首页 / 专利库 / 显示技术 / 配向 / 摩擦取向 / 面内开关液晶显示设备

面内开关液晶显示设备

阅读:2发布:2021-04-10

专利汇可以提供面内开关液晶显示设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在有源元件 基板 中的玻璃基板上设置有数据配线。对于该数据配线,以锯齿图案交替布置和形成第一部分和第二部分,所述第一部分在相对于取向膜的摩擦方向倾斜并形成固定 角 度的方向上延伸,所述第二部分在与第一部分的相反侧倾斜的方向上延伸。此外,凸出绝缘膜以锯齿图案形成,从而 覆盖 数据配线,公共 电极 以锯齿图案形成,从而覆盖绝缘膜。此外,在对向基板上以锯齿图案形成遮蔽层,从而其完全覆盖绝缘膜,且没有从公共电极的正上方的区域凸出。由此,可以高数值孔径和低黑色 亮度 获得高 对比度 、多畴系统面内 开关 型 液晶 显示设备。,下面是面内开关液晶显示设备专利的具体信息内容。

1.一种面内开关液晶显示设备,包括:
有源元件基板
布置在有源元件基板上的对向基板;和
布置在有源元件基板与对向基板之间的液晶层,
其中
所述有源元件基板具有:
基板;
配线,其布置在该基板上,并具有在与该基板的表面平行的第一 方向上延伸的一个部分和在与该基板的表面平行的且与第一方向不同 的第二方向上延伸的另一个部分;
凸出状绝缘膜,其布置成覆盖配线,并具有在第一方向上延伸的 一个部分和在第二方向上延伸的另一个部分;
电极,其布置在绝缘膜上,并具有在第一方向上延伸的一个部分 和在第二方向上延伸的另一个部分;以及
布置在电极上的取向膜,用于使液晶层取向,并且
所述对向基板具有遮蔽层,该遮蔽层形成在包括绝缘膜的正上方 的整个区域的区域中和位于电极的正上方的区域内的区域中。
2.根据权利要求1所述的面内开关型液晶显示设备,其中
遮蔽层具有在第一方向上延伸的一个部分和在第二方向上延伸的 另一个部分。
3.根据权利要求2所述的面内开关型液晶显示设备,其中
在遮蔽层中,在第一方向上延伸的部分和在第二方向上延伸的部 分交替布置。
4.根据权利要求1所述的面内开关型液晶显示设备,其中:
第一方向是相对于取向膜的摩擦方向倾斜并形成固定度的方 向;以及
第二方向是相对于摩擦方向与第一方向的相反侧倾斜并形成与固 定角度相同大小的角度的方向。
5.根据权利要求2所述的面内开关型液晶显示设备,其中:
第一方向是相对于取向膜的摩擦方向倾斜并形成固定角度的方 向:以及
第二方向是相对于摩擦方向与第一方向的相反侧倾斜并形成与固 定角度相同大小的角度的方向。
6.根据权利要求3所述的面内开关型液晶显示设备,其中:
第一方向是相对于取向膜的摩擦方向倾斜并形成固定角度的方 向;以及
第二方向是相对于摩擦方向与第一方向的相反侧倾斜并形成与固 定角度相同大小的角度的方向。
7.根据权利要求1到6中的任何一个所述的面内开关型液晶显 示设备,其是常黑型的。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种多畴系统面内开关液晶显示设备。

