CN102023405B - 液晶显示基板及液晶面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种液晶显示基板及液晶面板，涉及液晶显示技术领域，能够纠正玻璃基板的形变，避免对盒时阵列基板和彩膜基板之间的图形对位偏差。一种液晶显示基板，该液晶显示基板上包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其中，在所述切割区域形成有压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线。本发明实施例提供的液晶显示基板及液晶面板适用于液晶显示器的玻璃基板的变形控制。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示基板及液晶面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本相对较低等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
TFT-LCD器件的液晶显示面板是由阵列基板和彩膜基板对盒而形成的；在TFT-LCD的制造过程中，通过对盒工艺将彩膜基板和阵列基板相互贴合到一起，然后注入液晶从而形成完整的液晶显示面板。
对盒工序除了对贴合工艺的精度有严格的要求之外，同时也要求阵列基板和彩膜基板之间的图形尺寸要保持严格的一致性。如果两个基板的图形尺寸之间存在偏差，比如其中一块基板上的图形尺寸偏大，那么贴合到一起之后，阵列基板上的像素结构和彩膜基板上的光阻、黑矩阵等结构就会产生对位偏差，从而产生漏光的不良现象。
在TFT-LCD的实际制作过程当中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
以阵列基板的制作为例，在玻璃基板上需要沉积各种类型的薄膜，例如SiNx(氮化硅)，a-Si(非晶硅)，N+a-Si(掺杂非晶硅)，AlNd(铝钕合金)，ITO(纳米铟锡金属氧化物)层等金属或非金属薄膜；然而，上述不同的薄膜在进行沉积前后的温度差异会导致薄膜晶格之间的间距产生变化，进而带动薄膜所覆盖的玻璃基板产生相应的形变，因此在沉积不同类型的薄膜时，玻璃基板就会产生不同的形变。例如沉积a-Si层时，玻璃基板会产生向外扩张的形变；而沉积ITO层时，玻璃基板则会产生向内收缩的形变。
只要阵列基板和彩膜基板中有一个的玻璃基板产生了形变，那么阵列基板和彩膜基板上的图形就很难保持严格的一致性，也就很容易产生对位偏差而导致漏光不良。
发明内容
本发明的实施例提供一种液晶显示基板及液晶面板，能够纠正玻璃基板的形变，避免阵列基板和彩膜基板之间的图形对位偏差。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种液晶显示基板，该液晶显示基板上包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其中，在所述切割区域形成有用于纠正所述液晶显示基板的形变的压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线。
进一步的，所述压电薄膜可以呈带状地分布在每两个图形区域之间、以及所有图形区域的外侧，所述每个图形区域相对两侧的压电薄膜平行且对称分布。
其中，所述每两个图形区域之间设有一个带状压电薄膜；所述压电薄膜两端的引线延伸至所述液晶显示基板周边；所述压电薄膜的两端设有加电电极，所述加电电极和所述引线相连。
进一步的，所述每两个图形区域之间设有两个分开的相互平行的带状压电薄膜，在所述液晶显示基板从所述每两个图形区域之间的两个带状压电薄膜的中间部分被切断后，所述两个分开的相互平行的带状压电薄膜分别归属到两个单元液晶显示基板上；所述压电薄膜两端的引线连接至所述图形区域中的控制电路，所述压电薄膜的两端设有加电电极，所述加电电极通过所述引线连接至所述图形区域中的控制电路。
其中，上述的引线为金属引线、或者金属引线与纳米铟锡金属氧化物引线的组合；所述压电薄膜的厚度范围为
所述压电薄膜具体为压电陶瓷薄膜。
一种液晶面板，包括第一液晶显示基板和第二液晶显示基板，且所述第一液晶显示基板和第二液晶显示基板上均包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其中，在所述第一液晶显示基板和/或第二液晶显示基板的切割区域形成有用于纠正所述第一液晶显示基板和/或所述第二液晶显示基板的形变的压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线。
