CN101546070B - 横电场液晶显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及横电场液晶显示面板及其制备方法。横电场液晶显示面板包括：设有柱状隔垫物的彩膜基板，及设有栅极线和薄膜晶体管的阵列基板，所述柱状隔垫物的自由端沿栅极线方向设有条状隔垫物。横电场液晶显示面板制备方法包括：在彩膜基板的玻璃基板上形成铟锡氧化物层、黑矩阵层以及彩膜树脂层；在彩膜树脂层上涂敷保护层树脂；将模具压入所述保护层树脂，保护层树脂流入模具的梯形凹槽及水平凹槽，形成柱状隔垫物并在柱状隔垫物的自由端沿阵列基板的栅极线方向形成条状隔垫物；保护层树脂固化后取出模具。本发明还提供的横电场液晶显示面板及其制备方法，增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，改善了横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

Description

横电场液晶显示面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其是涉及横电场液晶显示面板及其制备方法。

背景技术

现有液晶显示面板的基本构造，由偏光板、阵列基板、彩膜基板、液晶等构成。液晶是通过液晶的光电各向异性的特性，利用电场的变化来调节光的偏振状态，从而实现光阀的作用。液晶层的厚度会对液晶的光调节作用产生很大影响，因此，在液晶显示面板的制造过程中，确保比较均一的液晶层厚度(盒厚)，是实现高品质液晶显示的基础。

在液晶显示面板的制造中，通常采用隔垫物来确保均一的盒厚。隔垫物根据其形状划分为两大类：球状隔垫物(Ball Space，简称BS)和柱状隔垫物(Post Spacer，简称PS)。由于PS相对于BS在保证盒厚均一性、以及显示对比度等方面的优势，在目前的液晶显示器的制造中，一般采用PS来作为液晶显示面板的隔垫物。

图1为现有的基于平面转换(In-Plane Switching，简称IPS)模式的横电场液晶显示面板的结构示意图。图1为现有的横电场液晶显示面板的简化图。如图1所示，横电场液晶显示面板包括彩膜基板1，阵列基板2。彩膜基板1的玻璃基板10上设有铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)11，黑矩阵12、彩色树脂13及柱状隔垫物14，彩色树脂由红(R)、绿(G)、蓝(B)像素组成。ITO用于防止静电。阵列基板2上与彩膜基板1的柱状隔垫物14相对应的位置设有薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)21，TFT21为沉积层构成。

图2为当受到较大外力时，现有的基于PS隔垫物的横电场液晶显示面板的结构示意图。如图2所示，当横电场液晶显示面板表面受外界应力作用时，面板会发生形变，当外力足够大时，彩膜基板1和阵列基板2会发生相对位移，较大的位移会使隔垫物14与阵列极板2的接触情况发生变化，这种接触情况的变化主要由于阵列基板2上TFT21沉积层的端差所造成。当外力撤销时，发生形变的隔垫物有可能因为这种接触情况的变化是的相对位移难以恢复到原有状况。从而导致在发生位移较大位置的黑矩阵(Black Matrix，简称BM)不能遮挡住光线，最终导致产生了漏光现象，在工艺上，该不良称为挤压痕迹(Touch Mura)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横电场液晶显示面板及其制备方法，以增强隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，改善横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

为实现上述目的，本发明提供了一种横电场液晶显示面板，包括：设有柱状隔垫物和黑矩阵的彩膜基板，及设有栅极线和薄膜晶体管的阵列基板，所述柱状隔垫物与彩膜基板连接的一端为固定端，所述柱状隔垫物的另一端为自由端，其中所述柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有条状隔垫物。

为实现上述目的，本发明还提供了一种横电场液晶显示面板制备方法，包括：在彩膜基板的玻璃基板上形成铟锡氧化物层、黑矩阵层以及彩膜树脂层；在彩膜树脂层上涂敷保护层树脂；将模具压入所述保护层树脂，保护层树脂流入模具的梯形凹槽及水平凹槽，形成柱状隔垫物，所述柱状隔垫物与彩膜基板连接的一端为固定端，所述柱状隔垫物的另一端为自由端，在柱状隔垫物的自由端沿阵列基板的栅极线方向形成条状隔垫物；所述保护层树脂固化后取出模具。

