CN103809324B - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板和显示装置。该显示面板包括对合设置的阵列基板和彩膜基板，显示面板包括N个彼此间隔设置的子显示区以及非显示区，在子显示区，阵列基板和彩膜基板之间还设置有液晶，在非显示区内设置有对位结构，对位结构分别与阵列基板和彩膜基板相接触，能使阵列基板和彩膜基板相对位对合。该显示面板通过在非显示区设置对位结构，使阵列基板和彩膜基板在对合过程中能够相互对位，并自动修正相互之间的相对位置偏移；同时使显示面板在采用现有对合精度的对合设备的情况下，大大提高了显示面板的实际对合精度，进而保证了显示面板的显示品质。采用该显示面板的显示装置，大大提高了其显示品质。

Description

一种显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，薄膜晶体管液晶显示技术和工艺已经逐步发展成熟，薄膜晶体管液晶显示装置已成为目前显示领域内的主流产品。

液晶显示装置的显示面板由阵列基板（Array）、彩膜基板（CF）和设置在两基板之间的液晶（LC）组成。液晶显示面板的制备，通常有两种方法。一种是先将阵列基板和彩膜基板进行对合，形成液晶盒，再通过毛细管将液晶灌注到液晶盒内。另一种是先将液晶滴至阵列基板或彩膜基板上，再将阵列基板和彩膜基板进行对合，以形成显示面板。由此可知，在液晶显示面板的制备过程中，都会涉及将阵列基板和彩膜基板进行对合的工艺过程。由于阵列基板上的像素阵列和彩膜基板上的红绿蓝像素是一一对应的，所以阵列基板和彩膜基板对合有一定的精度要求。如果对合发生偏移，会引起串色、色域异常、视角变小以及显示画面发红/发蓝/发黄等不良。

随着各种高清显示装置的涌入市场，人们对显示画面拟真度的要求越来越高，而液晶显示面板的每英寸拥有的像素数目（PPI）也从开始的100左右，发展到现在的300-500。随着每英寸像素数目的增加，显示面板内的信号线的线宽减小，像素尺寸也减小，这使得阵列基板与彩膜基板的对合工艺精度也相应提高。而目前产线对合设备的对合精度却很难达到该对合工艺精度要求。例如：生产100PPI左右的产品时，阵列基板与彩膜基板的对合工艺精度要求是±6.5μm；生产300PPI左右的产品时，阵列基板与彩膜基板的对合工艺精度提高到±4.4μm，而产线对合设备的对合精度为±5μm。所以要生产高PPI的显示面板，需要进行产线对合设备升级，以提高其对合精度。而产线对合设备的升级并不是短期内能够解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种显示面板和显示装置。该显示面板通过在非显示区设置对位结构，使阵列基板和彩膜基板在对合过程中能够自动修正相互之间的相对位置偏移；而且该对位结构使显示面板在采用现有对合精度的对合设备的情况下，大大提高了其实际对合精度。

本发明提供一种一种显示面板，包括对合设置的阵列基板和彩膜基板，所述显示面板包括N个彼此间隔设置的子显示区以及非显示区，在所述子显示区，所述阵列基板和所述彩膜基板之间还设置有液晶，在所述非显示区内设置有对位结构，所述对位结构分别与所述阵列基板和所述彩膜基板相接触，能使所述阵列基板和所述彩膜基板相对位对合。

优选的，所述对位结构包括定位槽和定位柱，所述阵列基板包括第一玻璃衬底，所述彩膜基板包括第二玻璃衬底；所述定位槽或所述定位柱设置在所述第一玻璃衬底上，相应地，所述定位柱或所述定位槽设置在所述第二玻璃衬底上，所述定位槽和所述定位柱相对设置在相对应的位置上；所述定位柱的柱顶能嵌入至所述定位槽的槽底。

优选的，所述定位槽和所述定位柱为形状相似或形状相同的锥台状，所述定位槽的深度小于等于所述定位柱的高度，所述定位柱的柱底尺寸小于等于所述定位槽的槽口尺寸，所述定位柱的柱顶与所述定位槽的槽底大小和形状相适配。

优选的，所述定位槽的槽口与所述定位柱的柱底之间的配合公差大于等于两倍的所述显示面板对合设备的对合精度。

优选的，所述定位柱的柱顶的公差、所述定位槽的槽底的公差以及所述定位柱的柱顶与所述定位槽的槽底之间的配合公差均小于所述显示面板对合设备的对合精度。

优选的，所述定位柱的高度等于所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底相对面之间的距离；所述定位槽的深度小于等于所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底相对面之间的距离。

