CN1472572A - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器，其主要包含一个具有一光遮蔽阵列的第一基板、一个第二基板以及一液晶层夹设于该第一及第二基板之间，该第一基板利用一辐射固化密封剂固定于该第二基板，本发明的特征在于，该光遮蔽阵列具有至少一镂空处(void)设于该光遮蔽阵列以及该辐射固化密封剂之间的重叠区域中，借此允许一辐射从该第一基板经由该光遮蔽阵列的至少一镂空处进入该液晶显示器而到达该辐射固化密封剂。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，特别是一种使用辐射固化密封剂的液晶显示器。

背景技术

首先，现有的液晶显示器100将配合图1a以及图1b说明于下，其中图1a为现有液晶显示器的立体透视图，图1b为沿着图1a的线1b-1b所得的剖视图。参照图1b，现有的液晶显示器100包含一第一基板102(即彩色滤光片基板)以及一第二基板104(即薄膜晶体管基板)，该两个基板之间相隔一个预先设定距离的狭缝，并以面对面的方式设置。另外有一层液晶层106夹设在基板102以及基板104之间。该基板102以及基板104以一密封剂107接合。

参见图1a，薄膜晶体管基板104包含：多个平行的资料线路108以及多个平行的闸线路110形成在一个玻璃基板112面对液晶层106的表面上；以及薄膜晶体管114设于每一个资料线路108以及闸线路110的交错处。像素电极116设在每一个由交错的资料线路108以及闸线路110所界定的区域中并与薄膜晶体管114汲极(未示于图中)连接。

参见图1b，彩色滤光基板102包含：多个着色部分(coloredportion)118设于该基板102面对液晶层106的表面上，每一个着色部分118设于对应一个薄膜晶体管基板104上的像素电极116的位置；以及一个相对电极(counter electrode)120覆该于着色部分118。一个光遮蔽阵列(light-shielding layer)122(例如遮光层，black matrix)设于相邻的着色部分118之间。

该光遮蔽阵列122由可挡光或可吸光的材料制成，目的在于吸收外来的光线，用以改善显示影像的对比。如图1b所示，位于该液晶显示器100边缘部分的光遮蔽阵列122会部分覆盖密封剂107，阻碍光线于此处通过。

因此若采用紫外光固化密封剂来密封该液晶显示器100，则该密封剂107会因有部分(尤其是液晶层106与密封剂107的界面)受到光遮蔽阵列122的遮盖，无法受到紫外光照射而固化不完全。证据显示，这些未固化的密封剂将与液晶层发生作用，稍后将使液晶材料的表现大打折扣。

虽然，目前在平面显示器的领域，可使用热固式的密封剂固定两个基板。然而这个方法需要相当高的温度，液晶材料无法忍受这么高的温度，因此要在填充液晶材料之前，先执行固化密封剂的步骤。

然而，目前提出一种新的技术，根据颁发给Ishihara等人的美国第5263888号专利所揭示的one drop fill，简称ODF的方法，采用事先在一基板上滴注液晶材料再覆盖另一基板的制程，大幅地减少液晶显示器制程的工序数目，增加制造效率。但是，这个方法的液晶材料的滴注步骤在密封两个基板之前，因此势必无法使用热固性的密封剂，而必须使用紫外光固化密封剂。

因此，目前为了确保紫外光固化密封剂能完全固化而不至于与液晶材料作用，必须将对密封剂造成阻光效果的光遮蔽阵列与密封剂错开，但是这意味着必须增加液晶面板在显示区域以外的空间，或是在固定液晶面板的尺寸下缩小显示区域的范围，然而，无论是前者或后者显然都违反液晶显示器的发展潮流。

本发明因而寻求提供一种液晶显示器，其可克服或至少改善前述现有技术的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种液晶显示器，其光遮蔽阵列与密封剂有部分重叠，且该密封剂与光遮蔽阵列重叠的部分能得到辐射照射而进行固化。

根据本发明通用态样的液晶显示器，其主要包含一个第一基板、一个第二基板以及一液晶层夹设于该第一及第二基板之间。一辐射固化密封剂(例如一紫外光固化密封剂)将该第一基板固定于该第二基板。该第一基板上具有一光遮蔽阵列，例如一遮光层(black matrix)。本发明的特征在于该光遮蔽阵列具有至少一镂空处设于该光遮蔽阵列与该辐射固化密封剂之间的重叠区域中，借此允许一辐射光可从该第一基板经由该光遮蔽阵列的至少一镂空处直接照射该辐射固化密封剂。较佳地，该光遮蔽阵列的镂空处形成在一个正对该辐射固化密封剂与液晶层的界面的位置，以使该界面上的密封剂完全固化，避免未固化的密封剂与液晶层发生作用。

