专利名称：一种隔垫物、液晶显示面板以及显示装置的制作方法
技术领域：
一种隔垫物、液晶显示面板以及显示装置技术领域[0001]本实用新型属于显示器制造技术领域，具体涉及一种隔垫物、采用所述隔垫物的液晶显示面板，以及采用所述液晶显示面板的显示装置。
背景技术：
[0002]随着显示器制造技术的发展，液晶显示器(IXD)技术发展迅速，已经逐渐取代了传统的显像管显示器而成为未来平板显示器的主流。液晶显示器由于具有重量轻、体积小、 无辐射、节能效果好、分辨率高等优势而广泛应用于电视机、电脑、手机等领域。[0003]在液晶显示器的显示面板的制造过程中，盒厚的设计与控制是液晶显示器的关键技术之一，其直接影响液晶显示器的品质。在现有技术中，普遍采用隔垫物(spacer)来维持均勻一致的盒厚，以确保显示画面的质量，通常大尺寸的显示面板(如电视用)所使用的隔垫物一般采用柱状隔垫物(Post Spacer，简称PS)。由于隔垫物本身具有一定的弹性和硬度，且通常分布在黑矩阵上，因而不会影响液晶显示面板的有效显示面积。[0004]图1为现有技术中液晶显示面板的结构示意图。如图1所示，现有的液晶显示面板通常包括彩膜基板1、阵列基板2、以及设置于彩膜基板1上的若干个柱状隔垫物3。所述彩膜基板1上设有若干个黑矩阵6、所述柱状隔垫物3的底端固定在所述黑矩阵6上，当彩膜基板1与阵列基板2对盒后，柱状隔垫物3的顶端顶在阵列基板2上，以保持均勻的盒厚。[0005]在现有技术中，液晶显示面板在受到外力的作用时，受力部分的隔垫物会发生形变或位置的偏移，而隔垫物的变形或位置的偏移会导致盒厚的不均勻，造成液晶显示面板上出现黑色不均勻的现象(即DNU，Darkness Non-Uniformity，暗度不均勻)，从而严重影响液晶显示器的品质。一旦液晶显示面板承受的外力过大，超过了隔垫物的承受能力，就会对液晶显示面板造成不可恢复的破坏。[0006]为了解决隔垫物易发生形变或位置偏移的问题，现有技术试图通过采用下面一些措施来解决上述问题。[0007]在申请号为200610109866. 1，名称为“薄膜晶体管液晶显示器像素结构及其制造方法”的中国专利申请所公开的技术方案中，提出在像素结构上对应柱状隔垫物支撑点的位置形成与柱状隔垫物形状和大小相适配的孔洞，在成盒工艺中将柱状隔垫物插入所述孔洞中，通过所述孔洞将柱状隔垫物卡住，从而使所述柱状隔垫物无法移动。[0008]在申请号为200710122508. 9，名称为“液晶显示装置及制造方法”的中国专利申请所公开的技术方案中，提出在阵列基板上设置凹孔，柱状隔垫物的一端设置在彩膜基板上， 另一端位于所述凹孔内，以防止柱状隔垫物在一定范围内移动。[0009]在申请号为200910092365. 0，名称为“液晶面板母板及其制作方法”的中国专利申请所公开的技术方案中，提出在彩膜基板和阵列基板之间设置主隔垫物和辅助隔垫物，所述辅助隔垫物底部的面积和/或分布密度大于所述主隔垫物底部的面积和/或分布密度， 该结构增大了辅助隔垫物与冗余区域的基板之间的接触面积，可提高面板的抗压能力。3[0010]在申请号为200610109866. 1和200710122508. 9的专利申请文件中，保持盒厚均勻性的方法都是固定柱状隔垫物，使其无法移动，还有一些专利申请文件提出其他形状的隔垫物的设计，并利用所述隔垫物本身的形状而使其得到固定。[0011]上述专利申请文件的相同之处都是固定隔垫物以保持盒厚的均勻性，虽然所述隔垫物因被固定而无法移动，但承受外力的仍是隔垫物本身，尤其在受到与液晶显示面板的板面方向垂直的压力作用时隔垫物还是会发生形变甚至被破坏，因此上述方法只能在一定程度上保证隔垫物不发生移动，并不能改善其抗压能力。