发明名称 具有用以保持间隙恒定之宽柱状分隔体的平面内开关液晶显示板及其制造方法
摘要 一种IPS(平面内开关)液晶显示板,具有用以将主动矩阵基板结构(46)和对向基板结构(43)加以分隔的柱状分隔体(41),且液晶(10)充填在其间的间隙,其中柱状分隔体(41)和主动矩阵基板结构(46)间的总接触面积对像素(R/G/B)所占之总面积的比率在0.050%至0.150%之范围内,以便藉由保持间隙恒定而避免液晶显示板的亮度不均一。
申请公布号 TWI289715 申请公布日期 2007.11.11
申请号 TW089121533 申请日期 2000.10.13
申请人 NEC液晶科技股份有限公司 发明人 芝原 荣男
分类号 G02F1/1339(2006.01);G02F1/1333(2006.01) 主分类号 G02F1/1339(2006.01)
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种平面内开关液晶显示板,包括: 一对基板结构(43/46),具有多数个产生影像之像素(R /G/B); 液晶(10),充填于该对基板结构间的间隙,并选择性 地使该像素变暗变亮而产生影像;及 柱状分隔体(41;51;A/B),系形成于该对基板结构的一 者上并与该基板结构的另一者保持接触, 其特征在于: 该柱状分隔体(41;51;A/B)与该基板结构的另一者间 的总接触面积,对该多数像素(R/G/B)所占总面积之 比率系在0.050%-0.150%的范围内。 2.如申请专利范围第1项所述之平面内开关液晶显 示板,其中该柱状分隔体(41)系分别与该像素结合 。 3.如申请专利范围第1项所述之平面内开关液晶显 示板,更包含一个储存器(61),其形成在该基板结构 之间,用以避免该对基板结构因该液晶(10)的累积 而增加该间隙。 4.如申请专利范围第3项所述之平面内开关液晶显 示板,更包含额外的柱状分隔体(62),其形成于多数 个像素(R/G/B)之外侧。 5.如申请专利范围第4项所述之平面内开关液晶显 示板,更包含一密封层(23/22),其系形成在该多数个 像素及形成有该额外柱状分隔体(62)的外围区域之 间。 6.如申请专利范围第2项所述之平面内开关液晶显 示板,其中该柱状分隔体(41;51;A/B)系形成在该基板 结构的一者内,并且开关电晶体(18)、分别地连接 至该开关电晶体的像素电极(3)、及一共通电极(2), 系整合于该基板结构的另一者上。 7.如申请专利范围第6项所述之平面内开关液晶显 示板,更包含一密封层(23),其形成在该多数个像素( R/G/B)周围并以分隔体(22)加以强化。 8.如申请专利范围第7项所述之平面内开关液晶显 示板,其中该分隔体(22)系球形并具有如以下表示 之直径: DM=(A+B+2C+D+E+F+G)-H-B-E-F-G =A+D+2C-H 其中DM系该分隔体(22)之直径(单位为微米),A系形成 在该基板结构的一者上的滤色片(14/15/16)的厚度( 单位为微米),B系覆盖在该滤色片(14/15/16)上的外覆 层(11)的厚度(单位为微米),C系分别覆盖位在该开 关电晶体(18)及该像素电极(3)上之该外覆盖(11)及 该保护层(8)上的定向层(9)的厚度(单位为微米),D系 柱状分隔体(41)的高度(单位为微米),E系保护层(8) 的厚度(单位为微米),F系形成该开关电晶体(18)之 一部份之闸极绝缘层(7)的厚度(单位为微米),G系形 成该开关电晶体(18)之另一部份之该闸极电极(1)的 厚度(单位为微米),及H系被该滤色片(14/15/16)所覆 盖之黑色矩阵(17)的厚度(单位为微米)。 9.如申请专利范围第8项所述之平面内开关液晶显 示板,其中该分隔体(22)的实际直径系等于或小于 该直径DM和2微米之和。 