CN102799029B - 液晶显示基板和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示基板和液晶显示装置，属于液晶显示技术领域，其可解决现有的液晶显示基板不利于实现液晶显示面板窄边框设计的问题。本发明的液晶显示基板包括基板和设于所述基板上的配向膜，所述基板包括用于进行显示的显示区，所述配向膜覆盖所述显示区且所述配向膜的边缘位于所述显示区外，所述基板上设有位于所述显示区外且被所述配向膜覆盖的凹槽。本发明的液晶显示装置包括上述的液晶显示基板。本发明可用于液晶显示装置中，尤其是薄膜晶体管阵列液晶显示装置。

Description

液晶显示基板和液晶显示装置

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种液晶显示基板和液晶显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示装置（TFT-LCD，Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display）具有体积薄、重量轻、画面品质优异、功耗低、寿命长、数字化和无辐射等优点，这使其在各种大、中、小尺寸的电子产品上都得到广泛应用。

如图1所示，薄膜晶体管液晶显示装置主要包括相互对盒的彩膜基板1和阵列基板2(均属于液晶显示基板5)，彩膜基板1和阵列基板2间由封框胶9粘接并密封成填充液晶材料7的液晶盒。其中，彩膜基板1包括彩膜基板11和配向膜3(Alignment Film)，彩膜基板11包括玻璃基底和设在玻璃基底上的彩膜、黑矩阵、公共电极等结构(图中未示出)。阵列基板2包括阵列基板21和配向膜3，阵列基板21包括玻璃基底和设在玻璃基底上的薄膜晶体管阵列、栅极线、数据线、绝缘保护层等结构(图中未示出)。配向膜3分别位于彩膜基板11和阵列基板21上，用于使液晶材料7分子以特定方向排列。为了保证产品的信耐性，封框胶9一般不与配向膜3接触。

目前，配向膜3主要通过印刷法和喷墨法制备，即将配向膜液(Polyemid)通过印刷或喷墨的方法施加在基板上，之后使配向膜液固化形成配向膜3。由于配向膜液的张力、粘性以及印刷板的作用，故不管采用哪种方法，配向膜液在固化前都会向其边缘聚集，从而导致配向膜3边缘处的配向膜液较多，形成凸起的Haro区(即配向膜厚度较大的区域)821，Haro区821处配向膜3的厚度为配向膜3中部厚度(即配向膜3正常区域的厚度)的1倍至2倍之间，而Haro区821的宽度可达0.5mm。

由于Haro区821的厚度较大，故其会改变位于该处的液晶层的厚度，进而影响显示效果。因此，配向膜3应比显示区81(即最终用户能看到的、用于进行显示的区域)更大，从而使Haro区821位于显示区81之外(即位于非显示区中，非显示区会被液晶显示面板的边框覆盖)。又由于配向膜3成型精度有限，故一半不能让Haro区821紧贴显示区81边缘(因为这样只要成型精度稍有偏差，则Haro区821就可能进入显示区81)，而还要留有一定的间隙822(如在0.5mm左右)。这样，配向膜3边缘到显示区81域边缘就要流出较大的边缘区82（Edge Margin），该边缘区82包括上述的Haro区821和间隙822，宽度可达1mm左右。

发明人发现现有技术中至少具有以下问题：为了减小产品的尺寸和和重量，液晶显示面板优选采取窄边框设计；因此希望封框胶9离显示区81边缘的距离较小。但现有技术中由于Haro区821的影响，故边缘区82宽度较大，从而导致封框胶9离显示区81边缘的距离也大，不利于液晶显示面板的薄型化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有技术中配向膜Haro区影响液晶显示面板窄边框设计的问题，提供一种利于实现窄边框设计的液晶显示基板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶显示基板，包括基板和设于所述基板上的配向膜，所述基板包括用于进行显示的显示区，所述配向膜覆盖所述显示区且所述配向膜的边缘位于所述显示区外，所述基板上设有位于所述显示区外且被所述配向膜覆盖的凹槽。