本发明实施例提供的液晶显示基板及液晶面板，通过在图形区域以外的切割区域设置压电薄膜，利用压电薄膜在外电场作用下会产生形变的逆压电效应来控制所述压电薄膜的变形，进而带动压电薄膜所依附的基板产生形变；这样，在所述压电薄膜所依附的基板出现形变而影响到阵列基板和彩膜基板之间的正常图形对位时，就可以通过对所述压电薄膜施加不同的电压值来控制其形变程度，进而纠正该压电薄膜依附的基板的形变。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的液晶显示基板的结构示意图；
图2为图1中压电薄膜沿A-A线的剖视图；
图3为本发明实施例二提供的液晶显示基板的结构示意图；
图中标记：1-图形区域；2-切割区域；3-压电薄膜；31-横向压电薄膜；32-纵向压电薄膜；4-加电电极；5-引线；6-玻璃基板；7-绝缘层。
具体实施方式
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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，本发明实施例提供一种液晶显示基板，在该液晶显示基板上包含有至少一个图形区域1、以及所述图形区域1周边的切割区域2；其中，在所述切割区域2上形成有压电薄膜3，且所述压电薄膜3的两端连接有引线，压电薄膜3可通过所述引线连接到供电端。
上述压电薄膜呈带状地分布在每两个图形区域之间、以及所有图形区域的外侧；而且，所述每个图形区域相对两侧的压电薄膜等长、平行且对称分布。这样就形成了在每个图形区域的四周都设有平行于图形区域边界的压电薄膜，一旦发现所述液晶显示基板存在形变，就可以通过对图形区域四周的压电薄膜施加电压来带动基板产生形变，进而调整图形区域的尺寸；而且，由于每个图形区域相对两侧的压电薄膜是等长且对称分布的，因此所述图形区域相对两侧在同一方向上受到拉力的力度也是相同的，从而保证所述图形区域变形的均匀性。
在本发明实施例中，所述液晶显示基板可以是阵列基板，则该液晶显示基板上的图形区域包括分布有薄膜晶体管(TFT)阵列的有效显示区域和设有控制电路的引线区域；所述液晶显示基板还可以是彩膜基板，则该液晶显示基板上的图形区域包括涂布有光阻及黑矩阵的区域。
本发明实施例提供的液晶显示基板，通过在图形区域以外的切割区域设置压电薄膜，利用压电薄膜在外电场作用下会产生形变的逆压电效应来控制所述压电薄膜的形变，进而带动压电薄膜所依附的液晶显示基板产生形变；这样，在所述液晶显示基板出现形变而影响到对盒工艺中阵列基板和彩膜基板之间的正常图形对位时，就可以通过对所述压电薄膜施加不同的电压值来控制该压电薄膜的形变程度，进而纠正该压电薄膜依附的液晶显示基板的形变。
下面结合附图对本发明实施例提供的液晶显示基板进行详细描述。
实施例一：
以在阵列基板上设置压电薄膜为例，并结合图1所示，本发明实施例提供的液晶显示基板，其上包含有至少一个图形区域1、以及所述图形区域1周边的切割区域2；其中，在所述切割区域2上形成有压电薄膜3，且所述压电薄膜3的两端连接有引线，引线延伸至液晶显示基板周边，所述引线连接至供电端；
为了能够使压电薄膜3和引线之间保持良好的电接触，因此优选地在压电薄膜3的两端设有加电电极4，而引线则连接在所述加电电极4上。
上述压电薄膜呈带状地分布在每两个图形区域1之间、以及所有图形区域1的外侧；而且，所述每个图形区域1相对两侧的压电薄膜3等长、平行且对称分布。从图1中可以看到，所述压电薄膜3包括横向排布的压电薄膜和纵向排布的压电薄膜，其中，同一列的横向压电薄膜互相平行且等长，同一行的纵向压电薄膜互相平行且等长；
结合图1所示，如果在液晶显示基板上共有M×N(M行N列)个图形区域1，则该液晶显示基板上就形成有M+1行的横向压电薄膜31，每行横向压电薄膜包含N个等长的横向压电薄膜31，以及N+1列的纵向压电薄膜32，每列纵向压电薄膜包含M个等长的纵向压电薄膜32。这样，每个图形区域1的相对两侧在同一方向上受到拉力的力度都是相同的，从而保证所述图形区域1变形的均匀性。
在本实施例中，每一个图形区域1的相对的两侧均设有一个带状的压电薄膜3，该压电薄膜3两端的加电电极4通过引线5连接至外部电源；优选地，所述引线5可以是与栅线同层设置的金属引线，也可以是所述金属引线与ITO引线的组合，这里的ITO引线与图形区域的ITO像素电极同层设置，且ITO引线和所述金属引线之间通过设置在绝缘层的过孔相连。各个图形区域的引线可以引到基板的周边进行汇总，方便与外部电源连接。这样，在需要对所述图形区域进行变形控制的时候，就可以通过调节外部电源提供的电压值来控制压电薄膜3的变形程度，也就是说，可以通过调节外部电源提供的电压值来控制图形区域1的变形程度。
