CN103995400A - 一种柱状隔垫物及显示用基板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱状隔垫物及显示用基板，用以提高取向膜的质量，提高图像显示品质。本发明提供的柱状隔垫物的横截面为闭合的图形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为渐缩形状。

Description

一种柱状隔垫物及显示用基板

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种柱状隔垫物及显示用基板。

背景技术

在液晶显示技术领域，通常在显示用基板(例如彩膜基板或阵列基板)上与黑矩阵对应的区域设置用于支撑彩膜基板和阵列基板的柱状隔垫物；随着显示产品分辨率不断提高，单位面积形成的像素越来越多。为了保证每一像素较高的开口率，黑矩阵的尺寸越来越小。这就要求除黑矩阵之外的每一像素显示区域的结构，例如取向膜的结构，要做到十分精确。

取向膜取向的过程是通过在待摩擦的有机树脂层上采用带有摩擦毛线(Rubbing Pile)的摩擦布(Rubbing Cloth)摩擦实现的。摩擦布上各处的摩擦毛线分布均匀且摩擦毛线的规格(规格即摩擦毛线的长度和粗细程度)一致，在有机树脂层上的摩擦强度一致，使得有机树脂层上的摩擦痕迹的深浅程度一致、摩擦方向一致。

显示技术领域，柱状隔垫物通常是在形成取向膜之前形成在衬底基板上，取向膜在形成过程中，所述有机树脂层位于形成有柱状隔垫物的衬底基板上，表面并不平整，摩擦毛线经过柱状隔垫物对应的凸起区域时，会导致像素显示区域靠近柱状隔垫物的位置形成的摩擦痕迹的深度较其他区域浅，甚至在像素显示区域靠近柱状隔垫物的位置未形成摩擦痕迹，使得对应区域的液晶分子得不到取向膜的取向而发生漏光现象。

具体地，参见图1为现有技术柱状隔垫物的俯视示意图，图2为图1在AA向的截面图；

图2仅体现衬底基板10上的一个柱状隔垫物110，柱状隔垫物110的周围为显示区域B，图2中单箭头所指方向为对柱状隔垫物上方的有机树脂层120的摩擦方向。

现有技术柱状隔垫物110为柱状，摩擦布上的摩擦毛线沿着摩擦方向摩擦，理想状态下，摩擦毛线先后通过柱状隔垫物的第一接触面和第二接触面。由于柱状隔垫物110为柱状，对经过其的摩擦毛线具有阻挡作用，又由于柱状隔垫物110的截面为规则的圆柱面，这样的结构会使得摩擦毛线经过第一接触面后会有一定程度的跳跃，越过第二接触面以及其附近一定区域的有机树脂层。因为柱状隔垫物之外的区域为像素的显示区域，当第二接触面以及其附近一定区域的有机树脂层未被摩擦或摩擦程度较浅时，像素的显示区域对应的取向层对液晶分子的取向较差，该区域会产生漏光现象。也就是说，图2中区域A和区域D对应的有机树脂层120正常摩擦，区域C对应的有机树脂层120未被摩擦或摩擦程度较浅，区域C的取向膜对液晶的取向力不足，画面的暗态效果不良，影响最终产品的画面品质，严重可能导致像素显示区域柱状隔垫物附近存在亮点或者显示面板漏光不良。

综上所述，现有技术柱状隔垫物的设置方式导致取向膜质量较差，严重时会影响图像显示质量。

发明内容

本发明实施例提供的一种柱状隔垫物及显示用基板，用以提高取向膜的质量，提高图像显示品质。

为实现上述目的，本发明实施例提供的柱状隔垫物，所述柱状隔垫物的横截面为闭合的图形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为渐缩形状。

具体地，所述柱状隔垫物的图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的前端部分的外轮廓之间存在两个第一交点，随着沿第一方向行进，所述两个第一交点之间的距离逐渐变小。换句话说，所述柱状隔垫物至少在沿设定的第一方向前端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变小。

较佳地，所述图形为扇形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为所述扇形靠近圆心的部分。

较佳地，所述图形为等腰三角形，等腰三角形的底边的延伸方向与所述第一方向相垂直。

较佳地，所述图形为梯形，梯形的底边的延伸方向与所述第一方向相垂直。

较佳地，所述图形沿第一方向的后端部分为渐增形状。可以理解为，所述柱状隔垫物的图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的后端部分的外轮廓之间存在两个第二交点，随着沿第一方向行进，所述两个第二交点之间的距离逐渐变大。换句话说，所述柱状隔垫物的图形在沿设定的第一方向后端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变大。