其中，“显示区”是在组成液晶显示面板后基板上能被用户看到的、用于进行显示的区域；而显示区外的区域为非显示区，其会被液晶显示面板的边框覆盖。“基板上设有凹槽”是指基板整体上在表面具有下凹的槽结构，而基板包括玻璃基底和形成在玻璃基底上的各种层结构，该凹槽可设于不同的层结构中。

通过在基板的显示区外设置凹槽，可使Haro区中多余的配向膜液流入凹槽中，从而减小Haro区的高度和面积(即宽度)，使Haro区处的配向膜上表面与其他位置的配向膜上表面接近或齐平，减小Haro区处配向膜与其他位置配向膜的高度差；而由于Haro区处配向膜的高度差减小，故其对显示的影响减低，因此Haro区与显示区间的间隙822可减小，甚至可允许Haro区部分进入显示区，从而配向膜边缘与显示区边缘间的距离(即边缘区)可减小，利于实现液晶显示面板的窄边框设计。

优选的是，所述基板为阵列基板。

进一步优选的是，所述阵列基板包括绝缘保护层，所述凹槽设置在所述绝缘保护层上。

优选的是，所述基板为彩膜基板。

进一步优选的是，所述阵列基板包括黑矩阵，所述凹槽设在所述黑矩阵上。

优选的是，所述凹槽的最大深度小于等于所述配向膜中部的厚度。

优选的是，所述凹槽在垂直于与其相邻的配向膜边缘且平行于基板的方向上的尺寸小于等于0.5毫米。

优选的是，所述凹槽在靠近所述配向膜中部一侧的深度大于远离所述配向膜中部一侧的深度。

优选的是，所述凹槽围绕所述显示区形成环形。

本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有技术中配向膜Haro区影响液晶显示面板窄边框设计的问题，提供一种利于实现窄边框设计的液晶显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶显示装置，其包括上述的液晶显示基板。

由于具有上述的液晶显示基板，因此本实施例的液晶显示装置的边框可较窄，从而可降低产品的重量和尺寸。

本发明可用于液晶显示装置中，尤其是用于薄膜晶体管阵列液晶显示装置中。

附图说明

图1为现有的液晶显示面板的剖视结构示意图；

图2为本发明的实施例2的液晶显示基板的基板的剖视结构示意图；

图3为本发明的实施例2的液晶显示基板的剖视结构示意图；

图4为本发明的实施例2的另一种液晶显示基板的基板的剖视结构示意图；

图5为本发明的实施例2的另一种液晶显示基板的基板的剖视结构示意图；

图6为本发明的实施例2的液晶显示基板的基板的俯视结构示意图；

图7为本发明的实施例2的另一种液晶显示基板的基板的俯视结构示意图；

其中附图标记为：1、彩膜基板；11、彩膜基板；21、阵列基板；22、阵列基板；3、配向膜；5、液晶显示基板；51、基板；511、凹槽；7、液晶材料；81、显示区；82、边缘区；821、Haro区；822、间隙；9、封框胶。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种液晶显示基板，包括基板和设于所述基板上的配向膜，所述基板包括用于进行显示的显示区，所述配向膜覆盖所述显示区且所述配向膜的边缘位于所述显示区外，所述基板上设有位于所述显示区外且被所述配向膜覆盖的凹槽。

通过在基板的显示区外设置凹槽，可使Haro区中多余的配向膜液流入凹槽中，从而减小Haro区的高度和面积(即宽度)，使Haro区处的配向膜上表面与其他位置的配向膜上表面接近或齐平，减小Haro区处配向膜与其他位置配向膜的高度差；而由于Haro区处配向膜的高度差减小，故其对显示的影响减低，因此Haro区与显示区间的间隙822可减小，甚至可允许Haro区部分进入显示区，从而配向膜边缘与显示区边缘间的距离(即边缘区)可减小，利于实现液晶显示面板的窄边框设计。