结合图2所示，针对本实施例提供的液晶显示基板，在其制作过程中，需要首先在玻璃基板6上沉积一层压电薄膜材料，然后通过构图工艺形成带状的压电薄膜3。其中，在进行压电薄膜材料沉积的过程中要注意，为了减少端差现象(基板表面起伏的高度差)对于TFT-LCD的干扰，压电薄膜3应该维持较小的厚度；在本实施例中，压电薄膜3的厚度要控制在到
之间。压电薄膜的形状可以根据需要进行调整，其长度大小可以做的比较小，例如几十微米范围的长度，也可以制作成仅仅略小于一个图形区域的长度或者宽度的尺寸。
随后，沉积栅极扫描线层薄膜，通过构图工艺同时形成位于图形区域的栅极扫描线和公共电极线等部件以及位于切割区域的加电电极4和引线5，该加电电极4位于压电薄膜3的两端且与压电薄膜3紧密连接，所述引线5与加电电极4相连；其中，加电电极4的形状可以是但不局限于如图2中所示的形状，只要是能保证加电电极4与压电薄膜3的两端具有良好接触即可。加电电极4位于压电薄膜3的两端，当施加电压到压电薄膜3两端的时候，由于逆压电效应，压电薄膜3产生沿着加电电压方向的形变，从而带动其下方的玻璃基板产生形变。此外，引线5最好能够延伸到玻璃基板的边缘，这样可以方便地对多个压电薄膜3对应的引线进行统一控制。
在沉积绝缘层7之后，在电极引线5对应的位置制作出过孔图形，并在其上沉积ITO材料，通过构图工艺形成ITO引线，该ITO引线的一端与位于栅极扫描线层的引线5通过所述过孔连接，另一端与外部电源连接。其目的是在对盒过程中，可以方便地将电压信号传递到压电薄膜两端的加电电极，从而对压电薄膜施加控制信号。
本实施例中所提及的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀和剥离等工艺。
上述液晶显示基板的制作过程仅是本发明实施例中的一个优选实现方案。例如，在实际制作过程中，所述加电电极4和引线5也可以采用栅线金属以外的其它导电材料单独制作，此时就需要增加一个形成加电电极4和所述引线5的步骤；
又例如，如果为了避免在形成加电电极4的过程中栅线刻蚀液跟压电薄膜发生反应，也可以对工艺进行一些调整。在形成了压电薄膜图形之后，在其上直接沉积一层绝缘层7；之后，利用干刻技术，在压电薄膜3的两端对应的位置刻蚀出过孔的图形；随后在过孔处进行加电电极4的沉积，并制作出与加电电极4相连的引线图形，以便于连接外部电源从而进行施加电压的控制。
在结束对盒工艺之后，用封框胶进行彩膜基板和阵列基板的粘附和固化，最终将调整过后的、形状匹配的两块基板结合到一起。而位于切割区域的压电薄膜则随着切割工艺的进行而被切割下来。
在本实施例中，仅以在阵列基板上设置压电薄膜为例，对本发明实施例提供的液晶显示基板进行了说明。实际上，本实施例所提供的方案不止可以适用在阵列基板上，同样还可以适用在彩膜基板上；不过，由于彩膜基板上没有绝缘层，因此在彩膜基板上连接供电电源和加电电极的引线很难由位于不同层的金属引线和ITO引线的组合来实现，在这里优选地，在彩膜基板上可以采用单纯的金属引线。
本发明实施例提供的液晶显示基板，通过在图形区域以外的切割区域设置压电薄膜，利用压电薄膜在外电场作用下会产生形变的逆压电效应来控制所述压电薄膜的变形，进而带动压电薄膜所依附的基板产生形变；这样，在所述压电薄膜所依附的液晶显示基板出现形变而影响到阵列基板和彩膜基板之间的正常图形对位时，就可以通过对所述压电薄膜施加不同的电压值来控制其形变程度，进而纠正所述液晶显示基板的形变。
实施例二：
如果考虑到基板变形的不稳定性，还可以针对实施例一中的液晶显示基板进行如下改动(仍然以阵列基板为例)：如图3所示，在液晶显示基板上的每两个图形区域1之间设有两个平行的带状的压电薄膜3；而且，所述压电薄膜3两端的加电电极4通过引线5连接至所述图形区域1中的控制电路(图中未标示)。具体地，所述引线5可以是与栅线同层设置的金属引线，也可以是所述金属引线与ITO引线的组合，这里的ITO引线与图形区域的ITO像素电极同层设置，且ITO引线和所述金属引线之间通过设置在绝缘层的过孔相连。
结合图3所示，如果在液晶显示基板上共有M×N(M行N列)个图形区域1，则该液晶显示基板上就形成有2*M行的横向压电薄膜31，每行横向压电薄膜包含N个等长的横向压电薄膜31，以及2*N列的纵向压电薄膜32，每列纵向压电薄膜包含M个等长的纵向压电薄膜32。
