[发明专利]液晶显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种液晶显示面板，特别是一种液晶显示面板中的彩膜光刻隔垫物(Photo Spacer，简称PS)的构造。

背景技术

液晶显示面板主要由偏光板、阵列基板、彩膜基板、液晶等构成。其中，阵列基板与彩膜基板贴在一起形成液晶成盒基板，中间填充有液晶形成液晶层，阵列基板与彩膜基板的背面分别贴附有偏光板。液晶层的厚度，也称为盒厚，会对液晶的光调节作用产生很大影响。因此，在液晶显示器的制造过程中，保证盒厚的均一性是实现高品质液晶显示的基础。

为了保证盒厚的均一性，现有技术主要采用放置隔垫物的方法。目前，隔垫物根据形状可以划分为两大类：球状隔垫物(Ball Spacer，简称BS)和光刻隔垫物。其中：

球状隔垫物是通过喷洒方式散布在阵列基板或者彩膜基板上，在面板制作完成后，利用球状隔垫物尺寸的均一性实现了液晶成盒基板相对均一的厚度。然而，由于球状隔垫物散布过程的随机性很大，密度的均一性难以控制，因此难以达到预期的盒厚均一性，并且会产生光散射等不良影响。

为了克服球状隔垫物的缺陷，现有技术中通常采用光刻隔垫物工艺。光刻隔垫物是在彩膜基板制作过程中，通过光刻工艺将光刻隔垫物形成于彩膜基板上，能够精确控制光刻隔垫物在彩膜基板上的位置精度，从而达到提高盒厚均一性、改善对比度等的目的。

现有光刻隔垫物设计中，通常采用主光刻隔垫物和副光刻隔垫物相结合的结构，其中，主光刻隔垫物是用于维持盒厚均一性的主要部分，其位置选定在阵列基板端面较高的位置上，如形成于阵列基板的薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，简称TFT)上。在面板制作过程中，主光刻隔垫物发生较大的变形量，对盒厚均一性的维持起到主要的贡献作用。而副光刻隔垫物的位置通常选定于阵列基板表面高度较低的地方，如栅线上。在面板制造过程中，副光刻隔垫物发生的变形量很小，或者根本不发生变形，因此，对于盒厚均一性的维持贡献非常小。副光刻隔垫物主要用于液晶显示器受外力较大时，防止主光刻隔垫物因支持面积小而导致集中受力过大，从而引发不可恢复的盒厚变化或结构性的破坏。

如图1所示为现有技术阵列基板中的沟道位置示意图。其中，标注A所示位置为沟道位置。如图2所示为现有技术光刻隔垫物设计中的主、副光刻隔垫物示意图。标注1表示主光刻隔垫物，标注2表示副光刻隔垫物。现有的光刻隔垫物设计中，通常以一个亚像素为基准，将主光刻隔垫物1预设于亚象素的唯一特定位置。且由于TFT是亚象素中具有较大面积的较高位置，因而成为主光刻隔垫物1的主要预设位置之一。然而，由于TFT沟道的存在，表面并非是平坦的，而是凹凸不平的。尽管，主光刻隔垫物在亚象素的唯一位置选定，但不同亚象素的对位精度是不同的，从而导致主光刻隔垫物与TFT的接触位置不同时，主光刻隔垫物与TFT的实际接触面积会发生变化，因此，面板内部彩膜基板和阵列基板的对位精度偏差导致了主光刻隔垫物的支持力度发生差异。

在现有的液晶显示面板的制造工艺条件下，将阵列基板和彩膜基板进行贴合时，对盒精度通常为几微米，即贴合后的阵列基板和彩膜基板之间的相对位置会存在几微米的不可控制的偏差。从而，在彩膜基板和阵列基板贴合后，主光刻隔垫物对应于阵列基板上的实际位置也不可避免的要偏离于预先设计的唯一位置。在几微米的对位偏差条件下，主光刻隔垫物顶端落入TFT沟道的面积会发生变化，从而导致主光刻隔垫物的实际压缩变形量发生差异，从而导致盒厚的均一性降低。

此外，通常情况下，TFT沟道的宽度尺寸为3～6微米，而光刻隔垫物尺寸大小为6～17微米左右。在采用ODF(one drop filling)工艺时，为了确保液晶滴下量的容许偏差，通常要求主光刻隔垫物的支持面积要尽可能小，主光刻隔垫物的尺寸要尽可能小，并且主光刻隔垫物的配置密度要尽可能小。然而，由于上述问题的存在，当主光刻隔垫物尺寸减小时，上述主光刻隔垫物支持力随对位偏差而变化的影响更显著。如图3、图4、图5所示分别为现有技术中主光刻隔垫物直径为12微米、10微米、9微米，并且所有主光刻隔垫物采用同一预设位置时，主光刻隔垫物在对位精度为5微米条件下在TFT上的支持面积分布图。图3、4、5中，横坐标和纵坐标分别表示阵列基板与彩膜基板的对位精度范围，单位是微米；以不同的颜色代表了不同的主光刻隔垫物1的实际支持面积(图3至图5中将对位精度5微米内主光刻隔垫物1支持面积的平均值定为1)。