隔垫物、隔垫物的制造方法及液晶显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种隔垫物、隔垫物的制造方法及液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示装置，包括两个基板以及填充在两个基板之间的液晶层。两个基板之间还设置有起支撑作用的隔垫物。隔垫物，英文名称为Photo Spacer，简称PS，PS的设置可以提高液晶显示装置整体厚度的均一性。

PS在支撑基板的同时，还需要阻挡液晶分子的垂流。液晶分子垂流会导致液晶层形成上薄下厚的梯形结构，而液晶层的厚度过薄时会影响液晶分子的正常配向，从而发生液晶配向异常，在暗态下发生周边白Mura，进而降低显示效果。在可切换2D/3D显示Cell中，所使用的液晶分子不添加手性剂，因而，为了保证液晶分子可以正常地配向，液晶层的厚度必须满足一定的数值，通常大于8μm。

增加PS的数量可以有效阻止液晶的垂流，但是当PS的数量足够高时，手指按压基板并松开时，液晶分子无法回到初始位置从而发生液晶显示装置厚度不均，所以PS的数量又不能超过某个上限值。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种隔垫物、隔垫物的制造方法及液晶显示装置，以解决现有技术中在不改变隔垫物数量的前提下难以有效地减缓液晶垂流的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种隔垫物，隔垫物具有用于与液晶分子接触的周向表面，周向表面具有凹凸不平的起伏结构。

进一步地，隔垫物包括凸出部和与凸出部连接的凹陷部。

进一步地，凸出部与凹陷部交替连接。

进一步地，凸出部至少为四个。

进一步地，凸出部和凹陷部之间设置有弧形过渡段。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种隔垫物的制造方法，用于制造上述的隔垫物。该制造方法包括以下步骤：S10：在基板上设置隔垫物材料层，材料层的厚度与待形成的隔垫物的高度相适配；S20：采用具有与隔垫物相同形状的掩膜板进行图案化，形成上述的隔垫物。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液晶显示装置，包括隔垫物，隔垫物为上述的隔垫物。

进一步地，液晶显示装置还包括第一基板和与第一基板相对设置的第二基板，第一基板与第二基板之间填充有液晶层，隔垫物设置在第一基板与第二基板之间。

进一步地，液晶显示装置还包括多个视图分离元件，多个视图分离元件相邻设置在第二基板上，隔垫物设置在第一基板上，隔垫物的自由端与视图分离元件顶端抵接。

进一步地，第一基板和第二基板的朝向液晶层的端面上设置有配向膜，配向膜用于对液晶分子进行配向。

应用本发明的技术方案，凹凸不平的起伏结构大大增加了隔垫物的截面的周长，从而增加了隔垫物与液晶分子的接触表面积，实现了在不增加隔垫物数量的情况下有效地减缓液晶分子的垂流，确保液晶分子正常配向，保证显示效果。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的隔垫物及液晶显示装置的主视结构示意图；

图2示出了根据本发明的隔垫物及液晶显示装置的实施例的主视结构示意图；

图3示出了图2中A-A处的局部剖视示意图；

图4示出了根据本发明的隔垫物的制造方法所用的第一种掩模板的截面示意图；

图5示出了基于图4中的掩模板制造出的第一种隔垫物的截面示意图；

图6示出了根据本发明的隔垫物的制造方法所用的第二种掩模板的截面示意图；

图7示出了根据本发明的隔垫物的制造方法所用的第三种掩模板的截面示意图；

图8示出了基于图6或图7中的掩模板制造出的第二种隔垫物的截面示意图；

图9示出了根据本发明的隔垫物的制造方法所用的第四种掩模板的截面示意图；

图10示出了使用图9中的掩模板制造出的第三种隔垫物的截面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、隔垫物；11、凸出部；12、凹陷部；20、第一基板；30、第二基板；40、液晶层；50、视图分离元件；60、配向膜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，现有技术中的隔垫物10’的截面图形为四边形结构，隔垫物主要起支撑基板20’的作用。

