CN101609225B - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶显示设备及其制造方法。该液晶显示设备包括：彼此相面对并间隔开的第一基板和第二基板；第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板的外表面上的第一偏光板；第二基板的外表面上的第二偏光板，第二偏光板包括抗静压敏感粘附(ASPSA)层；以及电连接至ASPSA层的导电带。

Description

液晶显示设备及其制造方法
技术领域
本申请要求于2008年6月16日提交的韩国专利申请No.2008-0056293的权益，其因此通过参考整体并入。
技术领域
本申请涉及一种液晶显示设备，并且更具体地，涉及一种防止静电的液晶显示设备及制造该液晶显示设备的方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)设备利用液晶层的液晶分子的光学各向异性和偏振特性来产生图像，因为在显示移动图像和高对比率方面的优点，液晶显示设备已经被广泛地应用到电视机和监视器中。相应地，LCD设备包括：液晶面板，其具有两块彼此相面对并间隔开的基板和插入在两块基板之间的液晶层；以及背光单元，其将光提供给液晶面板。液晶层中液晶分子的对准方向受两块基板之间产生的电场控制，并且液晶层的透光率根据对准方向改变。
虽然使用垂直电场的扭曲向列(TN)模式LCD设备在分辨率和显示移动图像的性能方面具有优点，但是使用垂直电场的TN模式LCD在视角方面具有缺点。因此，使用水平电场的面内切换(IPS)模式LCD设备已经成为近期研究的主题。
图1是根据相关技术示出IPS模式LCD设备的液晶面板的剖面图。在图1中，IPS模式LCD设备的液晶面板包括：彼此相面对并间隔开的第一基板10和第二基板20以及第一基板10和第二基板20之间的液晶层30。第一偏光板40和第二偏光板50分别形成在第一基板10和第二基板20的外表面上。第一偏光板40的透射轴垂直于第二偏光板50的透射轴。公共电极12和像素电极14形成在第一基板10的内表面上。在公共电极12和像素电极14之间产生水平电场L，并且液晶层30中的液晶分子31沿着水平电场L对准并垂直于公共电极12和像素电极14。
在IPS模式LCD设备的液晶面板中，公共电极12和像素电极14形成在相同的基板上，即，第一基板10，而水平电场L产生在公共电极12和像素电极14之间。因为液晶分子31沿着平行于第一基板10和第二基板20的水平电场L排列，所以IPS模式LCD设备具有相对宽的视角。
当易引起静电的不期望的电荷注入到IPS模式LCD设备的液晶面板中时，水平电场L和液晶分子31的对准方向可能发生扭曲。结果，可能会使IPS模式LCD设备的液晶面板不正常地运行。因为IPS模式LCD设备的液晶面板的第二基板20在其整个内表面上不具有公共电极，所以在第二基板20的外表面和第二偏光板50之间形成透明导电金属层60以防止静电。透明导电金属层60可以通过经由导电带(未示出)连接至用于液晶面板的支撑装置而接地。然而，IPS模式LCD设备的生产成本因为透明导电金属层60的高的材料成本而增加，并且IPS模式LCD的制造工艺也因为用于透明导电金属层60的附加步骤而复杂化。
发明内容
一种液晶显示设备，包括：彼此相面对并间隔开的第一基板和第二基板；第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板的外表面上的第一偏光板；第二基板的外表面上的第二偏光板，第二偏光板包括抗静压敏感粘附(ASPSA)层；以及电连接至ASPSA层的导电带。
在另一方面，一种制造液晶显示设备的方法，包括：分别在第一基板和第二基板上形成第一偏光板和第二偏光板，第二偏光板包括抗静压敏感粘附(ASPSA)层；将第一基板和第二基板进行接合，使得第一偏光板和第二偏光板向外布置；在第一基板和第二基板之间形成液晶层；以及将导电带电连接至ASPSA层。
附图说明
附图示出本发明的实施方式。附图并入本说明书中并组成本说明书的一部分，以提供对本发明的进一步理解。
图1是根据相关技术示出IPS模式LCD设备的液晶显示面板的剖面图；
