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CN107255885B - 显示面板及其制造方法 - Google Patents

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CN107255885B CN201710701617.XA CN201710701617A CN107255885B CN 107255885 B CN107255885 B CN 107255885B CN 201710701617 A CN201710701617 A CN 201710701617A CN 107255885 B CN107255885 B CN 107255885B
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Abstract

一种显示面板及其制备方法，该显示面板包括：阵列基板和与所述阵列基板相对设置的对置基板；其中，所述对置基板包括多个像素单元和负折射率材料层，所述像素单元包括色阻层；所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间。该显示面板中的负折射率材料层可以防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生，还可以提高光的利用率。

Description

显示面板及其制造方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示面板及其制造方法。
背景技术
传统的显示面板通常具有多个像素单元，这些像素单元往往能发出不同颜色的光，例如红色、绿色、蓝色。这样的显示面板中，相邻的像素单元通常利用黑矩阵间隔开，但是黑矩阵的阻挡作用往往有限，相邻像素单元的光依旧会发生串扰，例如红色像素单元的光照射到与其相邻的绿色像素单元或蓝色像素单元等，因此导致色偏现象的发生。另外，部分像素单元的光还会照射到黑矩阵，而被黑矩阵吸收或阻挡，从而造成显示面板的光透过率下降，光利用率降低。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种显示面板，包括：阵列基板和与所述阵列基板相对设置的对置基板；其中，所述对置基板包括多个像素单元和负折射率材料层，所述像素单元包括色阻层；所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述负折射率材料层还包括位于每个像素单元的色阻层朝向所述阵列基板的一侧的部分。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述对置基板还包括黑矩阵，所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间的对应于所述黑矩阵的位置。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间以分隔各个像素单元。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述负折射率材料层的折射率可以调节。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述负折射率材料层 为具有负折射率的光子晶体层。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述光子晶体层包括：基体材料，具有周期性排列的孔洞；功能材料，填充在所述周期性排列的孔洞中。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板中，所述负折射率材料层对应于各个像素单元的部分分别对红色、绿色或蓝色像素单元具有不同宽度。
本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法，包括：提供阵列基板和对置基板且将二者相对设置；其中，在所述对置基板中形成多个像素单元，在所述像素单元中形成色阻层，并且在相邻两个所述像素单元的色阻层之间形成负折射率材料层。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，所述负折射率材料层还形成于每个像素单元的色阻层的朝向所述阵列基板的一侧。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，在所述对置基板中还形成黑矩阵，并且在相邻两个所述像素单元的色阻层之间的对应于所述黑矩阵的位置形成负折射率材料层。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，在相邻两个所述像素单元的色阻层之间形成所述负折射率材料层以分隔各个像素单元。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，所述负折射率材料层为具有负折射率的光子晶体层。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，所述光子晶体层的形成包括：在基体材料上打孔以形成周期性排列的孔洞，并在所述周期性排列的孔洞中周期性填充功能材料。