背景技术

常规地,对于面内开关型液晶显示设备已经发展了多畴系统(例 如,参照日本专利未决公开No.2002-323706,图15和图47,以及 日本专利未决公开No.2002-258321,图8)。多畴系统是下述一种 系统,即其中形成在有源元件基板上的像素电极和公共电极以锯齿形 状形成,从而在每个单位像素中都形成一对子像素区域(畴)。换句 话说,在每个像素电极和每个公共电极上交替布置第一部分和第二部 分,所述第一部分在向着取向膜的摩擦方向倾斜的方向上延伸,所述 第二部分在向着摩擦方向的第一部分的相反侧倾斜的方向上延伸。因 而,施加给液晶分子的电场方向在每个单位像素中都彼此不同,由此, 形成了两个子像素区域,其中液晶分子的导向器的旋转方向彼此相 反。结果,因为这两个子像素区域彼此光学补偿,所以控制了当从倾 斜方向观看液晶显示设备时所看到的着色以及在黑色显示与半色调显 示之间发生的色调反转,这使得能够获得更好的视特性。
图1是示出了常规多畴系统面内开关型液晶显示设备的部分放大 平面图。图2是沿图1中所示的线C-C′的横截面图。图3是沿图1中 所示的线D-D′的横截面图。如图1到图3中所示,有源元件基板2和 对向基板103在该常规的液晶显示设备101中彼此平行设置。在有源 元件基板2和对向基板103之间形成有液晶层4。液晶显示设备101 是常黑型液晶显示设备。
在有源元件基板2上设置有玻璃基板5,在玻璃基板5上与对向 基板103相对一侧的上表面上设置有栅绝缘膜6。在栅绝缘膜6上设 置钝化膜7。此外,在钝化膜7上的一个区域中设置数据配线8。从 垂直于玻璃基板5的表面的方向(之后称作“以平面图观看”)看, 数据配线8以锯齿图案形成。换句话说,交替布置部分8a和部分8b, 所述部分8a在相对于摩擦方向31倾斜并形成固定角度的方向上延伸 (之后描述),所述部分8b在相对于摩擦方向31与部分8a延伸的 方向相反侧倾斜的方向上延伸并形成相同大小的角度。
在钝化膜7上设置有凸出状的绝缘膜9,以覆盖数据配线8。当 以平面图观看时,绝缘膜9以与数据配线8类似的方式以锯齿图案形 成。如图2和图3中所示,凸出状绝缘膜9的侧面是倾斜的。此外, 设置由透明导电材料构成的公共电极10,以覆盖绝缘膜9的上表面和 侧表面。由此,公共电极10可遮蔽数据配线8。当以平面图观看时, 公共电极10以与数据配线8和绝缘膜9类似的方式以锯齿图案形成, 且形成公共电极10的区域比形成绝缘膜9的区域宽。因此,绝缘膜9 完全被公共电极10覆盖,公共电极10的一部分还形成在除绝缘膜9 的正上方的区域之外的区域32中。此外,在玻璃基板5的整个表面 上的钝化膜7和公共电极10上设置取向膜11。沿图1中所示的摩擦 方向31摩擦取向膜11的表面。图1中没有示出栅绝缘膜6、钝化膜 7和取向膜11。
相反,在对向基板103上设置玻璃基板21,在玻璃基板21上与 有源元件基板2相对一侧的上表面上局部地设置遮蔽层26。当以平面 图观看时,遮蔽层26的形状是直线。当以平面图观看时,遮蔽层26 如此形成,即其没有从有源元件基板2的公共电极10的正上方的区 域凸出,从而阻止了像素的数值孔径的减小。
在玻璃基板21上的遮蔽层26两侧上设置着色层23,着色层23 的边缘位于遮蔽层26上。此外,形成涂层24以覆盖遮蔽层26和着 色层23。还在涂层24上设置取向膜25。沿固定方向摩擦取向膜25 的表面。
在上述常规的技术中存在下面的问题。如图2和图3中所示,绝 缘膜9的形状是凸出状,且从外围凸出。由此,在制造液晶显示设备 时在取向膜11的摩擦处理中,绝缘膜9的倾斜区域不具有充分摩擦。 特别是,很容易造成下降倾斜区域的摩擦比上升倾斜区域更不充分。 因而,图1中所示的区域33中的摩擦很容易不充分。因此,很难控 制区域33中液晶材料的取向。
当在常黑液晶显示设备中不向液晶层施加电场时,仅通过取向膜 的作用使液晶材料取向,以获得黑色显示。由此,当显示黑色显示时, 液晶材料的取向状态对液晶层4中的透射性有很大影响,如果取向被 打乱,则透射性会提高。因而,由于取向膜11上进行的摩擦在区域33 中比较差,且使液晶材料取向的作用较弱,所以液晶层4的区域33 中的透射性不可避免地变得较高。
如图1中所示,以直线形成遮蔽层26,使其不从公共电极10正 上方的区域凸出,从而阻止了液晶显示设备的数值孔径的减小。相反, 当以平面图观看时,凸出状绝缘膜9的形状是锯齿形状。由此,没有 设置遮蔽层26的区域在绝缘膜9的正上方的区域中显露出来。区域33 也包括在这种类型的区域中。因此,当显示黑色时,透射通过区域33 中的液晶层4的光没有被遮蔽层26阻挡,最终泄漏到液晶显示设备 的外部。此外,当显示黑色显示时的亮度,也就是黑色亮度也变的较 高。相反,如果遮蔽层26的宽度变宽,尽管数值孔径将减小,但可 减少光泄漏。如果增加了黑色亮度或如果减小了数值孔径,则将减小 图像显示的对比度
此外,如果为了提高取向膜11的取向而不合理地增加摩擦强 度,则取向膜11将不能承受摩擦并分离。由于分离的痕迹和分离的 垃圾,将减小最终的图像质量

