CN100380217C

CN100380217C - 液晶显示器件

Info

Publication number: CN100380217C
Application number: CNB2005100796869A
Authority: CN
Inventors: 禹晶源
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: KR20060000283A; KR101117978B1; CN1716063A; US20050286007A1

Abstract

液晶显示器件。提供了一种能够防止重力故障的LCD。该LCD使得构成LCD板的基板不容易弯曲。该LCD包括：彼此相对的第一基板和第二基板；插入在第一基板和第二基板之间的液晶层；以及重力故障防止结构，用于防止该第一基板和第二基板中的至少一个发生弯曲，该重力故障防止结构形成在该第一基板和第二基板中的至少一个上。

Description

液晶显示器件

技术领域

本发明涉及液晶显示器，更具体地，涉及一种能够改善重力故障(gravity failure)的液晶显示器。

背景技术

在显示屏的厚度仅有几个厘米的超薄平板显示器当中，液晶显示器件(LCD)具有工作电压低的优点，因此功耗低并便于携带。因此，LCD可以广泛地用于诸如笔记本电脑、监视器、太空船和飞行器仪器的许多应用中。

下面将参照附图来详细说明现有技术的LCD。

图1是现有技术的LCD的分解立体图，而图2是现有技术的LCD的示意性剖视图。

参照图1，该LCD包括彼此相对并彼此间隔开预定间隔的下基板10和上基板20，并且在这两个基板之间插入有液晶层(未示出)。

下基板10具有彼此水平和垂直交叉以限定像素区域的选通线12和数据线14。此外，在选通线12和数据线14的交叉区域处形成用作开关元件的薄膜晶体管(TFT)“T”。在像素区域上形成与这些TFT相连接的像素电极16。

上基板20上形成有黑底(BM)层22，用于防止光通过像素区域以外的区域泄漏出去。在上基板的与像素区域相对应的区域中形成有滤色器层24，该滤色器层24包括用于表现颜色的红色、绿色和蓝色滤色器。该滤色器层24上形成有公共电极26。

此外，参照图2，在下基板10和上基板12之间设置了间隔物30，从而可以使LCD的单元间隙保持恒定。

该间隔物包括球状间隔物和圆柱状间隔物，球状间隔物是通过以适当的浓度将球形间隔物与溶液相混合并将这些球形间隔物散布在基板上而形成的，而圆柱状间隔物是通过将柱形间隔物粘附在基板上而形成的。由于球状间隔物在应用于较大区域时具有单元间隙不均匀的缺点，所以大尺寸基板主要使用圆柱状间隔物。

另外，在下基板10和上基板12之间的外周上形成有密封剂40，以使得可以将两个基板彼此接合。

上述LCD是通过以下工艺制造的，该工艺包括：通过在下基板上形成选通线、数据线、TFT以及像素电极来制备下基板；通过在上基板上形成BM层、滤色器层以及公共电极来制备上基板；在所制备的两个基板之间形成液晶层，并将两个基板接合在一起。

这样，为了将两个基板接合在一起，并在接合两个基板之后在这两个基板之间形成液晶层，通常采用两种方法，即，液晶注入法和液晶滴注法。

在液晶注入法中，在所制备的两个基板的任意一个上形成具有注入孔的密封剂，将两个基板接合在一起，并通过该注入孔将液晶注入到两个基板之间。

在液晶滴注法中，在所制备的两个基板的任意一个上形成不具有注入孔的密封剂，将液晶滴注在所选择的一个基板上，并将两个基板接合在一起。

在基板尺寸增大并且利用液晶注入法来注入液晶的情况下，液晶注入时间增加，因而使生产率下降。因此，在大尺寸基板的情况下，通常采用液晶滴注法。

在液晶滴注法中，在提供液晶之前先计算出液晶的适当量。也就是说，与液晶注入法不同，液晶滴注法在两个基板中的任意一个上滴注预先计算的量的液晶。因此，如果计算出的液晶量太小，则在液晶板的内部生成无液晶的空间。如果计算出的液晶剂量太大，则液晶会从液晶板的内部溢出，这会降低显示质量。

