CN105116628A - 液晶面板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种液晶面板，包括彩色滤光片基板、阵列基板以及填充于彩色滤光片基板与阵列基板之间的液晶层，液晶面板包括有效显示区域及位于封框胶至有效显示区域之间的虚拟区域，彩色滤光片基板与阵列基板之间于有效显示区域和虚拟区域设置有主要柱状隔垫物和辅助柱状隔垫物，主要柱状隔垫物的高度高于辅助柱状隔垫物的高度，虚拟区域还设置有过渡柱状隔垫物，过渡柱状隔垫物的高度低于主要柱状隔垫物的高度但高于辅助柱状隔垫物的高度。本发明能够在当虚拟区域受到的作用力大于有效显示区域时，过渡柱状隔垫物能够通过自身的压缩抵消虚拟区域受到的作用力与有效显示区域受到的作用力之间的差值，使液晶面板的盒厚均匀，消除周边色差。

Description

液晶面板及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示器的技术领域，尤其是一种液晶面板及具有其的液晶显示装置。
背景技术
随着电子产品朝着轻、薄、小型化快速发展，各种携带式电子产品几乎都以液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)作为显示终端，特别是在摄录放影机、笔记本电脑、台式电脑、智能电视、移动终端、个人数字处理器等产品上。
然而在现有技术中，液晶面板的周边经常会出现色差，即周边色差，继而使液晶显示器显示画面的质量不佳。此现象通常是由于设计及制程工艺的局限性，而造成的液晶面板边缘的盒厚(gap)不均引起的。
以将母板切割为单个的液晶面板为例，图1为现有技术中将母板切割为单个的液晶面板时液晶面板边缘变化的示意图，如图1所示，液晶面板包括CF(colorfilter)基板110、TFT(ThinFilmTransistor)基板120及填充于CF基板110与TFT基板120之间的液晶层130，在CF基板110及TFT基板120之间，还存在着具有支撑作用的柱状隔垫物(photospacer，PS)140，CF基板110及TFT基板120通过封框胶150粘合。在封框胶150外侧沿A-A线将液晶面板的母板切割为多个单个的液晶面板时，液晶面板的边缘会受到如切割应力等额外的作用力，该额外的作用力会使位于液晶面板边缘的柱状隔垫物140的压缩量大于位于液晶面板中部的柱状隔垫物140的压缩量，如图1，在切割完之后，在图中靠近封框胶150的位置处会出现边缘翘起，导致液晶面板边缘的盒厚不均匀，继而产生周边色差现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶面板及具有其的液晶显示装置，可以在制作过程中使液晶面板的盒厚均匀，继而消除周边色差。
本发明例提供一种液晶面板，包括彩色滤光片基板、阵列基板以及填充于所述彩色滤光片基板与所述阵列基板之间的液晶层，所述液晶面板包括有效显示区域及位于封框胶至有效显示区域之间的虚拟区域，所述彩色滤光片基板与所述阵列基板之间于所述有效显示区域和所述虚拟区域设置有主要柱状隔垫物和辅助柱状隔垫物，所述主要柱状隔垫物的高度高于所述辅助柱状隔垫物的高度，所述虚拟区域还设置有过渡柱状隔垫物，所述虚拟区域内的所述主要柱状隔垫物、所述过渡柱状隔垫物和所述辅助柱状隔垫物依次设置，所述过渡柱状隔垫物设置在所述主要柱状隔垫物与所述辅助柱状隔垫物之间，所述过渡柱状隔垫物的高度低于所述主要柱状隔垫物的高度但高于所述辅助柱状隔垫物的高度。
进一步地，位于所述虚拟区域内的所述主要柱状隔垫物的密度等于位于所述有效显示区域内的所述主要柱状隔垫物的密度，所述过渡柱状隔垫物的密度大于所述主要柱状隔垫物的密度。
