曲面显示面板及显示模组的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种曲面显示面板及显示模组。

背景技术：

随着显示技术的迅速发展，用户对于显示产品的要求逐步提高，曲面显示装置以其优美的外观，逼真的画面感以及舒适的人眼体验受到越来越广泛的关注。但是目前采用的曲面显示装置中，由于显示面板中心和周边受力不同，导致显示面板厚度变化较大，因此周边容易产生黄色亮度不均(mura)，严重时还会影响显示画质，造成曲面显示装置无法正常显示。

具体而言，对于现有平面的显示面板，整个显示面板的厚度一致，显示面板内间隔子(photo spacer)高度一致，可以支撑整个显示面板。但是，对于曲面显示面板，由于显示面板的弯曲，会导致玻璃基板受力不同，玻璃基板中心受力最大，边缘较小。

具体受力参见图1，曲面显示面板100当与背光模组贴合时，背光模组所在平面与虚线CD所在水平平面平行，如CD所示的水平平面与曲面显示面板100的上玻璃基板相交于点A和点B。在实际贴合中，A点与C点非常接近，B点与D点非常接近(换言之，α大约等于L)。对线段AB内曲面显示面板100的上玻璃基板所受到的压力进行分析。对于线段AB内任意点F处的应力根据如下公式计算：

σ(x)＝3ρg[2α(1+2λ)x-x²-4λ2α2]/t (0≤x≤α)，

其中，λ＝(L-α)/2α，2α为线段AB的长度，2L为线段CD的长度，g为重力加速度；ρ为上玻璃基板密度；t为上玻璃基板的厚度。

将λ代入上述公式得：σ(x)＝3ρg(2Lx-x²-4λ2α2)/t，

该公式在直角坐标内可被描述为抛物线，根据抛物线原理，当x＝-2L/(2*(-1))＝L(相当于x＝α)时具有最大值，即曲面显示面板100的上玻璃基板中心受到的应力最大。

根据上述受力分析，曲面显示面板100的上玻璃基板中心受到的应力最大，由此，曲面显示面板100中心部分液晶受到挤压，同时由于曲面显示面板100内液晶受到重力作用，液晶向曲面显示面板100两侧堆积，造成曲面显示面板100周边厚度变大。如图2所示，曲面显示面板100周边厚度d’大于中心厚度d。

进一步参考图3，曲面显示面板100的中心与周边厚度不一致，而曲面显示面板100内间隔子110高度均一致。由此，造成周边间隔子110无法支撑曲面显示面板100，在大气压力或其他压力作用下，曲面显示面板100内液晶进一步向两侧堆积，导致两侧间隔子高度与盒厚变化不匹配，造成曲面显示面板100周边发黄的显示不良、显示不均的现象。

技术实现要素：

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种曲面显示面板及显示模组，其提高显示模组的显示效果。

本发明提供一种曲面显示面板，包括：阵列基板；彩膜基板，与所述阵列基板相对，所述阵列基板和所述彩膜基板之间包括第一区域和第二区域：在所述第一区域内，所述阵列基板和所述彩膜基板之间的距离H小于等于阈值；在所述第二区域内，所述阵列基板和所述彩膜基板之间的距离H大于所述阈值；液晶分子，位于所述阵列基板及所述彩膜基板之间；以及多个间隔子，位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间，包括：多个第一间隔子，位于所述第一区域内，多个第一间隔子具有相同的第一高度h1；多个第二间隔子，位于所述第二区域内，所述第二间隔子的第二高度h2随所述阵列基板与所述彩膜基板之间的距离H的增加而增加，每个所述第二间隔子的第二高度h2大于所述第一间隔子的第一高度h1。

根据本发明的另一个方面，还提供一种显示模组，包括：背光模组；以及如上所述的曲面显示面板，弯曲得位于所述背光模组上。

与现有技术相比，本发明通过阵列基板和彩膜基板之间的距离，将阵列基板和彩膜基板之间划分为两个区域，在阵列基板和彩膜基板之间的距离较大的第二区域内设置第二间隔子，第二间隔子的高度随阵列基板和彩膜基板之间的距离增加而增加，缓解由于曲面显示面板周边间隔子高度不够导致液晶堆积，进而产生黄色显示不均的问题。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1至图3示出了先有技术的曲面显示面板的截面图。

