CN1195406A - 显示器件 - Google Patents

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Abstract

显示器件包括第一和第二基底(52、53),其间安置有多个排列成行和列的象素,所述第一基底(52)上有一组电极(56、56′、56″),第二基底(53)上有一组电极(57、57′、57″),它们用于驱动象素。该显示器件的特征在于电极组(56、56′、56″)的电极一直延伸到第一基底的边(a),且第一基底(52)的该边(a)和第二基底(53)的对应边(a′)彼此相对放置使得该对应边(a′)突出第一基底(52)的边(b)一段距离d1。如果另一电极组(57、57′、57″)的电极一直延伸到第二基底(53)的另一边(b′),第二基底(53)的该另一边(b′)和第一基底(52)的另一对应边(b)优选地以如下方式彼此相对放置:该另一对应边(b)突出第二基底(53)的另一边(b′)另一段距离d2。距离d1和/或d2至少为0.1mm且优选地至少为0.2mm。

Description

显示器件
本发明涉及包括第一和第二基底的显示器件，在第一和第二基底之间以行和列安置了大量象素，所述第一基底包括至少一组用于驱动象素的电极。
上述显示器件可用于，例如，电视和数据-图象显示器件。这种显示器件的例子有液晶显示器(LCD、LC-TV和等离子体寻址LCD)和薄型阴极射线管(CRT)。
开篇中所述的显示器件是公知的。该显示器件的一个例子公开于美国专利申请US 5,323,254(PHN 14.021)，其中描述了一种适于通过电-光显示媒质显示信息的显示器件，电-光显示媒质的例子有液晶，电泳悬浮液和电致变色材料。该已知显示器件包括象素排列成行和列的象素系统，和安置在基底上与每个象素相对应的(图象)电极。电极组安置在基底上以向象素传送选择信号和数据信号。
在其上含有一组电极的基底的制造过程中会发生静电充电或放电。电极组的电极之间会形成电势差，这样这些电极间会发生击穿，这可能会损害电极。这种损害会导致特定的象素或象素的行和/或列不能再被驱动，这不利地影响了图象显示的质量。电极之间的电击穿或飞弧会导致显示器件中止工作。通常，如果显示器件的制作处于高级阶段，静电放电导致的损害和相应的不工作将使成本大大增加。
在已知的显示器件中，可通过在电极组的电极间提供一(辅助)开关元件并提供一参考电压线来避免静电放电引起的损害，所述(辅助)开关元件可由例如串联的二极管构成。
该已知显示器件的缺点在于需要大量(辅助)开关元件以减少静电放电。这些(辅助)开关元件增加了构造的复杂性，且其本身可能导致器件停止工作。
本发明的目的是提供开篇中所述类型的显示器件，其中静电放电引起的损害被以一种简单的方式最小化了。
该目的通过本发明的显示器件得以实现，其特征在于电极组中的电极延伸到第一基底的一个边缘，并且第一基底的该边缘和第二基底的对应边缘以如下方式彼此相对放置：从垂直于基底的方向看，所述对应边缘从第一基底的该边缘突出一距离d1。
本发明人认识到，静电放电的主要部分源于基底的边缘，在此电极组的电极延伸到(第一)基底的边缘。第一基底的边缘没有突出超出第二基底的边缘的构造，其中第一基底上有延伸到第一基底的边缘的电极，导致第一基底的该边缘对将被第二基底的对应边在所述边屏蔽的静电充电敏感，而第二基底的对应边在所述边对静电充电或放电不敏感。换句话说，对静电充电敏感的第一基底的边缘被第二基底的突出边缘屏蔽。
如果在基底的合适边，第二基底的边被做得稍微突出第一基底的对应边，将使在一个基底上的电极组的电极之间的(电)击穿或跳火(flashover)的问题得到显著缓解，这也降低了静电放电引起的显示器件不工作的可能性，而不需(辅助)开关元件。当基底制作成相应尺寸时，例如，如果基底的相对位置的边缘的断开线沿不同方向延伸，则在基底的对应边之间会产生小的差异。