而在申请号为200910092365.0 的专利申请文件中，保持盒厚均勻性的方法是增加若干个底部面积和/或分布密度更大的辅助隔垫物，此种结构虽然可以提高液晶显示面板的抗压能力，但无法保证隔垫物位置的固定，并且增加了底部面积和/或分布密度更大的辅助隔垫物还会导致液晶量的填充裕度降低，使得液晶盒(液晶显示面板中每个像素单元组成一个液晶盒)对液晶量的变化更加敏感，如液晶量较少时液晶盒会因液晶量不足会出现气泡，液晶量较多时液晶盒会因液晶量过多会出现重力不良。而液晶填充裕度是指为了避免液晶盒出现上述不良，液晶盒内的液晶量的允许范围。所述允许范围越小，液晶显示面板对其生产设备的精度要求就越高，对外界波动的反应也越大，越不利于其大规模的生产与使用。实用新型内容[0012]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种既具有良好抗压能力也不会发生位置偏移的隔垫物，采用所述隔垫物的液晶显示面板，以及采用所述液晶显示面板的显示装置。[0013]解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该隔垫物包括柱状体，所述柱状体上开有孔洞或所述柱状体内设有一段封闭空间，所述孔洞或封闭空间沿所述柱状体的高度方向延伸，所述孔洞或封闭空间内设有支撑件，所述支撑件采用刚性材料制成。[0014]优选的是，所述支撑件的截面形状与所述孔洞或封闭空间的截面形状相适配；所述支撑件的高度等于或者小于所述孔洞或封闭空间的高度，或者所述支撑件的高度大于所述孔洞的高度。[0015]进一步优选，所述孔洞或封闭空间的形状为圆台形、圆柱形或者方柱形，所述支撑件采用与所述孔洞或封闭空间相配合的圆台形、圆柱形或者方柱形。[0016]进一步优选，所述柱状体的高度范围为1-10微米，所述孔洞的高度范围为1-10微米，所述封闭空间的高度范围为2-9微米。[0017]更进一步优选，所述柱状体采用光致抗蚀剂制成，所述支撑件采用金属材料制成。[0018]一种液晶显示面板，包括阵列基板、彩膜基板、以及设置在阵列基板与彩膜基板之间的隔垫物，其中，所述隔垫物采用上述的隔垫物。[0019]优选的是，彩膜基板中包括有黑矩阵，所述隔垫物中的柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，其顶端与阵列基板接触或接近；或者所述隔垫物中的柱状体的底端固定在所述阵列基板上，所述柱状体底端的固定位置与所述黑矩阵的位置对应，柱状体的顶端与黑矩阵接触或接近。[0020]进一步优选，为了使隔垫物不会发生位置偏移，所述隔垫物中，柱状体内设有封闭空间，支撑件设于所述封闭空间内，柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，所述阵列基板上开有凹槽，所述凹槽的位置与柱状体的位置对应，柱状体的顶端伸入并顶在所述凹槽内；[0021]或者，所述隔垫物中，柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，柱状体的顶端开有孔洞，支撑件的底端固定在阵列基板上与所述孔洞对应的位置，支撑件全部或部分伸入柱状体的孔洞中；[0022]或者，柱状体的底端固定在所述阵列基板上，柱状体的顶端开有孔洞，支撑件的底端固定在所述黑矩阵上与所述孔洞对应的位置，支撑件全部或部分伸入柱状体的孔洞中。[0023]一种显示装置，包括显示面板，其中，所述显示面板采用上述的液晶显示面板。[0024]本实用新型隔垫物与现有技术相比，具有如下优点[0025]①.