优选的，在所述子显示区内，所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底之间设置有薄膜晶体管、像素电极、钝化层、公共电极、第一取向膜、第二取向膜、彩膜层、黑矩阵和隔垫物，以及用于容纳所述液晶的间隙；其中，

所述薄膜晶体管、所述像素电极、所述钝化层和所述第一取向膜设置在所述第一玻璃衬底上方；所述第二取向膜、所述彩膜层和所述隔垫物设置在所述第二玻璃衬底上方；所述公共电极设置在所述第一玻璃衬底或所述第二玻璃衬底上方；所述薄膜晶体管包括栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；

所述定位槽或所述定位柱与所述栅极、所述栅绝缘层、所述源极或所述漏极采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成；相应地，所述定位柱或所述定位槽与所述彩膜层或所述隔垫物采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。

优选的，所述锥台状包括圆锥台状和棱锥台状，所述棱锥台状包括三棱锥台状和四棱锥台状。

优选的，每个所述子显示区内设置有一个子显示面板，其中，n个所述子显示面板为一组，n<N,且n和N均为整数；在所述非显示区，每个所述子显示面板的四周边缘都设置有第一封框；每组所述子显示面板的四周边缘都设置有第二封框；整个所述显示面板的四周边缘还设置有第三封框；相邻的所述第二封框之间相互间隔形成第一间隔区域，所述第二封框与所述第三封框之间相互间隔形成第二间隔区域，所述对位结构设置在所述第一间隔区域和/或所述第二间隔区域内。

优选的，所述定位槽的槽口边缘与所述第二封框的外边缘之间的最短直线距离范围为0mm-1mm；所述定位槽的槽口边缘与所述第三封框的内边缘之间的最短直线距离范围为0mm-1mm。

本发明还提供一种显示装置，包括上述显示面板。

本发明的有益效果：本发明通过在显示面板的非显示区设置锥台状的对位结构，使显示面板的阵列基板和彩膜基板在对合过程中能够相互对位，并自动修正相互之间的相对位置偏移；该显示面板通过使对位结构中的定位槽的槽口与定位柱的柱底之间的配合公差大于等于两倍的显示面板对合设备的对合精度；定位柱的柱顶的公差、定位槽的槽底的公差以及定位柱的柱顶与定位槽的槽底之间的配合公差均小于显示面板对合设备的对合精度，从而使显示面板在采用现有对合精度的对合设备的情况下，大大提高了显示面板的实际对合精度，进而保证了显示面板的显示品质。采用该显示面板的显示装置，大大提高了其显示品质。

附图说明

图1为本发明实施例1中显示面板的局部剖视图；

图2为图1中对位结构的剖视图；

图3为本发明实施例1中阵列基板与彩膜基板的对合示意图；

图4为本发明实施例1中对位结构的位置示意图；

图5为图4中的其中一个对位结构所在位置的局部放大示意图；

图6为本发明实施例2中对位结构的剖视图；

图7为本发明实施例3中显示面板的局部剖视图。

其中的附图标记说明：

1.阵列基板；11.第一玻璃衬底；2.彩膜基板；21.第二玻璃衬底；3.定位槽；31.定位槽的槽底；32.定位槽的槽口；4.定位柱；41.定位柱的柱顶；42.定位柱的柱底；5.栅极；6.栅绝缘层；7.有源层；8.源极；9.漏极；10.像素电极；12.钝化层；13.公共电极；14.第一取向膜；15.第二取向膜；16.彩膜层；17.黑矩阵；18.隔垫物；19.间隙；20.子显示面板；22.非显示区；23.第一封框；24.第二封框；241.第二封框的外边缘；25.第三封框；251.第三封框的内边缘。

具体实施方式

为使本领域的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一种显示面板和显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种显示面板，如图1所示，包括对合设置的阵列基板1和彩膜基板2，显示面板包括N个彼此间隔设置的子显示区以及非显示区，在子显示区，阵列基板1和彩膜基板2之间还设置有液晶（图中未示出），在非显示区内设置有对位结构，对位结构分别与阵列基板1和彩膜基板2相接触，能使阵列基板1和彩膜基板2相对位对合。

本实施例中，对位结构包括定位槽3和定位柱4，阵列基板1包括第一玻璃衬底11，彩膜基板2包括第二玻璃衬底21；定位槽3设置在第一玻璃衬底11上，相应地，定位柱4设置在第二玻璃衬底21上，定位槽3和定位柱4相对设置在相对应的位置上；定位柱4的柱顶41能嵌入至定位槽3的槽底31。

