CN112666742A - 液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示面板及显示装置，液晶显示面板包括彩膜基板、阵列基板以及液晶层；彩膜基板的遮光区设置有色阻垫块，色阻垫块包括第一色阻垫块和第二色阻垫块，色阻垫块上设置有黑色光阻层，第一色阻垫块和黑色光阻层堆叠形成主间隔柱，第二色阻垫块和所述黑色光阻层堆叠形成辅助间隔柱；其中，第二色阻垫块在第一衬底基板上的正投影的关键尺寸小于第一色阻垫块在第一衬底基板上的正投影的关键尺寸。通过将黑色光阻层从阵列基板转移至彩膜基板上，将第一色阻垫块和第二色阻垫块采用不同关键尺寸设计来调整实现主间隔柱与辅助间隔柱之间的段差，有助于节省彩膜基板制程、提升产能以及提升生产效率。

Description

液晶显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板及显示装置。

背景技术

主动式薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-LCD，TFT-LCD)近年来得到了飞速的发展和广泛的应用。将黑色光阻材料(Black Photo Spacer，BPS)技术应用于TFT-LCD，有助于节省彩膜基板制程，缩短产品生产流程，具有提升效率和产量以及降低成本等优势。

目前BPS技术开发主要集中在两个方面，一是将彩膜层设计到TFT阵列基板(ColorFilter on Array，COA)的技术，二是将PS设计在TFT阵列基板上(PS on Array，POA)的技术方案产品，现有的液晶显示面板采用COA加POA的设计方案，然而随着大尺寸mask(掩模版/光罩)拼接产品导入，彩膜基板的曝光次数急增，导致彩膜基板制程产能成为了提高生产效率的瓶颈。

综上所述，需要提供一种新的液晶显示面板及显示装置，来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供的液晶显示面板及显示装置，解决了现有的液晶显示面板采用COA加POA设计时，由于大尺寸mask拼接产品导入而导致彩膜基板的曝光次数急增，进而导致彩膜基板制程产能低下的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明实施例提供一种液晶显示面板，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板、以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；

所述彩膜基板包括第一衬底基板，所述第一衬底基板包括多个子像素区以及位于相邻两个所述子像素区之间的遮光区，所述遮光区设置有色阻垫块，所述色阻垫块包括第一色阻垫块和第二色阻垫块，所述色阻垫块上设置有黑色光阻层，所述第一色阻垫块和所述黑色光阻层堆叠形成主间隔柱，所述第二色阻垫块和所述黑色光阻层堆叠形成辅助间隔柱；

其中，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸的二分之一。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的形状为正方形。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的形状为“L”形、“Z”形、“S”形以及“I”形中的任意一种。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，在所述色阻垫块朝向所述阵列基板的一侧设置有有机平坦层，所述黑色光阻层设置于所述有机平坦层上。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，在所述有机平坦层朝向所述阵列基板的一侧设置有公共电极层，所述公共电极层设置于所述黑色光阻层和所述有机平坦层之间。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述阵列基板包括第二衬底基板以及设置于所述第二衬底基板朝向所述彩膜基板一侧的多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管对应设置于所述遮光区，所述薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述主间隔柱与所述第一薄膜晶体管对顶设置，所述辅助间隔柱与所述第二薄膜晶体管错位设置。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述彩膜基板还包括设置于所述第一衬底基板上的绿色色阻层，所述绿色色阻层与所述遮光区对应设置，所述色阻垫块位于所述绿色色阻层朝向所述阵列基板的一侧。

根据本发明实施例提供的液晶显示面板，所述第二色阻垫块在垂直于所述第一衬底基板的高度小于所述第一色阻垫块在垂直于所述第一衬底基板的高度。

本发明实施例提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板。

本发明的有益效果为：本发明提供的液晶显示面板及显示装置，通过将黑色光阻层从阵列基板转移至彩膜基板上，根据不同光阻材料以及制程的流平特性，通过将设置于彩膜基板上的第一色阻垫块和第二色阻垫块采用不同关键尺寸设计来调整实现主间隔柱与辅助间隔柱之间的段差，有助于液晶显示面板节省彩膜基板制程、提升产能以及提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的平面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的液晶显示面板采用BPS结构和采用BPS+绿色色阻层堆叠结构的穿透频谱示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明针对现有技术的液晶显示面板及显示装置，采用COA加POA设计时，由于大尺寸mask拼接产品导入而导致彩膜基板的曝光次数急增，进而导致彩膜基板制程产能低下，本实施例能够解决该缺陷。

