CN104007575A - 黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

一种黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板，其中，彩色滤光片基板为曲面，其中彩色滤光片基板上设有黑矩阵，其中未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素显示区域，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧的黑矩阵的宽度逐渐增大。本发明还提供了一种液晶显示器。本发明可以有效地解决因为显示屏由于弯曲而产生前后的CF基板和TFT基板间相对偏移的现象，并且有效地解决了在加宽黑矩阵宽度后导致开口率相对变小而亮度不足的问题，通过背光板的补偿来解决显示屏显示效果一致的问题。低成本解决了大尺寸显示器曲面制作中生产的显示效果不佳的问题。

Description

黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种彩色滤光片基板，特别指一种曲面的黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板及液晶显示器。
背景技术
在薄膜场效应晶体管液晶显示器(TFT-LCD，ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay)领域，参见图1，于彩色滤光片基板(CF，ColorFilter)10侧通常做一层黑矩阵11(BM，Blackmatrix)避免混色和漏光，而对于曲面液晶显示器(LCD)，面板的弯曲弧度导致CF基板10、TFT基板(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管基板)20相对错位，即位置相对发生偏移(shift)，而且，shift方向并不是整个CF基板10相对于TFT基板20统一向左/右shift，而是CF基板10在左右两边相对于TFT基板20分别向左右两侧滑动，因此，当曲率半径较小时，面板的弯曲程度较大，两块基板的左右两侧相对shift量较大，以致面板左右位置像素(pixel)的实际开口率较中心区域偏小，以RGB像素为例，RGB像素单元包括三个并排的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B，它们之间分布有黑矩阵(BM)11，在弯曲发生shift后，实际开口区域为减去shift量c的区域，图中c表示该处shift量，并不是一个数值，也不代表图中的c是相等的，因此左右两侧区域pixel亮度较中心区域偏小，宏观表现为暗团，见图2；若进一步减小曲率半径，两侧的shift量进一步加大，就还可能会出现色偏现象，参见图3，显示绿色画面时，中间区域由于shift量没有或很小，只有绿色像素亮，而左侧区域则是绿色和蓝色的部分区域e亮(亮的区域用黑线框表示)，右侧区域则是绿色和红色的部分区域f亮(亮的区域用黑线框表示)，因此左右两边漏光颜色不同，且此种色偏在纯色画面时尤其明显。
发明内容
本发明为解决以上不足而提供一种可以解决曲面液晶显示器由于CF基板相对TFT基板偏移而生产的暗团或色偏的问题。
为解决以上问题，本发明的目的之一是提供一种黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板，其中，彩色滤光片基板为曲面，其中彩色滤光片基板上设有黑矩阵，其中未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素显示区域，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧的黑矩阵的宽度逐渐增大，相应地，子像素的显示区域的宽度逐渐减小。
优选地，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧分别按固定宽度分为若干区域，所述中心轴所属的中心区域或与中心轴最接近的区域的黑矩阵宽度保持不变，与中心轴所属的中心区域或中心轴最接近的区域相连接的区域的黑矩阵宽度增量为a，依次向两侧边排列的区域的黑矩阵宽度分别比其相邻的内侧的区域的黑矩阵宽度增量为a。
优选地，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
优选地，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。
本发明的另一个目的是提供一种液晶显示器，包括曲面彩色滤光片基板，其中彩色滤光片基板上设有黑矩阵，其中未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素显示区域，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧的黑矩阵的宽度逐渐增大，相应地，子像素的显示区域的宽度逐渐减小。
优选地，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧分别按固定宽度分为若干区域，所述中心轴所属的中心区域或与中心轴最接近的区域的黑矩阵宽度保持不变，与中心轴所属的中心区域或中心轴最接近的区域相连接的区域的黑矩阵宽度增量为a，依次向两侧边排列的区域的黑矩阵宽度分别比其相邻的内侧的区域的黑矩阵宽度增量为a。
优选地，还包括背光板，所述背光板设于液晶盒的背面，根据对应的区域进行光补偿。
优选地，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
优选地，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。
本发明可以有效地解决因为显示屏由于弯曲而产生前后的CF基板和TFT基板间相对偏移的现象，并且有效地解决了在加宽黑矩阵宽度后导致开口率相对变小而亮度不足的问题，通过背光板的补偿来解决显示屏显示效果一致的问题。低成本解决了大尺寸显示器曲面制作中生产的显示效果不佳的问题。
附图说明
图1是曲面CF基板和TFT基板间的shift示意图。
图2是曲面CF基板和TFT基板间发生暗团示意图。
图3是曲面CF基板和TFT基板间发生色偏示意图。
图4是实施例1中CF基板分区分别调节BM宽度示意图。
图5是实施例1中CF基板的不同区域BM宽度增大示意图。
图6是实施例1一种液晶显示器示意图。
图7是实施例2中CF基板分区分别调节BM宽度示意图。
图8是实施例2中CF基板的不同区域BM宽度增大示意图。
具体实施方式
下面将结合附图用实施例对本发明进一步说明。
实施例1
如图4、图5、图6所示，液晶显示器包括平行连接的TFT基板20(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管基板)和CF基板10(彩色滤光片基板，ColorFilter)，其中CF基板10上设有黑矩阵11，未被黑矩阵11覆盖的地方形成子像素显示区域，制作超大尺寸显示器时，如果使用曲面，即内凹弧面的显示器，可以消除因人到像距离不同而产生的视差，可以让看到的图像更清晰、自然、逼真。但是，在现有的液晶显示器制程中，像素的大小是固定不变的，即子像素和包覆于周边的黑矩阵11(BM)的面积是相对不变的，如图中，以RGB像素为例，子像素包括并排的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。
当CF基板10和TFT基板20同时弯曲时，原来位于CF基板10两侧的子像素和TFT基板20上的开口将发生错位，即偏移shift，偏移的结果有两种，一是生产暗团的情况，另一种情况是出现色偏现象。为解决以上问题，本实施例提供的解决方案是将黑矩阵11的宽度加大，用于当发生shift时，增大宽度的黑矩阵11依然可以对子像素对底部TFT基板上跨区的开口部分进行遮挡，避免同一TFT开口区域有2种不同的颜色显示而导致的混色的情况发生。
可以理解，在CF基板10弯曲时，自纵向中心轴12向两侧发生的shift的量是逐渐加大的，在单一像素单元(包括子像素和黑矩阵)的面积不变的情况下黑矩阵的宽度逐渐增大，相应地，子像素的显示区域的宽度逐渐减小。将CF基板10自纵向中心轴12向两侧分别按固定宽度分为若干区域，如中心轴所属的中心区域h1的黑矩阵宽度保持不变，中心区域相连接的两边区域h2的黑矩阵宽度增量为a，依次向两侧边排列的区域h3……hn(n为大于1的自然数)的黑矩阵宽度分别比其相邻的内侧的区域的黑矩阵宽度增量为a，即当区域hn时，增量为b。
以上可知在黑矩阵11加宽而像素间距不变的情况下，会导致子像素显示区域减小，开口率降低，直接的影响就是亮度下降，为此，可以在通过设于液晶盒的背面的背光板30来进行光补偿，光补偿的多少可以通过开口率变化来调整。假设面板的黑矩阵宽度为30μm，子像素宽度为180μm，那么一个子像素单元的宽度为30μm+180μm＝210μm，那么面板中心正常h1区域开口率为85.7％(大致计算为180/210，实际开口率要考虑像素中心的com线，shieldmetal等地区的遮光，所以实际开口率会更低)，然而在h2和hn区域，假设所需加宽的黑矩阵宽度分别为5μm和10μm，那么此时h2和hn区域的开口率简单计算为175/210＝83.3％和170/210＝81％，h2和hn区域相对于正常区域的85.7％减小的2.4％和2.7％的开口率，通过h2和hn区域对应的背光区域通过背光板增亮进行等比例补偿)这样就可以在保证模组亮度均匀的前提下解决曲面LCD的色偏问题和暗团问题。
实施例2
如图7、图8所示，本实施例以RGBW像素为例，子像素包括并排的红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和白色子像素W。根据曲面的半径的大小程度，如果曲率半径相对比较大，那么离彩色滤光片基板中心轴12相对比较大的区域的shift的量还比较小，可以自纵向中心轴12向两侧分别按固定宽度分为若干区域，中心轴12最接近的两侧的区域t1的黑矩阵宽度保持不变，与这两个区域中心区域相连接的向两边区域t2的黑矩阵的宽度相应增大，而事实上，向两侧的相邻区域的shift增量a’和b’的值由于受到材料、工艺和周边环境的影响并非呈规律的线性增长，不过基本规律是可以预见的，以模拟实验数据得到的数据为例，液晶显示屏宽度为1.2米，曲率半径为5m时，采用0.7mm厚的玻璃最大Shift量为21.25μm，而采用0.5mm厚的玻璃最大Shift量为14.96μm，也就是说，如要采用以上两种不同厚度玻璃进行曲面加工，则需要分别对黑矩阵加宽的最大数值为21.25μm和14.96μm，而背光板对其相应位置的补偿可以通过实施例的计算方法得出。
虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (10)