图2是根据本发明的实施方式示出液晶显示(LCD)设备的液晶面板的剖面图；
图3是根据本发明的实施方式示出LCD设备的偏光板的剖面图；
图4是根据本发明的实施方式示出LCD设备的平面图；
图5A是根据本发明的实施方式示出LCD设备的剖面图；
图5B是图5A的D部分的放大图；
图6A是根据本发明的另一实施方式示出LCD设备的剖面图；以及
图6B是图6A的E部分的放大图。
具体实施方式
现在将详细地参照附图中所示出的实施方式进行描述。尽可能地采用类似的参考标号指代相同或类似的部分。
图2是根据本发明的实施方式示出液晶显示(LCD)设备的液晶面板的剖面图。
在图2中，液晶面板100包括彼此相面对并间隔开的第一基板110和第二基板120以及第一基板110和第二基板120之间的液晶层130。可以把第一基板110称为下基板或者阵列基板，并且可以把第二基板120称为上基板或者滤色镜基板。第一基板110包括显示图像的显示区P和围绕显示区P的非显示区A。非显示区A可以用作显示区P和外部驱动电路的连接区。包括栅极121、半导体层125、源极127和漏极129的薄膜晶体管(TFT)T形成在非显示区A中的第一基板110的内表面上。钝化层116形成在TFT T上。另外，像素电极114和公共电极112形成在显示区P中的钝化层116上。像素电极114连接至漏极129并与公共电极112间隔开以产生水平电场。
像素电极114和公共电极112由诸如铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料构成。尽管未在图2中示出，由栅极线和数据线限定的像素区可以包括彼此交替布置的多个像素电极114和多个公共电极112。此外，虽然在图2中像素电极114和公共电极112具有彼此相同的层，但是在其他实施方式中像素电极114和公共电极112可以具有彼此不相同的层。例如，像素电极114可以具有与源极127和漏极129相同的层，并且公共电极112可以具有与栅极线相同的层。
具有开口部的黑色矩阵131形成对应于非显示区A的第二基板120的内表面上，而滤色镜层133形成在黑色矩阵131和对应于黑色矩阵131的开口部的第二基板120上。黑色矩阵131覆盖TFT T以防止TFT T的光泄漏电流，并且滤色镜层133包括红、绿和蓝色滤色镜。另外，涂覆层135形成在滤色镜层133上以保护滤色镜层133并起到平坦化层的作用。
液晶层130包括平行于第一基板110和第二基板120对准的液晶分子(未示出)。密封图案137沿着第一基板110和第二基板120之间的非显示区A的边界形成以防止液晶分子泄漏。使具有预定光轴的偏振光透射过的第一偏光板140和第二偏光板150分别形成在第一基板110和第二基板120的外表面上。作为光源的背光单元(未示出)布置在液晶面板100下方来提供光。液晶面板100和背光单元通过支撑装置连接以组成LCD设备。
当栅极信号被施加给TFT T的栅极121时，TFT T导通以将数据信号传送给像素电极114。结果，在像素电极114和公共电极112之间因为它们的电压差而产生了一个水平电场，并且液晶分子沿着水平电场方向重新对准。通过第一偏光板140、液晶层130和第二偏光板150的透光率由液晶分子的取向决定，并且色彩图像通过滤色镜层133显示。在液晶面板100中，通过第一偏光板140和第二偏光板150消除了易引起静电的不期望的电荷。
图3是根据本发明的实施方式示出LCD设备的偏光板的剖面图。
在图3中，第二偏光板150包括偏光层151、第一三醋酸纤维素(TAC)膜153a和第二三醋酸纤维素(TAC)膜153b以及抗静压敏感粘附(anti-staticpressure sensitive adhesive，ASPSA)层159。偏光层151使入射光偏振。第一TAC膜153a和第二TAC膜153b分别形成在偏光层151的第一表面和第二表面上以支撑和保护偏光层151。第二偏光板150通过ASPSA层159附接到(图2的)第二基板120的外表面。
