CN102231026A

CN102231026A - 液晶显示器

Info

Publication number: CN102231026A
Application number: CN2011101749589A
Authority: CN
Inventors: 焦峰
Original assignee: Nanjing CEC Panda LCD Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing CEC Panda LCD Technology Co Ltd
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2011-11-02

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器，包括：一彩膜基板；一阵列基板，与所述彩膜基板相对设置，该阵列基板和彩膜基板的间隔称为液晶盒厚；一液晶层，布置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间；若干柱状支撑物，其中第一柱状支撑物和第二柱状支撑物设在所述彩膜基板上，第三柱状支撑物和第四柱状支撑物设在所述阵列基板上，第一柱状支撑物和第三柱状支撑物分别接触到对面相应基板，而第二柱状支撑物和第四柱状支撑物与对面相应基板留有一预定间隙。本发明两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，避免了液晶盒两侧基板玻璃内部应力不一致而产生的显示不良，从而提高了液晶显示器的品质。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明属于显示器技术领域，特别是一种液晶显示器。

背景技术

传统的CRT显示器依靠阴极射线管发射电子撞击屏幕上的磷光粉来显示图像，但液晶显示的原理则完全不同。通常，液晶显示(LCD)装置具有上基板和下基板，彼此有一定间隔和互相正对。形成在两个基板上的多个电极相互正对。液晶夹在上基板和下基板之间。电压通过基板上的电极施加到液晶上，然后根据所作用的电压改变液晶分子的排列从而显示图像、因为如上所述液晶显示装置不发射光，它需要光源来显示图像。因此，液晶显示装置具有位于液晶面板后面的背光源。根据液晶分子的排列控制从背光源入射的光量从而显示图像。如图1所示，上层偏光片101和下层偏光片109之间夹有彩膜基板104、共通电极105、液晶层106和阵列基板107，液晶分子是具有折射率及介电常数各向异性的物质。在阵列基板107上形成像素电极108、薄膜晶体管(TFT)114、阵列子像素111、扫描线110、信号线112等。信号线112连接到TFT的漏极，像素电极108连接到源级，扫描线110连接到栅极。背光源113发出的光线经过下偏光片109，成为具有一定偏振方向的偏振光。薄膜晶体管114控制像素电极108之间所加电压，而该电压作用于液晶来控制偏振光的偏振方向，偏振光透过相应的彩膜102后形成单色偏振光，如果偏振光能够穿透上层偏光片101，则显示出相应的颜色；电场强度不同，液晶分子的偏转角度也不同，透过的光强不一样，显示的亮度也不同。通过红绿蓝三种颜色的不同光强的组合来显示五颜六色的图像。

上述的显示装置中，彩膜基板104和阵列基板107间的间隔(液晶盒厚)是通过塑料的或是玻璃的球状或是棒状的支撑物来维持的。通常，在基板贴合前的支撑物散布工程中，在一侧的基板上进行散布。之后，两侧基板贴合，通过在两基板的外侧施加压力，使液晶盒厚值设定在支撑物的直径左右。

但是，在像素内散布的支撑物，容易产生液晶配向不良而导致漏光。显示装置的对比度因此会下降，导致显示品质下降。另外，如果支撑物散布不均的话，基板内的盒厚也会不均，从而产生辉度不均，影响品质。另外伴随着像素尺寸的变小，一个像素的面积变小了，支撑物的面积相对于像素的面积比变大了，来自支撑物对显示品质的影响变得显著起来。

现在随着基板尺寸的大型化和像素尺寸的变小，开始使用感光性树脂材料制成的柱状支撑物来代替球状支撑物或是棒状支撑物。柱状支撑物主要做在彩膜基板104上，通过感光树脂涂布、曝光、显影制成。它可以按照任意的密度配置在彩膜基板104的遮光层103(BM：Black Matrix)上，因为遮光层103是不透光的物质，所以避免了因为配向不良而导致的漏光不良。而且柱状支撑物的膜厚(高度)可以做的很均一，使基板内的液晶盒厚的均一性可以做得很好，避免了因为盒厚不均而产生的辉度不均。相比于球状支撑物，柱状支撑物的显示装置的显示特性更好。

