[发明专利]一种液晶面板用黑色矩阵及其制备方法、基板和液晶面板

说明书

本申请公开了一种液晶面板用黑色矩阵及其制备方法、基板和液晶面板，可应用于曲面屏上。所述液晶面板用黑色矩阵包括二氧化硅纳米颗粒图案层和聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜层，所述聚二甲基硅氧烷膜层覆盖所述二氧化硅纳米颗粒图案层。本申请采用刚性的二氧化硅纳米颗粒和柔性的聚二甲基硅氧烷的黑色矩阵替代已有的黑色矩阵材料应用在曲面屏上，该黑色矩阵能够有效解决现有的曲面屏COA型液晶面板中HVA制程UV照光方向的限制导致的普通黑色矩阵遮光的问题，增强液晶配向效果，进而提高面板的电性能及面板信赖性。

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶面板用黑色矩阵及其制备方法、基板和液晶面板。

背景技术

聚合物稳定垂直对齐技术(polymer stabilized vertical alignment，PS-VA)是TFT-LCD的一种技术。在PS-VA的成盒制程中，如图1所示，需要在CF基板(和/或TFT基板)20上涂布聚酰亚胺(PI)配向膜22，具有控制液晶分子24排列方向的作用。但是，PI材料的耐热性、耐老化性不佳，锚定LC分子的能力不够强，在一定程度上影响液晶面板的品质；PI材料本身具有高极性和高吸水性，在存储和运送易变质而产生配向不良的问题；PI材料在TFT-LCD上成膜的工艺成本较高，使得面板成本较高；商用PI材料中95％以上的含量为NMP、NEP、BC等有机溶剂，大量有机溶剂的使用和挥发，极易造成环境污染。随着面板面板的世代线越来高，一方面，各制程设备成本逐渐增加；另一方面，面板价格逐低探，因此生产各环节的成本控制严峻。

目前，采用一种可添加至液晶材料中而产生自取向效果的添加剂材料22(Additive material)，达到控制液晶分子24定向排列的技术被开发出来(PI-less技术)，如图2所示；其中，添加剂材料22可以参见图3所示，具有极性部分和包含可聚合性基团的非极性部分。PI-less技术在生产环节中可省去PI段的相关制程和设备及维护，可降低生产成本，该技术的应用将极大地减少N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)、N-乙基吡咯烷酮(N-ethyl-2-pyrrolidone，NEP)、碳酸丁酯(Butyl carbonate，BC)等有机溶剂的使用和挥发，减少了对环境和人员的伤害。

在PI-less技术中，添加剂材料(Additive Material)的扩散性往往会决定面板AA(Active Area)区配向的优劣。如果添加剂材料(Additive Material)的成膜均匀性能不佳，则会造成配向不良，面板电性差，信赖性(IS—Image stick表现)差等等问题。然而在COA型(Color Filter on Array，COA)液晶显示面板中，如图4所示，包括CF基板110和TFT基板120，其中，CF基板110上设置有黑色矩阵(Blackmatrix，BM)100，HVA制程(HighVertical Alignment)UV照光方向的限制，使得黑色矩阵100会遮挡住部分UV光线，导致液晶材料中的添加剂材料与液晶活性物质RM形成的聚合物(polymer)不均，从而造成添加剂膜130不能完全成膜或者成膜均匀性差(如图4中的虚线框所示)。

因此，亟待提供一种液晶面板用黑色矩阵，可以增强PI-less液晶中添加剂成膜均匀性，进而提高液晶面板的性能。

发明内容

本申请提供一种液晶面板用黑色矩阵，采用刚性的二氧化硅纳米颗粒和柔性的聚二甲基硅氧烷的黑色矩阵替代已有的黑色矩阵材料并应用在曲面屏上，能够增强液晶配向效果，进而提高面板的电性能及面板信赖性。

本申请提供一种液晶面板用黑色矩阵，所述黑色矩阵包括二氧化硅纳米颗粒图案层和聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)膜层，所述聚二甲基硅氧烷膜层覆盖所述二氧化硅纳米颗粒图案层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述二氧化硅纳米颗粒图案层用二氧化硅的折射率为1.46±0.02。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述聚二甲基硅氧烷的折射率为1.43±0.02。