因此，应该考虑单元的大小和高度来正确计算液晶的量。然而，很难精确地计算出液晶的量。因此，通常将液晶剂量计算为使得液晶量充足。在液晶量过多的制备中，研究了用于将过多的液晶容纳在有源区域以外的实际上不在屏幕上显示图像的区域中的多种方法。

由于LCD主要用于监视器、TV等，所以通常以竖直方式使用它们。因此，如果液晶量过多，则液晶会移动到下侧，从而液晶板的下部会变得膨胀(称作重力故障)。具体地，如果液晶板的温度升高，液晶会膨胀，从而“重力故障”现象会变得严重。

图3示出了现有技术的LCD的重力故障。如上所述，在LCD被用作监视器、TV等的情况下，以竖直的方式使用它们，并且所滴注的液晶量充足。因此，从图3可以看出，当通过液晶滴注法充入的液晶沿重力方向(箭头方向)移动时，随着液晶流向下部，基板10和20都向外弯曲，使得下部的单元间隙变得比上部的单元间隙要宽，这导致图像显示质量劣化。

发明内容

仅通过介绍的方式，一种LCD，其能够通过使构成液晶板的基板在液晶向下部移动时不易弯曲，来防止重力故障。

在一个方面，一种LCD包括：彼此相对的第一基板和第二基板；插入在该第一基板和第二基板之间的液晶层；以及重力故障防止结构，用于防止第一和第二基板中的至少一个发生弯曲，该重力故障防止结构形成在该第一和第二基板的至少一个上。

在各种实施例中，在第一基板和第二基板上都形成有重力故障防止结构。另选地，可以在像素区域以外的不透光区域中形成该重力故障防止结构。换句话说，如果在下基板上形成该重力故障防止结构，则可以将该重力该故障防止结构形成在选通线和/或数据线上。如果在上基板上形成该重力故障防止结构，则可以将该重力故障防止结构形成在黑底层上。该重力故障防止结构可以形成为多个条的形状或者网的形状。该重力故障防止结构可以具有三角形、半圆形、梯形或矩形的垂直剖面。

根据本发明，将重力故障防止结构形成在构成LCD的两个基板之一或两者上。因此，即使液晶板竖直放置并且液晶流向下部，该基板也不会弯曲，由此防止液晶板的下部变得膨胀。

应该理解，本发明以上概括描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理，包含附图以提供对本发明的进一步理解，并将其并入构成本申请的一部分，附图中：

图1是现有技术的LCD的分解立体图；

图2是现有技术的LCD的示意性剖视图；

图3示出了现有技术的LCD的重力故障；

图4是根据本发明一个实施例的LCD的下基板的示意性平面图；

图5是沿图4的线I-I’截取的剖视图；

图6是根据本发明一个实施例的重力故障防止结构的剖视图；

图7是根据本发明一个实施例的LCD的上基板的示意性平面图；以及

图8是沿图7的线II-II’截取的剖视图。

具体实施方式

现将对本发明的优选实施例进行详细说明，附图中示出了它们的示例。只要有可能，在所有的附图中使用相同的标号来表示相同或相似的部分。

图4是根据本发明一个实施例的LCD的下基板的示意性平面图，而图5是沿图4的线I-I’截取的剖视图。

参照图4和图5，根据本发明一个实施例的LCD包括用于通过水平和垂直交叉在下基板100上限定像素区域的选通线120和数据线140。

此外，在选通线120和数据线140的交叉区域上形成有作为开关元件的多个TFT。每一个TFT都是通过依次叠置栅极、栅极绝缘层(参见图5中的标号122)、半导体层，以及源极和漏极而形成的。

