CN109188789A - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置，属于显示装置技术领域。该显示装置具有显示区，目标基板还包括涂胶层、第一支撑柱、对盒设置的一阵列基板和一彩膜基板；其中，涂胶层设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区，第一支撑柱设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区，第一支撑柱至少部分设于涂胶层。该显示面板的显示面板周边盒厚和中心位置盒厚的均一性高，产品良率高。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置

技术领域

本公开涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。

背景技术

LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)是一种重要的平板显示装置。LCD显示面板作为LCD的核心组件，一般包括阵列基板、彩膜基板以及位于阵列基板与彩膜基板之间的液晶。在显示区，阵列基板与彩膜基板之间一般还可以设置有支撑柱(Photo Spacer)，用于控制显示面板的盒厚。

现有技术中，支撑柱仅设置在显示区或者辅助区(dummy区)，起到一定的支撑盒厚的作用。在显示面板的涂胶区一般采用硅球进行支撑。但是显示面板在高低温环境中盒厚(Gap，彩膜和阵列基板之间的距离)变形较大，而硅球在高低温环境下形变极小，因此显示面板的涂胶区的形变与显示面板的盒厚的形变不一致，容易导致显示面板周边出现发黄/密封穿刺不良等。

背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，能够提高显示面板周边盒厚和中心位置盒厚的均一性，提升产品良率。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一方面，提供一种显示面板，具有显示区，显示面板包括：

对盒设置的一阵列基板和一彩膜基板；

涂胶层，设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区；

第一支撑柱，设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区，第一支撑柱至少部分设于涂胶层。

根据本公开的一个实施例，涂胶层包括：

第一涂胶层，围绕显示区设置；

第二涂胶层，围绕第一涂胶层设置；

第一支撑柱设置于第一涂胶层和/或第二涂胶层。

根据本公开的一个实施例，至少一个第一支撑柱为围绕显示区的环形墙状结构。

根据本公开的一个实施例，第一支撑柱为锥台形且数量为多个，多个第一支撑柱围绕显示区分布。

根据本公开的一个实施例，显示面板还包括：

第二支撑柱，设于显示区；

第一支撑柱和第二支撑柱的材料相同。

根据本公开的一个实施例，第一支撑柱和第二支撑柱的高度相同。

根据本公开的第二个方面，提供一种显示面板的制备方法，包括：

提供彩膜基板和阵列基板，彩膜基板和阵列基板均具有显示区；

选择彩膜基板和阵列基板中的一个作为目标基板，在目标基板上形成第一支撑柱，第一支撑柱围绕目标基板的显示区设置；

在目标基板上形成涂胶层，涂胶层围绕目标基板的显示区，且第一支撑柱至少部分位于涂胶层；

将阵列基板与彩膜基板对盒，且第一支撑柱位于阵列基板与彩膜基板之间。

根据本公开的一个实施例，显示面板的制备方法还包括：

在目标基板的显示区形成第二支撑柱，第二支撑柱与第一支撑柱的材料相同，且位于目标基板的同一表面并同时形成。

根据本公开的第三个方面，提供一种显示装置，包括上述的显示面板。

本公开提供的显示面板，在彩膜基板和阵列基板之间设置围绕显示区的第一支撑柱，第一支撑柱可以实现对显示面板***区(围绕显示区的区域)的支撑，提高了显示面板的周边位置的盒厚(Gap)与显示区的液晶单元盒厚(Cell Gap)的均一性，且使得周边位置的盒厚的形变与液晶单元盒厚的形变差异小，有效降低显示面板周边发黄/密封穿刺等不良的发生率，提高显示面板的良率。不仅如此，第一支撑柱至少部分设于涂胶层。如此，该涂胶层内可以不采用硅球而达成有效支撑液晶盒盒厚均一的目的。此外，由于在涂胶层设置了第一支撑柱，因此形成涂胶层的密封胶中，可以不混入硅球，不仅降低了物料成本，而且节省了密封胶与硅球的混匀与脱气等工序，节省了人力，提高了生产效率，降低了显示面板的制造成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开一实施方式的目标基板的结构示意图。

图2是本公开另一实施方式的目标基板的结构示意图。

图3是本公开一实施方式的彩膜基板的显示区结构示意图。

图4是本公开一实施方式的显示面板的结构示意图。

图中主要元件附图标记说明包括：

100、彩膜基板；200、阵列基板；300、涂胶层；1、显示区；2、涂胶区；21、第一涂胶区；22、第二涂胶区；31、第一支撑柱；32、第二支撑柱；4、衬底基板；5、黑矩阵层；6、彩膜层；7、平坦层；8、公共电极层；9、取向层。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式中提供一种显示面板，如图4所示，该显示面板具有显示区1，包括第一支撑柱31、涂胶层300及对盒设置的阵列基板200和彩膜基板100。涂胶层300设于阵列基板200和彩膜基板100之间且围绕显示区1，第一支撑柱31设于阵列基板200和彩膜基板100之间且围绕显示区1，第一支撑柱31至少部分设于涂胶层300。