图2为液晶盒的显示区的像素断面示意图，从上到下依次为：彩膜侧玻璃基板115、遮光层103、色层116、彩膜侧铟锡氧化物(ITO)层117、柱状支撑物118、液晶层106、绝缘层119、阵列基板侧的信号引线层120、阵列侧玻璃基板121。

图3为彩膜基板的显示区的平面示意图，蓝、绿、红的3个子像素为一个单元内，配置了一个柱状支撑物118，整个面内各个柱状支撑物118配置的密度是一定的，它们的大小和高度一般也是一致的。

如图4所示，彩膜基板上的柱状支撑物118是由圆型的上底面122和下底面123构成的圆台形的台型体，下底直径大于上底直径。

柱状支撑物118的压缩变形量，在整个基板上都是一致的。这个压缩变形量，在成盒工程时，有一个最佳设计值，也就是在成盒工程中，两基板贴合后，柱状支撑物118的压缩变形量和液晶显示屏的硬度是成比例的。所设计的柱状支撑物118的压缩变形量要能够适应液晶的热膨胀及热收缩，而且基板单位面积内的柱状支撑物118的面积能够承受来自外部压力。

柱状支撑物118是由感光性树脂材料构成，它具有弹性形变和塑性形变两种特性。弹性形变是指物体外形在受到一定压力作用后能够回复到原来的位置的特性。塑性形变是指物体外形在受到一定压力作用后不能够回复到原来的位置的特性。

当基板单位面积内的柱状支撑物118的面积较小时，正常盒厚时，屏的显示很好。但是当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大，这时，柱状支撑物118的塑性变形量就会变大，不能回复，就会产生盒厚显示不均的不良。

当基板单位面积内的柱状支撑物118的面积较大时，当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大，这时，柱状支撑物118的塑性变形量不会变得很大，而且能够及时回复。但是正常盒厚时的显示，盒厚的支撑力过大，会出现一个个点状显示不均现象。

因此，制作对于外部压力有良好收缩力的显示装置，比较困难。

现在使用如图所示5的结构，来避免上述的问题。在彩膜基板104上配置高度一致的第1柱状支撑物124和第2柱状支撑物125，在阵列基板107的绝缘层119上对应第1柱状支撑物124的地方，设置台阶膜127，使得阵列基板107表面的对应位置产生台阶126。在正常盒厚的显示时，只有第1柱状支撑物124接触阵列基板107，起到支撑的作用。如图6所示，而当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大，第2柱状支撑物125也接触到阵列基板107，起到辅助支撑的作用，使得第1柱状支撑物124的塑性变形量不会很大，增强盒厚的支撑力，提高了回复能力，避免了因不能回复而导致的显示不良。

但是，由于彩膜基板侧的柱状支撑物靠近彩膜基板一侧的下底面积较大，且远离彩膜基板一侧上底面积较小，一般情况下，下底直径约为上底的2倍，下底面积是上底面积的3至4倍左右，而阵列基板侧的像素面积较小。这样的话，如果当受到来自外部加压，那么两侧玻璃基板相应受压处所受到的压强不一致，柱状支撑物面积较小的阵列基板一侧受到的压强较大，产生的玻璃内部应力也较大，在较大的应力作用下易出现局部形变过大，在黑显示画面下形成所谓泛白的云雾状显示不均，影响产品品质。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种解决两侧玻璃基板相应受压处所受到的压强不一致的液晶显示器。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种液晶显示器，包括：