此外，在包括多个TFT“T”在内的基板的整个表面上形成有钝化层(参见图5中的标号142)。在TFT的漏极的上部处的钝化层中形成有接触孔。在与各个像素区域相对应的钝化层上形成有像素电极160，并且像素电极160通过该接触孔与TFT的漏极相连接。

另外，在钝化层142上，将用于防止重力故障的重力故障防止结构300a形成为位于数据线140的上部的多个条状形状。尽管根据附图，重力故障防止结构300a形成在所有数据线140的上部，但是也可以对每两条或更多条数据线来形成单个结构。

此外，尽管将重力故障防止结构300a形成为位于数据线140的上部的多个条状形状，但是也可以将重力故障防止结构300a形成为位于选通线120的上部的多个条状形状。此外，可以在选通线120和数据线140的上部上形成网状的重力故障防止结构。在各种情况下，重力故障防止结构300a的宽度可以小于数据线140的宽度或选通线120的宽度，或者两者的宽度。

参照图6，重力故障防止结构300a的垂直剖面可以为矩形、三角形、半圆形或者梯形。

由于重力故障防止结构300a防止下基板发生弯曲，所以如果刚度合适，则可以使用任意材料。对于重力故障防止结构300a，优选地使用光学丙烯醛基(photoacryl)。

尽管未示出，但是可以在包括重力故障防止结构300a在内的基板的整个表面上形成配向膜。

可以通过使用诸如基于聚酰胺或聚酰亚胺的化合物、聚乙烯醇(PVA)以及聚酰胺酸的材料执行研磨工艺来形成该配向膜。此外，可以通过使用诸如聚乙烯基肉桂酸(PVCN)、聚硅氧烷肉桂酸(PSCN)，以及纤维素肉桂酸(CelCN)化合物的光反应性材料执行光学配向工艺来形成该配向膜。该光学配向工艺通过至少一次光照来同时确定预倾斜角和配向方向。可以使用紫外区的光来进行该光照。可以使用非偏振光、线性偏振光或者部分偏振光。

参照图4和5，尽管形成在下基板100上的重力故障防止结构300a被显示为形成在与液晶层相对的一侧上，但是也可以将其形成在下基板100的相对侧上。

图7是根据本发明一个实施例的LCD的上基板的示意性平面图，而图8是沿图7的线II-II’截取的剖视图。

参照图7和8，在上基板200上形成有黑底层220和滤色器层240，该黑底层220用于防止光从非像素区泄漏，该滤色器层240用于实现像素区域的颜色。此外，在滤色器层240的表面上形成有公共电极260。

尽管未示出，但是可以在滤色器层240和公共电极260之间另外形成保护层(overcoat layer)，用于执行基板平整化和保护滤色器层240。

此外，将重力故障防止结构300b形成为BM层220的表面上的公共电极260上的多个条。

尽管附图中示出了将重力故障防止结构300b形成为BM层220的表面上沿垂直方向设置的多个条，但是还可以将重力故障防止结构300b形成为沿水平方向的多个条，或者形成为网格线水平和垂直设置的网的形式。

重力故障防止结构300b的宽度可以小于BM层220。对于其材料，可以如上所述使用光学丙烯醛基。

此外，如上所述，重力故障防止结构300b的垂直剖面可以是矩形、三角形、半圆形，或者梯形。

尽管未示出，但是可以在公共电极260的表面上另外形成圆柱状间隔物。

尽管未示出，但是可以在包括重力故障防止结构300b在内的基板的正面上形成配向膜。该配向膜的材料以及形成该配向膜的方法与参照图4和5所述的实施例相同。

同时，参照图7和8，尽管将形成在上基板上的重力故障防止结构形成在与液晶层相对的一侧上，但是也可以将其形成在上基板的相对侧上。

以上对构成本发明的LCD的下基板和上基板进行了说明。该LCD包括其上形成有重力故障防止结构300a和300b的下基板100和上基板200，以及形成在这两个基板之间的液晶层。然而，可以仅在这两个基板之一上形成重力故障防止结构。

