CN101546069A - 液晶显示器面板结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器面板结构及其制造方法，涉及液晶显示器技术领域，为提高液晶显示器的显示品质而发明。所述液晶显示器面板结构包括：相对设置的彩膜基板与阵列基板，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的显示区域均匀分布有支撑隔垫物，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿通过封框胶与阵列基板相对彩膜基板一侧的边沿粘接，形成闭合区域，所述闭合区域内填充有液晶；所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿上设置有导电隔垫物，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的两端分别与所述两基板相接触，实现两基板之间的电连接；所述导电隔垫物具有良好的支撑强度和导电特性。本发明适用于提高液晶显示器的显示品质。

Description

液晶显示器面板结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别涉及一种液晶显示器面板结构及其制造方法。

背景技术

目前，随着科技的发展，薄膜晶体管型液晶显示器(TFT-LCD)以其显示品质优良、价格合理的优势，已经成为信息显示的主流产品，其显示品质随着制造工艺技术的进步也有着不断的优化。

液晶显示器面板包括上下两层玻璃基板：上玻璃基板为彩膜基板，承载的是显示RGB三基色的彩色滤光膜(CF，Color Filter)；下玻璃基板为阵列基板，是TFT控制开关的阵列。在液晶显示器面板的生产过程中，阵列基板与彩膜基板的封合以及两基板之间的电流导通是很重要的一步工艺。目前，完成上述工艺的方案主要有两种：

方案一：在封框胶中混合玻璃隔垫物(Glass Fiber)，封框胶外侧滴导电胶(TR)；如图1、图2所示，封框胶5和导电胶6是分离的。首先，将封框胶5涂布在彩膜/阵列基板的边缘四周，将彩膜基板和阵列基板粘结起来，封框胶5围绕于面板四周，将液晶分子框限于面板之内；涂布封框胶5之前，将玻璃隔垫物4混合在封框胶5中，其中，玻璃隔垫物4主要是提供对上下两层玻璃的支撑；然后，在封框胶5的外侧，已设计的位置上滴导电胶6，其中，滴有导电胶的位置为导电材料，以使彩膜基板和阵列基板之间能够通过公共电极进行导通。在实现上述方案一的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于导电胶是点连接，上下基板只能通过导电胶所处的点实现电极导通，因此不利于电荷之间的传导；而且，由于导电胶占有一定的位置，减少了封框胶的位置可以波动的范围，使产品的不良率在一定程度上有所增加；此外，导电胶位置的金属容易被腐蚀。

方案二：在封框胶中混合导电球(Au Ball)以及玻璃隔垫物(Glass Fiber)。

如图3、图4所示，将导电球8和玻璃隔垫物7混合于封框胶中，将封框胶5涂布在彩膜/阵列基板的边缘四周，由于导电球8的体积较小，在封框胶5的内部各个地方都分布有许多导电球8，因此，可以在封框胶5的各个位置导通上下电极，导通效果较好；由于导电球8不需要在基板的周边占有位置，有效改进了周边位置可波动范围不足产生的不良问题；也不会发生使用导电胶金属腐蚀现象；此外，方案二不需要使用导电胶滴下设备，节省了大笔的费用，减少了工艺时间，提升了产量。

在实现上述两种方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：玻璃隔垫物混合于封框胶中，主要是对上下两层玻璃基板进行支撑，它必须均匀地随封框胶涂布在玻璃基板上，一旦分布不均，将会造成部分玻璃隔垫物聚集在一起。而在整个工艺过程中，很容易产生玻璃隔垫物在封框胶中分布不均匀而聚集在一起的情况，导致液晶显示器面板周边盒厚不均匀，产生不良，而且无法维持上下两片玻璃基板之间的适当间隙，造成电场分布不均，从而产生画面局部或全面的不均匀现象，影响产品的显示品质；此外，方案二中的导电球也会出现在封框胶中分布不均的现象，影响两基板之间的电流导通，进而影响产品的显示品质。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种液晶显示器面板，该液晶显示器面板具有良好的显示品质。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种液晶显示器面板，包括：相对设置的彩膜基板与阵列基板，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的显示区域均匀分布有支撑隔垫物，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿通过封框胶与阵列基板相对彩膜基板一侧的边沿粘接，形成闭合区域，所述闭合区域内填充有液晶；