根据本发明一实施例，该光遮蔽阵列的镂空处包含一狭缝沿着该辐射固化密封剂与液晶层的界面延伸。

根据本发明另一实施例，该光遮蔽阵列的镂空处具有一锯齿状轮廓。

根据本发明又一实施例，该光遮蔽阵列具有多个镂空处以多个平行列的方式分布，其中至少有一列镂空处沿着该辐射固化密封剂与液晶层的界面分布。较佳地，相邻列的镂空处以交错的方式分布。

在使用液晶显示器时，从背光源所发出的光线会通过光遮蔽阵列的镂空处，而影响光遮蔽阵列的效果。因此，本发明提供两种解决方式，一是将该液晶显示器设计为一种常态黑型(normally black mode)液晶显示器，包含一对偏光片分别粘贴在该第一及第二基板上，使得贴于第一及第二基板上的偏光片覆盖在正对该光遮蔽阵列的镂空处的位置；其二是将一不透光的图案形成在该第二基板正对该光遮蔽阵列的镂空处的位置上。

前述的不透光图案，较佳地包含一面对该第一基板的抗反射表面层，以避免由该光遮蔽阵列散射的光线经由该不透光图案的反射而从该光遮蔽阵列的镂空处通过。该抗反射表面可为一种氧化金属薄膜或是由耐火金属(例如铬、钽、钼或钛)构成。

附图说明

图1a为一现有液晶显示器的立体透视图；

图1b为沿着图1a中线1b-1b而得的剖视图；

图2为根据本发明通用样态的液晶显示器的局部剖视图；

图3为根据本发明第一实施例的液晶显示器的局部上视图；

图4为根据本发明第二实施例的液晶显示器的局部上视图；

图5为根据本发明第三实施例的液晶显示器的局部上视图；

图6为根据本发明第四实施例的液晶显示器的局部剖视图；

图7为根据本发明第五实施例的液晶显示器的局部剖视图。

图中符号说明

100    液晶显示器        102    彩色彩色滤光基板

104    薄膜晶体管基板    106    液晶层

107    辐射固化密封剂    108    资料线路

110    闸线路            112    玻璃基板

114    薄膜晶体管        116    像素电极

118    着色部分          120    相对电极

122    光遮蔽阵列

202    基板              204    基板

206    液晶层          208    辐射固化密封剂

210    光遮蔽阵列      212    重叠区域

214    镂空处          216    界面

302    狭缝

402    锯齿状轮廓

502    孔

602    偏光片          604    偏光片

702    不透光的图案    704    抗反射表面

具本实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

图2所示为根据本发明液晶显示器的通用样态，其主要包含基板202、基板204、一液晶层206夹设于基板202以及基板204之间以及一辐射固化密封剂208(例如一紫外光固化密封剂)将基板202固定于基板204上并将液晶层206密封于其间。基板202上具有一光遮蔽阵列210(例如一遮光层)，该光遮蔽阵列210以及该辐射固化密封剂208之间具有一重叠区域212。本发明的特征即在于该光遮蔽阵列210具有一镂空处214设于该重叠区域212内，借此允许一辐射(例如一紫外光)从基板204经由该光遮蔽阵列210的镂空处214进入该液晶显示器而到达位于重叠区域212内的密封剂208。可以理解的是，基板202可以是所谓的彩色滤光片基板(CF substrate)，而基板204即为所谓的薄膜晶体管基板(TFTsubstrate)。

该光遮蔽阵列210的镂空处214较佳地形成在正对该界面216的位置，借此位于该辐射固化密封剂208与液晶层206界面216的密封剂208可以被完全固化。此时，接近该界面216的密封剂已完全固化，如此即使尚有其他的密封剂未固化亦可避免与液晶层发生作用而使液晶材料的表现大打折扣。

图3所示为根据本发明第一实施例的液晶显示器边缘部分的局部上视图。在本实施例中，该光遮蔽阵列210具有一狭缝302沿着密封剂208与液晶层206的界面216延伸，借此允许一辐射从基板204经由该狭缝302进入该液晶显示器而到达位于该界面216的密封剂208，使位于该界面216的密封剂208可以被完全固化。

图4所示为根据本发明第二实施例的液晶显示器边缘部分的局部上视图。该光遮蔽阵列210具有多个镂空处402，其大致为沿着界面216延伸，且每一镂空处402具有一锯齿状轮廓。

