改性炭黑粒子、色浆、组合物、彩膜基板及制备方法,液晶面板和tft-lcd显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及改性炭黑粒子、色浆、组合物、彩膜基板及其 制备方法，以及液晶面板和TFT-IXD显示装置。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，液晶显示装置种类推陈出新，液晶面板制造厂商根据自 身技术推出了各种显示模式的显示装置，如：TN型、ADS型、IPS型、VA型和MVA型等。 ADS(AdvancedSuperDimension，高级超维场转换技术）显示模式通过同平面内狭缝电极 边缘产生的电场、狭缝电极层与板状电极层间产生的电场来形成多维电场，所述多维电场 能使液晶盒内的狭缝电极间和电极正上方的所有取向液晶分子均产生旋转，从而提高液晶 工作效率和透光效率。ADS用于薄膜场效应晶体管（TFT-IXD)显示装置中，可以使TFT-IXD 显示装置具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差和无挤压水波纹等优 点。
[0003] 但ADS型TFT-IXD显示装置存在开机瞬间黑画面两侧具有明显白线影响显示效果 的问题。ADS型TFT-IXD显示装置开机产生白线的机理如图2所示：开机瞬间栅线上加载 信号使电极引线区1220与黑矩阵1120间产生了瞬时感应电场，感应电荷经黑矩阵1120扩 散至显示区，并产生了干扰电场，所述干扰电场影响液晶旋转使黑画面两侧产生明显白线。
[0004] 目前通常采用的彩膜基板1100如图1所示，包括第一基板1110和用炭黑粒子 1121作为基本原料制备得到的黑矩阵1120。在TFT-IXD显示装置中应用上述彩膜基板，开 机瞬间在电极引线区1220和黑矩阵1120之间产生感应电场的同时，由于制备黑矩阵1120 的材料炭黑粒子1121具有强极性、强导电性和低阻抗的性质而产生干扰电场，从而影响液 晶旋转在黑画面两侧产生白线。
[0005] 目前，针对上述问题有两种解决办法：一是在TFT两侧增加DummyPixel设计并采 用黑矩阵遮盖，但该方法至少增加0. 1~0. 2_的边框宽度，增加了生产成本，并与窄边框 发展趋势相悖；二是调整背光源与Panel时序，延长背光源点亮时间，先使Panel初始化再 点亮整个模组，但该方法不能根本解决上述问题。
[0006] 因此，希望提供一种制备黑矩阵的材料，从根本上解决ADS型TFT-IXD显示装置存 在的开机瞬间黑画面两侧产生明显白线的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了改性炭黑粒子、色浆、组合物、彩膜基板及其制备方法以及液晶面板 和TFT-IXD显示装置，用以解决现有技术中ADS型TFT-IXD显示装置存在的开机瞬间黑画 面两侧产生明显白线的问题。
[0008] 根据本发明的一方面，提供了一种改性炭黑粒子的制备方法，该方法提供以质量 份数计的原料：5~20份炭黑粒子、5~40份树脂、0. 1~5份催化剂和30~85份溶剂； 以及
[0009] 该方法包括包覆步骤：将所述炭黑粒子与所述树脂加入所述溶剂中，搅拌并升温 至60~110°C，加入所述催化剂，反应1~5h，得到改性炭黑粒子溶液。
[0010] 可选地，根据本发明的制备方法，该方法进一步包括后处理步骤：在1000~ 25000rpm搅拌下，将以质量份数计5~20份所述改性炭黑粒子溶液滴加至以质量份数计 80~95份乙醇溶液中，搅拌至炭黑粒子完全分散后进行过滤，将得到的滤饼筛分和干燥得 改性炭黑粒子。
[0011] 可选地，根据本发明的制备方法，所述树脂为环氧树脂或聚氨酯。
[0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明方法制备得到的改性炭黑粒子， 该改性炭黑粒子为用树脂包覆进行改性的炭黑粒子。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种色浆的制备方法，该方法提供以质量份数计 的原料：1~20份根据本发明的改性炭黑粒子、1~50份超分散剂、0. 5~10份助分散剂、 0. 1~5份添加剂和39~97. 4份溶剂；将所述原料混合后研磨得到色浆。