在另一实施方式中，包括硅石珠(silica bead)的抗眩光层可以形成在第二TAC膜153b上以防止镜反射，并且第一TAC膜153a可以包括盘形液晶层，在该层中，盘形液晶分子以混合形式排列以提高视角性能。另外，硬涂层可以形成在第二TAC膜153b上来保护第二TAC膜153b的表面，并且防粘层可以形成在第二TAC膜153b上来防止第二TAC膜153b和邻近层的接触。此外，辅助保护层可以形成在ASPSA层159之下。辅助保护层在传送第二偏光板150期间保护ASPSA层159免受污染的影响，并且紧接在第二偏光板150附接到第二基板120之前被去除。
ASPSA层159可以包括诸如银(Ag)环氧树脂的金属环氧树脂以具有优良的粘结性和相对高的传导性。因此，第二偏光板150利用ASPSA层159直接地附接到(图2的)液晶面板100的第二基板120的外表面，从而可以将引起静电的不期望的电荷通过第二偏光板150放出。因为静电从液晶面板100中迅速消除，所以由静电干扰引起的液晶面板100的各种信号噪声、以及由静电对(图2的)像素电极114和(图2的)公共电极112的电压的影响而产生的诸如波纹和摆动之类的显示图像恶化就被防止。(图2的)第一基板110的外表面上的(图2的)第一偏光板140可以具有与第二偏光板120相同的结构。
再次参照图2，导电密封剂200形成在对应于非显示区A的第二基板120的外表面上。导电密封剂200接触第二偏光板150和待电连接至支撑装置(未示出)的导电带(未示出)。因此，导电密封剂200电连接第二偏光板150和导电带，并且液晶面板100中的不期望的电荷通过第二偏光板150、导电密封剂200和导电带而消除。
图4是根据本发明的实施方式示出LCD设备的平面图。
在图4中，液晶显示设备包括液晶面板100、下框架330、主框架320和上框架(未示出)。下框架330、主框架320和上框架支撑和围绕液晶面板，使得液晶面板100的第二偏光板150经上框架暴露出。尽管未在图4中示出，包括至少一个光片、导光板、至少一个灯和反射板的背光单元可以布置在液晶面板100和下框架330之间。
液晶面板100在其中心具有显示区P和围绕显示区P的非显示区A。显示区P包括用于显示图像的多个像素，并且第二偏光板150形成在显示区P中的液晶面板100的外表面上。非显示区A包括(图2的)密封图案137和(图2的)黑色矩阵131。导电密封剂200形成在非显示区A中的液晶面板100的外表面的一部分上并对应于黑色矩阵131。导电密封剂200接触第二偏光板150的(图3的)ASPSA层159。导电密封剂200可以包括环氧树脂和诸如银(Ag)的导电材料的高分子混合物。例如，可以通过使用包括诸如注射器喷头的喷射部分的分配设备沿着直线分布高分子混合物，使密封剂在对应于第二基板120的边界部分的非显示区形成为具有线形。
此外，导电带300附接到导电密封剂200。导电带300连接到具有接地电压的部分。例如，导电带300可以连接至包括上框架、主框架320和下框架330的支撑装置。因此，第二偏光板150的ASPSA层159、导电密封剂200和导电带300彼此电连接并且可以接地。结果，液晶面板100中的不期望的电荷可以通过第二偏光板150的ASPSA层159、导电密封剂200和导电带300放出，并且可以完全地消除静电。例如，导电密封剂200的宽度可以与导电带300的宽度一致。因为导电密封剂200和导电带300布置在非显示区A中，所以不会减小LCD设备的显示器尺寸。
图5A是根据本发明的实施方式示出LCD设备的剖面图，而图5B是图5A的D部分的放大图。
在图5A和5B中，液晶显示设备包括液晶面板100、背光单元340、下框架330、主框架320和上框架310。显示图像的液晶面板100包括第一基板110和第二基板120以及(图2的)第一基板110和第二基板120之间的液晶层130。第一偏光板140和第二偏光板150分别形成在第一基板110和第二基板120的外表面上。也就是说，在将第一基板110和第二基板120接合时，使得第一偏光板140和第二偏光板150向外布置。第二偏光板150包括(图2的)ASPSA层159。可选地，第一偏光板140和第二偏光板150中的每个均可以包括(图2的)ASPSA层159。印刷电路板(PCB)(未示出)通过诸如柔性印刷电路(FPC)的连接装置连接至液晶面板100的至少一侧。当液晶面板100与上框架310、主框架320和下框架330连接时，PCB可以是弯曲，以布置在主框架320和液晶面板100的侧面之间或者布置在下框架330和液晶面板100的背面之间。可以将液晶面板100、背光单元340、围绕液晶面板100和背光单元340的上框架310、主框架320和下框架330称为液晶显示模块。
