CN101201486A - 弯曲液晶面板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供使一般平面液晶面板弯曲而构成的弯曲面板液晶显示装置，它具有无光线泄漏的优异的显示质量。其解决方法是，使整个液晶面板弯曲为，液晶面板的观察者一侧、即CF基板侧面向观察者呈凹状弯曲，使CF基板上各像素的水平方向上的间距短于TFT基板上各像素水平方向上的间距，或者使该间距相同，使存在于弯曲成凹状的CF基板水平方向左右两端部区域的黑色矩阵的水平方向上的宽度大于设置在中央部区域的黑色矩阵的水平方向上的宽度。

Description

弯曲液晶面板及液晶显示装置
技术区域
本发明涉及有源矩阵型液晶面板以及有源矩阵型液晶显示装置。
背景技术
近年来，随着液晶显示装置被用作电视机的显示装置，液晶显示装置画面的大画面正在加速。随着画面的大画面化的进展，观众发现了观看画面中央部时的视角与观看画面左右两端时视角存在视角差(本说明书中，将“视角”一词定义为画面观察者的视线与所观察的画面的切线形成的角度，将这些差值定义为“视角差”使用)变大的问题。
为了解决这样的视角差的问题，考虑将弯曲面板的形状弯曲成靠观察者一侧形成凹状的形状。
液晶面板由在中间夹着液晶的2片玻璃构成，因此以观察者眼睛的位置为中心，若使2片玻璃在观察者侧呈凹状弯曲，接近观察者的一侧、即内侧的玻璃基板和远侧、即外侧的玻璃基板，其宽度存在着微妙的差异，外侧的玻璃的横向宽度要更宽一点。下面参照附图进行说明。]
图10是表示使2片基板弯曲前的样子的玻璃基板简略剖面图。
图11是使图10的2片基板弯曲后的基板的简略剖面图。在图10和图11中，101是2片基板中距离观察者较近的彩色滤光片基板(以下简称为CF基板)，102是距离观察者较远的薄膜晶体管基板(以下简称为TFT基板)，110是表示观察者的视线的箭头。
如图10和图11所示，要精确地重叠2片弯曲的基板，需要使外侧基板的宽度比内侧基板的横向宽度更宽一点。
另外，弯曲面板的存在问题有，来自背后照明的光线从彩色滤光片的黑色矩阵泄漏出来。下面根据附图进行说明。
图1为平面液晶面板的剖面图。
图2是图1的103部分的放大剖面图。
图2中，204是黑色矩阵(下称也称为BM)，201是彩色滤光片的着色部，202是信号线，205是由背后照明射向BM 204的光线，206是由背后照明射向着色部201的光线，203是像素的ITO(IndiumTin Oxide；铟锡氧化物)。BM204不能够通过光线，光线205被BM204遮挡，到达不了观察者的眼里。其结果是信号线202可以隐藏在BM204的背面侧，不落入观察者的眼里。另外，由于ITO 203是透明的，所以光线206通过着色部201变成有色光线后进入观察者的眼镜里，观察者能够看见正确的影像。
不过，若使平面面板弯曲，则原本应该被BM204遮住的光线205通过邻近BM 204的着色部201，被观察者观察到。下面根据附图进行说明。
图3是使图1的2片平面基板弯曲后基板的剖面图。图4是图3的301部分的放大剖面图。图4的光线205是本来应该被BM 204遮住的光线，但由于面板弯曲，BM 204的位置与液晶面板是平面的情况稍有偏差，因此光线从旁边的着色部201漏了出来。
因此，为了提供具有良好的显示品质的面板弯曲的液晶显示装置，必须解决这些光线泄漏的问题。
还有，图4中CF基板和TFT基板，精确地说并非平面而是弯曲着的，但是是放大图，弯曲度很小，所以作为平面描述。
专利文献1：日本实用新型公开公报第58-52513号
发明内容
在这里，本发明的目的在于，提供使普通的平面液晶面板弯曲构成的弯曲面板液晶显示装置，而且是不会漏光的显示品质优异的弯曲面板液晶显示装置。