根据本发明的显示器件的一个实施方案的特征在于距离d1至少为0.1mm。
如果第二基底的边缘以垂直于所述基底的方向看超出第一基底的对应边大于0.1mm，其中第一基底上有延伸到第一基底的边缘的电极，则在断开线之间为该方向上的较小差异获得了基本安全的边缘，这使第一基底的该边缘的方向与第二基底的该边缘的方向不同。所述方向上的不同在本文可理解为基底的相对位置的或对应的边缘并不彼此平行延伸。
根据本发明的显示器件的优选实施方案的特征在于距离d1至少为0.2mm。
在显示器件的制造过程中，基底彼此对准和/或在互连后被制作成期望的尺寸。基底尺寸的不精确和/或对准的不精确导致基底的断开边彼此相对的定位发生变化。如果第二基底的边缘从垂直于基底的方向看突出第一基底的边缘大于0.2mm，其中第一基底上含有延伸到第一基底的边缘的电极，则对准过程基底定尺寸时的不精确可被充分地补偿。
根据本发明的显示器件的另一优选实施方案，其中显示器件包括，在第二基底上，至少又一组用于驱动象素的电极，其特征在于该又一组电极延伸到第二基底的又一边缘，并且该第二基底的又一边缘和第一基底的又一对应边缘以如下方式彼此相对放置：该对应的又一边缘从垂直于基底的方向上看突出第二基底的又一边缘一段距离d2。
在该显示器件中，通常，一个基底上含有列电极，另一基底上含有行电极，这些电极从垂直于基底的方向看彼此垂直，从而形成驱动象素的矩阵阵列。这就是说，在一个基底上电极延伸到基底的一个边缘，并且另一个基底上电极延伸到所述另一个基底的边缘之时，所述边缘从垂直于基底的方向看位于显示器件的两个不同边。通过在对准过程中或将器件按尺寸制作的过程中，确保在显示器件的两边，一个基底的边缘从垂直于基底的方向看，突出另一基底的对应边，其中电极延伸到该边缘，对静电充电或放电敏感的基底的两边都被相对放置基底的突出边所保护。利用这种优点，显示器件的上述两个边都对静电充电或放电不敏感。
这形成了如下结果：在显示器件的不用作连接以向对象素传送选择信号和数据信号的边上，第一基底在显示器件的一边上突出第二基底，而在显示器件的又一边，第二基底突出第一基底。在包括有源板和无源板的显示器件中，本发明可概述如下：无源板在列边上稍有回缩而有源板在行边上稍有回缩。
参照下述的实施方案，本发明的这些和其它方面将变得明了透彻。
在附图中：
图1是普通薄型显示器件的概略框图；
图2A是沿图2B的II-II线截取的液晶显示器(LCD)的概略剖视图；
图2B是图2A所示显示器件的概略平面图；
图3是普通等离子体寻址的液晶显示器件(PALC)的一部分的概略透视图，其中被削去了一部分；
图4A是沿图4B的IV-IV线截取的根据本发明的液晶显示器(LCD)的概略平面图；
图4B是图4A所示的显示器件的概略的剖面图。
这些图是示意性的，并未按比例制图。为清晰起见，某些尺寸特别夸大。在图中，相同的标号尽可能指相同的部分。
图1是普通薄型显示器件的非常概略的框图。所述显示器件包括基底1，基底1的表面2上形成有彼此在垂直和水平方向有预定距离的象素的图案。每个象素3包括形成垂直列的一电极组的薄且窄的电极4和形成水平列的另一电极组的薄且窄的电极5的重叠部分。电极组的电极4也称作列电极，另一电极组的电极5也称作行电极。在等离子体寻址的液晶显示器(PALC)中，各行形成长且窄的沟道。每个行电极(沟道)5的象素3表示一数据线。
电极4、5的宽度决定了象素3的尺寸，象素3通常为矩形。电极4从驱动电路8经由平行导体(“输出导体”)6接收(模拟)驱动信号(“数据驱动信号”)，电极5从驱动电路8′经由平行导体(“输出导体”)7接收(模拟)驱动信号(“数据驱动信号”)。