请参阅图1、图2，本发明实施例提供的液晶显示面板，包括相对设置的彩膜基板1和阵列基板2，以及设置于所述彩膜基板1和所述阵列基板2之间的液晶层3。

所述彩膜基板1包括第一衬底基板11，所述第一衬底基板11包括多个子像素区111以及位于相邻两个所述子像素区111之间的遮光区112，所述子像素区111设置有多个色阻单元，例如包括红色色阻单元R、绿色色阻单元G以及蓝色色阻单元B，以实现所述液晶显示面板的彩色显示；所述遮光区112与位于所述阵列基板2上的不透光金属走线对应设置，用于形成黑色矩阵以遮挡该不透光金属走线，其中该不透光金属走线包括扫描线及TFT器件等。在本发明实施例中，所述遮光区112可以为长条状，以对应扫描线。

所述遮光区112设置有色阻垫块13，所述色阻垫块13包括第一色阻垫块131和第二色阻垫块132，所述第一色阻垫块131与所述第二色阻垫块132间隔设置，由于彩膜基板1制程先后次序的原因，本发明实施例中的所述色阻垫块13为蓝色色阻垫块；所述色阻垫块13上设置有黑色光阻层16，所述第一色阻垫块131和所述黑色光阻层16堆叠形成主间隔柱161，所述第二色阻垫块132和所述黑色光阻层16堆叠形成辅助间隔柱162，其中，所述主间隔柱161和所述辅助间隔柱162之间需要形成一定段差，以使所述主间隔柱161对所述彩膜基板1和所述阵列基板2起到主要支撑作用，而当所述液晶显示面板受到外力挤压时，所述辅助间隔柱162对所述彩膜基板1和所述阵列基板2起到辅助支撑作用，从而所述主间隔柱161和所述辅助间隔柱162两者结合以起到多级缓冲的作用，防止各种Mura或者不良的发生。

所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸(CriticalDimension，CD)小于所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸，需要说明的是，在本发明实施例中，关键尺寸是指特定图案在某一特征方向上线度足够小，可以理解为，所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸即为该正投影图案的最小边长，所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸即为该正投影图案的最小边长；也就是说，所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影图案的最小边长小于所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影图案的最小边长。

可以理解的是，所述黑色光阻层16为具有一定粘性和流动性的液体，具有一定的流平特性，当所述黑色光阻层16涂布于所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132上时，则会分别向所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132的四周流平。其中，所述黑色光阻层16的流平效果取决于所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132的关键尺寸，即关键尺寸较小的色阻垫块13上的所述黑色光阻层16的流平效果越好，由于所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸，故堆叠形成的所述主间隔柱161的在垂直于所述第一衬底基板11的高度尺寸大于所述辅助间隔柱162在垂直于所述第一衬底基板11的高度尺寸。

具体地，所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸的二分之一，此时，所述第二色阻垫块132的厚度实际上可以更薄，从而使得所述主间隔柱161和所述辅助间隔柱162之间的段差可以更大，需要说明的是，由于制程与材料是影响流平性的关键因子，故所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸的具体数值需根据具体实际制程及材料确定。

可选地，所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的形状可以为任意形状。优选的，所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的形状为正方形，采用正方形设计可使得所述第一色阻垫块131的膜厚最大化，一般地，所述第一色阻垫块131的在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸大于25um*25um。

进一步地，为了使得所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸的二分之一，同时保证所述第二色阻垫块132靠近所述第一衬底基板11的一侧的底边的面积占比，所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的形状为“L”形、“Z”形、“S”形以及“I”形中的任意一种，然而本发明实施例并不以此为限定。其中，图2中的所述第二色阻垫块132的形状为L”形。

进一步地，由于所述黑色光阻层16的粘度很高，导致因所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132的关键尺寸差异而表现出的所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差差异实际上很小，例如，当所述第一色阻垫块131在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸为30um，所述第二色阻垫块132在所述第一衬底基板11上的正投影的关键尺寸为20um时，此时表现出的所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差仅为0.2um，远达不到需求。因此，在本发明实施例中，在所述色阻垫块13朝向所述阵列基板2的一侧设置有机平坦层(Polymer Film on Array，PFA)14，由于所述有机平坦层14的粘度相较于所述黑色光阻层16小很多，流平效果更佳，表现出的所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差更大，故借助于所述有机平坦层14比较容易调整到所需要的段差。

具体地，本发明实施例同时利用所述黑色光阻层16和所述有机平坦层14的流平特性，可使得所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差为0.3um～0.7um，优选地，所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差为0.5um。

具体地，在所述有机平坦层14朝向所述阵列基板2的一侧设置有公共电极层15，所述公共电极层15设置于所述黑色光阻层16和所述有机平坦层14之间，所述公共电极层15的材料为氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)，由于所述有机平坦层14为有机材料，而所述公共电极层15为金属材料，故将所述公共电极层15设置于所述黑色光阻层16和所述有机平坦层14之间，可以有效避免因所述有机平坦层14中的离子扩散至所述液晶层3中而引起不良情况的发生。

所述第二色阻垫块132在垂直于所述第一衬底基板11的高度尺寸小于所述第一色阻垫块131在垂直于所述第一衬底基板11的高度尺寸，也可增大所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差，具体地，所述第二色阻垫块132在垂直于所述第一衬底基板11的高度与所述第一色阻垫块131在垂直于所述第一衬底基板11的高度之间的差值为0.1um～0.15um。