进一步地，所述主要柱状隔垫物的密度为250μm/mm，所述过渡柱状隔垫物的密度为2000μm/mm。
进一步地，所述主要柱状隔垫物与所述辅助柱状隔垫物的高度差为0.5μm。
进一步地，所述主要柱状隔垫物的高度为2.7μm，所述辅助柱状隔垫物的高度为2.2μm，所述过渡柱状隔垫物的高度为2.4μm。
进一步地，所述主要柱状隔垫物、所述辅助柱状隔垫物和所述过渡柱状隔垫物的一端设置于所述彩色滤光片基板上，所述主要柱状隔垫物、所述辅助柱状隔垫物和所述过渡柱状隔垫物的另一端朝向所述阵列基板。
进一步地，所述彩色滤光片基板上朝向所述阵列基板的一侧设有黑色矩阵遮光图案，所述阵列基板上设置有支撑台，所述主要柱状隔垫物、所述辅助柱状隔垫物和所述过渡柱状隔垫物的一端设置于所述黑色矩阵遮光图案上，所述主要柱状隔垫物、所述辅助柱状隔垫物和所述过渡柱状隔垫物的另一端与所述支撑台的位置相对应。
进一步地，所述虚拟区域的外周边还设有周边区域，所述周边区域设有所述主要柱状隔垫物及所述过渡柱状隔垫物，所述主要柱状隔垫物于所述周边区域内的密度大于或等于所述主要柱状隔垫物于所述有效显示区域内的密度。
进一步地，所述虚拟区域内的所述过渡柱状隔垫物包括多种不同高度的过渡柱状隔垫物，多种不同高度的过渡柱状隔垫物从所述主要柱状隔垫物至所述辅助柱状隔垫物方向，按所述过渡柱状隔垫物的高度从高至低排列。
本发明还提供了一种液晶显示装置，包括液晶面板，所述液晶面板为本发明提供的任意一项液晶面板。
综上所述，在本发明中，通过在虚拟区域上设置过渡柱状隔垫物，使过渡柱状隔垫物的高度低于主要柱状隔垫物的高度且高于辅助柱状隔垫物的高度，在虚拟区域受到比有效显示区域更大的作用力时，过渡柱状隔垫物能够通过压缩抵消虚拟区域受到的作用力与有效显示区域受到的作用力之间的差值，使虚拟区域的主要柱状隔垫物的压缩量与有效显示区域的主要柱状隔垫物的压缩量相等，可以在液晶面板的制作过程中使液晶面板的盒厚均匀，继而消除周边色差。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术中将母板切割为单个的液晶面板时液晶面板边缘变化的示意图。
图2为本发明的一个实施例中液晶面板的结构示意图。
图3为图2中沿III-III方向的截面结构示意图。
图4为图3所示液晶面板受到作用力压缩时的截面结构示意图。
图5为本发明的另一实施例中液晶面板的虚拟区域的截面结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。
本发明提供了一种液晶面板及具有该液晶面板的液晶显示装置。图2为本发明的一个实施例中液晶面板的结构示意图，图3为图2中沿III-III方向的截面结构示意图，图4为图3所示液晶面板受到作用力压缩时的截面结构示意图。如图2至图4所示，液晶面板包括CF(colorfilter)基板10、TFT(ThinFilmTransistor)基板20、填充于CF基板10与TFT基板20之间的液晶层(图未示)以及位于CF基板10与TFT基板20之间的柱状隔垫物(photospacer，PS)30，CF基板10及TFT基板20之间通过封框胶50粘合。柱状隔垫物30包括主要柱状隔垫物(mainPS)31及辅助柱状隔垫物(subPS)32，主要柱状隔垫物31的高度高于辅助柱状隔垫物32的高度，液晶面板包括有效显示区域(activearea，即AA区域)41及位于封框胶50至有效显示区域41之间的虚拟区域(dummyarea)42，在虚拟区域42，柱状隔垫物30还包括过渡柱状隔垫物33，虚拟区域42内的主要柱状隔垫物31、过渡柱状隔垫物33和辅助柱状隔垫物32依次设置，过渡柱状隔垫物33设置在主要柱状隔垫物31与辅助柱状隔垫物32之间，过渡柱状隔垫物33的高度低于主要柱状隔垫物31的高度但高于辅助柱状隔垫物32的高度，即主要柱状隔垫物31、过渡柱状隔垫物33和辅助柱状隔垫物32三者的高度依次递减，当虚拟区域42受到的作用力大于有效显示区域41时，由于在虚拟区域42比在显示区域41增设了过渡柱状隔垫物33，过渡柱状隔垫物33能够通过压缩抵消虚拟区域42受到的作用力与有效显示区域41受到的作用力之间的差值，从而防止虚拟区域42出现变形。
