CN109932846B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示设备。显示设备可以包括以下元件：第一基板；与第一基板重叠的像素电极；与第一基板重叠的第二基板；布置在第二基板上的多个光学构件，多个光学构件具有相同的结构，并且朝向第一基板突出；直接接触光学构件的保护层，保护层覆盖光学构件，并且被放置在第一基板与光学构件之间；以及布置在像素电极与保护层之间的液晶层。像素电极可以限定液晶层的一个畴。

Description

显示设备
本申请要求2017年12月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0173060号和2018年9月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0110445号的优先权和权益，这两个韩国专利申请的公开内容通过引用被整体并入本文。
技术领域
技术领域涉及一种液晶显示(LCD)设备。
背景技术
液晶显示(LCD)设备通常包括具有场产生电极(诸如像素电极和公共电极)的一对基板以及放置在两个基板之间的液晶层。在操作中，电压被施加到场产生电极，以在液晶层中产生电场。电场确定液晶层中液晶的取向以控制入射光的透射。因此，图像被显示在LCD设备上。
发明内容
实施例可涉及用于显示具有令人满意的可视性的图像的液晶显示(LCD)设备。
实施例可涉及显示设备。显示设备包括：第一基板，在第一基板上多个像素被限定；像素电极，在像素中的每个中像素电极被布置在第一基板上；面对第一基板的第二基板；多个光学图案，被布置在第二基板的面对第一基板的表面上；保护层，被布置在光学图案的面对第一基板的表面上；以及布置在像素电极与保护层之间的液晶层，其中像素中的每个具有一个畴。
实施例可涉及显示设备。显示设备可以包括以下元件：第一基板；与第一基板重叠的像素电极；与第一基板重叠的第二基板；布置在第二基板上的多个光学构件，多个光学构件具有相同的结构，并且朝向第一基板突出；直接接触光学构件的保护层，保护层覆盖光学构件，并且被放置在第一基板与光学构件之间；以及布置在像素电极与保护层之间的液晶层。像素电极可以恰好限定液晶层的一个畴。显示设备的像素包括该像素电极而不包括其他像素电极。
像素电极可以包括在第一方向上延伸的第一干电极、在与第一方向垂直的第二方向上延伸的第二干电极以及从第一干电极和第二干电极中的至少一个延伸的多个分支电极。
像素电极可以对应于有效区域，在有效区域中液晶层的对应部分的透光率可被控制。分支电极可以在有效区域的80％或更多中在同一方向上延伸。
在显示设备的平面图中(例如，包括图2以及图4、图12、图16、图19、图20、图21、图22和图23中的一个的组合的平面图)，光学构件可以是彼此平行地被布置的杆结构。
在显示设备的平面图中，光学构件可以与分支电极垂直地延伸。
由光学构件的侧壁与第二基板形成的内角每个可以为90度或更小。
光学构件可以与分支电极平行地延伸。
由光学构件的侧壁与第二基板形成的内角每个可以大于90度。
在显示设备的平面图中，光学构件可以在第一方向上以及在第二方向上彼此隔开。
在显示设备的平面图中，光学构件可以包括圆形构件、椭圆形构件和多边形构件中的至少一个。
显示设备可以包括布置在第一基板上的数据线，数据线在第一方向和第二方向中的至少一个方向上延伸，并且与第一干电极和第二干电极中的至少一个部分地重叠。
光学构件的折射率可以大于保护层的折射率。
保护层的第一表面可以被放置在第一基板与保护层的第二表面之间，并且可以是基本平坦的。
显示设备可以包括基底层。基底层的材料可以与光学构件的材料相同。光学构件可以直接连接到基底层。基底层可以完全覆盖第二基板的表面。
显示设备可以包括布置在第一基板上的栅线。显示设备可以包括彼此紧邻而没有中间数据线的两条数据线，两条数据线在显示设备的平面图中与栅线相交，并且与栅线绝缘。两条数据线中的至少一条可以与像素电极部分地重叠。
显示设备可以包括布置在第二基板与光学构件之间的基底层。基底层可以由与光学构件相同的材料制成。
像素电极可以包括在第一方向上延伸的第一干电极、在与第一方向垂直的第二方向上延伸的第二干电极以及从第一干电极和第二干电极中的至少一个延伸的多个分支电极。
光学构件可以包括彼此平行地布置的多个杆。光学构件可以与分支电极垂直地延伸。由光学构件的侧壁与第二基板形成的内角每个可以超过90度。
光学构件可以包括彼此平行地布置的多个杆。光学构件可以与分支电极垂直地延伸。由光学构件的侧壁与第二基板形成的内角每个可以小于90度。
光学构件的折射率可以大于保护层的折射率。
附图说明
图1是根据实施例的液晶显示(LCD)设备的透视图。
图2是根据实施例的图1所示的像素的示意性布局图(或平面图)。
图3是根据实施例的沿图2的线I-I'截取的截面图。
图4是根据实施例的布置在图2的像素中的光学层(的一部分)的示意性布局图(或平面图)。
图5是根据实施例的沿图4的线II-II'截取的示意性截面图。
