具有均匀厚度液晶层的液晶显示装置的制作方法

专利名称：具有均匀厚度液晶层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，更具体地说，涉及其中带有彩色滤光片的液晶显示装置。
近年来，在许多领域中液晶显示装置被用作图象显示装置。
液晶显示装置一般至少包括一个具有显示窗的上框，一块将驱动电路整体安装在其上的液晶显示板，由一个光漫散射体和一个光导构成的光导组件，至少在其一侧设置有直线背景光光源的内框，和一个下框。这些部件按上述的顺序叠置并通过将上框与下框连接在一起而固定。


图1为一平面图，表示用于简单阵列型彩色液晶显示装置的彩色液晶显示板。
图2为图1中彩色液晶显示板沿连线100-100’的剖面图。
图2和图3表示出用于承载段电极(列电极)9的基底1(下文中称作段电极基底)，用于承载公共电极(行电极)8的基底2(下文中称作公共电极基底)，遮光膜3和33，彩色滤光片R(红色)4、G(绿色)5、和B(蓝色)6，保护层7，公共电极8，段电极9，伪电极9d，绝缘膜10，定位膜11，分隔物12，液晶层13，密封材料14，和伪彩色滤光片34、35、36。
公共电极基底2是由玻璃或者类似的材料制成，其上形成了彩色滤光片4、5、和6以及遮光膜3。彩色滤光片4、5、和6及遮光膜3的上面具有一层保护层7。
在保护层7上构成有一组由透明导电材料(ITO)制成的带状公共电极8。
段电极基底1是由玻璃或者类似材料制成，其上构成有一组由透明导电材料(ITO)制成的带状段电极9。
段电极9和公共电极8上分别形成有绝缘膜10和定位膜11。
图2中所示的彩色液晶显示板可以这样构成，在段电极基板1和公共电极基板2之间放置分隔物12，并沿着其外缘用一种密封材料14将其密封在一起，接着，通过在密封边框14上的一个开口(未画出)将液晶材料13注入基底之间，然后用环氧树脂或者类似材料将该开口密封。
如图2所示，公共电极8和段电极9彼此正交设置。每一组段电极9由分别用于红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)的段电极9a、9b、和9c构成。
公共电极8与一组R、G、和B段电极9a、9b、和9c的交叉点构成一个象素单元。
如图1所示，彩色液晶显示板的前基底上的区域被划分成一个通过施加适当的电场以显示图象的光转换的区域41和围绕着光转换区域41并且不显示图象的非光转换区域42。
在图1中，由点划线包围的区域46为使用者通过装嵌在显示板上的框(罩)上的开口可以看到的显示区域。
在两个承载电极的基底之间的间隙散布有实际上为球形的，细微的石英或者塑料分隔物，以在这两个承载电极的基底之间维持预定的间隙，这些分隔物通常是聚合物颗粒(下文中也称作颗粒)。
但是，分隔物存在下列问题。因为分隔物通常是透明的，散布在显示区域中的颗粒会让照射光或者反射光穿过造成光泄漏。光泄漏使显示屏上出现白色斑点，而且降低了图象质量。
为了防止出现上述的斑点，在日本专利申请公开(TOKKAT HEI)第3-118518和第3-94230号中提出了一些方法。在TOKKAI HEI的第3-118518号申请中提出的方法是使用深黑色的分隔物来减少光透射。在TOKKAI HEI的第3-94230号申请中提出的方法是将分隔物放置在遮光膜上以防止光泄漏。
彩色液晶显示装置具有若干种颜色的彩色滤光片，它们安装在液晶显示板的基底之一上。
彩色液晶显示板包括第一透明玻璃基底，它至少带有一组彩色滤光片，这些滤光片以预定设置方式形成在一个光转换区域上；一层滤光膜，形成在这一组彩色滤光片之间并围绕着光转换区域的周边；伪彩色滤光片，形成在由围绕着光转换区域周边的遮光膜所覆盖的一个区域上；第一组透明电极，形成在这组彩色滤光片上；第二透明玻璃基底，至少具有沿着与第一组电极相交方向设置在其上的第二组透明电极；液晶，密封在具有第一和第二组透明电极并且相对放置的第一和第二透明玻璃基底之间；以及分隔物，散布在第一和第二透明玻璃基底之间。
通过对在光转换区域，或者显示区域周围区域中的光泄漏加以抑制，可以提高这种类型的彩色液晶显示装置的图象质量。
