CN102998853B - 隔垫物及其制备方法、液晶面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示领域，公开了一种隔垫物及其制备方法、液晶面板及显示装置，所述隔垫物为柱状，其上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径。本发明通过将隔垫物的上、下两端的横截面半径设置为大于其中部的横截面半径，能够在保证隔垫物与上、下基板之间不易出现应力集中的接触面积的前提下，对应力进行分散，消除液晶面板的显示缺陷，并且隔垫物的该种结构设置易于通过湿刻工艺实现，制备简单。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，特别是涉及一种隔垫物及其制备方法、液晶面板及显示装置。
背景技术
隔垫物是液晶面板重要的组成零件，通过隔垫物可以形成液晶区域，使各个液晶区域之间独立、互不影响，这样可以提高显示效果，但同时隔垫物也带来了一些负面的影响，由于隔垫物支撑在形成液晶面板的上基板与下基板之间，支点处承载着应力，这一应力会导致基板的变形，会使显示出现残缺。
图1示出了现有技术中的一种隔垫物的结构示意图，图1a是图1中隔垫物的形状图示，图1b是图1中隔垫物横截面上的应力分布示意图。图中所示隔垫物1为柱状隔垫物，其尺寸比较大，其各个位置横截面的面积相同，该种隔垫物1与液晶面板的上基板和图示中的下基板2的接触面积较大，这样会导致应力集中分布，在整个接触的面积内都有相同的应力，如图1b所示的直线式的应力分布曲线3，这样就产生了大面积的集中受力，容易引起液晶面板的显示缺陷等技术问题。
基于上述大尺寸隔垫物所存在的缺陷，本领域技术人员采取了一种改进措施，通过减小隔垫物与上、下基板的接触面积，同时增加上、下基板间的隔垫物个数，对应力进行分散，这样可以一定程度上分散应力，如图2、图2a和图2b所示，小尺寸的隔垫物也为柱状隔垫物，其各个位置横截面的面积也相同，图1所示大尺寸的隔垫物可以分解为多个图2中所示的小尺寸的隔垫物1，这样可以将各个小尺寸的隔垫物1之间连线，虽然小尺寸的隔垫物1与下基板2接触面积之和与大尺寸的相同，但是应力会产生分散，在连线处的应力会有衰减，如图2b中所示的曲线状的应力分布曲线3，这样可以分散应力，消除液晶面板的显示缺陷。但是，图2中所示的隔垫物1的尺寸较小，通过光刻工艺形成该隔垫物1时要求的精度高，对隔垫物1制作的工艺要求高，并且，隔垫物1与上、下基板间的接触面积小，也容易造成局部应力集中，对液晶面板的显示质量带来不良影响。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何实现隔垫物与上、下基板间的应力分散，且能够避免局部应力集中的现象。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种隔垫物，所述隔垫物为柱状，其上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径。
其中，所述隔垫物的侧壁中部朝向其中心轴线凹陷。
其中，所述隔垫物沿其中心轴线方向各个位置的横截面均为圆形。
本发明还提供了一种隔垫物制备方法，其包括以下过程：
在基板上依次形成隔垫物材料层和光刻胶层，对光刻胶层进行曝光处理，在光刻胶层上形成与隔垫物分布位置相对应的光刻胶图案；
采用湿刻工艺对隔垫物材料层进行刻蚀，在刻蚀过程中通过调节刻蚀液压力实现刻蚀液浓度梯度，形成柱状隔垫物，且隔垫物上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径。
其中，形成所述光刻胶图案的线条的宽度比所述柱状隔垫物的上端端面的横截面直径大1-3微米。
其中，所述刻蚀液为酸性刻蚀液，刻蚀温度为25-40℃。
本发明还提供了一种液晶面板，其包括上基板、下基板以及至少一个上述的隔垫物，所述隔垫物位于所述上基板和下基板之间。
本发明进一步提供了一种显示装置，其包括上述的液晶面板。
（三）有益效果
上述技术方案所提供的隔垫物及其制备方法、液晶面板及显示装置，通过将隔垫物的上、下两端的横截面半径设置为大于其中部的横截面半径，能够在保证隔垫物与上、下基板之间不易出现应力集中的接触面积的前提下，对应力进行分散，消除液晶面板的显示缺陷，并且隔垫物的该种结构设置易于通过湿刻工艺实现，制备简单。
附图说明
图1是现有技术中一种大尺寸的柱状隔垫物在液晶面板上的分布示意图；
图1a是图1中隔垫物的形状图示；
图1b是图1中隔垫物横截面上的应力分布示意图；
图2是现有技术中一种小尺寸的柱状隔垫物在液晶面板上的分布示意图；
图2a是图2中隔垫物的形状图示；
图2b是图2中隔垫物横截面上的应力分布示意图；
图3是本发明实施例1中隔垫物在液晶面板上的分布示意图；
图3a是图3中隔垫物的形状图示；
图3b是图3中隔垫物横截面上的应力分布示意图；
图4至图9为本发明实施例2中隔垫物的制备过程图。
其中，1：隔垫物；2：下基板；3：应力分布曲线；4：隔垫物材料层；5：光刻胶；6：掩膜版；7：光刻胶图案。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