图6是图示在各个观察位置处根据一个或多个实施例(例如，参考图1至图5中的一个或多个图讨论的一个或多个实施例)的LCD的亮度(例如，图像亮度)的曲线图。
图7是图示在各个观察位置处根据比较例实施例的LCD的亮度(例如，图像亮度)的曲线图。
图8、图9和图10是图示根据一个或多个实施例(例如，参考图1至图5中的一个或多个图描述的一个或多个实施例)的制造LCD的方法中形成的结构的截面图。
图11是根据实施例的沿与图2的线I-I'对应的线截取的LCD的截面图。
图12是根据实施例的布置在LCD的像素中的光学层(的一部分)的示意性布局图(或平面图)。
图13是根据实施例的沿与图2的线I-I'对应的线截取的LCD的截面图。
图14是图示在各个观察位置处根据一个或多个实施例(例如，参考图12和图13中的一个或多个图描述的一个或多个实施例)的LCD的亮度(例如，图像亮度)的曲线图。
图15是根据实施例的沿与图2的线I-I'对应的线截取的LCD的截面图。
图16是根据实施例的布置在LCD的像素中的光学层(的一部分)的示意性布局图(或平面图)。
图17和图18中的每个是根据实施例(例如，与图16有关的实施例)的沿与图2的线I-I'对应的线截取的LCD的截面图。
图19、图20、图21、图22和图23中的每个是根据一个或多个实施例的布置在LCD的像素中的光学层(的一部分)的示意性布局图(或平面图)。
具体实施方式
参考附图描述示例实施例。示例实施例可以以许多不同的形式来实现，并且不应当被解释为限制。在说明书中，相同的附图标记可指代相同的元件。
虽然本文可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语可用于将一个元件与另一元件区分。因此，下面介绍的第一元件可以被称为第二元件，而不背离一个或多个实施例的教导。如“第一”元件的元件的描述可不要求或暗示存在第二元件或其他元件。本文也可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同类别或集合的元件。为了简要，术语“第一”、“第二”等可分别代表“第一类别(或第一集合)”、“第二类别(或第二集合)”等。
术语“液晶显示器”或“LCD”可意味着“液晶显示设备”。术语“图案”可意味着“构件”。术语“绝缘”可意味着“电绝缘”。术语“连接”可意味着“电连接”。
图1是根据实施例的液晶显示(LCD)设备1000的透视图。
参考图1，LCD 1000包括显示面板10、栅驱动器GD、数据驱动器DD、印刷电路板PCB和背光单元BLU。显示面板10和背光单元BLU中的每个可以形如矩形，该矩形具有在第一方向DR1上的长边和在与第一方向DR1不同的第二方向DR2上的短边。
背光单元BLU产生光并将产生的光提供给显示面板10。显示面板10使用从背光单元BLU接收的光产生图像，并输出用于提供图像的光。
显示面板10包括第一显示基板100、面向第一显示基板100的第二显示基板300以及布置在第一显示基板100和第二显示基板300之间的液晶层200。多个像素PX、多条栅线GL1至GLm以及多条数据线DL1至DLn被布置在第一显示基板100上，其中m和n是自然数。尽管为了便于描述在图1中仅图示了一个像素PX，但是多个像素PX可以基本被限定在第一显示基板100上。
栅线GL1至GLm以及数据线DL1至DLn彼此绝缘并且彼此相交。栅线GL1至GLm在第一方向DR1上延伸并且连接到栅驱动器GD。数据线DL1至DLn在第二方向DR2上延伸并且连接到数据驱动器DD。
像素PX电连接到彼此相交的栅线GL1至GLm以及数据线DL1至DLn。像素PX可以被排列成但不限于矩阵形式。
栅驱动器GD被布置在与第一显示基板100的短边中的至少一个相邻的预定区域中。栅驱动器GD可以与像素PX的晶体管同时被形成，并且可以以非晶硅薄膜晶体管(TFT)栅(ASG)驱动电路或氧化硅TFT栅(OSG)驱动电路的形式被安装在第一显示基板100上。
在实施例中，栅驱动器GD可以由多个驱动器芯片组成，并且可以被安装在柔性印刷电路板上，并且然后使用带载封装(TCP)方法连接到第一显示基板100。在实施例中，栅驱动器GD可以由多个驱动器芯片组成，并且可以使用覆晶玻璃(COG)方法被安装在第一显示基板100上。
数据驱动器DD包括多个源驱动器芯片DIC。源驱动器芯片DIC被安装在柔性印刷电路板FPC上，并且然后连接到印刷电路板PCB以及与第一显示基板100的长边中的一个相邻的预定区域。也就是说，数据驱动器DD使用TCP方法连接到第一显示基板100和印刷电路板PCB。在实施例中，数据驱动器DD的源驱动器芯片DIC可以使用COG方法被安装在第一显示基板100上。
时序控制器(未示出)被布置在印刷电路板PCB上。时序控制器可以以集成电路芯片的形式被安装在印刷电路板PCB上，并且连接到栅驱动器GD和数据驱动器DD。时序控制器输出栅控制信号、数据控制信号和图像数据。
栅驱动器GD通过控制线(未示出)接收来自时序控制器的栅控制信号。栅驱动器GD可以响应于栅控制信号产生栅信号，并且依次输出所产生的栅信号。栅信号通过栅线GL1至GLm逐行地被提供到像素PX。结果是，像素PX可以逐行地被驱动。