本公开提供的显示面板，在彩膜基板100和阵列基板200之间设置围绕显示区1的第一支撑柱31，第一支撑柱31可以实现对显示面板***区(围绕显示区1的区域)的支撑，提高了显示面板的周边位置的盒厚(Gap)与显示区1的液晶单元盒厚(Cell Gap)的均一性，且使得周边位置的盒厚的形变与液晶单元盒厚的形变差异小，有效降低显示面板周边发黄/密封穿刺等不良的发生率，提高显示面板的良率。不仅如此，第一支撑柱31至少部分设于涂胶层300。如此，该涂胶层300内可以不采用硅球而达成有效支撑液晶盒盒厚均一的目的。此外，由于在涂胶层300设置了第一支撑柱31，因此形成涂胶层300的密封胶中，可以不混入硅球，不仅降低了物料成本，而且节省了密封胶与硅球的混匀与脱气等工序，节省了人力，提高了生产效率，降低了显示面板的制造成本。

下面结合附图对本公开实施方式提供的显示面板的各部件进行详细说明：

在用于形成显示面板的阵列基板200或者彩膜基板100中，定义用于形成第一支撑柱31的一个为目标基板。

无论第一支撑柱31设置于阵列基板200或彩膜基板100，当阵列基板200与彩膜基板100对盒形成显示面板时，第一支撑柱31则处于阵列基板200和彩膜基板100之间，使得阵列基板200和彩膜基板100之间被支撑。通过合理设计第一支撑柱31的尺寸，可以保证显示面板的***区的盒厚与显示区1的液晶单元盒厚的均匀。

如图1和图2所示，可以定义目标基板上用于涂覆密封胶的区域为涂胶区2。在涂胶区2上可以涂覆密封胶，形成涂胶层300。涂胶区2的数量可以为多个，技术人员可以根据显示面板的设计要求合理调整涂胶区2的位置和数量。涂胶区2的数量和位置以能够达成对显示面板的密封和保护的需求为准。

涂胶区2的宽度可以根据显示面板的密封要求进行设定。在一实施方式中，涂胶区2的宽度可以为300～600微米。当涂胶区2的数量为多个时，各个涂胶区2的宽度可以相同或各部相同。可以理解的是，当设定涂胶区2的宽度时，并不意味着涂胶区2在各个位置的宽度相同。事实上，同一涂胶区2可以在不同的位置具有不同的宽度，以其能够满足密封的要求为准。

举例而言，如图1所示，涂胶区2的数量可以为两个，分别为第一涂胶区21和第二涂胶区22。第一涂胶区21可以围绕显示区1设置，用于实现对液晶单元的密封。第二涂胶区22可以围绕第一涂胶区21设置，用于保护显示面板的***区。相应的，第一涂胶区21可以用于形成第一涂胶层，第一涂胶层围绕显示区1设置；第二涂胶区22可以用于形成第二涂胶层，第二涂胶层围绕第一涂胶层设置。

在一实施方式中，第二涂胶区22可以沿目标基板的边缘设置，如此，涂覆在该第二涂胶区22的密封胶可以阻挡玻璃板切割和打磨时的粉尘。在一实施方式中，第一涂胶区21的宽度可以为300～600微米，以便实现对显示区1的有效密封。在另一实施方式中，第二涂胶区22的宽度可以为300～600微米，以便实现对***区的密封。

可以理解的是，为了达成对***区其他部位的密封或保护，技术人员还可以设置其他的涂胶区2，本公开对此不做特殊的限定。

为了适应不同的密封环境，在不同的涂胶区2可以涂覆同一种密封胶，也可以涂覆不同的密封胶，以能够达成显示面板的设计要求为准。

可以理解的是，第一支撑柱31可以设置于第一涂胶层和第二涂胶层中的至少一个中。

第一支撑柱31可以部分或则全部设于涂胶区2，以达成支撑作用。第一支撑柱31的材料可以为光刻胶或者其他材料，以能满足制备工艺要求和显示面板性能要求为准。

在一实施方式中，第一支撑柱31的数量可以为一个或者多个，且至少一个第一支撑柱31呈环绕显示区1的环形墙状结构。

在另一实施方式中，第一支撑柱31的数量为多个，且多个第一支撑柱31围绕显示区1设置。第一支撑柱31的形状可以为锥台形、梯台形、十字形或其他形状，技术人员可以根据制备工艺的要求和目标基板的设计要求进行合理选择。第一支撑柱31的尺寸可以根据目标基板的设计要求进行计算和获得。一般而言，第一支撑柱31的尺寸可以在10～20微米之间。可以理解的是，在不同的涂胶区2，第一支撑柱31的形状和尺寸可以不同，以适应不同涂胶区2的结构的不同。