本发明通过对横电场液晶显示面板中的隔垫物的结构进行改进，即在柱状隔垫物的自由端沿栅极线方向设置条状隔垫物，增加隔垫物的拓扑(top)尺寸，以增加隔垫物的移动偏移(Margin)，从而增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，即受到外力发生偏移的彩膜基版与阵列基板，由于条状隔垫物的设计，使得在外力消除后，隔垫物能够恢复到原来位置，从而使得黑矩阵能够挡住光线，避免产生漏光，改善横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

附图说明

图1为现有的基于IPS模式的横电场液晶显示面板的结构示意图；

图2为图1中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图；

图3为本发明横电场液晶显示面板实施例一的结构示意图；

图4为图3中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图；

图5为本发明横电场液晶显示面板实施例二的结构示意图；

图6为图5中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图；

图7为本发明横电场液晶显示面板实施例三的结构示意图；

图8为图7中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图；

图9为本发明横电场液晶显示面板实施例四的结构示意图；

图10为本发明横电场液晶显示面板制备方法的流程图；

图11为图9中的横电场液晶显示面板的彩膜基板的涂敷层示意图；

图12为形成图9中的横电场隔垫物的模具结构示意图；

图13为图12的模具压入图11的涂敷层的结构示意图；

图14为图13中的模具的工作示意图；

图15为图14中的模具开模示意图。

附图标记说明：

1-彩膜基板        2-阵列基板        10-玻璃基板

11-ITO            12-黑矩阵         13-彩色树脂

14-柱状隔垫物     151-条状隔垫物    152-条状隔垫物

153-条状隔垫物    22-栅极线         21-薄膜晶体管

100-玻璃基板层    101-ITO层         102-黑矩阵层

103-彩色树脂层    104-保护层        3-模具

301-梯形沟槽      302-矩形沟槽      303-上滑轨

304-下滑轨

具体实施方式

现有技术中当横电场液晶显示面板受到较大外界压力时，彩膜基板与阵列基板之间发生较大相对位移，柱状隔垫物在位移恢复过程中，由于TFT的沉积层的端差导致柱状隔垫物的位移难以恢复，而位移较大位置处的黑矩阵由于不能遮挡住光线，最终导致漏光现象，即产生挤压痕迹。

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种横电场液晶显示面板，包括：设有柱状隔垫物的彩膜基板，及设有栅极线和薄膜晶体管的阵列基板，其中，柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有条状隔垫物。

通过对横电场液晶显示面板中的隔垫物的结构进行改进，即在柱状隔垫物的自由端沿栅极线方向设置条状隔垫物，增加隔垫物的拓扑尺寸，以增加隔垫物的移动偏移，从而增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，即受到外力发生偏移的彩膜基版与阵列基板，由于条状隔垫物的设计，使得在外力消除后，隔垫物能够恢复到原来位置，从而使得黑矩阵能够挡住光线，避免产生漏光，改善横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图3为本发明横电场液晶显示面板实施例一的结构示意图。如图3所示，该实施例中的横电场液晶显示面板包括彩膜基板1及阵列基板2。彩膜基板1的玻璃基板10上设有ITO11，黑矩阵12，彩色树脂13及柱状隔垫物14，彩色树脂由红(R)、绿(G)、蓝(B)像素组成，柱状隔垫物14与彩膜基板1连接的一端为固定端，柱状隔垫物14的另一端称为自由端。阵列基板2上与彩膜基板1的柱状隔垫物14相对应的位置设有TFT21，TFT为沉积层构成，阵列基板2上设有栅极线22。该实施例在同一栅极线22上的柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有一条状隔垫物151。该实施例中，在工艺允许的情况下，每一柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向均可以设置一条状隔垫物151。

图4为图3中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图。当横电场液晶显示面板受到较大的外力时，彩膜基板1与阵列基板2会发生相对位移，由于柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有条状隔垫物151，相对于未添加条状隔垫物151的情况，增加了整体的隔垫物的拓扑尺寸，也即增加了整体的隔垫物的移动偏移，当外力撤销后，彩膜基版1与阵列基板2之间的相对位移能够很好的恢复，从而增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，改善横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

