CN208737161U - 一种增大隔垫物段差的显示面板及显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于显示技术领域，提供了一种增大隔垫物段差的显示面板及显示器，包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一基板、设置于第一基板上的第一光学膜以及设置于第一光学膜上的主隔垫物和辅隔垫物，第二组件包括第二基板以及设置于第二基板上的介质层；介质层对应隔垫物的部位开设有槽，主隔垫物和辅隔垫物的高度差与槽的深度之和构成隔垫物段差。该显示面板在第二基板上的介质层上开槽，该槽与第一基板的辅隔垫物对应，使有效隔垫物段差增大，在液晶分子低温收缩时，由于隔垫物段差增大，使得盒厚的变薄空间得以增大，能够随液晶分子发生较大幅度的厚度变化，进而增大液晶冗余，提升显示面板及液晶显示器的品质。
Description
技术领域
本实用新型属于显示技术领域，特别涉及一种增加隔垫物段差的显示面板及显示器。
背景技术
液晶盒是液晶显示器的重要结构，其主要由彩色滤膜(Color Filter，CF)组件和薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)组件间隔一定距离对接且密封周边形成，盒内填充液晶分子。液晶盒内设有隔垫物(Spacer)，隔垫物通常为柱状隔垫物(Post Spacer，PS)，也不排除采用球状隔垫物，隔垫物用于维持TFT组件1与CF组件2之间的间隙，即维持液晶盒的盒厚稳定。
其中，CF组件是实现TFT-LCD色彩显示的关键材料，CF组件除了影响色彩外，还影响TFT-LCD的亮度、对比度等光学特性。CF组件的主要结构包括玻璃基板(GlassSubstrate，GS)、黑矩阵(Black Matrix，BM)、红/绿/蓝三原色色阻(Color Resist，CR)、ITO和PS。液晶盒内一般有两种PS,一种是正常情况下维持液晶盒厚的主PS(Main-PS)，另外一种是在液晶盒厚变小时起到支撑作用的辅PS(Sub-PS)。在非正常情况下，例如当温度过高时，液晶体积膨胀，主PS支撑力减小，液晶膨胀后会局部聚集在一起出现重力Mura(因重力产生的亮度不均、斑点)，定义出现重力Mura的边界液晶量为L1；当温度过低时，液晶体积缩小，盒厚变小，辅PS产生支撑力，阻止液晶盒厚的进一步下降，此时局部空间仍有可能因无液晶而出现真空气泡，定义出现真空气泡的边界液晶量为L2。在L1与L2之间的液晶量，称为LC margin(液晶冗余)，在此范围内不会出现重力mura与真空气泡。
主PS与辅PS产生PS段差，当段差过小时，无法保证液晶冷缩后仍能够充满液晶盒，进而易产生真空气泡，使得LC margin过小，合适的段差是保证足够大的LC margin的必要条件，也是提升液晶显示面板品质的重要因素。因此，需要提供新的增大PS段差的方案，以增大LC margin。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种增大段差的显示面板，旨在解决显示面板的LCmargin较小的技术问题。
本实用新型是这样实现的，一种增大隔垫物段差的显示面板，包括第一组件和第二组件，所述第一组件包括：
第一基板；
第一光学膜，设置于所述第一基板上；
主隔垫物和辅隔垫物，设置于所述第一光学膜上；
所述第二组件包括：
第二基板，与所述第一基板相对设置；
介质层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；
其中，所述介质层对应所述辅隔垫物的部位开设有槽，所述主隔垫物和辅隔垫物的高度差与所述槽的深度之和构成所述隔垫物段差。
进一步地，所述主隔垫物的高度大于或等于所述辅隔垫物的高度。
进一步地，所述隔垫物段差为0.4-0.8mm。
进一步地，所述第二组件还包括设置于所述第二基板上的驱动电路，所述介质层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述驱动电路包括设置于所述第二基板和第一绝缘层之间的扫描线、设置于所述第一绝缘层和第二绝缘层之间的数据线和半导体阵列，以及设置于所述第二绝缘层表面的画素电极，所述画素电极、扫描线和数据线均与所述半导体阵列电连接，所述画素电极通过所述第二绝缘层的过孔与所述半导体阵列电连接。
