[发明专利]液晶显示器

说明书

技术领域

本发明属于显示器技术领域，特别是一种液晶显示器。

背景技术

传统的CRT显示器依靠阴极射线管发射电子撞击屏幕上的磷光粉来显示图像，但液晶显示的原理则完全不同。通常，液晶显示(LCD)装置具有上基板和下基板，彼此有一定间隔和互相正对。形成在两个基板上的多个电极相互正对。液晶夹在上基板和下基板之间。电压通过基板上的电极施加到液晶上，然后根据所作用的电压改变液晶分子的排列从而显示图像、因为如上所述液晶显示装置不发射光，它需要光源来显示图像。因此，液晶显示装置具有位于液晶面板后面的背光源。根据液晶分子的排列控制从背光源入射的光量从而显示图像。如图1所示，上层偏光片101和下层偏光片109之间夹有彩膜基板104、共通电极105、液晶层106和阵列基板107，液晶分子是具有折射率及介电常数各向异性的物质。在阵列基板107上形成像素电极108、薄膜晶体管(TFT)114、阵列子像素111、扫描线110、信号线112等。信号线112连接到TFT的漏极，像素电极108连接到源级，扫描线110连接到栅极。背光源113发出的光线经过下偏光片109，成为具有一定偏振方向的偏振光。薄膜晶体管114控制像素电极108之间所加电压，而该电压作用于液晶来控制偏振光的偏振方向，偏振光透过相应的彩膜102后形成单色偏振光，如果偏振光能够穿透上层偏光片101，则显示出相应的颜色；电场强度不同，液晶分子的偏转角度也不同，透过的光强不一样，显示的亮度也不同。通过红绿蓝三种颜色的不同光强的组合来显示五颜六色的图像。

上述的显示装置中，彩膜基板104和阵列基板107间的间隔(液晶盒厚)是通过塑料的或是玻璃的球状或是棒状的支撑物来维持的。通常，在基板贴合前的支撑物散布工程中，在一侧的基板上进行散布。之后，两侧基板贴合，通过在两基板的外侧施加压力，使液晶盒厚值设定在支撑物的直径左右。

但是，在像素内散布的支撑物，容易产生液晶配向不良而导致漏光。显示装置的对比度因此会下降，导致显示品质下降。另外，如果支撑物散布不均的话，基板内的盒厚也会不均，从而产生辉度不均，影响品质。另外伴随着像素尺寸的变小，一个像素的面积变小了，支撑物的面积相对于像素的面积比变大了，来自支撑物对显示品质的影响变得显著起来。

现在随着基板尺寸的大型化和像素尺寸的变小，开始使用感光性树脂材料制成的柱状支撑物来代替球状支撑物或是棒状支撑物。柱状支撑物主要做在彩膜基板104上，通过感光树脂涂布、曝光、显影制成。它可以按照任意的密度配置在彩膜基板104的遮光层103(BM：Black Matrix)上，因为遮光层103是不透光的物质，所以避免了因为配向不良而导致的漏光不良。而且柱状支撑物的膜厚(高度)可以做的很均一，使基板内的液晶盒厚的均一性可以做得很好，避免了因为盒厚不均而产生的辉度不均。相比于球状支撑物，柱状支撑物的显示装置的显示特性更好。

图2为液晶盒的显示区的像素断面示意图，从上到下依次为：彩膜侧玻璃基板115、遮光层103、色层116、彩膜侧铟锡氧化物(ITO)层117、柱状支撑物118、液晶层106、绝缘层119、阵列基板侧的信号引线层120、阵列侧玻璃基板121。

图3为彩膜基板的显示区的平面示意图，蓝、绿、红的3个子像素为一个单元内，配置了一个柱状支撑物118，整个面内各个柱状支撑物118配置的密度是一定的，它们的大小和高度一般也是一致的。

如图4所示，彩膜基板上的柱状支撑物118是由圆型的上底面122和下底面123构成的圆台形的台型体，下底直径大于上底直径。

柱状支撑物118的压缩变形量，在整个基板上都是一致的。这个压缩变形量，在成盒工程时，有一个最佳设计值，也就是在成盒工程中，两基板贴合后，柱状支撑物118的压缩变形量和液晶显示屏的硬度是成比例的。所设计的柱状支撑物118的压缩变形量要能够适应液晶的热膨胀及热收缩，而且基板单位面积内的柱状支撑物118的面积能够承受来自外部压力。

柱状支撑物118是由感光性树脂材料构成，它具有弹性形变和塑性形变两种特性。弹性形变是指物体外形在受到一定压力作用后能够回复到原来的位置的特性。塑性形变是指物体外形在受到一定压力作用后不能够回复到原来的位置的特性。

当基板单位面积内的柱状支撑物118的面积较小时，正常盒厚时，屏的显示很好。但是当受到来自外部加压而产生的基板变形量很大，这时，柱状支撑物118的塑性变形量就会变大，不能回复，就会产生盒厚显示不均的不良。