CN104516158A - 一种隔垫物的设计方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隔垫物的设计方法及显示装置，涉及显示技术领域，提高显示装置的抗压能力。其中隔垫物的设计方法包括：根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1为单位隔垫物的顶部面积，ρ为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物。

Description

一种隔垫物的设计方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种隔垫物的设计方法及显示装置。

背景技术

液晶显示器是目前主流的显示器，其主要由偏光片、背光源、彩膜基板、阵列基板、以及彩膜基板和阵列基板之间的液晶组成，彩膜基板与阵列基板之间充满液晶的间隙称为盒厚，盒厚的均一性是衡量液晶显示器品质的一个重要技术指标。为保持盒厚的均一性，目前使用最广泛的方法是在彩膜基板与阵列基板设置柱状隔垫物(Post Spacer)来支撑基板。

一般地，隔垫物是通过曝光形成与彩膜基板上的，隔垫物包括主隔垫物与副隔垫物两种。在彩膜基板和阵列基板对盒时，主隔垫物顶部顶在阵列基板上，首先起到支撑作用，产生一定的形变，对维持盒厚的均一性起主要作用，一般情况下，此时副隔垫物顶部并没有接触到阵列基板，不发生形变。只有当外界对液晶显示器施加一定的压力时或低温情况下，副隔垫物才会顶到阵列基板上，真正起到支持作用。

为保证液晶显示器在承受压力时也具有较好的显示品质，要求液晶显示器要具备一定的抗压能力，液晶显示器的抗压能力取决于其隔垫物所能够提供的支撑力，当隔垫物所提供的支撑力不足以抗衡外界的压力时，隔垫物就会发生偏移或形变，甚至受损，导致显示不良的产生。在实际对液晶显示器抗压能力的测试中发现，现有的液晶显示器的抗压能力较差。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题为：提供一种隔垫物的设计方法及显示装置，以提高显示装置的抗压能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种隔垫物的设计方法，包括：根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1为单位隔垫物的顶部面积，ρ为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物。

可选的，所述根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z具体包括：根据对显示装置抗压能力的要求分别得到显示装置中主隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z′和副隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z〞；所述根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物具体包括：根据Z＝(S1·ρ)/S2得到，Z′＝(S1′·ρ′)/S2，其中S1′为单位主隔垫物的顶部面积，ρ′为单位像素内主隔垫物的分布密度，Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2，其中S1〞为单位副隔垫物的顶部面积，ρ〞为单位像素内副隔垫物的分布密度；根据S1′、S2及Z′＝(S1′·ρ′)/S2得到ρ′，并且根据S1〞、S2及Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2得到ρ〞；根据所得到的ρ′在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的ρ〞在显示装置中设置副隔垫物。

可选的，所述根据所得到的ρ′在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的ρ〞在显示装置中设置副隔垫物具体包括：将显示装置的像素划分成多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素；根据ρ′得到每个所述像素周期内主隔垫物的设置数量，并且根据ρ〞得到每个所述像素周期内副隔垫物的设置数量。

可选的，每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。

可选的，所述主隔垫物所对应的像素周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。

可选的，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。

可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0.15μm～0.55μm以内。

可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。

可选的，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。

可选的，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。

本发明的第二方面提供了一种显示装置，所述显示装置内的隔垫物采用以上所述的隔垫物的设计方法设计。

可选的，所述隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物。

可选的，所述显示装置包括多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素；每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。

可选的，所述主隔垫物周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。

可选的，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。

可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0.15μm～0.55μm以内。

可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。

可选的，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。

可选的，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。

本发明所提供的隔垫物的设计方法及显示装置中，首先根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，然后根据Z＝(S1·ρ)/S2，在单位隔垫物的顶端面积S1和单位像素的面积S2一定的前提下，能够得到单位像素内隔垫物的分布密度ρ，进而可根据所得到密度ρ在显示装置中设置适当数量的隔垫物，避免了隔垫物设置的过少，所提供的支撑力不足以抗衡外界的压力的问题，提高了显示装置的抗压能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例二所提供的主隔垫物和副隔垫物的设计图；