提供光的背光单元340布置在液晶面板100下方。背光单元340可以包括至少一个灯(未示出)、反射板341、导光板343和至少一个光片345。可以沿着主框架320的一侧布置至少一个灯。例如，至少一个灯可以包括冷阴极荧光灯(CCFL)或者外部电极荧光灯(EEFL)。背光单元340还可以包括支撑至少一个灯的灯导轨。该灯导轨可以具有面对导光板343的开口部，并且围绕至少一个灯以保护所述至少一个灯并把光反射向导光板343。导光板343通过利用来自至少一个灯的光的全反射而将平面光提供给液晶面板100。另外，导光板343可以包括预定图案以提高平面光的均匀性。反射板341布置在导光板343下方以反射来自导光板343的背面的光。至少一个光片345可以包括诸如棱镜片的扩散片和校准片。通过至少一个光片345可改善来自导光板343的平面光的均匀性。
来自至少一个灯的光通过灯导轨进入导光板343，并且在导光板343中向至少一个光片345折射。来自导光板343的光的均匀性通过至少一个光片345被增强，并且接着将这些光提供到液晶面板100。结果，液晶面板100使用来自至少一个光片345的光显示图像。
液晶面板100和背光单元340通过上框架310、主框架320和下框架330彼此连接。上框架310覆盖液晶面板100的前部的边界部分。另外，在其中布置液晶面板100和背光单元340的下框架330可以具有矩形板形状，并使得其边缘部分向上弯曲。具有矩形条带形状的主框架320围绕液晶面板100和背光单元340的侧面部分。与上框架310和下框架330结合的主框架320包括液晶面板100和背光单元340以组成LCD设备。
背光单元340具有侧光类型，在该类型中，多个灯沿着主框架320的一侧堆聚或者多个灯沿着主框架320的相对的两侧布置。在另一实施方式中，背光单元340可以具有直光类型，在该类型中，多个灯布置在反射板341上。在直光类型的背光单元中，可以省略导光板343。
导电密封剂200形成在液晶面板100的第二基板120的外表面上，并且导电带300形成在导电密封剂200上。导电带300可以包括诸如铝(Al)的导电材料，并且可以具有包括折皱的可延伸的形状。因为导电密封剂200接触第二偏光板150的ASPSA层159并且导电带310接触导电密封剂200，第二偏光板150的ASPSA层159电连接至导电带300。此外，导电带300接触外部部分。例如，导电带300可以接触接地的上框架310和下框架330中的至少一个。因此，第二偏光板150的ASPSA层159可以接地，并且液晶面板100的不期望的电荷可以通过第二偏光板150的ASPSA层159、导电密封剂200、导电带300以及上框架310和下框架330中的至少一个放出。因为从液晶面板100中消除了静电，防止了与各种信号的干扰以及对(图2的)像素电极114和(图2的)公共电极112的电压的影响。此外，因为省略了在第二基板120的外表面上形成透明导电材料层的步骤，所以LCD设备的生产成本降低并且使LCD设备的制造工艺简化。
此外，因为透明导电材料层没有形成在第二基板120的外表面上，所以液晶面板100的透射增加。表1示出了根据本发明的实施方式LCD设备的液晶面板的透光率。
在表1中，采样1-5中的每个对应于根据本发明的实施方式的液晶显示设备，其包括具有第二偏光板150、导电密封剂200和导电带300的液晶面板100，而采样6对应于根据相关技术的液晶显示设备，其包括第二基板的外表面上的透明导电材料层。
[表1]
Figure G2008101829454D00081
来自至少一个灯的光的强度在通过背光单元和液晶面板时被削弱。采样1和2的LCD设备的平均透光率为大约4.31％，采样3至5的LCD设备的平均透光率为大约4.44％，而采样6的LCD设备的平均透光率为大约4.25％。因为采样1-5的LCD设备不包括透明导电材料层，所以采样1-5的LCD设备的平均透光率与采样6的LCD设备的透光率相比提高了大约0.06％至大约0.19％。具体地，当第二偏光板150的ASPSA层159的电阻减小时，透光率增加。