在光转换区域中及其周围区域抑制光泄漏，或者遮阻光的通过可以采用下列两种已知的方法实现。一个方法是在与伪彩色滤光片相关的液晶层上施加一个不能在象素单元上形成转换的不足的电压。就是将一个非选择波形的低电压施加到与伪彩色滤光片相关的电极上以改变液晶层的延迟光程差Δn×d，并与一个包括相补偿层的偏振片结合，从而抑制光泄漏。另一种方法是在承载彩色滤光片的基底(第一基底)有效的光转换区域以外设置连续形式的遮光膜(black matrix，或者简称BM)。遮光膜上制作有一组彩色滤光片(伪彩色滤光片)从而每单位面积上彩色滤光片的总面积实际上应当等于光转换区域中每单位面积上彩色滤光片的面积，尽管每个伪彩色滤光片小于在光转换区域中的彩色滤光片。
但是，如果在不改变液晶显示板的外部尺寸的情况下增大有效的光转换区域(在下文中也可以简单地称之为光转换区域)，则光转换区域外面的区域就会减少。这使得无法安装一个电路用来将上述的非选择波形施加到与周边区域中伪彩色滤光片相关的电极上。所以采用连续框形遮光图形结构来抑制光的泄漏。
图3是表示现有技术的彩色滤光片承载基底的主要部分的平面图，就是用于STN(超扭曲向列)型液晶显示板中的第一基底(公共电极基底)。现有技术的基底包括一个光转换的区域41，一个非光转换的区域42(下文中也称作伪区域)，彩色滤光片43，和一个遮光结构44(所谓的BM)。
如图所示，光转换的区域41被非光转换区域42包围着。
在光转换区域41中，遮光结构(BM)44围绕着并在光学上限定了由红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)构成的一组滤光片中每一个滤光片43的位置以保证分辨率。
图4表示图3中所示的现有技术液晶显示板的主要部分的横截面。图中与图2和图3中所示相同的设置和部件都用相同的标号表示。在图中表示出一般用透明玻璃制成的第一基底2(也可以称作公共电极基底)，一般用透明玻璃制成的第二基底1(也可以称作段电极基底)，覆盖层7，公共电极8，用于转换的段电极9，伪段电极45，绝缘膜10，定位膜11，液晶层13，密封材料14，和作为分隔物的聚合物颗粒12。
这种类型的彩色液晶显示板在光转换区域41中具有设置在相应颜色的可转换象素处的R、G、和B等上述三种彩色滤光片。在彩色滤光片之间设置了黑色基片(BM)44以遮阻背景光的通过。这防止了相近颜色的混合并确保象素之间的清晰度以得到高清晰度的显示。
另一方面，位于光转换区域41外边的非光转换区域42，或伪区域防止背景光泄漏，对于清晰的图象显示也有贡献。
在承载彩色滤光片的第一基底2(公共电极基底)的非光转换区中设置的BM在这个区域中是以连续形式构成的。BM由薄的金属箔，例如具有高阻光性能的铬箔，或者包含黑色颜料或染料的有机树脂制成。
用作BM膜的铬箔可以做得很薄，但却带来一个问题，就是被它反射的光会降低图象的质量。黑色的有机树脂膜由于成本低也被采用，但是它的缺点是增加了厚度。
回头看图1和图2，提供非光转换区42是为了使光转换区41的液晶层13厚度均匀。在非光转换区42中包括伪彩色滤光片34、35、和36，遮光膜33，和伪电极8d和9d，伪电极8d没有示出。
图5A和图5B为平面和透视图，表示在图2中所示的彩色液晶显示板的公共电极8，段电极9，仿真电极8d和9d的设置。这些图表示了在图1中A区域里公共电极8，段电极9，和伪电极8d和9d的位置。
这些图还表示出分别用于公共电极8和段电极9的接线端38和接线端39。
如在这些图中所示，段电极基底1上形成有伪电极9d，公共电极基底2上形成有伪电极8d。
伪电极9d和伪电极8d形成在光转换区41以外，与公共电极8和段电极9套准，在它们之间为液晶层13。
承载彩色滤光片的第一基底与承载透明象素电极(第二电极或者段电极)的第二基底以及形成在它上面的定位膜固定在一起，在它们之间留有预定的穴似的间隙。这一穴似间隙由具有预定直径的分隔物保持着。
在图3和图4所描述的现有技术中，伪区域42只是由BM44构成。因为在光转换区41中的彩色滤光片43具有与BM44不同的厚度，伪区域42的穴似间隙要比光转换区41中大，从而在光转换区41与非光转换区42之间形成一个间隙差。
为了将第一基底2(公共电极基底)与第二基底1固定在一起，在用密封材料14固定之前将其间设置了分隔物12的两个基底压在一起。