本发明第一方面所述发明的液晶面板，是在TFT基板和CF基板之间夹着液晶而构成，所述TFT基板是将含有薄膜晶体管的像素配置成矩阵状，所述CF基板配置有彩色滤光片，其特征在于，
整个所述液晶面板弯曲为，所述液晶面板向着观察者一侧呈凹状弯曲，
所述薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板中，距观察者近的一侧基板上的有效显示区域的水平方向上的长度短于远离观察者一侧的基板上的有效显示区域的水平方向的长度。
在使2片基板弯曲时，通过调整内侧基板圆弧长度与外侧基板圆弧长度之差，可防止光线的泄漏。
第二方面所述的液晶面板是在第一方面所述的液晶面板中，其特征在于，所述距观察者近的一侧的基板是彩色滤光片基板，所述远离观察者一侧的基板是薄膜晶体管基板。
第三方面所述的液晶面板是第二方面所述的液晶面板中，其特征在于，所述CF基板上各像素的水平方向上的间距短于所述TFT基板上各像素的水平方向的间距。
对使2片基板弯曲的情况下的内侧基板与外侧基板的圆弧的长度之差，通过调整各像素的间距，可防止因彩色滤光片的黑色矩阵的位置偏移而引起的光线泄漏。
第四方面所述的液晶面板，在含有薄膜晶体管的像素形成矩阵状配置的TFT基板与配置有彩色滤光片的CF基板之间夹着液晶构成，其特征在于，
整个所述液晶面板弯曲为，所述液晶面板向着观察者一侧呈凹状弯曲，
所述薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板中，距观察者近的一侧基板的水平方向的左右两个端部区域存在的黑色矩阵的水平方向的宽幅度比该基板中央部区域的黑色矩阵的水平方向的宽幅度要宽。
第五方面所述的液晶面板是第四方面所述的液晶面板中，其特征在于，所述距观察者近的一侧的基板是彩色滤光片基板。
第六方面所述的液晶面板是第四方面所述的液晶面板，其特征在于，所述CF基板上的各像素的水平方向上的间距与所述TFT基板上的各像素的水平方向上的间距相同。
使黑色矩阵的水平方向的宽度改变，而且使CF基板上像素的间距与TFT基板上像素的间距相同，从而使相同的液晶面板能够通用于平面液晶面板和弯曲液晶面板。
第七方面所述的液晶面板是上述第五方面任意一方面所述的液晶面板，其特征在于，所述彩色滤光片基板上的各像素的水平方向上的间距小于等于所述薄膜晶体管基板上的各像素的水平方向上的间距。本发明的第八方面所述的液晶显示装置，其特征在于，具有上述第一～七方面任意一方面所述的液晶面板。
如果采用本发明，能够提供使普通的平面液晶面板弯曲构成的弯曲面板液晶显示装置，而且是通过使平面液晶面板弯曲从而能够防止来自背后照明的光线泄漏，并具有优异的显示质量弯曲面板液晶显示装置。
附图说明
图1是平面液晶面板的剖面图。
图2是图1的103部分的放大剖面图。
图3是使图1的两片平面基板弯曲后基板的剖面图。
图4是图3的301部分的放大剖面图。
图5是使CF基板上各像素的水平方向的间距与TFT基板上各像素的水平方向的间距相同，CF基板与TFT基板的水平方向的边的边长相同时的CF基板与TFT基板弯曲前的状态的剖面图。
图6是使图5弯曲后的剖面图。
图7是以CF基板的像素的左右方向的间距短于TFT基板的像素的间距为特征的CF基板与TFT基板的，形成弯曲形状前的平面形状的剖面图。
图8是使图7的面板弯曲后液晶面板的剖面图。
图9是用于说明计算方法的图。
图10是从基板的端面方向看2片基板弯曲前的样子的玻璃基板的视图。
图11是使图10的2片基板弯曲之后基板的简略剖面图。
图12是表示通过设置衬垫将平面形状的液晶面板变成弯曲形状的液晶面板的制造方法的展开立体图。