在彩膜基板与阵列基板之间增加了若干组内部设有支撑件的隔垫物，此种结构的隔垫物在受到与液晶显示面板的板面方向垂直的压力作用时具备良好的抗压能力，在受到非垂直外力作用时又可保证所述隔垫物不发生位置移动，因而上述结构的隔垫物消除了现有技术中，液晶显示面板由于隔垫物发生形变或者位置移动而导致的盒厚不均等缺陷，提高了液晶显示面板的产品品质；[0026]②.由于所述隔垫物包括柱状体和支撑件，且所述支撑件位于柱状体上开设的孔洞或者封闭空间中，此种结构的隔垫物与现有技术中的隔垫物相比并未增加隔垫物的体积，因而不会影响液晶显示面板的液晶量的填充裕度；同时所述隔垫物位于彩膜基板的黑矩阵上，因而所述隔垫物也不会影响液晶显示面板的开口率。
[0027]图1为现有技术中液晶显示面板的结构示意图；[0028]图2为本实用新型实施例1中液晶显示面板的结构示意图；[0029]图3为本实用新型实施例1中液晶显示面板受到垂直方向的外力时的结构示意图；[0030]图4为本实用新型实施例2中液晶显示面板的结构示意图；[0031]图5为本实用新型实施例3中液晶显示面板的结构示意图；[0032]图中1-彩膜基板；2-阵列基板；3-柱状隔垫物；4-柱状体；5-支撑件；6_黑矩阵。
具体实施方式
[0033]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型隔垫物、采用所述隔垫物的液晶显示面板、以及采用所述液晶显示面板的显示装置作进一步详细描述。[0034]一种隔垫物，包括柱状体4，所述柱状体上开有孔洞或所述柱状体内设有一段封闭空间，所述孔洞或封闭空间沿所述柱状体的高度方向延伸，所述孔洞或封闭空间内设有支撑件5，所述支撑件5采用刚性材料制成。[0035]实施例1 [0036]如图2所示，本实施例中，所述液晶显示面板包括阵列基板2、彩膜基板1、以及设置在阵列基板2与彩膜基板1之间的隔垫物。所述隔垫物包括柱状体4，所述柱状体上开有孔洞，所述孔洞沿柱状体4的高度方向延伸，所述孔洞内设有支撑件5，支撑件5采用刚性材料制成。支撑件5的截面形状与所述孔洞的截面形状相适配，支撑件5的高度等于或者小于所述孔洞的高度。所述柱状体上的孔洞的形状为圆台形、圆柱形或者方柱形，所述支撑件 5采用与所述孔洞相配合的圆台形、圆柱形或者方柱形。[0037]彩膜基板1中包括有黑矩阵6，所述隔垫物中的柱状体4的底端固定在所述黑矩阵6上，其顶端与阵列基板2接触，柱状体4的顶端开有孔洞，支撑件5的底端固定在阵列基板2上与所述孔洞对应的位置，使得彩膜基板1与阵列基板2对盒时，所述支撑件5可全部伸入柱状体4的孔洞中。[0038]其中，所述柱状体4的高度范围为1-10微米，所述孔洞的高度范围为1-10微米。 所述柱状体4采用具有一定弹性和硬度的材料制成，如可采用光致抗蚀剂并通过光刻工艺形成于彩膜基板1上的黑矩阵6上，所述支撑件5采用金属材料制成。[0039]彩膜基板1与阵列基板2对盒后，支撑件5全部伸入至柱状体4的孔洞中，当所述液晶显示面板未受到外力作用时，由柱状体4来维持彩膜基板1与阵列基板2之间的间隙， 以保持均勻的盒厚。[0040]当所述液晶显示面板受到与其板面方向平行的水平外力作用时，所述柱状体4因支撑件5固定而无法水平移动。