CN102998851A - 一种液晶显示面板以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示面板以及显示装置，其中所述的液晶显示面板包括：相对设置的第一基板和第二基板；以及，设置于第一基板和第二基板之间的柱状隔垫物；第二基板上设凸台，凸台上具有凹槽，凸台包括面向第一基板的第一面；柱状隔垫物的一端设于第一基板上，另一端插设于凹槽内；柱状隔垫物上具有至少一个台阶结构，台阶结构包括面向凸台的第一面的台阶面；台阶面的至少一部分与凸台的第一面正对，且台阶面与凸台的第一面之间保持预设距离。本发明的液晶显示面板的柱状隔垫物同时兼具主隔垫物和辅隔垫物的功能，不但简化了柱状隔垫物的结构，还很好的对外部力进行缓冲，避免了按压不良，同时避免低温收缩时的不良。

Description

一种液晶显示面板以及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板以及显示装置。

背景技术

现有的液晶显示面板包括两个基板：彩膜（CF）基板和阵列（Array）基板，两基板之间设置有液晶材料组成的液晶层。液晶层的厚度和均匀性会影响液晶显示面板的性能。尤其是对于ADS显示模式的液晶显示面板来说，液晶盒厚的不均很容易造成表面不均。

其中，ADS（或称AD-SDS，ADvanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术）主要是通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹（pushMura）等优点。

为了控制维持液晶显示器液晶盒厚度的一致性，主要采用在阵列基板和彩膜基板之间加入一定厚度的隔垫物来实现。隔垫物的工艺类型有两种：一种是在基板上喷洒球状隔垫物（Ball spacer，简称BS），利用球状隔垫物的尺寸来保持盒厚的均匀；另外一种是利用光刻工艺在基板上形成柱状隔垫物（Postspacer，简称PS），利用该柱状隔垫物来控制维持液晶盒的厚度。由于柱状隔垫物的位置、高度、形貌可通过光刻工艺来精确控制，因而使用柱状隔垫物的液晶显示器相比于使用球状隔垫物的液晶显示器在显示性能上有极大的提高。

但是，通过柱状隔垫物来保持盒厚也是有缺点的，由于热胀冷缩，高温时容易造成重力水波纹现象，低温时容易造成低温气泡现象，这样就会影响液晶面板的显示品质，同时，有外力按压时，由于隔垫物的收缩很容易造成显示画面不良。如图1所示，目前对于按压以及低温收缩引起盒厚不均的问题，通常采用在彩膜基板10和阵列基板20之间设置主隔垫物31和辅隔垫物32的设计，主隔垫物31和辅隔垫物32均为柱状隔垫物，且主隔垫物31的高度大于辅隔垫物32的高度。正常时，主隔垫物31与阵列基板20接触起到支撑保持盒厚的作用，按压时，通过辅隔垫物32与阵列基板20的接触保持均一盒厚。

但是，目前的液晶显示面板还存在以下问题：采用主隔垫物和辅隔垫物的形式，虽然能一定程度上避免由于按压以及低温收缩引起盒厚不均的问题，但结构较为复杂，且对外部的按压力缓冲效果差；当液晶显示面板受到外力挤压或者拍击时，柱状隔垫物在彩膜基板和阵列基板之间会发生位移，从而使得液晶层的厚度和均匀性发生变化，导致液晶显示面板亮度显示不均。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶显示面板，其设置有一同时兼顾主隔垫物和辅隔垫物的功能的柱状隔垫物，简化液晶显示面板的隔垫物的设计，避免按压以及低温收缩所引起显示不良的问题。

本发明所提供的技术方案为：

一种液晶显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板；以及，设置于所述第一基板和所述第二基板之间的柱状隔垫物；