例如，本公开至少一实施例提供一种显示面板的制造方法中，所述基体材料为聚四氟乙烯基板，所述功能材料为介电陶瓷材料或介电陶瓷材料和金属材料。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例， 而非对本公开的限制。
图1为传统显示面板的示意图；
图2A和2B为本公开一实施例提供的显示面板的示意图1；
图3A和3B为本公开一实施例提供的显示面板的示意图2；
图4A和4B分别为正折射率材料和负折射率材料对光线的折射作用示意图；
图5为本公开一实施例提供的显示面板的示意图3；
图6为本公开一实施例提供的显示面板的示意图4；
图7A和7B为本公开一实施例提供的显示面板中负折射率材料层对光阻挡宽度的调节示意图；
图8为本公开一实施例提供的显示面板的示意图5；
图9A-9E为本公开一实施例提供的显示面板的制造方法的示意图1；
图10A和10B为本公开一实施例提供的显示面板的制造方法的示意图2；
图11A和11B为本公开一实施例提供的显示面板的制造方法的示意图3；
图12A-12B为本公开一实施例提供的光子晶体层的制造方法的示意图；
图13A-13B为本公开一实施例提供的负折射率材料层的制造方法的示意图。
附图标记：
10-阵列基板；20-对置基板；201-色阻层；202-黑矩阵；203-负折射率材料层；203A-红色负折射率材料层；203B-绿色负折射率材料层；203C-蓝色负折射率材料层；204-液晶材料；2030-部分负折射率材料层；2031-基体材料；2032-大孔洞；2033-小孔洞。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1所示，显示面板通常具有多个像素单元，这些像素单元包括例如红色、绿色、蓝色等不同颜色的色阻(color filter)层201，从而显示面板能发出不同颜色的光。相邻的像素单元通常利用黑矩阵202间隔开，但是黑矩阵202的阻挡作用往往有限，相邻像素单元的光依旧会发生串扰，例如红色像素单元的光照射到与其相邻的绿色像素单元或蓝色像素单元等，因此导致色偏现象的发生。另外，部分像素单元发出的光还会照射到黑矩阵202，因此被黑矩阵202吸收或阻挡，从而造成光透过率下降，光利用率降低。
本公开至少一实施例提供一种显示面板，包括阵列基板和与阵列基板相对设置的对置基板；对置基板包括多个像素单元和负折射率材料层，像素单元包括色阻层；负折射率材料层位于相邻两个像素单元的色阻层之间。
本公开至少一实施例提供的一种显示面板的制造方法，包括提供阵列基板和对置基板且将二者相对设置；在对置基板中形成多个像素单元，在像素单元中形成色阻层，并且在相邻两个像素单元的色阻层之间形成负折射率材料层。
下面通过具体的实施例对本公开的显示面板及其制造方法进行说明。
实施例一
本实施例提供一种显示面板，如图2A所示，该显示面板包括：阵列基板10和与阵列基板10相对设置的对置基板20；其中，对置基板20包括多个像素单元(图中示出三个)和负折射率材料层203，像素单元包括色阻层201；负折射率材料层203位于相邻两个像素单元的色阻层201之间。
例如该显示面板为液晶显示面板或者有机发光二极管(OLED)显示面板等；例如，液晶面板可以包括背光以提供显示用光源，而OLED显示面板 包括OLED器件。多个像素单元排列为阵列，该阵列可以包括行方向和列方向。图2A以及其他附图例如示出的是行方向或列方向的剖面示意图。
例如，本实施例提供的显示面板中，对置基板20还可以包括黑矩阵202，负折射率材料层203例如可以位于相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置。
例如，负折射率材料层203的宽度可以与黑矩阵202的宽度相同。例如，如图2A所示，负折射率材料层203可以与色阻层201同层设置，并位于相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置；例如，如图2B所示，负折射率材料层203也可以位于色阻层201朝向阵列基板10一侧的相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置。