较佳地，所述图形为中心对称形状。

较佳地，所述图形为菱形，菱形中较长的对角线的延伸方向与所述第一方向一致。

较佳地，所述图形为椭圆形，所述椭圆形的长轴延伸方向与所述第一方向一致。

本发明实施例提供一种显示用基板，包括：上述任一方式的柱状隔垫物；

较佳地，还包括位于所述柱状隔垫物上方的取向膜；所述取向膜的取向方向与所述第一方向一致。

本发明提供的柱状隔垫物，所述柱状隔垫物的横截面为闭合的图形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为渐缩形状。在形成有柱状隔垫物的衬底基板上形成取向膜可以避免取向膜靠近柱状隔垫物的区域形成的摩擦痕迹较浅或无摩擦痕迹的现象，避免柱状隔垫物周围的像素显示区域漏光等不良现象。

附图说明

图1为现有技术提供的隔垫物的俯视示意图；

图2为图1在AA向的截面示意图；

图3为本发明实施例提供的柱状隔垫物的立体放大示意图；

图4为图3所示的柱状隔垫物的俯视示意图；

图5为本发明另一实施例提供的柱状隔垫物的俯视示意图；

图6为本发明另一实施例提供的柱状隔垫物的俯视示意图；

图7为本发明另一实施例提供的柱状隔垫物的俯视示意图；

图8为本发明另一实施例提供的柱状隔垫物的俯视示意图；

图9为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种柱状隔垫物及显示用基板，用以提高取向膜的质量，提高图像显示品质。

以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。

参见图3，为本发明实施例提供的柱状隔垫物立体放大示意图；图4为图3所示的柱状隔垫物的俯视示意图；

参见图3和图4，衬底基板1上的柱状隔垫物2的横截面为闭合的图形，所述横截面为垂直于所述柱状隔垫物的径向(径向即高度方向)的截面，即沿所述柱状隔垫物的由垂直于高度方向的平面截得的截面。

所述横截面的图形沿设定的第一方向的前端部分为渐缩形状。所述前端部分可以理解为沿第一方向(如图4中带箭头的虚线所示的方向)图形的结束部分。所述渐缩形状具体为：所述柱状隔垫物沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的前端部分的外轮廓之间存在两个第一交点，随着沿第一方向行进，所述两个第一交点之间的距离逐渐变小。换句话说，所述柱状隔垫物至少在沿设定的第一方向前端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变小。

由图3和图4可以直观地看出，该柱状隔垫物应用于显示基板时，例如，柱状隔垫物位于彩膜基板或阵列基板上时，在形成有柱状隔垫物的衬底基板上形成取向膜，可以避免取向膜靠近柱状隔垫物沿第一方向结束部分时的摩擦痕迹较浅或无摩擦痕迹的现象，避免柱状隔垫物周围的像素显示区域漏光等不良现象。

具体地，形成取向膜时，需要在柱状隔垫物上方的树脂层上进行沿所述设定的第一方向的摩擦，该第一方向为图4中虚线箭头所示的方向，摩擦过程通常采用带有摩擦毛线的摩擦布进行摩擦，摩擦痕迹沿第一方向延伸。当形成有柱状隔垫物和树脂层的衬底基板相对于固定放置的摩擦布沿所述第一方向的反方向移动时，摩擦布相对于所述衬底基板沿所述第一方向移动，由于树脂层的摩擦力作用摩擦毛线沿与所述摩擦布的移动方向相反的方向排列。即沿着所述摩擦方向(即第一方向)，摩擦毛线先经过隔垫物的后端部分，接着经过隔垫物的前端部分，后端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变小，使得后端部分的隔垫物的形状类似侧放的楔子结构，摩擦毛线经过形状类似侧放的楔子结构的隔垫物的后端部分，对摩擦毛线的阻碍面积减小，阻碍作用减弱。摩擦毛线由于受到柱状隔垫物的阻力较小，在摩擦毛线脱离隔垫物的结束部分时沿着最近的树脂层继续移动，不但不会形成取向膜摩擦痕迹的空缺区域，还会使得柱状隔垫物周围的树脂层的摩擦痕迹较深。综上所述，柱状隔垫物附近的摩擦痕迹与远离柱状隔垫物的摩擦痕迹方向一致，深度非常接近。避免了因摩擦痕迹排列错乱，痕迹深度较浅，导致液晶分子错相或无法被初始取向从而导致画面的暗态效果不良的问题，最终影响最终产品的画面品质，严重可能导致像素显示区域柱状隔垫物附近存在亮点或者显示面板漏光不良。

