板包括相对设置的阵列基板及彩膜基板，彩膜基板包括：
第一基板，第一基板具有显示区以及位于显示区***的非显示区；
一彩色膜层，彩色膜层包括多个彩色滤光单元，彩色膜层形成于第一基板的显示区；
一黑色矩阵层，黑色矩阵层形成于相邻彩色滤光单元之间及第一基板的非显示区；
一导电层，导电层设置于第一基板和黑色矩阵层之间且黑色矩阵层覆盖导电层；
阵列基板包括第二基板以及于第二基板上形成的像素电极和公共电极；其中，公共电极与导电层电连接，或，导电层与显示面板的接地线电连接。
本申请通过在显示面板中设置黑色矩阵层覆盖的导电层且导电层与公共电极或者接地线电连接以导出彩膜基板中聚集的离子所带的电荷，以避免显示面板显示时出现残像问题。
需要说明的是，黑色矩阵层覆盖的导电层是指导电层位于黑色矩阵层的正下方且导电层与黑色矩阵层接触的表面积不大于黑色矩阵层与导电层相对的表面的表面积。由于显示区中位于相邻彩色滤光单元之间的黑色矩阵层限定了显示区的出光区域，黑色矩阵层覆盖的导电层使得导电层在出光区域之外，导电层通电之后，不会影响液晶的偏转。
下面结合具体实施例对上述技术方案进行详细描述。
实施例1
请参阅图1，其为本申请第一实施例的显示面板10，显示面板10包括相对设置的阵列基板11及彩膜基板12，彩膜基板12包括：
第一基板121，第一基板121具有显示区17以及位于显示区17***的非显示区18；
一彩色膜层122，彩色膜层122包括多个彩色滤光单元，彩色膜层122形成于第一基板121的显示区17；
一黑色矩阵层123，黑色矩阵层123形成于相邻彩色滤光单元之间及第一基板121的非显示区18；
一导电层124，导电层124设置于第一基板121和黑色矩阵层123之间且黑色矩阵层123覆盖导电层124；
阵列基板11包括第二基板111以及于第二基板111上形成的像素电极112和公共电极113；其中，公共电极113与导电层124电连接。
在本实施例中，第一基板121为透明玻璃基板。
在本实施例中，彩色膜层122包括多个彩色滤光单元，例如红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元，红色滤光单元用于透过红色的光而吸收其他颜色的光，绿色滤光单元用于透过绿色的光而吸收其他颜色的光，蓝色滤光单元用于透过蓝色的光而吸收其他颜色的光。彩色膜层122的制备材料为树脂以及彩色颜料，导致彩色膜层中会引入带电荷的离子，在像素区存在直流偏置电压时会使得带电荷的离子形成与驱动电压相反的电场，该相反的电场会影响液晶的偏转导致显示面板出现残影。
在本实施例中，黑色矩阵层123设置于显示区17以及非显示区18，黑色矩阵层123限定显示面板10的出光区域。黑色矩阵层123的制备材料为树脂以及黑色颜料，导致黑色矩阵层123也会引入带电荷的离子，黑色矩阵层123中带电荷的离子与像素区存在的直流偏置电压一起作用也会导致显示面板出现残影现象。
在本实施例中，导电层124和黑色矩阵层123在第一基板121上的垂直投影完全重合，即导电层124同时设置于显示区17的黑色矩阵层123的正下方和非显示区18的黑色矩阵层123的正下方，导电层124与黑色矩阵层123接触的表面积等于黑色矩阵层123与导电层124相对的表面积。如图2所示，其为本实施例导电层124的平面示意图，导电层124上设置有开口1241，开口1241与显示面板的出光区域相对应。导电层124可以为金属层，金属层的制备材料为银、铜等，导电层也可以为氧化铟锡层或氧化铟锌层。导电层124的制备方法包括但不限于溅射沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积以及真空蒸镀。需要说明的是，在本申请中，导电层124未设置于第一基板121的整个表面是基于两方面的考虑，主要原因在于，导电层124设置于第一基板121的整个表面会使得导电层124处于显示面板10的出光区域，出光区域的导电层124通电后会影响液晶的偏转，次要原因在于，导电层124设置于显示面板10的出光区域会影响出光率。