图2为本发明实施例四所提供的第一种形成段差的设计图；

图3为本发明实施例四所提供的第一种形成段差的优化设计图；

图4为本发明实施例四所提供的第二种形成段差的设计图；

附图标记说明：11-主隔垫物；12-副隔垫物；T-像素周期；P-单位像素；BM-黑矩阵；AA-显示区；1-彩膜基板；2-阵列基板；21-栅极；22-栅极绝缘层；23-有源层；24-源极；25-漏极；26-钝化层；3-液晶；Δh-段差；TFT-薄膜晶体管；121-副隔垫物主体；122-金属层；Gate-栅线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种隔垫物的设计方法，包括：

步骤S1：根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1为单位隔垫物的顶部面积，ρ为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；

步骤S2：根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物。

显示装置的抗压能力与单位支撑面积比Z成正比，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，也就是说在单位像素的面积一定的前提下，支撑单位像素所用的隔垫物的支撑面积越大，显示装置的抗压能力越高。

如下表1所示，发明人经过实验发现，单位支撑面积比Z与单位隔垫物的顶部面积S1成正比，与单位像素内隔垫物的分布密度ρ成正比，与单位像素的面积S2成反比，即Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1·ρ可以理解为单位像素内隔垫物的总顶部面积(支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积)。

需要说明的是，下表1中单位主隔垫物的顶部尺寸为在主隔垫物为圆形时其直径的值，则单位主隔垫物的顶部面积为πr²＝π×(14/2)²；此外下表1中的实验数据是以7inch(英寸)的WXGA(Wide Extended Graphics Array，宽屏扩展图形阵列，规格为1280×800像素或1280×768像素)的显示面板为对象所得到的实验数据，所针对的隔垫物为其主隔垫物，本领域技术人员应当能够得知从下表1中所得出的上述结论是适用于具有其它尺寸、规格的显示面板的，且适用于其它种类的隔垫物(如：副隔垫物)。

表1

由公式Z＝(S1·ρ)/S2发现，对于一定分辨率(即一定单位像素面积S2)的显示装置，要提升其抗压能力，则需要提高单位面积支撑比，进而需要增大单位隔垫物的顶部面积S1和单位像素内隔垫物的分布密度ρ。若对单位隔垫物的顶部面积S1的设计固定，则ρ＝(Z·S2)/S1，根据实际对显示装置抗压能力的要求能够得到为满足此要求显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，已知S1和S2，能够求得ρ，从而根据所得到的ρ进行设计的隔垫物能够提高显示装置的抗压能力，使显示装置具备所要求的抗压能力。

实施例二

基于实施例一，本实施例所提供的技术方案能够实现对具有主隔垫物和副隔垫物的显示装置的设计。

具体的，步骤S1为：根据对显示装置抗压能力的要求分别得到显示装置中主隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z′和副隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z〞；

步骤S2包括：

步骤S21：根据Z＝(S1·ρ)/S2得到，Z′＝(S1′·ρ′)/S2，其中S1′为单位主隔垫物的顶部面积，ρ′为单位像素内主隔垫物的分布密度，Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2，其中S1〞为单位副隔垫物的顶部面积，ρ〞为单位像素内副隔垫物的分布密度；

步骤S22：根据S1′、S2及Z′＝(S1′·ρ′)/S2得到ρ′，并且根据S1〞、S2及Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2得到ρ〞；

步骤S23：根据所得到的ρ′在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的ρ〞在显示装置中设置副隔垫物。

通过上述具体步骤能够得到显示装置单位像素内主隔垫物的分布密度ρ′和单位像素内副隔垫物的分布密度ρ〞，从而根据所得到的ρ′和ρ〞进行设计的主隔垫物和副隔垫物能够配合提高显示装置的抗压能力，使显示装置具备所要求的抗压能力。