为在基底1的表面2的相关区域上产生图象或数据-图形显示，显示器件使用了控制电路(“扫描控制电路”)8″，它驱动驱动电路8、8′。在显示器件中可使用各种类型的电-光材料。例如，如果使用能改变入射光的偏振状态的材料，显示器件将放在一对改变(可见)光的偏振的滤光片之间，如果使用以漫射方式散射光的液晶材料，极化器就多余了。通常，电-光材料响应施加在该材料上的电压使透射或反射光变弱。
图2A和2B分别概略地表示显示器件的部分的剖面图和平面图，在本例中显示器件是液晶显示器(LCD)，它包括第一基底12和第二基底13，其间夹有扭曲向列型或铁电液晶材料14。基底12和13的内表面上有电绝缘和化学惰性的层15。在第一基底12上，有多个铟锡氧化物(ITO)或其它导电的透明材料形成的图象电极16，它们以行和列排列。所述第二基底13上也有诸如ITO的透明图象电极17，它们集成在一起形成条形行电极11。相对的图象电极16、17形成显示器件的象素。
在彩色显示器件中，象素对应于彩色滤光片的彩色元件。在图2A的例子中，带有彩色元件21R、21G和21B的彩色滤光片21出现在第二基底13上。在图象电极16的列之间有列电极18(例如，由金属制作)。每个图象电极16由开关元件连接到列电极18，在本例中开关元件是图2A所示的二极管19。基底12和13的内表面上还含有液晶定向层20。众所周知，液晶分子的朝向状态乃至光学状态可由施加在液晶层14上的电压改变。显示器件可以是透射型器件或反射型器件，它可以包含一个或两个偏振器。在图象电极16的各列之间也可有辅助电极18′，它在本例中对两个图象电极16是共同的且位于图象电极16的没有列电极18的一侧。辅助电极18′经由其它的开关元件彼此连接图象电极16，所述其它的开关元件在本例中是带参考电压的二极管19′，如图2B所示。该参考电压的选择使得，依赖于选择线11上的电压和所用的电-光材料，与图象元件相关的电容总能经由二极管19′放电至处于相应电-光材料的透射率/电压特性的过渡区的边缘或之外的一电压值上。
在其上有一组电极的基底的制造过程中，可能发生静电充电或放电。然后在电极值的电极间会形成电压差异，这样电极间会发生击穿，这可能会引起形成电极的导电道的损坏。这种损坏会导致某些象素或象素的行和/或列不能再被驱动，因此不利地影响了显示图象的质量。电极间的电击穿或跳火通常会导致显示器件停止工作。在制造其上含有开关元件的第一基底(所谓“有源板”)时，也可能发生静电充电或放电。(列)电极之间可以形成电压差，这样在这些电极间会发生击穿，并损坏了开关元件。击穿导致损坏的风险也存在于其它开关元件。静电击穿也可发生在第二基底(所谓“无源板”)上的行电极之间，或在相同基底或在另一基底上的行电极之间，这依赖于所用开关元件的类型(二极或三极)。
在制造的又一阶段，当第一和第二基底(有源极和无源极)被连接起来且电-光媒质(例如液晶材料)被放在基底之间，行和列之间可能因为(过高的)静电压而发生击穿，这会损坏开关元件和象素成分。例如，也可能发生液晶材料的退化。通常，如果显示器件的制造处于高级阶段，静电放电引起的损坏和相应的不工作将使成本大大增加。在本中请中，开关元件可理解为二极开关元件或三极开关元件。二极开关元件包括诸如MIM、二极管或压敏电阻器的非线性开关元件和线性开关元件。三极开关元件包括，例如，TFT。
图3是普通等离子体寻址液晶显示器(PALC)的概略性透视图，其部分被去掉，且其中只示出了三个列电极29。行电极30由电-光材料层35下的多个平行细长沟道(“平行细长密封沟道”)形成。每个(等离子体)沟道30充有离子气33并由薄介质层36密封，介质层36的例子有玻璃，每个所述沟道在内表面(“内沟道表面”)配有在每个沟道的整个长度上延伸的第一和第二细长电极31、32(“隔开的细长电极”)。第二电极32是阳极，并被施加“选通脉冲”，用通过阴极31发出的电子使气体离子化，以形成等离子体。当“选通脉冲”结束且气体被解离子化时，下一沟道被点亮/请求。由于每个列电极29都贯穿象素的整个列，每个单位时间只有一个等离体行连接是可能的，以便避免串扰。
