液晶显示面板与液晶显示面板组装方法

专利名称：液晶显示面板与液晶显示面板组装方法
技术领域：
本发明涉及 一 种液晶显示面板与液晶显示面板组装方法。
技术背景由于液晶显示器具有轻薄、耗电小、辐射低等优点，已被 广泛应用在个人电脑、移动电话、个人数字助理等现代化信息 设备中。通常，液晶显示器包括 一 液晶显示面板、 一 为该液晶 显示面板提供平面光的背光模组以及一控制该液晶显示面板显 示的驱动电路。请参阅图1,是一种现有技术液晶显示面板的结构示意图。该液晶显示面板10包括一第一基板11、 一液晶层12、 一第二 基板13及多个间隙物(Spacer)14。该第一基板11与该第二基板 13相对设置，该液晶层12位于该第 一基板11与该第二基板13 之间。该间隙物14是透明球体，其也设置在该第一基板11与 该第二基板13之间，用来支撑该第一基板11与该第二基板13， 从而在该两基板11 、 13间形成收容该液晶层12的空间。在该液晶显示面板10的组装过程中，由于该间隙物14是 利用专用的散布机随机散布在该第二基板13上，其散布均匀性 不佳，易造成漏光、对比度下降等问题。另外，呈球状的间隙 物14易会随着液晶注入产生流动或者聚集情形，导致两基板11、 13间的间距不均。为了解决上述问题，业界通常釆用柱状间隙物替代球状间 隙物。请 一 并参阅图2与图3 ,图2是另 一 种现有技术液晶显示 面板的透视图，图3是图2所示液晶显示面板一像素区域的截 面示意图。该液晶显示面板20包括一彩色滤光层基板21、 一薄 膜晶体管基板23、夹持在该彩色滤光层基板21与该薄膜晶体管 基板23间的液晶层22以及多个用来支撑该彩色滤光层基板21与该薄膜晶体管基板23的柱状间隙物25。该彩色滤光层基板21包括一第一基底211以及自上而下依 次设置在该第 一 基底2 11邻近该液晶层22 —侧的 一 彩色滤光层 212与 一公共电极层214。该彩色滤光层212包括多个间隔设置 的黑矩阵216、多个红色子像素r、多个绿色子像素g及多个蓝 色子像素b。该红色子像素r、绿色子像素g及蓝色子像素b分 别设置在该黑矩阵2 16的间隙处，且覆盖相邻的黑矩阵2 1 6 。该薄膜晶体管基板23包括一第二基底231以及设置在该第 二基底231邻近该液晶层22 —侧的薄膜晶体管阵列232。该薄 膜晶体管阵列232包括多条水平排列的扫描线233 、多条与该扫 描线233垂直绝缘相交设置的数据线234、多个位于该扫描线 233与该数据线234相交处的薄膜晶体管235以及多个像素电极 236。该多个扫描线233与该多个数据线234界定的最小区域定 义一像素区域p。位于每一像素区域p的薄膜晶体管235均与彩 色滤光层基板2 1的黑矩阵216对应设置，其包括 一 栅极240 、 一源极241及一漏极242,该棚-极240连接至该扫描线233，该 源极241连接至该数据线234,该漏极242与该像素电极236电 连接。该薄膜晶体管阵列232进一步包括一钝化层237以及多个 连接孔238。该钝化层237覆盖每一像素区域p的薄膜晶体管 235与该第二基底231,其用来保护该薄膜晶体管235并使该薄 膜晶体管基板23表面平整化。该连接孔238贯穿该钝化层237 并暴露出该漏极242，该像素电极23 6利用该连4矣孔23 8与该漏 极242相连。该柱状间隙物25是采用高分子材料制得的具有 一 预定高度 h的透明柱体，其对应该薄膜晶体管235设置在该公共电极层 214表面，并与该薄膜晶体管基板23的表面相4氐触，从而起到 支撑该彩色滤光层基板21与该薄膜晶体管基板23的作用，使 两基板21 、 23间形成 一 用来收容液晶层22的空间。