10.如申请专利范围第1项所述之平面内开关液晶显 示板,其中每一该柱状分隔体(51;A/B)系与选自该多 数个像素(R/G/B)之像素(G)相结合。 11.如申请专利范围第10项所述之平面内开关液晶 显示板,其中该柱状分隔体(A/B)系分类成二个族群, 其中该二个族群的一者较另一者为高。 12.如申请专利范围第10项所述之平面内开关液晶 显示板,更包含一个储存器(61),其形成在基板结构 之间,用以避免该对基板结构因部份的该液晶的累 积而增加该间隙。 13.如申请专利范围第12项所述之平面内开关液晶 显示板,更包含一密封层(23/24),其形成在该多数个 像素(R/G/B)及形成有额外柱分隔体(62)的外围区域 之间。 14.如申请专利范围第1项所述之平面内开关液晶显 示板,其中该液晶(10)在室温下施加一小于大气压 的压力至该基板结构(43/46)的内表面上,且于室温 下任何电能均不施加于此处。 15.一种平面内开关液晶显示板的制造方法,包括以 下步骤: a)制备一对具有柱状分隔体(41;51;A/B)的基板结构(43 /46); b)将该对基板结构(43/46)彼此对齐而加以组装以于 其间形成间隙; c)将液晶注入该间隙; d)将一部份的液晶(10)自该间隙排出以便对基板结 构(43/46)的内表面产生较低于大气压的压力;及 e)将其余的液晶(10)限制在该间隙中。 16.如申请专利范围第15项所述的平面内开关液晶 显示板的制造方法,其中,于该步骤b)中将0.01N/m2至6 kN/m2范围的压力施加于该基板结构(43/46)上。 17.如申请专利范围第15项所述的平面内开关液晶 显示板的制造方法,其中该步骤b)包含以下之次步 骤: b-1)粗略地在不接触状态下对齐该基板结构(43/46), b-2)使该基板结构彼此相接触,及 b-3)于施加范围在0.01N/m2至6kN/m2的压力下确实使该 基板结构彼此对齐。 18.如申请专利范围第15项所述的平面内开关液晶 显示板的制造方法,其中,将力施加于该基板结构 上用以在步骤d)中排出该部份的该液晶(10)。 19.如申请专利范围第15项所述的平面内开关液晶 显示板的制造方法,其中,形成于该基板结构之一 者内的该柱状分隔体(41;51;A/B)系与该基板结构的 另一者保持接触以形成该间隙,并且该柱状分隔体 (41;51;A/B)及该基板结构的该另一者间的总接触面 积对像素(R/G/B)所占的面积的比率,系在0.050%至0.150 %的范围。 图式简单说明: 图1系一平面图,显示被整合在习用IPS液晶显示板 内的主动矩阵基板结构的电极布局。 图2系一横剖面图,显示习用IPS液晶显示板的结构 。 图3系一示意图,显示习用定向层及被整合至IPS液 晶显示板中的像素/共通电极间的关系。 图4A及4B系一示意图,显示在不同状态下的液晶分 子。 图5系一平面图,显示被整合至依照本发明之液晶 显示板内的像素之布局。 图6系沿着图5之A-B线所取的横剖面图,显示液晶显 示板之结构。 图7系一平面图,显示被整合至液晶显示板内之主 动矩阵基板结构内所并入的电极之布局。 图8系一曲线图,显示接触面积/像素占用面积与间 隙不均一性的关系及接触面积/像素占用面积以及 发生明亮度不均一性之温度之间的关系。 图9系一示意平面图,显示被整合至另一依照本发 明之液晶显示板内的像素及柱状分隔体之布局。 图10系一示意平面图,显示被整合至另一依照本发 明之液晶显示板内的像素及柱状分隔体之布局。 图11A及11B系一横剖面图,显示被整合至液晶显示板 内的二种柱状分隔体。 图12系一横剖面图,显示另一依照本发明之液晶显 示板的结构。 图13系一横剖面图,显示液晶显示板之修改的结构 。
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