进一步地，所述第一光学膜包括多组画素色阻，每组所述画素色阻至少包括红光色阻块、绿光色阻块和蓝光色阻块，所述主隔垫物和辅隔垫物的数量均为多个且分设于所述红光色阻块和/或绿光色阻块和/或蓝光色阻块之上。
进一步地，所述第一光学膜的表面设有与所述画素电极对应的色阻电极；在所述画素电极的表面设有上配向膜，所述上配向膜覆盖所述画素电极和所述槽的内表面，所述色阻电极的表面覆盖有下配向膜。
进一步地，所述介质层为无机材料介质层，所述槽的深度与所述过孔的深度一致。
进一步地，所述介质层为有机材料介质层，所述槽的深度与所述过孔的深度相同或大于所述过孔的深度。
进一步地，所述槽的深度与所述介质层的厚度一致。
本实用新型的另一目的在于提供一种显示器，包括上述任一种显示面板，以及用于为所述显示面板提供照明的背光模组。
本实用新型提供的增大段差的显示面板及显示器具有如下有益效果：该显示面板在第二基板上的介质层上开槽，该槽与第一基板的辅隔垫物对应，这样，相对于未开槽结构而言，辅隔垫物的顶部和第二基板的距离增大，即有效隔垫物段差增大，在液晶分子低温收缩时，盒厚随液晶分子的收缩变薄，由于隔垫物段差增大，使得盒厚的变薄空间得以增大，能够随液晶分子发生较大幅度的厚度变化，进而增大液晶margin，提升显示面板及液晶显示器的品质。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的第一种增大段差的显示面板的截面示意图；
图2是本实用新型实施例提供的第二种增大段差的显示面板的截面示意图；
图3是本实用新型实施例提供的第三种增大段差的显示面板的截面示意图；
图4是本实用新型实施例提供的第四种增大段差的显示面板的截面示意图；
图5是本实用新型实施例提供的对无机材料介质层开槽的示意图；
图6是本实用新型实施例提供的对有机材料介质层开槽的示意图；
图7是本实用新型实施例提供的显示面板的画素电极结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种增大隔垫物段差的显示面板，包括第一组件10和第二组件20，第一组件10至少包括第一基板11、设置于第一基板11上的第一光学膜12以及设置于第一光学膜12上的主隔垫物13和辅隔垫物14，第二组件20至少包括第二基板21以及设置于第二基板21上的介质层22；其中，介质层22对应辅隔垫物14的部位开设有槽24，主隔垫物13和辅隔垫物14的高度差D1与槽24的深度D2之和构成隔垫物段差。主隔垫物13和辅隔垫物14的高度差D1指主隔垫物13的顶部和辅隔垫物14的顶部之间的垂直距离。
本实施例中的显示面板可以是液晶显示面板，相应地，该第一组件10可以是CF组件，第二组件可以是TFT组件，第一光学膜12可以但不限于是彩色滤膜，第一基板11和第二基板21可以选择玻璃基板，或者其他透光性好、绝缘、机械强度高、耐高低温的基板。本实施例中的第一基板11主要用于提供液晶盒的一部分支撑以及像素块的色彩，第二基板21主要用于提供液晶盒的另一部分支撑以及控制液晶分子的偏转，以结合第一光学膜12调节像素块的色彩及明暗。当然，作为完整的液晶盒，第一基板11和第二基板21的侧边需要通过密封结构进行密封。具体地，在液晶显示面板中，第一光学膜12一般由一系列规则排布的像素块构成，每个像素块均包括不同颜色的色阻121，色阻121上设有色阻电极16，相应地，第二基板21上还应设置驱动电路23，该驱动电路23分层设置于第二基板21和介质层22中，驱动电路23包含与该色阻121对应的画素电极231，画素电极231与色阻电极16配合工作控制二者之间的液晶分子的偏转状态，以实现透光度的调制，进而，对每个像素块进行颜色和亮度的控制。
本实用新型实施例中的显示面板，在第二基板21上的介质层22上开槽24，该槽24与第一基板11的辅隔垫物14对应，这样，相对于未开槽结构而言，辅隔垫物14的顶部和第二基板21的距离增大，即有效隔垫物段差增大，在液晶分子低温收缩时，盒厚随液晶分子的收缩变薄，由于隔垫物段差增大，使得盒厚的变薄空间得以增大，能够随液晶分子发生较大幅度的厚度变化，进而增大液晶margin，提升显示面板及液晶显示器的品质。