图5为本发明横电场液晶显示面板实施例二的结构示意图。如图5所示，该实施例中的横电场液晶显示面板包括彩膜基板1、阵列基板2。彩膜基板1的玻璃基板10上设有ITO11，黑矩阵12，彩色树脂13及柱状隔垫物14，彩色树脂由红(R)、绿(G)、蓝(B)像素组成，柱状隔垫物14与彩膜基板1连接的一端为固定端，柱状隔垫物14的另一端称为自由端，同一栅极线22上的至少两个相邻柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有一条状隔垫物152。该实施例中，在工艺允许的情况下，同一栅极线22上的至少两个相邻柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设置一条状隔垫物152。阵列基板2上与彩膜基板1的柱状隔垫物14相对应的位置设有TFT21，TFT为沉积层构成。

图6为图5中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图。当横电场液晶显示面板受到较大的外力时，彩膜基板1与阵列基板2会发生相对位移，由于同一栅极线22上的两个或两个以上的相邻柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有条状隔垫物152，相对于上述实施例一，降低了工艺设计难度，且进一步增大了整体的隔垫物的拓扑尺寸，从而进一步增加了整体的隔垫物的拓扑尺寸，也即进一步增加了整体的隔垫物的移动偏移，当外力撤销后，彩膜基版1与阵列基板2之间的相对位移能够更好的恢复，从而进一步增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，改善了横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

图7为本发明横电场液晶显示面板实施例三的结构示意图。如图7所示，该实施例中的横电场液晶显示面板包括彩膜基板1、阵列基板2。彩膜基板1的玻璃基板10上设有ITO11，黑矩阵12，彩色树脂13及柱状隔垫物14，彩色树脂由红(R)、绿(G)、蓝(B)像素组成，柱状隔垫物14与彩膜基板1连接的一端为固定端，柱状隔垫物14的另一端称为自由端，同一栅极线22上单个柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有一条状隔垫物151，也可以在至少两个相邻柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有一条状隔垫物152。

为了改善了横电场液晶显示面板的挤压痕迹，以避免挤压痕迹的产生，同一栅极线22上相邻条状隔垫物之间的间隔的宽度可以设置为小于薄膜晶体管的上端宽度。设薄膜晶体管的上端宽度为a，相邻条状隔垫物之间的间隔的宽度为b，则a与b之间的大小满足以下关系，b＜a。较优地，a与b之间的大小关系为，b远小于a。

图8为图7中的横电场液晶显示面板，当受到较大外力时的结构示意图。当横电场液晶显示面板受到较大的外力，彩膜基板1与阵列基板2发生较大相对位移，当彩膜基板1上的相邻柱状隔垫物14的间隔处正对于薄膜晶体管21的上端时，由于相邻条状隔垫物之间的间隔的宽度b小于薄膜晶体管的上端宽度a时，因此可以避免薄膜晶体管嵌入到相邻条状隔垫物的间隔中，当外力撤销后，彩膜基版1与阵列基板2之间的相对位移能够较好的恢复，从而进一步增强了隔垫物抵抗外力发生相对位移的能力，改善了横电场液晶显示面板的挤压痕迹。

图9为本发明横电场液晶显示面板实施例四的结构示意图。如图9所示，该实施例中的横电场液晶显示面板包括彩膜基板1、阵列基板2。彩膜基板1的玻璃基板10上设有ITO11，黑矩阵12，彩色树脂13及柱状隔垫物14，彩色树脂由红(R)、绿(G)、蓝(B)像素组成，柱状隔垫物14与彩膜基板1连接的一端为固定端，柱状隔垫物14的另一端称为自由端，同一栅极线22上的所有柱状隔垫物14的自由端沿栅极线22方向设有一条柱状隔垫物153。

该实施例，通过在同一栅极线22的所有柱状隔垫物14的自由端设置一条柱状隔垫物153，以形成一体的隔垫物的设计结构，提高了横电场液晶显示面板在外力作用下，彩膜基板1与阵列基板2发生相对位移后的恢复能力，从而减少挤压痕迹的产生，提高了产品的良率，改善了产品的品质。