图4示出根据本发明实施例的曲面显示面板的截面图。

图5示出根据本发明实施例的间隔子支撑曲面显示面板的原理图。

图6示出根据本发明第一实施例曲面显示面板的截面图。

图7示出根据本发明第二实施例曲面显示面板的俯视图。

图8示出根据本发明第三实施例曲面显示面板的俯视图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。

本发明的附图仅用于示意相对位置关系，附图中元件的大小并不代表实际大小的比例关系。

为了解决现有技术中曲面显示面板周边间隔子高度不够进而影响显示效果的问题，本发明提供一种曲面显示面板，该曲面显示面板包括：阵列基板、彩膜基板、液晶分子以及多个间隔子。彩膜基板与阵列基板相对。液晶分子位于阵列基板及所述彩膜基板之间。在阵列基板和彩膜基板之间包括第一区域和第二区域。在第一区域内，阵列基板和彩膜基板之间的距离H小于等于阈值。在第二区域内，阵列基板和彩膜基板之间的距离H大于所述阈值。位于阵列基板和彩膜基板之间多个间隔子包括多个第一间隔子及多个第二间隔子。多个第一间隔子位于第一区域内，并具有相同的第一高度h1。多个第二间隔子位于第二区域内，且第二间隔子的第二高度h2随阵列基板与彩膜基板之间的距离H的增加而增加，每个第二间隔子的第二高度h2大于第一间隔子的第一高度h1。

下面分别结合图4至图8描述本发明提供的曲面显示面板的多个实施例。

首先参见图4，图4示出根据本发明实施例的曲面显示面板200的截面图。

曲面显示面板200包括阵列基板220、彩膜基板210、液晶分子230以及多个间隔子240。在一些实施例中，阵列基板220上形成有栅极线、数据线、薄膜晶体管及像素电极。其中，多条栅极线及多条数据线正交设置，像素电极位于多条栅极线及多条数据线围成的区域内，薄膜晶体管用于控制由数据线传送到像素电极的电压，像素电极与公共电极之间形成电场，可以控制液晶分子230的偏转。彩膜基板210与阵列基板220相对。彩膜基板210包括黑矩阵。黑矩阵具有对应多个像素电极的开口，各开口内设置有色阻材料。在一些实施例中，彩膜基板210上还设置有共用电极，共用电极配合像素电极使液晶分子230产生偏转。

液晶分子230位于阵列基板220及彩膜基板210之间，并根据共用电极和像素电极的通电产生偏转。

在阵列基板220和彩膜基板210之间的区域根据阵列基板220和彩膜基板210之间的距离H被划分为第一区域231和第二区域232。在第一区域231内，阵列基板220和彩膜基板210之间的距离H小于等于阈值H’。在第二区域232内，阵列基板220和彩膜基板210之间的距离H大于阈值H’。在一些实施例中，阈值H’可以等于阵列基板220和彩膜基板210之间的最小距离H0。在有一些实施例中，阈值H’可以根据阵列基板220和彩膜基板210之间的距离(与阵列基板220和彩膜基板210之间的最小距离H0相比)的最大差值x来计算。由于阵列基板220和彩膜基板210之间的区域划分与间隔子240的设置相关，因此，阈值H’的取值将结合下面间隔子240的设置具体描述。此外，第一区域231和第二区域232的位置关系与曲面显示面板200的弯曲方式相关，因此，第一区域231和第二区域232的位置关系将分别结合图6及图7进行描述。

多个间隔子240位于阵列基板220和彩膜基板210之间起到支撑的作用。多个间隔子240可以包括多个第一间隔子241和多个第二间隔子242。多个第一间隔子241位于第一区域231内。且多个第一间隔子241具有相同的第一高度h1。第一间隔子241的第一高度h1可以对应支撑阵列基板220和彩膜基板210之间距离为H0的部分。进一步地，阵列基板220和彩膜基板210之间的最小距离H0与曲面显示面板200弯曲前中阵列基板和彩膜基板之间距离近似或相等。第一间隔子241的第一高度h1也与现有技术中的阵列基板和彩膜基板之间的距离为H0的平面显示面板(也就是阵列基板和彩膜基板之间的距离几乎处处相等)中所使用的间隔子的高度近似或相等。

多个第二间隔子242位于第二区域232内。每个第二间隔子242的第二高度h2大于第一间隔子241的第一高度h1。且第二间隔子242的第二高度h2随阵列基板220与彩膜基板210之间的距离H的增加而增加。换言之，第二间隔子242的第二高度h2可以不同。

第二间隔子242的第二高度h2可以根据如下公式计算：

h2＝h1*H/H0，

其中，H>H’，H为该第二间隔子242所在位置处阵列基板220与彩膜基板210之间的距离，H0为阵列基板220与彩膜基板210之间的最小距离，H’为划分第一区域231和第二区域232的阈值。通过第二间隔子242的第二高度h2的设置，使得第二间隔子242可以在第二区域232对阵列基板220与彩膜基板210起到支撑的作用，缓解由于间隔子高度不够对阵列基板220与彩膜基板210起到支撑作用，进而使得曲面显示面板200的外力作用下，液晶堆积在第二区域232而产生的第二区域232处黄色显示不均的问题。