如图1所示，上述步骤S23可具体包括：

步骤S231：将显示装置的像素划分成多个像素周期T，每个像素周期T包括多个像素P；

步骤S232：根据ρ′得到每个像素周期T内主隔垫物11的设置数量，并且根据ρ〞得到每个像素周期T内副隔垫物12的设置数量。

由于通常情况下主隔垫物11与像素P在数量上的对应关系为一对多，所得到的单位像素P内主隔垫物11的分布密度ρ′小于1，因此通过将显示装置的像素划分为多个像素周期T，将ρ′与一个像素周期T内所包括的像素P的数量相乘，得到一个像素周期T内主隔垫物11的设置数量，能够使得该设置数量为大于1的数，方便对主隔垫物11的设计。基于前述利用ρ′对主隔垫物11进行数量上的设计的方法，将所得到的单位像素P内副隔垫物12的分布密度ρ〞与一个像素周期T内所包括的像素P的数量相乘，得到同一像素周期T内副隔垫物12的设置数量。

进一步的，可在每个像素周期T内设置一个主隔垫物11和多个副隔垫物12，每个隔垫物对应一个像素P，主隔垫物11和副隔垫物12的数量之和小于或等于每个像素周期T所包括的像素的数量，从而利用主隔垫物对整个像素周期的全部像素进行主要支撑，利用副隔垫物分别对像素周期内的各个像素进行近似为一对一的辅助支撑，进一步提高了显示装置的抗压能力。

更进一步的，可使主隔垫物所对应的像素周围的像素中，至少一个像素内不设置副隔垫物，即将主隔垫物周围的像素中的至少一个空出来，从而将主隔垫物区分出来，使得在后续对显示装置内的检测、测试等操作中能够较容易的辨认出主隔垫物。

下面以具体的实例对本实施例中所提供的技术方案进行介绍。

如下表2所示，发明人经过实验得到，为保证显示面板在70Kg·f的抗压能力测试后显示良好，主隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z′至少应约为210μm²/mm²，副隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z〞至少应约为16000μm²/mm²。

需要说明的是，下表2中单位主(副)隔垫物的顶部尺寸为在主(副)隔垫物为圆形时其直径的值，则单位主(副)隔垫物的顶部面积为πr²，其中r为主(副)隔垫物的半径；并且，下表2中7WSVGA(Wide Screen Video GraphicsArray，宽屏视频图形阵列)表示7inch的规格为1024×600像素的显示面板，7WXGA表示7inch的规格为1280×800像素或1280×768像素的显示面板，8WXGA表示8inch的规格为1280×800像素或1280×768像素的显示面板；此外，总单位支撑面积比为支撑单位像素所需要的主隔垫物与副隔垫物的总支撑面积与单位像素的面积之比。

表2

对于小尺寸的液晶显示面板来说，其主隔垫物顶部的尺寸可为7μm～11μm，副隔垫物顶部的尺寸可为8μm～15μm。

以8inch(英寸)的WXGA(Wide Extended Graphics Array，宽屏扩展图形阵列)的显示面板为例，其单位像素的面积S2为44.85μm×134.55μm，单位主隔垫物的顶部面积S1′可为π×(12/2)²μm²，单位副隔垫物的顶部面积S1〞可为π×(11.5/2)²μm²，根据Z′＝(S1′·ρ′)/S2和Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2，则能够得到单位像素内主隔垫物的分布密度ρ′约为0.0138，单位像素内副隔垫物的分布密度ρ〞约为0.972。从而可将显示面板的像素划分为多个像素周期，每个像素周期包括72个像素，每个像素周期中至少设置1个主隔垫物和70个副隔垫物，主隔垫物周围空出1个像素，其余71个像素内均设置有1个隔垫物。经过验证，利用前述设置方式主隔垫物的单位支持面积比为260.30μm²/mm²，大于所要求的标准210μm²/mm²，副隔垫物的单位支撑面积比为16734.20μm²/mm²，大于所要求的标准16000μm²/mm²，从而所得到的显示面板的抗压能力在70Kg·f以上。