如图3及图4所示，在本发明中，在虚拟区域42内设置高度低于主要柱状隔垫物31但高于辅助柱状隔垫物32的过渡柱状隔垫物33，当虚拟区域42受到的作用力大于液晶面板中心的有效显示区域41上的作用力时，过渡柱状隔垫物33及主要柱状隔垫物31同时被压缩，通过过渡柱状隔垫物33的压缩能够抵消虚拟区域42受到的作用力与有效显示区域41受到的作用力之间的差值，因此，就可以保证在虚拟区域42及有效显示区域41内主要柱状隔垫物31具有相同的压缩量，继而保证了液晶面板盒厚(gap)的均匀，消除周边色差。
具体地，在柱状隔垫物30受到外部作用力通过压缩达到平衡的情况下，柱状隔垫物30受到的作用力与柱状隔垫物30的压缩量、柱状隔垫物30的密度(即在单位面积上柱状隔垫物30占有的总面积)以及柱状隔垫物30每被压缩一个单位体积(μm3)所受到的力三者的关系为：
F＝a×b×c
其中：F为柱状隔垫物受到的作用力，mN；
a为柱状隔垫物的压缩量，μm；
b为柱状隔垫物的密度，μm2/mm2；
c为柱状隔垫物每被压缩一个单位体积(μm3)所受到的力，mN。
由于柱状隔垫物30每被压缩一个单位体积(μm3)所受到的力与柱状隔垫物30的材质有关，在液晶面板受到的外部作用力以及柱状隔垫物30的材质一定的情况下，要保证在两个区域内的主要柱状隔垫物31的压缩量相同，就需要保证两个区域内的主要柱状隔垫物31所承受的作用力相同，而额外的作用力(即虚拟区域42受到的作用力与有效显示区域41受到的作用力之间的差值)，需要由过渡柱状隔垫物33承担。在本实施例中，位于虚拟区域42的主要柱状隔垫物31的密度等于位于有效显示区域41内的主要柱状隔垫物31的密度，过渡柱状隔垫物33的压缩量与过渡柱状隔垫物33的密度呈反相关。
通常地，在液晶面板中主要柱状隔垫物31与辅助柱状隔垫物32的高度差在0.5μm左右，液晶面板的有效显示区域41受到的外部作用力，如大气压力(用F1表示)为100mN/mm2，而液晶面板的虚拟区域42在液晶面板的制程中除了受到大气压力外还会受到额外的作用力，例如液晶面板从母板切割成单个的液晶面板时，虚拟区域42会受到一定的切割应力(用F2表示)，其大小为200mN/mm2。
在本实施例中，主要柱状隔垫物31的高度为2.7μm，辅助柱状隔垫物32的高度为2.2μm，过渡柱状隔垫物33的高度为2.4μm，在液晶面板中，优选地，主要柱状隔垫物31的压缩量为0.4μm，柱状隔垫物30每压缩一个单位体积(μm3)需要的力为1mN。因此根据上述公式，通过在液晶面板的有效显示区域41所受到的大气压力，主要柱状隔垫物31的压缩量以及主要柱状隔垫物31每被压缩一个单位体积(μm3)所需要的力之间的关系可知，主要柱状隔垫物31的密度为250μm2/mm2。同样的，在虚拟区域42，为了使两个区域内主要柱状隔垫物31的压缩量相等，主要柱状隔垫物31也需压缩0.4μm，因此根据过渡柱状隔垫物33与主要柱状隔垫物31的高度差及主要柱状隔垫物31的压缩量可知，过渡柱状隔垫物33需要被压缩0.1μm。由于过渡柱状隔垫物33需要抵消额外的切割应力，因此，由切割应力、过渡柱状隔垫物33的压缩量及过渡柱状隔垫物33每被压缩一个单位体积(μm3)所需要的力之间的关系可知，过渡柱状隔垫物33的密度为2000μm2/mm2。可以理解地，在本发明中可以通过增大过渡柱状隔垫物33的数目或者增大单个过渡柱状隔垫物33所占的面积，使位于虚拟区域42内的过渡柱状隔垫物33的密度大于主要柱状隔垫物31的密度。
