CN104614912A - 一种曲面液晶显示面板 - Google Patents

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CN104614912A CN201510099828.1A CN201510099828A CN104614912A CN 104614912 A CN104614912 A CN 104614912A CN 201510099828 A CN201510099828 A CN 201510099828A CN 104614912 A CN104614912 A CN 104614912A
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Abstract

本发明提供一种曲面液晶显示面板，包括：第一基板，包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管以及多个图案化的第一透明电极；多个图案化的遮光结构，设置于第一透明电极的上方；第二基板，包括彩色滤光层和第二透明电极，第二透明电极位于彩色滤光层的下方；以及液晶层，设置于第一基板与第二基板之间。数据线具有第一边缘和第二边缘，遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。相比于现有技术，本发明的曲面液晶显示面板在数据线的对应位置增加一遮光结构，藉由该遮光结构来降低该处的液晶层厚度，进而减少漏光量。此外，本发明无需使用导电层，因而像素的电性不受任何影响，且不必额外增加制程数量。

Description

一种曲面液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板，尤其涉及一种可降低漏光量的曲面液晶显示面板。
背景技术
近年来，平面显示技术逐渐朝高阶化与多样化发展，如高解析度(4K,8K)、立体显示(Stereoscopic Display)与可挠式显示(Flexible Display)等。其中，可挠式显示器虽已发展多年，但受限于材料开发、相关制程技术发展与光学表现并无明显的市场应用。除了在可携式电子产品上发现其踪迹，在大尺寸显示器的应用也逐渐浮上台面。尽管市场的普及率仍有努力空间，相关的专利布局早已在各制造厂商之间展开。
在现有技术中，传统的液晶面板主要包括一彩色滤光片基板(ColorFilter Substrate)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor ArraySubstrate)以及配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)，其工作原理是通过在两基板各自的电极上施加驱动电压来控制液晶层中的液晶分子旋转，从而将背光模组的光线折射出来产生画面。将传统的液晶面板直接弯曲以达成曲面显示，往往会产生许多光学缺陷进而造成面板的解析度下降、色偏与亮度不均(Mura)。常见的一种缺陷为上基板的遮光层在面板弯曲后产生了相对位移，使得数据线附近的液晶分子排列较差的区域外露而出现漏光，虽然可利用在数据线上方覆盖一导电层(例如ITO)，使其电位为共电位以屏蔽数据线的电场，但此方法在制程上也存在风险，例如，绝缘层不能太薄以避免该层与数据线短路，而绝缘层太厚又会影响到制程产能与成本以及与像素电极(Pixel electrode)导通。此外，在驱动线路上也会产生较大的负载。
有鉴于此，如何设计一种新颖的曲面液晶显示面板或对现有面板予以改进，以解决或消除现有的上述缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的曲面液晶显示面板所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的、可有效降低漏光量的曲面液晶显示面板。
依据本发明的一个方面，提供了一种曲面液晶显示面板(Curved LiquidCrystal Display Panel)，包括：
一第一基板，包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管以及多个图案化的第一透明电极，其中，所述扫描线与所述数据线垂直交错设置，以及所述薄膜晶体管位于所述扫描线与所述数据线的交叉位置；
多个图案化的遮光结构，设置于所述第一透明电极的上方；
一第二基板，包括一彩色滤光层和一第二透明电极，其中，所述第二透明电极位于所述彩色滤光层的下方；以及
一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，
其中，所述数据线具有一第一边缘和一第二边缘，所述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖所述数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。
在其中的一实施例，该遮光结构为绝缘材质或光阻间隔材质。
在其中的一实施例，所述遮光结构的中心在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
在其中的一实施例，所述遮光结构的最大厚度位置在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
在其中的一实施例，所述第二基板还包括一黑矩阵层，设置于所述扫描线和所述薄膜晶体管的上方。
在其中的一实施例，该黑矩阵层还设置于所述数据线的上方。
依据本发明的另一个方面，提供了一种曲面液晶显示面板(CurvedLiquid Crystal Display Panel)，包括：