实施例2：

如图2至图6所示，本实施例提供一种液晶显示基板5，其包括基板51和设于基板51上的配向膜3，基板51包括用于进行显示的显示区81，配向膜3覆盖显示区81且边缘位于显示区81外，基板51上设有位于显示区81外且被配向膜3覆盖的凹槽511。

其中，“显示区81”是液晶显示基板5在组成液晶显示面板后，基板51上能被用户看到的、用于进行显示的区域；基板51的显示区81中具有由薄膜晶体管阵列、栅极线、数据线、彩膜、黑矩阵等组成的像素结构；而显示区81外的区域为非显示区，其会被液晶显示面板的边框覆盖，非显示区中也具有栅极线和数据线的引线、黑矩阵等结构。“基板51上设有凹槽511”是指基板51整体上在表面具有下凹的槽状结构，而基板51包括玻璃基底和形成在玻璃基底上的各种层结构，该凹槽511可设于不同的层结构上，只要其最终能使基板51表面形成凹槽511即可。

其中，基板51优选为彩膜基板或阵列基板。当基板51为彩膜基板时，其包括玻璃基底和形成在玻璃基底上的黑矩阵、公共电极、彩膜等结构；当基板51为阵列基板时，其包括玻璃基底和形成在玻璃基底上的薄膜晶体管阵列、栅极线、数据线、绝缘保护层等结构；由于基板51中的上述各结构是已知的，故在此不再详细描述。

优选的，对于阵列基板，其中包括绝缘保护层，上述的凹槽511优选设于绝缘保护层上（即绝缘保护层上有凹槽511）。绝缘保护层是阵列基板中的常规结构，通常形成在薄膜晶体管阵列、栅极线、数据线等其他层之上，用于保护这些结构。

优选的，对于彩膜基板，其中包括黑矩阵，而上述的凹槽511优选设于黑矩阵中。黑矩阵是彩膜基板中的常规结构，在显示区81中用于阻挡从薄膜晶体管、引线等处射出的光线，而在非显示区通常也分布有黑矩阵。

之所以优选采用凹槽511设于黑矩阵或绝缘保护层上的方式，是因为以下原因：首先，这两个层通常厚度较大，足够单独的形成凹槽511，故在其中形成凹槽511的工艺比较简单；其次，在非显示区中，这两个层不对显示效果产生直接影响，故在这两层上设置凹槽511不会影响显示效果，而位于非显示区的引线层等部分结构还要起到传递信号等作用，故如果在这些有作用的层上形成凹槽还要考虑凹槽不能影响这些层的功能，比较麻烦；同时，在常规基板51中，这两个层在非显示区通常原本就有分布，因此若在这两个层上设置凹槽511就不必改变基板51的已有结构。

当然，上述将凹槽511设于绝缘保护层或黑矩阵中的方法只是一种优选的方式。凹槽511也可设于电极层(源/漏极层、像素电极层、公共电极层等)、引线层(栅极线层、数据线层、公共电极线层等)、栅极绝缘层(用于隔绝栅极与有源区)、彩膜层等之中。或者，也可在多个层上分别设置一定的凹陷，从而共同形成凹槽511。总之，不论凹槽511是单独设于某层上或是由多个层上的凹陷共同组成，只要最终能在基板51(包括玻璃基底和其上的各种层结构)表面形成下凹结构即可。

优选的，上述凹槽511的最大深度小于等于配向膜3中部的厚度。优选的，凹槽511在垂直于与其相邻的配向膜3边缘且平行于基板51的方向上的尺寸(即凹槽的511宽度)小于等于0.5毫米。

为了最好的消除Haro区821的高度差，优选应当使Haro区821多余的配向膜液都正好填入凹槽511中，以使Haro区821处配向膜3的上表面与其他位置配向膜3的上表面正好齐平，从而使Haro区821可部分位于显示区81中(因为其没有高度差)。而由于通常Haro区821的宽度小于等于0.5mm，厚度在配向膜3中部厚度的1倍至2倍之间(即其超出的厚度在配向膜3中部厚度以下)，因此凹槽511的尺寸优选在上述范围内容选择。