数据驱动器DD接收来自时序控制器的图像数据和数据控制信号。数据驱动器DD响应于数据控制信号产生并输出与图像数据对应的模拟数据电压。数据电压通过数据线DL1至DLn被提供到像素PX。
响应于通过栅线GL1至GLm接收的栅信号，像素PX通过数据线DL1至DLn接收数据电压。像素PX显示与数据电压对应的灰阶，从而显示图像。
背光单元BLU可以是侧光式背光单元或直下式背光单元。
现在将在下面描述像素PX和显示面板10的具体结构。
图2是根据实施例的图1所示的像素PX的示意性布局图。图3是根据实施例的沿图2的线I-I'截取的截面图。图4是根据实施例的布置在图2的像素PX中的光学层(的一部分)的示意性布局图。图5是根据实施例的沿图4的线II-II'截取的示意性截面图。
更具体地，图2示出了一个像素PX被布置在其中的像素区域PA的布局图。
像素区域PA包括有效区域AA，有效区域AA是用于控制从背光单元BLU接收的光通过显示面板10被发射的区域。
参考图2至图5，显示面板10包括第一显示基板100、第二显示基板300以及布置在第一显示基板100与第二显示基板300之间的液晶层200。在实施例中，显示面板10可以进一步包括一对偏振器(未示出)，该一对偏振器附接到第一显示基板100和第二显示基板300的外表面，或者被布置在第一显示基板100与第二显示基板300之间。
开关器件(例如，用于改变包含在液晶层200中的液晶LC的排列的TFT 167)被布置在第一显示基板100中。第二显示基板300与第一显示基板100重叠。
液晶层200可以置于第一显示基板100与第二显示基板300之间，并且可以包括具有介电各向异性的液晶LC。当电场被施加在第一显示基板100与第二显示基板300之间时，液晶LC可以在第一显示基板100与第二显示基板300之间的特定方向上旋转/定向，以透射或阻挡光。术语“旋转”可以不仅表示液晶LC实际旋转，而且还表示液晶LC的排列被电场改变。
第一显示基板100包括第一基底基板110。第一基底基板110可以是透明绝缘基板。例如，第一基底基板110可以是玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等。
在一些实施例中，第一基底基板110可以沿一个方向弯曲。在一些实施例中，第一基底基板110可以具有柔性。也就是说，第一基底基板110可以被卷绕、折叠、弯曲等。
栅线122、栅电极124和存储线126被布置在第一基底基板110上。
栅线122传送用于控制TFT 167的栅信号。栅线122可以在第一方向DR1上延伸。可以根据栅信号的电压电平控制TFT 167将被导通还是截止。
栅电极124可以从栅线122突出，并且可以物理地/直接地连接到栅线122。栅电极124可以是TFT 167的一个元件。
存储线126与每条栅线122不重叠。存储线126通常沿第二方向DR2延伸。在实施例中，存储线126沿有效区域AA的边缘延伸，并且存储线126可以包括沿第一方向DR1延伸的部分。存储线126可以被布置成与像素电极180的边缘相邻(并且与像素电极180的边缘隔开)，或者可以与像素电极180的边缘重叠。预定电容可以形成在像素电极180与存储线126之间。因此，可以防止施加到像素电极180的电压的电平的急剧下降。在实施例中，如果施加到像素电极180的电压的电平下降到不会不利地影响显示质量的电平，或者下降到在没有存储线126的情况下可接受的电平，则存储线126可以是不必要的。
栅线122、栅电极124和存储线126可以由相同的材料制成。例如，栅线122、栅电极124和存储线126可以由诸如铝或铝合金的基于铝(Al)的金属、诸如银或银合金的基于银(Ag)的金属、诸如铜或铜合金的基于铜(Cu)的金属、诸如钼或钼合金的基于钼(Mo)的金属、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)制成。栅线122、栅电极124和存储线126中的每个可以具有单层结构或者可以具有多层结构，该多层结构包括具有不同物理属性的至少两层导电膜。
栅绝缘层130被布置在栅线122、栅电极124和存储线126上。栅绝缘层130可以由诸如氮化硅或氧化硅的绝缘材料制成。栅绝缘层130可以具有单层结构或可以具有多层结构，该多层结构包括具有不同物理属性的两层绝缘膜。
第一半导体图案142和第二半导体图案144被布置在栅绝缘层130上。
第一半导体图案142可以与栅电极124至少部分地重叠。用于电连接源电极165和漏电极166的沟道可以形成在第一半导体图案142中。
尽管在附图中未示出，但是在一些实施例中欧姆接触构件可以被另外布置在
第一半导体图案142上。欧姆接触构件可以由以高浓度掺杂有n型杂质的n+氢化非晶硅制成，或者可以由硅化物制成。欧姆接触构件可以被成对布置在第一半导体图案142上。欧姆接触构件可以被布置在源电极165和漏电极166与第一半导体图案142之间，使得源电极165和漏电极166与第一半导体图案142可以具有欧姆接触特性。当第一半导体图案142包括氧化物半导体时，欧姆接触构件可以是不必要的。