[0014] 根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明方法制备得到的色浆，该色浆包 括根据本发明的所述改性炭黑粒子。
[0015] 根据本发明的另一方面，提供了一种组合物的制备方法，该方法提供以质量份数 计的原料：5~70份根据本发明所述色浆、1~50份含羧基的粘结剂树脂、5~50份含烯 基的可聚合单体、〇. 1~10份光致聚合引发剂、〇. 01~5份助剂和8. 3~59. 89份溶剂；将 所述原料混合均匀得光阻组合物。
[0016] 可选地，根据本发明的制备方法，所述含羧基的粘结剂树脂为甲基丙烯酸和甲基 丙烯酸苄酯的共聚物。
[0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明方法制备得到的组合物，该组合 物包括根据本发明所述色浆。
[0018] 根据本发明的另一方面，提供了一种彩膜基板的制备方法，将根据本发明的所述 组合物涂覆于玻璃基板上，将所述玻璃基板真空干燥、烘烤、曝光、显影以及再烘烤后得到 具有黑矩阵的彩膜基板。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明方法制备得到的彩膜基板，该彩 膜基板包括：
[0020] 第一基板，
[0021] 位于所述第一基板上的黑矩阵，且所述黑矩阵是权利要求9所述组合物涂覆于所 述第一基板上形成。
[0022] 根据本发明的一方面提供了一种液晶面板，该液晶面板包括彩膜基板和阵列基 板，所述彩膜基板为根据本发明的所述彩膜基板。
[0023] 根据本发明的另一方面提供了一种TFT-IXD显示装置，该TFT-IXD显示装置包括 根据本发明的所述液晶面板。
[0024] 本发明有益效果如下：
[0025] 根据本发明改性炭黑粒子制备方法得到的改性炭黑粒子，采用树脂对炭黑粒子包 覆改性，树脂结合炭黑粒子表面的羧基和/或羟基，降低了炭黑粒子的极性，因此降低了其 导电性，使其在保持高光密度的前提下具有高阻抗性。
[0026] 根据本发明色浆、组合物中由于使用了根据本发明的改性炭黑粒子，同样具有高 光密度和高阻抗性能。
[0027] 根据本发明彩膜基板包括涂覆根据本发明组合物制备得到的黑矩阵，黑矩阵材料 中使用了根据本发明的改性炭黑粒子，因此黑矩阵具有高阻抗性能。
[0028] 将根据本发明方法制备得到的彩膜基板用于液晶面板中，并将液晶面板用于ADS 型TFT-LCD显示装置中，由于黑矩阵具有高阻抗性能，克服了电极引线区与黑矩阵之间产 生感应电场的同时产生的干扰电场，从根本上克服了开机瞬间黑画面两侧产生明显白线的 问题。
【附图说明】
[0029] 图1为用炭黑粒子制备得到的彩膜基板；
[0030] 图2为ADS型TFT-IXD显示装置产生开机白线的机理图；
[0031] 图3为炭黑粒子结构示意图；
[0032] 图4为炭黑粒子与环氧树脂反应方程式；
[0033] 图5为用改性炭黑粒子制备得到的彩膜基板；
[0034] 图6为采用本发明液晶面板的ADS型TFT-IXD显示装置消除开机白线的机理图。
[0035] 其中，附图标记为：
[0036] 液晶面板1000、
[0037] 彩膜基板1100、第一基板1110、黑矩阵1120、炭黑粒子1121、树脂包覆层1122、阵 列基板1200、第二基板1210和电极引线区1220。
【具体实施方式】
[0038] 具体的实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
【发明内容】
的限制，下面将结 合附图和具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。
[0039] 根据本发明改性炭黑粒子的制备方法，该方法提供以质量份数计的原料：5~20 份炭黑粒子、5~40份树脂、0. 1~5份催化剂和30~85份溶剂；以及该方法包括包覆步 骤：将炭黑粒子与树脂加入溶剂中，搅拌并升温至60~110°C，加入催化剂，反应1~5h，得 到改性炭黑粒子溶液。
[0040] 根据图3看出，炭黑粒子表面分布大量具有极性的羧基和羟基，虽然炭黑粒子自 身具有高光密度，但由于其表面极性基团的存在，导致导电能力增强，阻