一种隔垫物的设计方法及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种隔垫物的设计方法及显示装置，涉及显示【技术领域】，提高显示装置的抗压能力。其中隔垫物的设计方法包括：根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z＝(S1·ρ)/S2，其中S1为单位隔垫物的顶部面积，ρ为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；根据S1、S2及Z＝(S1·ρ)/S2得到ρ，根据所得到的ρ在显示装置中设置隔垫物。
【专利说明】一种隔垫物的设计方法及显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种隔垫物的设计方法及显示装置。
【背景技术】
[0002] 液晶显示器是目前主流的显示器，其主要由偏光片、背光源、彩膜基板、阵列基板、 以及彩膜基板和阵列基板之间的液晶组成，彩膜基板与阵列基板之间充满液晶的间隙称为 盒厚，盒厚的均一性是衡量液晶显示器品质的一个重要技术指标。为保持盒厚的均一性，目 前使用最广泛的方法是在彩膜基板与阵列基板设置柱状隔垫物（PostSpacer)来支撑基 板。
[0003] 一般地，隔垫物是通过曝光形成与彩膜基板上的，隔垫物包括主隔垫物与副隔垫 物两种。在彩膜基板和阵列基板对盒时，主隔垫物顶部顶在阵列基板上，首先起到支撑作 用，产生一定的形变，对维持盒厚的均一性起主要作用，一般情况下，此时副隔垫物顶部并 没有接触到阵列基板，不发生形变。只有当外界对液晶显示器施加一定的压力时或低温情 况下，副隔垫物才会顶到阵列基板上，真正起到支持作用。
[0004] 为保证液晶显不器在承受压力时也具有$父好的显不品质，要求液晶显不器要具备 一定的抗压能力，液晶显示器的抗压能力取决于其隔垫物所能够提供的支撑力，当隔垫物 所提供的支撑力不足以抗衡外界的压力时，隔垫物就会发生偏移或形变，甚至受损，导致显 示不良的产生。在实际对液晶显示器抗压能力的测试中发现，现有的液晶显示器的抗压能 力较差。
【发明内容】
[0005] 为克服上述现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题为：提供一种隔垫物 的设计方法及显示装置，以提高显示装置的抗压能力。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 本发明的第一方面提供了一种隔垫物的设计方法，包括：根据对显示装置抗压能 力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要 的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z=(SI?P)/S2,其中Sl为单位隔垫物的 顶部面积，P为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素的面积；根据Sl、S2及Z= (SI?P)/S2得到P，根据所得到的P在显示装置中设置隔垫物。
[0008] 可选的，所述根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的 单位支撑面积比Z具体包括：根据对显示装置抗压能力的要求分别得到显示装置中主隔垫 物需要达到的单位支撑面积比Z'和副隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z";所述根据 S1、S2及Z=(SI?P)/S2得到P，根据所得到的P在显示装置中设置隔垫物具体包括：根 据Z=(S1*P)/S2得到，Z' =(S1' *P' )/S2,其中SI'为单位主隔垫物的顶部面积， P^为单位像素内主隔垫物的分布密度，Z" = (SI"*P" )/S2,其中SI"为单位副隔垫物的 顶部面积，P〃为单位像素内副隔垫物的分布密度；根据SI'、S2及Z'=(SI' ?P')/ S2得到P'，并且根据S1〃、S2及z〃 = (sr*P〃）/S2得到p〃；根据所得到的P'在显 示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的p"在显示装置中设置副隔垫物。
[0009] 可选的，所述根据所得到的P'在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的 P"在显示装置中设置副隔垫物具体包括：将显示装置的像素划分成多个像素周期，每个所 述像素周期包括多个像素；根据P'得到每个所述像素周期内主隔垫物的设置数量，并且 根据P"得到每个所述像素周期内副隔垫物的设置数量。
[0010] 可选的，每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物 对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所 包括的像素的数量。
[0011] 可选的，所述主隔垫物所对应的像素周围的像素中，至少一个像素内不设置所述 副隔垫物。
[0012] 可选的，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属 层。
[0013] 可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0. 15ym?0. 55ym 以内。
[0014] 可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主 隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体 管之间具有间隙。
[0015] 可选的，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属 层。
[0016] 可选的，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置 的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所 对应的栅线之间具有间隙。
[0017] 本发明的第二方面提供了一种显示装置，所述显示装置内的隔垫物采用以上所述 的隔垫物的设计方法设计。
