CN112987383A - 黑色光阻、显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黑色光阻、显示面板及其制备方法，所述黑色光阻的组成材料中包括玻璃碳。相较于现有的黑色光阻、显示面板及其制备方法，本发明通过在所述黑色光阻中采用玻璃碳作添加剂，由于所述玻璃碳具有良好热稳定性、化学稳定性、较高硬度和导电性，因此能够将所述黑色光阻中的静电电荷传输到空气中的水分子中，从而加强所述黑色光阻的抗静电性能以及机械性能，提升了显示面板的产品质量。

Description

黑色光阻、显示面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种黑色光阻、显示面板及其制备方法。

背景技术

在平板显示器制造领域，光阻材料是其必可少的重要原料。其中，黑色光阻材料更是具有重要的地位。在液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)中，黑色光阻材料的重要应用为黑色矩阵(Black Matrix,BM)，用于间隔红(R)，绿(G)，蓝(B)像素，防止RGB像素之间出现不同混色的串扰，同时也可以遮挡背光由于折射导致面板斜视角的漏光。不仅如此，黑色光阻材料也能应用于喷墨打印的挡墙层，以将打印墨水限定在围坝内部不任意流动。因此，黑色光阻是面板显示行业中应用非常广泛的材料。

静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电防护技术对于面板显示行业是非常重要的研究方向。不论是黑色矩阵或黑色挡墙(Bank)，在基板传递的过程中不可避免会由于与周围环境因接触或摩擦或其他因素而产生静电，这对面板的性能是极其不利的。

综上所述，目前的显示面板中黑色矩阵和黑色挡墙由于与环境接触或摩擦容易产生静电，干扰液晶分子的电场，从而导致画面异常。

发明内容

本发明实施例提供一种黑色光阻、显示面板及其制备方法，用于解决现有技术中黑色矩阵和黑色挡墙由于与环境接触或摩擦容易产生静电，干扰液晶分子的电场，从而导致画面异常等技术问题。

为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种黑色光阻，其中，所述黑色光阻的组成材料中包括玻璃碳。

在本发明的一些实施例中，所述玻璃碳在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～5％，所述黑色光阻中包括多个玻璃碳颗粒，每个所述玻璃碳颗粒的粒度为20nm～500nm。

在本发明的一些实施例中，所述黑色光阻的组成材料中还包括着色剂、单体、树脂、引发剂、溶剂和功能性添加剂，所述着色剂包括纳米炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种，所述单体包括丙烯酸酯类单体，所述树脂包括丙烯酸树脂，所述引发剂包括偶氮二异丁腈，所述溶剂包括甲苯或者丙二醇甲醚醋酸酯，所述功能性添加剂包括消泡剂和流平剂中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述着色剂在所述黑色光阻中的质量分数为2％～15％，所述单体在所述黑色光阻中的质量分数为10％～30％，所述树脂在所述黑色光阻中的质量分数为5％～20％，所述引发剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～3％，所述溶剂在所述黑色光阻中的质量分数为30％～70％以及所述功能性添加剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～1％。

第二方面，本发明提供一种显示面板，其中，包括：黑色矩阵，所述黑色矩阵的材料包括如第一方面任一实施例所述的黑色光阻。

在本发明的一些实施例中，还包括黑色挡墙，所述黑色挡墙对应设置于所述黑色矩阵上方，所述黑色挡墙的材料与所述黑色矩阵的材料相同。

在本发明的一些实施例中，还包括红色色阻、绿色色阻、蓝色色阻、红色光转换膜和绿色光转换膜，所述红色色阻、所述绿色色阻和所述蓝色色阻分别设置于相邻的两个所述黑色矩阵之间，所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜分别对应设置于所述红色色阻和所述绿色色阻上方；其中，所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜中分别掺杂有红色量子点和绿色量子点。

第三方面，本发明提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法用于制备如第二方面中任一实施例所述的显示面板，包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板表面涂覆如第一方面任一实施例所述的黑色光阻；

通过掩模板对所述黑色光阻进行曝光显影，形成图案化的所述黑色光阻；

对所述黑色光阻加热固化，形成黑色矩阵。

在本发明的一些实施例中，还包括：在所述黑色矩阵上制备图案化的所述黑色光阻，形成黑色挡墙。

在本发明的一些实施例中，还包括：在所述基板上且在相邻的两个所述黑色矩阵之间制备红色色阻、绿色色阻或者蓝色色阻；

将红色量子点和绿色量子点分别掺杂入红色油墨和绿色油墨中，将所述红色油墨和所述绿色油墨分别施加在所述红色色阻和所述绿色色阻上，固化形成所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜。