所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿上设置有导电隔垫物，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的两端分别与所述两基板相接触，实现两基板之间的电连接。

采用本发明所述的导电隔垫物，代替传统的玻璃纤维和导电球两种材料，所述导电隔垫物具有良好的支撑强度和导电能力，能够使彩膜基板和阵列基板之间很好地支撑和导通；由于导电隔垫物的高度均衡，可控性好，位置精确，因此能更好地保持盒厚的均一，避免了现有技术中由于玻璃隔垫物混合不均匀而产生的盒厚不均匀，进而导致的产品不良；此外，本发明提供的液晶显示器面板能够优化彩膜基板与阵列基板之间的接触导电，达到更好的导通效果；而且，在所述液晶显示器中采用所述导电隔垫物，能够避免导电球混合不均匀导致的上下基板之间导通不良的问题，提高液晶显示器的显示品质；此外，所述导电隔垫物能够避免使用导电胶而对基板上金属造成腐蚀的现象。

本发明还提供一种液晶显示器面板的制造方法，该方法能够缩短制造液晶显示器面板的工艺周期。

本发明液晶显示器面板的制造方法所采用的技术方案为：

一种液晶显示器面板的制造方法，包括：

根据实际生产的需要，在彩膜基板上设置导电隔垫物的预设位置和导电隔垫物的尺寸；

采用构图工艺，在彩膜基板上制备黑矩阵图形；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成RGB像素；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成公共电极层；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成支撑隔垫物；

采用构图工艺或网格印刷法，在所述彩膜基板的预设位置，制备要求的导电隔垫物；

将阵列基板通过封框胶与所述彩膜基板相对设置，形成闭合区域，其中，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中。

本发明采用的制造方法，导电隔垫物的位置和尺寸在产品设计时确定，通过一次构图工艺即可制备完成，与现有技术中导电胶逐滴滴定或导电球混合封框胶相比，本发明能够缩短工艺周期，提高生产率；所述导电隔垫物具有良好的支撑强度和导电特性，与现有技术中通过采用玻璃隔垫物和导电胶的组合，或者玻璃隔垫物和导电球的组合来完成支撑和导电功能相比，本发明在一定程度上能够缩短工艺周期，节省成本。

附图说明

图1为现有技术方案一中液晶显示器面板结构的俯视平面图；

图2为图1的切面图；

图3为现有技术方案二中液晶显示器面板结构的俯视切面图；

图4为图3中A-A’部分横截面图；

图5为本发明提供的液晶显示器面板结构的俯视平面图；

图6为图5中A-A’部分横截面图；

图7为图5中B-B’部分横截面图；

图8为本发明提供的液晶显示器面板的制造方法流程示意图。

图中标记：1、玻璃基板；2、公共电极；3、取向层PI膜；4、显示区支撑隔垫物；5、封框胶；6、导电胶；7、玻璃隔垫物；8、导电球；9、导电隔垫物；10、黑矩阵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

为了解决现有技术中液晶显示器面板显示品质不好的问题，本发明提供了一种液晶显示器面板。如图5、图6所示，所述液晶显示器面板包括：相对设置的彩膜基板与阵列基板，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的显示区域均匀分布有支撑隔垫物4，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿通过封框胶5与阵列基板相对彩膜基板一侧的边沿粘接，形成闭合区域，所述闭合区域内填充有液晶。

为了使所述彩膜基板和阵列基板之间具有良好的支撑强度和导电能力，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿上设置有导电隔垫物，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的两端分别与所述两基板相接触，实现两基板之间的电连接。

为了使液晶显示器面板中，上下基板之间具有良好的支撑能力和导电能力，所述导电隔垫物9的材料为具有支撑强度的导电高分子材料。在本实施例中，所述导电隔垫物选用的材料是具有光负性的高分子树脂，其中，在所述高分子树脂材料中混合加入导电聚吡咯(polypyrrole，PPy)，由此制成的导电隔垫物具有良好的支撑强度和导电性能。