图6A是根据本发明的另一实施方式示出LCD设备的剖面图，而图6B是图6A的E部分的放大图。因为图6A和6B的LCD设备的结构与图5A和5B的结构类似，将省略涉及同样部分的说明。
在图6A和6B中，液晶显示设备包括液晶面板400、背光单元540、下框架530、主框架520和上框架510。显示图像的液晶面板400包括第一基板410和第二基板420以及第一基板410和第二基板420之间的液晶层(未示出)。第一偏光板440和第二偏光板450分别形成在第一基板410和第二基板420的外表面上。第二偏光板450包括ASPSA层(未示出)。可选地，第一偏光板440和第二偏光板450中的每个可以包括ASPSA层。可以将液晶面板400、背光单元540以及围绕液晶面板400和背光单元540的上框架510、主框架520和下框架530称为液晶显示模块。
提供光的背光单元540布置在液晶面板400下方。背光单元540可以包括至少一个灯(未示出)、反射板541、导光板543和至少一个光片545。至少一个灯可以沿着主框架520的一侧布置。
液晶面板400和背光单元540通过上框架510、主框架520和下框架530彼此连接。上框架510覆盖液晶面板400的前部的边界部分。另外，在其中布置液晶面板400和背光单元540的下框架530可以具有矩形板形状，并使得其边缘部分向上弯曲。具有矩形条带形状的主框架520围绕液晶面板400和背光单元540的侧面部分。与上框架510和下框架530结合的主框架520包括液晶面板400和背光单元540以组成LCD设备。
因为第二偏光板450的至少一侧延伸出第二基板420的一侧，所以第二偏光板450形成在主框架520上。另外，导电带500形成在主框架520上并位于第二偏光板450下方。结果，导电带500接触第二偏光板450，并且第二偏光板450的ASPSA层电连接至导电带500。此外，导电带500接触外部部分。例如，导电带500可以接触接地的上框架510和下框架530。因此，第二偏光板450的ASPSA层可以接地，并且液晶面板400的不期望的电荷可以通过第二偏光板450的ASPSA层、导电带500以及上框架510和下框架530至少之一放出。因为从液晶面板400中消除了静电，因此防止了与各种信号的干扰和对于像素电极(未示出)和公共电极(未示出)的电压的影响。此外，因为省略了在第二基板420的外表面上形成透明导电材料层的步骤，所以LCD设备的生产成本降低并且使LCD设备的制造工艺简化。
在根据本发明的LCD设备中，通过偏光板、导电密封剂和导电带或者通过偏光板和导电带放出不期望的电荷，因此，防止了LCD设备中的信号噪声以及显示图像的恶化。此外，因为省略了透明导电材料层，所以降低了生产成本并使制造工艺简化。虽然在以上提及的实施方式中具有ASPSA层的偏光板是应用至IPS模式LCD设备的，但是在其他实施方式时也可以将具有ASPSA层的偏光板应用到采用垂直电场的扭曲向列(TN)模式LCD设备。
显而易见，对于所属领域的技术人员而言，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的液晶显示设备及制造该液晶显示设备的方法进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求的范围及其等效范围内的对本发明的所有改型和变化。

Claims (20)

1.一种液晶显示设备，包括：
彼此相面对并间隔开的第一基板和第二基板；
在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
在所述第一基板的外表面上的第一偏光板；
在所述第二基板的外表面上的第二偏光板，所述第二偏光板包括抗静压敏感粘附ASPSA层；以及
电连接至所述ASPSA层的导电带，
其中所述第二偏光板利用所述ASPSA层直接地附接到所述第二基板的外表面，以及