在本实施例中，可以理解的是，第二基板21和第一基板11的变形量存在一定临界值，即盒厚的变化空间必然具有一定界限，当液晶分子收缩到一定程度时，第二基板21和第一基板11达到最大变形量，无法继续压缩，此时随着液晶分子的进一步收缩，可能出现真空气泡。在这种情况下，辅隔垫物14若仍然未接触第二基板21，则不能起到支撑盒厚的作用，进而，辅隔垫物14的作用失效，因此，本实施例中，隔垫物段差的大小应满足：不大于在第二基板21和第一基板11的变形区间内能够达到的最小盒厚所对应的隔垫物段差，以保证避免真空气泡的出现。一般地，该隔垫物段差的范围可以是0.4-0.8mm。
进一步优选地，主隔垫物13的高度高于辅隔垫物14的高度，进而可以使隔垫物段差尽可能大。不同高度的主辅隔垫物14可以通过特殊掩膜版一次成型，例如在掩膜版上对应主隔垫物13和辅隔垫物14的位置设置紫外线透过率不同的结构，使得隔垫物材料的蚀刻深度不同，形成不同高度的隔垫物。具体地，可以采用灰阶掩膜板(GTM)、狭缝掩膜板(SSM)或半透膜掩膜板(HTM)，通过减低局部紫外线透过率，按照预定的主隔垫物13和辅隔垫物14的高度，蚀刻掉预定厚度的隔垫物材料，形成预定高度的主隔垫物13和辅隔垫物14。
在其他实施例中，主隔垫物13的高度可以和辅隔垫物14的高度相同，这样比较便于制作，而段差会有一定的高度损失。
主隔垫物13和辅隔垫物14具体可以采用灰阶掩膜板(gray tone mask，GTM)、狭缝掩膜板(single-slit mask，SSM)或半透膜掩膜板(half-tone mask，HTM)制作，通过减低局部紫外线透过率，按照预定高度设计实现间隔物材料局部减薄。
在本实施例中，在介质层22上开槽24可以有几种方式，其一，开通槽，即贯通介质层22的通槽，如图2。其二，开有底的凹槽，即保留部分厚度的介质层22，以部分厚度的介质层22为底的凹槽，如图3至图5，凹槽的具体深度亦分为若干种。开槽结构与介质层的材质和制程有关。
具体参考图5和图7，介质层22和驱动电路23是第二组件20的两大主体结构，其中，介质层22主要包括第一绝缘层221和第二绝缘层222，驱动电路23主要包括设置于第二基板21和第一绝缘层221之间的扫描线232、设置于第一绝缘层221和第二绝缘层222之间的数据线233和半导体阵列，以及设置于第二绝缘层222表面的画素电极231，其中，半导体阵列具体是由多个阵列排布的半导体器件234构成的，半导体器件具有源极、栅极和漏极，而画素电极231、扫描线232和数据线233则分别直接或间接连接于半导体器件的三个电极，以为画素电极231施加预定的电压。具体地，处于不同层的画素电极231、扫描线232和数据线233可以通过相应绝缘层的导电过孔与半导体器件连接。例如，在第二绝缘层222上开设有用于导通画素电极231和半导体器件234的过孔。
在本实施例中，第一绝缘层221和第二绝缘层222主要用于间隔及保护不同层的功能器件及导电结构，通常，第一绝缘层221形成于扫描线(Gate)之上，可以称之为G保护层，第二绝缘层222形成于数据线(Date)之上，可以称之为PV层。第一绝缘层221和第二绝缘层222可以是由相同或者不同的绝缘材料通过成膜工艺依次形成的，该绝缘材料可以选择导热性好的透明的有机材料或无机材料(例如SiNx)。另外，第一绝缘层221的厚度和第二绝缘层222的厚度可以相同，也可以不同，本实施例不进行严格限制。
基于上述介质层结构，该槽24的结构可以有以下几种：第一种，介质层22为无机材料介质层时，槽24为贯通第二绝缘层222并以第一绝缘层221为底的凹槽，即开槽深度等于第二绝缘层222的厚度，同时等于第二绝缘层222上过孔的深度，如图2。
具体地，参考图5，当介质层22为无机材料介质层时，开槽24的流程主要包括：
取第二基板21；
在第二基板21上设置第二驱动电路23以及介质层22；
在介质层22上设置光阻25；
在光阻25上方放置掩膜版，基于该掩膜版对光阻25进行曝光、显影，将光阻25对应待开槽24部位的材料去除；
干刻介质层22，将去除光阻材料的部位所对应的介质层材料去除，然后去光阻25，完成开槽。