所述第二基板上设凸台，所述凸台上具有凹槽，且所述凸台包括面向所述第一基板的第一面；

所述柱状隔垫物的一端设于所述第一基板上，另一端插设于所述凹槽内；

所述柱状隔垫物上具有至少一个台阶结构，所述台阶结构包括面向所述凸台的第一面的台阶面；

所述台阶面的至少一部分与所述凸台的第一面正对，且所述台阶面与所述凸台的第一面之间具有预设距离。

进一步的，所述柱状隔垫物包括连接一体的第一柱状隔垫部和第二柱状隔垫部，所述第一柱状隔垫部具有相对的第一端和第二端，所述第二柱状隔垫部具有相对的第三端和第四端，所述第一柱状隔垫部的第一端设置于所述第一基板上，所述第一柱状隔垫部的第二端与所述第二柱状隔垫部的第三端结合，所述第二柱状隔垫部的第四端***所述凹槽中；

其中，所述第一柱状隔垫部的第二端的端面面积大于所述第二柱状隔垫部的第三端的端面面积，且所述第一柱状隔垫部的第二端未被所述第二柱状隔垫部的第三端覆盖的部分形成所述台阶面。

进一步的，所述凹槽的横截面不小于所述第二柱状隔垫部的横截面，并所述凹槽的横截面小于所述第一柱状隔垫部的第二端的端面面积。

进一步的，所述第一柱状隔垫部的第一端的端面面积与所述第二柱状隔垫部的第三端的端面面积之比为2:1~5:1。

进一步的，所述第一柱状隔垫部与所述第二柱状隔垫部的高度之比为3:1~5:1。

进一步的，所述第一柱状隔垫部的截面形状为圆形、椭圆形、或多边形；所述第二柱状隔垫部的截面形状为圆形、椭圆形、或多边形。

进一步的，所述预设距离为0.2~0.5μm。

进一步的，所述第一基板和所述第二基板上均包括显示区域和非显示区域；所述柱状隔垫物设于所述第一基板的非显示区域；

所述凸台设于所述第二基板的非显示区域。

进一步的，所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；

所述第一基板的非显示区域设置有黑矩阵，其中所述柱状隔垫物正对所述黑矩阵设置，所述凸台设于所述第二基板上与所述柱状隔垫物相对应位置。

进一步的，所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为彩膜基板；

所述第一基板的非显示区域设置有信号线，其中所述柱状隔垫物正对所述信号线设置，所述凸台设于所述第二基板上与所述柱状隔垫物相对应位置。

本发明的另一个目的在于提供一种显示装置，其包括本发明的液晶显示面板。

本发明的有益效果为：

本发明所提供的液晶显示面板中，设于第一基板和第二基板之间的柱状隔垫物同时兼具主隔垫物和辅隔垫物的功能，不但简化了柱状隔垫物的结构，还很好的对外部力进行缓冲，避免了按压不良，同时避免低温收缩时的不良；同时，凸台上的凹槽还对整个柱状隔垫物起到一定的限位作用，使得对位更加准确。

附图说明

图1表示现有技术中采用主隔垫物和辅隔垫物的液晶显示面板的结构示意图；

图2表示本发明的液晶显示面板设置柱状隔垫物的一种实施例的局部结构示意图；

图3表示本发明的液晶显示面板设置柱状隔垫物的另一种实施例的局部结构示意图；

图4表示本发明的液晶显示面板中柱状隔垫物形成于彩膜基板与阵列基板上的实施例的示意图；

图5表示本发明的液晶显示面板中柱状隔垫物的位置示意图；

图6表示本发明的液晶显示面板中柱状隔垫物的形成工艺过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2至5所示，本发明提供了一种液晶显示面板，包括：