用于维持第一基底(公共电极基底)2与第二基底1之间间隙的分隔物12应当在整个空腔内以均匀的密度散布在其间。如果两个基底的相对表面不平，而是有梯级，则将其间散布有均匀直径的分隔物的两个基底压在一起会引起在有梯级处间隔的不均匀性。间隔的不均匀性显示板阈值电压的局部改变，或者引起显示屏上亮度的局部改变，从而导致图象质量的下降。
进一步说，现有技术还存在这样的问题，如果在图2，5A和5B中所示的彩色液晶显示板中所设置的用于改善液晶层厚度均匀性的相邻的伪电极8d和9d发生短路，则与伪电极8d或者伪电极9d接触的液晶层13被通电，从而降低了彩色液晶显示板的图象质量。
图6为一平面图，表示了在图2，5A和5B中所示的彩色液晶显示板的相邻的伪电极8d或者9d之间短路的情况。上述的问题在下文中将参照附图更加详细地加以叙述。
图中表示出被短路的部分8e。图中所示的例子中，形成在公共电极基底2上的伪电极8d中与段电极9a和9b分别相对的伪电极被短路。如图所示，短路形成了一条从段电极9a经过液晶层13至伪电极8d，再经短路部分8e至伪电极8d，再由液晶层13到段电极9b的电流路径30。
为进行转换，根据施加到段电极9a和9b的电压幅值，有一电流流过电流路径30，与伪电极8d接触的液晶层13有时会被通电。
液晶显示层的寄生转换是彩色液晶显示板图象质量降低的原因之一。为了防止寄生转换，现有技术中的彩色液晶显示板需要检测在伪电极之间是否存在短路。
为了解决现有技术中上述的问题，本发明的一个目的是提供一种能够显示高质量图象的液晶显示装置，它可以防止因光转换区与非光转换区(伪区)之间的液晶层厚度差引起的图象象质下降。
简而言之，为了实现前述的目的，根据本发明的一个方面，液晶显示装置包括一个液晶显示板，该显示板至少包括第一透明基底，其上至少有按预定顺序设置的一组多种颜色滤光片，形成在所说的一组滤光片之间的有一定栅格图形的遮光膜，和构成在这些滤光片之上的第一组透明电极；第二透明基底，其上至少有与第一组电极相交设置的第二组透明电极；夹在彼此相对放置的，具有第一和第二组透明电极的第一和第二基底之间的液晶层；和散布在第一和第二基底之间的分隔物，这组多色滤光片和遮光膜以与在光转换区内基本相同的几何图形延伸到当施加一个适当的电场时光转换的区域以外。
在本发明中，具有实质上均匀直径的分隔物在整个间隙区域上被以实际上均匀的密度散布在第一和第二基底之间的间隙中以形成均匀的间隙。
在本发明的结构中，在有效的光转换区域以外构成一个伪区域，其具有与在有用光转换区相同图形的BM层，并与BM层上的开口对齐设置了彩色滤光片，而且在伪区域和有效光转换区中穴似间隙都变得均匀。防止了上述显示板的阈值电压的局部改变，显示出高质量的图象。
设置在伪区域中的彩色滤光片的结构可以与在光转换区中完全一样，例如在颜色的数目为三种，和颜色排列的顺序方面，但是并不局限于这种结构。为了使伪区域的制作简单，在形成光转换区中的彩色滤光片时，可以用从光转换区中的滤光片的这组颜色中选择出的一种或者两种颜色的滤光片形成伪区域中的滤光片。
本发明的另一个目的是提供一种能够显示高质量图象的液晶显示装置，这种装置通过减少伪电极之间短路的机会和防止在由液晶显示装置的外框限定的显示区域中非光转换区的寄生转换而不再需要对用于改善显示板的液晶显示层的均匀性的伪电极进行短路检测。
根据本发明的另一个实施例，液晶显示装置包括一块液晶显示板，该显示板至少包括第一基底，其上有第一组电极；第二基底，其上有与第一组电极垂直设置的第二组电极；夹在彼此相对放置的，具有第一和第二组电极的第一和第二基底之间的液晶层；和伪电极，至少形成在第一和第二基底其中之一上，当施加一个适当的电压时光转换区域以外，并且与形成在第一和第二基底之一上，至少与第一和第二基底之一相对的第一和第二组电极其中之一相对，每个与第一和第二电极相对的伪电极被分成一组分电极。
由于本发明的结构是将形成在液晶显示板的电极承载基底上的伪电极是由一组子电极构成，所以能够减少显示区中相邻的伪电极发生短路故障的几率，并防止显示区中非光转换区内的寄生转换。这个特征能够改善液晶显示板的显示质量，并且无需进行伪电极的短路检测。