图3示出了本实施例隔垫物在液晶面板上的分布示意图，图3a是图3中隔垫物的具体形状图示。参照图示，本实施例的隔垫物1为柱状，其上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径，以实现隔垫物1与上基板和图示中的下基板2接触时，在接触面积内应力不完全相同，隔垫物横截面上的应力分布示意图如图3b所示，在与现有技术中隔垫物与基板接触面积相同的情况下，本实施例隔垫物1能够将应力分散，形成如图3b中所示的曲线状的应力分布曲线3，该结构的隔垫物1能够避免隔垫物1与基板之间出现局部应力集中的现象，实现应力分散，消除液晶面板的显示缺陷。
具体地，所述隔垫物1两端的横截面半径大于其中部的横截面半径的结构，可以通过将隔垫物1侧壁中部朝向其中心轴线凹陷来实现，优选将该凹陷设置为圆弧形凹陷，能够将应力尽可能均匀地分散；并且，为了实现该隔垫物1的制备工艺简单，设置隔垫物1沿其中心轴线方向各个位置的横截面均为圆形，能够通过湿刻工艺中控制刻蚀液的浓度较为方便地实现隔垫物1的形成。
本实施例中，隔垫物1上、下两端横截面的半径R相等，即隔垫物1在用于液晶面板时与上、下基板之间的接触面积相等，R的取值范围根据液晶面板有效显示区域尺寸大小会有相应变化，液晶显示面板有效显示区域较大时，R的取值相应偏大，液晶显示面板有效显示区域较小时，R的取值相应偏小，以避免液晶显示面板有效显示区域较大而R值过小时应力集中在一个较小的接触面积内，容易出现应力集中的现象，也能够避免液晶显示面板有效显示区域较小而R值过大时隔垫物尺寸过大，影响液晶面板显示质量。
所述隔垫物1沿其中心轴线方向中点位置的横截面半径r为0.2R~0.3R之间，若r值过小，则隔垫物1的支撑强度不够，若r值过大，则r与R比较接近，应力分散效果不明显。
实施例2
本实施例提供了一种隔垫物制备方法，其具体过程参见图4至图9，具体描述如下：
首先，在下基板2上依次形成隔垫物材料层4和光刻胶层5，见图4；
接下来，借助于掩膜版6对光刻胶层5进行曝光刻蚀，再利用超声波气流进行冲洗，在光刻胶层5上形成与隔垫物分布位置相对应的光刻胶图案7，见图5和图6；
然后，采用湿刻工艺对隔垫物材料层4进行刻蚀，在刻蚀过程中通过调节刻蚀液压力实现刻蚀液浓度梯度，形成柱状隔垫物1，且隔垫物1上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径，见图7和图8；
其中，形成光刻胶图案7的线条的宽度比柱状隔垫物1的上端端面的横截面直径大1-3微米，利用成型的光刻胶图案7的狭缝进行衍射刻蚀，1-3微米的富裕宽度，使得刻蚀液会在狭缝口衍射扩散，刻蚀液浓度以波纹的形式慢慢渗入，从而对隔垫物外圈进行弧度刻蚀。刻蚀液优选酸性刻蚀液，刻蚀温度为25-40℃，刻蚀速度为常速，刻蚀过程中通过调节刻蚀液压力来实现浓度梯度，隔垫物外圈弧度通过刻蚀液浓度与狭缝宽度共同调节。
最后，将光刻胶剥离，获得最终的隔垫物1。
实施例3
本实施例提供了一种液晶面板，包括上基板、下基板以及至少一个实施例1中所述的隔垫物，所述隔垫物位于所述上基板和下基板之间，隔垫物的上端与上基板接触，隔垫物的下端与下基板接触，使用实施例1中的隔垫物所形成的液晶面板，隔垫物与上、下基板之间的应力分散，不易出现应力局部集中的现象，能够提高液晶面板的显示质量。
实施例4
本实施例提供了一种显示装置，该显示装置使用实施例3中的液晶面板，该显示装置可以为电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
由以上实施例可以看出，本发明通过将隔垫物的上、下两端的横截面半径设置为大于其中部的横截面半径，能够在保证隔垫物与上、下基板之间不易出现应力集中的接触面积的前提下，对应力进行分散，消除液晶面板的显示缺陷，并且隔垫物的该种结构设置易于通过湿刻工艺实现，制备简单。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于液晶面板的隔垫物，其特征在于，所述隔垫物为柱状，其上、下两端的横截面半径R大于其中部的横截面半径r；
其中，所述隔垫物沿中心轴线方向中点位置的横截面半径r为0.2R～0.3R之间；
所述隔垫物沿中心轴线方向中点位置所在横截面对称。
2.如权利要求1所述的隔垫物，其特征在于，所述隔垫物的侧壁中部朝向其中心轴线凹陷。
3.如权利要求1所述的隔垫物，其特征在于，所述隔垫物沿其中心轴线方向各个位置的横截面均为圆形。
4.一种隔垫物制备方法，其特征在于，包括以下过程：
在基板上依次形成隔垫物材料层和光刻胶层，对光刻胶层进行曝光处理，在光刻胶层上形成与隔垫物分布位置相对应的光刻胶图案；
采用湿刻工艺对隔垫物材料层进行刻蚀，在刻蚀过程中通过调节刻蚀液压力实现刻蚀液浓度梯度，形成柱状隔垫物，且隔垫物上、下两端的横截面半径大于其中部的横截面半径。
5.如权利要求4所述的隔垫物制备方法，其特征在于，形成所述光刻胶图案的线条的宽度比所述柱状隔垫物的上端端面的横截面直径大1-3微米。
6.如权利要求5所述的隔垫物制备方法，其特征在于，所述刻蚀液为酸性刻蚀液，刻蚀温度为25-40℃。
7.一种液晶面板，其特征在于，包括上基板、下基板以及至少一个如权利要求1-3中任一项所述的隔垫物，所述隔垫物位于所述上基板和下基板之间。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7中所述的液晶面板。
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