由于上述介质层22的第二绝缘层222需要开设过孔以导通画素电极231和半导体器件234，而无机材料需通过干刻法开槽和过孔，过孔和槽24在同一制程中形成且深度一致，因此该槽24为贯通第二绝缘层222的凹槽，该凹槽深度与过孔深度一致，有利于在过孔制程一次成型，不需另外控制凹槽的深度，可以提高效率。当然，在其他实施例中，不排除槽24的深度大于过孔的深度，具体可以通过不同的制程实现。
第二种，当介质层22为有机材料介质层时，由于有机材料本身可作为光阻，可采用湿法蚀刻工艺开槽24和过孔，并且，孔的深度和槽24的深度较容易控制，因此开槽深度有多种选择。作为第一种实施例，槽24可以为贯通第一绝缘层221和第二绝缘层222的通槽，即开槽24深度等于整个介质层22的厚度，如图1，这样可以使槽24的深度最大化，尽可能的增大段差，当然，开通槽可能导致第二基板21表面的电路结构外露，在后续的制程中，可以通过其他层结构(例如配向膜)覆盖而保护这部分外露的电路结构。作为第二种实施例，槽24也可以为以第一绝缘层221为底的凹槽，即开槽深度等于第二绝缘层222的厚度，也即与过孔深度一致，如图2，此时开槽深度和上述无机材料介质层的开槽深度相同，槽的深度和过孔深度一致，比较便于工艺上的实施。作为第三种实施例，槽24也可以为以部分厚度的第二绝缘层222为底的凹槽，即开槽深度小于第二绝缘层222的厚度，如图3，此时开槽深度较小，在能够满足段差要求的情况下，可以选择此种结构，在解决段差不足问题的基础上尽可能多的保留介质层，保证其完整性和对第二基板的保护功能。作为第四种实施例，槽24还可以为以部分厚度的第一绝缘层221为底的凹槽，即开槽深度大于第二绝缘层222的厚度并小于整个介质层22的厚度，如图4，这种情况下，开槽深度大于过孔的深度，适用于当槽24与过孔深度时无法满足段差要求的情况，此时进一步加深凹槽的深度，但保留一定厚度的第一绝缘层221，在满足段差要求的情况下，保证介质层的完整性和对第二基板21的保护作用。
具体地，参考图6，开槽24的流程主要包括：
取第二基板21；
在第二基板21上设置驱动电路23以及介质层22；
在介质层22上放置掩膜版，对介质层22进行曝光和显影，完成开槽。
蚀刻制程具体可以采用灰阶掩膜板(gray tone mask，GTM)、狭缝掩膜板(single-slit mask，SSM)或半透膜掩膜板(half-tone mask，HTM)，通过减低局部紫外线透过率，按照预定深度开槽，实现介质层22局部的相应程度的减薄，获得槽和过孔，该方法便于控制曝光显影的深度，进而槽的深度可控性较好。
不论介质层22采用有机材料亦或无机材料，开槽制程均可以和过孔制程同时进行，即不增加制程，不增加掩膜版，不增加成本，能够保证原有的制作效率。
在本实施例中，对于有机材料介质层，优选开通槽，进而最大程度的增大隔垫物段差。对于无机材料介质层，优选开槽深度与第二绝缘层222的过孔深度一致，提高效率。
进一步地，参考图1和图7，第一基板11上的第一光学膜12为彩色滤膜，包括多组画素色阻，每组画素色阻包括三个色阻块121(红、绿、蓝)或四个色阻块121(红、绿、蓝、白)，以三原色色阻为例，一组画素色阻包括一个红光色阻块、一个绿光色阻块和一个蓝光色阻块。在画素色阻之上还设有色阻电极16。同时参考图5的画素电极结构示意图，与上述画素色阻对应地，一组画素电极包括一个红光画素电极2311、一个绿光画素电极2312和蓝光画素电极2313，或者进一步包括一白光画素电极。其中，一组三原色色阻块121及其表面的色阻电极16、与三原色色阻块121正对的画素电极231以及色阻电极16和画素电极231之间的液晶分子构成了一个画素。
主隔垫物13和辅隔垫物14的数量均为多个，并且分别设于不同的色阻块121上。主隔垫物13置于红光色阻块上，辅隔垫物14置于绿光色阻块上或者蓝光色阻块上；或者，主隔垫物13置于绿光色阻块上，辅隔垫物14置于红光色阻块上或者蓝光色阻块上；或者，主隔垫物13置于蓝光色阻块上，辅隔垫物14置于红光色阻块上或者绿光色阻块上等等。不同的主隔垫物13还可以分设于不同颜色的色阻块121上，同样地，不同的辅隔垫物14也可以设置于不同颜色的色阻块121上。