一第一基板，包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管、一彩色滤光层以及多个图案化的第一透明电极，其中，所述扫描线与所述数据线垂直交错设置，所述薄膜晶体管位于所述扫描线与所述数据线的交叉位置，以及所述第一透明电极位于所述彩色滤光层的上方；
多个图案化的遮光结构，设置于所述第一透明电极的上方；
一第二基板，包括一第二透明电极；以及
一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，
其中，所述数据线具有一第一边缘和一第二边缘，所述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖所述数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。
在其中的一实施例，该遮光结构为绝缘材质或光阻间隔材质。
在其中的一实施例，所述遮光结构的最大厚度位置在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
在其中的一实施例，所述第二基板还包括一黑矩阵层，位于所述第二透明电极的上方，所述黑矩阵层设置在所述扫描线、所述薄膜晶体管以及所述数据线的上方。
采用本发明的曲面液晶显示面板，其第一基板包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管以及多个图案化的第一透明电极，其图案化的遮光结构设置于第一透明电极的上方，第二基板包括一彩色滤光层和一第二透明电极，上述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。相比于现有技术，本发明的曲面液晶显示面板在数据线的对应位置增加一遮光结构，藉由该遮光结构来降低该处的液晶层厚度，进而减少漏光量。此外，本发明无需使用导电层，因而像素的电性不受任何影响，且不必额外地增加制程数量。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术的一种曲面液晶显示面板中，根据基板位移程度大小所划分的不同区域的示意图；
图2A示出图1的曲面液晶显示面板的第一区域的剖视图；
图2B示出图1的曲面液晶显示面板的第二区域的剖视图；
图2C示出图1的曲面液晶显示面板的第三区域的剖视图；
图2D示出图1的曲面液晶显示面板的第四区域的剖视图；
图3A示出依据本发明的一实施方式，彩色滤光层位于上基板的曲面液晶显示面板的遮光结构的示意性实施例；
图3B示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图3C示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图3D示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图4示出图3A至图3D的任一曲面液晶显示面板中，液晶层的厚度变化以及钝化层的厚度变化与光穿透率的关系曲线图；
图5A示出依据本发明另一实施方式，彩色滤光层位于薄膜晶体管阵列基板的曲面液晶显示面板的遮光结构的示意性实施例；
图5B示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图5C示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图5D示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图；
图6示出图5A至图5D的任一曲面液晶显示面板中，液晶层的厚度变化以及钝化层的厚度变化与光穿透率的关系曲线图；
图7A示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第三区域的剖视图；
图7B示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第四区域的剖视图；
图7C示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第二区域的剖视图；以及
图7D示出采用本发明另一遮光结构的曲面液晶显示面板的第二区域的剖视图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出现有技术的一种曲面液晶显示面板中，根据基板位移程度大小所划分的不同区域的示意图。图2A至图2D分别示出图1的曲面液晶显示面板的第一区域至第四区域的剖视图。
参照图1、图2A至图2D，传统的液晶显示面板主要包括相对设置的一第一基板(如，薄膜晶体管阵列基板)以及一第二基板(如，彩色滤光片基板)、位于两基板之间的液晶层200。第一基板包括多条扫描线、多条数据线300、多个薄膜晶体管(图中未示出)、一彩色滤光层304以及多个图案化的第一透明电极302。其中，扫描线与数据线垂直交错设置，薄膜晶体管位于扫描线与数据线的交叉位置，第一透明电极302位于彩色滤光层304的上方。第二基板包括一黑矩阵100和一第二透明电极102，其中，第二透明电极102位于黑矩阵100的下方，透过第一透明电极302与第二透明电极102之间的电场作用使液晶层200中的液晶分子发生翻转以达到显示画面的功效。
在经过弯曲后，作为遮光层的黑矩阵100的相对位移量会随着面板位置的不同而不同。如图1所示，依据第二基板的位移大小可分为四个区域，O区、A区、B区与两侧的C区。其中，O区对应的黑矩阵102的相对位移量最小，其仍然完全覆盖数据线300，因而不会出现漏光情形，为“无漏光区”，如图2A所示。而C区对应的黑矩阵102的相对位移量最大，其分别向左或向右产生了大幅度的位移从而导致数据线300的两边缘都露出，此时漏光现象最为严重，如图2B所示。此外，A区与B区分别为黑矩阵102向右与向左产生中等程度的位移，进而导致数据线300的左边缘(如图2C所示)与右边缘(如图2D所示)露出，以产生了漏光情形。