由此可见，多个间隔子240形成在彩膜基板210的下表面。多个间隔子240中部分间隔子具有不同的高度，对于具有不同高度的间隔子240的制程，可以采用半色调(halftone)曝光技术。具体而言，通过半掩模对光刻胶进行光刻以形成具有不同高度的间隔子240。具有不同高度的间隔子240也可以按其他方式进行支撑，本领域技术人员还可以实现更多的制作方式，在此不予赘述。

在本实施例中，对于设置第二间隔子242的第二区域232，可以按如下公式设置阈值H’：

H’＝[H0+x/a]，

其中，H0为阵列基板220与彩膜基板210之间的最小距离，x为阵列基板220与彩膜基板210之间的距离与H0相比的最大差值，其中，1≤a≤4。具体参见图4，曲面显示面板200的两侧阵列基板220与彩膜基板210之间的距离最大，因此，最大差值x可以根据曲面显示面板200的两侧阵列基板220与彩膜基板210之间的距离与阵列基板220与彩膜基板210之间的最小距离H0的差来进行计算。

a的取值可以根据间隔子240的制程、曲面显示面板200的大小、曲面显示面板200的曲率、间隔子240的支撑效果来设置。例如，作为一个优选例，a取2，则阈值H’＝[H0+x/2]。当a取2时，即可以兼顾间隔子240的制程工艺及间隔子240的支撑效果。

在一个变化例中，a取1，则阈值H’＝[H0+x]，在这样的变化例中，仅在曲面显示面板200的两侧设置第二间隔子242。这样，曲面显示面板200中由于多数间隔子240为第一间隔子241并具有相同的第一高度h1，间隔子240的制程工艺较容易控制，且间隔子240的制程步骤较为方便。

在一个变化例中，a取4，则阈值H’＝[H0+x/4]，在这样的变化例中，设置第二间隔子242的数量比设置第一间隔子241的数量大得多。这样，曲面显示面板200中由于多数间隔子240为第二间隔子242，且第二间隔子242的第二高度h2随阵列基板220与彩膜基板210之间的距离H的增大而增大，相比a取1的变化例，间隔子240的支撑效果更好。

在又一些变化例中，若曲面显示面板200面积较小，则可以设置阈值H’，使得第二区域232的面积相对较大；若曲面显示面板200面积较大，则可以设置阈值H’，使得第二区域232的面积相对较小。这样，可以使得设置第二间隔子242的第二区域232保持在较优的制程效率及工艺难度。

在另一些变化例中，若曲面显示面板200曲率较大，则可以设置阈值H’，使得第二区域232的面积相对较大；若曲面显示面板200曲率较小，则可以设置阈值H’，使得第二区域232的面积相对较小。这样，可以使得第二间隔子242的设置保持在较优的支撑效果。

下面参见图5，图5示出根据本发明实施例的间隔子支撑曲面显示面板的原理图。为了清楚地说明间隔子的支撑作用，因此，仅示出部分曲面显示面板200，并且这部分曲面显示面板200按平面示出。在图5中，示出了用于支撑阵列基板和彩膜基板的主间隔子240及次间隔子250。主间隔子240为弹性间隔子，主间隔子240的高度随曲面显示面板200所受压力而变化。当曲面显示面板200内盒厚(阵列基板与彩膜基板之间的距离)增大(如虚线a所示)时，主间隔子240的高度随之增大，主间隔子240的最大延伸高度如Ha所示。当曲面显示面板200内盒厚减小(如虚线c所示)时，主间隔子240的高度随之减小，主间隔子240的最大压缩高度如Hc所示。当曲面显示面板200内盒厚稳定(如直线b所示)时，主间隔子240的高度稳定在Hb。当外力按压曲面显示面板200时，次间隔子250起到支撑盒厚的作用，次间隔子250优选地，与主间隔子240最大压缩高度Hc相等。

当曲面显示面板200内盒厚低于主间隔子240的最大压缩高度如Hc(曲面显示面板200上表面低于虚线c)时，出现真空气泡。当曲面显示面板200内盒厚高于主间隔子240的最大延伸高度Ha(曲面显示面板200上表面高于虚线a)，液晶分子堆积，曲面显示面板200的厚度变得不稳定进而出现黄色显示不均。