1.一种黑矩阵不等宽的彩色滤光片基板，其中，彩色滤光片基板为曲面，其中彩色滤光片基板上设有黑矩阵，其中未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素显示区域，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧的黑矩阵的宽度逐渐增大。
2.根据权利1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述子像素的显示区域的宽度逐渐减小。
3.根据权利1所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧分别按固定宽度分为若干区域，所述中心轴所属的中心区域或与中心轴最接近的区域的黑矩阵宽度保持不变，与中心轴所属的中心区域或中心轴最接近的区域相连接的区域的黑矩阵宽度增量为a，依次向两侧边排列的区域的黑矩阵宽度分别比其相邻的内侧的区域的黑矩阵宽度增量为a。
4.根据权利1或2或3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
5.根据权利1或2或3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。
6.一种液晶显示器，包括曲面彩色滤光片基板，其中彩色滤光片基板上设有黑矩阵，其中未被黑矩阵覆盖的地方形成子像素显示区域，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧的黑矩阵的宽度逐渐增大，相应地，子像素的显示区域的宽度逐渐减小。
7.根据权利6所述的液晶显示器，其特征在于，所述彩色滤光片基板自纵向中心轴向两侧分别按固定宽度分为若干区域，所述中心轴所属的中心区域或与中心轴最接近的区域的黑矩阵宽度保持不变，与中心轴所属的中心区域或中心轴最接近的区域相连接的区域的黑矩阵宽度增量为a，依次向两侧边排列的区域的黑矩阵宽度分别比其相邻的内侧的区域的黑矩阵宽度增量为a。
8.根据权利6或7所述的液晶显示器，其特征在于，还包括背光板，所述背光板设于液晶盒的背面，根据对应的区域进行光补偿。
9.根据权利6或7所述的液晶显示器，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
10.根据权利6或7所述的液晶显示器，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。
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