由上述可知，当液晶面板上虚拟区域42所受到的作用力大于有效显示区域41所受到的作用力时，通过调节过渡柱状隔垫物33的密度及压缩量，可以使过渡柱状隔垫物33完全抵消施加于虚拟区域42的额外的作用力，保证虚拟区域42及有效显示区域41内主要柱状隔垫物31具有相等的压缩量，使液晶面板的盒厚均匀，有效避免了周边色差现象的发生。
进一步地，在本发明中，柱状隔垫物30的一端设置于CF基板10上，柱状隔垫物30的另一端朝向TFT基板20。CF基板10上朝向TFT基板20的一侧设置有黑色矩阵遮光图案(BlackMatrixpattern，BMpattern)11，柱状隔垫物30位于CF基板10的一端设置于黑色矩阵遮光图案11上，在TFT基板20上朝向CF基板10的一侧设有支撑台(stage)21，支撑台21的位置与柱状隔垫物30远离CF基板10的一端相对应，当柱状隔垫物30被压缩时，柱状隔垫物30朝向TFT基板20的一端可以抵靠于支撑台21上。
进一步地，在本发明中，液晶面板上在虚拟区域42的外周边，即液晶面板的封框胶50远离虚拟区域42的一侧还设有周边区域43，在周边区域43内也设有主要柱状隔垫物31及过渡柱状隔垫物33，由于在周边区域43的外边缘处将液晶面板的母板切割为单个的液晶面板时，周边区域43与虚拟区域42及有效显示区域41相比会受到更大的作用力，且周边区域43没有液晶的支撑，因此该周边区域43内主要柱状隔垫物31的密度应稍大于或等于有效显示区域41的主要柱状隔垫物31的密度，以便于保证液晶面板盒厚的均匀。
进一步地，本发明提供的液晶面板还包括边缘引线焊接区(Outleadbonding，OLB)(图未示)，由于该区域远离液晶面板的有效显示区域41，该区域对有效显示区域41的影响较小，因此，该区域中主要柱状隔垫物31的密度可以与有效显示区域41中主要柱状隔垫物31的密度相同。
图5为本发明的另一实施例中液晶面板的虚拟区域的截面结构示意图，如图5所示，在该实施例中，过渡柱状隔垫物33可以包括多种不同高度的过渡柱状隔垫物33，即第一过渡柱状隔垫物331、第二过渡柱状隔垫物332、第三过渡柱状隔垫物333及第四过渡柱状隔垫物334等，以便本发明所提供的液晶面板能够在受力情况发生变化时也可以保证液晶面板盒厚的均匀。优选地，多种不同高度的过渡柱状隔垫物33从主要柱状隔垫物31至辅助柱状隔垫物32方向，按过渡柱状隔垫物33的高度从高至低依次排列。
综上所述，在本发明中，通过在虚拟区域上设置过渡柱状隔垫物，使过渡柱状隔垫物的高度低于主要柱状隔垫物的高度但高于辅助柱状隔垫物的高度，在虚拟区域受到比有效显示区域更大的作用力时，过渡柱状隔垫物能够通过压缩抵消虚拟区域受到的作用力与有效显示区域受到的作用力之间的差值，使虚拟区域的主要柱状隔垫物的压缩量与有效显示区域的主要柱状隔垫物的压缩量相等，可以在液晶面板的制作过程中使液晶面板的盒厚保持均匀，继而消除周边色差。
本发明还提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括本发明所提供的液晶面板，关于该液晶显示装置的其他技术特征，请参考现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种液晶面板，包括彩色滤光片基板(10)、阵列基板(20)以及填充于所述彩色滤光片基板(10)与所述阵列基板(20)之间的液晶层，所述液晶面板包括有效显示区域(41)及位于封框胶(50)至有效显示区域(41)之间的虚拟区域(42)，其特征在于：所述彩色滤光片基板(10)与所述阵列基板(20)之间于所述有效显示区域(41