第二半导体图案144与第一数据线162、源电极165和漏电极166重叠。可以使用同一掩模工艺形成第二半导体图案144、数据线162、源电极165和漏电极166。
第一半导体图案142和第二半导体图案144可以由非晶硅、多晶硅或氧化物半导体制成。
第一数据线162、第二数据线163、源电极165和漏电极166被布置在第一半导体图案142、第二半导体图案144和栅绝缘层130上。
第一数据线162和第二数据线163可以在第二方向DR2上延伸，并且可以与栅线122相交。第一数据线162和第二数据线163可以对应于图1所示的紧邻的成对的数据线DL1至DLn。
第一数据线162和第二数据线163可以通过栅绝缘层130与栅线122和栅电极124绝缘。
第一数据线162可以向图2所示的像素PX的源电极165提供数据信号。第二数据线163可以向图2未示出的像素的源电极提供数据信号。每个像素PX的灰阶可以根据数据信号的电压电平而改变。
源电极165可以从第一数据线162分支，并且与栅电极124至少部分地重叠。
如图2所示，源电极165可以与漏电极166隔开预定距离，并且可以以“U”形围绕漏电极166。在实施例中，源电极165和漏电极166可以形如彼此隔开预定距离并且彼此平行地布置的杆。源电极165和漏电极166可以被设计，使得它们具有彼此面对的部分，它们之间具有预定间隙。
第一数据线162、第二数据线163、源电极165和漏电极166可以由相同的材料制成。在示例中，第一数据线162、第二数据线163、源电极165和漏电极166可以由铝、铜、银、钼、铬、钛、钽或这些材料中的一些的合金制成。另外，第一数据线162、第二数据线163、源电极165和漏电极166可以具有由下层(未示出)和上层(未示出)组成的多层结构，下层由难熔金属制成，上层由具有低电阻率的材料制成。
栅电极124、第一半导体图案142、源电极165和漏电极166可以组成作为开关器件的TFT 167。
钝化层171被布置在栅绝缘层130和TFT 167上。钝化层171可以由无机绝缘材料制成，并且可以覆盖TFT 167。钝化层171可以保护TFT 167，并且防止包含在滤色器层172中的材料以及包含在布置在滤色器层172上的元件中的材料流到第一半导体图案142和第二半导体图案144中。在一些实施例中，钝化层171可以是不必要的。
滤色器层172被布置在钝化层171上。滤色器层172可以是包含用于实现颜色的颜料的光敏有机组合物，并且可以包括红色、绿色或蓝色颜料。在示例中，滤色器层172可以包括多个滤色器。在示例中，滤色器中的每个可以显示原色，例如，红色、绿色和蓝色中的一种。在实施例中，滤色器中的一个或多个可以显示青色、品红色、黄色和白色中的一种或多种。
平坦化层173被布置在滤色器层172上。平坦化层173可以由绝缘材料制成。例如，平坦化层173可以是由有机材料制成的有机膜。平坦化层173可以平坦化由布置在平坦化层173和第一基底基板110之间的元件形成的局部台阶。换句话说，平坦化层173的上表面可以是基本平坦的。然而，在一些实施例中，滤色器层172的上表面可以形成为基本平坦的。在此情形下，平坦化层173可以是不必要的。在一些实施例中，下面要被描述的元件可以堆叠在滤色器层172上，而不平坦化滤色器层172的上表面。
接触孔CNT可以形成在钝化层171、滤色器层172和平坦化层173中。接触孔CNT可以部分地暴露TFT 167，更具体地，可以沿与第一基底基板110的上表面垂直的方向部分地暴露漏电极166的上表面。接触孔CNT可以穿过钝化层171、滤色器层172和平坦化层173。
像素电极180被布置在平坦化层173上。像素电极180可以通过接触孔CNT物理连接到漏电极166，并且可以接收来自漏电极166的数据电压。
像素电极180可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或掺杂Al的氧化锌(AZO)的透明导电材料制成。
像素电极180通常可以被布置在有效区域AA内，但是可以包括一区域，该区域延伸以与用于与漏电极166连接的接触孔CNT重叠。
像素电极180包括干电极181、多个分支电极182和延长电极183。此外，狭缝SL被提供，每个狭缝SL为形成在彼此面对的分支电极182之间并且其中未布置透明导电材料的开口。狭缝SL可以使规则图案形成在像素电极180中，并且与像素电极180重叠的液晶LC的倾斜的方向和程度可以通过像素电极180的形状和图案来控制。
像素电极180的每个元件可以被布置在有效区域AA内部。然而，作为例外，延长电极183可以被布置在如上所述的有效区域AA外部。
干电极181可以包括沿第一方向DR1延伸的部分和沿第二方向DR2延伸的部分。第一方向DR1和第二方向DR2可以彼此垂直。在实施例中，干电极181被构造成沿有效区域AA的边缘延伸。由于液晶LC通常朝向干电极181被布置的方向倾斜，因此液晶LC可能在干电极181中彼此冲突，从而产生纹理。因此，干电极181可以被放置成沿有效区域AA的边缘延伸，而不是延伸穿过有效区域AA的中心部分，使得由于干电极181引起的透射率的降低可以被最小化。
