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CN108535922A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN108535922A
CN108535922A CN201710126942.8A CN201710126942A CN108535922A CN 108535922 A CN108535922 A CN 108535922A CN 201710126942 A CN201710126942 A CN 201710126942A CN 108535922 A CN108535922 A CN 108535922A
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liquid crystal
display device
crystal display
transparent electrode
layer
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CN201710126942.8A
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范明雄
童智坚
陈智全
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Abstract

本发明涉及触控技术领域，公开了一种液晶显示装置，包括阵列基板、液晶层以及彩色滤光基板。液晶层位于阵列基板与彩色滤光基板之间。彩色滤光基板包括基材、保护层、彩色滤光层以及多个第一透明电极图案。保护层位于基材与液晶层之间。彩色滤光层位于基材与保护层之间，且包括多个彼此分离的滤光元件与多个黑色矩阵，其中黑色矩阵位于相邻的滤光元件之间。多个第一透明电极图案位于保护层与液晶层之间。这些第一透明电极图案彼此分离，并与黑色矩阵相对，且黑色矩阵的宽度大于等于各第一透明电极图案的宽度。本发明的液晶显示装置具有良好的显示品质。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置。
背景技术
现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件与显示装置的进步。就显示装置而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示装置已逐渐成为市场的主流。一般而言，液晶显示装置主要是由主动元件阵列基板、彩色滤光基板与位于两基板之间的液晶层所构成。其中，边缘电场切换(Fringe field switching；FFS)技术为目前液晶显示装置内最广泛使用的广视角显示技术。
进一步而言，为了克服非预期的漏光问题，公知的液晶显示装置会在彩色滤光基板或是主动元件阵列基板上制作黑色矩阵(Black Matrix；BM)，借以遮蔽主动元件阵列基板上可能会漏光的区域。然而，由于目前液晶显示技术已朝向高解析度发展，为了使高解析度面板维持较佳的透过率，黑色矩阵的尺寸也会越做越小，若此时，当主动元件阵列基板与彩色滤光基板的组立有些微偏移的话，则容易于某个特定斜视方向，看到相邻像素区域的光线。如此，将会使观看者在此斜视方向看到两种颜色的混成，而产生斜视混色(Colormix)的现象，进而造成显示装置的显示品质变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示装置，其具有良好的显示品质。
本发明所采用的技术方案是：
一种液晶显示装置。液晶显示装置包括阵列基板、液晶层以及彩色滤光基板。液晶层位于阵列基板与彩色滤光基板之间。彩色滤光基板包括基材、保护层、彩色滤光层以及多个第一透明电极图案。保护层位于基材与液晶层之间。彩色滤光层位于基材与保护层之间，其中彩色滤光层包括多个彼此分离的滤光元件与多个黑色矩阵，其中黑色矩阵位于相邻的滤光元件之间。多个第一透明电极图案位于保护层与液晶层之间。这些第一透明电极图案彼此分离，并分别与黑色矩阵相对，且各黑色矩阵的宽度大于等于各第一透明电极图案的宽度。
在本发明的部分实施例中，上述的黑色矩阵在水平面上的投影范围覆盖于各第一透明电极图案在水平面上的投影范围。
在本发明的部分实施例中，上述的各第一透明电极图案的形状为长条状。