[0018] 可选的，所述隔垫物包括主隔垫物和副隔垫物。
[0019] 可选的，所述显示装置包括多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素；每个 所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主 隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。
[0020] 可选的，所述主隔垫物周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。
[0021] 可选的，至少一个所述隔垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属 层。
[0022] 可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物所在位置处的段差在0. 15ym?0. 55ym 以内。
[0023] 可选的，所述主隔垫物与所述副隔垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主 隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体 管之间具有间隙。
[0024] 可选的，所述副隔垫物包括副隔垫物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属 层。
[0025] 可选的，所述主隔垫物对应显示装置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置 的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所 对应的栅线之间具有间隙。
[0026] 本发明所提供的隔垫物的设计方法及显示装置中，首先根据对显示装置抗压能力 的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z，然后根据Z= (SI*P)/S2， 在单位隔垫物的顶端面积SI和单位像素的面积S2 -定的前提下，能够得到单位像素内隔 垫物的分布密度P，进而可根据所得到密度P在显示装置中设置适当数量的隔垫物，避免 了隔垫物设置的过少，所提供的支撑力不足以抗衡外界的压力的问题，提高了显示装置的 抗压能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 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它的附图。
[0028] 图1为本发明实施例二所提供的主隔垫物和副隔垫物的设计图；
[0029] 图2为本发明实施例四所提供的第一种形成段差的设计图；
[0030] 图3为本发明实施例四所提供的第一种形成段差的优化设计图；
[0031] 图4为本发明实施例四所提供的第二种形成段差的设计图；
[0032] 附图标记说明主隔垫物；12-副隔垫物；T-像素周期；P-单位像素；BM-黑矩 阵;AA-显示区；1-彩膜基板；2-阵列基板；21-栅极；22-栅极绝缘层；23-有源层；24-源 极；25-漏极；26-钝化层；3-液晶；Ah_段差；TFT-薄膜晶体管；121-副隔垫物主体； 122-金属层；Gate-栅线。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范 围。
[0034] 实施例一
[0035] 本实施例提供了一种隔垫物的设计方法，包括：
[0036] 步骤Sl :根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单 位支撑面积比Z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z =(SI*P)/S2,其中Sl为单位隔垫物的顶部面积，P为单位像素内隔垫物的分布密度，S2 为单位像素的面积；
[0037]步骤S2 :根据S1、S2及Z=(SI?P)/S2得到P，根据所得到的P在显示装置中 设置隔垫物。
[0038] 显示装置的抗压能力与单位支撑面积比Z成正比，Z为支撑单位像素所需要的隔 垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，也就是说在单位像素的面积一定的前提下，支撑 单位像素所用的隔垫物的支撑面积越大，显示装置的抗压能力越高。
[0039] 如下表1所示，发明人经过实验发现，单位支撑面积比Z与单位隔垫物的顶部面积 Sl成正比，与单位像素内隔垫物的分布密度P成正比，与单位像素的面积S2成反比，即Z =(SI?P)/S2,其中Sl?P可以理解为单位像素内隔垫物的总顶部面积（支撑单位像素 所需要的隔垫物的支撑面积）。
[0040] 需要说明的是，下表1中单位主隔垫物的顶部尺寸为在主隔垫物为圆形时其直 径的值，则单位主隔垫物的顶部面积为Jir2= 31X(14/2) 2;此外下表1中的实验数据是 以7inch(英寸）的WXGA(WideExtendedGraphicsArray，宽屏扩展图形阵列，规格为 1280X800像素或1280X768像素）的显示面板为对象所得到的实验数据，所针对的隔垫物 为其主隔垫物，本领域技术人员应当能够得知从下表1中所得出的上述结论是适用于具有 其它尺寸、规格的显示面板的，且适用于其它种类的隔垫物（如：副隔垫物）。
[0041]表1
[0042]
【权利要求】
1. 一种隔垫物的设计方法，其特征在于，包括： 根据对显示装置抗压能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比z，Z为支撑单位像素所需要的隔垫物的支撑面积与单位像素的面积之比，Z= (S1 ?P)/ S2,其中S1为单位隔垫物的顶部面积，P为单位像素内隔垫物的分布密度，S2为单位像素 的面积； 根据S1、S2及Z= (SI* P)/S2得到P，根据所得到的P在显示装置中设置隔垫物。