在附图中图1为一平面图，表示用于简单阵列型彩色液晶显示装置中的彩色液晶显示板；图2为沿图1中连线100-100’所取的彩色液晶显示板的剖面图；图3为一平面图，表示现有技术中彩色滤光片承载基底，就是用于STN型液晶显示板中的第一基底的主要部分；图4为图3中所示现有技术中彩色滤光片承载基底，就是用于现有技术中液晶显示板中的第一基底的主要部分的剖面图；图5A为一平面图，表示图2中所示的彩色液晶显示板上的段电极、公共电极、和伪电极的排布方式；图5B为图2中所示的彩色液晶显示板的分解图；图6为一平面图，表示图5A中所示的彩色液晶显示板中相邻伪电极短路的情况；图7为一平面图，表示本发明的一个实施例中的彩色滤光片承载基底，就是用于STN型液晶显示板中的第一基底的主要部分；图8为表示本发明的液晶显示板的主要部分的剖面图；图9A到9I为液晶显示板的剖面图，用来表示制造本发明的液晶显示板的一个实施例的工艺步骤；图10为一平面图，表示本发明的另一个实施例的彩色液晶显示板上的段电极、公共电极、和伪电极的排布方式；图11为图10中所示的彩色液晶显示板的分解透视图；图12为表示本发明的一个实施例的液晶显示装置的整体结构的分解透视图。
下面参照附图详细描述本发明的实施例。在本说明书中，术语“彩色滤光片”和“伪彩色滤光片”意指着色的图形。
在附图中，所有相同的标号表示具有同样特征的部件，在说明书中不再重复描述。
图7为一平面图，表示了用于本发明的一个实施例的STN型液晶显示装置中的彩色滤光片承载基底，也就是第一基底的主要部分结构。在图中表示出光转换区41，非光转换区42(伪区域)，彩色滤光片43，和遮光结构(BM)44。
如图所示，光转换区41被非光转换区42围绕着。
在光转换区41和非光转换区42中，遮光结构44包围着红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)等多种颜色的一组彩色滤光片，以分别在光学上限定每一个彩色滤光片单元，从而确保分辨率。
在这个实施例中，在伪区域42中的BM44的结构和彩色滤光片43的结构与在光转换区中的相同，并且两个区域中都以同样的方式构成。
图8是本发明的液晶显示板的主要部分的剖面图。图中与图4和7中相同的结构和部件用相同的标号表示。在图中表示出第一基底(公共电极基底)2，第二基底1，覆盖层7，公共电极8，用于转换的段电极9，伪段电极45，仅仅形成在第二基底上的绝缘膜10，定位膜11，液晶层13，密封材料14，和作为分隔物的聚合物颗粒12。
彩色滤光片43是由包含相应颜色的颜料的树脂制成，并以预定的顺序排列，例如在图中是以红，绿，蓝的横向顺序排列的。彩色滤光片43的厚度为，例如约2μm。
BM44是由包含黑色颜料的树脂制成。BM44的膜厚度为，例如约1μm。
覆盖层7是由透明树脂制成。覆盖层的膜厚度为，例如约5μm。
如图所示，彩色滤光片43和BM44以与在光转换区41中相同的结构形成在伪区域42中，以使伪区域42中的穴间隙与光转换区41的相同。
这样一种结构使得既使第一和第二基底被压接在一起时也能保持光转换区41和伪区域42中的间隙的均匀性。这种结构不会产生阀值电压的局部改变并能得到高质量的图像。
这种结构能够减少在属于非光转换区的伪区域与光转换区之间的分界处的梯级。从而防止了在现有技术中出现的亮度的局部改变和图象质量的降低。
在上述实施例中，伪区域中的彩色滤光片的结构，在彩色的数目，例如三种，和彩色排列的顺序方面与在光转换区中完全一样，但是本发明并不局限于这种结构。为了简化伪区域的制作，在光转换区形成彩色滤光片时从光转换区中滤光片的一组颜色中选择出一种或者两种颜色的滤光片来形成伪区域中的滤光片也是可能的，并且能实现上述的优点。
第一基底(公共电极基底)2在其上侧结合了一层第一偏振膜，而第二基底1则在其上表面形成了一层相补偿膜和一层第二偏振膜，以构成所谓的STN(超扭曲向列)型液晶显示装置。但是，在图中没有表示出偏振膜和相补偿膜。
下面介绍制造本发明的液晶显示装置的方法。
图9A到图9I为液晶显示板的剖面图，表示了制造本发明的液晶显示板的一个实施例的工艺步骤。图9A到图9I所示的步骤构成了一系列的工艺过程。参见图9A，采用旋转涂覆方法或者类似方法将其中散布有黑色颜料的一层负光敏树脂膜CK-2000覆盖在相当于图8中的第一基底(公共电极基底)2的透明玻璃基底SUB1上，其中CK-2000是Fuji HuntElectronics Technology Co.，Ltd公司的商标。在图9B中，对基底使用一个具有预定孔分布图形的光掩膜MASK-1在紫外光中进行曝光处理。在图9C中，将这个图形显影。这些步骤就是采用光刻的现有技术形成约1.0μm厚的黑色基质(BM)。