上述实施例中的柱状隔垫物的横截面可以为圆形或多边形等形状，条状隔垫物的截面可以矩形或梯形等形状。

为了克服上述缺陷，本发明还提供了一种横电场液晶显示面板制备方法。如图10所示，包括：

步骤001、在彩膜基板的玻璃基板上形成铟锡氧化物层、黑矩阵层以及彩膜树脂层。

步骤002、在彩膜树脂层上涂敷保护层树脂。

步骤003、将模具压入所述保护层树脂，保护层树脂流入模具的梯形凹槽及水平凹槽，形成柱状隔垫物并在柱状隔垫物的自由端沿阵列基板的栅极线方向形成条状隔垫物。

步骤004、保护层树脂固化后取出模具。

以下参考附图11-15对上述本发明横电场液晶显示面板实施例四中带有条状隔垫物的柱状隔垫物的形成过程进行说明。

1、如图11所示，首先在彩膜基板的玻璃基板100上形成ITO层101，黑矩阵(Black Matrix，简称BM)层102，彩色树脂层103以及保护层(overcoat)104。其中彩色树脂层103由红(R)、绿(G)、蓝(B)亚像素组成，保护层104采用旋涂(spin coating)方式或者喷涂(nozzle)方式涂敷形成。保护层104所采用的树脂为聚乙二醇二硬脂酸脂液态预聚物。

2、如图13所示，图12所示的模具3压入图11所示的保护层104，保护层104的在毛细应力的作用下流入梯形沟槽301和水平沟槽302。如图14所示，模具分为A、B两个部分，上滑轨303及下滑轨304。

3、如图15所示，当保护层的树脂流入梯形沟槽301及水平沟槽302中凝固后，通过滑轨将所述模具的A、B两个部分分别向相反方向(图中箭头方向)打开，得到柱状隔垫物13和条形隔垫物143，其他形状的隔垫物可以采用类似于上述方法制备。

现有技术中单独采用柱状隔垫物的横电场液晶显示面板，隔垫物与阵列基板的接触面积完全取决于柱状隔垫物的自由端与阵列基板的接触面积，而上述实施例中，由于条状隔垫物的设置，隔垫物与阵列基板的接触面积取决于条状隔垫物与阵列基板的接触面积，因此在保证隔垫物与阵列基板具有一定接触面积的情况下，本发明的实施例中柱状隔垫物的数量相对于现有技术可以减少，从而降低了柱状隔垫物的密度，从而提高了液晶量的边界值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种横电场液晶显示面板，包括：设有柱状隔垫物和黑矩阵的彩膜基板，及设有栅极线和薄膜晶体管的阵列基板，所述柱状隔垫物与彩膜基板连接的一端为固定端，所述柱状隔垫物的另一端为自由端，其特征在于，所述柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有条状隔垫物。

2.根据权利要求1所述的横电场液晶显示面板，其特征在于，所述每一柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有一条状隔垫物。

3.根据权利要求1所述的横电场液晶显示面板，其特征在于，所述同一栅极线上的至少两个相邻柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有一条状隔垫物。

4.根据权利要求1所述的横电场液晶显示面板，其特征在于，所述同一栅极线上的所有柱状隔垫物的自由端沿所述栅极线方向设有一条柱状隔垫物。

5.根据权利要求1-4所述的任一横电场液晶显示面板，其特征在于，所有的所述柱状隔垫物与相应的条状隔垫物的厚度之和相等。

6.根据权利要求2或3所述的横电场液晶显示面板，其特征在于，所述同一栅极线上相邻条状隔垫物之间的间隔的宽度小于所述薄膜晶体管的上端宽度。

7.根据权利要求1-4所述的任一横电场液晶显示面板，其特征在于，所述条状隔垫物的截面为矩形或梯形。

8.根据权利要求1-4所述的任一横电场液晶显示面板，其特征在于，所述柱状本体的横截面为圆形或多边形。

9.一种横电场液晶显示面板制备方法，其特征在于，包括：

在彩膜基板的玻璃基板上形成铟锡氧化物层、黑矩阵层以及彩膜树脂层；

在彩膜树脂层上涂敷保护层树脂；

将模具压入所述保护层树脂，保护层树脂流入模具的梯形凹槽及水平凹槽，形成柱状隔垫物，所述柱状隔垫物与彩膜基板连接的一端为固定端，所述柱状隔垫物的另一端为自由端，在柱状隔垫物的自由端沿阵列基板的栅极线方向形成条状隔垫物；

所述保护层树脂固化后取出模具。

10.根据权利要求9所述的横电场液晶显示面板制备方法，其特征在于，所述在彩膜树脂层上涂敷保护层树脂具体为：在彩膜层上采用旋涂方式或喷涂方式涂敷保护层树脂。

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