其中，如图2所示，定位槽3和定位柱4为形状相同的锥台状，定位槽3的深度等于定位柱4的高度，定位柱4的柱底42尺寸a等于定位槽3的槽口32尺寸c，定位柱4的柱顶41与定位槽3的槽底31大小和形状相适配。即在本实施例中，定位槽3和定位柱4的大小和形状相适配，且相对设置的定位槽3和定位柱4的形状均为倒锥台状（即定位槽3的槽底31的尺寸d小于槽口32的尺寸c；定位柱4的柱顶41的尺寸b小于柱底42的尺寸a）。

如图3所示，如此设置的倒锥台状的定位槽3和定位柱4，使阵列基板1和彩膜基板2在相对运动的对合过程中如果存在相对位置偏移，定位柱4的柱顶41会首先与定位槽3的侧壁接触，从而使定位柱4受到一个水平方向上的分力，在此水平分力的作用下，定位柱4柱顶41沿定位槽3侧壁向定位槽3槽底31滑动，直至嵌入至定位槽3槽底31。即按照上述结构设置的倒锥台状的定位槽3和定位柱4有利于阵列基板1和彩膜基板2在对合过程中的相互对位，且能够自动修正阵列基板1和彩膜基板2在对合过程中的相对位置偏移。

其中，锥台状包括圆锥台状和棱锥台状，棱锥台状包括三棱锥台状和四棱锥台状。本实施例中的定位槽3和定位柱4优选均为圆锥台状。

本实施例中，定位槽3的槽口32与定位柱4的柱底42之间的配合公差大于等于两倍的显示面板对合设备的对合精度。定位柱4的柱顶41的公差、定位槽3的槽底31的公差以及定位柱4的柱顶41与定位槽3的槽底31之间的配合公差均小于显示面板对合设备的对合精度。

目前，显示面板对合设备的对合精度最高能达到5μm，定位柱4的柱顶41的公差、定位槽3的槽底31的公差以及定位柱4的柱顶41与定位槽3的槽底31之间的配合公差最高都能达到0.5-1μm。按照上述对位结构的尺寸设置，定位槽3的槽口32与定位柱4的柱底42之间的配合公差大于等于两倍的显示面板对合设备的对合精度，使阵列基板1与彩膜基板2仍然能够采用现有对合精度的对合设备进行对合，而且能使定位槽3和定位柱4能够很顺利地相对应嵌套在一起。在对合完成之后，定位柱4的柱顶41嵌入至定位槽3的槽底31，由于定位柱4的柱顶41的公差、定位槽3的槽底31的公差以及定位柱4的柱顶41与定位槽3的槽底31之间的配合公差均远远小于显示面板对合设备的对合精度，所以最终使得显示面板的对合精度远远超过了对合设备的对合精度，从而能够在采用现有对合精度的对合设备的情况下，使显示面板的实际对合精度远远高于采用该对合设备能够达到的对合精度，这就相当于在提高显示面板实际对合精度的基础上，降低了对对合设备的对合精度的要求。

如图1所示，本实施例中，定位柱4的高度等于第一玻璃衬底11与第二玻璃衬底21相对面之间的距离；定位槽3的深度等于第一玻璃衬底11与第二玻璃衬底21相对面之间的距离。在子显示区内，第一玻璃衬底11与第二玻璃衬底21之间设置有薄膜晶体管、像素电极10、钝化层12、公共电极13、第一取向膜14、第二取向膜15、彩膜层16、黑矩阵17和隔垫物18，以及用于容纳液晶的间隙19。其中，薄膜晶体管、像素电极10、钝化层12和第一取向膜14设置在第一玻璃衬底11上方。第二取向膜15、彩膜层16、黑矩阵17和隔垫物18设置在第二玻璃衬底21上方。薄膜晶体管包括栅极5、栅绝缘层6、有源层7、源极8和漏极9。其中，公共电极13设置在第一玻璃衬底11上方。即本实施例中的显示面板采用高级超维场转换模式ADS（ADvancedSuper Dimension Switch）进行显示。

定位槽3与栅极5、栅绝缘层6、源极8或漏极9采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。定位柱4与彩膜层16或隔垫物18采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。本实施例中优选定位槽3与栅绝缘层6采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成；优选定位柱4与隔垫物18采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。

基于上述结构设置，可以看到，在图1中的AA线位置，定位槽3的高度=定位柱4的高度=栅绝缘层6的厚度+像素电极10的厚度+钝化层12的厚度+公共电极13的厚度+第一取向膜14的厚度+第二取向膜15的厚度+彩膜层16的厚度+间隙19的厚度，其中，各个膜层的厚度均为该膜层在AA线位置处的厚度。