例如，负折射率材料层203的宽度可以与黑矩阵202的宽度不同。例如，如图3A所示，负折射率材料层203可以与色阻层201同层设置，并位于相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置。例如，如图3B所示，负折射率材料层203也可以位于色阻层201朝向阵列基板10一侧的相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置。
图4A和4B分别为正折射率材料和负折射率材料对光线的折射作用示意图。如图4A所示，当入射光线λ1射入正折射率材料时，其出射光线与入射光线分别位于该正折射率材料法线的两侧；如图4B所示，当入射光线λ2射入负折射率材料时，其出射光线与入射光线位于该负折射率材料法线的同侧。在本实施例中，显示面板所具有的负折射率材料层203对光具有负折射率，因此该负折射率材料层203可以将各个像素单元内的光限制在该像素单元内，防止其光线射入到相邻的像素单元中，从而防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生。另外，负折射率材料层203还可以防止光线射入黑矩阵202，从而减少黑矩阵202对光的吸收，提高光的利用率。
本实施例中，如图5所示，在一个示例中，负折射率材料层203除了位于色阻层201朝向阵列基板10一侧的对应于相邻两个像素单元的色阻层201之间的部分外，还可以包括位于每个像素单元的色阻层201朝向阵列基板10的一侧的部分2030，此时负折射率材料层203可以形成为位于色阻层201朝向阵列基板10一侧的连续的层状结构。该负折射率材料层203所具有的连续的层状结构可以在在更大范围内对每个像素单元内的光线均进行折射，防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生，并提高光的利 用率。
在本实施例的另一个示例中，如图6所示，显示面板的负折射率材料层203还可以位于相邻两个像素单元的色阻层201之间并分隔各个像素单元，此时，负折射率材料层203可以代替显示面板的黑矩阵。该负折射率材料层203相对于黑矩阵来说，不会吸收光线而且还可以通过对光产生负折射作用，将光线限制在像素单元内，从而提高光的利用率；同时，负折射率材料层203还可以防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生。
例如，本实施例中，负折射率材料层203的折射率可以进行调节。例如，负折射率材料层203可以采用对外界因素，例如电或温度等敏感的材料，从而该材料在受到电或温度等作用时，该材料的折射率可以发生变化，因此可以通过对负折射率材料层203施加电信号或改变温度等实现对负折射率材料层203的折射率的调节。例如，当图6所示的显示面板的负折射率材料层203的折射率变化时，负折射率材料层203所产生的对光的遮挡宽度也会产生变化。例如，如图7A和7B所示，当负折射率材料层203的负折射特性较强，即负折射率的绝对值较大时，其产生的对光的遮挡宽度d1较宽，也即其产生的等效于黑矩阵的宽度较宽；而当负折射率材料层203的负折射特性较弱，即负折射率的绝对值较小时，其产生的对光的遮挡宽度d2较窄，也即其产生的等效于黑矩阵的宽度较窄；因此，可以根据实际需求调节负折射率材料层203的折射率，从而改变负折射率材料层203所产生的对光的遮挡范围，进而达到调节像素单元的开口率大小的效果。
例如，本实施例中，负折射率材料层203可以为具有负折射率的光子晶体层。该光子晶体层例如可以为在基体材料中周期性填充功能材料所形成光子晶体结构。例如该光子晶体层可以为在聚合物材料基体或玻璃等基体中周期性填充介电材料和金属材料等功能材料形成的负折射率可调的光子晶体层。例如在本实施例的一个示例中，该光子晶体层为在聚四氟乙烯基体中周期性填充介电陶瓷材料和金属材料形成的对温度敏感的负折射率可调的光子晶体层，该光子晶体层在不同的温度下具有不同的负折射特性，因此可以通过调节光子晶体层的温度来调节其负折射率大小。
例如，本实施例中，负折射率材料层203可以对可见光具有负折射率，因此负折射率材料层203可以对背光中的所有可见光均产生负折射作用。又例如，负折射率材料层203可以在对应于各个像素单元的部分分别对红色、 绿色或蓝色光具有负折射率。如图8所示，在对应于各个颜色的像素单元的部分分别设置红色负折射率材料层203A，绿色负折射率材料层203B以及蓝色负折射率材料层203C，因此在各个像素单元内，负折射率材料层203只对该像素单元所对应的特定颜色的光具有负折射作用，从而可以提高该像素单元所发出的特定颜色光的出射强度。在负折射率材料层203对红色、绿色或蓝色光具有不同负折射效果时，可以对应红色、绿色或蓝色像素单元设置不同宽度的负折射率材料层203。因此，可以通过调节不同颜色像素单元所对应的负折射率材料层203的宽度来调节不同颜色像素单元的出光范围，也即调节不同颜色像素单元的开口率。