为解决现有技术中的上述问题，本发明揭露了一种新的曲面液晶显示面板结构。图3A示出依据本发明的一实施方式，彩色滤光层位于上基板的曲面液晶显示面板的遮光结构的示意性实施例。
参照图3A，在该实施例中，本发明的曲面液晶显示面板包括相对设置的一第一基板(如，薄膜晶体管阵列基板)以及一第二基板(如，彩色滤光片基板)、位于两基板之间的液晶层404。第一基板包括多条扫描线、多条数据线406、多个薄膜晶体管(图中未示出)以及多个图案化的第一透明电极410。第二基板包括一彩色滤光层400和一第二透明电极402，其中，第二透明电极402位于彩色滤光层400的下方，透过第一基板的第一透明电极410与第二基板的第二透明电极402之间的电场作用使液晶层404中的液晶分子发生翻转以达到显示画面的功效。
需要指出的是，该面板还包括多个图案化的遮光结构408，设置于第一透明电极410的上方，如图3A中的网格线所示。较佳地，该遮光结构408可以为绝缘材质或光阻间隔材质。具体而言，数据线406具有一第一边缘(如，左侧边缘)和一第二边缘(如，右侧边缘)，该遮光结构408在水平方向上的投影完全覆盖数据线406的第一边缘和第二边缘。
由上述可知，本发明相比于现有技术而言，其在数据线406的对应位置增加一遮光结构408，藉由该遮光结构408来降低该处的液晶层厚度，进而减少漏光量。实验数据表明，采用本发明的遮光结构之后，在不同方位角与视角上皆能有效降低漏光区的穿透率。例如，图3A的遮光结构408完全覆盖数据线406时，在方位角45°与0°下，不同视角的平均穿透率衰减幅度分别达77％与97％。
图3B示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。
将图3B与图3A进行比较，其主要区别在于，图3B的遮光结构在水平方向上的投影覆盖同一数据线的第一边缘或第二边缘。例如，遮光结构508覆盖左侧数据线406的右边缘却并未覆盖左边缘，与此同时，遮光结构508覆盖右侧数据线406的左边缘却并未覆盖右边缘。换言之，遮光结构508的最大厚度位置在竖直方向对齐于数据线的左边缘或右边缘。类似地，遮光结构508可降低左侧数据线406的右边缘处的漏光量以及右侧数据线406的左边缘处的漏光量。
图3C示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。
将图3C与图3A进行比较，其主要区别在于，图3C的遮光结构608的中心在竖直方向对齐于左侧数据线406的右边缘。本领域的技术人员应当理解，在其它的实施例中，该遮光结构608的中心在竖直方向还可对齐于右侧数据线406的左边缘。
图3D示出图3A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。
将图3D与图3A进行比较，其主要区别在于，图3D的遮光结构708为一图案化设计，其不仅覆盖左侧数据线406的右边缘以及右侧数据线406的左边缘，而且在两相邻数据线406的连线中心处的厚度最低。在一具体实施例，第二基板还包括一黑矩阵层412，该黑矩阵层412设置于扫描线、数据线以及薄膜晶体管的上方。
图4示出图3A至图3D的任一曲面液晶显示面板中，液晶层的厚度变化以及钝化层的厚度变化与光穿透率的关系曲线图。
参照图4，液晶层404与第一透明电极410之间的绝缘层的厚度为0.3微米，菱形离散点的连线表示在上下基板电极的间距固定的条件下，随着绝缘层厚度的增加伴随着液晶层等厚度的递减所造成的穿透率变化，而圆形离散点的连线表示在液晶层厚度固定的条件下，绝缘层(例如，钝化层)厚度的增加所造成的穿透率变化。由图4可知，液晶层厚度的减少所造成的穿透率降低比单纯增加绝缘层厚度更有效，其较显著的降低效果除了液晶层厚度减少外，由于液晶层厚度的减少，造成液晶层排列方向更容易受到基板表面定向力的影响，因此液晶层在同样电场作用下更不容易受到转动，因而进一步降低了漏光穿透率。
图5A示出依据本发明另一实施方式，彩色滤光层位于薄膜晶体管阵列基板的曲面液晶显示面板的遮光结构的示意性实施例。
将图5A与图3A进行比较，其主要区别是在于，图5A的曲面液晶显示面板中的彩色滤光层位于第一基板而非第二基板。具体来说，第一基板包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管、一彩色滤光层400以及多个图案化的第一透明电极410。第一透明电极410位于彩色滤光层400的上方。
同样，该面板还包括多个图案化的遮光结构408，设置于第一透明电极410的上方，如图5A中的网格线所示。较佳地，该遮光结构408可以为绝缘材质或光阻间隔材质。
由上述可知，本发明相比于现有技术而言，其在数据线406的对应位置增加一遮光结构408，藉由该遮光结构408来降低该处的液晶层厚度，进而减少漏光量。实验数据表明，采用本发明的遮光结构之后，随着遮光结构的最大厚度递增，漏光量随之递减，当厚度达到2.3mm时，漏光衰减幅度可达95％。此外，在方位角45°与0°下，不同视角的平均穿透率衰减幅度分别达77％与97％。
图5B示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。
将图5B与图5A进行比较，其主要区别在于，图5B的遮光结构在水平方向上的投影覆盖同一数据线的第一边缘或第二边缘。例如，遮光结构508覆盖左侧数据线406的右边缘却并未覆盖左边缘，与此同时，遮光结构508覆盖右侧数据线406的左边缘却并未覆盖右边缘。
图5C示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。图5C的遮光结构与图3C的遮光结构基本相似，其中心线在竖直方向对齐于左侧数据线406的右边缘。为描述方便起见，此处不再赘述。
图5D示出图5A的曲面液晶显示面板的遮光结构的一可替换实施例的示意图。图5D的遮光结构与图3D的遮光结构基本相似，其为图案化设计，其不仅覆盖左侧数据线406的右边缘以及右侧数据线406的左边缘，而且在两相邻数据线406的连线中心处的厚度最低。