在组装过程中，先将该柱状间隙物25固定设置在该彩色滤 光层基板21的黑矩阵216的预定部分上，同时在该薄膜晶体管基板23表面分散地洒入液晶材料，然后将两基板21、 23彼此 粘接，并使该薄膜晶体管基板23与该柱状间隙物25相抵触， 从而构成该液晶显示面板20 。由于该液晶显示面板20的柱状间 隙物25具有一预定高度h，且设置在该彩色滤光层基板21与该 薄膜晶体管基板23的预定部分上，故该液晶显示面板20的间 距精确度较高且能够有效减少漏光，增加显示对比度。然而，由于柱状间隙物25的支撑力有限，当将两基板2 1 、 23彼此粘接时，液晶显示面板20会因重力作用而产生诸多问题。 例如当液晶显示面板20处在较高温度时，由于液晶材料的热 膨胀系数较大，液晶显示面板20会因液晶材料膨胀而产生凸出 部分。当液晶显示面板20沿竖直方向》文置时，其液晶材料向液 晶显示面板20的底部拐角处移动，使得液晶材料因重力效应而 汇集在某 一 预定处，从而引起重力分布紊乱，出现显示斑点等 问题。另外，由于在粘接处理过程中所受压力的作用，使得柱状 间隙物25的高度会自h减小为h',因此，当液晶分子受热膨 胀时，该高度差h-h'的大小表征该柱状间隙物25用来补偿支 撑两基板21、 23的支撑能力的大小，即表征补偿重力余量能力 的大小。然而，由于柱状间隙物25被设定在两基板21、 23的 具有相同间隙的部分上，故该液晶显示面板20所具有的补偿重 力余量h-h'被限定在0.1 ju m~0.15 ili m，其补偿重力余量也较 小，则当液晶分子受热膨胀时，发生因支撑力不足而产生显示 斑点的问题。发明内容为了解决现有技术因重力分布不均而导致液晶显示面板产 生显示斑点且重力余量较小的问题，有必要提供 一 种重力分布 均匀且重力余量范围较大的液晶显示面板。另外，为了解决现有技术因重力分布不均而导致液晶显示 面板产生显示斑点且重力余量较小的问题，也有必要提供 一 种 可获得具有重力分布均匀且重力余量范围较大的液晶显示面板的液晶显示面板组装方法。一种液晶曰 旦示面板，其包括 一 第 一 基板以及一 与该第一基板相对i殳置的第二基板。该第二基板包括一彩色滤光层该彩色滤光层包括多个像素单元，且每一像素单元均包括一第一零、矩阵、 一 与该第一黑矩阵间隔设置的第二黑矩阵、 一第一柱状间隙物及 一 第二柱状间隙物。该第 一 柱状间隙物对应该第__ 愛矩阵设置在该彩色滤光层上。该第二柱状间隙物对应该第一 愛矩阵设置在该彩色滤光层上。该第 一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物压缩后分别与该第一基板的同 一 水平面相抵接，用来支撑该两基板，且该第 一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物具有不同的压缩量。一种液晶显示面板，其包括 一 第 一 基板以及一 与该第一基板相对设置的第二基板。该第二基板包括一彩色滤光层该彩色滤光层包括多个像素单元，且每一像素单元均包括一第__^ 愛矩阵、 一 与该第一黑矩阵间隔设置的 一 第二愛矩阵、一第一柱状间隙物及 一 与该第 一 柱状间隙物高度相同的第二柱状间隙 物。该第 一 柱状间隙物对应该第 一 黑矩阵设置在该彩色滤光层 上。该第二柱状间隙物对应该第二黑矩阵设置在该彩色滤光层 上。该第 一 柱状间隙物对应的彩色滤光层厚度小于该第二柱状 间隙物对应的彩色滤光层厚度，且该第 一 柱状间隙物与该第二 柱状间隙物受压后与该第 一基板的同 一水平面相抵接。