进一步地，第一基板11上还设有黑矩阵15，第一光学膜12设于黑矩阵15上，在显示面板的观看方向，不同色阻块121通过黑矩阵15隔开，该黑矩阵15通常采用黑色油墨制备。
进一步地，在画素电极231的表面还设有上配向膜，在色阻电极16的表面还设有下配向膜，上配向膜和下配向膜用于限制液晶分子的取向。其中，上配向膜同时覆盖了介质层22的槽24的表面。
在本实施例中，主隔垫物13和辅隔垫物14优选为圆台形结构，其与第一光学膜12连接的一端直径较大，靠近第二基板21的一端直径较小，便于制备且结构强度和稳定性较好。在其他实施例中，主隔垫物13和辅隔垫物14也可以是直径一致的圆柱形。在其他实施例中，主隔垫物13和辅隔垫物14也可以是棱台形或者棱柱形等等。
本实用新型实施例提供的显示面板主要用于液晶显示器，包含该显示面板的液晶显示器也在本实用新型的保护范围内。该液晶显示器还包括背光模组，用于提供照明，该背光模组可以是侧入式背光模组，也可以是直下式背光模组。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种增大隔垫物段差的显示面板，其特征在于，包括第一组件和第二组件，所述第一组件包括：
第一基板；
第一光学膜，设置于所述第一基板上；
主隔垫物和辅隔垫物，设置于所述第一光学膜上；
所述第二组件包括：
第二基板，与所述第一基板相对设置；
介质层，设置于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；
其中，所述介质层对应所述辅隔垫物的部位开设有槽，所述主隔垫物和辅隔垫物的高度差与所述槽的深度之和构成所述隔垫物段差。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述主隔垫物的高度大于或等于所述辅隔垫物的高度。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述隔垫物段差为0.4-0.8mm。
4.如权利要求1至3任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第二组件还包括设置于所述第二基板上的驱动电路，所述介质层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述驱动电路包括设置于所述第二基板和第一绝缘层之间的扫描线、设置于所述第一绝缘层和第二绝缘层之间的数据线和半导体阵列，以及设置于所述第二绝缘层表面的画素电极，所述画素电极、扫描线和数据线均与所述半导体阵列电连接，所述画素电极通过所述第二绝缘层的过孔与所述半导体阵列电连接。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一光学膜包括多组画素色阻，每组所述画素色阻至少包括红光色阻块、绿光色阻块和蓝光色阻块，所述主隔垫物和辅隔垫物的数量均为多个且分设于所述红光色阻块和/或绿光色阻块和/或蓝光色阻块之上。
6.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一光学膜的表面设有与所述画素电极对应的色阻电极，在所述画素电极的表面设有上配向膜，所述上配向膜覆盖所述画素电极和所述槽的内表面，所述色阻电极的表面覆盖有下配向膜。
7.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述介质层为无机材料介质层，所述槽的深度与所述过孔的深度一致。
8.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述介质层为有机材料介质层，所述槽的深度与所述过孔的深度相同或大于所述过孔的深度。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述槽的深度与所述介质层的厚度一致。
10.一种显示器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的显示面板，以及用于为所述显示面板提供照明的背光模组。
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