由图5可知，本发明中所述的第一间隔子和第二间隔子都为主间隔子240并具有弹性。在一些实施例中，可以省略次间隔子250。

继续参考图6，图6示出根据本发明第一实施例曲面显示面板500的截面图。图6示出的显示面板500的结构与图4示出的曲面显示面板200的结构类似，与图4所示的曲面显示面板200不同的是，在图6中，划分第一区域531和第二区域532的阈值H’可以等于阵列基板520和彩膜基板510之间的最小距离H0。换言之，仅在阵列基板520和彩膜基板510之间的最小距离H0的位置设置第一间隔子541。除了阵列基板520和彩膜基板510之间的最小距离H0的位置，曲面显示面板500的其余部分皆为第二区域532。在这样的实施例中，可以认为，所有间隔子240的高度h随阵列基板520和彩膜基板510之间的距离H的增加而增加。并且，所有间隔子240的高度h可以根据如下公式计算：h＝h1*H/H0。在这样的实施例中，间隔子240可以达到最好的支撑效果。

下面分别结合图7和图8说明对于不同弯曲方式的曲面显示面板，第一区域和第二区域不同的位置关系。

首先参见图7，图7示出根据本发明第二实施例曲面显示面板300的俯视图。在图7中，阵列基板与彩膜基板之间的高度H＝H0的区域为曲面显示面板300的弯曲中心360。弯曲中心360为沿Y方向(第一方向)延伸的条形区域。在Y方向上，阵列基板与彩膜基板之间的距离H处处相等。在X方向(第二方向)上，离曲面显示面板300的弯曲中心360越远，阵列基板与彩膜基板之间的距离H越大。

在图7所示的实施例中，曲面显示面板300以条形区域360为弯曲中心，向两侧弯曲，阵列基板与彩膜基板之间的距离H在弯曲中心360处最小为H0。阵列基板与彩膜基板之间的距离H在曲面显示面板300两侧361处最大，阵列基板与彩膜基板之间的最大距离H＝H1。曲面显示面板300两侧361为X方向上曲面显示面板的边缘。用于设置阈值H’的最大差值x＝(H1-H0)。

在图7所示的实施例中，当划分第一区域331和第二区域332的阈值H’按H’＝[H0+x/4]设置时，第二区域332位于第一区域331两侧。图7示出矩形显示面板300，对应地，第一区域331及第二区域332都为矩形。第一区域331关于弯曲中心360对称。位于第一区域331两侧的第二区域332关于弯曲中心360对称。

接下来，参见图8，图8示出根据本发明第三实施例曲面显示面板400的俯视图。在图8中，阵列基板与彩膜基板之间的高度H＝H0的区域为曲面显示面板400的弯曲中心460。弯曲中心460为圆形(或椭圆形)区域。离曲面显示面板400的弯曲中心460越远，阵列基板与彩膜基板之间的距离H越大。

在图8所示的实施例中，曲面显示面板400以圆形(或椭圆形)区域460为弯曲中心，向周围弯曲，阵列基板与彩膜基板之间的距离H在弯曲中心460处最小为H0。阵列基板与彩膜基板之间的距离H在曲面显示面板400边缘461处最大，阵列基板与彩膜基板之间的最大距离H＝H1。具体而言，一些实施例中，曲面显示面板400各边缘461处阵列基板与彩膜基板之间的距离H相同，都为H1。在一些变化例中，曲面显示面板400各边缘461处阵列基板与彩膜基板之间的距离H不同，曲面显示面板400各边缘461中，阵列基板与彩膜基板之间的距离H最大的为H1。相应地，用于设置阈值H’的最大差值x＝(H1-H0)。

在图8所示的实施例中，当划分第一区域431和第二区域432的阈值H’按H’＝[H0+x/4]设置时，第二区域432围绕第一区域431。图7示出矩形显示面板400，第一区域431为圆形或椭圆形，第二区域332与第一区域431共同形成矩形显示面板400。弯曲中心460位于第一区域431的中心。第一区域431位于第二区域432的中心。

上述图7及图8仅示意性地说明曲面显示面板不同的弯曲方式所产生的不同的第一区域和第二区域的形状及位置关系。本领域技术人员还可以实现更多的变化例中，例如不同的曲面显示面板的形状、不同的曲面显示面板的弯曲方式，在这些不同的情况下，本领域技术人员可以根据本文描述实现不同的第一区域和第二区域的形状及位置关系，这些变化方式都在本发明的保护范围内，在此不予赘述。

根据本发明的又一方面，还提供一种包括上述图4至图8任一实施例的曲面显示面板的显示模组。在显示模组中，还包括背光模组。曲面显示面板弯曲得位于背光模组上。背光模组用于向曲面显示面板提供背光源。

与现有技术相比，本发明通过阵列基板和彩膜基板之间的距离，将阵列基板和彩膜基板之间划分为两个区域，在阵列基板和彩膜基板之间的距离较大的第二区域内设置第二间隔子，第二间隔子的高度随阵列基板和彩膜基板之间的距离增加而增加，缓解由于曲面显示面板周边间隔子高度不够导致液晶堆积，进而产生黄色显示不均的问题。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。