图13是存在于CF基板上左右两端附近的BM的宽度与存在于中央的BM的宽度一样的情况下基板的剖面图。
图14是将图13的面板的形状弄成弯曲形状后的液晶面板的剖面图。
图15是本发明实施方式2的液晶面板基板的基板被弯曲前的剖面图。
图16是将图15的面板形状弄成弯曲形状之后的液晶面板的剖面图。
符号说明
101    CF基板
102    TFT基板
201    彩色滤光片的着色部
202    信号线
204    黑色矩阵
K      光线
具体实施方式
以下参照附图对实施发明的形态进行说明。
本发明实施方式1的弯曲液晶面板，在构成液晶面板的2片基板中，距观察者侧近的基板即CF基板的各像素左右方向的间距比距观察者侧远的基板即TFT基板的各像素的间距要短。下面参照附图进行说明。
图7是以CF基板的像素的左右方向的间距短于TFT基板的像素的间距为特征的CF基板与TFT基板的形成弯曲形状前的平面形状时的剖面图。
图7中，101是CF基板，102是TFT基板，204是BM，704是假设CF基板上各像素的间距与TFT基板上各像素的间距相同的情况下BM的位置。在本发明实施方式1的弯曲液晶面板中，将CF基板的各像素的左右方向的间距做成比TFT基板的各像素的间距短。其结果是，如图7所示，存在于CF基板上的左右两端附近的BM稍微靠近中央一点儿。
为了制造靠近观察者的一侧的CF基板的像素的左右方向的间距短于远离观察者的一侧的TFT基板的像素的间距的基板，CF基板和TFT基板并非采用不同像素间距的光掩模(photo mask)，而是采用相同间距的光掩模，在进行曝光等处理时，在CF基板和TFT基板上若改变倍率进行曝光，则可以采用与现有的光掩模相同的光掩模制造实施方式1的弯曲液晶面板。
下面对使平面面板弯曲为在观察者的一侧形成为凹状的弯曲方法作说明。为了使面板弯曲，在例如平面形状的面板的周围的4边中从液晶观察者看来水平方向的两个边上，用形成弯曲形状的衬垫(spacer)固定液晶面板，同时在液晶显示装置中组装液晶面板，从而能够使平面形状的面板弯曲。下面根据附图进行说明。
图12是表示通过设置衬垫将平面形状的液晶面板变成弯曲形状的液晶面板的方法的各部件的展开立体图。
在图12中，1201是凸形形状的衬垫，1207是凹状弯曲形状的衬垫，101是CF基板，102是TFT基板，1208是背后照明单元。
通过用衬垫1207和1201夹持平面形状的CF基板和TFT基板，CF基板和TFT基板由于非常的薄，简单的弯曲就变成了弯曲形状。但是，图12所示的制造方法只是个例子。
图8是面板的形状变成弯曲之后的本发明实施方式1的液晶面板的剖面图。
图8中，204是BM，101是CF基板，102是TFT基板。
CF基板上各像素的水平方向的间距比TFT基板上各像素的水平方向的间距要短。结果是，CF基板水平方向的边的长度比TFT基板水平方向边的长度还短。
下面对图8所示的本发明实施方式1的弯曲液晶面板的效果进行说明。
该效果若将本发明的实施方式的弯曲液晶面板的效果与不使用本发明的情况下发生的问题作对比就容易理解，因此首先就CF基板上的各像素的左右方向上的间距与TFT基板上的各像素的左右方向上的间距相同的情况下的存在问题进行说明。
图5是表示CF基板上各像素的水平方向上的间距和TFT基板上的各像素的水平方向上的间距相同时BM204的位置与信号线202的相对位置关系的剖面图。
图6是使图5的构件弯曲后的剖面图。
图6中，K是来自背后照明的光线。若CF基板上各像素的水平方向上的间距与TFT基板上各像素的水平方向上的间距相同，则原本应该被BM204遮挡住的光线K如图6所示那样泄漏了。还有，信号线202不能够隐藏在BM的背后。
