CN102385202A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种LCD装置，该LCD装置通过在像素区的向错产生部分中、即在沿着像素区中的被分开的区域之间的分界面的部分中形成遮光线来防止漏光，该LCD装置包括：形成在基板上互相交叉以限定像素区的栅极线和数据线；形成在所述像素区中并被分为至少两个区域的像素电极；被构图为与所述像素电极一起产生电场的公共电极；以及形成在所述区域之间的分界部分中以防止通过所述分界部分漏光的遮光线。

Description

液晶显示装置

本申请要求享有于2010年8月30日提交的韩国专利申请10-2010-0083878的优先权，在此援引该申请作为参考，如同该申请在此被全部公开。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，更具体地，涉及一种具有宽视角和高图像质量的LCD装置。

背景技术

由于例如低驱动电压、低功耗和便携性的优点，液晶显示(LCD)装置被广泛应用在多个领域，例如笔记本电脑、监视器、航天器以及航空器。

LCD装置包括下基板、上基板以及形成在所述下基板和所述上基板之间的液晶层。根据是否施加有电场来控制液晶层的取向，从而在所述LCD装置中控制透光度，由此在所述LCD装置上显示图像。

已提出多种改善在LCD装置中的视角特性的方法，在上述多种方法中，有一种将像素区分为两个区域的方法。以下将参考附图描述现有技术中用于改善视角特性的方法。

图1是图示根据现有技术的LCD装置的下基板的平面图。

如图1所示，根据现有技术的LCD装置的下基板包括基板10、栅极线20、数据线30以及像素电极50。

栅极线20沿水平方向形成，数据线30沿垂直方向形成。栅极线20和数据线30限定多个像素区。

在每一个所述像素区中形成像素电极50。由于在像素电极50和公共电极(未示出)之间形成了电场，所以液晶被驱动。

在现有技术的LCD装置的情况中，由于数据线30为具有弯曲部分的线形，所以像素电极50也是弯曲的。因此，一个像素区可被分为两个区域，由此在每一个区域中有差别地驱动液晶，这样就实现了与视角方向一致的透光度。

然而，虽然现有技术的LCD装置改善了视角特性，但是在沿着线I-I的像素电极50的弯曲部分产生向错(disclination)，由此导致图像质量的恶化。

发明内容

因此，本发明涉及一种LCD装置，所述LCD装置基本上消除了由于现有技术的缺陷和限制而导致的一个或多个问题。

本发明的一个方面在于提供一种具有宽视角和高图像质量的LCD装置。

本发明的其它优点和特征的一部分将在下面的描述中阐明，并且其中的一部分在后续描述的基础上对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，或可以通过对本发明的实施获悉。本发明的目的和其它优点可以通过书面描述、权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。

为实现这些和其他优点，并且根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述的，提供一种LCD装置，所述LCD装置包括：形成在基板上互相交叉以限定像素区的栅极线和数据线；形成在所述像素区中并被分为至少两个区域的像素电极；被构图为与所述像素电极一起产生电场的公共电极；以及形成在所述区域之间的分界部分以防止通过所述分界部分漏光的遮光线。

应该理解本发明的前面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，意在提供对要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明的进一步理解，并入到本申请并构成本申请的一部分，所述附图图示本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是图示现有技术的LCD装置的下基板的平面图；

图2A是图示根据本发明的一个实施例的LCD装置的下基板的平面图，图2B是沿图2A的A-A方向的截面图，以及图2C是沿图2A的B-B方向的截面图；

图3A至图3C是图示因第一遮光线的摩擦处理导致的取向缺陷的示意图；

图4A至图4J是图示不与摩擦方向垂直的第一遮光线的各个实施例的平面图；以及

图5A和图5B是图示根据本发明的另一实施例的LCD装置的下基板的平面图，图5C是沿图5A和图5B的A-A方向的截面图，以及图5D是沿图5A和图5B的B-B方向的截面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的示例性实施例，所述示例性实施例的实例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中相同的附图标记将用于指代相同或相似的部件。