例如，本实施例中，负折射率材料层203可以为具有方孔阵列的金属丝网栅格结构。该栅格结构例如可以为在银-氟化镁-银三明治结构中蚀刻方孔阵列所形成的金属丝网栅格结构。该栅格结构例如可以对波长约为780nm的光表现出负折射率。例如，负折射率材料层203可以为以电介质为基体并将金属条以放射状分布于该电介质基体中而形成的结构，该结构例如可以对波长约为632nm的光表现出负折射率。
需要说明的是，本实施例中，显示面板可以为液晶显示面板等被动发光式显示面板，也可以为有机发光显示面板、电致发光显示面板等主动发光式显示面板，本实施例对显示面板的具体种类不做限定。
实施例二
本实施例提供一种显示面板的制造方法，如图9A和9B所示，该方法包括：提供阵列基板10和对置基板20且将二者相对设置；其中，在对置基板20中形成多个像素单元，在像素单元中形成色阻层201，并且在相邻两个像素单元的色阻层201之间形成负折射率材料层203。
本实施例中，例如可以利用光刻工艺在对置基板20上形成像素界定层从而限定出多个像素单元，之后在每个像素单元内例如采用喷墨打印的方法形成色阻层201或者采用光刻的方法形成色阻层201。负折射率材料层203例如可以通过直接将负折射率材料形成于相邻两个像素单元的色阻层201之间的位置而形成或者采用光刻的方法具有一定形状与尺寸的负折射率材料层203。
本实施例中，当显示面板为液晶显示面板时，该制造方法例如还可以包括将阵列基板10和对置基板20对置形成液晶盒并在液晶盒中注入液晶材料 204等步骤，本实施例不再赘述。
本实施例中，阵列基板10例如可以包括薄膜晶体管(TFT)等功能元件，对于液晶面板还可以设置数据驱动电路、栅极驱动电路等功能电路，其中，数据驱动电路可以通过数据线与阵列基板10中的像素单元电连接以提供数据信号，栅极驱动电路通过栅线与阵列基板10中的像素单元电连接以提供扫描信号。
本实施例中，对置基板20中例如还可以形成黑矩阵202，负折射率材料层203形成在相邻两个像素单元的色阻层201之间的对应于黑矩阵202的位置。本实施例中，负折射率材料层203可以与色阻层201形成在相同层或不同层。负折射率材料层203的形成宽度可以与黑矩阵202的宽度相同或者不同。例如，图9A中示出了负折射率材料层203与色阻层201形成在不同层并且其形成宽度与黑矩阵202相同的情况；图9C中示出了负折射率材料层203与色阻层201形成在不同层并且其形成宽度与黑矩阵202不同的情况；图9D中示出了负折射率材料层203与色阻层201形成在相同层并且其形成宽度与黑矩阵202相同的情况；图9E中示出了负折射率材料层203与色阻层201形成在相同层并且其形成宽度与黑矩阵202不同的情况。
本实施例中，显示面板中形成的负折射率材料层203对光具有负折射率，因此可以将各个像素单元内的光限制在该像素单元内，防止其光线射入到相邻的像素单元中，从而防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生。另外，负折射率材料层203还可以防止光线射入黑矩阵202，从而提高光的利用率。
本实施例中，如图10A和10B所示，负折射率材料层203还可以在每个像素单元的色阻层的朝向阵列基板的一侧形成连续的层状结构。该负折射率材料层203所具有的连续的层状结构可以在在更大范围内对每个像素单元内的光线均进行折射，防止相邻像素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生，并提高光的利用率。
本实施例中，如图11A和11B所示，可以在相邻两个像素单元的色阻层201之间形成负折射率材料层203以分隔各个像素单元，此时，负折射率材料层203可以代替显示面板的黑矩阵。该负折射率材料层203相对于黑矩阵来说，不但不会吸收光线而且还可以对光产生负折射作用，将光限制在像素单元内，提高光的利用率；另外，负折射率材料层203还可以防止相邻像 素单元之间的光产生串扰，防止色偏现象的发生。
本实施例中，负折射率材料层203例如可以为具有负折射率的光子晶体层。在本实施例的一个示例中，该光子晶体层例如还可以为折射率可调的光子晶体层。如图12A和12B所示，该光子晶体层的形成例如可以包括：在基体材料2031中上打孔以形成周期性排列的大小不同的孔洞2032和2033，并在该周期性排列的孔洞中周期性填充功能材料从而形成光子晶体层。例如在本实施例的一个示例中，基体材料2031可以选用聚四氟乙烯，并在聚四氟乙烯中打孔形成如图12A所示的周期性排列的孔洞，本示例中，该孔洞具有两种不同的尺寸，并且排列为小孔洞2033包围大空洞2032的形式。其中，尺寸较大的大孔洞2032中例如可以填充介电陶瓷材料，在尺寸较小的小孔洞2033中填充金属材料，从而形成折射率可调的光子晶体层。该光子晶体层对温度敏感，即在不同的温度下对光具有不同的负折射率，因此在本示例中，可以根据实际需求，通过调节对光子晶体层施加的温度来调节光子晶体层的折射率。本实施例中，例如可以将光子晶体层制备好后再将其设置在对置基板20中的相应位置。
