一种显示基板及其制备方法、显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种显示基板的制备方法，以增加黑矩阵与衬底基板之间的粘附力，避免黑矩阵与所在衬底基板的接触处产生裂缝而脱落。方法包括：提供一衬底基板，在制备黑矩阵前，对所述衬底基板进行表面富羟基化处理；以及，利用可聚合硅氧烷溶液处理完成上述步骤的所述衬底基板，使所述可聚合硅氧烷的偶联基团与所述衬底基板的表面的羟基连接；在完成上述步骤的所述衬底基板上形成用于制备黑矩阵的树脂材料，通过曝光工艺使所述可聚合硅氧烷的可聚合基团与所述树脂材料的可聚合基团连接，再通过显影工艺形成所述黑矩阵。本发明实施例还提供一种显示基板和显示装置。
【专利说明】一种显示基板及其制备方法、显示装置【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。
【背景技术】
[0002]薄膜晶体管型液晶显不器(ThinFilm Technology Liquid Crystal Display,TFT-1XD)已成为显示领域的主流产品，而液晶面板是TFT-1XD的一个重要组成部分。
[0003]液晶面板是由阵列基板和彩膜基板通过封框胶进行密封、对盒形成的，阵列基板和彩膜基板之间设置液晶。对盒封框的工艺的好坏将影响液晶面板的品质，因此，阵列基板与彩膜基板的真空对盒封框的工艺十分重要。彩膜基板和阵列基板中的一个会设置有黑矩阵，用于防止背景光泄漏，提高显示对比度，防止混色和增加颜色的纯度。黑矩阵是通过涂覆、曝光和显影工艺形成于彩膜基板或阵列基板上的玻璃基板之上的。当封框胶设置于彩膜基板或阵列基板的外围黑矩阵上时，由于树脂材料的黑矩阵与封框胶具有较强的粘附力，使黑矩阵和所在衬底基板之间的粘附力相比黑矩阵和封框胶之间的粘附力相对较弱，容易使黑矩阵与所在衬底基板的接触处产生裂缝并脱落，造成液晶泄漏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种显示基板及其制备方法、显示装置，以解决由于显示基板上设置的黑矩阵与衬底基板之间粘附力差，所造成黑矩阵与所在衬底基板的接触处产生裂缝或使黑矩阵脱落的问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明实施例提供 一种显示基板的制备方法，包括制备黑矩阵的步骤，该方法包括:
[0007]提供一衬底基板，在制备黑矩阵前，对所述衬底基板进行表面富羟基化处理；以及，
[0008]利用可聚合硅氧烷溶液处理完成上述步骤的所述衬底基板，使所述可聚合硅氧烷的偶联基团与所述衬底基板的表面的羟基连接；
[0009]在完成上述步骤的所述衬底基板上形成用于制备黑矩阵的树脂材料，通过曝光工艺使所述可聚合硅氧烷的可聚合基团与所述树脂材料的可聚合基团连接，再通过显影工艺形成所述黑矩阵。
[0010]本发明实施例中，在形成显示基板上的黑矩阵前，首先使衬底基板的表面富羟基化，再利用可聚合硅氧烷的偶联基团与衬底基板的表面的羟基连接；在衬底基板上涂覆树脂材料后，通过曝光使可聚合硅氧烷的可聚合基团与树脂材料的可聚合基团连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力。
[0011]优选的，对所述衬底基板进行表面富羟基化处理包括利用酸性溶液、碱性溶液或双氧水淋洗和/或浸泡所述衬底基板；或者，利用等离子体轰击所述衬底基板的表面。
[0012]优选的，所述酸性溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液和重铬酸钾溶液中的任意一种或任意组合形成的混合溶液。上述酸性溶液均为较常用的溶液，容易取材。
[0013]优选的，所述酸性溶液的浓度为1%至30%。在此浓度下能够使衬底基板表面富羟基化，且不会损坏衬底基板。
[0014]优选的，利用酸性溶液处理所述衬底基板的总时间为I至60分钟。通过上述时间的处理，使衬底基板的表面富羟基化，且不会损坏衬底基板。
[0015]优选的，所述可聚合硅氧烷还包括连接所述偶联基团和所述可聚合基团的连接基团，所述连接基团为包含有醚键、酯键、酰胺键或碳酸酯键的烷基链，或聚合物接枝链，所述可聚合基团为丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、苯乙烯基基团、环氧基团中的任意一种。
[0016]优选的，所述可聚合硅氧烷溶液的浓度为1%至30%。该浓度的可聚合硅氧烷溶液，能够使衬底基板的表面的羟基与可聚合硅氧烷溶液中可聚合硅氧烷的偶联基团充分连接。
[0017]优选的，利用可聚合硅氧烷溶液处理所述衬底基板的温度为5°C至40°C，时间为I至60分钟。通过一定范围的温度和处理时间，使衬底基板的表面的羟基与可聚合硅氧烷溶液中可聚合硅氧烷的偶联基团充分连接。
[0018]本发明实施例有益效果如下:在形成显示基板上的黑矩阵前，利用可聚合硅氧烷溶液对富羟基化处理后的衬底基板进一步处理，使得制备的黑矩阵与衬底基板之间通过化合键连接，从而提高黑矩阵与衬底基板的之间的粘附力，避免黑矩阵由衬底基板上脱落的现象。
[0019]本发明实施例提供一种显示基板，采用如上所述的方法制备。