在一实施方式中，为了达到较佳的支撑和密封液晶盒效果，第一支撑柱31的最大横截面完全位于涂胶区2以内，以保证第一支撑柱31不会漏出涂胶层300以外。举例而言，若第一支撑柱31为锥台形，则锥台的大端全部位于涂胶区2以内；若第一支撑柱31为圆柱形，则圆柱的一端全部位于涂胶区2以内。

由于不同的涂胶区2对支撑力的要求可能存在差异，因此，在不同的涂胶区2的第一支撑柱31的分布密度(Density)可以不同。技术人员可以通过计算和试验，预先获得不同涂胶区2的第一支撑柱31的高度(height)、分布密度(Density)和关键尺寸(CD)等数据，并据此在不同的涂胶区2制备第一支撑柱31。

在一实施方式中，第一支撑柱31还可以包括至少两种不同高度的支撑柱，以便适应不同位置对支撑柱高度的不同需要，或者使得部分支撑柱作为缓冲支撑柱。在显示面板中，在正常使用环境下，缓冲支撑柱可以不支撑彩膜基板100和阵列基板200；当该显示面板因为热胀冷缩、承受挤压或弯折等而发生形变时，缓冲支撑柱可以与与目标基板相对设置的彩膜基板100或者阵列基板200相互接触而实现对显示面板的两个基板的支撑，提高显示面板承受形变的能力。

本公开的显示面板，还可以包括第二支撑柱32。第二支撑柱32设于显示区1，用于在显示区1支撑彩膜基板100和阵列基板200，保证液晶单元盒厚的均匀性。可以理解的是，第二支撑柱32的形状、尺寸、分布密度等均可以与第一支撑柱31相同或不同。

在一实施方式中，第二支撑柱32的材料可以与第一支撑柱31相同。如此，第二支撑柱32和第一支撑柱31在热胀冷缩时具有相同的膨胀系数或者收缩系数，保证了第二支撑柱32和第一支撑柱31在不同的温度下尺寸变化最小，可以保证显示面板的使用温度变化时显示区1和***区的盒厚变化量最小。例如在进行极限温度测试时，通过需要测试显示面板在极高温环境(70～80℃)和极低温环境(-40～-30℃)的性能；当第二支撑柱32和第一支撑柱31材料相同时，显示面板的显示区1和***区的盒厚差异最小。尤其是，当第一支撑柱31和第二支撑柱32高度相同时，显示面板的显示区1和***区在各个使用温度条件下均具有相同的盒厚变化量，使得显示面板的显示区1和***区的盒厚保持一致。

在一实施方式中，第二支撑柱32可以与第一支撑柱31设置在同一阵列基板200或者彩膜基板100上，即第二支撑柱32也设置在目标基板上。

第二支撑柱32还可以包括至少两种不同高度的支撑柱，使得部分第二支撑柱32作为缓冲支撑柱。举例而言，第二支撑柱32可以包括第二主支撑柱和第二次支撑柱，其中，第二主支撑柱的高度大于第二次支撑柱。在该目标基板与另一基板(与目标基板相对设置的彩膜基板100或者阵列基板200)对盒成显示面板时，第二主支撑柱与另一基板相互配合，实现对盒厚的支撑；第二次支撑柱作为缓冲支撑柱，不与另一基板接触，在其与另一基板之间可以填充有液晶分子。当对显示面板进行检测、显示面板受到压力等而发生形变时，第二次支撑柱可以与另一基板接触并实现对另一基板的支撑，提高第二支撑柱32的支撑效果，减小液晶单元盒厚的变化量。

本公开上述描述的目标基板，即用于形成第一支撑柱31的阵列基板200或者彩膜基板100，其在制备方法上可以参考相关技术中具有支撑柱(隔垫物)的阵列基板200和彩膜基板100的制备方法。

下面，作为示例，提供一种目标基板为彩膜基板100时的层级结构和制备方法。如图3所示，该彩膜基板100可以包括衬底基板4、黑矩阵层5和彩膜层6。黑矩阵层5设于衬底基板4的一侧，彩膜层6设于黑矩阵层5远离衬底基板4的一侧，具有第一支撑柱31图案的支撑柱层可以设于彩膜层6远离衬底基板4的一侧。彩膜层6可以为单色彩膜层6，也可以为多色彩膜层6。举例而言，彩膜层6可以为RGB彩膜层6。