相对设置的第一基板100和第二基板200；

设置于第一基板100和第二基板200之间的液晶层400；

以及，设置于第一基板100和第二基板200之间的柱状隔垫物300；

其中，

第二基板200上设凸台500，凸台500上具有凹槽500b，且凸台500包括面向第一基板100的第一面500a；

柱状隔垫物300的一端设于第一基板100上，另一端插设于凹槽500b内；

柱状隔垫物300上具有至少一个台阶结构，且该台阶结构包括面向凸台500的第一面500a的台阶面300a；且台阶面300a的至少一部分与凸台500的第一面500a正对，台阶面300a与凸台500的第一面500a之间具有预设距离a。

本发明中所提供的液晶显示面板，由于在柱状隔垫物300上设置台阶结构，在第二基板200上设置凸台500，且台阶结构的台阶面300a的至少一部分与凸台500的第一面500a正对，也就是说，台阶面300a上至少一部分能够在凸台500的第一面500a上有投影，并且，台阶面300a与凸台500的第一面500a之间具有预设距离a，从而，当第一基板100和/或第二基板200受到的压力不超过预设压力时，台阶面300a不与凸台500的第一面500a相接触，柱状隔垫物300插设于凹槽500b内的一端单独起支撑作用；而当第一基板100和/或第二基板200受到的压力超过预设压力时，台阶结构的台阶面300a即与凸台500的第一面500a相接触，而起到辅助支撑的作用，并很好的对外部力进行缓冲，因此，避免了按压不良，同时避免低温收缩时的不良。

此外，本发明中所提供的液晶显示面板，由于凸台500上凹槽500b的设置，对柱状隔垫物300还起到限位作用，使得对位更加准确。

以下具体说明本发明的液晶显示面板。

具体地，如图2所示为本发明所提供的液晶显示面板的第一种实施例。如图2所示的，该柱状隔垫物300包括连接一体的第一柱状隔垫部301和第二柱状隔垫部302，其中，第一柱状隔垫部301具有相对的第一端和第二端，第二柱状隔垫部302具有相对的第三端和第四端；

其中，第一柱状隔垫部301的第一端设置于第一基板100上，第一柱状隔垫部301的第二端与第二柱状隔垫部302的第三端结合，第二柱状隔垫部302的第四端***凹槽500b中；

其中，第一柱状隔垫部301的第二端的端面面积大于第二柱状隔垫部302的第三端的端面面积，因而第一柱状隔垫部301的第二端的端面未被第二柱状隔垫部302的第三端覆盖的部分即形成台阶结构的台阶面300a；该台阶面300a的至少一部分与凸台500的第一面500a正对，且台阶面300a与凸台500的第一面500a之间具有预设距离a。

本实施例所提供的液晶显示面板中，当第一基板100和/或第二基板200受到的压力不超过预设压力时，第二柱状隔垫部302的压缩量小于预设距离a，因此第一柱状隔垫部301不与凸台500相接触，第二柱状隔垫部302单独起支撑作用；

而当第一基板100和/或第二基板200受到的压力超过预设压力时，第二柱状隔垫部302的压缩量较大，台阶面300a与凸台500正对的部分（即第一柱状隔垫部301的第二端端面上能够在凸台500上有投影的一部分）便与凸台500的第一面500a相接触，起到辅助支撑的作用，并很好的对外部力进行缓冲。

优选的，本实施例中，第一柱状隔垫部301和第二柱状隔垫部302的横截面的形状可为圆形、椭圆形、或多边形（例如三角形、四边形），为了能够更好地固定住第二柱状隔垫部302，凹槽500b的横截面的形状与第二柱状隔垫部302的横截面的形状相同，比如，当第二柱状隔垫部302的横截面的形状为圆形时，凹槽500b的横截面的形状也是圆形。

优选的，第一柱状隔垫部301和第二柱状隔垫部302设计为圆台柱状结构，以便于工艺制造。

此外，凸台500的形状可以是圆柱体凸台500，还可以是正方体凸台、长方体凸台等，当凸台500为圆柱体凸台，凹槽500b的横截面的形状是圆形时，凸台500的横截面的形状为一圆环状。