在本实施例中，彩膜基板12还包括平坦化层125，平坦化层125用于使彩膜基板12的表面平整，平坦化层125的制备材料为树脂。平坦化层125是通过旋转涂布(SpinCoating)或蒸镀(Evaporation)的方式形成于彩膜基板12上。
在本实施例中，彩膜基板12还包括配向层(Alignment Layer)126，配向层126用于使液晶按特定的方向排列。配向层126为聚酰亚胺层。
在本实施例中，第二基板111包括衬底、设置在衬底上阵列排布的薄膜晶体管、覆盖在薄膜晶体管表面的平坦化层以及覆盖在平坦化层表面的层间绝缘层。
在本实施例中，显示面板10还包括设置于阵列基板11和彩膜基板12之间的液晶层14。
在本实施例中，公共电极113设置在第二基板111上，公共电极113为ITO层，其厚度为0.1微米-0.16微米，其制备材料为氧化铟锡或氧化铟锌。像素电极112设置在公共电极113的上方，像素电极112的制备材料为氧化铟锡或氧化铟锌。像素电极112和公共电极113均通电后会形成电场使得液晶发生偏转。
在本实施例中，在公共电极113和像素电极112之间设置有钝化层(PassivationLayer)114，钝化层114用于使公共电极113和像素电极112之间彼此绝缘，钝化层114为无机绝缘层，例如氮化硅层、氧化硅层以及氮化硅层与氧化硅层的交叠层。
在本实施例中，公共电极113与导电层124通过导电银胶13电连接。导电银胶13位于显示面板10的非显示区域18，导电银胶13设置于靠近彩膜基板12的非显示区18的一侧且位于阵列基板11的上方，导电银胶13的一端直接与导电层121连接，导电银胶13的另一端是通过钝化层114上的过孔与公共电极113连接。在其他实施例中，导电银胶13也可以通过其他方式电连接公共电极113与导电层124。导电银胶13是由有机胶黏剂和纳米银组成。通过导电银胶13连接导电层124和公共电极113使得彩膜基板12中的离子所带电荷导出至公共电极，避免出现离子电荷聚集形成影响液晶偏转的电场，从而避免显示面板10显示时出现残像。
实施例2
请参阅图3，其为本申请第二实施例的显示面板20，显示面板20包括相对设置的阵列基板21及彩膜基板22，彩膜基板22包括：
第一基板221，第一基板221具有显示区27以及位于显示区27***的非显示区28；
一彩色膜层222，彩色膜层222包括多个彩色滤光单元，彩色膜层222形成于第一基板221的显示区27；
一黑色矩阵层223，黑色矩阵层223形成于相邻彩色滤光单元之间及第一基板221的非显示区28；
一导电层224，导电层224设置于第一基板221和黑色矩阵层223之间且黑色矩阵层223覆盖导电层224；
阵列基板21包括第二基板211以及于第二基板211上形成的像素电极212和公共电极213；其中，导电层224与显示面板20的接地线23电连接。
本实施例的显示面板20与第一实施例的显示面板10基板相似，不同之处在于，导电层224通过电连接接地线将彩膜基板中的离子所带电荷导出以避免线显示面板20显示时出现残像现象。
实施例3
请参阅图4，其为本申请第三实施例的显示面板30，显示面板30包括相对设置的阵列基板31及彩膜基板32，彩膜基板32包括：
第一基板321，第一基板321具有显示区37以及位于显示区37***的非显示区38；
一彩色膜层322，彩色膜层322包括多个彩色滤光单元，彩色膜层322形成于第一基板321的显示区37；
一黑色矩阵层323，黑色矩阵层323形成于相邻彩色滤光单元之间及第一基板321的非显示区38；
一导电层324，导电层324设置于第一基板321和黑色矩阵层323之间且黑色矩阵层323覆盖导电层324；
阵列基板31包括第二基板311以及于第二基板311上形成的像素电极312和公共电极313；其中，公共电极313与导电层324电连接。
在本实施例中，导电层324形成于第一基板321的非显示区38。
在本实施例中，显示面板30还包括导电封框胶33，导电封框胶33粘接阵列基板31和彩膜基板32，公共电极313与导电层324通过导电封框胶33电连接，在阵列基板31侧，导电封框胶33是通过公共电极313与像素电极312之间的钝化层314上的过孔连接至公共电极313，在彩膜基板32侧，导电封框胶33是直接与导电层324接触。通过导电封框胶33电连接导电层324以及公共电极313将彩膜基板侧的离子所带电荷导出至公共电极313以避免显示面板显示时出现残像现象。本实施例中的其他结构均匀第一实施例相同，此处不作详述。