[0041]如图3所示，当所述液晶显示面板受到与其板面方向垂直的压力作用时，柱状体4 也受到垂直方向的压力，由于柱状体4是采用弹性材料制成的，其在受到垂直方向的压力作用时会发生弹性形变，当所述压力增大时，所述弹性形变也随之增大，导致柱状体4不断被压缩变形，同时伸入柱状体4的孔洞之中的支撑件5相对向彩膜基板1的方向运动，直至支撑件5伸入至所述孔洞的底部，将所述孔洞的底部内壁顶到黑矩阵6上，由于支撑件5是采用刚性材料制成的，因此当所述液晶显示面板受到与其板面方向垂直的压力作用时，由支撑件5提供强大的支撑力并维持彩膜基板1与阵列基板2之间的间隙，支撑件5在承担所述垂直方向的压力的同时，也保护了柱状体4不受破坏，支撑件5在提供良好的抗压能力的同时，还保持了均勻的盒厚，提高了液晶显示面板的品质，而且由于支撑件5伸入到柱状体 4的孔洞中，其结构与现有技术相比并未增加对盒内空间的占用，因此不会影响液晶的填充裕度。[0042]一种采用上述液晶显示面板的显示装置。[0043]实施例2 [0044]如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于本实施例中隔垫物的柱状体的结构与实施例1中的柱状体的结构不同。[0045]具体表现在，所述柱状体4的孔洞的高度小于支撑件5的高度，使得彩膜基板1与阵列基板2对盒时，支撑件5伸入至所述孔洞中并顶到所述孔洞的底部的内壁上后，支撑件 5只能部分伸入到所述孔洞中。此种结构的液晶显示面板在未受到外力作用时，由柱状体4 与支撑件5共同来维持彩膜基板1与阵列基板2之间的间隙，以保持均勻的盒厚。[0046]本实施例中的其他结构、作用以及材质都与实施例1相同，这里不再赘述。[0047]实施例3 [0048]如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于本实施例中，所述隔垫物中的柱状体4内未开设孔洞，而是设有一段封闭空间，所述封闭空间沿所述柱状体4的高度方向延伸，所述封闭空间内设有支撑件5。[0049]支撑件5的截面形状与所述封闭空间的截面形状相适配，支撑件5的高度等于或者小于所述封闭空间的高度。柱状体4内的封闭空间的形状可以为圆台形、圆柱形或者方柱形，支撑件5采用与所述封闭空间相配合的圆台形、圆柱形或者方柱形。其中，所述封闭空间的高度范围为2-9微米。所述隔垫物中的柱状体4的底端固定在彩膜基板1上的黑矩阵6上，其顶端与阵列基板2接触，阵列基板2上开有凹槽，所述凹槽的位置与柱状体4的位置对应，使得彩膜基板1与阵列基板2对盒时，柱状体4的顶端可伸入并顶在所述凹槽内。[0050]彩膜基板1与阵列基板2对盒后，柱状体4的底端固定在所述黑矩阵上，其顶端顶在阵列基板2上的凹槽中，当所述液晶显示面板未受到外力作用时，由柱状体4来维持彩膜基板1与阵列基板2之间的间隙，以保持均勻的盒厚。[0051]当所述液晶显示面板受到与其板面方向平行的水平外力作用时，柱状体4被卡在阵列基板2上的凹槽内而无法水平移动；当所述液晶显示面板受到与其板面方向垂直的压力作用时，由所述支撑件5提供强大的支撑力并维持彩膜基板1与阵列基板2之间的间隙。[0052]本实施例中的其他结构、作用以及材质都与实施例1相同，这里不再赘述。[0053]实施例4 [0054]本实施例与实施例1的区别在于所述柱状体4的底端固定在阵列基板2上，柱状体底端的固定位置与彩膜基板1上的黑矩阵6的位置对应，柱状体4的顶端开有孔洞，支撑件5的底端固定在黑矩阵6上与所述孔洞对应的位置，支撑件5全部伸入柱状体4的孔洞中。[0055]本实施例中的其他结构、作用以及材质都与实施例1相同，这里不再赘述。[0056]实施例5 [0057]本实施例与实施例2的区别在于所述柱状体4的底端固定在阵列基板2上，所述底端的固定位置与彩膜基板1上的黑矩阵6的位置对应，柱状体4的顶端开有孔洞，支撑件5的底端固定在黑矩阵6上与所述孔洞对应的位置，支撑件5部分伸入柱状体4的孔洞中。[0058]本实施例中的其他结构、作用以及材质都与实施例2相同，这里不再赘述。[0059]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种隔垫物，包括柱状体，其特征在于，所述柱状体上开有孔洞或所述柱状体内设有一段封闭空间，所述孔洞或封闭空间沿所述柱状体的高度方向延伸，所述孔洞或封闭空间内设有支撑件，所述支撑件采用刚性材料制成。