本实施例中，凹槽500b的横截面不小于第二柱状隔垫部302的横截面，并凹槽500b的横截面小于第一柱状隔垫部301的第二端的端面面积，从而，台阶面300a即可保证能够与凸台500上的凹槽500b的周边接触，保证受力的均匀。当然，如图3所示的，凹槽500b的横截面也可以小于第一柱状隔垫部301的第二端的端面面积，但是采用这种结构，受力不够均匀。

此外，本实施例中，台阶面300a至凸台500的第一面500a之间的预设距离a优选为0.2~0.5μm；

此外，本实施例中，优选的，第一柱状隔垫部301的第一端的端面面积与第二柱状隔垫部302的第三端的端面面积之比为2:1~5:1；

此外，本实施例中，优选的，第一柱状隔垫部301与第二柱状隔垫部302的高度之比为3:1~5:1。

此外，需要说明的是，本实施例中所提供的柱状隔垫部，由于台阶结构的设置，第二柱状隔垫部302的第四端的端面面积更小，更有利于应力的释放。

此外，优选的，本实施例所提供的液晶显示面板中，第一基板100可以为彩膜基板，第二基板200为阵列基板，或者，也可以是，第一基板100为阵列基板，第二基板200为彩膜基板，也就是说，柱状隔垫物300和凸台500的位置可以对调设置。

通常，彩膜基板和阵列基板均包括有显示区域和非显示区域，其中，显示区域是指像素区域，像素区域之间为非显示区域。

其中柱状隔垫物300设置于第一基板100的非显示区域，而凸台500设置于第二基板200的非显示区域。

以第一基板100为彩膜基板，第二基板200为阵列基板为例，对本实施例所提供的液晶显示面板进行说明。

如图4和图5所示，通常，彩膜基板包括衬底基板101、黑矩阵102、色阻（图未示出）以及彩膜基板侧平坦层103等；阵列基板包括衬底基板201、数据线金属电极202、数据线金属电极绝缘层203、扫描线金属电极204、扫描线金属电极绝缘层205、像素电极206等。

其中黑矩阵102形成于彩膜基板的像素区域600与像素区域600之间的非显示区域，遮挡非显示区域光透过，且一般黑矩阵102正对着阵列基板上的信号线设置，其中信号线包括数据线以及扫描线。

本实施例中所提供的液晶显示面板中，柱状隔垫物300正对第一基板100的黑矩阵102设置，也就是，如图4所示的，柱状隔垫物300设置于黑矩阵102的下方，对应地，凸台500设置于第二基板200上与柱状隔垫物300相对应的位置。

在本实施例中，黑矩阵102正对阵列基板上的包括数据线以及扫面线的信号线，因而，凸台500设置于信号线正对区域。

本实施例中，优选的，如图4所示，凸台500是在制作数据线金属电极202时，与数据线金属电极202一体制作形成的。具体地，凸台500由数据线金属电极202制作形成结构与凸台500匹配的凸起部，再于数据线金属电极上202上覆盖形成数据线金属电极绝缘层203时，数据线金属电极绝缘层203覆盖于凸起部，从而形成所述凸台500。

此外，本实施例中，优选的，柱状隔垫物300采用正性光刻胶材料通过曝光显影等工艺形成于彩膜基板上。其中，正性光刻胶材料，指的是涂布后的光刻胶材料经过曝光显影后，被光照射到的区域能够被显影液洗掉。具体地，在彩膜基板的衬底基板101上形成黑矩阵102、色阻和彩膜基板侧平坦层103等之后，涂布一层正性光刻胶材料，通过刻画有图案的掩模板，经过一次曝光显影，形成一圆台状结构，再通过刻画有图案的掩模板，经过一次曝光显影形成台阶结构。图6所示为柱状隔垫物300的形成过程示意图，其中掩模板在第一次曝光显影时，形成圆台状结构，在第二次曝光显影时，掩模板的漏光部位置于圆台状结构的底端中部的两侧，从而形成台阶结构。当然，也可以通过半色调或者灰色调掩模板，经过一次曝光显影，直接形成具有台阶结构的柱状隔垫物。