相较于现有的黑色光阻、显示面板及其制备方法，本发明通过在所述黑色光阻中采用玻璃碳作添加剂，由于所述玻璃碳具有良好热稳定性、化学稳定性、较高硬度和导电性，因此能够将所述黑色光阻中的静电电荷传输到空气中的水分子中，从而加强所述黑色光阻的抗静电性能以及机械性能，提升了显示面板的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中显示面板的结构示意图；

图2A～2D为本发明一个实施例中制备方法的分步示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，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所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

传统的黑色光阻材料没有从原材料上进行抗静电方面的改善。因此，发展抗静电黑色光阻材料非常重要。

基于此，本发明实施例提供一种黑色光阻、显示面板及其制备方法。以下分别进行详细说明。

首先，本发明实施例提供一种黑色光阻，所述黑色光阻的组成材料中包括玻璃碳。

相较于现有的黑色光阻、显示面板及其制备方法，本发明通过在所述黑色光阻中采用玻璃碳作添加剂，由于所述玻璃碳是一种经过高温处理后的黑色且具有类似玻璃光泽的碳材料，且具有良好热稳定性、化学稳定性、较高硬度和导电性，所述玻璃碳表面一般具有亲水基团，能够与空气中的水分子结合，因此能够将所述黑色光阻中的静电电荷传输到空气中的水分子中，从而加强所述黑色光阻的抗静电性能以及机械性能，提升了显示面板的产品质量。

在本发明的一个实施例中，所述玻璃碳在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～5％。所述黑色光阻中包括多个玻璃碳颗粒，每个所述玻璃碳颗粒的粒度为20nm～500nm。在本实施例中，所述玻璃碳由将糠醇树脂或酚醛树脂在惰性气体中逐步加热到1200℃以上碳化形成的。玻璃碳是一种完全由sp2杂化原子组成的非晶碳，具有类石墨或者类富勒烯结构，以固体颗粒的形式存在，每个固体颗粒的等效直径优选为20nm～500nm，所述玻璃碳为黑色，还可以起到与着色剂相同的作用。

在上述实施例的基础上，所述黑色光阻的组成材料中还包括着色剂、单体、树脂、引发剂、溶剂和功能性添加剂，所述着色剂包括纳米炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种，所述单体包括丙烯酸酯类单体，所述树脂包括丙烯酸树脂，所述引发剂包括偶氮二异丁腈(AIBN)，所述溶剂包括甲苯或者丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)，所述功能性添加剂包括消泡剂和流平剂中的至少一种。优选的，所述纳米炭黑的粒度为20nm～200nm。

在本实施例中，所述着色剂在所述黑色光阻中的质量分数为2％～15％，所述单体在所述黑色光阻中的质量分数为10％～30％，所述树脂在所述黑色光阻中的质量分数为5％～20％，所述引发剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～3％，所述溶剂在所述黑色光阻中的质量分数为30％～70％以及所述功能性添加剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～1％。将上述材料按照配比制备出的所述黑色光阻，抗静电性能好。

在一些其他实施例中，所述着色剂为其他有机或者无机的黑色颜料物质，所述单体为其他不饱和树脂类单体，所述树脂为其他脂类，所述溶剂为能溶解对应的所述单体和对应的所述树脂的其他试剂。

其次，本发明实施例中还提供一种显示面板，包括黑色矩阵，包括如上述任意一个实施例中所述的黑色光阻。

在上述实施例的基础之上，所述显示面板还包括黑色挡墙，所述黑色挡墙对应设置于所述黑色矩阵上方，所述黑色挡墙的材料与所述黑色矩阵的材料相同。同理，通过所述黑色挡墙的材料中包括如上述实施例中所述的黑色光阻，同样能增强所述黑色挡墙的抗静电性能，进一步提升了所述显示面板的抗静电性能。

所述显示面板还包括：红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻，分别设置于相邻的两个所述黑色矩阵之间；红色光转换膜和绿色光转换膜，分别对应设置于所述红色色阻和所述绿色色阻上方。通过增强所述黑色矩阵的抗静电性能，从而提高所述显示面板的抗静电性能。