为了能使所述导电隔垫物稳定地支撑上下基板，所述导电隔垫物采用柱体结构。由于涂覆在基板上的封框胶截面形状呈现为椭圆，因此，作为本发明的优选实施例，所述导电隔垫物采用椭圆柱体结构。所述导电隔垫物的椭圆截面的长轴长度相比封框胶的宽度要小，从而使导电隔垫物完全地嵌入所述封框胶中，防止出现断胶。当然，根据实际改进效果的要求，只要所述导电隔垫物能够完全地嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的截面形状也可以为圆形，正八角形等，本实施例中采用的椭圆柱形隔垫物是考虑封框胶涂覆效果的特例。

其中，所述导电隔垫物的高度和尺寸，根据液晶显示器面板设计的情况，以及液晶显示器的厚度来确定，同时需要考虑制作工艺中各工艺步骤的影响。在制作导电隔垫物时，可以参照制作显示区支撑隔垫物的工艺参数来计算和设计，以使整个液晶显示器的各部件相匹配。

为了保证上下基板之间的电流导通，同时保证导电隔垫物不会破裂进而影响支撑效果，制作成形的液晶显示器面板中，所述导电隔垫物要有足够和适当的下压变形，既可以保证上下基板之间的电流顺利导通，又可以保证导电隔垫物不会因上下基板之间过度挤压而破裂。

在实际生产中，封框胶中不需要添加其他材料，在脱泡完成后直接投入生产。但是，导电隔垫物相关工艺的控制参数需要根据实际生产情况决定。

其中，所述导电隔垫物的位置、尺寸在产品设计中事先确定，在制备所述导电隔垫物时，通过涂覆、曝光、显影等构图工艺，在所述已设计好的位置上即可形成所要求的导电隔垫物。从工艺成本的角度考虑，也可以采用网格印刷法来制备导电隔垫物，以降低生产液晶显示器的整体成本。所述采用网格印刷法制备导电隔垫物的步骤为：首先，根据要求的导电隔垫物的位置制作掩模版，所述掩模版上镂空的部分为所述导电隔垫物的位置；然后，将所述掩模版放置于所述彩膜基板之上，在所述掩模版上涂覆一层要求厚度的所述导电隔垫物的材料；最后，将所述掩模版移走，此时，所述彩膜基板上即可形成所需要的导电隔垫物。所述网格印刷法制作工艺简单，成本较低，对液晶显示器生产商来说，可以降低生产成本，提高产品的市场竞争力。

采用本发明所述的导电隔垫物，代替传统的玻璃纤维和导电球两种材料，所述导电隔垫物具有良好的支撑强度和导电能力，能够使彩膜基板和阵列基板之间很好地支撑和导通；由于导电隔垫物的高度均衡，可控性好，位置精确，因此能更好地保持盒厚的均一，避免了现有技术中由于玻璃隔垫物混合不均匀而产生的盒厚不均匀，进而导致的产品不良；此外，本发明提供的液晶显示器面板能够优化彩膜基板与阵列基板之间的接触导电，达到更好的导通效果；而且，在所述液晶显示器中采用所述导电隔垫物，能够避免导电球混合不均匀导致的上下基板之间导通不良的问题，提高液晶显示器的显示品质；此外，所述导电隔垫物能够避免使用导电胶而对基板上金属造成腐蚀的现象。

与所述液晶显示器面板结构相对应，本发明还提供一种液晶显示器面板的制造方法，如图8所示，所述制造方法具体如下：

801、根据实际生产的需要，在彩膜基板上设置导电隔垫物的预设位置和导电隔垫物的尺寸；

在液晶显示器面板的制造过程中，对应不同的生产需要，所述导电隔垫物的尺寸和位置也有所不同。因此，在生产过程中，首先根据实际生产的需要，在彩膜基板上设置导电隔垫物的预设位置和导电隔垫物的尺寸。