PALC显示器件通常按下述方式制造。ITO列电极29被汽相淀积在第一基底38上，它由例如玻璃制成，之后，在彩色显示器件中，还提供与象素一致的彩色滤光片(图9中未示出)彩色元件。第二基底39，通常也是玻璃板，被提供有沟道30(例如通过掩蔽和蚀刻)，之后淀积等离子体电极材料，之后(通过掩蔽和蚀刻)形成阴极电极31和阳极电极32。一个薄的介质(玻璃)“微片”36被连接到沟道边缘40以密封沟道30。随后，排空沟道并填充低压可离子化的气体，例如氦气、氖气和如果需要的话氩气，之后密封它们。在对准基底和电-光材料后，面板被电连接到列电极29和阳极等离子体生成电极32、33，所述列电极29从输出放大器27接收(模拟)驱动信号(“数据驱动信号”)，(等离子体)沟道30的阳极电极32从输出放大器26接收驱动信号(“数据选通信号”)。
图4A和4B分别是根据本发明的显示器件的一部分的概略的平面图和剖面图，在本例中显示器件为液晶显示器(LCD)，它包括第一基底52和第二基底53，其间夹着诸如扭曲向列型或铁电液晶材料54。基底52和53的内表面上有电绝缘和化学惰性的层(图4B中未示出)。第一基底52上提供有多个图象电极56、56′、56″等，它们排列成行，并由导电的透明材料制成(如ITO)。第二基底53上有透明图象电极57、57′、57″等，它们排列成列并由例如ITO制成。相对的图象电极56、56′、56″等和57、57′、57″等形成显示器件的象素。基底52、53由中间的壁61、61′互连。第一和第二基底52、53的内表面上还提供有液晶定向层60。为在显示器件的相关区域产生图象或数据-图形显示，所述显示器件使用控制电路(“扫描控制电路”)58、58′等和59、59′等。在彩色显示器件中，象素与彩色滤光片的彩色元件一致(图4B未示出)。
在图4A所示的例子中，显示器件的四条边的标号为a、b、c、d。在边c，第一基底52超出第二基底53，而在边d，第二基底53突出第一基底52。突出的边c、d，其上安置了控制电路58、58′等和59、59′等，用于提供为向象素传送选择信号和数据信号所需的连接。
至于图4A中标为a、a′和b、b′的显示器件的各边，第一基底52上的行电极56、56′、56″等在边a、a′延伸到第一基底52的边a，而在边b、b′，第二基底53上的列电极57、57′、57″等延伸到第二基底53的边b′。通过按本发明构造显示器件使得在边a、a′，第二基底53的边a′突出第一基底52的边a(一段距离d1)，将使第一基底52的边a不会再被直接接触到，因此从结构上降低了静电充电或放电的风险。而且，在行电极56、56′、56″等的端部的位置处，在第一基底52的边a上不会发生场线的聚集。在等价的位置处，第一基底52的边b在显示器件的边b、b′突出第二基底53的边b′(一段距离d2)，第二基底53的边b′处的电极也不会再被直接接触到，因此从结构上降低了静电充电或放电的风险。
通过使第二基底53的边a′在显示器件的边a、a′上突出第一基底的边a′(一段距离d1)和使第一基底52的边b在显示器件的边b、b′上突出第二基底53的边b′(一段距离d2)，在显示器件的边a、a′和边b、b′都获得了有效的防静电充电的保护。因此，对静电充电敏感的、基底52、53的边a、a′和b、b′都被相对基底的边所遮蔽，而相对基底的该边在所述边上对静电充电或放电不敏感。