以下将参照附图来描述根据本发明的LCD装置。

图2A是图示根据本发明的一个实施例的LCD装置的下基板的平面图，图2B是沿图2A的A-A方向的截面图，以及图2C是沿图2A的B-B方向的截面图。图2A至图2C仅图示与本发明相关的主要结构，并省略除主要结构外的其他结构。

如图2A所示，根据本发明的一个实施例的LCD装置包括基板100、栅极线210、数据线230、公共电极300、遮光线400以及像素电极500。

所述基板100可由玻璃或透明塑料形成。

在基板100上沿水平方向形成栅极线210，并且在基板100上沿垂直方向形成数据线230。因此多个像素区由互相交叉的栅极线210和数据线230限定。

栅极线210以直线形形成，并且数据线230以具有弯曲部分的线形形成。因此，由栅极线210和数据线230互相交叉而限定的像素区具有弯曲部分，也就是说，所述像素区可被分为两个区域，由此改善视角。

在附图中，数据线230在一个像素区中具有一个弯曲部分，由此一个像素区被分为两个区域，但并不限于两个区域。所述数据线230可在一个像素区中具有两个或更多个弯曲部分，由此一个像素区可被分为三个或更多个区域。

虽然未示出，形成薄膜晶体管作为用于每一个像素区的切换装置。所述薄膜晶体管包括栅极、半导体层以及源极和漏极。所述薄膜晶体管可按照所述栅极位于所述半导体层下方的底部栅极结构来形成，或者可按照所述栅极位于所述半导体层上方的顶部栅极结构来形成。

公共电极300形成在基板100的上方。公共电极300和像素电极500一起产生电场以驱动液晶。此外，公共电极300形成为覆盖多个像素区。可在基板100上方形成一个公共电极300，并且所述一个公共电极300覆盖基板100上包括所述多个像素区的整个表面。

遮光线400形成在所述像素区的向错产生部分，也就是说，形成在沿着所述像素区中的两个区域之间的分界面的部分。更详细地，遮光线400形成在像素电极500的弯曲部分，由此防止漏光。

遮光线400防止漏光并且减小公共电极300的电阻。

通常，公共电极300由例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料形成。所述透明导电材料的缺点在于具有大的电阻。因此，公共电极300与遮光线400连接，由此减小公共电极300的电阻。为此，遮光线400可由使用导电性好的金属材料的导电线形成。

为使遮光线400执行防止漏光和减小公共电极300的电阻的上述功能，所述遮光线400包括第一遮光线400a和第二遮光线400b，其中所述第一遮光线400a形成在分开的区域之间的分界部分，也就是说，形成在像素电极500的弯曲部分；并且第二遮光线400b和第一遮光线400a交叉。这时，第一遮光线400a可布置为与栅极线210平行。

为了减小公共电极300的电阻，第二遮光线400b可额外形成在与漏光发生区域不相关的预定区域。优选地，第二遮光线400b与数据线230重叠，以防止因额外提供的第二遮光线400b而降低透光度。此外，第二遮光线400b的宽度优选地不大于数据线230的宽度，以防止降低透光度。如图所示，第二遮光线400b可仅与数据线230的预定部分重叠，或可与数据线230的整个部分重叠。也就是说，将要提供的第二遮光线400b的数量和位置可适当地改变。

为了减小公共电极300的电阻并且不降低透光度，可额外提供由导电线形成的遮光线，并且所述遮光线与栅极线210重叠。

像素电极500形成在每一个所述像素区中。因此，依照每一个像素区的弯曲形状提供的像素电极500被分为至少两个区域。

虽然未示出，在像素电极500内部可具有狭缝。在这种情况下，像素电极500可按照指形来形成。如果像素电极500以指形形成，则在像素电极500和平板形公共电极300之间产生边缘场，由此所述边缘场驱动液晶。也就是说，可实现边缘场切换模式LCD装置。

将参考图2B和图2C描述根据本发明一个实施例的LCD装置的截面结构。如图2B所示，栅绝缘膜220形成在基板100上，并且数据线230以固定间隔形成在栅绝缘膜220上。然后，钝化膜240形成在数据线230上，并且公共电极300形成在钝化膜240上。在公共电极300上有遮光线，更具体地，有第二遮光线400b。然后，绝缘膜450形成在第二遮光线400b上，并且像素电极500形成在绝缘膜450上。特别地，第二遮光线400b与数据线230重叠。