发明内容

本发明的目的是提供一种在多畴系统面内开关液晶显示设备中具 有高数值孔径和低黑色亮度的高对比度面内开关型液晶显示设备。
根据本发明的面内开关型液晶显示设备,包括:有源元件基板; 布置在有源元件基板上的对向基板;以及布置在有源元件基板与对向 基板之间的液晶层。该有源元件基板包括:基板;配线,其布置在该 基板上并具有在与基板的表面平行的第一方向上延伸的一个部分和在 与基板的表面平行的且与第一方向不同的第二方向上延伸的另一个部 分;凸出状绝缘膜,其布置成覆盖该配线,并具有在第一方向上延伸 的一个部分和在第二方向上延伸的另一个部分;电极,其布置在该绝 缘膜上,并具有在第一方向上延伸的一个部分和在第二方向上延伸的 另一个部分;以及布置在该电极上的取向膜,用于使液晶层取向。对 向基板具有遮蔽层,其形成在包括绝缘膜的正上方的整个区域的区域 中和位于电极的正上方的区域内的区域中。
因为在本发明中遮蔽层形成在包括绝缘膜的正上方的整个区域的 区域中,所以即使在液晶层上的绝缘膜的正上方的取向膜的摩擦不充 分,且显示黑色显示时液晶层透射光,该光也会被遮蔽层阻挡。此外, 因为遮蔽层形成在位于电极的正上方的区域内的区域中,所以数值孔 径也较高。
根据本发明,在包括绝缘膜的正上方的整个区域的区域中以及位 于电极的正上方的区域内的区域中形成遮蔽层,使得能够获得具有高 数值孔径和低黑色亮度的高对比度面内液晶显示设备。
附图说明
图1是示出了常规多畴系统面内开关型液晶显示设备的部分放大 平面图;
图2是沿图1中所示的线C-C′的横截面图;
图3是沿图1中所示的线D-D′的横截面图;
图4是示出了根据本发明的一个实施例的液晶显示设备的平面 图;
图5是示出了图4中所示区域34的部分放大平面图;
图6是沿图5中所示的线A-A′的横截面图;以及
图7是沿图5中所示的线B-B′的横截面图。