在本发明的部分实施例中，上述的阵列基板还包括多条数据线，这些数据线沿第一方向延伸，这些第一透明电极图案沿第二方向排列，且第一方向实质上垂直于第二方向。
在本发明的部分实施例中，上述的各数据线分别与各第一透明电极图案相对应，且各数据线第一透明电极图案在水平面上的投影范围重叠。
在本发明的部分实施例中，上述的阵列基板还包括多个像素电极，各像素电极的位置与彩色滤光基板的各该滤光元件相对应，当液晶层呈亮态时，各像素电极与相邻的第一透明电极图案之间具有压差，且此压差小于3伏特。
在本发明的部分实施例中，当上述的液晶层呈亮态时，相邻的这些像素电极之间具有暗带，且暗带的宽度约为介于4.2微米至4.6微米之间。
在本发明的部分实施例中，上述的该黑色矩阵的宽度约介于4微米至6微米之间。
在本发明的部分实施例中，上述的各第一透明电极图案的宽度约介于4微米至6微米之间。
在本发明的部分实施例中，上述的彩色滤光层与第一透明电极图案分别位于保护层的两侧。
基于上述，本发明的实施例的液晶显示装置通过第一透明电极图案的配置，而能在各像素区域之间形成较宽的暗带，进而提升可能产生斜视混色现象的视角，并使液晶显示装置能达到良好的显示品质。
附图说明
图1是依据本发明的一实施例的液晶显示装置示意图。
图2是依据本发明的一实施例的液晶显示装置的等电位线示意图。
图3A是依据一比较例的液晶显示装置的暗带宽度示意图。
图3B是依据本发明的一实施例的液晶显示装置的暗带宽度示意图。
图4A是依据一比较例的液晶显示装置，当其阵列基板与彩色滤光基板组立偏移时的光路示意图。
图4B是依据本发明的一实施例的液晶显示装置，当其阵列基板与彩色滤光基板组立偏移时的光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
请参照图1，图1是依据本发明的一实施例的液晶显示装置100示意图。本实施例的液晶显示装置100包括阵列基板110、液晶层120以及彩色滤光基板130。举例而言，在本实施例中，液晶显示装置100为边缘电场切换型液晶显示面板，但本发明并不以此为限。
在本实施例中，如图1所示，液晶层120位于阵列基板110上方，彩色滤光基板130位于液晶层120上方。换言之，液晶层120位于阵列基板110与彩色滤光基板130之间。举例而言，在本实施例中，液晶层120可包括例如多个向列型(nematic)液晶分子，且其配向方向以平行垂直方向Y为例，但本发明不以此为限。
如图1所示，在本实施例中，阵列基板110包括基材112、多条数据线114、多条扫描线116以及多个像素电极118。数据线114沿第一方向D1延伸，扫描线116沿第二方向D2延伸，且第一方向D1实质上垂直于第二方向D2。在本实施例中，第一方向D1例如为方向X，而第二方向D2例如为方向Z，但本发明不以此为限。此外，阵列基板110还包括多个绝缘层113、115、117。
另一方面，彩色滤光基板130包括基材132、保护层134、彩色滤光层136以及多个第一透明电极图案138。在本实施例中，基材132的材质例如为玻璃；此外，在本实施例中，像素电极118可为透明电极，其与第一透明电极图案138的材料可包括各式透明导电材料例如氧化铟锡(ITO)或其它适合的透明导电材料，但本发明皆不以此为限。
如图1所示，在本实施例中，保护层134位于彩色滤光基板130的基材132与液晶层120之间，其中保护层134的第一侧134a面向基材132，且保护层134的第二侧134b面向液晶层120。彩色滤光层136位于基材132与保护层134之间，且邻接于保护层134的第一侧134a，而第一透明电极图案138位于保护层134与液晶层120之间，且邻接于保护层134的第二侧134b。换言之，在本实施例中，彩色滤光层136与第一透明电极图案138分别位于保护层134的两侧。
进一步而言，如图1所示，在本实施例中，彩色滤光层136包括多个彼此分离的像素区域P1、P2及多个遮光区域BM。彩色滤光基板130的彩色滤光层136还包括多个彼此分离的滤光元件136a与多个黑色矩阵136b(图中仅显示出一个黑色矩阵136b)。举例而言，在本实施例中，滤光元件136a包括红色滤光元件、绿色滤光元件或蓝色滤光元件，且各滤光元件136a分别对应地设置于像素区域P1、P2，而黑色矩阵136b设置于遮光区域BM，且黑色矩阵136b位于相邻的滤光元件136a之间。此外，在本实施例中，阵列基板110的像素电极118与各像素区域P1、P2相对应。如此，在各像素电极118驱动液晶层120而呈现亮态时，则可令对应的各像素区域P1、P2显示出其中的滤光元件136a的颜色，而可定义出多个红色像素区、多个绿色像素区与多个蓝色像素区，以呈现出彩色画面。