802、采用构图工艺，在彩膜基板上制备黑矩阵图形；

其中，所述黑矩阵的材料为高分子树脂，也可以为铬或氧化铬组合构成的单层或多层结构。当所述黑矩阵的材料为高分子树脂时，所述制备黑矩阵图形的工艺为涂覆、曝光、显影等构图工艺，具体工艺流程为：首先，使用涂覆法，在彩膜基板上制作一层厚度在1um至5um的黑矩阵；然后，用掩模版通过曝光和显影工艺，在彩膜基板上形成黑矩阵图形。当所述黑矩阵的材料为铬或氧化铬组合构成的单层或多层结构时，所述制备黑矩阵图形的工艺为：涂覆、曝光、显影、刻蚀和剥离等构图工艺。

803、采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成RGB像素；

采用涂覆、曝光、显影等构图工艺，在所述彩膜基板上形成RGB像素。如图7所示，首先，利用涂布分散法在所述彩膜基板上涂布1um至5um的红色像素图形R。其中，所述像素图形使用的材料通常是丙稀酸类感光性树脂或其他羧酸型色素颜料树脂。然后，通过曝光工艺和化学显影工艺，在彩膜基板的一定区域上形成红色像素图形。

同样，采用与制备红色像素图形相同的工艺方法，在彩膜基板上制备蓝色像素图形B和绿色像素图形G。

804、采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成公共电极层；

接着，在上述形成的彩膜基板上，以溅射镀膜、曝光、显影、刻蚀、剥离等构图工艺在所述彩膜基板上形成公共电极层。所述公共电极为透明电极。常用的透明电极为ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxides，氧化铟锌)，厚度在1000(埃，光谱线波长单位，相当于一百亿分之一米)至4000之间。通过后续形成的导电隔垫物，所述彩膜基板和阵列基板的公共电极层完成电流的导通。

805、采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成支撑隔垫物；

之后，在所述彩膜基板上涂覆支撑隔垫物层，通过掩模曝光、显影等构图工艺，形成显示区支撑隔垫物。为了能使所述显示区支撑隔垫物稳定地支撑上下基板，所述显示区支撑隔垫物采用柱体结构。作为本发明的优选实施例，所述显示区支撑隔垫物为圆柱状，上下底面直径在10um至20um之间，高度在2um至5um之间。当然，所述显示区支撑隔垫物也可为上下底面为八边形、四边形或圆形等结构的柱体。

806、采用构图工艺或网格印刷法，在所述彩膜基板的预设位置，制备要求的导电隔垫物；

根据实际生产的需要，在所述彩膜基板的预设位置，采用涂覆、曝光、显影等构图工艺，制备要求的导电隔垫物。所述涂覆、曝光、显影工艺具体为：首先，在基板上采用涂覆法形成导电隔垫物层，所述导电隔垫物的材料是高分子树脂材料中混合导电聚吡咯；然后，经过掩模曝光工艺，非周边导电隔垫物区域高分子材料受紫外光照射，发生化学反应，形成可以被显影液溶解的化学材料，然后彩膜基板通过显影液区，被紫外光照射的区域融于显影液中，符合设计要求的导电隔垫物形成。

从工艺成本的角度考虑，也可以采用网格印刷法来制备所述导电隔垫物，以降低生产液晶显示器的整体成本。所述网格印刷法的具体步骤与所述液晶显示器面板结构中所述的网格印刷法步骤相同，在此不再赘述。

为了能使所述导电隔垫物稳定地支撑上下基板，所述导电隔垫物采用柱体结构。由于涂覆在基板上的封框胶截面形状呈现为椭圆，为了使导电隔垫物与封框胶接触的一端能够完全嵌入所述封框胶中，作为本发明的优选实施例，所述导电隔垫物采用椭圆柱体结构。其中，所述导电隔垫物的高度在2um至10um之间，椭圆截面的长轴长度在20um至150um之间。所述导电隔垫物的椭圆截面的长轴长度相比封框胶的宽度要小，从而使导电隔垫物完全地嵌入所述封框胶中，防止出现断胶。当然，根据实际改进效果的要求，只要所述导电隔垫物能够完全地嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的截面形状也可以为圆形，正八角形等，本实施例中采用的椭圆柱形隔垫物是考虑封框胶涂覆效果的特例。