构成用于曝光步骤(图9B)中的光掩膜MASK-1的BM在相应于围绕着基底光转换区的区域中具有与在相应于光转换区的区域中相同的孔分布图形。
参见图9D，采用与上述BM制作步骤相同的方式在BM上覆盖了一层其中散布着红色颜料的红色的光敏树脂膜CR-2000，以形成作为第一彩色滤光片的红色滤光层，其中CR-2000是Fuji Hunt ElectronicsTechnologyCo.，Ltd公司的商标。在图9E中，第一彩色滤光层使用一个具有预定孔分布图形的光掩膜MASK-2在紫外光中进行曝光并作显影处理。如图9F所示，采用光刻的方法制成了一个红色滤光片FIL(R)。
接下来，采用与上述BM制作步骤相同的方式将一层其中散布着绿色颜料的绿色光敏树脂膜CG-2000覆盖在图9F中的基底上，使用一个具有预定孔分布图形的光掩膜MASK-2在紫外光中进行曝光并作显影处理，从而构成绿色滤光片FIL(G)，其中CG-2000是Fuji HuntElectronics Technology Co.，Ltd公司的商标。然后，如图9G所示，将一层其中散布着蓝色颜料的蓝色光敏树脂膜CB-2000覆盖在基底上，以构成蓝色的滤光片FIL(B)，其中CB-2000是Fuji Hunt ElectronicsTechnology Co.，Ltd的商标。
在图9H中，在其上已经形成了三种颜色的滤光片的基底上覆盖一层保护层OC(覆盖层)以保护彩色滤光片。在图9I中再采用溅射或者类似的方式将一层透明的ITO膜覆盖在基底上。
在这之后，采用蚀刻的方法将上述的透明膜制成一定的图形。在这之上形成一层定位膜ORI。
经过上述处理的透明玻璃基底SUB1被与具有透明象素电极和在其上形成有定位膜的另一个透明玻璃基底(图8中的第二基底1)粘合在一起。将液晶材料注入两个基底之间的间隙中。
通过使用这种液晶显示装置所作的评估证实了它与现有技术中的装置不同，在中央的光转换区与围绕着其边界的区域之间没有出现亮度的差别，并且消除了显示对比度的不均匀性。
本发明液晶显示板的制造工艺不局限于上述的方式，即采用光刻方法用负光敏树脂形成黑色基质BM、红色滤光片(R)、绿色滤光片(G)、和蓝色滤光片(B)。制作工艺也可以使用其它所需要的材料、制膜方法、和制板方法。
下面描述本发明的彩色液晶显示板的另一个实施例，但是仅对与图1、2、5A和5B不同的部分进行说明。
图10为一平面图，表示另一个实施例的彩色液晶显示板的段电极、公共电极、和伪电极的排列方式。
图11为图10中彩色液晶显示板的分解透视图。
在图10和图11中表示出段电极基底1，公共电极基底2，公共电极8，段电极9，伪子电极8D1到8D4和9D1到9D3，以及分别用于公共电极8和段电极9的接线端38和39。
在这个实施例中，与图2中的现有技术一样，公共电极基底2是用玻璃或者类似的材料制成，彩色滤光片，遮光膜，保护层和公共电极8都形成在公共电极基底2上。
与图2中现有技术一样，段电极基底1是用玻璃或者类似材料制成，带状的透明ITO电极构成的段电极9垂直于公共电极8形成在其上。
段电极9包括分别用于红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)的段电极9a、9b、和9c。
与图2中的现有技术一样，这个实施例的彩色液晶显示板具有段电极基底1和在它们之间使用密封材料粘结在一起的公共电极基底2。用于STN型的液晶材料通过密封材料上的一个开口(未表示)注入进去。然后用环氧树脂或者类似材料将开口封住。
如图10和图11所示，在这个实施例的液晶显示板中，图5A和图5B中所示的伪电极8d和9d被分别分成一组伪子电极8D1到8D4和9D1到9D3。伪子电极8D1和9D1在由液晶显示装置的外框限定的显示区域46中，而伪子电极8D2到8D4和9D2及9D3则在显示区域46以外。
这一组伪子电极8D1到8D4和9D1到9D3的宽度分别等于或者略微小于与其相对的公共电极8和段电极9。
相邻的伪电极短路的几率一般是正比于相邻伪电极的长度，在显示区域内相邻伪电极的有效长度与在显示区域外的伪电极相比一般较短。