具体实施方式

下面,将参照附图来描述本发明的实施例的详细说明。图4是示 出根据本发明的一个实施例的液晶显示设备的平面图。图5是示出了 图4中所示区域34的部分放大平面图。图6是沿图5中所示的线A- A′的横截面图,图7是沿图5中所示的线B-B′的横截面图。图4和图 5仅仅示出了有源元件基板,而没有示出对向基板。图5示出了遮蔽 层。图4到图7中所示的液晶显示设备是多畴系统面内开关型液晶显 示设备,且是常黑型液晶显示设备。在根据该实施例的液晶显示设备 中,有源元件基板2和对向基板3彼此平行设置,且在有源元件基板 2和对向基板3之间形成液晶层4。
在有源元件基板2上设置有玻璃基板5,在玻璃基板5上与对向 基板3相对一侧的表面上设置有一对公共电极配线41a和41b,从而 夹持单位像素。此外,设置栅电极配线42,在栅电极配线42与公共 电极配线41a之间夹持公共电极配线41b。公共电极配线41a和41b 及栅电极配线42沿着方向30以直线彼此平行延伸。在玻璃基板5上 如此设置栅绝缘膜6,即其覆盖公共电极配线41a和41b及栅电极配 线42。在栅绝缘膜6上设置有钝化膜7。
此外,在钝化膜7上的一个区域中设置数据配线8。从平行于玻 璃基板5的表面方向上观看,也就是当以平面图观看时,数据配线8 以锯齿图案形成。换句话说,交替布置部分8a和部分8b,所述部分 8a在相对于方向31倾斜并形成固定角度的方向上延伸,其中方向31 与玻璃基板5的表面平行并垂直于方向30,所述部分8b在与部分8a 相对于方向31延伸的方向相反侧倾斜的方向上延伸并形成相同大小 的角度。
此外,在栅绝缘膜6上的栅电极配线42的正上方的区域的一部 分中设置薄膜晶体管(TFT)43,在薄膜晶体管43的源区的正上方区 域中设置与该晶体管的源区相连的源电极44。在漏区的正上方的区域 中设置与该晶体管的漏区相连的漏电极45。漏电极45与数据配线8 相连。在钝化膜7上设置有凸出状的绝缘膜9,以覆盖数据配线8。 当以平面图观看时,绝缘膜9以与数据配线8类似的方式以锯齿图案 形成。换句话说,交替布置和形成部分9a和部分9b,所述部分9a在 相对于方向31倾斜并形成固定角度的方向上延伸,所述部分9b在与 部分9a相对于方向31延伸的方向相反侧倾斜的方向上延伸并形成相 同大小的角度。如图6和图7中所示,凸出状绝缘膜9的侧面是倾斜 的。
如此设置由透明导电材料构成的公共电极10,以覆盖绝缘膜9 的上表面和侧表面。由此,公共电极10可遮蔽数据配线8。当以平面 图观看时,公共电极10以梳状图案形成,并由基部10a和四个齿部10b 到10e组成。基部10a布置在公共电极配线41a的正上方的区域中并 沿方向30延伸。四个齿部10b到10e按顺序彼此平行布置,且布置 在外侧的齿部10b和10e比布置在内侧的齿部10c和10d厚。齿部10b 和10e还布置在数据配线8和绝缘膜9的正上方的区域中。
公共电极10的齿部10b到10e以与数据配线8和绝缘膜9类似 的方式以锯齿图案形成。交替布置和形成一个部分和另一个部分,所 述一个部分在相对于方向31倾斜并形成固定角度的方向上延伸,所 述另一个部分在与前面的部分相对于方向31延伸的方向相反侧倾斜 的方向上延伸并形成相同大小的角0度。形成齿部10b和10e的区域比 形成绝缘膜9的区域宽。因而,绝缘膜9完全被齿部10b和10e覆盖。 齿部10b和10e的一部分还形成在除绝缘膜9的正上方的区域之外的 区域32中。公共电极10通过通路(图中没有示出)与公共电极配线 41a和41b相连。公共电极10还通过绝缘膜9与数据配线8绝缘。
此外,在钝化膜7上设置有像素电极46。当以平面图观看时, 像素电极46以梳状图案形成,并由基部46a和三个齿部46b到46d 组成。基部46a布置在沿方向30延伸的公共电极配线41a的正上方的 区域中。三个齿部46b到46d按顺序彼此平行布置,并具有相同的公 共厚度。像素电极46的齿部46b到46d交替布置在公共电极10的齿 部10b到10e之间,并也以平行于齿部10b到10e的锯齿图案布置。 像素电极46的基部46a与源电极44相连。由此,像素电极46通过 薄膜晶体管43与数据配线8相连。