在显示器件的制造过程中，基底彼此对准和/或在它们连接之后将基底制作成需要的尺寸。例如，在第一和第二基底被连接之后，通过例如所谓“划线/折断工艺(scribe/break process)从每个基底切掉端部，其中获得了期望的显示器件的形状。通常，第一基底的一边从垂直于基底的方向看突出第二基底，且第二基底的(邻近)边突出第一基底，显示器件中的第一和第二基底的所述突出边通常相互垂直，且所述突出边被用于连接使得选择信号和数据信号能够送到象素。至于每个基底的其余(两边)，通常，目的是使断开边从垂直于基底的方向看尽可能地一致。然而，由于“划线/折断之后”的不精确，基底的断开边并不完全相同。通常，这意味着两个基底的一个的断开边(部分)突出越过另一基底的断开边。如果其上提供有延伸到第一基底的边缘的一组电极的电极的第一基底的边突出第二基底，所述边处的这些电极很容易被碰到，因而对静电充电或放电(特别)敏感。尽管采用例如专用输送装置(镊子)或所谓“电离吹送机”(ionization blower)之类的预防措施，例如小心地“操作”，通过所述措施仍不能结构性地降低静电放电的风险。在基底对准或定尺寸的过程中的不精确导致基底的断开边彼此之间的定位有变化。
在优选实施例中，d1和d2大于0.1mm，优选地大于0.2mm。在空气的击穿电压约为2kV/mm的情况下，当错开的基底的边之间的距离为0.2mm时，使电极之间产生击穿所需的电压是约500V，高于边缘精确对准时所需的电压。
显然对本领域技术人员而言，在本发明的范围内可以有各种改动。
总地来讲，本发明涉及包括第一和第二基底的显示器件，而基底之间以行和列布置了许多象素，且所述第一和第二基底上有用于驱动象素的电极组。该显示器件的特征在于电极组中的电极一直延伸到第一基底的边缘，且第一基底的该边缘与第二基底的对应边缘被相互放置使得该对应边缘突出第一基底的该边缘一段距离d1。如果另一电极组中的电极一直延伸到第二基底的另一边缘，所述第二基底的另一边缘和第一基底的另一对应边优选地被彼此相互放置以使得该另一对应边突出第二基底的该另一边一段距离d2。距离d1和d2至少为0.1mm且优选地至少为0.2mm。

Claims (8)

1.一种包括第一和第二基底(52、53)的显示器件，两个基底之间有多个排列成行和列的象素，所述第一基底(52)包括至少一组用于驱动象素的电极(56、56′、56″)，其特征在于电极组(56、56′、56″)的电极一直延伸到第一基底(52)的一个边缘(a)，且第一基底(52)的该边(a)和第二基底(53)的对应边(a′)以如下方式彼此相对放置：该对应边(a′)从垂直于基底(52、53)的方向看，突出第一基底(52)的该边(a)一段距离(d1)。
2.根据权利要求1的显示器件，其特征在于距离(d1)至少为0.1mm。
3.根据权利要求1的显示器件，特征在于距离(d1)至少为0.2mm。
4.根据权利要求1、2或3的显示器件，其中显示器件包括在第二基底(53)上的至少又一组用于驱动象素的电极(57、57′、57″)，其特征在于该又一组电极(57、57′、57″)中的电极一直延伸到第二基底(53)的又一边(b′)，且第二基底(53)的该又一边(b′)和第一基底(52)的又一个对应边(b)以如下方式彼此相对放置、该又一对应边(b)从垂直于基底的方向看突出第二基底(53)的该又一边(b′)另一段距离(d2)。
5.根据权利要求4的显示器件，其特征在于另一距离(d2)至少为0.1mm。
6.根据权利要求4的显示器件，其特征在于另一距离(d2)至少为0.2mm。
7.根据任一前述权利要求的显示器件，其特征在于显示器件包括基底之间的电-光媒质(54)。
8.根据权利要求7的显示器件，其特征在于显示器件还包括用于开关电-光媒质(35)的平行等离子体沟道(30)。
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