图2示出了本发明的隔垫物及液晶显示装置的实施例的结构，其中，隔垫物具有用于与液晶分子接触的周向表面，该周向表面为凹凸不平的起伏结构。凹凸不平的起伏结构大大增加了隔垫物的截面的周长，从而增加了隔垫物与液晶分子的接触表面积，实现了在不增加隔垫物数量的情况下有效地减缓液晶分子的垂流，确保液晶分子正常配向，保证显示效果。

如图5所示，可选的，隔垫物包括凸出部11和与凸出部11连接的凹陷部12。在截面积相同的情况下，隔垫物形成有凸出部11和凹陷部12，可以增大截面的周长，从而增加了隔垫物与液晶分子接触的周向表面积，进而达到在不增加隔垫物数量的情况下有效地减缓液晶分子垂流的目的。

可选的，凸出部11与凹陷部12交替连接。交替连接的凸出部11与凹陷部12形成了隔垫物的截面形状。

可选的，凸出部11至少为四个。与现有的四边形截面形状相比，在截面积相同的情况下，本发明的隔垫物的截面形状至少要形成四个凸出部11，可使截面的周长大于四边形截面的周长，从而满足隔垫物的周向表面积大于现有的四棱柱形的隔垫物的周向表面积。图5、图8和图10分别示出了具有四个、五个和六个凸出部11的隔垫物的情况。在截面积相同的情况下，增加凸出部11的数量可以增加隔垫物的截面的周长，从而增大隔垫物的周向表面积。因此，凸出部11的个数不限定为以上三种。

可选的，凸出部11和凹陷部12之间设置有弧形过渡段。弧形过渡段使得凸出部11和凹陷部12之间平滑连接。可选的，凸出部11和凹陷部12之间的过渡段也可为其他形状。

本发明还提供了隔垫物的制造方法，用于制造上述的隔垫物。该制造方法包括以下两个步骤：S10：在基板上设置隔垫物材料层，所述材料层的厚度与待形成的所述隔垫物的高度相适配；S20：采用具有与隔垫物相同形状的掩膜板进行图案化，形成上述的隔垫物。

作为一种优选的实施方式，制造隔垫物所用的材料层优选为光刻胶。通过在基板上设置光刻胶，并使光刻胶的厚度与待形成的隔垫物的高度相适配，再将掩膜板覆盖在光刻胶上。所用的掩膜板包括透光区和避光区，透光区或避光区的截面形状与待形成的隔垫物的截面形状相适配。掩膜板覆盖在光刻胶上之后，对光刻胶依次进行曝光、显影，经曝光、显影后，一部分光刻胶消失，另一部分光刻胶保留并具有与透光区或避光区相适配的形状，再对这部分光刻胶进行烘烤固化，以形成隔垫物。

在上述的优选的实施方式中，是透光区的截面形状与待形成的隔垫物的截面形状相适配，还是避光区的截面形状与待形成的隔垫物的截面形状相适配根据光刻胶是正性胶还是负性胶来决定。以正性胶为例，则对应的掩膜板的避光区的截面形状与待形成的隔垫物的截面形状相适配。避光区的形状包括主体部分1和与主体部分1连接并朝向主体部分1外侧的至少4个突出部分。其中，主体部分1的尺寸大于曝光机的解像尺寸。突出部分包括尺寸大于曝光机解像尺寸的第一突出部分2和尺寸小于曝光机解像尺寸的第二突出部分3。如图4、图6、图7和图9所示，主体部分1为正方形、等边五边形或等边六边形，也可延伸至更高边数的等边多边形，突出部分的形状可以为等腰梯形和等腰三角形。突出部分之间的夹角以及形状尺寸相等，这样可以保证突出部分在主体部分1周边分布的均匀性，在增加通孔截面周长的同时，确保制作方便。如图4所示，对于正方形来说，与主体部分1连接的4个突出部分之间的夹角为90°，突出部分的形状为等腰梯形、等腰三角形或其他对称图形中的任意一种，但需满足突出部分从远离主体部分至靠近主体部分的尺寸呈现递增趋势。如图6和图7所示，对于等边五边形来说，与主体部分1连接的突出部分之间的夹角为72°。如图9所示，对于等边六边形来说，与主体部分1连接的突出部分之间的夹角为60°。