需要说明的是，定位槽3和定位柱4均依次通过沉积相应膜层、用掩模板对相应膜层上方的光刻胶进行曝光以及曝光后进行显影并刻蚀而最终形成。其中，定位槽3和定位柱4的高度由沉积时间控制实现。定位槽3和定位柱4的倒锥台形状通过控制掩模板的图形、刻蚀温度以及刻蚀时间实现。例如定位槽3和定位柱4为倒圆锥台状，掩模板上对应形成定位槽3或定位柱4的图形为圆形。又如采用湿刻工艺形成定位槽3，刻蚀液会先接触到定位槽3的槽口32并对槽口32进行刻蚀，在从槽口32到槽底31的刻蚀过程中，控制刻蚀温度线性降低，同时，由于刻蚀液与槽口32接触并对其进行刻蚀的时间最长，槽口32以下一直到槽底31被刻蚀的时间线性减少，最终使定位槽形成倒圆锥台状结构。定位柱4的形成与定位槽3相同，不再赘述。另外，如果形成定位柱4的材料本身就是一种感光胶材料（如形成隔垫物18的材料为一种感光胶材料），则在制备过程中不需要进行显影，曝光完毕直接刻蚀即可形成定位柱4。

本实施例中，如图4所示，每个子显示区内设置有一个子显示面板20，其中，n个子显示面板20为一组，n<N,且n和N均为整数；在非显示区22，每个子显示面板20的四周边缘都设置有第一封框23；每组子显示面板20的四周边缘都设置有第二封框24；整个显示面板的四周边缘还设置有第三封框25；相邻的第二封框24之间相互间隔形成第一间隔区域，第二封框24与第三封框25之间相互间隔形成第二间隔区域，对位结构（即定位槽3和定位柱4）设置在第一间隔区域和/或第二间隔区域内。如此设置，使定位槽3和定位柱4距离子显示区的距离较远，从而使具有一定高度的定位槽3和定位柱4不会影响子显示区内第一取向膜14和第二取向膜15的形成。

需要说明的是，如图5所示，第一封框23、第二封框24和第三封框25之间互不重叠，且相互之间都形成有间隔区域。如此设置，有利于整个显示面板的制备。第一封框23和第二封框24之间的第三间隔区域通常用来设置子显示面板20的测试线路，所以一般情况下，对位结构不会设置在第三间隔区域。当然，如果第三间隔区域内还留有足够的闲置区，也完全可以在该闲置区设置对位结构。

其中，定位槽3的槽口32边缘与第二封框24的外边缘241之间的最短直线距离范围为0mm-1mm；定位槽3的槽口32边缘与第三封框25的内边缘251之间的最短直线距离范围为0mm-1mm。如此设置，不仅使定位槽3与定位柱4能够在显示面板对合时进行精确对位，而且也不影响显示面板的正常封框。

实施例2：

本实施例提供一种显示面板，与实施例1不同的是，如图6所示，定位槽3和定位柱4为形状相似的锥台状，定位槽3的深度小于定位柱4的高度，定位柱4的柱底42尺寸小于等于定位槽3的槽口32尺寸，定位柱4的柱顶41与定位槽3的槽底31大小和形状相适配。如此设置，同样有利于阵列基板1和彩膜基板2在对合过程中的相互对位，且能够自动修正阵列基板1和彩膜基板2在对合过程中的相对位置偏移。

本实施例中，定位柱4的高度等于第一玻璃衬底11与第二玻璃衬底21相对面之间的距离；定位槽3的深度小于第一玻璃衬底11与第二玻璃衬底21相对面之间的距离。

本实施例中显示面板的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例3：

本实施例提供一种显示面板，与实施例1-2不同的是，如图7所示，定位柱4设置在第一玻璃衬底11上，相应地，定位槽3设置在第二玻璃衬底21上。相应地，定位柱4与栅极5、栅绝缘层6、源极8或漏极9采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成；定位槽3与彩膜层16或隔垫物18采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。

本实施例中优选定位柱4与栅绝缘层6采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成；优选定位槽3与隔垫物18采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。

本实施例中显示面板的其他结构与实施例1(如图7所示)或实施例2中相同，此处不再赘述。

实施例4：

本实施例提供一种显示面板，与实施例1-3不同的是，公共电极设置在第二玻璃衬底上方，即本实施例中的显示面板采用扭曲向列模式TN（Twisted Nematic）进行显示。