上述结构中的引线排布方式相当于将实施例一中压电薄膜3两端的控制电压由阵列基板的控制电路部分来提供；这样，可以通过阵列基板的控制电路来给压电薄膜3的两端施加电压，从而控制压电薄膜以及阵列基板的变形。
采用上述结构的话，在对阵列基板进行切割工艺的时候，需要将玻璃基板从所述每两个图形区域1之间的两个平行带状压电薄膜3的中间部分切断，从而将分开的两个压电薄膜3分别归属到两个单元阵列基板上。
这样，在利用封框胶进行彩膜基板和阵列基板的粘附和固化之后，所述压电薄膜3和阵列基板的有效显示区域、引线区域均位于所述封框胶的密封范围之内。此时，如果发现彩膜基板和阵列基板上仍然存在图像对位偏差的话，就可以通过阵列基板上的控制电路来给压电薄膜3两端施加电压，使其产生形变，进行带动阵列基板同时发生形变，纠正彩膜基板和阵列基板上图像不匹配的问题。由于可以通过阵列基板上的控制电路进行控制，所以切割后如果发现液晶面板发生了位移，照样可以通过阵列基板上的控制电路给压电薄膜施加电压，使其产生形变，解决图像不匹配的问题。
在这样的结构下，进行对盒工艺时所采用的封框胶就要比传统封框胶要柔软一点，以适应玻璃基板的形状变化同时又不致产生断裂。
在本实施例中，以在阵列基板上设置压电薄膜为例，对本发明实施例提供的液晶显示基板进行了说明。实际上，本实施例所提供的方案不止可以适用在阵列基板上，同样还可以适用在彩膜基板上；形成在彩膜基板上的压电薄膜两端的供电电压同样要由阵列基板上的控制电路部分来提供，也就是说，彩膜基板上的压电薄膜需要通过引线与阵列基板上的控制电路部分进行电连接。
本发明实施例提供的液晶显示基板，通过在图形区域以外的切割区域设置压电薄膜，利用压电薄膜在外电场作用下会产生形变的逆压电效应来控制所述压电薄膜的变形，进而带动压电薄膜所依附的基板产生形变；这样，在所述压电薄膜所依附的基板出现形变而影响到阵列基板和彩膜基板之间的正常图形对位时，就可以通过对所述压电薄膜施加不同的电压值来控制其形变程度，进而纠正该压电薄膜依附的基板的形变。进一步地，在本实施例中，将所述压电薄膜设置在封框胶以内的部分，使得压电薄膜和图形区域成为一个整体结构，这样对于切割后的单元液晶显示基板来说，一旦发现由于图形对位偏差产生漏光的现象，还是可以通过给压电薄膜施加电压来控制单元液晶显示基板的形变，从而纠正图形对位偏差的问题。
实施例三：
本发明实施例还提供一种液晶面板，包括第一液晶显示基板和第二液晶显示基板，且所述第一液晶显示基板和第二液晶显示基板上对应地包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其中，在所述第一液晶显示基板和/或第二液晶显示基板的切割区域上形成有压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线，压电薄膜通过所述引线连接至供电端；
为了能够使压电薄膜和引线之间保持良好的电接触，因此优选地在压电薄膜的两端还设有加电电极，而引线则连接在所述加电电极上。
在本实施例中，上述第一液晶显示基板和第二液晶显示基板分别为彩膜基板和阵列基板，则所述第一液晶显示基板上的图形区域包括涂布有光阻及黑矩阵的区域，所述第二液晶显示基板上的图形区域包括分布有薄膜晶体管阵列的有效显示区域和设有控制电路的引线区域。
所述压电薄膜可以设置在阵列基板上，或者设置在彩膜基板上，又或者在阵列基板和彩膜基板上同时设置所述压电薄膜。只要出现阵列基板和彩膜基板上的图形尺寸不匹配的情况，可以通过电压控制其中一个或者两个进行变形，纠正上述图形不匹配的问题。
具体地，将所述压电薄膜设置在阵列基板或者彩膜基板上的实现方式可以参照实施例一或者实施例二中的描述，此处不再赘述。
在进行液晶面板对盒工艺的过程中，当由于各自的工艺原因，彩膜基板和阵列基板的形状发生不匹配，比如在横向上彩膜基板的图形尺寸比阵列基板的图形尺寸整体上扩大了xμm，如果直接进行对盒工艺的话，彩膜基板和阵列基板的图形就会产生不匹配，进而产生漏光等不良。针对这种情况，可以对阵列基板上的横向压电薄膜施加电压使阵列基板在横向上产生x μm的扩张形变，或者可以对彩膜基板上的横向压电薄膜施加电压使彩膜基板在横向上产生x μm的收缩形变，以匹配彩膜基板和阵列基板上的图形形状。
本发明实施例提供的液晶面板，通过在图形区域以外的切割区域设置压电薄膜，利用压电薄膜在外电场作用下会产生形变的逆压电效应来控制所述压电薄膜的变形，进而带动压电薄膜所依附的基板产生形变；这样，在所述压电薄膜所依附的基板出现形变而影响到阵列基板和彩膜基板之间的正常图形对位时，就可以通过对所述压电薄膜施加不同的电压值来控制其形变程度，进而纠正该压电薄膜所依附的基板的形变。