此外，干电极181的一些部分，更具体地，在与第一数据线162和第二数据线163延伸的方向相同的方向上延伸的部分可以被设置成与第一数据线162和第二数据线163重叠，从而最小化透射率的降低。在实施例中，由于干电极181的沿第二方向DR2延伸的部分被放置成与第一数据线162重叠，因此由于干电极181引起的透射率的降低可以被最小化。
分支电极182可以在与第一方向DR1和第二方向DR2两者倾斜的方向上(即，在与第一方向DR1和第二方向DR2两者不平行的方向上)从干电极181延伸。
具体地，分支电极182可以朝向同一方向延伸。在实施例中，描述了一结构，其中分支电极182在朝向图2的右下角的方向上延伸。当分支电极182形成为朝向同一方向延伸时，形成在分支电极182之间的狭缝SL也朝向一个方向延伸。由于分支电极182被设置在有效区域AA的大部分之上，因此液晶LC可以在有效区域AA中朝向同一方向倾斜。在实施例中，设置在有效区域AA中的液晶LC通常可以与分支电极182延伸的方向平行，并且可以朝向干电极181被布置的方向(即，朝向图2中的左上角)倾斜。
在实施例中，当分支电极182朝向同一方向延伸时，意味着分支电极182被设置在有效区域AA的80％或更多中，其中分支电极182在同一方向上延伸。具体地，当分支电极182在同一方向上延伸时，对应像素PX可以被限定为具有一个畴，对应液晶分子中的多数具有基本相同的取向/行为。也就是说，即使分支电极182中的一些(例如，设置在有效区域AA的小于20％中的分支电极182)在不同的方向上延伸，如果设置在有效区域AA的80％中的分支电极182在同一方向上延伸，可以说布置在对应像素区域PA中的分支电极182在同一方向上延伸，并且对应像素PX具有液晶层的一个畴。
当像素PX具有一个畴时，有效区域AA中的液晶LC的大部分被控制为基本在同一方向上倾斜。因此，液晶LC之间的冲突可以被最小化，从而可以最小化或防止不需要的纹理的产生。因此，实施例可以改善对应像素PX的透射率并且增强LCD 1000的透射率。
延长电极183突出到有效区域AA的外部。延长电极183可以连接到干电极181或分支电极182，并且可以与接触孔CNT重叠。延长电极183可以通过接触孔CNT物理地连接到漏电极166，并且可以接收数据信号。提供到延长电极183的数据信号可以通过延长电极183被传输到组成像素电极180的干电极181和分支电极182。
第一取向层(未示出)可以被另外布置在像素电极180上。第一取向层可以控制包含在液晶层200中的液晶LC的初始取向角。在一些实施例中，第一取向层可以是不必要的。
第二显示基板300包括第二基底基板310、多个光学图案(也被称为光学构件)322、第一保护层324、遮光构件330、第二保护层340和公共电极350。
第二基底基板310被放置成面对第一基底基板110。第二基底基板310可以具有经得起外部冲击的耐久性。第二基底基板310可以是透明绝缘基板。例如，第二基底基板310可以是玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等。第二基底基板310可以是平坦的板，但是可以在特定方向上弯曲。
光学图案322被布置在第二基底基板310的面对第一显示基板100的表面上，并且第一保护层324被(直接)布置在光学图案322的面对第一显示基板100的表面上并且被(直接)布置在光学图案322的侧表面上。
光学图案322可以被布置在第二基底基板310的面对第一显示基板100的表面的大部分上，并且可以从第二基底基板310朝向第一显示基板100突出。
第一保护层324可以平坦化由光学图案322形成的台阶。因此，第一保护层324和光学图案322的组合的面对第一显示基板100的表面可以是基本平坦的，如图3中可见。
从光学图案322和第一保护层324下方的背光单元BLU提供的光在光学图案322与第一保护层324之间的边界处被扩散。因此，光的出射角大于光的入射角。
穿过光学图案322与第一保护层324之间的边界的光可以在各个方向上传播，这可以增加视角并且改善可视性。
如上所述，在实施例中，每个像素PX可以仅/恰好包括一个畴。在实施例中，可以控制布置在有效区域AA中的液晶LC中的大部分通常沿同一方向倾斜。
在实施例中，由于两个层的折射率之间的差异并且由于光学图案322的倾斜侧壁，光可以在光学图案322与第一保护层324之间的界面处被扩散。因此，可以改善可视性。通过仅具有一个畴，每个像素PX可以具有令人满意的透射率，并且同时可以使用光学图案322和第一保护层324提供令人满意的可视性。
在实施例中，形成光学图案322的材料的折射率可以相对大于形成第一保护层324的材料的折射率。在示例中，光学图案322的折射率可以在大约1.8至大约2.0的范围内，并且第一保护层324的折射率可以在大约1.6或更小的范围内。