一种液晶显示面板组装方法，其包括提供一第一基板， 该第 一 基板上形成有 一 薄膜晶体管阵列；提供 一 第二基板，该 第二基板表面形成有 一彩色滤光层，该彩色滤光层包括多个像 素单元，每 一 像素单元均包括间隔设置在该第二基板表面的一 第 一 黑矩阵与 一 第二黑矩阵，且该第 一 黑矩阵对应的彩色滤光层厚度小于该第二黑矩阵对应的彩色滤光层厚度；形成具有相 同高度的多个第 一 柱状间隙物与多个第二柱状间隙物在该彩色 滤光层上，且该多个第 一 柱状间隙物与该第 一 黑矩阵对应设置， 该多个第二柱状间隙物与该第二黑矩阵对应设置；洒布液晶材 料至该形成有两柱状间隙物的第二基板上；贴合该第 一 基板与该形成有第 一 柱状间隙物与第二柱状间隙物的第二基板，并使 该第 一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物受压后均与该第 一 基板 的同 一 水平面相4氐接，乂人而构成 一 液晶显示面板。由于该第 一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物具有不同的压 缩量。当液晶分子受热膨胀时，即使该第二柱状间隙物受液晶 分子膨胀影响而与该第 一基板相脱离时，由于该第 一柱状间隙 物具有较大的压缩量，其也会起到支撑该两基板的作用。因此，该液晶显示面板与该液晶显示面板组装方法可获得较大范围的重力余量。另外，由于该液曰 曰曰显示面板的像素单元中增设该第一柱状间隙物，增加了该液曰 曰曰显示面板的间隙物排布密度，不仅能够有效防止液曰 曰曰显示面板由于外部压力而产生空心状态，从而保i正两基板间的间隙一致性,也可减緩液晶分子流动，避免出现液晶分子堆集情况，使重力分布较均 一 ，从而避免出现显示斑点现象。


图l是一种现有技术液晶显示面板的结构示意图。图2是另 一 种现有技术液晶显示面板的透视图。 图3是图2所示液晶显示面板一像素区域的截面示意图。 图4是本发明液晶显示面板第一实施方式组装前的截面示 意图。图5是图4所示液晶显示面板组装后的截面示意图。 图6是本发明液晶显示面板第二实施方式彩色滤光层基板 的结构示意图。图7是图6所示该液晶显示面板彩色滤光层基板的黑矩阵 的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图4,是本发明液晶显示面板第一实施方式组装前的 截面示意图。该液晶显示面板30包括一彩色滤光层基板32、 一薄膜晶体管基板34、多个第一柱状间隙物35及多个第二柱状间 隙物36。该彩色滤光层基板32与该薄膜晶体管基板34相对设 置，该多个第 一 柱状间隙物35与该多个第二柱状间隙物36位 于该两基板32、 34之间。该薄膜晶体管基板34包括 一 第 一 基底341以及设置在该第 一基底341表面的薄膜晶体管阵列(图未示)。该薄膜晶体管阵列 包括多条水平排列的扫描线(图未示)、多条与该扫描线垂直绝缘 相交的数据线342(图中仅示其一)、多个位于该扫描线与该数据 线342相交处的薄膜晶体管343(图中仅示其一)及多个像素电极 345(图中仅示其一)。该扫描线与该数据线342界定的最小区域定义为 一像素区 域P。每 一 像素区域P均对应设置 一 薄膜晶体管343 、 一覆盖该 薄膜晶体管343的钝化层344及一像素电极345。该薄膜晶体管 343包括一栅极350、 一栅极绝缘层360、 一半导体层361、 一 非晶硅层362、 一源极351及一漏极352。该栅极350设置在该 第 一基底341表面。该栅极绝缘层360覆盖该栅极350与该第 一基底341。该半导体层361设置在该栅极350对应的栅极绝缘 层3 60上。该非晶硅层362覆盖该半导体层361,并在对应该半 导体层361的正上方形成一开口 370,从而暴露出该半导体层 361。该源极351与该漏极352分别形成在该非晶硅层3 62上。 该钝化层344覆盖该源极351 、漏极352、半导体层361及该栅 极绝缘层360 ，并形成 一 平整表面。该像素电极345设置在该钝 化层343表面，并利用 一贯穿该钝化层344的连接孔371与该 漏极352电连接。