另外，以第一基板100为阵列基板，第二基板200为彩膜基板为例，对又一实施例所提供的液晶显示面板进行说明。

本实施例中所提供的液晶显示面板中，第一基板100的非显示区域设置有信号线，柱状隔垫物300正对第一基板100的信号线设置，柱状隔垫物300设置于信号线的下方，对应地，凸台500设置于第二基板200上与柱状隔垫物300相对应的位置。

在本实施例中，信号线正对彩膜基板上的黑矩阵102，因而，凸台500设置于黑矩阵102正对区域。

本实施例中，凸台500是在制作彩膜基板上的平坦层103时，与平坦层103一体制作形成的。具体地，形成平坦层103后，采用刻画有图案的掩模板，通过构图工艺，形成包括凹槽500b的凸台500的图案。其中，构图工艺通常包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。如果平坦层103的材质选用光敏性材料，则采用刻画有图案的掩模板，通过曝光并显影后，即可形成包括凹槽500b的凸台500的图案。

此外，本实施例中，柱状隔垫物300的制作过程与前述实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种液晶显示面板。所述显示装置可以为：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。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种液晶显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板；以及，设置于所述第一基板和所述第二基板之间的柱状隔垫物；其特征在于，

所述第二基板上设凸台，所述凸台上具有凹槽，所述凸台包括面向所述第一基板的第一面；

所述柱状隔垫物的一端设于所述第一基板上，另一端插设于所述凹槽内；

所述柱状隔垫物上具有至少一个台阶结构，所述台阶结构包括面向所述凸台的第一面的台阶面；

所述台阶面的至少一部分与所述凸台的第一面正对，且所述台阶面与所述凸台的第一面之间具有预设距离。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述柱状隔垫物包括连接一体的第一柱状隔垫部和第二柱状隔垫部，所述第一柱状隔垫部具有相对的第一端和第二端，所述第二柱状隔垫部具有相对的第三端和第四端，所述第一柱状隔垫部的第一端设置于所述第一基板上，所述第一柱状隔垫部的第二端与所述第二柱状隔垫部的第三端结合，所述第二柱状隔垫部的第四端***所述凹槽中；

其中，所述第一柱状隔垫部的第二端的端面面积大于所述第二柱状隔垫部的第三端的端面面积，且所述第一柱状隔垫部的第二端未被所述第二柱状隔垫部的第三端覆盖的部分形成所述台阶面。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述凹槽的横截面不小于所述第二柱状隔垫部的横截面，并所述凹槽的横截面小于所述第一柱状隔垫部的第二端的端面面积。

4.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一柱状隔垫部的第一端的端面面积与所述第二柱状隔垫部的第三端的端面面积之比为2:1~5:1。

5.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一柱状隔垫部与所述第二柱状隔垫部的高度之比为3:1~5:1。

6.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一柱状隔垫部的截面形状为圆形、椭圆形、或多边形；所述第二柱状隔垫部的截面形状为圆形、椭圆形、或多边形。

7.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述预设距离为0.2~0.5μm。

8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一基板和所述第二基板上均包括显示区域和非显示区域；

所述柱状隔垫物设于所述第一基板的非显示区域；

所述凸台设于所述第二基板的非显示区域。

9.根据权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；

所述第一基板的非显示区域设置有黑矩阵，其中所述柱状隔垫物正对所述黑矩阵设置，所述凸台设于所述第二基板上与所述柱状隔垫物相对应位置。

10.根据权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，

所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为彩膜基板；

所述第一基板的非显示区域设置有信号线，其中所述柱状隔垫物正对所述信号线设置，所述凸台设于所述第二基板上与所述柱状隔垫物相对应位置。

11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的液晶显示面板。

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