图5所示为根据本发明第三实施例的液晶显示器边缘部分的局部上视图。该光遮蔽阵列210具有多个孔洞502以多个平行列的方式分布，其中标示着a的那一列孔洞沿着界面216分布。相邻a列以及b列的孔洞以彼此交错的方式分布。应注意的是，一般而言液晶显示器会具有一背光源，在使用液晶显示器显示影像时发出光线，该光线会依序通过基板204、液晶层206、再经由基板202射出。而光遮蔽阵列210的主要作用在于吸收外来的光线用以改善显示影像的对比。为了避免背光源所发出的光线经由镂空处214射出该液晶显示器，根据本发明第四实施例的液晶显示器(如图6所示)为一种常态黑型(normally black mode)液晶显示器，包含一对偏光片602、604分别粘贴在该第一基板202及第二基板204上，使贴于基板202上的偏光片602以及基板204上的偏光片604覆盖在正对该光遮蔽阵列210的镂空处214的位置，借此阻止从镂空处214通过的光线射出该液晶显示器。在本实施例中，当该液晶层206包含具负介电常数异向性(dielectric constant anisotropy)的液晶且为垂直配向时，该对偏光片602、604的偏光轴(polarization axes)彼此直交。此外，当该液晶层206包含具正介电常数异向性的液晶且为水平90度扭转配向时，该对偏光片的偏光轴彼此平行。

另外，图7所示为根据本发明第六实施例的液晶显示器，其特征在于，基板204具有一不透光图案702形成在正对该光遮蔽阵列210的镂空处214的位置，借此使背光源产生的光线无法直接经由光遮蔽阵列210的镂空处214而射出该液晶显示器。该不透光的图案702可以利用基板204上的导电层(例如M1或M2)形成。该不透光图案702较佳地具有面对基板202的抗反射的表面层704，以防止由该光遮蔽阵列210散射的光线(如图7中的箭头所示)借由该不透光图案702的反射而从镂空处214射出。该抗反射表面704可为一种氧化金属薄膜或是由耐火金属(例如铬、钽、钼或钛)构成。此外，该抗反射表面704亦可以是一种人造黑体所构成的表面。所谓的人造黑体指由耐火金属制成的具有小孔的空心容器。当光线射到具有人造黑体的表面上时，光会进入小孔，并在空腔内发生多次反射，每次反射都被容器的内表面吸收一部分能量，直到全部能量被吸收为止。

虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定显准。

Claims (15)

1.一种液晶显示器，其包含：

一第一基板；

一第二基板；

一液晶层夹设于该第一及第二基板之间；

一辐射固化密封剂用以将该第一基板固定于该第二基板；

一光遮蔽阵列设于该第一基板上；

一光遮蔽阵列以及辐射固化密封剂的重叠区域；

该光遮蔽阵列具有至少一镂空处(void)于该重叠区域中，借此允许一辐射从该第一基板经由该光遮蔽阵列的至少一镂空处进入该液晶显示器而到达该辐射固化密封剂。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该光遮蔽阵列的至少一镂空处形成在一个正对该辐射固化密封剂与液晶层的界面的位置。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该第二基板另包含一不透光的图案形成在正对该光遮蔽阵列的至少一镂空处的位置。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，该不透光的图案包含一抗反射的表面层面对该第一基板。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，该抗反射的表面层由耐火金属构成。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，该耐火金属包含一种由铬、钽、钼及钛所构成的群组中选择的金属。

7.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，该抗反射的表面层为氧化金属薄膜。

8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该光遮蔽阵列包含多个镂空处。

9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该光遮蔽阵列的镂空处具有一锯齿状轮廓。

10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该光遮蔽阵列的镂空处包含一狭缝沿着该辐射固化密封剂与液晶层的界面延伸。

11.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该辐射固化密封剂为紫外光固化密封剂。

12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该光遮蔽阵列为一遮光层(black matrix)。

13.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该液晶显示器为一种常态黑型(normally black mode)液晶显示器，包含一对偏光片分别粘贴在该第一及第二基板上，使得贴于第一及第二基板上的偏光片覆盖在正对该光遮蔽阵列的镂空处的位置。

14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该液晶层包含一具负介电常数异向性(dielectric constant anisotropy)的垂直配向液晶，并且该对偏光片的偏光轴(polarization axes)彼此垂直。

15.根据权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该液晶层包含一具正介电常数异向性的液晶且为水平90度扭转配向，并且该对偏光片的偏光轴(polarization axes)彼此平行。

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