CN220913476U - 一种cf基板、cell液晶盒、显示面板以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及液晶显示器及柱状垫衬物领域，公开了一种CF基板、CELL液晶盒、显示面板以及显示装置。所述CF基板包括：衬底基板；BM层，设置在衬底基板上；RGB层，间隔设置在BM层的镂空处；OC层，设置在BM层和RGB层之上，以覆盖BM层和RGB层；柱状垫衬物，位于OC层之上，用于支撑CF基板；其中，柱状垫衬物的材质为合金材料。在成盒过程中增加LC Margin，提高Cell Gap均一性及PPI产品的良率，可以避免在成盒后，因施加外力产生的黑Gap、高温mura、低温Bubble等现象，提高了产品的信赖性。

Description

一种CF基板、CELL液晶盒、显示面板以及显示装置

技术领域

本申请涉及液晶显示器及柱状垫衬物技术领域，特别地涉及一种CF基板、CELL液晶盒、显示面板以及显示装置。

背景技术

此处提供的背景技术描述的目的是总体地给出本申请的背景，本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景，并不必然构成现有技术。

当前，随着显示技术的飞速发展，显示器件的分辨率正逐渐升高，现已由之前的200PPI(像素密度单位Pixels Per Inch，简称PPI)逐渐提升到500PPI、1000PPI甚至1500PPI，而在AR(增强现实Augmented Reality，简称AR)/VR(虚拟现实Virtual Reality，简称VR)领域，分辨率已经达到了2000PPI以上。这无疑对显示器件的设计和制造工艺提出了更高的要求，随着分辨率的提高以及各部分的尺寸减小，但显示器件的所有结构都必须存在。按照2000PPI来计算，则每个像素的大小仅为12.7um，每个子像素的尺寸则仅为4.2um，这就意味着需要在4.2um大小的像素内完成完整的像素布局。

在LCD(液晶显示器Liquid Crystal Display，简称LCD)器件中，除了常规的TFT和CF像素设计以外，还需要进行支撑盒厚的PS(柱状垫衬物，Photo Spacer，简称PS)设计，在LCD器件中PS主要起到支撑Array和CF基板，使器件形成一个均匀的Cell盒。

目前，常规的PS材料大都为有机树脂材料，在形变过程中不仅会发生弹性形变，而且还产生塑形变形，应力越大塑形变形量越大。因此，很容易致使PS触底划伤PI膜层，进而导致漏光现象的发生。

另外，在高温或低温下，有机树脂材料的PS具有较小的弹性回复量，而液晶体积变化量很容易大于有机树脂材料的弹性回复量，会致使Panel(面板)出现高温Mura和低温Bubble风险的增加。

针对当前高PPI的显示器件，由于其PS尺寸变小，而由于有机树脂材料的PS尺寸越小，其弹性回复率越差。因此，会导致出现LC Margin(液晶量范围)减小、黑Gap风险成倍增加以及Cell Gap(液晶层间隙)均一性降低的缺陷。

鉴于PS形变特性会直接影响高PPI显示产品信赖性以及分辨率的提升，因此，亟需一种新的PS材料以解决上述缺陷。

实用新型内容

针对上述问题，本申请提出一种CF基板、CELL液晶盒、显示面板以及显示装置。本申请利用形状记忆合金代替有机PS材料制备具有较大可回复形变的金属PS，由于形状记忆合金在力场和温度场下均产生可逆相变(可逆马氏体相变)，因此，可以在应力或温度场下产生可回复的、较大的非线性应变。