在制备该彩膜基板100时，可以采用构图工艺，在衬底基板4上形成黑矩阵层5，然后在黑矩阵层5上形成彩膜层6，然后在彩膜层6上形成支撑柱层。该构图工艺可以是掩膜工艺、印刷工艺等，在此不做特殊限定。

可以理解的是，在形成支撑柱层的步骤中，可以同时完成第一支撑柱31和第二支撑柱32的制备，即采用相同的材料和工艺，使得形成的支撑柱层同时具有第一支撑柱31和第二支撑柱32的图案。一方面，这样不必分别制作第一支撑柱31和第二支撑柱32，可以节省制备工序。另一方面，第一支撑柱31和第二支撑柱32可以具有相同的材料，因此其热胀冷缩特性一致，可以保证显示面板的使用温度变化时显示区1和***区的盒厚变化量最小。尤其是，当第一支撑柱31和第二支撑柱32高度相同时，显示面板的显示区1和***区在各个使用温度条件下均具有相同的盒厚变化量，使得显示面板的显示区1和***区的盒厚保持一致。

第一支撑柱31和第二支撑柱32可以采用光刻工艺进行制备。在一实施方式中，可以先在彩膜层上形成一光刻胶层，然后将第一支撑柱31和第二支撑柱32的图案曝光到该光刻胶层，被照射的光刻胶层部分固化；然后通过显影去除未固化的光刻胶，形成具有第一支撑柱31和第二支撑柱32图案的支撑柱层的制备。

在一实施方式中，如图3所示，支撑柱层中所设置的第二支撑柱32，其可以对应于黑矩阵设置，以避免第二支撑柱32对彩膜的遮挡，提高显示面板的开口率。

如图3所示，该彩膜基板100还可以包括平坦层7，该平坦层7可以设于彩膜层6远离衬底基板4的一侧，用于实现膜层平坦化。在一实施方式中，支撑柱层可以设于该平坦层7远离衬底基板4的一侧。

如图3所示，该彩膜基板100还可以包括公共电极层8，该公共电极层8可以设于彩膜层6远离衬底基板4的一侧。公共电极层8的材料可以选择ITO等。在一实施方式中，公共电极层8可以设于平坦层7远离衬底基板4的一侧。

如图3所示，该彩膜基板100还可以包括取向层9，取向层9可以设于彩膜层6远离衬底基板4的一侧。取向层9的材料可以为聚酰亚胺等。在一实施方式中，取向层9可以设于公共电极层8远离衬底基板4的一侧，如此该目标基板可以用于TN-LCD等显示面板。在另一实施方式中，取向层9可以设于平坦层7远离衬底基板4的一侧，如此，该目标基板可以用于ADS-LCD等显示面板。可以理解的是，取向层9还可以设于第一支撑柱31或第二支撑柱32远离衬底基板4的一侧。

在制备具有第一支撑柱31的彩膜基板100时，可以参考相关技术中彩膜基板100的制备方法，在衬底基板4上依次形成黑矩阵层5和彩膜层6，在需要时还可以形成平坦层7。然后，再形成支撑柱层，制备出第一支撑柱31和第二支撑柱32。可以理解的是，支撑柱层可以仅包括第一支撑柱31和第二支撑柱32，也可以还包括其他结构。

当需要制备公共电极层8或取向层9时，技术人员可以根据需要选择适宜的制备方案。在一实施方式中，以先形成公共电极层8或者取向层9，然后再形成支撑柱层。如此，第一支撑柱31和第二支撑柱32远离衬底基板4的一侧可以不覆盖公共电极层8或取向层9。在另一实施方式中，可以先形成支撑柱层，形成第一支撑柱31和第二支撑柱32，然后再形成公共电极层8或取向层9。如此，根据工艺的控制和面板设计要求，第一支撑柱31和第二支撑柱32远离衬底基板4的一侧可以覆盖有公共电极层8或取向层9，也可以不覆盖有公共电极层8或取向层9，这些均不影响本公开的彩膜基板100实现其功能。

应该理解的是，上述作为目标基板的彩膜基板100的结构仅为示例性说明，在本公开的其它实施方式中，作为目标基板的彩膜基板100还可以是其它结构，只要能起到相同的作用即可，在此不再详述。

