CN105259721B - 液晶面板及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶面板及液晶显示器，其是通过在用于形成彩色滤光层的混合物中加入各向异性吸收材料，并使所述各向异性吸收材料定向，以吸收入射到多个栅极电路区域的杂散背光，而减少所述杂散背光进入多个栅极电路，以致为多个栅极电路提供更好的遮光效果。

Description

液晶面板及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶面板及液晶显示器，具体涉及一种彩色滤光片整合晶体管式(Color filter on Array,COA)液晶面板及包含所述彩色滤光片整合晶体管式液晶面板的液晶显示器。
背景技术
彩色滤光片整合晶体管式(COA)液晶显示器是一种将彩色滤光片(Color Filter,CF)与薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)阵列设置于同一基板的液晶显示器，其可以有效的提高开口率(Aperture ratio)，还能解决大尺寸面板的对准问题，且同时降低由照光产生的漏电流，因此彩色滤光片整合晶体管技术特别适用于大尺寸面板的显示器。
所述薄膜晶体管阵列是作为一种驱动组件。目前薄膜晶体管技术主要采用非晶硅(a-Si)和多晶硅(poly-Si)。多晶硅薄膜晶体管主要特点是电子迁移率高，器件尺寸较小，开口率大，图像分辨率可得到大大改善，然而低温多晶硅制程复杂，制造成本高，成品率低，均匀性差。相比于多晶硅薄膜晶体管，非晶硅薄膜晶体管的电子迁移率低，薄膜晶体管器件尺寸较大，像素开口率较小，但非晶硅生产技术取得了很大的进步，非晶硅在制作成本、大面积沉积均匀性方面明显优于多晶硅。
然而，非晶硅本身的特性导致其对光照十分敏感，虽然在设计上有诸多考虑用以避免薄膜晶体管被光照射，例如黑色矩阵(Black Matrix,BM)、底栅极结构等，但是实际应用中仍然难免会出现因光照导致的器件特性退化(例如杂散背光进入薄膜晶体管阵列的栅极电路所导致的器件特性退化)，进而影响液晶显示的品质。
因此，有必要提供一种可以减少杂散背光进入薄膜晶体管阵列的栅极电路的液晶面板及液晶显示器，来解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液晶面板及液晶显示器。通过在用于形成彩色滤光层的混合物中加入各向异性吸收材料，并使所述各向异性吸收材料定向，以吸收入射到多个栅极电路区域的杂散背光，而减少所述杂散背光进入多个栅极电路，从而为多个栅极电路提供更好的遮光效果。
用于实现本发明的前述目的，本发明提供一种液晶面板，其包含：
一第一基板，具有一第一偏光层，所述第一偏光层具有第一偏振吸收轴，所述第一基板包含：
一透明基板；
一薄膜晶体管阵列层，设置于所述透明基板上，所述薄膜晶体管阵列层包含多个栅极电路；以及
一彩色滤光层，设置于所述薄膜晶体管阵列层上，所述彩色滤光层是由含有各向异性吸收材料(anisotropic absorber)的色阻材料所构成；
一第二基板，具有一第二偏光层，所述第二偏光层具有第二偏振吸收轴，所述第一基板与第二基板相对设置；以及
一液晶层，夹设于所述第一基板与所述第二基板之间。所述彩色滤光层中对应于所述多个栅极电路的区域具有第三偏振吸收轴，所述第一偏振吸收轴的方向是不同于所述第三偏振吸收轴的方向。
在本发明的一实施例中，所述第一偏振吸收轴与所述第三偏振吸收轴具有一夹角，所述夹角处于45度至135度的范围内。
在本发明的一实施例中，所述夹角为90度。
在本发明的一实施例中，所述各向异性吸收材料包含各向异性金属纳米粒子、纳米碳管或二色性染料。
在本发明的一实施例中，所述各向异性吸收材料包括一具有用于可见光全波长的各向异性吸收性的各向异性吸收材料。
在本发明的一实施例中，所述第一偏光层是设置于所述透明基板的下表面或所述薄膜晶体管阵列层的下表面。
在本发明的一实施例中，所述彩色滤光层中的剩余区域具有第四偏振吸收轴，所述第一偏振吸收轴的方向是相同于所述第四偏振吸收轴的方向。
在本发明的一实施例中，所述第一偏振吸收轴与所述第二偏振吸收轴的方向为相互垂直。
在本发明的一实施例中，所述第一偏光层和所述第二偏光层皆为线偏光层。