所以，在这个实施例中，在显示区域内的相邻伪子电极8D1或者9D1短路的几率分别低于在显示区域外的伪子电极8D2到8D4和9D2及9D3。
所以，本实施例的彩色液晶显示板能够降低在显示区域中的相邻伪子电极8D1或者9D1发生短路故障的几率。这可以防止光转换区的寄生转换，提高液晶显示板的图象质量。
而且，这个实施例的彩色液晶显示板有可能省略对伪电极的短路检测并缩短检测时间。
既使在显示区域外的伪子电极8D2到8D4或者9D2及9D3发生短路，由于显示区域以外的区域是被具有一个方形窗口的外框罩着，所以，这一短路不会对彩色液晶显示板的图象质量产生不利的影响。
在图10和图11中，在显示区域中的每一个伪子电极8D1和9D1是由一个伪子电极构成的。不用说它也可以是由两个或者多个伪子电极构成。
但是，如上所述，为了降低在显示区域中的相邻伪子电极发生短路故障的几率和防止在显示区域内的非光转换区发生寄生转换，需要形成伪子电极，因此伪子电极不应该横跨在显示区域和它的外部区域之间的边界。
而且，只有一个电极基底，例如公共电极基底2上的伪电极可以由一组伪子电极构成。
在这个实施例中，在段电极基底1和公共电极基底2上伪电极都是由一组伪子电极构成的。本发明不限于这一种结构，而可以在只有一个电极基底，例如公共电极基底2上的伪电极由一组伪子电极构成。
进一步说，本发明可以应用于具有分成两组，例如垂直或者水平分成两组的公共电极8或者段电极9的彩色液晶显示板。
再进一步说，本发明可以应用于简单阵列型的单色液晶显示板。
因为在不脱离本发明的构思和范围的前提下，本发明还可以有许多明显不同的实施例做出，所以应当理解本发明并不局限于这些特定的实施例，而是由所附的权利要求书所确定。
下面的内容简要地说明由本发明的典型实施例所得到的效果。
如上所述，形成在液晶显示板的电极承载基底上的伪电极是由一组伪子电极构成的。这可以降低在显示区域内伪子电极发生短路故障的几率。还可以防止在现时区域内的非光转换区的寄生转换。并提高液晶显示板的图象质量。
此外，本发明还无需对伪电极进行短路检测，从而缩短短了检测时间。
不用说，图10和图11所示的实施例可以与图7和图8所示的实施例结合。
图12为本发明的液晶显示装置的整体结构的分解透视图。在这个图中表示出一个上框61，一个下框62，一个限定显示区域的显示窗口63，一个由若干光学部件， 如偏振膜构成的液晶显示板组件64，和在本实施例中所描述的液晶显示板，一个驱动电路板65，一分隔层68，一个由光漫散射器、光导、和一个反射层构成的光导组件67，一个用于安装直线背景光源的内框70，一个由冷阴极型光源构成的直线背景光源(灯)76，和一个灯罩77。
而且，在此图中还表示出形成在驱动电路板65上的接地片71，与上框72压制成一体并与接地片接触的舌片，与形成在下框62上的凹槽卡合的卡钩73，用于将上框与液晶显示板组件64固定的胶带75，位于与背景光源垂直并在其中心的一条线对称位置处的开口80和81，开口82和83沿背景光源76的纵向伸展，切口78和79位于背景光源76的两端之下。 框61是用例如0.8毫米厚的钢板制成。下框62是用例如0.5毫米厚的钢板或者铝板制成。
液晶显示板组件64是按如图所示的顺序被夹持并固定在上框61和下框62之间。内框70在其一端带有冷阴极型的直线背景光源(背景光灯)76。灯罩77挡住了光线通往液晶显示板组件64的直接路径，而是将出射光导向由光散射器和光导构成的光导组件67。
分隔层68位于液晶显示板组件64与光导组件67之间，光导组件67安装在用于限定显示区域的内框70上的一的凹槽中。下框62至少有一对开口80和81，它们位于与背景光源76垂直且经过其中心的一条直线相对称的位置处，并且沿着与背景光源76垂直的方向，至少在液晶显示板组件64的区域内延伸。在背景光源76正下方，沿着背景光源76的纵向，至少有两个开口82和83，在背景光源76两端下面有切口78和79。