本申请的第一个方面，提供了一种CF基板，包括：

衬底基板；

BM层，设置在所述衬底基板上；

RGB层，间隔设置在所述BM层的镂空处；

OC层，设置在所述BM层和所述RGB层之上，以覆盖所述BM层和所述RGB层；

柱状垫衬物，位于所述OC层之上，用于支撑所述CF基板；

其中，所述柱状垫衬物的材质为合金材料。

进一步地，所述合金材料包括：

形状记忆合金。

进一步地，所述形状记忆合金包括：

NiTi合金。

进一步地，所述柱状垫衬物的厚度为0.8～1.6μm。

进一步地，还包括：

Buffer层，设置在所述OC层和所述柱状垫衬物之间，用于保护所述OC层。

进一步地，所述Buffer层的材料包括硅氧化物。

进一步地，所述Buffer层的材料包括氮硅化合物。

本申请的第二个方面，提供了一种CELL液晶盒，包括如上所述的CF基板。

本申请的第三个方面，提供了一种显示面板，包括如上所述的CF基板。

本申请的第四个方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下优点或有益效果：

本申请公开了一种全新的PS材料，解决了高PPI LCD产品的LC Margin小，以及由高温Mura、低温Bubble、黑Gap等不良而致使产品良率偏低的缺陷。借助于该全新PS材料的超弹性和形状记忆效应，不仅可以在成盒过程中增加LC Margin，提高Cell Gap均一性，提高了高PPI产品的良率，还可以避免在成盒后，因施加外力产生的黑Gap、高温mura、低温Bubble等现象，提高了产品的信赖性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于所属领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关本公开相关的部分。构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请中的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种CF基板的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种BM层的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种RGB层的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种OC的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种Buffer层的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种PS层的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种图案化处理后的PR层的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种图案化处理后的PR层的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种图案化处理后的PS层的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种去除PR胶处理后CF基板的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种在不同温度和时长下压力和应力间关系的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突的前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

应当明确的是，以下所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，所属领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围内。

实施例一

本实施例提供一种CF基板，图1为本申请实施例提供的一种CF基板的结构示意图，如图1所示，本实施例所公开的CF基板包括：

衬底基板；

BM层(Black Matrix，简称BM)，设置在所述衬底基板上；

RGB层(红绿蓝三色的彩色色阻层)，间隔设置在所述BM层的镂空处；

OC层(Over Coat，简称OC)，设置在所述BM层和所述RGB层之上，以覆盖所述BM层和所述RGB层；

柱状垫衬物，位于所述OC层之上，用于支撑所述CF基板；

其中，所述柱状垫衬物的材质为合金材料。

作为一个示例，驱动背板可为常规LTPS(低温多晶硅Low Temperature Poly-Silicon)器件结构。包括：首先在基板上形成ACT层，之后形成gate层，之后形成PLN，然后形成SD层，再之后形成1ITO层，最后形成PLN2层和2ITO层。

作为一个示例，CF(Color Filter，简称CF)基板工艺流程可包括：先制作BM层，之后形成RGB层，然后形成OC层，最后形成金属PS层。

可选的，在形成OC层之后，再SiO刻蚀阻挡层，最后形成金属PS层(参考图10)。

在一些实施例中，所述合金材料包括：

形状记忆合金。

在一些实施例中，所述形状记忆合金包括：

NiTi合金。

作为一个示例，PS层的材料可为形状记忆合金，更具体的可为NiTi合金。

可选的，PS层的材料可采用具有形状记忆效应和超弹性特性的形状记忆合金材料。所谓超弹性是指该材料在外力加载过程中发生相变，产生较大的非线性形变，卸载过程中发生逆相变，该材料恢复到原来尺寸；形状记忆效应是指该材料在相变温度以下受力产生变形，撤掉应力，当温度升至相变温度以上，该材料发生逆相变恢复到变形前固有尺寸。

进一步地，通过该材料形成的PS层，借助于其超弹性和形状记忆效应，不仅可以在成盒过程中增加LC Margin，提高Cell Gap均一性，提高高PPI产品良率，还可以避免在成盒后，因施加外力产生黑Gap、高温mura、低温Bubble等现象的产生，从而进一步提高产品的信赖性。