807、将阵列基板通过封框胶与所述彩膜基板相对设置，形成闭合区域，其中，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中；

在所述彩膜基板设置有导电隔垫物的一侧，相对设置阵列基板，所述彩膜基板与阵列基板的边沿通过封框胶连接在一起，形成闭合区域。所述闭合区域内填充有液晶，从而形成完整的液晶显示器面板。其中，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中。

采用上述工艺方法，能够使导电隔垫物的位置、尺寸精确确定，并且导电隔垫物能够在彩膜基板和阵列基板之间均匀地分布，避免了导电隔垫物因为分布不均而导致的支撑盒厚不均和导通不良，提高了液晶显示器的显示品质。

以上所述实施例仅为优选的工艺方法，当然，也可以通过选择与所述导电隔垫物具有相同特性，即较高的支撑强度和良好的导电性能的不同的材料或材料组合来实现本发明，也可以根据不同工艺来达到同样的器件功能要求。

本发明采用的制造工艺将导电隔垫物各参数按照设计要求，精确确定，相对导电胶逐滴滴定或导电球混合封框胶，本发明能够缩短工艺周期，提高生产率；所述导电隔垫物具有支撑强度和导电性，与现有技术中通过采用玻璃隔垫物和导电胶的组合，或玻璃隔垫物和导电球的组合来完成支撑和导电功能相比，本发明在一定程度上能够缩短工艺周期，节省成本。

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该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (12)

1、一种液晶显示器面板结构，包括：相对设置的彩膜基板与阵列基板，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的显示区域凸出设置有均匀分布的支撑隔垫物，所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿通过封框胶与阵列基板相对彩膜基板一侧的边沿粘接，形成闭合区域，所述闭合区域内填充有液晶；其特征在于：

所述彩膜基板相对阵列基板一侧的边沿上设置有导电隔垫物，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中，所述导电隔垫物的两端分别与所述两基板相接触，实现两基板之间的电连接。

2、根据权利要求1所述的液晶显示器面板结构，其特征在于：所述导电隔垫物的材料为具有支撑强度的导电高分子材料。

3、根据权利要求2所述的液晶显示器面板结构，其特征在于：所述导电隔垫物为混合有导电聚吡咯的高分子树脂。

4、根据权利要求3所述的液晶显示器面板结构，其特征在于：所述导电隔垫物为截面尺寸小于所述封框胶宽度的柱体，其位置、尺寸在产品设计中确定。

5、根据权利要求4所述的液晶显示器面板结构，其特征在于：所述导电隔垫物通过构图工艺或网格印刷法形成。

6、一种液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据实际生产的需要，在彩膜基板上设置导电隔垫物的预设位置和导电隔垫物的尺寸；

采用构图工艺，在彩膜基板上制备黑矩阵图形；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成RGB像素；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成公共电极层；

采用构图工艺，在所述彩膜基板上形成支撑隔垫物；

采用构图工艺或网格印刷法，在所述彩膜基板的预设位置，制备要求的导电隔垫物；

将阵列基板通过封框胶与所述彩膜基板相对设置，形成闭合区域，其中，所述导电隔垫物嵌入所述封框胶中。

7、根据权利要求6所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述黑矩阵的材料为高分子树脂，或者铬或氧化铬组合构成的单层或多层结构。

8、根据权利要求6所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述公共电极为透明电极ITO或IZO。

9、根据权利要求6所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述支撑隔垫物为柱体。

10、根据权利要求6所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述导电隔垫物的材料为具有支撑强度的导电高分子材料。

11、根据权利要求10所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述导电隔垫物为混合有导电聚吡咯的高分子树脂。

12、根据权利要求11所述的液晶显示器面板的制造方法，其特征在于，所述导电隔垫物为柱体，所述柱体的截面尺寸小于所述封框胶的宽度。

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