该彩色滤光层基板32包括一第二基底321以及自上而下依 次设置在该第二基底321邻近该薄膜晶体管基板34 —侧的一彩 色滤光层322与一公共电极层324。该彩色滤光层322包括多个 由一红色子像素R、 一绿色子像素G及一蓝色子像素B构成的 像素单元(未标示)以及间隔设置在各子像素间的第 一 黑矩阵325 与第二黑矩阵326。在 一 像素单元中，该红色子像素R与其相邻 的绿色子像素G分别与设置在两者间的第 一 黑矩阵325部分重叠，从而在该第一黑矩阵325上方未设置子像素处形成一第一 凹陷处328。该第 一 凹陷处328的宽度不小于该第 一 间隙物35 的宽度，其深度为D。而该绿色子像素G与其相邻的蓝色子像 素B分别与设置在其间的第二黑矩阵326相重叠，且该绿色子 像素G及蓝色子像素B的相对末端相互接触，从而形成一岛状 结构。该公共电极层324覆盖各子像素R、 G、 B与该第一凹陷 处328。请一并参阅图5，是该液晶显示面板30组装后的截面示意 图。组装时，先将该第 一 柱状间隙物35与该第二柱状间隙物设 置在如图4所示的该彩色滤光层基板32的预定部分上，即将该 第 一柱状间隙物3 5设置在该彩色滤光层基板32的第 一 凹陷处 328，且与该薄膜晶体管基板34的薄膜晶体管343相对应。将 该第二柱状间隙物36设置在该彩色滤光层基板32的岛状结构 处，且与该薄膜晶体管基板34的数据线342相对应。该两柱状 间隙物35 、 36的高度均为H。然后再洒布液晶材料33至设置有 该两柱状感光间隙物35 、 36的彩色滤光层基板32表面。最后 使该薄膜晶体管基板34与该彩色滤光层基板32相贴合，构成 该液晶显示面板30。同时由于外部压力作用，该两柱状间隙物 35、 36的末端抵触该薄膜晶体管基板34的钝化层344表面，用 以支撑两基板。而该第 一柱状间隙物35的高度被压缩为H'， 该第二柱状间隙物36的高度被压缩为H〃 。由于在組装前，该第 一 柱状间隙物35设置在该第 一 凹陷处 328内，而该第二柱状间隙物36设置在该岛状结构上，即该第 一柱状间隙物对应的彩色滤光层322的厚度小于该第二柱状间 隙物36所对应的彩色滤光层322的厚度，则该第 一 柱状间隙物 35的实际高度为H-D。而在组装后，两柱状间隙物35、 36的高 度分别被压缩为H' 、 H〃 ，可见，该第 一柱状间隙物35具有 H-H'的压缩量，而该第二柱状间隙物36具有D+(H-H')的压 缩量。当液晶材料33受热膨胀时，即使该第二柱状间隙物36 受液晶材料33膨胀影响而与该薄膜晶体管基板34相脱离时，由于该第二柱状间隙物36具有较大的压缩量，其也会起到支撑该两基板32、 34的作用。因此，该液晶显示面板30具有范围 较大的重力余量，从而增强该液晶显示面板30的支撑能力，避 免因液晶材料33受热膨胀而产生显示斑点。另外，由于该液晶示面板30的像素单元中增设该第 一柱状 间隙物35 ，增加了该液晶显示面板30的间隙物排布密度，不仅 能够有效防止液晶显示面板30由于外部压力而产生空心状态， 从而保证两基板32 、 34间的间隙 一 致性，也可减緩液晶材料33 流动，避免出现液晶分子堆集情况，使重力分布较均一 。请一并参阅图6与图7，图6是本发明液晶显示面板第二实 施方式的彩色滤光层基板的结构示意图，图7是图6所示彩色 滤光层基板的黑矩阵的结构示意图。该液晶显示面板与第 一 实 施方式液晶显示面板30的结构类似，其区别在于该彩色滤光 层基板42的第一基底421上也设置有间隔排列的第 一黑矩阵 425与第二黑矩阵426以及分别设置在两黑矩阵425 、 426间隙 处的红色子像素R'、绿色子像素G'及蓝色子像素B'。该第 二黑矩阵426周围间隙处的绿色子像素G'与蓝色子像素B'部 分覆盖该第二黑矩阵426,从而在未覆盖该两子像素G' 、 B' 的部分形成一 第二凹陷处428。