以7inch的WXGA的显示面板为例，单位像素的尺寸S2为39.25μm×117.75μm，单位主副隔垫物的顶部面积S1′可为π×(11/2)²μm²，单位副隔垫物的顶部面积S1〞可为π×(10/2)²μm²，根据Z′＝(S1′·ρ′)/S2和Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2，则能够得到单位像素内主隔垫物的分布密度ρ′约为0.011，单位像素内副隔垫物的分布密度ρ〞约为0.977。从而可将显示面板的像素划分为多个像素周期，每个像素周期包括90个像素，每个像素周期中至少设置1个主隔垫物和88个副隔垫物，主隔垫物周围空出1个像素，其余88个像素内均设置有1个隔垫物。经过验证，利用前述设置方式主隔垫物的单位支持面积比为228.47μm²/mm²，大于所要求的标准210μm²/mm²，副隔垫物的单位支撑面积比为16616.11μm²/mm²，大于所要求的标准16000μm²/mm²，从而所得到的显示面板的抗压能力在70Kg·f以上。

需要说明的是，本实施例仅以以上两个实例对所提供的设计方法进行具体介绍，对于其它尺寸和类型的显示面板，本领域技术人员能够在本实施例所提供的隔垫物的设计方法的基础上，经过变形、延伸或润饰得到相应的设计方案，在此不再一一详述。

此外，从Z＝(S1·ρ)/S2可以得到，通过提高单位隔垫物的顶部面积S1也能够提高隔垫物的单位支撑面积比，进而提高显示装置的抗压能力。具体的，可根据实际彩膜基板上黑矩阵的尺寸、隔垫物工艺制作的精度和稳定性、彩膜基板与阵列基板对盒时的偏移(上下左右可能会有±3μm左右的偏移)、摩擦工艺对隔垫物的影响等因素对单位隔垫物的顶部面积S1进行设计。

并且，本实施例对隔垫物的顶部形状并不进行具体的限定，可设计为圆形、矩形、六边形或其它多边形等，以与显示装置中的其它结构(如：黑矩阵)相配合。

实施例三

基于实施例一，本实施例所提供的隔垫物的设计方法中，将至少一个隔垫物设计为包括隔垫物主体和位于隔垫物主体顶部的金属层的结构，金属层的硬度较强，从而可增加隔垫物的支撑强度，进而提高显示装置的抗压能力。

本实施例中，可将全部的隔垫物均设置为包括隔垫物主体和金属层的结构，以最大限度的提高隔垫物的支撑强度。对于隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物的显示装置，可首先利用半色调掩膜工艺形成高度不同的主隔垫物主主体和副隔垫物主体，然后再利用构图工艺在主隔垫物主主体的顶部和副隔垫物主体的顶部一次性形成金属层。

或者可将全部的副隔垫物设计为包括副隔垫物主体和金属层的结构，主隔垫物为一体结构，以增加副隔垫物的支撑强度。对于隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物的显示装置，可首先利用半色调掩膜工艺形成高度不同的主隔垫物和副隔垫物主体，然后再利用构图工艺在副隔垫物主主体的顶部形成金属层。

又或者可将全部的主隔垫物设计为包括主隔垫物主体和金属层的结构，副隔垫物为一体结构，以增加主隔垫物的支撑强度。对于隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物的显示装置，可首先利用半色调掩膜工艺形成高度不同的主隔垫物主体和副隔垫物，然后再利用构图工艺在主隔垫物主主体的顶部形成金属层。

本实施例中，隔垫物主体可采用低硬度聚氨酯树脂或低硬度聚丙烯树脂等硬度较低的树脂制成；金属层可以采用硬度较高的材料制成，如：Mo(钼)、Al(铝)、ITO(氧化铟锡)等材料，金属层的厚度优选的可为0.2μm～0.5μm之间。

实施例四

基于实施例二，本实施例对主隔垫物和副隔垫物所在位置处的段差进行合理设计，以达到既提高液晶显示装置的抗压能力，又保证液晶显示装置具有较高的液晶波动量的目的。

发明人研究发现，液晶显示装置内主隔垫物与副隔垫物处的段差Δh越小，其所能提供的支撑力越大，从而液晶显示装置的抗压能力越强，然而Δh越小，会造成液晶显示装置的液晶波动量下降；而主隔垫物与副隔垫物处的段差Δh太大，虽然液晶波动量会提高，但是会造成一直是主隔垫物起到支撑作用，实际上副隔垫物难以发挥支撑作用，液晶显示装置的抗压能力大大降低，甚至导致主隔垫物被压碎，引起显示不良。可见，液晶显示装置的抗压能力与液晶波动量为相互制约的关系。