值得注意的是，为方便表示，图1中主要绘示出液晶层120以及彩色滤光基板130的基材132、保护层134以及各滤光元件136a与黑色矩阵136b等各膜层的厚度相对关系，而非实际尺寸。举例而言，在本实施例中，液晶层120的厚度，实质上介于2.8微米至3.2微米之间；彩色滤光基板130的基材132或保护层134的厚度，实质上皆介于1.5微米至3微米之间；各滤光元件136a与黑色矩阵136b的厚度的实质上介于1.5微米至2.5微米之间。应注意的是，上述各参数范围仅作为例示说明，其并非用以限定本发明。
另一方面，在本实施例中，如图1所示，彩色滤光基板130的第一透明电极图案138彼此分离，并与黑色矩阵136b相对。如图1所示，各第一透明电极图案138的形状为长条状，且沿第二方向D2排列。换言之，在本实施例中，阵列基板110的数据线114与彩色滤光基板130的黑色矩阵136b以及第一透明电极图案138在水平面上(即XZ平面)的投影范围彼此重叠。如图1所示，在本实施例中，黑色矩阵136b的宽度大于等于各第一透明电极图案138的宽度。举例而言，黑色矩阵136b的宽度介于4微米至6微米之间)，而各第一透明电极图案138的宽度介于4微米至6微米之间。应注意的是，上述各参数范围仅作为例例示说说明，其并非用以限定本发明。
在本实施例中，如图1所示，黑色矩阵136b在水平面上(即XZ平面)上的投影范围的宽度覆盖于各第一透明电极图案138在此水平面上的投影范围，且第一透明电极图案138在此水平面上的投影范围被局限在黑色矩阵136b在此水平面上的投影范围内。
如此一来，在上述第一透明电极图案138的配置下，当液晶层120呈现亮态时，彩色滤光基板130的第一透明电极图案138与阵列基板110的像素电极118将会产生压差，而可形成垂直电场推动液晶的排列，在各像素区域P1、P2(或各像素电极118)之间形成较宽的暗带，进而提升可能产生斜视混色现象的视角，并使液晶显示装置100能达到良好的显示品质。
以下将搭配图2至图3B对此进行进一步的解说。
图2是依据本发明的一实施例的液晶显示装置100的等电位线示意图。图3A是依据一比较例的液晶显示装置100’的暗带DB’宽度示意图。图3B是依据本发明的一实施例的液晶显示装置100的暗带DB宽度示意图。请参照图2，在本实施例中，当液晶显示装置100的液晶层120呈现亮态时，各像素电极118与相邻的第一透明电极图案138之间具有压差，且此压差小于3伏特。如此，如图2所示，液晶显示装置100在液晶层120呈现亮态时，将会形成垂直电场推动液晶的排列，而等电位线此时在液晶层120的厚度方向会成为扁平形状，进而可在各像素区域P1、P2之间形成较宽的暗带DB。
进一步而言，如图3A所示，在缺乏第一透明电极图案138的配置时，液晶显示装置100’在液晶层120呈现亮态时，其暗带DB’的宽度约为3.2微米左右。而如图3B所示，其暗带DB的宽度约为介于4.2微米至4.6微米之间。换言之，相较于液晶显示装置100’，本实施例的液晶显示装置100在上述配置下能在各像素区域P1、P2(或各像素电极118)之间形成较宽的暗带DB，而能提升斜视混色的角度，并使液晶显示装置100在阵列基板110与彩色滤光基板130组立时有些微偏移的情况产生时，也能达到良好的显示品质。
以下将搭配图4A至图4B对此进行进一步的解说。
图4A是依据一比较例的液晶显示装置100’，当其阵列基板110与彩色滤光基板130组立偏移时的光路示意图。图4B是依据本发明的一实施例的液晶显示装置100，当其阵列基板110与彩色滤光基板130组立偏移时的光路示意图。请参照图4A与图4B，如图4A所示，由于液晶显示装置100’在各像素区域P1、P2之间的暗带宽度较小，因此在阵列基板110与彩色滤光基板130的组立有些微偏移时，黑色矩阵136b无法完全遮蔽阵列基板110经由相邻像素区域P2的亮纹边缘自某个特定斜视方向传递过来的光线，而会产生漏光。进一步而言，当组立时所产生的偏移S越大时，漏光的角度会越小，而可能会导致在较小的斜视角度下即可看到斜视混色的现象。举例而言，在此比较例中，在组立时所产生的偏移S约为3.5微米的情况下，在斜视角度约为30度角时，即会观测到斜视混色现象。