本实施例中显示面板的其他结构与实施例1-3中任意一个相同，此处不再赘述。

实施例1-4的有益效果：实施例1-4中的显示面板通过在非显示区设置锥台状的对位结构，使显示面板的阵列基板和彩膜基板在对合过程中能够相互对位，并自动修正相互之间的相对位置偏移；该显示面板通过使对位结构中的定位槽的槽口与定位柱的柱底之间的配合公差大于等于两倍的显示面板对合设备的对合精度；定位柱的柱顶的公差、定位槽的槽底的公差以及定位柱的柱顶与定位槽的槽底之间的配合公差均小于显示面板对合设备的对合精度，从而使显示面板在采用现有对合精度的对合设备的情况下，大大提高了显示面板的实际对合精度，进而保证了显示面板的显示品质。

实施例5：

本实施例提供一种显示装置，包括实施例1-4任意一个中的显示面板。

该显示装置通过采用上述显示面板，大大提高了显示品质。

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)

1.一种显示面板，包括对合设置的阵列基板和彩膜基板，所述显示面板包括N个彼此间隔设置的子显示区以及非显示区，在所述子显示区，所述阵列基板和所述彩膜基板之间还设置有液晶，其特征在于，在所述非显示区内设置有对位结构，所述对位结构分别与所述阵列基板和所述彩膜基板相接触，能使所述阵列基板和所述彩膜基板相对位对合，所述对位结构包括定位槽和定位柱，所述阵列基板包括第一玻璃衬底，所述彩膜基板包括第二玻璃衬底；所述定位槽设置在所述第一玻璃衬底上，所述定位柱设置在所述第二玻璃衬底上，或者，所述定位槽设置在所述第二玻璃衬底上，所述定位柱设置在所述第一玻璃衬底上；所述定位槽和所述定位柱相对设置在相对应的位置上，所述定位柱的柱顶能嵌入至所述定位槽的槽底，所述定位柱的柱顶的公差、所述定位槽的槽底的公差以及所述定位柱的柱顶与所述定位槽的槽底之间的配合公差均小于所述显示面板对合设备的对合精度，所述定位槽的槽口与所述定位柱的柱底之间的配合公差大于等于两倍的所述显示面板对合设备的对合精度。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述定位槽和所述定位柱为形状相似或形状相同的锥台状，所述定位槽的深度小于等于所述定位柱的高度，所述定位柱的柱底尺寸小于等于所述定位槽的槽口尺寸，所述定位柱的柱顶与所述定位槽的槽底大小和形状相适配。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述定位柱的高度等于所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底相对面之间的距离；所述定位槽的深度小于等于所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底相对面之间的距离。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，在所述子显示区内，所述第一玻璃衬底与所述第二玻璃衬底之间设置有薄膜晶体管、像素电极、钝化层、公共电极、第一取向膜、第二取向膜、彩膜层、黑矩阵和隔垫物，以及用于容纳所述液晶的间隙；其中，

所述薄膜晶体管、所述像素电极、所述钝化层和所述第一取向膜设置在所述第一玻璃衬底上方；所述第二取向膜、所述彩膜层和所述隔垫物设置在所述第二玻璃衬底上方；所述公共电极设置在所述第一玻璃衬底或所述第二玻璃衬底上方；所述薄膜晶体管包括栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极；

所述定位槽或所述定位柱与所述栅极、所述栅绝缘层、所述源极或所述漏极采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成；相应地，所述定位柱或所述定位槽与所述彩膜层或所述隔垫物采用相同的材料，并在同一构图工艺中形成。

5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述锥台状包括圆锥台状和棱锥台状，所述棱锥台状包括三棱锥台状和四棱锥台状。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每个所述子显示区内设置有一个子显示面板，其中，n个所述子显示面板为一组，n<N,且n和N均为整数；在所述非显示区，每个所述子显示面板的四周边缘都设置有第一封框；每组所述子显示面板的四周边缘都设置有第二封框；整个所述显示面板的四周边缘还设置有第三封框；相邻的所述第二封框之间相互间隔形成第一间隔区域，所述第二封框与所述第三封框之间相互间隔形成第二间隔区域，所述对位结构设置在所述第一间隔区域和/或所述第二间隔区域内。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述定位槽的槽口边缘与所述第二封框的外边缘之间的最短直线距离范围为0mm-1mm；所述定位槽的槽口边缘与所述第三封框的内边缘之间的最短直线距离范围为0mm-1mm。

8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的显示面板。