2. 根据权利要求1所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述根据对显示装置抗压 能力的要求得到显示装置中隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z具体包括：根据对显示装 置抗压能力的要求分别得到显示装置中主隔垫物需要达到的单位支撑面积比Z'和副隔垫 物需要达到的单位支撑面积比Z"; 所述根据Sl、S2及Z = (S1 ?P)/S2得到P，根据所得到的P在显示装置中设置隔 垫物具体包括： 根据Z=(S1*P)/S2得到，Z'=(S1')/S2,其中S1'为单位主隔垫物的顶 部面积，P^为单位像素内主隔垫物的分布密度，z" = (sr* P")/S2,其中S1"为单位副 隔垫物的顶部面积，P"为单位像素内副隔垫物的分布密度； 根据SI'、S2 及Z' = (S1' ?P' )/S2 得到P'，并且根据S1〃、S2 及Z" = (S1 "?P")/S2 得到P"; 根据所得到的P'在显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的P"在显示装置中 设置副隔垫物。
3. 根据权利要求2所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述根据所得到的P'在 显示装置中设置主隔垫物，并且根据所得到的P"在显示装置中设置副隔垫物具体包括： 将显示装置的像素划分成多个像素周期，每个所述像素周期包括多个像素； 根据P'得到每个所述像素周期内主隔垫物的设置数量，并且根据P"得到每个所述 像素周期内副隔垫物的设置数量。
4. 根据权利要求3所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，每个所述像素周期内设置 有一个主隔垫物和多个副隔垫物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫 物的数量之和小于或等于每个所述像素周期所包括的像素的数量。
5. 根据权利要求4所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物所对应的像 素周围的像素中，至少一个像素内不设置所述副隔垫物。
6. 根据权利要求1?5任一项所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，至少一个所述隔 垫物包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。
7. 根据权利要求2?5任一项所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物与 所述副隔垫物所在位置处的段差在〇. 15 ym?0. 55 ym以内。
8. 根据权利要求7所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔 垫物分别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管 上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。
9. 根据权利要求8所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述副隔垫物包括副隔垫 物主体和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。
10. 根据权利要求7所述的隔垫物的设计方法，其特征在于，所述主隔垫物对应显示装 置的薄膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应 的薄膜晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。
11. 一种显示装置，其特征在于，所述显示装置内的隔垫物采用权利要求1?10任一项 所述的隔垫物的设计方法设计。
12. 根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和副隔 垫物。
13. 根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括多个像素周期， 每个所述像素周期包括多个像素；每个所述像素周期内设置有一个主隔垫物和多个副隔垫 物，每个隔垫物对应一个像素，所述主隔垫物和所述副隔垫物的数量之和小于或等于每个 所述像素周期所包括的像素的数量。
14. 根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物周围的像素中，至少 一个像素内不设置所述副隔垫物。
15. 根据权利要求11?14任一项所述的显示装置，其特征在于，至少一个所述隔垫物 包括隔垫物主体和位于所述隔垫物主体顶部的金属层。
16. 根据权利要求12?14任一项所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物与所述 副隔垫物所在位置处的段差在0. 15ym?0. 55ym以内。
17. 根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物与所述副隔垫物分 别对应显示装置的薄膜晶体管，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜晶体管上，所述 副隔垫物的顶部与其所对应的薄膜晶体管之间具有间隙。
18. 根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，所述副隔垫物包括副隔垫物主体 和位于所述副隔垫物主体顶部的金属层。
19. 根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述主隔垫物对应显示装置的薄 膜晶体管，所述副隔垫物对应显示装置的栅线，所述主隔垫物的顶部顶在其所对应的薄膜 晶体管上，所述副隔垫物的顶部与其所对应的栅线之间具有间隙。
【文档编号】G02F1/1339GK104516158SQ201510038977
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2015年1月23日 优先权日:2015年1月23日
【发明者】张一三, 王春, 郭远辉, 王炎, 陈俊生 申请人:合肥京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司