如下表3所示，发明人经实验得到，当主隔垫物与副隔垫物所在位置处的段差Δh在0.15μm～0.55μm以内时，上述抗压能力与液晶波动量可以达到一定的平衡关系，既能达到较好的抗压能力，又能满足较好的液晶波动量，且在段差Δh为0.55μm时效果最好。需要说明的是，通常液晶显示面板中要求液晶波动量在3％以上为合格。

表3

液晶显示装置通常包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板，及位于二者之间的液晶，一般可将隔垫物设置在彩膜基板上。本实施例中形成段差Δh方式可以有多种。

例如：如图2所示，可令主隔垫物11与副隔垫物12分别对应显示装置的TFT，主隔垫物11的顶部顶在其所对应的TFT上，副隔垫物12的顶部与其所对应的TFT之间具有间隙，此时段差Δh由主隔垫物11与副隔垫物12的高度差形成；主隔垫物11与副隔垫物12的高度差优选可在0.45μm以上，从而所形成的段差也在0.45μm以上；可利用树脂材料通过半色调掩膜工艺一次性形成主隔垫物11和副隔垫物12。在此基础上，可进一步将副隔垫物12设计为如图3所示的结构，包括副隔垫物主体121和位于副隔垫物主体121顶部的金属层122，利用金属层122提高副隔垫物12的支撑强度；其中主隔垫物11与副隔垫物主体121的高度差优选的可在0.65μm～1.05μm之间，金属层122的厚度优选的可为0.2μm～0.5μm之间，从而可形成0.45μm以上的段差；可利用树脂材料通过半色调掩膜工艺一次性形成主隔垫物11和副隔垫物主体121，然后利用在副隔垫物主体121顶部形成金属层122。

又如：如图4所示，可令主隔垫物11对应显示装置的TFT，副隔垫物12对应显示装置的栅线Gate，主隔垫物11的顶部顶在其所对应的TFT上，副隔垫物12的顶部与其所对应的Gate之间具有间隙，此时段差Δh由副隔垫物12与Gate之间的间隙形成；主隔垫物11与副隔垫物12的高度差优选可在0.45μm以上；可利用树脂材料通过普通掩膜工艺一次性形成高度相同的主隔垫物11和副隔垫物12，并使TFT与Gate的高度差在0.45μm以上，从而形成0.45μm以上的段差；或者可利用树脂材料通过半色调掩膜工艺一次性形成高度不同的主隔垫物11和副隔垫物12，使主隔垫物11与副隔垫物12的高度差在0.15μm～0.25μm之间，并使TFT与Gate的高度差在0.3μm以上，从而形成0.45μm以上的段差。

进一步的，可将主隔垫物11的结构设计为包括主隔垫物主体和位于主隔垫物主体顶部的金属层的结构，以提高主隔垫物11的支撑强度；与Gate相对应的副隔垫物12的结构也可设计为包括副隔垫物主体和位于副隔垫物主体上的金属层的结构。

本实施例中，对于一体结构的主隔垫物和副隔垫物，其形成材料优选的可采用聚氨酯树脂或低硬度聚丙烯树脂等各种低硬度树脂；对于包括隔垫物主体和金属层的隔垫物，其隔垫物主体的形成材料优选的可采用聚氨酯树脂或低硬度聚丙烯树脂等各种低硬度树脂，金属层的形成材料可采用Mo、Al、ITO等材料。

实施例五

本实施例提供了一种显示装置，该显示装置内的隔垫物采用实施例一～三所述的隔垫物的设计方法设计。

根据对显示装置抗压能力的要求，采用本发明实施例所提供的设计方法对隔垫物的设置数量进行合理设计，使隔垫物能够提供充足的支撑力，从而提高了显示装置的抗压能力，避免了隔垫物设置的过少，所提供的支撑力不足以抗衡外界的压力而引起的显示不良的问题。