由薄不锈钢板制成的上框61和由薄铝板制成的下框62使得液晶显示装置薄而且轻，并且不降低液晶显示装置的牢固度。通过使用在与背景光源76垂直且经过其中心的一条直线相对称的位置处，并且沿着与背景光源76垂直的方向，至少在液晶显示板组件64的区域内延伸的两个开口80和81，可以增加显示装置的热散射，两个开口82和83正好位于背景光源76的正下方，并沿着背景光源76的纵向延伸，在背景光源76两端下面有切口78和79。液晶显示板组件64可以被制成在整个表面上具有均匀的温度分布。这种效果能够防止显示对比度的不均匀性。
由于背景光源76是以高频率供电的，所以有一个电流从背景光源76经过下框62与背景光源之间的一个寄生电容流入下框62。这个电流，被称为漏电流，不利地减少了用于为背景光源76提供能量的电流，导致亮度的减弱。背景光源76随着工作时间变长而产生热量，从而与环境温度相比其周围温度提高了。如果不采取措施，背景光源76周围的热量就会直接影响到液晶显示板组件64，使得液晶显示板的温度无法在整个显示区域上保持均匀。为了避免这种情况，本实施例提供了开口82和83以防止漏电流降低亮度，并使液晶显示板上的温度分布保持均匀，从而防止产生显示对比度不均匀的情况。开口82和83能够防止背景光源76的热扩散造成的亮度的降低。
背景光源76的两端是温度较低并且引起亮度变低的部分。所以，这两端必须保持在能使液晶显示板具有均匀温度分布的较高的温度范围内。为了做到这一点，提供了两个切口78和79以使液晶显示板具有均匀的温度分布，并防止亮度降低。切口78和79的功能在于产生与开口82和83相同的作用。
在与背景光源76垂直且经过其中心的一条直线相对称的位置处，并且在液晶显示板组件64的区域内延伸的两个开口80和81能够有效地减轻下框62的重量，并且能够使液晶显示板的温度分布均匀。
本发明的实施例能够防止由于在光转换区与非光转换区之间的液晶层厚度的差别造成的图象质量的下降，从而得到高质量的图象显示。正如到目前为止所说的，本发明的液晶显示装置能够解决由在光转换区和围绕着光转换区的遮光膜之间的梯级引起的光转换区域周围间隙的不均匀的问题。这一特征能够抑制在显示屏的光转换区周围的显示对比度的不均匀性，并且在保持足够的遮光性能的同时消除图象质量的降低。这个特征也可以防止背景光的泄漏，从而得到高质量的图象。
进一步，在本发明的液晶显示装置中，形成在电极承载基底上的伪电极被分成一组伪子电极。所以液晶显示装置能够降低在显示区域内的相邻伪电极发生短路故障的几率。这个特征也能防止在显示区域区的非光转换区的寄生转换，从而提高液晶显示板的图象质量。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括一个液晶显示板，该显示板包括一个第一透明基底，具有一组以预定顺序设置的滤光片，所说一组滤光片中的每一个具有与所说的这一组滤光片中的其他滤光片不同的颜色，在所说的一组滤光片与形成在所说的一组滤光片上的第一组透明电极之间有一层具有一定图形的遮光膜；一个第二透明基底，其上具有与所说的第一组透明电极相交设置的第二组透明电极；一个液晶层，其夹在彼此相对放置、并具有所说的第一和第二组透明电极的所说的第一和第二透明基底之间；分隔层，散布在所说的第一和第二透明基底之间；其特征在于所说的多种滤光片中的至少一种和所说的遮光膜延伸到所说的液晶显示板上当施加一个适当的电压即可发生光转换的有效区域以外的边缘区域中，其几何图形与在所说的有效区域中基本相同。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所说的各个滤光片和所说的遮光膜以与在所说的有效区域基本相同的几何图形延伸到所说的边缘区域。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于液晶显示板还包括一组形成在所说的第一和第二透明基底中至少一个上的所说的边缘区域中的伪电极，使所说的伪电极与所说的第一和第二基底中另一个相对的基底上的第一或者第二电极相对。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于每个所说的伪电极被分成一组子电极。