在步骤S20中继续以正性胶来说明，将上述的掩膜板覆盖在正性胶上之后，对正性胶进行曝光，对应主体部分1和第一突出部分2位置的正性胶处于避光区域，在避光区域中的正性胶不能被光照，在显影后得以保留，并通过烘烤而固化。第二突出部分3由于避光性不足，对应其位置的正性胶以及其他透光区的正性胶被光照，经光照的正性胶能被显影液去除，最终形成了具有凸出部11和凹陷部12的隔垫物。

如果采用负性胶，则使用透光区的截面形状与待形成的隔垫物的截面形状相适配的掩膜板来制造隔垫物。负性胶在经曝光、显影后，被光照的部分得以保留，没有被光照的部分能被显影液去除。保留下来的负性胶通过烘烤而固化，形成最终的隔垫物。

需要说明的是，在使用不同的曝光机解像尺寸时，主体部分1、第一突出部分2以及第二突出部分3的尺寸会相应发生改变。

本发明还提供了一种液晶显示装置的实施例的结构，如图2和图3所示，该液晶显示装置包括隔垫物10，隔垫物10为上述的隔垫物10。

如图3所示，液晶显示装置还包括第一基板20和与第一基板20相对设置的第二基板30，第一基板20与第二基板30之间填充有液晶层40，隔垫物10设置在第一基板20与第二基板30之间。隔垫物10在起到支撑第一基板20与第二基板30，保持两基板之间间距均一性的同时，还能起到减缓液晶层40的流动，从而保证液晶显示装置竖立放置时位于基板上部分的液晶层40的厚度，进而可以改善因液晶层40过薄导致的显示效果不理想的情况。

在本实施例中，如图2所示，液晶显示装置还包括多个视图分离元件50，多个视图分离元件50相邻设置在第二基板30上，隔垫物10设置在第一基板20上，隔垫物10的自由端与视图分离元件50的顶端抵接。通过在第二基板30上设置一层视图分离元件50，可使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个视图分离元件50下面的图像的像素被分成几个子像素，因此透镜就能以不同的方向投影每个子像素，于是双眼从不同的角度观看显示屏，就能看到不同的子像素。这种技术最大的优势就是3D显示时屏幕的亮度不会受到影响。将隔垫物10的自由端与视图分离元件50的顶端抵接，确保视图分离元件50顶端到第一基板20之间的距离符合要求的情况下隔垫物10的长度最小，从而可以减少制造隔垫物10的材料。可选的，视图分离元件50为柱状透镜。

可选的，第一基板20和第二基板30的朝向液晶层40的端面上设置有配向膜60，配向膜60用于对液晶分子进行配向。配向膜60起到对液晶分子的配向作用，可使液晶分子沿两基板的垂直方向均匀排列。但是，配向膜60对液晶分子的作用力有一定的限度，当两基板之间的液晶量足够多，且把液晶显示装置竖直放置时，距离配向膜60较远的液晶分子因其所受的重力超过配向膜60对其的作用力而下落，即产生液晶分子垂流，因此需要隔垫物10来减缓或阻挡液晶分子垂流。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

隔垫物的凹凸不平的起伏结构大大增加了其截面的周长，从而增加了隔垫物与液晶分子的接触表面积，实现了在不增加隔垫物数量的情况下有效地减缓液晶分子的垂流，确保液晶分子正常配向，保证显示效果。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。