而该第 一 黑矩阵425的中央部分 具有一凹槽429,且该凹槽429的深度D'小于该第一黑矩阵425 的深度。该第 一 黑矩阵425周围间隙处的红色子像素R'与绿色 子像素G'也部分覆盖该第 一黑矩阵425。组装时，先将该第 一 柱状间隙物45设置在该凹槽429内， 该第二柱状间隙物46则设置在该第二凹陷处428内，且两柱状 间隙物45 、 46具有相同的高度Hi 。然后再洒布液晶材料至该彩 色滤光层基板42表面，再贴合该彩色滤光层基板42与该薄膜 晶体管基板(图未示)，并使该第一柱状间隙物45与该第二柱状 间隙物46与该薄膜晶体管基板的同 一水平面相抵接，用以支撑 该两基板，构成该液晶显示面板。其中，该第 一 柱状间隙物45 的高度被压缩至H"，则该第一柱状间隙物45与该第二柱状间 隙物46分别具有(H匸H")及(D'十H广H!')的压缩量。另外，该液晶显示面板30、 40的第一柱状间隙物35、 45与该第二柱状间隙物36 、 46对应的彩色滤光层结构也可互换设 置。再者，该液晶显示面板30、 40的第一柱状间隙物35、 45 与该第二柱状间隙物36、 46的高度也可不等且两者分别对应的 彩色滤光层结构也可相同或不同，只要在液晶显示面板30、 40 两基板贴合前，该第一柱状间隙物35、 45的高度与其对应的彩 色滤光层的厚度之和小于该第二柱状间隙物36、 46的高度与其 对应的彩色滤光层的厚度之和。
权利要求
1.一种液晶显示面板，其包括一第一基板以及一与该第一基板相对设置的第二基板，该第二基板包括设置在该第二基板表面的彩色滤光层，该彩色滤光层包括多个像素单元，且每一像素单元包括设置在第二基板表面的第一黑矩阵、一与该第一黑矩阵间隔设置的第二黑矩阵以及一第一柱状间隙物，该第一柱状间隙物设置在该第一黑矩阵对应处的彩色滤光层上，其特征在于每一像素单元进一步包括一第二柱状间隙物，该第二柱状间隙物设置在该第二黑矩阵对应处的彩色滤光层上，且该第一柱状间隙物与该第二柱状间隙物压缩后分别与该第一基板的同一水平面相抵接，用以支撑该两基板，该第一柱状间隙物与该第二柱状间隙物具有不同的压缩量。
2. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该第一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物压缩前的高度不同，且该第 一柱 状间隙物对应的彩色滤光层厚度与该第二柱状间隙物对应的彩色 滤光层厚度相同。
3. 如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于该第一 柱状间隙物与该第二柱状间隙物压缩前的高度不同，且该第 一柱 状间隙物对应的彩色滤光层厚度与该第二柱状间隙物对应的彩色 滤光层厚度也不同。
4. 一种液晶显示面板，其包括一第一基板， 一与该第一基板 相对设置的第二基板，该第二基板包括一设置在该第二基板表面 的彩色滤光层，该彩色滤光层包括多个像素单元，每一像素单元 均包括一设置在该第二基板表面的第 一 黑矩阵、 一 与该第 一 黑矩 阵间隔设置的第二黑矩阵以及一第一柱状间隙物，该第一柱状间 隙物设置在该第一黑矩阵对应的彩色滤光层上，其特征在于该 第二柱状间隙物与该第一柱状间隙物高度相同，并设置在该第二 黑矩阵对应的彩色滤光层上，且该第 一柱状间隙物对应的彩色滤 光层厚度小于该第二柱状间隙物对应的彩色滤光层厚度，且该第 一柱状间隙物与该第二柱状间隙物受压后与该第 一基板的同 一水平面相4氏4姿。