在一些实施例中，所述柱状垫衬物的厚度为0.8～1.6μm。

可选的，在形成PS层时，基于sputter设备能力，金属膜层的厚度可设置在0.8～1.6μm。

在一些实施例中，所述CF基板包括：

Buffer层，设置在所述OC层和所述柱状垫衬物之间，用于保护所述OC层。

在一些实施例中，所述Buffer层的材料包括硅氧化物。

在一些实施例中，所述Buffer层的材料包括氮硅化合物。

作为一个示例，为了确保刻蚀金属时不损伤OC，可以在OC层上制作一层Buffer层，Buffer层的材料可为硅氧化物或氮硅化合物，比如：SIOx/SINx都可以。

所属领域技术人员可以理解的是，图1中示出的结构并不构成对本申请实施例CF基板的限定，可以包括比图示更多或更少的模块/单元，或者组合某些模块/单元，或者不同的模块/单元布置。

实施例二

本实施例提供一种如实施例一所述的形状记忆合金的制作工艺。

本申请利用形状记忆合金代替有机PS材料制备具有较大可回复形变的金属PS。形状记忆合金在力场和温度场下均产生可逆相变(可逆马氏体相变)，因此可以在应力或温度场下产生可回复的、较大的非线性应变。施加应力该材料可以产生较大可回复应变，因此该材料制备的PS，在成盒过程中可以显著增加LC Margin(液晶量范围)，提高了对盒产品的良率。

进一步地，对于成盒后Panel，当受到外界按压或者碰撞时，该材料制备的PS随着应力增大产生的形变，一旦撤去外力，由于该材料发生可逆相变，该材料制备的PS能够迅速恢复至原来尺寸，从而抑制黑Gap不良现象产生。针对高温Mura和低温Bubble问题，主要源于在高温或低温下，液晶膨胀或收缩量大于有机PS形变的量，致使Panel内液晶分布异常。然而利用形状记忆合金制备的PS。由于在温度变化过程中产生可逆相变具有较大的可回复应变，从而有效地减少该现象发生，提高了产品信赖性。

作为一个示例，形状记忆合金可采取500℃/30min或者500℃/60min退火工艺，可以调控产生相变的临界应力，利用这一特性可以降低PS排布密度，提高Panel开口率和分辨率。

进一步地，参考图11，形状记忆合金经过500℃不同时间退火，超弹特性如下：

退火时间由60min减少至30min，相变的临界应力增加，因此通过退火工艺可以调控形状记忆合金产生形变量的大小，进而提高其支撑强度，减少PS排布密度，提高开口率。

实施例三

本实施例提供一种TFT阵列基板和CF基板的制作工艺。

作为一个示例，TFT阵列基板可为常规LTPS工艺结构，工艺流程包括：

首先在基板上形成ACT层；然后形成gate层；再然后形成PLN；再然后形成SD层；再然后形成1ITO层；再然后形成PLN2层；最后形成2ITO层。

作为一个示例，CF基板的工艺流程包括以下步骤：

第一步，形成BM层，如图2所示。

第二步，分别光刻形成RGB层，可以使用常规材料，也可使用高色域低膜厚材料，如图3所示。

第三步，形成OC层，覆盖BM层和RGB层，以使下层RGB形成的段差平坦并降低段差，确保刻蚀均一性，如图4所示。

进一步地，为了确保刻蚀金属时不损伤OC层，可以在OC层上制作一层Buffer层，Buffer层的材料可选SIOx或SINx，如图5所示。

第四步，采用形状记忆合金形成PS层，基于sputter设备能力，金属膜层的厚度可为0.8～1.6μm，如图6所示。

第五步，进行光刻，将PS位置的PR进行图案化，如图7和图8所示。

第六步，进行ICP刻蚀，对PS进行图案化处理，如图9所示。

其中，干刻工艺条件可以是Source/Bias＝3000/1000W，Cl2/BCl3＝150/150sccmPress＝5mT Time＝200s，具体可根据膜厚不同适当调整刻蚀时间；湿刻工艺条件可以是：通过HNO₃/H₃PO₄/CH₃COOH的混合液，分别进行40秒、35秒、35秒的刻蚀，具体可根据膜厚不同适当调整刻蚀时间。