一彩膜基板；

一阵列基板，与所述彩膜基板相对设置，该阵列基板和彩膜基板的间隔称为液晶盒厚；

一液晶层，布置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间；

若干柱状支撑物，其中第一柱状支撑物和第二柱状支撑物设在所述彩膜基板上，第三柱状支撑物和第四柱状支撑物设在所述阵列基板上，当彩膜基板侧和/或阵列基板侧受到的压力不超过预定压力时，只有第一柱状支撑物和第三柱状支撑物分别接触到对面相应基板，而第二柱状支撑物和第四柱状支撑物与对面相应基板留有一预定间隙，当彩膜基板侧和/或阵列基板侧受到的压力超过预定压力时，第二柱状支撑物和第四柱状支撑物也分别接触到对面相应基板。

所述柱状支撑物可为圆台形，且设在所述彩膜基板上的柱状支撑物相应的上底和下底面积大致相同，设在所述阵列基板上的柱状支撑物相应的上底和下底面积也大致相同。

设在所述彩膜基板上的柱状支撑物的材料与设在所述阵列基板上的柱状支撑物的材料可以不同。设在所述彩膜基板上的柱状支撑物的材料可以是感光性树脂，且其厚度为1000埃以上。设在所述阵列基板上的柱状支撑物的材料可以是有机膜，且其厚度为1000埃以上。

所述若干柱状支撑物的高度可大致相同，在所述阵列基板的表面处设有第一台阶，所述第一台阶与所述第一柱状支撑物接触，并且所述第一台阶和所述第一柱状支撑物之间的接触区域位于所述第一柱状支撑物的接触表面的周边之内，在所述彩膜基板的表面处设有第二台阶，所述第二台阶与所述第三柱状支撑物接触，并且所述第二台阶和所述第三柱状支撑物之间的接触区域位于所述第三柱状支撑物的接触表面的周边之内。

所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的高度可大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的高度。

所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的配置密度可大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的配置密度。

所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的上底面积可大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的上底面积。

所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的压缩变形量可大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的压缩变形量。

有益效果：本发明采用在彩膜基板侧和阵列基板侧分别设置具有柱状支撑物的液晶盒厚支撑物结构，且设于彩膜基板侧和阵列基板侧的柱状支撑物一半接触到对面相应的基板，另一半与对面相应基板留有一预定间隙，使得两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，避免了液晶盒两侧基板玻璃内部应力不一致而产生的显示不良，而且在两侧基板受到较大压力时，与对面相应基板留有预定间隙的柱状支撑物也能起到分担压力的作用，使得各柱状支撑物不致发生塑性形变，从而提高了液晶显示器的品质。

附图说明

图1为传统有源矩阵液晶显示装置的阵列面板示意图；

图2为液晶盒的显示区的像素断面示意图；

图3为彩膜基板的显示区的平面示意图；

图4为柱状支撑物的外形示意图；

图5为含台阶膜的像素断面示意图；

图6为图5的结构受外力时的柱状支撑物变化的像素断面示意图；

图7为实施例1的像素断面示意图；

图8为图7的结构受外力时的柱状支撑物变化的像素断面示意图；

图9为实施例2的像素断面示意图；

图10为图9的结构受外力时的柱状支撑物变化的像素断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1：

如图7所示，在彩膜基板104上设置相同高度的第一柱状支撑物128和第二柱状支撑物129，在阵列基板107的绝缘层119上对应第一柱状支撑物128的地方，设置第一台阶膜130，使得阵列基板107表面的对应位置产生第一台阶131；在阵列基板107上同样设置相同高度的第三柱状支撑物132和第四柱状支撑物133，在彩膜基板104的ITO层117上对应第三柱状支撑物132的地方，设置第二台阶膜134，使得彩膜基板104表面的对应位置产生第二台阶135。第一柱状支撑物128和第三柱状支撑物132相应的上下底面积相同，第二柱状支撑物129和第四柱状支撑物133相应的上下底面积也相同。在正常盒厚的显示时，只有第一柱状支撑物128接触阵列基板107和第三柱状支撑物132接触到彩膜基板104，起到支撑的作用。这时两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，产生的玻璃内部应力也较大，在较大的应力作用下易出现局部形变过大，在黑显示画面下形成所谓泛白的云雾状显示不均的问题。