5. 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该彩色 滤光层的每一像素单元进一步包括具有不同颜色的一第一子像 素、 一第二子像素及一第三子像素，且该第一子像素与该第二子 像素利用该第一黑矩阵间隔，该第二子像素与该第三子像素利用 该第二黑矩阵间隔。
6. 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于与该第 一黑矩阵相邻的两子像素部分覆盖该第 一 黑矩阵，从而在该第一 黑矩阵上方未设置子像素处形成一第一凹陷处，该第一柱状间隙 物设置在该第 一 凹陷处，而与该第二黑矩阵相邻的两子像素覆盖 该第二黑矩阵，且该两子像素的相对末端相抵，该第二柱状间隙物设置在该第二黑矩阵对应的子像素上。
7. 如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于该第一 黑矩阵中央部分具有 一 凹槽，且与该第 一 黑矩阵相邻的两子像素 部分覆盖该第一黑矩阵，该第一柱状间隙物设置在该凹槽内，而 与该第二黑矩阵相邻的两子像素覆盖部分第二黑矩阵，从而在该 第二黑矩阵上方未设置子像素处形成 一 第二凹陷处，该第二柱状 间隙物设置在该第二凹陷处。
8. 如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于该凹槽 该凹槽的深度小在该第 一 黑矩阵的厚度。
9. 如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于该第一 基板进一步包括多个薄膜晶体管与一钝化层，每一薄膜晶体管对 应一子像素设置在该第一基板表面，该钝化层覆盖形成有该薄膜 晶体管的第一基板，该第一柱状间隙物与该第二柱状间隙物与该 钝化层表面相抵接。
10. —种液晶显示面板组装方法，其特征在于包括以下组装 步骤提供一第一基板，该第一基板上形成有一薄膜晶体管阵列； 提供一第二基板，该第二基板表面形成有一彩色滤光层，该彩色滤光层包括多个像素单元，每一像素单元均包括间隔设置在该第 二基板表面的 一 第 一 黑矩阵与 一 第二黑矩阵，且该第 一 黑矩阵对 应的彩色滤光层厚度小于该第二黑矩阵对应的彩色滤光层厚度；形成具有相同高度的多个第一柱状间隙物与多个第二柱状间隙物 在该彩色滤光层上，且该多个第 一柱状间隙物与该第 一黑矩阵对应设置，该多个第二柱状间隙物与该第二黑矩阵对应设置；洒布 液晶材料至形成有该两柱状间隙物的第二基板上；贴合该第一基 板与该形成有第一柱状间隙物与第二柱状间隙物的第二基板，并 使该第 一柱状间隙物与该第二柱状间隙物受压后均与该第 一基板 的同一水平面相抵接，从而构成一液晶显示面板。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示面板与液晶显示面板组装方法。该液晶显示面板包括一第一基板与一具有彩色滤光层的第二基板。该彩色滤光层包括多个像素单元，每一像素单元包括一第一黑矩阵、一与该第一黑矩阵间隔设置的一第二黑矩阵、一第一柱状间隙物以及一第二柱状间隙物。该第一柱状间隙物对应该第一黑矩阵设置在该彩色滤光层上。该第二柱状间隙物对应该第二黑矩阵设置在该彩色滤光层上。两柱状间隙物压缩后分别与该第一基板的同一水平面相抵接，用以支撑两基板，且该第一柱状间隙物与该第二柱状间隙物具有不同的压缩量。该液晶显示面板与液晶显示面板组装方法可有效避免因重力分布不均引起的显示斑点问题，且可获得较大范围的重力余量。
文档编号G02F1/1339GK101334561SQ20071007625
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者吴佳怡, 萧坤星, 陈锡坚 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司