所述柱状隔垫物的图形可以包括不同的形状。

实施例一：

参见图4，柱状隔垫物2的横截面的图形为扇形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为所述扇形靠近圆心o的部分。即扇形靠近圆心o的图形为所述沿第一方向前端部分的图形，远离圆心o的图形，例如圆弧对应的图形为柱状隔垫物沿第一方向的后端部分的图形。

也就是说，柱状隔垫物2的图形沿第一方向的前端部分为渐缩形状，后端部分为渐增图形。

具体地，参见图4，所述图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的前端部分的外轮廓之间存在两个第一交点，如图4中的a点和a’点，随着沿第一方向行进，所述两个第一交点a点和a’点之间的距离d逐渐变小。换句话说，所述柱状隔垫物至少在沿设定的第一方向前端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点a点和a’点之间的距离d逐渐变小。

所述图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的后端部分的外轮廓之间存在两个第二交点b点和b’点，随着沿第一方向行进，所述两个第二交点b点和b’点之间的距离L逐渐变大。换句话说，所述柱状隔垫物的图形在沿设定的第一方向后端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变大。

实施例二：

参见图5，柱状隔垫物2的横截面的图形为三角形，三角形的任一边与所述第一方向相垂直，其余两个边对应的图形为柱状隔垫物沿第一方向的前端部分。

柱状隔垫物2的图形沿第一方向的后端部分也满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变小。即所述柱状隔垫物的图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的前端部分的外轮廓之间存在两个第一交点a点和a’点，随着沿第一方向行进，所述两个第一交点a点和a’点之间的距离d逐渐变小。与所述图形沿第一方向的后端部分的外轮廓之间存在两个第二交点b点和b’点，随着沿第一方向行进，所述两个第二交点b点和b’点之间的距离L逐渐变小。

优选地，柱状隔垫物2的横截面图形为等腰三角形，等腰三角形中的底边的延伸方向与所述第二方向一致。

实施例三：

参见图6，柱状隔垫物2的横截面的图形为梯形,所述图形为梯形，梯形的底边的延伸方向与所述第一方向相垂直。即梯形的两个平行的边的延伸方向与所述第二方向一致，与所述第一方向垂直。所述底边为相互平行的两个边中长度较长的一边。

上述实施例二和实施例三提供的柱状隔垫物，其沿第一方向的后端部分的形状不限。

为了进一步减小摩擦布上的摩擦毛线与隔垫物的阻碍作用，进一步地，本发明实施例提供的柱状隔垫物的横截面的图形沿第一方向的后端部分为渐增形状。

即所述柱状隔垫物的图形沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的直线与所述图形沿第一方向的后端部分的外轮廓之间存在两个第二交点，随着沿第一方向行进，所述两个第二交点之间的距离逐渐变大。换句话说，所述柱状隔垫物的图形在沿设定的第一方向后端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变大。换句话说，在沿设定的第一方向后端部分的图形满足：在与所述第一方向垂直的第二方向上所述图形的两个边界点之间的距离逐渐变大。

进一步地，所述柱状隔垫物的横截面在沿设定的第一方向后端部分的图形和前端部分的图形中心对称。

实施例四：

参见图7，柱状隔垫物2的横截面的图形为菱形，菱形中较长的对角线的延伸方向与所述第一方向一致，使得柱状隔垫物2沿第二方向的宽度较窄，沿第一方向的长度较长，有利于降低隔垫物摩擦毛线的阻力。

菱形状的横截面图形满足：沿第一方向的前端部分为渐缩形状，后端部分为渐增图形。

实施例五：

参见图8，柱状隔垫物2的横截面的图形为椭圆形，椭圆形的长轴与第一方向一致。椭圆状的横截面图形满足：沿第一方向的前端部分为渐缩形状，后端部分为渐增图形。

具体地，柱状隔垫物2的横截面图形沿第二方向的宽度较窄，沿第一方向的长度较长，有利于降低隔垫物摩擦毛线的阻力。

上述各实施例提供的柱状隔垫物，摩擦布上的摩擦毛线先经过隔垫物沿第一方向的后端部分，然后经过所述隔垫物沿第一方向的前端部分。由于隔垫物沿第一方向的前端部分具有沿与第一方向垂直的方向宽度收窄的趋势，因此，摩擦毛线经过所述隔垫物沿第一方向的前端部分时阻力越来越小，不会在待形成取向层的树脂层上因隔垫物的阻力较大形成一个摩擦跳跃的区域。