如图2C所示，栅极线210以固定间隔形成在基板100上。在栅极线210上有栅绝缘膜220。然后，钝化膜240形成在栅绝缘膜220上，并且公共电极300形成在钝化膜240上。遮光线，更具体地，第一遮光线400a形成在公共电极300上，并且绝缘膜450形成在第一遮光线400a上。然后，像素电极500形成在绝缘膜450上。

附图示出遮光线400a、400b与公共电极300直接接触，并且所述遮光线400a、400b位于公共电极300的上表面，但并不限于这种结构。如果需要，所述遮光线400a、400b可与公共电极300直接接触，并且所述遮光线400a、400b位于公共电极300的下表面。

根据本发明的LCD装置通过使用遮光线400来防止漏光，并且还通过将由导电线形成的遮光线400与公共电极300连接来减小公共电极300的电阻。然而，由于因遮光线400的阶梯差，会由于取向膜的摩擦处理而产生取向缺陷。所述取向缺陷会导致对液晶驱动的调整的困难，由此导致漏光。这将会在下文详细说明。

图3A至图3C是图示因遮光线400、特别是因第一遮光线400a的摩擦处理造成的取向缺陷的示意图。图3A是图示一些像素区的平面图，以及图3B和图3C是图示摩擦辊通过所述遮光线400a、400b的透视图。

如图3A所示，像素电极500以弯曲形状形成，并且形成与像素电极500的弯曲部分交叉的第一遮光线400a。此外，第二遮光线400b形成在每一个所述像素电极500之间，并且所述第二遮光线400b与上述数据线重叠(见图2A的‘230’)。

这时，对于取向膜的摩擦处理沿垂直于第一遮光线400a的方向进行。也就是说，所述摩擦辊沿与第一遮光线400a垂直并且不与第二遮光线400b垂直的方向移动。由于这个原因，使用所述摩擦辊的摩擦处理在第二遮光线400b的区域平滑地执行，但是使用所述摩擦辊的摩擦处理在第一遮光线400a的区域可能会不平滑。

更详细地说，如图3B所示，所述摩擦辊沿与第一遮光线400a的长度方向垂直的方向移动，由此，由于因第一遮光线400a的阶梯差，所述摩擦处理在第一遮光线400a的区域可能会不平滑。在这种情况下，所述取向膜的取向方向被扰乱，使得液晶未沿想要的方向被驱动，由此可能会发生漏光。

如图3C所示，所述摩擦辊沿不与第二遮光线400b的长度方向垂直的方向移动。也就是说，由于所述摩擦辊沿第二遮光线400b倾斜地移动，所以使用所述摩擦辊的摩擦处理受到第二遮光线400b的阶梯差的影响较小，由此所述摩擦处理在第二遮光线400b的区域平滑地执行。因此，在第二遮光线400b的区域发生漏光的可能性较小。

漏光会发生在与所述摩擦辊的移动方向垂直、即与摩擦方向垂直形成的第一遮光线400a的区域。为克服这个问题，以使第一遮光线400a不与所述摩擦辊的移动方向垂直、即不与摩擦方向垂直的方式来设计第一遮光线400a。

图4A至图4J是图示设计成不与摩擦方向垂直的第一遮光线的各个实施例的平面图，提供这些实施例以最小化在第一遮光线400a的区域中的漏光。

图4A至图4C图示第一遮光线400a沿从左下侧朝右上侧的方向倾斜并且不与栅极线210平行。具体地，图4A图示第一遮光线400a以所述第一遮光线400a的两端都不与第二遮光线400b的弯曲部分接触的方式倾斜地形成。图4B和图4C图示第一遮光线400a以所述第一遮光线400a的一端与第二遮光线400b的弯曲部分接触的方式倾斜地形成。