如图1所示，图1为本发明一个实施例中显示面板的结构示意图。所述显示面板包括彩膜基板10和阵列基板20，所述彩膜基板10与所述阵列基板20相对设置。所述彩膜基板10包括一基板100，在所述基板100靠近所述阵列基板20一侧依次设置有间隔排布的多个所述黑色矩阵101和设置于所述黑色矩阵101靠近所述阵列基板20一侧的黑色挡墙103，相邻的两所述黑色矩阵101之间设置有红色色阻102a、绿色色阻102b或者蓝色色阻102c，所述红色色阻102a上和所述绿色色阻102b上分别设置有红色光转换膜104a和绿色光转换膜104b。所述阵列基板20包括一背板200，在所述背板200靠近所述彩膜基板10一侧设置有蓝光薄膜晶体管阵列201。

优选的，所述蓝光薄膜晶体管阵列包括阵列排布的蓝光mini LED或者阵列排布的蓝光micro LED。更优选的，在所述红色光转换膜104a掺杂入红色量子点，在所述绿色光转换膜104b掺杂入绿色量子点，相较于普通发光材料，所述量子点材料的电子迁徙率更高，所述显示面板的发光效率更高。由于所述黑色矩阵101和所述黑色挡墙103中采用上述实施例中抗静电性能较好的所述黑色光阻，本实施例中的所述显示面板的抗静电性能也得到了增强。同理，所述黑色光阻不仅可以用于所述黑色矩阵101和所述黑色挡墙130，还可以用于其他需要抵抗静电的材料领域。由于所述黑色光阻不透光，其他材料需要尽可能设置于所述黑色矩阵101的正投影覆盖范围内，以避免影响所述显示面板的开口率。

所述蓝光薄膜晶体管阵列201发出蓝光，一部分蓝光经过所述红色光转换膜104a激发所述红色量子点发出红光，另一部分蓝光经过所述绿色光转换膜104b激发所述绿色量子点发出绿光，最后一部分蓝光与上述红光、绿光，分别经过所述蓝色色阻102c、所述红色色阻102a、所述绿色色阻102b完成选色合成白光和其他颜色的光。所述红色色阻102a和所述绿色色阻102b用于过滤掉未经过光转换膜或者转换不完全的蓝光，所述蓝色色阻102c用于过滤掉红光和绿光，所述红色色阻102a、所述绿色色阻102b和所述蓝色色阻102c分别仅透射对应的红色光、绿色光和蓝色光完成选色。由于所述光源为所述蓝光薄膜晶体管阵列201，本实施例中用于混合成白光的蓝光不需要经过光转换膜。本实施例中，所述显示面板的光源为单一的色光，可以大大改善所述显示面板的色偏色差问题，提高产品质量。

为了更好地制得本发明实施例中的显示面板，在所述显示面板的基础之上，本发明实施例中还提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法用于制备上述实施例中所述的显示面板。

如图2A～2D所示，图2A～2D为本发明一个实施例中制备方法的分步示意图。所述显示面板的制备方法包括以下步骤：

S1、提供一基板100，在所述基板100表面涂覆如上述任一实施例所述的黑色光阻；

S2、通过掩模板对所述黑色光阻进行曝光显影，形成图案化的所述黑色光阻；

S3、对所述黑色光阻加热固化，形成黑色矩阵101。

具体的，如图2A所示。

进一步的，还包括以下步骤：

S4、在所述基板100上且在相邻的两所述黑色矩阵101之间制备红色色阻102a、绿色色阻102b或者蓝色色阻102c；如图2B所示。

S5、在所述黑色矩阵101上制备所述黑色光阻形成多个黑色挡墙103；如图2C所示。

S6、在所述红色色阻102a和所述绿色色阻102b上分别制备红色光转换膜104a和绿色光转换膜104b。

可以理解的是，此实施例中，以所述黑色矩阵101和所述黑色挡墙103中均包括所述黑色光阻举例，实际上所述黑色矩阵101和所述黑色挡墙103中二者任有其一采用所述黑色光阻制备，已有改善效果，两者均采用所述黑色光阻制备，能够具有更优的抗静电性能。

在一个优选的实施例中，在制备所述红色光转换膜104a和所述绿色光转换膜104b的步骤中还包括：将红色量子点和绿色量子点分别掺杂入红色油墨和绿色油墨中，将所述红色油墨104a和所述绿色油墨104b分别施加在所述红色色阻和所述绿色色阻上，固化形成所述红色光转换膜104a和所述绿色光转换膜104b，如图2D所示。

在上述实施例中形成了所述彩膜基板10，在本实施例中还提供阵列基板20的制备方法，在制备所述红色光转换膜104a和所述绿色光转换膜104b的步骤后还包括：提供一背板200，在所述背板200上制备蓝光薄膜晶体管阵列201，将所述背板200与所述基板100对组贴合，其中，所述蓝光薄膜晶体管阵列201和所述黑色挡墙101位于所述背板200与所述基板100之间。如图1所示。