图6示出图5A至图5D的任一曲面液晶显示面板中，液晶层的厚度变化以及钝化层的厚度变化与光穿透率的关系曲线图。
参照图6，绝缘层厚度为3.3微米且在同样的模拟条件下所得到的穿透率变化曲线。由图6可知，由于绝缘层厚度比图4的绝缘层厚度大得多，虽然电场已明显减弱，但仍然能够达到降低漏光穿透率的功效。
图7A示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第三区域的剖视图，图7B示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第四区域的剖视图，图7C示出采用本发明的一遮光结构的曲面液晶显示面板的第二区域的剖视图，图7D示出采用本发明另一遮光结构的曲面液晶显示面板的第二区域的剖视图。
参照图7A和图7B，由于A区与B区分别对应于黑矩阵412向右与向左产生中等程度的位移，针对A区与B区可分别将遮光结构S1和S2(Dummy layer)制作在数据线406的左边缘和右边缘。参照图7C和7D，C区由于数据线的两侧边缘均已露出，因此必须分别做上遮光结构S3(如图7C)，或者制作单一遮光结构S4把数据线整个包覆(如图7D)，只要覆盖数据线边缘附近的结构厚度满足所需的穿透率衰减量即可。本领域的技术人员应当理解，上述各实施例并不局限于单一数据线，多条相邻数据线的架构也同样适用。
采用本发明的曲面液晶显示面板，其第一基板包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管以及多个图案化的第一透明电极，其图案化的遮光结构设置于第一透明电极的上方，第二基板包括一彩色滤光层和一第二透明电极，上述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。相比于现有技术，本发明的曲面液晶显示面板在数据线的对应位置增加一遮光结构，藉由该遮光结构来降低该处的液晶层厚度，进而减少漏光量。此外，本发明无需使用导电层，因而像素的电性不受任何影响，且不必额外地增加制程数量。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种曲面液晶显示面板，其特征在于，所述曲面液晶显示面板包括：
一第一基板，包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管以及多个图案化的第一透明电极，其中，所述扫描线与所述数据线垂直交错设置，以及所述薄膜晶体管位于所述扫描线与所述数据线的交叉位置；
多个图案化的遮光结构，设置于所述第一透明电极的上方；
一第二基板，包括一彩色滤光层和一第二透明电极，其中，所述第二透明电极位于所述彩色滤光层的下方；以及
一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，
其中，所述数据线具有一第一边缘和一第二边缘，所述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖所述数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。
2.根据权利要求1所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述遮光结构为绝缘材质或光阻间隔材质。
3.根据权利要求1所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述遮光结构的中心在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
4.根据权利要求1所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述遮光结构的最大厚度位置在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
5.根据权利要求1所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述第二基板还包括一黑矩阵层，设置于所述扫描线和所述薄膜晶体管的上方。
6.根据权利要求5所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述黑矩阵层还设置于所述数据线的上方。
7.一种曲面液晶显示面板，其特征在于，所述曲面液晶显示面板包括：
一第一基板，包括多条扫描线、多条数据线、多个薄膜晶体管、一彩色滤光层以及多个图案化的第一透明电极，其中，所述扫描线与所述数据线垂直交错设置，所述薄膜晶体管位于所述扫描线与所述数据线的交叉位置，以及所述第一透明电极位于所述彩色滤光层的上方；
多个图案化的遮光结构，设置于所述第一透明电极的上方；
一第二基板，包括一第二透明电极；以及
一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，
其中，所述数据线具有一第一边缘和一第二边缘，所述遮光结构在水平方向上的投影至少覆盖所述数据线的第一边缘和第二边缘其中之一。
8.根据权利要求7所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述遮光结构为绝缘材质或光阻间隔材质。
9.根据权利要求7所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述遮光结构的最大厚度位置在竖直方向对齐于所述数据线的第一边缘或第二边缘。
10.根据权利要求7所述的曲面液晶显示面板，其特征在于，所述第二基板还包括一黑矩阵层，位于所述第二透明电极的上方，所述黑矩阵层设置在所述扫描线、所述薄膜晶体管以及所述数据线的上方。
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