[0020]本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
[0021]优选的，所述显示基板为彩膜基板或所述显示基板为阵列基板。
[0022]本发明实施例有益效果如下:在形成显示基板上的黑矩阵前，利用可聚合硅氧烷溶液对富羟基化处理后的衬底基板进一步处理，使得制备的黑矩阵与衬底基板之间通过化合键连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力，避免黑矩阵由衬底基板上脱落的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例提供的显示基板的制备方法的流程图；
[0024]图2为本发明实施例提供的可聚合硅氧烷的分子结构的通式；
[0025]图3为本发明实施例提供的一种具体的可聚合硅氧烷的结构式。
【具体实施方式】
[0026]下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027]参见图1，本发明实施例提供一种显示基板的制备方法，包括制备黑矩阵的步骤，该方法包括:
[0028]101，提供一衬底基板，在制备黑矩阵前，对衬底基板进行表面富羟基化处理。
[0029]102，利用可聚合硅氧烷溶液处理完成上述步骤的衬底基板，使可聚合硅氧烷的偶联基团与衬底基板的表面的羟基连接。[0030]103，在衬底基板上形成用于制备黑矩阵的树脂材料，通过曝光工艺使可聚合硅氧烷的可聚合基团与树脂材料的可聚合基团连接，再通过显影工艺形成所述黑矩阵。
[0031]本发明实施例中，在形成显示基板上的黑矩阵前，利用可聚合硅氧烷溶液使衬底基板的表面富羟基化，再利用可聚合硅氧烷的偶联基团与衬底基板的表面的羟基连接；在衬底基板上涂覆树脂材料后，通过曝光使可聚合硅氧烷的可聚合基团与树脂材料的可聚合基团连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力。
[0032]本实施例中，对衬底基板进行表面富羟基化处理可以采用多种物质及对应的处理过程。例如，利用酸性溶液淋洗和/或浸泡衬底基板，使衬底基板的表面富羟基化。又例如，利用碱性溶液淋洗和/或浸泡衬底基板，使衬底基板的表面富羟基化。又例如，利用双氧水淋洗和/或浸泡衬底基板，使衬底基板的表面富羟基化。又例如，利用等离子体轰击衬底基板的表面，使衬底基板的表面富羟基。本发明实施例中的衬底基板指玻璃基板，通过上述的处理方式能够使衬底基板的表面富羟基化。
[0033]本实施例中以利用酸性溶液淋洗和/或浸泡衬底基板举例，说明如下:
[0034]优选的，酸性溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液和重铬酸钾溶液中的任意一种或任意组合形成的混合溶液。上述酸性溶液均为较常用的溶液，容易取材。优选的，酸性溶液的浓度为1%至30%，在此浓度下能够使衬底基板表面富羟基化，且不会损坏衬底基板。优选的，利用酸性溶液处理衬底基板的总时间为I至60分钟，通过上述时间的处理，使衬底基板的表面富羟基化，且不会损坏衬底基板。
[0035]需要说明的是，利用碱性溶液、双氧水或等离子体使衬底基板的表面富羟基化的处理均可由现有技术得到，因此不再赘述。
[0036]参见图2，示出了可聚合硅氧烷的分子结构通式。包括偶联基团201、连接基团202和可聚合基团203。优选的，可聚合硅氧烷的偶联基团201为硅氧烷基团，可聚合硅氧烷的可聚合基团202为包含有醚键基团、酯键基团、酰胺键基团或碳酸酯键基团的烷基链，或聚合物接枝链，可聚合硅氧烷的可聚合基团为203丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、苯乙烯基基团、环氧基团中的任意一种。
[0037]优选的，可聚合硅氧烷溶液的浓度为1%至30%。该浓度的可聚合硅氧烷溶液，能够使衬底基板的表面的羟基与可聚合硅氧烷溶液中可聚合硅氧烷的偶联基团充分连接。
[0038]优选的，利用可聚合硅氧烷溶液处理衬底基板的温度为5°C至40°C，时间为I至60分钟。通过一定范围的温度和处理时间，使衬底基板的表面的羟基与可聚合硅氧烷溶液中可聚合硅氧烷的偶联基团充分连接。
[0039]进而在依次经过富羟基化处理和可聚合硅氧烷溶液处理的衬底基板上，通过涂覆、曝光和显影工艺形成黑矩阵。
[0040]本发明实施例有益效果如下:在形成显示基板上的黑矩阵前，利用可聚合硅氧烷溶液对富羟基化处理后的衬底基板进一步处理，使得制备的黑矩阵与衬底基板之间通过化合键连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力，避免黑矩阵由衬底基板上脱落的现象。
[0041]本发明实施例提供一种较具体的液晶显示衬底基板的制备方法，包括:
[0042]步骤一、提供一衬底基板，并进行清洗,其中，该衬底基板为玻璃基板。
[0043]步骤二、利用浓度为10%的盐酸溶液淋洗衬底基板30分钟,然后用纯水清洗；再用浓度为10%的硫酸溶液浸泡30分钟,用蒸懼水清洗后使衬底基板干燥。其中，环境温度为25。。。