)和所述虚拟区域(42)内，设置有主要柱状隔垫物(31)和辅助柱状隔垫物(32)，所述主要柱状隔垫物(31)的高度高于所述辅助柱状隔垫物(32)的高度，所述虚拟区域(42)还设置有过渡柱状隔垫物(33)，所述虚拟区域(42)内的所述主要柱状隔垫物(31)、所述过渡柱状隔垫物(33)和所述辅助柱状隔垫物(32)依次设置，所述过渡柱状隔垫物(33)设置在所述主要柱状隔垫物(31)与所述辅助柱状隔垫物(32)之间，所述过渡柱状隔垫物(33)的高度低于所述主要柱状隔垫物(31)的高度但高于所述辅助柱状隔垫物(32)的高度。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：位于所述虚拟区域(42)内的所述主要柱状隔垫物(31)的密度等于位于所述有效显示区域(41)内的所述主要柱状隔垫物(31)的密度，所述过渡柱状隔垫物(33)的密度大于所述主要柱状隔垫物(31)的密度。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于：所述主要柱状隔垫物(31)的密度为250μm2/mm2，所述过渡柱状隔垫物(33)的密度为2000μm2/mm2。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：所述主要柱状隔垫物(31)与所述辅助柱状隔垫物(32)的高度差为0.5μm。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于：所述主要柱状隔垫物(31)的高度为2.7μm，所述辅助柱状隔垫物(32)的高度为2.2μm，所述过渡柱状隔垫物(33)的高度为2.4μm。
6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：所述主要柱状隔垫物(31)、所述辅助柱状隔垫物(32)和所述过渡柱状隔垫物(33)的一端设置于所述彩色滤光片基板(10)上，所述主要柱状隔垫物(31)、所述辅助柱状隔垫物(32)和所述过渡柱状隔垫物(33)的另一端朝向所述阵列基板(20)。
7.根据权利要求6所述的液晶面板，其特征在于：所述彩色滤光片基板(10)上朝向所述阵列基板(20)的一侧设有黑色矩阵遮光图案(11)，所述阵列基板(20)上设置有支撑台(21)，所述主要柱状隔垫物(31)、所述辅助柱状隔垫物(32)和所述过渡柱状隔垫物(33)的一端设置于所述黑色矩阵遮光图案(11)上，所述主要柱状隔垫物(31)、所述辅助柱状隔垫物(32)和所述过渡柱状隔垫物(33)的另一端与所述支撑台(21)的位置相对应。
8.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：所述虚拟区域(42)的外周边还设有周边区域(43)，所述周边区域(43)设有所述主要柱状隔垫物(31)及所述过渡柱状隔垫物(33)，所述主要柱状隔垫物(31)于所述周边区域(43)内的密度大于或等于所述主要柱状隔垫物(31)于所述有效显示区域(41)内的密度。
9.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于：所述虚拟区域(42)内的所述过渡柱状隔垫物(33)包括多种不同高度的过渡柱状隔垫物(33)，多种不同高度的过渡柱状隔垫物(33)从所述主要柱状隔垫物(31)至所述辅助柱状隔垫物(32)方向，按所述过渡柱状隔垫物(33)的高度从高至低排列。
10.一种液晶显示装置，其特征在于：所述液晶显示装置包括如权利要求1至9任意一项所述的液晶面板。
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