在本发明的一实施例中，所述液晶面板是一彩色滤光片整合晶体管式(COA)液晶面板。
再者，本发明另提供一种液晶显示器，其包含：
一背光模块；以及
上述液晶面板，设置于所述背光模块上。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益的效果。通过上述技术方案，本发明的液晶面板及液晶显示器至少具有下列优点及有益效果：通过在用于形成彩色滤光层的混合物中加入各向异性吸收材料，并使所述各向异性吸收材料定向，以吸收入射到多个栅极电路区域的杂散背光，而减少所述杂散背光进入多个栅极电路，以致为多个栅极电路提供更好的遮光效果。
附图说明
图1是本发明一实施例中液晶面板的构造示意图。
图2是图1中第一基板的一区域的局部放大的上视图。
图3是图2中A-A’截面的剖视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预订发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶面板及液晶显示器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参照图1至3，图1为本发明一实施例中液晶面板1的构造示意图，其中右下角的图为第一偏光层40的上视图，左上角的图为第二偏光层50的上视图；图2为图1中第一基板10的一区域的局部放大的上视图，其中右侧是表示彩色滤光层103中不同区域所对应的偏振吸收轴的方向；图3为图2中A-A’截面的剖视图。所述液晶面板1是一彩色滤光片整合晶体管式(COA)液晶面板。所述液晶面板1的下方可以包含一背光模块(图中未示出)用以构成一液晶显示器。
所述液晶面板1包含一第一基板10、一第二基板20及一液晶层30。所述第一基板10与所述第二基板20相对设置。所述液晶层30是夹设于所述第一基板10与所述第二基板20之间。
所述第一基板10的下表面设置有一第一偏光层40，所述第一偏光层40具有第一偏振吸收轴a1。所述第二基板20的上表面设置有一第二偏光层50，所述第二偏光层50具有第二偏振吸收轴a2。所述第一偏光层40和所述第二偏光层50皆为线偏光层。所述第一偏振吸收轴a1与所述第二偏振吸收轴a2的方向为相互垂直。
所述第一基板10包含一透明基板101、一薄膜晶体管阵列层102及一彩色滤光层103。所述薄膜晶体管阵列层102是设置于所述透明基板101上。所述彩色滤光层103是设置于所述薄膜晶体管阵列层102上。所述薄膜晶体管阵列层102包含多个栅极电路1021。
所述彩色滤光层103中对应于所述多个栅极电路1021的区域103a具有第三偏振吸收轴a3。所述第一偏振吸收轴a1和所述第三偏振吸收轴a3的夹角处于45度至135度的范围内，优选地，如图1至2中所示，所述第一偏振吸收轴a1和所述第三偏振吸收轴a3的夹角为90度。所述彩色滤光层103中的剩余区域103b(亦即透光区)具有第四偏振吸收轴a4，所述第一偏振吸收轴a1的方向是相同于所述第四偏振吸收轴a4的方向。
在此，当背光模块的光源入射到所述液晶面板1时(请参照图3)，所述光源会先经过所述第一偏光层40，此时通过所述第一偏光层40的出射光会有跟所述第一偏振吸收轴a1互相垂直的偏振方向，而此出射光如果散射进入所述彩色滤光层103中的区域103a，其会被吸收轴相同的各向异性吸收材料所吸收，但当所述出射光经过所述彩色滤光层103中的剩余区域103b时，由于所述出射光的偏振方向和剩余区域103b的各向异性吸收材料的吸收轴互相垂直，所以所述出射光可以大部分无损地通过。
如上述，由于所述第一偏光层40的第一偏振吸收轴a1垂直于所述彩色滤光层103中区域103a的第三偏振吸收轴a3，且平行于所述彩色滤光层103中剩余区域103b的第四偏振吸收轴a4，因此当背光模块的光源入射到所述液晶面板1时，除了所述彩色滤光层103中的区域103a能够吸收杂散背光以外，还不会影响所述彩色滤光层103中的剩余区域103b的光穿透率。
所述彩色滤光层103是由含有各向异性吸收材料的色阻材料所构成。所述各向异性吸收材料像液晶分子一样具有不对称结构，具有预定的取向以及具有依赖于光入射的方向的变化的光吸收能力。所述各向异性吸收材料可以包含各向异性金属纳米粒子、纳米碳管或二色性染料。所述各向异性吸收材料可以包括一具有用于可见光全波长的各向异性吸收性的各向异性吸收材料，亦即对所有可见光波长具有各向异性的吸收率的各向异性吸收材料。本发明的彩色滤光层103中区域103a、103b内各向异性吸收材料的定向可以通过以下描述方法来进行，从而控制不同区域的各向异性吸收材料的吸收轴。