例如，在如图10B所示的显示面板中，相邻两个像素单元的色阻层201之间形成可以代替黑矩阵的负折射率材料层203。当负折射率材料层203采用上述折射率可调的光子晶体层时，该光子晶体层在其折射率发生变化时，其所产生的对光的遮挡宽度也会产生变化。因此，可以根据实际需求调节负折射率材料层203的折射率，从而改变其产生的对光的遮挡范围，进而调节像素单元的开口率大小。
本实施例中，负折射率材料层203可以选用对可见光具有负折射率的材料，因此负折射率材料层203可以对背光中的所有可见光均产生负折射作用。又例如，负折射率材料层203可以在对应于各个像素单元的部分分别选择对红色、绿色或蓝色光具有负折射率的材料，因此在各个像素单元内，负折射率材料层203只对该像素单元所具有的特定颜色的光具有负折射作用，从而可以提高该像素单元所发出的特定颜色光的出射强度。
例如，当负折射率材料层203为具有方孔阵列的金属丝网栅格结构时，该栅格结构例如可以通过在玻璃基板上依次形成金属银层、氟化镁层、金属银层，从而形成银-氟化镁-银三明治结构，之后在该银-氟化镁-银三明治结构中蚀刻方孔阵列而形成如图13A所示金属丝网栅格结构。该栅格结构例如 可以对波长约为780nm的光表现出负折射率。例如，当负折射率材料层203为在电介质基体中填充金属条的结构时，该结构例如可以通过在电介质基体中的相应部位刻蚀出条状孔洞，然后在孔洞中填充金属条，从而形成如图13B所示的金属条以放射状分布于电介质基体中的结构，该结构例如可以对波长为约632nm的光表现出负折射率。
需要说明的是，负折射率材料层203还可以采取任何其他合适的形式，本实施例对负折射率材料层203所选用的负折射率材料及其具体结构不做限定。
还有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种显示面板，包括：阵列基板和与所述阵列基板相对设置的对置基板；
其中，所述对置基板包括多个像素单元和负折射率材料层，所述像素单元包括色阻层；
所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述负折射率材料层还包括位于每个像素单元的色阻层朝向所述阵列基板的一侧的部分。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述对置基板还包括黑矩阵，所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间的对应于所述黑矩阵的位置。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述负折射率材料层位于相邻两个所述像素单元的色阻层之间以分隔各个像素单元。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其中，所述负折射率材料层的折射率可以调节。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述负折射率材料层为具有负折射率的光子晶体层。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其中，所述光子晶体层包括：
基体材料，具有周期性排列的孔洞；
功能材料，填充在所述周期性排列的孔洞中。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述负折射率材料层对应于各个像素单元的部分分别对红色、绿色或蓝色像素单元具有不同宽度。
9.一种显示面板的制造方法，包括：
提供阵列基板和对置基板且将二者相对设置；
其中，在所述对置基板中形成多个像素单元，在所述像素单元中形成色阻层，并且在相邻两个所述像素单元的色阻层之间形成负折射率材料层。
10.根据权利要求9所述的显示面板的制造方法，其中，所述负折射率材料层还形成于每个像素单元的色阻层的朝向所述阵列基板的一侧。
11.根据权利要求9所述的显示面板的制造方法，其中，在所述对置基板中还形成黑矩阵，并且在相邻两个所述像素单元的色阻层之间的对应于所述黑矩阵的位置形成负折射率材料层。
12.根据权利要求9所述的显示面板的制造方法，其中，在相邻两个所述像素单元的色阻层之间形成所述负折射率材料层以分隔各个像素单元。
13.根据权利要求9所述的显示面板的制造方法，其中，所述负折射率材料层为具有负折射率的光子晶体层。
14.根据权利要求13所述的显示面板的制造方法，其中，所述光子晶体层的形成包括：在基体材料上打孔以形成周期性排列的孔洞，并在所述周期性排列的孔洞中周期性填充功能材料。
15.根据权利要求14所述的显示面板的制造方法，其中，所述基体材料为聚四氟乙烯基板，所述功能材料为介电陶瓷材料或介电陶瓷材料和金属材料。
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