上述问题点在本发明实施方式1的弯曲液晶面板的情况下如图7所示，由于在本发明实施方式1的弯曲液晶面板中，CF基板上的像素的间距比TFT基板上的像素的间距短，从CF基板上的观察者的角度来看，存在于左右两端附近的BM稍稍位移向中央靠，因此图8的光线K被BM204遮挡，光线没有泄漏。而且，信号线202能够隐藏在BM204的背后，结果是，能够得到良好的显示质量。
接下来对本发明实施方式2的弯曲液晶面板进行说明。
实施方式2的弯曲液晶面板的观察者侧即CF基板侧弯曲为凹状，形成CF基板上的像素间距与TFT基板上的像素间距相同，但存在于凹状弯曲的CF基板的左右两端部区域的黑色矩阵的左右方向的宽度比设置在中央部区域的黑色矩阵的左右方向的宽度更宽的基板结构。
图15是本发明实施方式2的液晶面板的基板的基板被弯曲前的剖面图。
图15中，101是CF基板，102是TFT基板，204是BM。如图15所示那样，在本发明实施方式2的弯曲液晶面板中，存在于CF基板左右两端附近的BM的宽度大于存在于中央的BM的宽度。下面对弯曲基板后的形状进行说明。
另外，使平面面板弯曲成观察者侧呈凹状的方法与实施方式1的方法是相同的，故这里省略其说明。
图16是将图15的面板形状做成弯曲形状之后的液晶面板的剖面图。
图16中，204是BM，101是CF基板，102是TFT基板。
下面参照图16对本发明实施方式2的弯曲液晶面板的效果进行说明。
在说明效果前，对不使用本发明的情况，即存在于CF基板上的左右两端附近的BM的宽度与存在于中央的BM的宽度相同的情况下产生的问题进行所说明。
图13是存在于CF基板上的左右两端附近的BM的宽度与存在于中央的BM的宽度相同的情况下的基板的剖面图。
图14是将图13的面板形状形成弯曲形状之后的液晶面板的剖面图。
图14中，K是来自背后照明的光线。如图14所示，若存在于CF基板上左右两端附近的BM的宽度与存在于中央的BM的宽度相同，则原本应该被BM204遮挡的光线K泄漏了。另外，信号线202也不能隐藏在BM的背后。
另一方面，本发明实施方式2的弯曲液晶面板的情况下，如图16所示那样，存在于CF基板上左右两端附近的BM的宽度比存在中央的BM的宽度要宽。其结果是，图16的光线K由于被BM204遮挡住，光线不会泄漏。另外，信号线202能够隐藏在BM204的背后，其结果是，能够得到良好的显示质量。
另外，本发明实施方式2的弯曲液晶面板的另一效果是，本发明实施方式2的弯曲液晶面板不仅在使面板弯曲的情况下可防止光线泄漏，而且即使在面板是平面面板的情况下也能够防止光线泄漏。即本发明实施方式2的液晶面板能够通用于平面液晶面板和弯曲液晶面板。
另外，本发明实施方式2的弯曲液晶面板，除了具有存在于凹状弯曲的CF基板左右两端部区域的黑色矩阵的左右方向的宽度宽于设置在中央部区域的黑色矩阵的左右方向的宽度这一特征之外，还具有CF基板上的像素的间距与TFT基板上的像素的间距相同这一特征；但作为本发明的另一实施方式，有存在于凹状弯曲的CF基板左右两端部区域的黑色矩阵的水平方向(左右方向)的宽度宽于设置在中央部区域的黑色矩阵其左右方向的宽度这一特征，还具有CF基板上的像素的水平方向(左右方向)的间距比TFT基板上的像素的水平方向(左右方向)的间距还小这个特征。这一实施方式的弯曲液晶面板也能够防止光线泄漏。
这一实施方式的液晶面板的构成综合了实施方式1与实施方式2的特点，具体的说明这里省略。关于使平面液晶面板弯曲的方法也一样。
最后，作为参考，就将基板弯曲的情况下的CF基板与TFT基板的长度的不同，以47英寸的TV用面板为例展示计算的结果。但是，这仅仅是数值例之一。
作为本例的前提条件，面板的尺寸，横向长度为1042mm，纵长为586mm，CF基板与TFT基板之间的间隙为5μm，观察者的眼睛的位置与面板之间的距离采用1650mm。