当然，本发明实施例中的压电薄膜还可以是仅分布在所有图形区域的外侧，且不与单个的图形区域具有一一对应关系；具体地，可以是在所有图形区域的上侧和下侧设置等长且平行的两条横向排布的带状压电薄膜，以及在所有图形区域的左侧和右侧设置等长且平行的两条纵向排布的带状压电薄膜。这样，一旦发现所述液晶显示基板存在形变，可以通过对所有图形区域外侧的横向和/或纵向排布的压电薄膜施加电压来带动整个液晶显示基板产生形变，进而调整显示区域的尺寸。在这种情况下，所述压电薄膜的长度可以等于或者略小于所述液晶显示基板的长度或者宽度。或者还可以在整个液晶显示基板上形成对称图形，比如十字型，只要可以均匀控制形变即可。
本发明实施例提供的液晶显示基板以及液晶面板所采用的压电薄膜的材料，可以是压电晶体、压电陶瓷或者有机压电材料。在本发明实施例中，选用了其中的压电陶瓷作为压电薄膜的材料。
对于压电陶瓷而言，由其构成的压电材料也可以分为许多种类，例如非晶硅复合薄膜(由非晶硅和钛酸钡等压电陶瓷组成的复合材料)。施加电压之后，所述压电陶瓷薄膜最高可以产生5％的形变。当压电陶瓷薄膜的长度大于100μm时，根据施加电压的不同(5～30V)，最高可以产生5μm的形变。当压电陶瓷薄膜的长度和液晶屏的尺寸接近的时候，例如薄膜长度为20cm时，则可以产生接近厘米量级的形变。对于通常形变仅有几微米量级的液晶显示基板而言，上述压电陶瓷薄膜是完全可以满足要求的。
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权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种液晶显示基板，该液晶显示基板上包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其特征在于，在所述切割区域形成有用于纠正所述液晶显示基板的形变的压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线。
2.根据权利要求1所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜呈带状地分布在每两个图形区域之间、以及所有图形区域的外侧，所述每个图形区域相对两侧的压电薄膜平行且对称分布。
3.根据权利要求2所述的液晶显示基板，其特征在于，所述每两个图形区域之间设有一个带状压电薄膜。
4.根据权利要求3所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜两端的引线延伸至所述液晶显示基板周边。
5.根据权利要求4所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜的两端设有加电电极，所述加电电极和所述引线相连。
6.根据权利要求2所述的液晶显示基板，其特征在于，所述每两个图形区域之间设有两个分开的相互平行的带状压电薄膜，在所述液晶显示基板从所述每两个图形区域之间的两个带状压电薄膜的中间部分被切断后，所述两个分开的相互平行的带状压电薄膜分别归属到两个单元液晶显示基板上。
7.根据权利要求6所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜两端的引线连接至所述图形区域中的控制电路。
8.根据权利要求7所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜的两端设有加电电极，所述加电电极通过所述引线连接至所述图形区域中的控制电路。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示基板，其特征在于，所述引线为金属引线、或者金属引线与纳米铟锡金属氧化物引线的组合。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜的厚度范围为
11.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示基板，其特征在于，所述压电薄膜为压电陶瓷薄膜。
12.一种液晶面板，包括第一液晶显示基板和第二液晶显示基板，且所述第一液晶显示基板和第二液晶显示基板上均包含有至少一个图形区域、以及所述图形区域周边的切割区域；其特征在于，在所述第一液晶显示基板和/或第二液晶显示基板的切割区域形成有用于纠正所述第一液晶显示基板和/或所述第二液晶显示基板的形变的压电薄膜，且所述压电薄膜的两端连接有引线。
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