当然，不同类型的基板51的Haro区821的尺寸都不相同，因此在为某种基板51设计凹槽511时，可先尝试各种不同尺寸的凹槽511，再选择对减小Haro区821厚度差效果最好的凹槽511尺寸。

优选的，如图4、图5所示，凹槽511在靠近配向膜3中部一侧的深度大于远离配向膜3中部一侧的深度。也就是说，凹槽511优选为靠近配向膜3中部的一侧深、远离配向膜3中部的一侧浅的形式，这样有利于保证Haro区821在靠近显示区81的一侧较平整，使Haro区821与显示区81间的间隙822可更小，从而进一步减小边缘区82。具体的，凹槽511的横截面可为楔形、阶梯形等形式。

优选的，如图6所示，凹槽511围绕显示区81形成环形；也就是说，凹槽511优选为围绕显示区81的完整、连续的环槽，以达到最好的容纳Haro区821多余配向膜液的作用。当然，如图7所示，如果凹槽511间隔分布(或者说有多段凹槽511)也是可行的，只要其能够容纳Haro区821的多余配向膜液即可。

显然，形成上述凹槽511的方法是多样的。

例如，可在刻蚀相应层(如黑矩阵、绝缘保护层)的过程中使用灰阶曝光技术，以在部分区域减薄这些层的厚度，从而形成凹槽511。其中，灰阶曝光是指在涂布光刻胶后对不同位置的光刻胶进行不同程度的曝光，从而使显影后不同位置处剩余不同厚度的光刻胶，这样在刻蚀过程中，膜层不同位置发生的刻蚀量就不同，从而最终形成的膜层在不同位置具有不同的厚度。

或者，也可通过使用多个掩膜对相应的层进行多次光刻(即套刻技术)而形成上述的凹槽511。

或者，如果凹槽511的深度正好等于某层的厚度，则也可通过常规构图工艺使凹槽511所在的位置不形成相应层，或通过刻蚀完全除去凹槽511所在位置的相应层，从而得到凹槽511。

总之，上述凹槽511可通过多种不同的已知方法制备，故在此不再对其进行详细描述。

实施例3：

本实施例提供一种液晶显示装置，其包括上述的液晶显示基板。

具体的，本实施例的液晶显示装置的液晶显示面板可由上述的彩膜基板和阵列基板对盒而成。当然，本实施例的液晶显示装置中还应包括其他的常规器件，如背光源、驱动芯片、电源、液晶材料、偏光片等，在此就不再逐一描述。

由于具有上述的液晶显示基板，因此本实施例的液晶显示装置的边框可较窄，从而可降低产品的重量和尺寸。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示基板，包括基板和设于所述基板上的配向膜，所述基板包括用于进行显示的显示区，所述配向膜覆盖所述显示区且所述配向膜的边缘位于所述显示区外，其特征在于，

所述基板上设有位于所述显示区外且被所述配向膜覆盖的凹槽，所述凹槽的最大深度小于等于所述配向膜中部的厚度，所述凹槽在靠近所述配向膜中部一侧的深度大于远离所述配向膜中部一侧的深度。

2.根据权利要求1所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述基板为阵列基板。

3.根据权利要求2所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述阵列基板包括绝缘保护层，所述凹槽设置在所述绝缘保护层上。

4.根据权利要求1所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述基板为彩膜基板。

5.根据权利要求4所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述彩膜基板包括黑矩阵，所述凹槽设在所述黑矩阵上。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述凹槽在垂直于与其相邻的配向膜边缘且平行于基板的方向上的尺寸小于等于0.5毫米。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的液晶显示基板，其特征在于，

所述凹槽围绕所述显示区形成环形。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

权利要求1至7中任意一项所述的液晶显示基板。