专利名称：改善斜向漏光的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，特别是涉及一种能够改善斜向漏光的TN型液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)是一种被广泛应用的平面显示器，具有低功耗、薄外型、轻重量以及低驱动电压等特征。液晶显示装置一般包括有第一基板、第二基板及填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；第二基板上的显示区域包含多个子像素区域，其内设置有薄膜晶体管(TFT)以及像素电极，薄膜晶体管充当开关元件；第一基板上形成有共通电极(IPS液晶显示模式除外)，在上下基板的电极上形成有配向膜，使液晶分子得到垂直取向。第二基板的像素电极与第一基板的共通电极之间形成电场，电场强度的变化可以对液晶分子的取向进行调制，从而使背光源实现透过率的变化，形成图案显示。第一基板还包括具有遮光效果的黑矩阵(BM)和具有透光效果的色阻层。
目前应用于电脑显示器和小尺寸电视方面的液晶显示模式主要是TN(Twist Nematic；扭曲向列型)模式。对于TN型液晶显示装置，一般均会发生上下左右视角的斜视漏光，图1是现有的液晶显示装置斜向漏光的原理示意图，参照图1，液晶显示装置包括相对设置的第一基板1、第二基板2及填充在第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，第一基板1上设置有黑矩阵(BM)11，定义出多个子像素区，用于阻止光线进入非像素区域内，并分割接续制作的色阻层，以增加色彩对比性，子像素内形成有R、G、B色阻层12，第二基板20的显示区域包括多个子像素区域，子像素内设置有漏极电极线21及其遮光线22。从图1中可以看到由于在液晶层30中的斜向光线(图中带箭头的线)的存在，当其通过第一基板10并发生折射后，人眼可以在较大的角度观察到，从而产生漏光现象。其改善的方法一般有①在第一基板10上增加黑矩阵11的宽幅，但会减小开口率；②设置适当长度和宽度的漏极遮光线，如减小漏极遮光线和漏极电极线的间距，但会影响TFT的电场及其它分布；③设置具有一定位相差值的补偿膜，如针对VA型液晶显示装置美国专利US2006292372中使用的上下两片A+和A-补偿膜和针对TN型液晶显示装置JP-A-7-191217和EP-0911656A2使用通过将包含盘形(discotic)化合物的光学各向异性层施加至作为偏振片的保护薄膜的透明支持体上形成的光学补偿薄膜，但会增加其总体成本且不可能完全防止由热应变所致的漏光现象。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种可改善斜向漏光且结构简单合理、无需增加工序的液晶显示装置。
基于上述目的，本发明提供了一种改善斜向漏光的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板、第二基板；及填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板上形成有黑矩阵，用于阻止光线进入非像素区域；所述第二基板上形成有漏极线及其遮光线；其中所述黑矩阵上还形成有至少一遮光板，用于挡住斜向光线。
所述的遮光板到子像素开口区的距离d2与遮光板高度h的关系近似符合如下条件d2h=d1*tan(φ)]]>其中d1为漏极遮光线外侧到子像素开口区的距离；φ为斜向光线和法线的夹角。
基于上述构思，本发明提供的改善斜向漏光的液晶显示装置由于在黑矩阵上设置一定高度的遮光板，可挡住斜向光线，无法传播到人眼，从而达到改善斜向漏光的效果，具有该遮光板结构的液晶显示装置不会减小开口率，合理设置d2的大小还可增加开口率，且只需在第一基板上柱状垫料(PS，Photo Spacer)制程中更改其光罩掩模板(Mask)图形即可，无需增加制程和工序，不增加成本。
为了更进一步说明本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。其中附图仅供参考与辅助说明用，不构成对本发明的限制。
图1是现有液晶显示装置斜向漏光的原理示意图；图2是本发明一实施例中子像素的结构示意图；图3是本发明另一实施例中子像素的结构示意图；图4是图2中第一基板的下视图。