进一步地，所述阵列基板2包括第二衬底基板21以及设置于所述第二衬底基板21朝向所述彩膜基板1一侧的多个薄膜晶体管22，所述薄膜晶体管22对应设置于所述遮光区112，所述薄膜晶体管22包括第一薄膜晶体管221和第二薄膜晶体管222，为了进一步增大所述主间隔柱161与所述辅助间隔柱162之间的段差，本发明实施例中，将所述主间隔柱161与所述第一薄膜晶体管221对顶设置，所述辅助间隔柱162与所述第二薄膜晶体管222错位设置，具体地，所述辅助间隔柱162需避开所述第二薄膜晶体管222和过孔等结构，可选择与所述阵列基板2上仅存在单层金属走线或者不存在金属走线的位置对应设置。

在本发明实施例中，所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132均分别对应一个所述子像素区111，且所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132以一定的排列规律均匀设置，以使形成的所述主间隔柱161和所述辅助间隔柱162对所述液晶显示面板的支撑效果更好，例如，所述第一色阻垫块131和所述第二色阻垫块132以数量比例为1:23的排列规律均匀设置。

具体地，所述阵列基板2包括第一金属层23和第二金属层24，所述第一薄膜晶体管221和所述第二薄膜晶体管222均包括依次层叠设置于所述第二衬底基板21朝向所述彩膜基板1一侧的栅极层、栅极绝缘层、半导体层以及源漏极金属层，所述第一金属层23包括所述栅极层和所述扫描线，所述第二金属层24包括源漏极金属层和数据线，所述第一薄膜晶体管221和所述第二薄膜晶体管222上还设置有钝化层25，由于此为现有技术，故在此不再详述。

进一步地，结合图2、图3，所述彩膜基板1还包括设置于所述第一衬底基板11上的绿色色阻层12，所述绿色色阻层12与所述遮光区112对应设置，所述色阻垫块13位于所述绿色色阻层12朝向所述阵列基板2的一侧，经实验得知，采用所述绿色色阻层12与所述黑色光阻层16堆叠设计可最大限度地防止所述遮光区112的光线透过。

本发明实施例中的所述黑色光阻层16可采用一种穿透mask制备，相比现有技术中采用半灰阶mask来制备具有不同高度的所述黑色光阻层16，可以节约成本，此外，所述黑色光阻层16设置于所述彩膜基板1上，能够同时起到黑矩阵的遮光作用以及支撑作用，有助于液晶显示面板节省彩膜基板制程、提升产能以及提升生产效率。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板，所述显示装置可以为移动终端、平板电脑、运动手环、遥控器以及一体机电脑等显示装置。

有益效果为：本发明提供的液晶显示面板及显示装置，通过将黑色光阻层从阵列基板转移至彩膜基板上，根据不同光阻材料以及制程的流平特性，通过将设置于彩膜基板上的第一色阻垫块和第二色阻垫块采用不同关键尺寸设计来调整实现主间隔柱与辅助间隔柱之间的段差，有助于液晶显示面板节省彩膜基板制程、提升产能以及提升生产效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板、以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；

所述彩膜基板包括第一衬底基板，所述第一衬底基板包括多个子像素区以及位于相邻两个所述子像素区之间的遮光区，所述遮光区设置有色阻垫块，所述色阻垫块包括第一色阻垫块和第二色阻垫块，所述色阻垫块上设置有黑色光阻层，所述第一色阻垫块和所述黑色光阻层堆叠形成主间隔柱，所述第二色阻垫块和所述黑色光阻层堆叠形成辅助间隔柱；

其中，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸小于所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的关键尺寸的二分之一。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的形状为正方形。

4.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二色阻垫块在所述第一衬底基板上的正投影的形状为“L”形、“Z”形、“S”形以及“I”形中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，在所述色阻垫块朝向所述阵列基板的一侧设置有有机平坦层，所述黑色光阻层设置于所述有机平坦层上。

6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，在所述有机平坦层朝向所述阵列基板的一侧设置有公共电极层，所述公共电极层设置于所述黑色光阻层和所述有机平坦层之间。

7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括第二衬底基板以及设置于所述第二衬底基板朝向所述彩膜基板一侧的多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管对应设置于所述遮光区，所述薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述主间隔柱与所述第一薄膜晶体管对顶设置，所述辅助间隔柱与所述第二薄膜晶体管错位设置。

8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩膜基板还包括设置于所述第一衬底基板上的绿色色阻层，所述绿色色阻层与所述遮光区对应设置，所述色阻垫块位于所述绿色色阻层朝向所述阵列基板的一侧。

9.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二色阻垫块在垂直于所述第一衬底基板的高度小于所述第一色阻垫块在垂直于所述第一衬底基板的高度。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的液晶显示面板。

Images