图9是说明本例的计算方法的说明图。
图9中101是CF基板，102是TFT基板，701是液晶被夹着的间隙，W是间隙701的长度，702是间隙701的外侧的圆弧，703是间隙701的内侧的圆弧，θ是观察者的眼睛连结该TV用面板左端的连线和连结右端的连线构成的角度。
另外，W为5μm。还有，CF基板101与TFT基板102的断面在使平面基板弯曲的情况下，由于基板内部的应力，可以认为剖面图不是如图9所描述的那样的单纯的形状。但图9的目的是说明求圆弧701与圆弧703之差的式，因此是不正确的，但为了方便起见这样描述。
θ通过下面的式(1)求得。
[式1]
θ＝1042÷(2π×1650)×360°＝36.1842°(1)
另外，若将圆弧702与圆弧703的差以Δ表示，则差Δ可由下式(2)得出约为3μm。
[式2]
Δ＝2π×(1650+0.005)×θ÷360°-1042    (2)

Claims (8)

1.一种液晶面板，是在薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板之间夹着液晶而构成，所述薄膜晶体管基板是将含有薄膜晶体管的像素配置成矩阵状，所述彩色滤光片基板配置有彩色滤光片，其特征在于，
整个所述液晶面板弯曲为，所述液晶面板向着观察者一侧呈凹状弯曲，
所述薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板中，距观察者近的一侧基板上的有效显示区域的水平方向上的长度短于远离观察者一侧的基板上的有效显示区域的水平方向的长度。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，
所述距观察者近的一侧的基板是彩色滤光片基板，所述远离观察者一侧的基板是薄膜晶体管基板。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述彩色滤光片基板上各像素的水平方向上的间距小于所述薄膜晶体管基板上各像素的水平方向上的间距。
4.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，所述彩色滤光片基板上配置有黑色矩阵，其用于遮挡配置于薄膜晶体管基板上的信号线，存在于彩色滤光片基板水平方向的两端区域的黑色矩阵较其对应的薄膜晶体管基板上的信号线更靠近中央。
5.一种液晶面板，是在薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板之间夹着液晶而构成，所述薄膜晶体管基板是将含有薄膜晶体管的像素配置成矩阵状，所述彩色滤光片基板配置有彩色滤光片，其特征在于，
整个所述液晶面板弯曲为，所述液晶面板向着观察者一侧呈凹状弯曲，
所述薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板中，距观察者近的一侧基板的水平方向上的左右两个端部区域存在的黑色矩阵的水平方向上的宽度比该基板中央部区域的黑色矩阵的水平方向上的宽度要宽。
6.根据权利要求5所述的液晶面板，其特征在于，
所述距观察者近的一侧的基板是彩色滤光片基板。
7.根据权利要求5所述的液晶面板，其特征在于，所述彩色滤光片基板上的各像素的水平方向上的间距小于等于所述薄膜晶体管基板上的各像素的水平方向上的间距。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，具有权利要求1～7中的任意一项所述的液晶面板。
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