进一步的，本实施例所提供的显示装置中，其隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物，主隔垫物和副隔垫物的数量均分别采用发明实施例所提供的设计方法设计，从而使主隔垫物与副隔垫物配合使用，进一步提高显示装置的抗压能力。

较为优选的是，可将显示装置中的像素划分为多个像素周期，每个像素周期包括多个像素，每个像素周期内主隔垫物和副隔垫物的设置状况相同。进一步可在每个像素周期内设置一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，主隔垫物和副隔垫物的数量之和小于或等于每个像素周期所包括的像素的数量，从而使每个像素周期内几乎全部的像素均能够得到隔垫物的支撑。

为了便于在后续对显示装置进行的测试中方便快捷的找出主隔垫物，优选的可在主隔垫物周围的像素中至少一个像素内不设置副隔垫物。

本实施例中可将至少一个隔垫物设置为包括隔垫物主体和位于隔垫物主体顶部的金属层的结构，由于金属层的形成材料硬度较大，因此能够提高隔垫物的支撑强度，进而提高显示装置的抗压能力。

优选的可将主隔垫物与副隔垫物所在位置处的段差设置在0.15μm～0.55μm以内，以既保证液晶显示装置具有较强的抗压能力，由保证其具有良好的液晶波动量。可通过使主隔垫物与副隔垫物分别对应薄膜晶体管，主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙，形成段差；进一步可将副隔垫物设计为包括副隔垫物主体和位于副隔垫物主体顶部的金属层。或者可使主隔垫物对应薄膜晶体管，副隔垫物对应栅线，主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙，形成段差。

需要说明的是，本实施例所提供的显示装置例如可为ADS(Advanced SuperDimension Switch，高级超维场转换)、IPS(In-Plane Switching，平面转换)型、FFS(Fringe Field Switching，边界电场切换)、MVA(Mul ti-domain Vert icalAlignment，多畴垂直定向)、PVA(Patterned Vertical Al ignment，图像垂直定向)、TN(Twisted Nematic，扭曲向列)等类型的液晶显示装置，也可为其它需要设置隔垫物对盒厚进行支撑的非液晶类型的显示装置，并且本实施例所提供的显示装置适用于手机、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。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种隔垫物的设计方法，其特征在于，包括：

根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1为单位隔垫物的顶部面积，ρ为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；

根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物。

2.根据权利要求1所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z具体包括：根据对显示装置抗压能力的要求分别得到显示装置中主隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z′和副隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z〞；

所述根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物具体包括：

根据Z＝(S1·ρ)/S2得到，Z′＝(S1′·ρ′)/S2，其中S1′为单位主隔垫物的顶部面积，ρ′为单位像素内主隔垫物的分布密度，Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2，其中S1〞为单位副隔垫物的顶部面积，ρ〞为单位像素内副隔垫物的分布密度；

根据S1′、S2及Z′＝(S1′·ρ′)/S2得到ρ′，并且根据S1〞、S2及Z〞＝(S1〞·ρ〞)/S2得到ρ〞；

根据所得到的ρ′在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的ρ〞在显示装置中设置副隔垫物。

3.根据权利要求2所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述根据所得到的ρ′在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的ρ〞在显示装置中设置副隔垫物具体包括：

将显示装置的像素划分成多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素；

根据ρ′得到每个所述像素周期内主隔垫物的设置数量，并且根据ρ〞得到每个所述像素周期内副隔垫物的设置数量。

4.根据权利要求3所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。

5.根据权利要求4所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物所对应的像素周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。

6.根据权利要求1～5任一项所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。

7.根据权利要求2～5任一项所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0.15μm～0.55μm以内。

8.根据权利要求7所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。

9.根据权利要求8所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。

10.根据权利要求7所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。

11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置内的隔垫物采用权利要求1～10任一项所述的隔垫物的设计方法设计。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素；每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。

15.根据权利要求11～14任一项所述的显示装置，其特征在于，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。

16.根据权利要求12～14任一项所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0.15μm～0.55μm以内。

17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。

18.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。

19.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。