光学图案322可以形如在与第一方向DR1和第二方向DR2倾斜的方向上彼此平行延伸的杆，如图4所示。另外，光学图案322可以在LCD的平面图中与分支电极182相交。
在实施例中，光学图案322可以在LCD的平面图中与分支电极182垂直。在实施例中，光学图案322中的每个的上边的长度dt1大于下边的长度dt2，如图5所示，并且光学图案322的可视性改善效果可以被最大化。在实施例中，作为由光学图案322的侧壁与第二基底基板310形成的内角的示例，锥角θ1为90度或更小，可视性改善效果可以被最大化。
在实施例中，光学图案322中的每个的上边的长度dt1可以表示在与每个光学图案322的延伸方向垂直的方向上测量的每个光学图案322的上表面的宽度，并且光学图案322中的每个的下边的长度dt2可以表示在与每个光学图案322的延伸方向垂直的方向上测量的每个光学图案322的下表面的宽度。
在示例中，光学图案322中的每个的上边的长度dt1可以在大约2μm至大约10μm的范围内，并且光学图案322中的每个的下边的长度dt2可以被确定在小于上边的长度dt1的范围内。在实施例中，光学图案322中的每个的高度dt3可以在大约0.5μm至大约5μm的范围内，并且在每两个紧邻的光学图案322之间的间隙dt4可以在大约0.3μm至大约3μm的范围内。
光学图案322可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。在实施例中，光学图案322可以由能形成光学图案322的形状并且能透光的合适的材料制成。
第一保护层324可以由能平坦化由光学图案322形成的台阶的有机绝缘材料制成。
遮光构件330被布置在第一保护层324的面对第一显示基板100的表面上。遮光构件330可以与栅线122、第一数据线162、第二数据线163、TFT 167以及接触孔CNT重叠，即，与除有效区域AA之外的区域重叠，并且可以阻挡除有效区域AA之外的区域中的光的透射。
第二保护层340被布置在遮光构件330的面对第一显示基板100的表面上。第二保护层340可以减小由遮光构件330形成的台阶。在一些实施例中，第二保护层340可以是不必要的。
公共电极350被布置在第二保护层340的面对第一显示基板100的表面上。
公共电极350可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或掺杂Al的氧化锌(AZO)的透明导电材料制成。
公共电极350可以在第二基底基板310的整个表面之上形成为整个板。从外部提供的公共信号可以被传输到公共电极350。因此，公共电极350可以与像素电极180一起在液晶层200中形成电场。
在实施例中，可以按预期控制公共信号与数据信号的电压电平之间的差。因此，用于控制液晶LC的倾斜的电场可以形成在设置成彼此重叠的像素电极180与公共电极350之间的空间中。
第二取向层(未示出)可以被另外布置在公共电极350的面对第一显示基板100的表面上。第二取向层可以控制包含在液晶层200中的液晶LC的初始取向角。在一些实施例中，第二取向层可以是不必要的。
液晶层200包括具有介电各向异性和折射率各向异性的多个液晶LC。在没有电场形成在液晶层200中的状态下，液晶LC可以在与第一显示基板100和第二显示基板300垂直的方向上被排列。当电场形成在第一显示基板100与第二显示基板300之间时，液晶LC可以在第一显示基板100与第二显示基板300之间的特定方向上旋转/倾斜，以改变光的偏振。
图6是图示在各个观察位置处，图1至图5的LCD 1000的亮度(例如，图像亮度)的曲线图，并且图7是图示在各个观察位置处根据比较例实施例的LCD的亮度(例如，图像亮度)的曲线图。
图7的比较例实施例涉及不包括参考图1至图5中的一个或多个图描述的光学图案322(参见图3)的LCD。
在图6和图7的曲线图中，沿由虚线指示的最外层圆的外部示出的0至360度的角表示LCD被观察的方向，并且分别与由虚线指示的圆对应示出的0至90度的角表示LCD被观察的角度。另外，在图6和图7的曲线图中，假定特定图像显示在LCD上之后观察到的亮度的最大值为100％，第一区域A1表示观察到大约75％至大约100％的亮度的区域，第二区域A2表示观察到大约50％至大约75％的亮度的区域，第三区域A3表示观察到大约25％至大约50％的亮度的区域，并且第四区域A4表示观察到大约0％至大约25％的亮度的区域。
比较图6和图7的曲线图示出了图6所示的第一区域A1至第四区域A4分别比图7所示的第一区域A1至第四区域A4更接近圆形形状。换句话说，根据观察方向和观察角度，与图6的曲线图有关的LCD 1000具有比根据与图7的曲线图有关的比较例的LCD小的亮度差异。也就是说，包括光学图案322(参见图3)的LCD 1000具有比根据比较例实施例的LCD好的可视性。
图8至图10是图示在制造LCD(例如，参考图1至图5中的一个或多个图描述的LCD1000)的方法中形成的结构的截面图。
为了方便起见，在图8至图10中，将使用沿图4的线II-II'截取的截面来描述制造光学图案322的方法。