如图8所示，当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大时，第二柱状支撑物129和第四柱状支撑物133也接触到对面相应基板，起到辅助支撑的作用，使得第一柱状支撑物128和第三柱状支撑物132的塑性变形量不会很大，增强盒厚的支撑力，提高了回复能力，避免了因不能回复而导致的显示不良，同时两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，产生的玻璃内部应力也较大，在较大的应力作用下易出现局部形变过大，在黑显示画面下形成所谓泛白的云雾状显示不均。

彩膜基板104上的柱状支撑物的材料是感光性树脂，通过感光树脂涂布、曝光、显影制成。

阵列基板107上的柱状支撑物的材料是有机膜，如聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等构成的树脂类材料，厚度在1000埃以上。

实施例2：

如图9所示，在彩膜基板104上设置不同高度的第一柱状支撑物128和第二柱状支撑物129，第一柱状支撑物128的高度大于第二柱状支撑物129的高度，第一柱状支撑物128的压缩变形量大于第二柱状支撑物129的压缩变形量；在阵列基板107上同样设置不同高度的第三柱状支撑物132和第四柱状支撑物133，第三柱状支撑物132的高度大于第四柱状支撑物133的高度，第三柱状支撑物132的压缩变形量大于第四柱状支撑物133的压缩变形量。第一柱状支撑物128和第三柱状支撑物132相应的上下底面积相同，第二柱状支撑物129和第四柱状支撑物133相应的上下底面积也相同。当液晶盒的盒厚是正常值的时候，仅有彩膜基板104上的第一柱状支撑物128和阵列基板107相互接触，阵列基板107上的第三柱状支撑物132和彩膜基板104相互接触。这时两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，产生的玻璃内部应力也较大，在较大的应力作用下易出现局部形变过大，在黑显示画面下形成所谓泛白的云雾状显示不均。

如图10所示，而当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大，第二柱状支撑物129和第四柱状支撑物133也接触到对面相应基板，起到辅助支撑的作用，使得第一柱状支撑物128和第三柱状支撑物132的塑性变形量不会很大，增强盒厚的支撑力，提高了回复能力，避免了因不能回复而导致的显示不良，同时两侧玻璃实际受力的总面积是相同的，因此不会产生面积较小的基板一侧受到的压强较大，产生的玻璃内部应力也较大，在较大的应力作用下易出现局部形变过大，在黑显示画面下形成所谓泛白的云雾状显示不均。

Claims

1.一种液晶显示器，包括：

一彩膜基板；

一液晶层，布置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间；

2.根据权利要求1所述液晶显示器，其特征在于：所述柱状支撑物为圆台形，且设在所述彩膜基板上的柱状支撑物相应的上底和下底面积大致相同，设在所述阵列基板上的柱状支撑物相应的上底和下底面积也大致相同。

3.根据权利要求1所述液晶显示器，其特征在于：设在所述彩膜基板上的柱状支撑物的材料与设在所述阵列基板上的柱状支撑物的材料不同。

4.根据权利要求3所述液晶显示器，其特征在于：设在所述彩膜基板上的柱状支撑物的材料是感光性树脂，且其厚度为1000埃以上。

5.根据权利要求3所述液晶显示器，其特征在于：设在所述阵列基板上的柱状支撑物的材料是有机膜，且其厚度为1000埃以上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述若干柱状支撑物的高度大致相同，在所述阵列基板的表面处设有第一台阶，所述第一台阶与所述第一柱状支撑物接触，并且所述第一台阶和所述第一柱状支撑物之间的接触区域位于所述第一柱状支撑物的接触表面的周边之内，在所述彩膜基板的表面处设有第二台阶，所述第二台阶与所述第三柱状支撑物接触，并且所述第二台阶和所述第三柱状支撑物之间的接触区域位于所述第三柱状支撑物的接触表面的周边之内。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的高度大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的高度。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的配置密度大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的配置密度。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的上底面积大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的上底面积。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述与对面相应基板接触的柱状支撑物的压缩变形量大于所述与对面相应基板留有一预定间隙的柱状支撑物的压缩变形量。