图4D至图4F图示第一遮光线400a沿从左上侧朝右下侧的方向倾斜并且不与栅极线210平行。具体地，图4D图示第一遮光线400a以所述第一遮光线400a的两端都不与第二遮光线400b的弯曲部分接触的方式倾斜地形成。图4E和图4F图示第一遮光线400a以所述第一遮光线400a的一端与第二遮光线400b的弯曲部分接触的方式倾斜地形成。

图4G和图4H图示第一遮光线400a以弯曲结构形成，并且不与栅极线210平行。具体地，图4G图示第一遮光线400a向下弯曲(即，呈‘∨’的形状)，以及图4H图示第一遮光线400a向上弯曲(即，呈‘∧’的形状)。

图4I和图4J图示第一遮光线400a以所述第一遮光线400a的宽度逐渐增加或逐渐减小并且不与摩擦方向垂直的方式形成。

图4A至图4J图示设计成不与摩擦方向垂直的第一遮光线400a的各种形状，但是，第一遮光线400a的形状不限于以上描述的形状。

图5A和图5B是图示根据本发明另一个实施例的LCD装置的下基板的平面图，图5C是沿图5A和图5B的A-A方向的截面图，以及图5D是沿图5A和图5B的B-B方向的截面图。图5A至图5D仅图示本发明的主要结构，并未示出除主要元件外的其他元件的详细结构。

图5A和图5B通过简化复杂的结构来准确地示出每一个主要元件。图5A仅图示栅极线210、数据线230以及像素电极500。图5B仅图示公共电极300、遮光线400以及像素电极500。因此，在根据本发明另一个实施例的LCD装置的下基板上有栅极线210、数据线230、公共电极300、遮光线400以及像素电极500。

除了公共电极300的图案结构的变化，在图5A至图5D中示出的LCD装置的下基板在结构方面与上述在图2A至图2C中示出的LCD装置的下基板相似。

如图5A所示，根据本发明另一个实施例的LCD装置，像素区由在基板100上互相交叉的栅极线210和数据线230限定，并且像素电极500形成在像素区中。栅极线210、数据线230以及像素电极500与本发明上述实施例的相同，因此将省略对栅极线210、数据线230以及像素电极500的详细说明。

如图5B所示，公共电极300形成在基板100上。公共电极300和像素电极500一起产生电场以驱动液晶，并且公共电极300还可起用于感测用户的触摸的感测电极的作用。

通常，鼠标或键盘被用作LCD装置的输入工具。然而，当所述LCD装置应用在导航、移动终端以及电气设备时，代替使用鼠标或键盘，近来将触摸屏用作一种新的输入工具，触摸屏使用户能够通过使用手指或笔直接输入信息。此外，为满足用户对于纤薄的要求，已研究和开发具有内置触摸屏的LCD装置。在具有内置触摸屏的LCD装置中，公共电极300可被用作感测电极。也就是说，如果使用如图5A至图5D所示的根据本发明另一个实施例的LCD装置的下基板，可实现具有内置触摸屏的LCD装置。

为将公共电极300用作感测电极，可在基板100上将多个公共电极300作为图案来形成，而不是如本发明上述实施例所示的，在基板100的整个表面上形成公共电极300。多个公共电极300的每一个可按照与一个或多个像素区对应的尺寸来形成。例如，如附图所示，每一个公共电极300具有与三个像素区对应的尺寸。

个别地形成的多个公共电极300与由导电线形成的遮光线400连接，并且用于感测触摸点的感测电路与遮光线400的端部连接。也就是说，由导电线形成的遮光线400起感测线的作用。

遮光线400包括第一遮光线400a和第二遮光线400b，其中所述第一遮光线400a形成在分开的区域之间的分界部分，即形成在像素电极500的弯曲部分；并且第二遮光线400b与数据线230重叠。

第一遮光线400a可与栅极线210平行。然而，第一遮光线400a不与摩擦方向垂直，以利用平滑的摩擦处理来最小化漏光，也就是说，第一遮光线400a可按照如图4A至图4J所示的各种形状来构图。