5.一种液晶显示装置，它包括一个液晶显示板，其中包括一个第一基底，其上具有第一组电极；一个第二基底，其上具有垂直于所说的第一组电极设置的第二组电极；一个液晶层，其夹在彼此相对放置的具有所说的第一和第二组电极的第一和第二基底之间；分隔物，散布在所说的第一和第二基底之间；一组伪电极，形成在所说的第一和第二基底至少一个上的有效区域外的边缘区域中，所说的有效区域当在所说的液晶显示板上施加一个电场时发生光转换，所说的伪电极与所说的第一和第二基底中另一个相对的基底上的第一或者第二组电极相对。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于与各个所说的第一和第二组电极相对的各个所说的伪电极被分成一组子电极。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于所说的子电极包括设置在由所说的液晶显示装置的框所限定的显示区域内的所说边缘区域中的大面积子电极，和设置在所说显示区域外的所说边缘区域中的小面积子电极。
8.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于在所说的第一和第二基底中至少一个上的所说伪电极的宽度小于设置在与伪电极所在基底相对的第一或者第二基底上的所说第一或者第二组电极的宽度。
9.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于所说的小面积子电极为长方形，其在与和所说的小面积子电极相对的所说第一和第二组电极的延伸方向垂直的方向拉长。
10.一种液晶显示装置，它包括一个液晶显示板，其中包括一个第一透明基底，具有一组以预定顺序设置的滤光片，所说一组滤光片中的每一个具有与所说的这一组滤光片中的其他滤光片不同的颜色，在所说的一组滤光片与形成在所说的一组滤光片上的第一组透明电极之间有一层形成有一定图形的遮光膜；一个第二透明基底，其上具有与所说的第一组透明电极垂直设置的第二组透明电极；一个液晶层，其夹在彼此相对放置、并具有所说的第一和第二组透明电极的所说的第一和第二透明基底之间；分隔层，散布在所说的第一和第二透明基底之间；一组伪电极，形成在所说的第一和第二基底至少一个上的有效区域外的边缘区域中，所说的有效区域当在所说的液晶显示板上施加一个电场时发生光转换，所说的伪电极与所说的第一和第二基底中另一个相对的基底上的第一或者第二组电极相对。其特征在于所说的多种滤光片中的至少一种和所说的遮光膜以与在所说的有效区域中基本相同的几何图形延伸到所说的边缘区域中。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于全部所说的滤光片和所说的遮光膜以与在所说的有效区域中基本相同的几何图形延伸到所说的边缘区域中。
12.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于各个所说的伪电极被分成一组子电极。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于所说的子电极包括设置在由所说的液晶显示装置的框所限定的显示区域内的所说边缘区域中的大面积子电极，和设置在所说显示区域外的所说边缘区域中的小面积子电极。
14.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于在所说的第一和第二基底中至少一个上的所说伪电极的宽度小于设置在与伪电极所在基底相对的第一或者第二基底上的所说第一或者第二组电极的宽度。
15.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于所说的小面积子电极为长方形，其在与和所说的小面积子电极相对的所说第一和第二组电极的延伸方向垂直的方向拉长。
全文摘要
一种带有液晶显示板的液晶显示装置，该液晶显示板包括一个第一透明基底，其上按照预定顺序设置了一组彩色滤光片，在这些彩色滤光片与形成在这些彩色滤光片之上的第一透明电极之间有一层具有一定图形的遮光膜；一个第二基底，其上具有与第一透明电极相交设置的第二透明电极；夹在具有彼此相对放置并具有第一和第二透明电极的第一和第二透明基底之间的一层液晶层。
文档编号G02F1/1343GK1151026SQ9511970
公开日1997年6月4日 申请日期1995年11月14日 优先权日1994年11月14日
发明者早川浩二, 远藤智守, 吉田往史, 星野登, 藤枝正芳 申请人:株式会社日立制作所, 日立装置工程株式会社