[0044]需要说明的是，淋洗和浸泡的方式可以根据实际需要进行选择，在浸泡衬底基板时也可以进行超声波处理；同样环境温度也需要根据实际需要设定。本发明实施例只是为了举例说明，并非对本发明的限制。
[0045]步骤三、利用浓度为3%的丙基三甲氧基硅烷溶液对衬底基板淋洗10分钟，然后用蒸馏水清洗后使衬底基板干燥。淋洗衬底基板的环境温度为25°C。
[0046]本发明实施例有益效果如下:在形成显示基板上的黑矩阵前，利用酸性溶液对衬底基板进行富羟基化处理，再利用可聚合硅氧烷溶液对富羟基化处理后的衬底基板进一步处理，使得制备的黑矩阵与衬底基板之间通过化合键连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力，避免黑矩阵由衬底基板上脱落的现象。
[0047]参见图3，示出了本实施例中丙基三甲氧基硅烷的结构式。其中，包括作为偶联基团的301、作为连接基团的302和作为可聚合基团的303。需要说明的是，图3所示结构式只是为了以丙基三甲氧基硅烷进行说明，本发明不限于此。根据本发明实施例图2提供的中提供的可聚合硅氧烷的分子结构通式，以及分子结构通式中偶联基团201、连接基团202和可聚合基团203所可以选择的具体基团，本领域技术人员能够组合形成多种硅烷的结构式以实现本发明，在此不一一举例。
[0048]步骤四、通过涂覆、曝光和显影工艺在衬底基板上形成黑矩阵。
[0049]本发明实施例提供一种液晶显示衬底基板，采用如上所述的方法制备。
[0050]本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
[0051]优选的，显示基板为彩膜基板。
[0052]优选的，显示基板为阵列基板。
[0053]本实施例提供的显示装置可以为:液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0054]本发明实施例有益效果如下:在形成显示基板上的黑矩阵前，利用可聚合硅氧烷溶液对富羟基化处理后的衬底基板进一步处理，使得制备的黑矩阵与衬底基板之间通过化合键连接，从而提高黑矩阵与衬底基板之间的粘附力，避免黑矩阵由衬底基板上脱落的现象。
[0055]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种显示基板的制备方法，包括制备黑矩阵的步骤，其特征在于，包括: 提供一衬底基板，在制备黑矩阵前，对所述衬底基板进行表面富羟基化处理；以及， 利用可聚合硅氧烷溶液处理完成上述步骤的所述衬底基板，使所述可聚合硅氧烷的偶联基团与所述衬底基板的表面的羟基连接； 在完成上述步骤的所述衬底基板上形成用于制备黑矩阵的树脂材料，通过曝光工艺使所述可聚合硅氧烷的可聚合基团与所述树脂材料的可聚合基团连接，再通过显影工艺形成所述黑矩阵。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述衬底基板进行表面富羟基化处理包括利用酸性溶液、碱性溶液或双氧水淋洗和/或浸泡所述衬底基板；或者，利用等离子体轰击所述衬底基板的表面。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酸性溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液和重铬酸钾溶液中的任意一种或任意组合形成的混合溶液。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸性溶液的浓度为1%至30%。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，利用酸性溶液处理所述衬底基板的总时间为I至60分钟。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可聚合硅氧烷还包括连接所述偶联基团和所述可聚合基团的连接基团，所述连接基团为包含有醚键、酯键、酰胺键或碳酸酯键的烷基链，或聚合物接枝链，所述可聚合基团为丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、苯乙烯基基团、环氧基团中的任意一种。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可聚合硅氧烷溶液的浓度为1%至30%。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，利用可聚合硅氧烷溶液处理所述衬底基板的温度为5°C至40°C，时间为I至60分钟。
9.一种显示基板，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的方法制备。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示基板。
【文档编号】G02F1/1333GK103558706SQ201310542350
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】崔晓鹏 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司