其中所述ASPSA层的尺寸与所述第二基板的尺寸不同。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括：在所述第二基板的外表面上的导电密封剂，其中，所述导电密封剂接触所述ASPSA层和导电带。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第二基板大于所述ASPSA层，使得所述导电密封剂形成在所述第二基板的暴露在所述ASPSA层外部的部分上。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述导电密封剂在对应于所述第二基板的边界部分的非显示区中具有线形。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述导电密封剂的宽度与所述导电带的宽度一致。
6.根据权利要求2所述的设备，其中，所述导电密封剂包括环氧树脂和导电材料的混合物。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二偏光板延伸出所述第二基板，并且所述导电带接触所述ASPSA层。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述ASPSA层大于所述第二基板，使得所述导电带形成在所述ASPSA层的暴露在所述第二基板外部的部分的下方。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一基板包括栅极线、与所述栅极线交叉的数据线、连接至所述栅极线和所述数据线的薄膜晶体管、连接至所述薄膜晶体管的像素电极以及与所述像素电极间隔开的公共电极。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二偏光板还包括：
在所述ASPSA层上的第一三醋酸纤维TAC膜；
在所述第一TAC膜上的偏光层；以及
在所述偏光层上的第二TAC膜。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述ASPSA层包括金属环氧树脂。
12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述导电带包括铝Al。
13.根据权利要求1所述的设备，还包括：
在所述第二基板下方的背光单元；
在所述背光单元下方的下框架；
围绕所述第一基板、所述第二基板以及所述背光单元的侧面部分的主框架；以及
围绕所述第二基板的边界部分的上框架；
其中，所述上框架、主框架和下框架彼此结合以支撑所述第一基板、所述第二基板以及所述背光单元。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述导电带接触所述上框架和所述下框架中的至少一个。
15.一种制造液晶显示设备的方法，包括：
分别在第一基板和第二基板上形成第一偏光板和第二偏光板，所述第二偏光板包括抗静压敏感粘附ASPSA层；
将所述第一基板和所述第二基板进行接合，并使得所述第一偏光板和所述第二偏光板向外布置；
在所述第一基板和所述第二基板之间形成液晶层；以及
将导电带电连接至所述ASPSA层，
其中所述第二偏光板利用所述ASPSA层直接地附接到所述第二基板的外表面，以及
其中所述ASPSA层的尺寸与所述第二基板的尺寸不同。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括如下步骤：在所述第二基板的外表面上形成导电密封剂，其中，所述导电密封剂接触所述ASPSA层和所述导电带。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二基板大于所述ASPSA层，使得所述导电密封剂形成在所述第二基板的暴露在所述ASPSA层外部的部分上。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述形成导电密封剂的步骤包括：分布环氧树脂和导电材料的混合物。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二偏光板延伸出所述第二基板，并且所述导电带接触所述ASPSA层。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述ASPSA层大于所述第二基板，使得所述导电带形成在所述ASPSA层的暴露在所述第二基板外部的部分的下方。
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