首先，参考图8，第二基底基板310被制备。光学图案材料层325被放置在制备的第二基底基板310上。光学图案材料层325可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成，如上所述。然后，光阻材料层326被涂在光学图案材料层325上。
接下来，参考图9，在光掩模MA被放置在光阻材料层326上方之后，与稍后要形成的光学图案322(参见图3)之间的空间对应的区域被暴露。在实施例中，用于在光阻材料层326中形成图案的光敏树脂可以是但不限于正型。
接下来，参考图10，使用显影剂移除光阻材料层326的被暴露的区域，并且使用干刻工艺移除光学图案材料层325的被暴露的区域以形成光学图案322。在实施例中，通过控制花费在干刻工艺上的时间可以调整光学图案322的侧壁的斜率。例如，随着花费在干刻工艺上的时间增加，光学图案322的侧壁可以被形成为更靠近与第二基底基板310被布置在其上的平面垂直的方向。
此外，如果干刻工艺即使在光学图案322的侧壁被形成为与第二基底基板310被布置在其上的平面垂直之后还继续，则光学图案322的侧壁也可以被形成为具有反向的斜率。稍后将描述具有这样的形状的光学图案322。
最后，通过移除剩余的光阻材料层326完成光学图案322，并且通过将第一保护层324涂在光学图案322上形成用于扩散光的图案。
图11是根据实施例的LCD沿与图2的线I-I'对应的线截取的截面图。
在下面的描述中，与上面参考图1至图5描述的元件和附图标记的特征不同的特征将被描述，但是与相同的特征有关的描述可以不被重复。
参考图11，显示面板10包括第一显示基板100、液晶层200和第二显示基板300。在与参考图1至图5描述的结构的比较中，第二显示基板300进一步包括由与光学图案322相同的材料制成的基底层323。
图12是根据实施例的布置在LCD的像素中的光学层的示意性布局图，并且
图13是图12的LCD沿与图2的线I-I'对应的线截取的截面图。
参考图12和图13，根据实施例的显示面板10包括第一显示基板100、液晶层200和第二显示基板300。在与参考图1至图5描述的结构的比较中，第二显示基板300包括具有大于90度的锥角θ1的光学图案。
也就是说，基于图13，每个光学图案322的上边的长度小于下边的长度。
另外，光学图案322可以与分支电极182平行地延伸。
在实施例中，光学图案322的锥角θ1大于90度，光学图案322与分支电极182平行地延伸，并且可视性改善效果可以被最大化。
图14是图示在每个观察位置处，图12和图13的LCD的亮度(例如，图像亮度)的曲线图。
如果将图14的曲线图与图7的曲线图(涉及根据上述比较例实施例的数据)进行比较，可以看出图14所示的第一区域A1至第四区域A4分别比图7所示的第一区域A1至第四区域A4更接近圆形形状。因此，根据观察方向和观察角度，与图12和图13有关的LCD 1000具有比根据与图7的曲线图有关的比较例实施例的LCD小的亮度差异。也就是说，与图12和图13有关的LCD 1000具有比根据比较例实施例的LCD好的可视性。
此外，可以看出，整个区域中的第一区域A1的比例在图14的曲线图中比在图6的曲线图中大。因此，可以理解，与图12和图13有关的LCD 1000具有比与图1至图5有关的LCD1000相对更好的透射率。
图15是根据实施例的沿与图2的线I-I'对应的线截取的LCD的截面图。
参考图15，显示面板10包括第一显示基板100、液晶层200和第二显示基板300。在与参考图12和图13描述的结构的比较中，第二显示基板300进一步包括由与光学图案322相同的材料制成的基底层323。
图16是根据实施例的布置在LCD的像素中的光学层的示意性布局图，并且图17和图18中的每个是根据实施例(例如，与图16有关的实施例)的沿与图2的线I-I'截取的LCD的截面图。
参考图16和图17，显示面板10包括第一显示基板100、液晶层200和第二显示基板300。不同于参考图1至图5中的一个或多个图描述的杆状光学图案322，根据实施例的光学图案322形如彼此隔开的点。
更具体地，光学图案322可以形如在第一方向DR1和第二方向DR2上彼此隔开的圆，并且可以以矩阵形式设置。在实施例中，光学图案322中的每个可以具有弯曲的截面，该截面具有小于90度的锥角θ1。
参考图16和图18，每个光学图案322可以具有弯曲的截面，该截面具有大于90度的锥角θ1。
图19至图23中的每个是根据一个或多个实施例的布置在LCD的像素中的光学层的示意性布局图(或平面图)。
参考图19，根据实施例的光学图案322形如图16的实施例中的分离的圆，但是以交替/偏移的方式(例如，具有两个重叠的阵列)被设置，而不是如图16的实施例中以单个对齐的矩阵形式。在实施例中，由于光学图案322以规则间隔设置，因此光可以基本均匀地被扩散，从而最大化可视性改善。
参考图20，与图16的实施例中不同，根据实施例的光学图案322是椭圆形的。