另一方面，如图4B所示，由于液晶显示装置100在各像素区域P1、P2(或各像素电极118)之间的暗带DB宽度较大。如此，在液晶显示装置100的阵列基板110与彩色滤光基板130的组立与比较例的液晶显示装置100’有相同程度的偏移时，黑色矩阵136b仍可遮蔽经由像素区域P2在上述斜视方向传递过来的光线。
也就是说，这样一来，可能产生斜视混色现象的视角也可得以增大。举例而言，在本实施例中，同样在组立时所产生的偏移S约为3.5微米的情况下，斜视混色现象能被观测到的角度将可增大为42度角左右。如此一来，观看者将较为不易在特定斜视方向看到经由相邻像素区域P2传递而来的光线，而使液晶显示装置100能达到良好的显示品质。
此外，由于液晶显示装置100是通过在各像素区域P1、P2(或各像素电极118)之间形成较宽的暗带DB来提升可能产生斜视混色现象的视角，但透过率的降低幅度并不大。举例而言，相较于图4A所示的液晶显示装置100’，图4B所示的液晶显示装置100的透过率仅降低约5％，因此能在不致过于影响整体亮度与解析度的情况下，就能达到良好的显示品质。此外，液晶显示装置100的第一透明电极图案138的配置也可取代公知液晶显示装置在彩色滤光基板上用以抗静电的透明电极层，因此可与公知液晶显示装置的工艺整合，而在不需增加工艺成本的情况下，同时兼顾抗静电与达到良好显示品质的功能。
综上所述，本发明的实施例的液晶显示装置通过第一透明电极图案的配置，而能在各像素区域之间形成较宽的暗带，进而提升可能产生斜视混色现象的视角，并使液晶显示装置能达到良好的显示品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
阵列基板；
液晶层；以及
彩色滤光基板，所述液晶层位于所述阵列基板与所述彩色滤光基板之间，且所述彩色滤光基板包括：
基材；
保护层，位于所述基材与所述液晶层之间；
彩色滤光层，位于所述基材与所述保护层之间，其中所述彩色滤光层包括多个彼此分离的滤光元件与多个黑色矩阵，其中所述黑色矩阵位于相邻的所述多个滤光元件之间；以及
多个第一透明电极图案，位于所述保护层与所述液晶层之间，其中所述多个第一透明电极图案彼此分离，并分别与所述黑色矩阵相对，且所述黑色矩阵的宽度大于等于各所述第一透明电极图案的宽度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述黑色矩阵在水平面上的投影范围覆盖于各所述第一透明电极图案在所述水平面上的投影范围。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，各所述第一透明电极图案的形状为长条状。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述阵列基板还包括多条数据线，所述多条数据线沿第一方向延伸，所述多个第一透明电极图案沿第二方向排列，且所述第一方向实质上垂直于所述第二方向。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，各所述数据线分别与各所述第一透明电极图案相对应，且各所述数据线与所述第一透明电极图案在水平面上的投影范围重叠。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述阵列基板还包括多个像素电极，各所述像素电极的位置与所述彩色滤光基板的各所述滤光元件相对应，当所述液晶层呈亮态时，各所述像素电极与相邻的所述第一透明电极图案之间具有压差，且所述压差小于3伏特。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，当所述液晶层呈亮态时，相邻的所述多个像素电极之间具有暗带，且所述暗带的宽度介于4.2微米至4.6微米之间。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述黑色矩阵的宽度介于4微米至6微米之间。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，各所述第一透明电极图案的宽度介于4微米至6微米之间。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述彩色滤光层与所述多个第一透明电极图案分别位于所述保护层的两侧。
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