2.根据权利要求1所述的隔垫物，其特征在于，所述支撑件的截面形状与所述孔洞或封闭空间的截面形状相适配，所述支撑件的高度等于或者小于所述孔洞或封闭空间的高度，或者所述支撑件的高度大于所述孔洞的高度。
3.根据权利要求2所述的隔垫物，其特征在于，所述孔洞或封闭空间的形状为圆台形、 圆柱形或者方柱形，所述支撑件采用与所述孔洞或封闭空间相配合的圆台形、圆柱形或者方柱形。
4.根据权利要求2所述的隔垫物，其特征在于，所述柱状体的高度范围为1-10微米，所述孔洞的高度范围为1-10微米，所述封闭空间的高度范围为2-9微米。
5.根据权利要求1-4之一所述的隔垫物，其特征在于，所述柱状体采用光致抗蚀剂制成，所述支撑件采用金属材料制成。
6.一种液晶显示面板，包括阵列基板、彩膜基板、以及设置在阵列基板与彩膜基板之间的隔垫物，其特征在于，所述隔垫物采用权利要求1-5之一所述的隔垫物。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，彩膜基板中包括有黑矩阵，所述隔垫物中的柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，其顶端与阵列基板接触或接近；或者所述隔垫物中的柱状体的底端固定在所述阵列基板上，所述柱状体底端的固定位置与所述黑矩阵的位置对应，柱状体的顶端与黑矩阵接触或接近。
8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述隔垫物中，柱状体内设有封闭空间，支撑件设于所述封闭空间内，柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，所述阵列基板上开有凹槽，所述凹槽的位置与柱状体的位置对应，柱状体的顶端伸入并顶在所述凹槽内。
9.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述隔垫物中，柱状体的底端固定在所述黑矩阵上，柱状体的顶端开有孔洞，支撑件的底端固定在阵列基板上与所述孔洞对应的位置，支撑件全部或部分伸入柱状体的孔洞中；或者柱状体的底端固定在所述阵列基板上，柱状体的顶端开有孔洞，支撑件的底端固定在所述黑矩阵上与所述孔洞对应的位置，支撑件全部或部分伸入柱状体的孔洞中。
10.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于所述显示面板采用权利要求6-9之一所述的液晶显示面板。
专利摘要本实用新型提供一种隔垫物，其包括柱状体，所述柱状体上开有孔洞或所述柱状体内设有一段封闭空间，所述孔洞或封闭空间沿所述柱状体的高度方向延伸，所述孔洞或封闭空间内设有支撑件，所述支撑件采用刚性材料制成。相应地，提供一种采用所述隔垫物的液晶显示面板，以及一种采用所述液晶显示面板的显示装置。本实用新型提供的隔垫物应用在液晶显示面板中既具有良好的抗压能力，又可以防止发生位置偏移。
文档编号G02F1/1339GK202256970SQ20112028725
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者孙宁 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司