参考图21，根据实施例的光学图案322如图20的实施例中是椭圆形的，但是以交替/偏移的方式被设置，而不是如图20的实施例中以单个对齐的矩阵形式。在实施例中，由于光学图案322以规则间隔设置，因此光可以更加均匀地被扩散，从而最大化可视性改善。
参考图22，与图16的实施例中不同，根据实施例的光学图案322是多边形的。具体地，图22的光学图案322每个可以具有规则的八边形形状。
参考图23，根据实施例的光学图案322如图22的实施例中是多边形的，但是以交替/偏移的方式被设置，而不是如图22的实施例中以矩阵形式。在实施例中，由于光学图案322以规则间隔设置，因此光可以基本均匀地被扩散，从而最大化可视性改善。
根据实施例，LCD可以显示具有令人满意的可视性的图像。
可实施的实施例不限于所描述的示例实施例。可实施的实施例的范围由权利要求限定。

Claims (14)

1.一种显示设备，包括：
第一基板；
与所述第一基板重叠的像素电极；
与所述第一基板重叠的第二基板；
布置在所述第二基板上的多个光学构件，所述多个光学构件具有相同的结构，并且朝向所述第一基板突出；
直接接触所述光学构件的保护层，所述保护层覆盖所述光学构件，并且被放置在所述第一基板与所述光学构件之间；以及
布置在所述像素电极与所述保护层之间的液晶层，
其中所述像素电极限定所述液晶层的一个畴，
其中所述光学构件的折射率大于所述保护层的折射率，
其中所述光学构件包括倾斜的侧壁，
其中，所述像素电极包括在第一方向上延伸的第一干电极、在与所述第一方向垂直的第二方向上延伸的第二干电极以及从所述第一干电极和所述第二干电极中的至少一个延伸的多个分支电极，并且
其中，所述多个光学构件中的每一个相对于布置在所述第一基板上的数据线在同一倾斜方向上延伸，并且垂直或平行于所述分支电极。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述像素电极对应于有效区域，在所述有效区域中所述液晶层的对应部分的透光率被控制，其中所述分支电极在所述有效区域的80％或更多中在同一方向上延伸。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在所述显示设备的平面图中，所述光学构件为彼此平行地布置的杆结构。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，由所述光学构件的所述侧壁与所述第二基板形成的内角每个小于90度。
5.根据权利要求3所述的显示设备，其中，由所述光学构件的所述侧壁与所述第二基板形成的内角每个大于90度。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在所述显示设备的平面图中，所述光学构件在所述第一方向上以及在所述第二方向上彼此隔开。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中，在所述显示设备的所述平面图中，所述光学构件包括圆形构件、椭圆形构件和多边形构件中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述数据线在所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向上延伸，并且与所述第一干电极和所述第二干电极中的至少一个部分地重叠。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述保护层的第一表面被放置在所述第一基板与所述保护层的第二表面之间，并且是平坦的。
10.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括基底层，其中所述基底层的材料与所述光学构件的材料相同，其中所述光学构件直接连接到所述基底层，并且其中所述基底层完全覆盖所述第二基板的表面。
11.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
布置在所述第一基板上的栅线；以及
彼此紧邻而没有中间数据线的两条数据线，所述两条数据线在所述显示设备的平面图中与所述栅线相交，并且与所述栅线绝缘，
其中所述两条数据线中的至少一条与所述像素电极部分地重叠。
12.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括布置在所述第二基板与所述光学构件之间的基底层，其中所述基底层由与所述光学构件相同的材料制成。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述光学构件包括彼此平行地布置的多个杆，并且其中由所述光学构件的所述侧壁与所述第二基板形成的内角每个超过90度。
14.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述光学构件包括彼此平行地布置的多个杆，并且其中由所述光学构件的所述侧壁与所述第二基板形成的内角每个小于90度。
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