下面，作为另一示例，提供一种作为目标基板的阵列基板200的层级结构和制备方法。

该阵列基板200可以包括衬底基板、驱动电路层、取向层。当然的，支撑柱层上还可以具有第二支撑柱32的图案。在制备具有支撑柱层的阵列基板200时，可以按照常规方法依次在衬底基板上形成驱动电路层、取向层和支撑柱层。

驱动电路层可以采用TFT(薄膜晶体管)作为控制开关，其包括TFT和驱动电极，TFT的漏极可以连接驱动电极，用于控制驱动电极的电压。驱动电极上可以覆盖取向层。

在一实施方式中，第二支撑柱32可以设置于对应于TFT的位置，以便与彩膜基板100上的黑矩阵相对应，避免第二支撑柱32覆盖驱动电极而降低显示面板的开口率。

应该理解的是，上述作为目标基板的阵列基板200的结构仅为示例性说明，在本公开的其它实施方式中，作为目标基板的阵列基板200还可以是其它结构，只要能起到相同的作用即可，在此不再详述。

本公开还提供了一种显示面板的制备方法，其可以包括步骤：

步骤S100，提供一彩膜基板100和一阵列基板200，彩膜基板100和阵列基板200均具有显示区1；

步骤S200，选择彩膜基板100和阵列基板200中的一个作为目标基板，在目标基板上形成第一支撑柱31，第一支撑柱31围绕目标基板的显示区1设置；

步骤S300，在目标基板上形成涂胶层300，涂胶层300围绕目标基板的显示区1，且第一支撑柱31至少部分位于涂胶层300；

步骤S400，将阵列基板200与彩膜基板100对盒，且第一支撑柱31位于阵列基板200与彩膜基板100之间。

本公开提供的显示面板的制备方法各个步骤的细节和具体实现方式及有益效果，在上述显示面板实施方式中已经进行了详尽的说明，本公开在此不再赘述。

在另一实施方式中，显示面板的制备方法还包括：

步骤S210，在目标基板的显示区形成第二支撑柱32，第二支撑柱32与第一支撑柱31的材料相同，且位于目标基板的同一表面并同时形成。

根据步骤S200和步骤S210，可以在一彩膜基板100或阵列基板200上在同一构图工艺中利用相同的材料同时形成第一支撑柱31和第二支撑柱32，不仅可以节省工序，而且可以保证材料的相同，进而保证显示面板的显示区1和***区的盒厚在不同温度下的形变量尽量接近。

本公开还提供了一种显示装置，该显示装置具有上述显示面板实施方式所描述的显示面板。该显示装置可以为电视机、电脑显示器、手机屏幕、智能手表屏幕或者其他装置。

该显示装置的显示面板与上述显示面板实施方式所描述的显示面板一致，因此具有相同的有益效果，本公开在此不再赘述。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (10)

1.一种显示面板，具有显示区，其特征在于，显示面板包括：

对盒设置的阵列基板和彩膜基板；

涂胶层，设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区；

第一支撑柱，设于阵列基板和彩膜基板之间且围绕显示区，第一支撑柱至少部分设于涂胶层内。

2.根据权利要求1的显示面板，其特征在于，涂胶层包括：

第一涂胶层，围绕显示区设置；

第二涂胶层，围绕第一涂胶层设置；

第一支撑柱设置于第一涂胶层和/或第二涂胶层。

3.根据权利要求1的显示面板，其特征在于，至少一个第一支撑柱为围绕显示区的环形结构。

4.根据权利要求1的显示面板，其特征在于，第一支撑柱数量为多个，多个第一支撑柱围绕显示区分布。

5.根据权利要求4的显示面板，其特征在于，第一支撑柱为锥台形。

6.根据权利要求1-5任一项的显示面板，其特征在于，显示面板还包括：

第二支撑柱，设于显示区；

第一支撑柱和第二支撑柱的材料相同。

7.根据权利要求6的显示面板，其特征在于，第一支撑柱和第二支撑柱的高度相同。

8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，显示面板的制备方法包括：

提供彩膜基板和阵列基板，彩膜基板和阵列基板均具有显示区；

选择彩膜基板和阵列基板中的一个作为目标基板，在目标基板上形成第一支撑柱，第一支撑柱围绕目标基板的显示区设置；

在目标基板上形成涂胶层，涂胶层围绕目标基板的显示区，且第一支撑柱至少部分位于涂胶层；

将阵列基板与彩膜基板对盒，且第一支撑柱位于阵列基板与彩膜基板之间。

9.根据权利要求8的显示面板的制备方法，其特征在于，显示面板的制备方法还包括：

在目标基板的显示区形成第二支撑柱，第二支撑柱与第一支撑柱的材料相同，且位于目标基板的同一表面并同时形成。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项的显示面板。