实施例4
本实施例提供一种触控显示装置，触控显示装置包括触控器件以及显示面板，触控器件设置于显示面板的内部，或，触控器件设置于显示面板的表面。
在本实施例中，显示面板为上述实施例1-3中任一一种显示面板，使得本实施例触控显示装置在显示时能避免出现残像。
在本实施例中，触控器件设置于显示面板的内部时，触控器件包括于显示面板的彩膜基板的外侧设置的带金属层的偏光片，此带金属层的偏光片与显示面板中的用于触控的金属层连接，本申请位于第一基板和黑色矩阵层之间且被黑色矩阵层覆盖的导电层能减小导电层与偏光片中的金属层之间的耦合作用以减小对触控性能的影响，特别是第三实施例的显示面板30中的导电层324，其面积最小且位于非显示区域。
在本实施例中，触控器件设置于显示面板的表面时，触控器件为设置于彩膜基板外侧的触控电极层，本申请位于第一基板和黑色矩阵层之间且被黑色矩阵层覆盖的导电层能减小导电层与触控电极层之间的耦合作用以减小对触控性能的影响。
本申请通过在显示面板中设置黑色矩阵层覆盖的导电层且导电层与公共电极或者接地线电连接以导出彩膜基板中聚集的离子所带的电荷，以避免触控显示装置显示时出现残像问题，同时，位于显示面板中的导电层能减小对触控显示装置的触控性能的影响。
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 (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括相对设置的阵列基板及彩膜基板，所述彩膜基板包括：
第一基板，所述第一基板具有显示区以及位于所述显示区***的非显示区；
一彩色膜层，所述彩色膜层包括多个彩色滤光单元，所述彩色膜层形成于所述第一基板的显示区；
一黑色矩阵层，所述黑色矩阵层形成于相邻所述彩色滤光单元之间及所述第一基板的非显示区；
一导电层，所述导电层设置于所述第一基板和所述黑色矩阵层之间且所述黑色矩阵层覆盖所述导电层；
所述阵列基板包括第二基板以及于所述第二基板上形成的像素电极和公共电极；其中，所述公共电极与所述导电层电连接，或，所述导电层与所述显示面板的接地线电连接。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导电层和所述黑色矩阵层在所述第一基板上的垂直投影完全重合。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导电层形成于所述第一基板的非显示区。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导电层为金属层。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导电层为氧化铟锡层或氧化铟锌层。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极与所述导电层通过导电银胶电连接。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括导电封框胶，所述导电封框胶粘接所述阵列基板和所述彩膜基板。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极与所述导电层通过所述导电封框胶电连接。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极和所述像素电极之间设置有钝化层。
10.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置包括触控器件以及权利要求1-9任一项所述的显示面板，所述触控器件设置于所述显示面板的内部，或，所述触控器件设置于所述显示面板的表面。
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