图中10.第一基板11.黑矩阵12.色阻层111.遮光板20.第二基板21.漏极电极线22.遮光线
30.液晶层40.背光源具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。
图2是本发明实施例一中的子像素的结构示意图，图4是图2中第一基板的下视图。
参照图2、图4的改善斜向漏光的液晶显示装置包括相对设置的第一基板10、第二基板20，及填充在第一基板10和第二基板20之间的液晶层30，第一基板10上形成有用于阻止光线进入非像素区域内的黑矩阵(BM)11，黑矩阵11定义出多个子像素区，用以分割接续制作的色阻层，以增加色彩对比性，子像素区内形成有红(R)、绿(G)、蓝(B)三种色阻层12，黑矩阵14通常由金属铬(Cr)制作，为了降低表面反射，也可用氧化铬(CrOx)或黑色感光树脂制作。
第二基板20上形成有漏极电极线21和漏极遮光线22。第二基板20的下方设置有背光源40，用于给显示面板提供光源。第一基板10上还会通过曝光制作柱状垫料(PS)(图中未绘示)，用于维持液晶显示器装置保持正常的盒厚。
子像素两侧的黑矩阵11上各制作一个遮光板111，两个相邻子像素不共用同一个遮光板，即每个黑矩阵11上设置有两个遮光板111。在距子像素开口区d2处的黑矩阵11上形成有具有一定高度h的遮光板111，将斜向光线遮挡，d1是漏极遮光线22外侧到子像素开口区的距离；θ是预防止人眼观察到漏光的角度；φ为当人眼在θ角度下观察时斜向光线和法线的夹角，和θ的关系大致可以用如下式子估算
其中nLC是液晶层平均折射率；其中d1、d2和h之间存在如下近似关系d2h=d1*tan(φ).]]>可以通过合理设置d2的尺寸以避免产生配向不良，然后依据d2的尺寸设计遮光板高度h的值，但须满足遮光板高度h小于柱状衬垫PS的高度；并且在满足防止斜向漏光的条件的基础上还可以进一步优化设计d2的宽度，以达到同时增加开口率的效果。遮光板111的制作过程可以在第一基板10进行PS光刻是同步进行，无须增加制程。
根据这种结构使用软件进行模拟，可以得到以下结论本发明实施例结构的液晶显示装置的亮态比现有结构的液晶显示装置略微下降0.2％，影响不大；但是其暗态改善效果明显，改善后的比改善前的下降11.1％，从而较明显地提高了对比度和视角。
图3是本发明另一实施例的子像素的结构示意图；与上述实施例不同的是所述两个相邻子像素共用同一个遮光板111，即每个黑矩阵11上设置一个遮光板111，用于遮挡斜向光线。
权利要求
1.一种改善斜向漏光的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板、第二基板；及填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板上形成有黑矩阵，用于阻止光线进入非像素区域；所述第二基板上形成有漏极电极线及其遮光线；其中所述黑矩阵上还形成有至少一遮光板，用于挡住斜向光线。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述的每个子像素两侧的黑矩阵上形成有两个遮光板。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述的相邻的两个子像素共用一个遮光板。
4.根据权利要求2或3所述的液晶显示装置，其特征在于所述的遮光板到子像素开口区的距离d2与遮光板高度h的关系近似符合如下条件d2h=d1*tan(φ)]]>其中d1为漏极遮光线外侧到子像素开口区的距离；φ为斜向光线和法线的夹角。
全文摘要
本发明公开了一种改善斜向漏光的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板、第二基板；及填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板上形成有黑矩阵，用于阻止光线进入非像素区域；所述第二基板上形成有漏极线及其遮光线；其中所述黑矩阵上还形成有至少一遮光板，用于挡住斜向光线。
文档编号G02F1/1335GK101075049SQ20071004265
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者叶訢, 马骥, 崔品静 申请人:上海广电光电子有限公司