第七步，经过500℃/30min退火工艺，通过调整退火时间使PS具有不同的超弹性能。

第八步，进行striper以进行去除PR胶处理，获得最终的CF基板，如图10所示。

该工艺路线使用的是常规工艺路线，刻蚀工艺可以使用常规的工艺，不需要进行工艺开发，利用该方案非常适合高PPI产品中，可以显著增加LC Margin，减少低温Bubble、高温Mura等现象产生，提高产品良率。

实施例四

本实施例提供一种CELL液晶盒，包括如前述实施例所述的CF基板。

作为一个示例，CELL液晶盒包括：

CF基板；

TFT阵列基板，与CF基板相对设置；

其中，CF基板的柱状垫衬物位于CF基板和TFT阵列基板之间，用于支撑CF基板和TFT阵列基板。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，本实施例在此不再进行重复赘述。

实施例五

本实施例提供一种显示面板，包括如前述实施例所述的CF基板。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，本实施例在此不再进行重复赘述。

实施例六

本实施例提供一种显示装置，包括如前述实施例所述的显示面板。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，本实施例在此不再进行重复赘述。

综上，本申请提供了一种CF基板、CELL液晶盒、显示面板以及显示装置。所述CF基板包括：衬底基板；BM层，设置在所述衬底基板上；RGB层，间隔设置在所述BM层的镂空处；OC层，设置在所述BM层和所述RGB层之上，以覆盖所述BM层和所述RGB层；柱状垫衬物，位于所述OC层之上，用于支撑所述CF基板；其中，所述柱状垫衬物的材质为合金材料。

另外应该理解到，在本申请所提供的实施例中所揭露的方法或装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法或装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法和装置的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、计算机程序段或计算机程序的一部分，模块、计算机程序段或计算机程序的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的计算机程序。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生，实际上也可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序的组合来实现。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、装置或者设备中还存在另外的相同要素；如果有描述到“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系；在本申请的描述中，除非另有说明，术语“多个”、“多”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“一个示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。

在本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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公开中的具体含义。

在本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

另外，“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”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开和简化描述，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公开的限制。

最后需要说明的是，在本说明书的描述中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式进行结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例都是示例性的，所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种CF基板，其特征在于，包括：

衬底基板；

BM层，设置在所述衬底基板上；

RGB层，间隔设置在所述BM层的镂空处；

OC层，设置在所述BM层和所述RGB层之上，以覆盖所述BM层和所述RGB层；

柱状垫衬物，位于所述OC层之上，用于支撑所述CF基板；

其中，所述柱状垫衬物的材质为合金材料。

2.根据权利要求1所述的CF基板，其特征在于，所述合金材料包括：

形状记忆合金。

3.根据权利要求2所述的CF基板，其特征在于，所述形状记忆合金包括：

NiTi合金。

4.根据权利要求1所述的CF基板，其特征在于，所述柱状垫衬物的厚度为0.8～1.6μm。

5.根据权利要求1所述的CF基板，其特征在于，还包括：

Buffer层，设置在所述OC层和所述柱状垫衬物之间，用于保护所述OC层。

6.根据权利要求5所述的CF基板，其特征在于，所述Buffer层的材料包括硅氧化物。

7.根据权利要求5所述的CF基板，其特征在于，所述Buffer层的材料包括氮硅化合物。

8.一种CELL液晶盒，其特征在于，包括：

权利要求1至7中任一项所述的CF基板。

9.一种显示面板，其特征在于，包括：

权利要求1至7中任一项所述的CF基板。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：

权利要求9所述的显示面板。