在本发明的一实施例中，为有效地分散、定向以及固定各向异性吸收材料，可采用液晶聚合物等类似物。利用电场使液晶聚合物定向，且利用该特性可容易地使各向异性吸收材料分散和定向。使包括紫外(UV)固化反应基的反应型液晶单体或低聚体与各向异性吸收材料混合，并且使混合物分散然后在电场中定向。所得到的混合物可利用UV线照射，从而形成具有固定取向的液晶聚合物。优选地，沿与各向异性吸收材料相同的方向使液晶定向。
在本发明的另一实施例中，所述彩色滤光层103可包括各向异性吸收材料和树脂。在涂覆用以形成所述彩色滤光层103的混合物之后，通过对其施加电场而使各向异性吸收材料定向。在这种状态下，使UV线照射以固化树脂并固定定向的状态，从而完成所述彩色滤光层103。
在本发明的再一实施例中，所述彩色滤光层103可包括各向异性吸收材料、液晶聚合物和树脂。在各向异性吸收材料和液晶分子混合并分散之后，所得的混合物与UV固化树脂混合。之后，各向异性吸收材料和液晶分子以及UV固化树脂的混合物被相位分离。顺次，利用电场可使液晶分子和分散的各向异性吸收材料定向，同时通过在它们上照射UV线而使它们固化。这里，UV固化树脂和液晶/各向异性吸收材料的混合物以适当的比例混合，以使它们可被相位分离，从而形成理想(fine)的球形颗粒(宾主型球体)。根据需要还可以调节温度。然而，本发明不限于此。
如上所述，本发明的液晶面板1及液晶显示器是通过在用于形成彩色滤光层103的混合物中加入各向异性吸收材料，并使所述各向异性吸收材料定向，以吸收入射到多个栅极电路1021区域的杂散背光，而减少所述杂散背光进入多个栅极电路1021，以致为多个栅极电路1021提供更好的遮光效果。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种液晶面板，其特征在于，包含：
一第一基板，具有一第一偏光层，所述第一偏光层具有第一偏振吸收轴，所述第一基板包含：
一透明基板；
一薄膜晶体管阵列层，设置于所述透明基板上，所述薄膜晶体管阵列层包含多个栅极电路；以及
一彩色滤光层，设置于所述薄膜晶体管阵列层上，所述彩色滤光层是由含有各向异性吸收材料的色阻材料所构成；
一第二基板，具有一第二偏光层，所述第二偏光层具有第二偏振吸收轴，所述第一基板与所述第二基板相对设置；以及
一液晶层，夹设于所述第一基板与所述第二基板之间，
其中所述彩色滤光层中对应于所述多个栅极电路的区域具有第三偏振吸收轴，所述第一偏振吸收轴的方向是不同于所述第三偏振吸收轴的方向；
其中，所述第一偏振吸收轴与所述第三偏振吸收轴具有一夹角，所述夹角处于45度至135度的范围内。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述夹角为90度。
3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述各向异性吸收材料包含各向异性金属纳米粒子、纳米碳管或二色性染料。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一偏光层是设置于所述透明基板的下表面或所述薄膜晶体管阵列层的下表面。
5.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述彩色滤光层中的剩余区域具有第四偏振吸收轴，所述第一偏振吸收轴的方向是相同于所述第四偏振吸收轴的方向。
6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一偏振吸收轴与所述第二偏振吸收轴的方向为相互垂直。
7.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一偏光层和所述第二偏光层皆为线偏光层。
8.一种液晶显示器，其特征在于，包含：
一背光模块；以及
一根据权利要求1至7中任一项所述的液晶面板，设置于所述背光模块上。
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