此外,在玻璃基板5的整个表面上的钝化膜7、公共电极10和 像素电极46上设置由有机材料形成的取向膜11。沿图4中所示的摩 擦方向31摩擦取向膜11的表面。在图4中没有示出栅绝缘膜6、钝 化膜7和取向膜11。
相反,在对向基板3上设置玻璃基板21,在玻璃基板21上与有 源元件基板2相对一侧的上表面上局部地设置遮蔽层22。当以平面图 观看时,遮蔽层22的形状是与数据配线8和绝缘膜9类似方式的锯 齿图案。此外,交替布置部分22a和部分22b,所述部分22a在相对 于取向膜11的摩擦方向31倾斜并形成固定角度的方向上延伸,所述 部分22b在与部分22a相对于方向31延伸的方向相反侧倾斜并形成 相同大小的角度的方向上延伸。遮蔽层22的宽度小于公共电极10的 宽度,如此布置宽度方向上的端部,使其位于与数据配线8相对位置 处的区域32中。由此,遮蔽层22完全覆盖了凸出状绝缘膜9,使其 不会从公共电极10凸出。换句话说,遮蔽层22形成在下述区域中, 即所述区域包括绝缘膜9的正上方的整个区域以及位于公共电极10 的正上方的区域内的区域。尽管遮蔽层22由例如包含Cr的黑色矩阵 形成,但遮蔽层22可用由树脂构成的黑色矩阵形成,并且也可通过 重叠着色层来形成。
在玻璃基板21上的遮蔽层22的两侧上设置有着色层23,着色 层23的边缘位于遮蔽层22的边缘上。此外,形成涂层24以覆盖遮 蔽层22和着色层23,并在着色层24上还设置由有机材料构成的取向 膜25。也沿固定方向摩擦取向膜25的表面。因而,组成液晶层4的 液晶材料可以在一致的方向上取向。
接下来,将描述该实施例的操作。因为以与上述常规液晶显示设 备101(参照图1)类似的方式,在根据该实施例的液晶显示设备1 中的有源元件基板2上形成凸出状绝缘膜9,所以在制造面板时的摩 擦处理中,绝缘膜9的倾斜部分不会充分地摩擦。具体地,当摩擦方 向是在图1中所示的方向31时,从该方向上看,与上升倾斜的区域 相比,下降倾斜区域不充分地摩擦。因此,在与绝缘膜9的下降倾斜 区域对应的区域33中,摩擦尤其不充分。由此,当显示黑色显示时, 在区域33中液晶材料的取向不充分,液晶层4的光透射性变得比区 域33以外的区域的光透射性高。
然而,在该实施例中,因为遮蔽层22形成为完全覆盖绝缘膜9, 所以遮蔽层22确定地存在于绝缘膜9的正上方的区域中,因此遮蔽 层22存在于区域33中。因而,穿过区域33中的液晶层4的光被遮 蔽层22阻挡。因而,因为在根据该实施例的液晶显示设备1中遮蔽 层22以这种方式确定地存在于区域33中,所以在区域33中没有光 泄漏,这使得能够将显示黑色显示时的亮度控制到低平。相反,因 为遮蔽层22如此形成,即其不从公共电极10的正上方的区域凸出, 所以与以直线形成遮蔽层的上述常规的液晶显示设备101(参照图1) 相比,液晶显示设备1在数值孔径方面不具有任何减小。由此,与常 规的液晶显示设备101相比,因为黑色亮度低以及相等的数值孔径, 所以根据该实施例的液晶显示设备1提高了对比度。此外,在不改变 形成常规液晶显示设备的材料、部件和工艺的情况下,该实施例能够 获得高对比度液晶显示设备。
此外,因为根据该实施例的液晶显示设备1是公共电极10和像 素电极46以锯齿图案形成的多畴系统液晶显示设备,所以可以控制 当从倾斜方向观看液晶显示设备时看到的着色以及在黑色显示与半色 调显示之间出现的色调反转,这使得能够获得更好的视角特性。
如上所述,本发明可用在多畴系统面内开关型液晶显示设备中, 尤其可有利地用在常黑型液晶显示设备中。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