优选的，制备所述黑色矩阵101和所述黑色挡墙103采用涂布、印刷或者喷墨打印。在一个具体的实施例中，采用涂布工艺均匀地将所述黑色光阻旋涂在所述基板100上、采用具有预设图案的掩模板对所述黑色光阻进行曝光，所述黑色光阻上被所述掩模板遮挡的区域形成与所述掩模板相同的图案，采用显影工艺，通过光阻显影液溶解在上一制程中接触光照的区域，制得图案化的所述黑色光阻，形成抗静电的所述黑色矩阵101；在所述黑色矩阵101上采用涂布、曝光和显影工艺制备图案化的所述黑色光阻，形成抗静电的所述黑色挡墙103。上述实施例中以所述黑色光阻为正型光阻举例，若所述黑色光阻为负型光阻，则完成涂布后，在曝光制程中，所述黑色光阻上未被所述掩模板遮挡的区域形成与所述掩模板相反的图案，采用显影工艺，通过光阻显影液溶解在上一制程中未接触光照的区域，制得图案化的所述黑色光阻，形成抗静电的所述黑色矩阵101。所述黑色挡墙130的制备方法未进行详细叙述，具体参照所述黑色矩阵101同理可制得。

所述黑色矩阵101对所述红色色阻102a、所述绿色色阻102b和所述蓝色色阻102c具有限位作用，所述红色色阻102a、所述绿色色阻102b和所述蓝色色阻102c分别采用光刻工艺制备于相邻的两所述黑色矩阵101之间，所述黑色挡墙103对所述红色光转换膜104a和所述绿光转换膜104b具有限位作用，所述红色光转换膜104a和所述绿光转换膜104b分别采用喷墨打印将掺杂有所述红色量子点的所述红色油墨或者掺杂有所述绿色量子点的所述绿色油墨制备于相邻的两所述黑色挡墙103之间。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元、结构或操作的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种黑色光阻，其特征在于，所述黑色光阻的组成材料中包括玻璃碳。

2.根据权利要求1所述的黑色光阻，其特征在于，所述玻璃碳在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～5％，所述黑色光阻中包括多个玻璃碳颗粒，每个所述玻璃碳颗粒的粒度为20nm～500nm。

3.根据权利要求1所述的黑色光阻，其特征在于，所述黑色光阻的组成材料中还包括着色剂、单体、树脂、引发剂、溶剂和功能性添加剂，所述着色剂包括纳米炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种，所述单体包括丙烯酸酯类单体，所述树脂包括丙烯酸树脂，所述引发剂包括偶氮二异丁腈，所述溶剂包括甲苯或者丙二醇甲醚醋酸酯，所述功能性添加剂包括消泡剂和流平剂中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的黑色光阻，其特征在于，所述着色剂在所述黑色光阻中的质量分数为2％～15％，所述单体在所述黑色光阻中的质量分数为10％～30％，所述树脂在所述黑色光阻中的质量分数为5％～20％，所述引发剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～3％，所述溶剂在所述黑色光阻中的质量分数为30％～70％以及所述功能性添加剂在所述黑色光阻中的质量分数为0.1％～1％。

5.一种显示面板，其特征在于，包括黑色矩阵，所述黑色矩阵的材料包括权利要求1～4任一项所述的黑色光阻。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括黑色挡墙，所述黑色挡墙对应设置于所述黑色矩阵上方，所述黑色挡墙的材料与所述黑色矩阵的材料相同。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，还包括红色色阻、绿色色阻、蓝色色阻、红色光转换膜和绿色光转换膜，所述红色色阻、所述绿色色阻和所述蓝色色阻分别设置于相邻的两个所述黑色矩阵之间，所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜分别对应设置于所述红色色阻和所述绿色色阻上方；其中，所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜中分别掺杂有红色量子点和绿色量子点。

8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板表面涂覆如权利要求1～4任一项所述的黑色光阻；

通过掩模板对所述黑色光阻进行曝光显影，形成图案化的所述黑色光阻；

对所述黑色光阻加热固化，形成黑色矩阵。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述黑色矩阵上制备图案化的所述黑色光阻，形成黑色挡墙。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述基板上且在相邻的两个所述黑色矩阵之间制备红色色阻、绿色色阻或者蓝色色阻；

将红色量子点和绿色量子点分别掺杂入红色油墨和绿色油墨中，将所述红色油墨和所述绿色油墨分别施加在所述红色色阻和所述绿色色阻上，固化形成所述红色光转换膜和所述绿色光转换膜。

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