在面内切换(IPS)模式LCD中，公共电极形成在下基板上，像素电极形成为与公共电极平行但两者之间具有预定距离，并且通过公共电极和像素电极之间的电场来调节液晶层的配向。

因此，如果将本发明应用于IPS模式LCD，则将形成在上基板200上的公共电极260形成在下基板100上。可以在本发明的范围之内对其它元件进行适当修改。IPS模式LCD可以具有用于保护滤色器层的保护层。因此，重力故障防止结构可以形成在BM层的表面上的保护层上。

根据本发明的LCD，在上基板和/或下基板上形成有重力故障防止结构，以使得即使液晶朝向下部移动(在液晶板竖直放置的情况下)，基板也不会弯曲。因此，可以有效地防止所谓的重力故障现象，即液晶板的下部变得膨胀。

对于本领域的技术人员，显然可以对本发明进行多种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等价物的范围内的这些修改和变化。

本申请要求2004年6月28日提交的韩国申请No.P2004-49022的优先权，在此通过引用将其并入。

Claims

1.一种液晶显示器件，其包括：

彼此相对的第一基板和第二基板；

插入在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；以及

重力故障防止结构，用于防止所述第一基板和第二基板中的至少一个发生弯曲，该重力故障防止结构形成在所述第一基板和第二基板中的至少一个上，所述重力故障防止结构被形成为多个条状形状或网状。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述第一基板包括：

彼此交叉以限定像素区域的多条选通线和多条数据线；

形成在所述选通线和数据线的交叉区域的多个TFT；以及

多个像素电极，与所述多个TFT的漏极相连，并形成在所述像素区域上。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器件，其中所述第一基板还包括多个公共电极，这些公共电极形成在像素区域上并与所述像素电极间隔开预定的距离。

4.根据权利要求2所述的液晶显示器件，其中在所述选通线或数据线中的至少一个上形成重力故障防止结构。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器件，其中所述重力故障防止结构的宽度比所述数据线或选通线的宽度要窄。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述第二基板包括：

形成在像素区域以外的区域上的黑底层；以及

形成在所述像素区域上的滤色器层。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器件，其中所述第二基板还包括形成在包括所述黑底层和滤色器层在内的基板的整个表面上的公共电极。

8.根据权利要求6所述的液晶显示器件，其中所述重力故障防止结构形成在所述黑底层上。

9.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述重力故障防止结构的垂直剖面具有三角形、半圆形、梯形或矩形中的至少一种形状。

10.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述重力故障防止结构形成在所述第一基板和第二基板中的每一个的表面上。

11.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述重力故障防止结构包括光学丙烯醛基。

12.一种制造液晶显示器件的方法，该方法包括：

在基板上形成彼此交叉以限定像素区域的选通线和数据线；

在所述选通线和数据线的交叉部分处形成薄膜晶体管；

在包括所述选通线和数据线在内的所述基板的整个表面上形成钝化层；以及

在所述选通线和数据线中的至少一个上的钝化层上形成重力故障防止结构，将所述重力故障防止结构形成为多个条状形状或网状。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述重力故障防止结构的宽度比所述数据线或选通线中的至少一个要窄。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述重力故障防止结构的垂直剖面具有三角形、半圆形、梯形或矩形中的至少一种形状。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述重力故障防止结构包括光学丙烯醛基。

16.一种制造液晶显示器件的方法，该方法包括：

在基板的除像素区域以外的区域上形成黑底层；

在所述基板的像素区域上形成滤色器层；以及

在所述黑底层上形成重力故障防止结构，将所述重力故障防止结构形成为多个条状形状或网状。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：在包括所述黑底层和所述重力故障防止结构在内的所述基板的整个表面上形成公共电极。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述重力故障防止结构的垂直剖面具有三角形、半圆形、梯形或矩形中的至少一种形状。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述重力故障防止结构包括光学丙烯醛基。