上述四个实施例提供的柱状隔垫物仅是本发明提供的有限的示例，本发明实施例提供的柱状隔垫物并不限于此，例如所述柱状隔垫物的横截面图形中沿第一方向的后端部分为半椭圆、三角形、或梯形等；所述柱状隔垫物的横截面图形中沿第一方向的前端部分为半椭圆、三角形、或梯形等；所述柱状隔垫物的横截面图形中的后端部分和前端部分的图形可以中心对称也可以非中心对称，这里就不一一列举。

本发明实施例还提供一种显示用基板，包括柱状隔垫物，所述柱状隔垫物为上述任一方式提供的柱状隔垫物。

所述显示用基板可以为彩膜基板或阵列基板。

进一步地，所述显示用基板还包括位于所述柱状隔垫物上方的取向膜；所述取向膜的取向方向与所述设定的第一方向一致。

为了说明上述显示用基板，如图9所示，为本发明提供的一种阵列基板俯视示意图；

阵列基板上设置有交叉排列的栅线13和数据线14，以及薄膜晶体管TFT15，隔垫物2，取向膜的取向方向与设定的第一方向一致。如图9中带箭头的虚线表示取向膜的取向方向。

本发明所述预设方向与栅线的延伸方向关系不限，摩擦方向与栅线可以平行也可以具有设定夹角。

我们通常有两种设置模式：模式一：摩擦方向(Rubbing方向)与基板边缘的夹角为0度,像素某一边与基板夹角为3°～8°，柱状隔垫物PS的延伸方向与Rubbing方向一致，与像素某一边具有3°～8°的夹角。

模式二：像素某一边与基板边缘的夹角为0度,摩擦方向与基板夹角为3°～8°，柱状隔垫物PS的延伸方向与Rubbing方向一致。

制作本发明所述柱状隔垫物只需要将掩模板的图形设置为与柱状隔垫物的横截面一致的图形即可，不需要增加任何其它工艺。

以形成彩膜基板为例说明。

首先，使用途敷工艺，在玻璃基板上制备一层厚度在1.5um的黑矩阵层。黑矩阵材料可以采用挡光高分子树脂。用掩模版通过曝光和显影工艺，在玻璃基板上形成黑矩阵图形。

然后，利用涂布分散法在彩膜基板上涂布约2.5um的红色像素树脂层。像素树脂层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。然后通过曝光和显影工艺，在玻璃基板的一定区域上形成红色像素图形。之后，采用和制备红色像素相同的工艺方法，在彩膜基板上制备蓝色、绿色像素树脂层图形(厚度约为2.5um)。

接着，在玻璃底基板上涂布树脂层(PS)，通过曝光、光刻工艺，形成柱状隔垫物(PS)。柱状隔垫物的横截面形状可以为本发明上述实施例提供的图形，直径约30um，高度约3.5um。

这种形状和结构的PS能够有效降低对摩擦毛线(Rubbing Pile)的阻挡作用，减小了对摩擦毛线的阻挡面积，像素显示区域的摩擦质量得到提高，图像的显示品质也得到提高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种柱状隔垫物，其特征在于，所述柱状隔垫物的横截面为闭合的图形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为渐缩形状。

2.根据权利要求1所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为扇形，所述图形沿设定的第一方向的前端部分为所述扇形靠近圆心的部分。

3.根据权利要求1所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为等腰三角形，等腰三角形的底边的延伸方向与所述第一方向相垂直。

4.根据权利要求1所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为梯形，梯形的底边的延伸方向与所述第一方向相垂直。

5.根据权利要求1所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形沿第一方向的后端部分为渐增形状。

6.根据权利要求1或5所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为中心对称形状。

7.根据权利要求6所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为菱形，菱形中较长的对角线的延伸方向与所述第一方向一致。

8.根据权利要求6所述的柱状隔垫物，其特征在于，所述图形为椭圆形，所述椭圆形的长轴延伸方向与所述第一方向一致。

9.一种显示用基板，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的柱状隔垫物。

10.根据权利要求9所述的显示用基板，其特征在于，还包括位于所述柱状隔垫物上方的取向膜；所述取向膜的取向方向与所述第一方向一致。