优选地，第二遮光线400b的宽度不大于数据线230的宽度，以防止降低透光度。第二遮光线400b可与数据线230的整个部分重叠。

将参考图5C和图5D描述根据本发明另一个实施例的LCD装置的截面结构。如图5C所示，栅绝缘膜220形成在基板100上，并且数据线230以固定间隔形成在栅绝缘膜220上。然后，钝化膜240形成在数据线230上，并且在钝化膜240上构图公共电极300。在公共电极300上有遮光线，更具体地，有第二遮光线400b。然后，绝缘膜450形成在第二遮光线400b上，并且像素电极500形成在绝缘膜450上。特别地，第二遮光线400b与数据线230重叠。

如图5D所示，栅极线210以固定间隔形成在基板100上。在栅极线210上有栅绝缘膜220。然后，钝化膜240形成在栅绝缘膜220上，并且在钝化膜240上构图公共电极300。遮光线，更具体地，第一遮光线400a形成在公共电极300上，并且绝缘膜450形成在第一遮光线400a上。然后，像素电极500形成在绝缘膜450上。

遮光线400a、400b与公共电极300直接接触，并且所述遮光线400a、400b可位于公共电极300的下表面。

对于本发明上述实施例来说，设置了公共电极300和像素电极500，并且在公共电极300和像素电极500之间设置有绝缘膜450，其中所述公共电极300位于所述绝缘膜450下方，而所述像素电极500位于所述绝缘膜450上方。然而，并不限于这种结构。例如，本发明可包括这种结构：所述公共电极300位于所述绝缘膜450上方，并且所述像素电极500位于所述绝缘膜450下方。

此外，本发明可包括这种结构：公共电极300以包括狭缝的指形来形成，并且像素电极500以平板形来形成。

此外，本发明不限于边缘场切换模式LCD装置。除了所述边缘场切换模式LCD装置，本发明可应用于在本发明技术主旨范围内的各种模式LCD装置。

上述说明涉及根据本发明的LCD装置中的下基板的详细结构。根据本发明的LCD装置包括上述的下基板、上基板和形成在所述下基板和所述上基板之间的液晶层。在所述上基板上可设置有：防止在除像素区外的其他区域中发生漏光的黑矩阵；形成在每一个所述黑矩阵之间的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤色器层；以及形成在所述滤色器层上的保护层。

根据本发明的LCD装置，遮光线400形成在像素区的向错产生部分中，也就是说，形成在沿着像素区中的分开的区域之间的分界面的部分中，由此防止漏光。

此外，遮光线400由导电线形成，并且所述遮光线400与公共电极300连接，由此减小公共电极300的电阻。

此外，公共电极300被用作感测电极，并且由导电线形成的遮光线400被用作感测线，由此实现具有内置触摸屏的LCD装置。

在不脱离本发明精神和范围的情况下，对本发明作出各种修改和变型对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书和其等同物的范围内的本发明的各种修改和变型。

Claims (12)

1.一种LCD装置，包括：

栅极线和数据线，形成在基板上互相交叉以限定像素区；

像素电极，形成在所述像素区中并被分为至少两个区域；

公共电极，被构图为与所述像素电极一起产生电场；以及

遮光线，形成在所述区域之间的分界部分以防止通过所述分界部分漏光。

2.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述栅极线以直线形成，所述数据线以具有弯曲部分的线形形成，并且所述像素电极以弯曲形状形成。

3.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述遮光线包括与所述栅极线平行的第一遮光线。

4.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述遮光线包括不与摩擦方向垂直的第一遮光线。

5.根据权利要求4所述的LCD装置，其中所述第一遮光线不与所述栅极线平行。

6.根据权利要求4所述的LCD装置，其中所述第一遮光线的宽度逐渐增加或逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述遮光线包括与所述数据线重叠的第二遮光线。

8.根据权利要求7所述的LCD装置，其中所述第二遮光线的宽度不大于所述数据线的宽度。

9.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述遮光线由与所述公共电极连接的导电线形成。

10.根据权利要求9所述的LCD装置，其中所述导电线是与感测电路连接的感测线，并且所述公共电极由多个预定图案形成。

11.根据权利要求1所述的LCD装置，还包括设置在所述公共电极和所述像素电极之间的绝缘膜。

12.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述公共电极和所述像素电极中的一个以指形形成，并且所述公共电极和所述像素电极中的另一个以平板形形成。

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