[发明专利]一种液晶显示器的彩膜基板

说明书

技术领域

本发明涉及UV光垂直配向模式的液晶显示器，特别涉及一种彩膜基板。

背景技术

UV²A（Ultra Violet Vertical Alignment）技术是一种采用紫外线(UV＝Ultra Violet)进行液晶配向的VA（Vertical Alignment，垂直配向）面板技术，其名称来源于紫外线UV与液晶面板VA模式的相乘。通过导入UV²A技术后，可以省去目前在VA模式液晶面板中用于控制液晶分子配向的狭缝隙和突起，因此通过UV²A技术液晶面板的开口率、对比度和响应速度都能得到提高，并能大幅削减生产程序。

UV²A技术的关键是开发作为配向膜的高分子材料，配向膜表面的高分子主链向紫外线（UV）照射方向倾斜，液晶分子就会沿着这条主链方向倾斜，并通过控制配向的角度，液晶分子的配向精度是相对于液晶分子长度（约2nm）成±20pm的角度。

在UV²A技术之前，控制配向方向是在高分子膜上通过摩擦法（Rubbing）进行配向的，摩擦法只能在一个水平方向上配向，已被TN（Twisted Nematic）、IPS（In-Plane Switching）等液晶面板广泛采用，但电视液晶面板的VA模式要扩大视角，需要部分改变配向方向，分割成多个区域，因此不能采用摩擦法。VA模式在不载入电场的状态下使液晶分子基本垂直于面板面进行配向；载入电场时，液晶分子倾倒，状态发生变化。为控制载入电场时液晶分子的倾倒方向，目前的液晶面板设计突起和狭缝隙，通过改变它们的形状来实现液晶分子稍微倾斜的状态和稳定的状态。载入电场时，突起和狭缝隙附近的液晶分子首先开始倾倒，然后按照多米诺骨牌效应，随著推倒其他液晶分子，所有液晶分子都向一个方向倾倒。

UV²A技术能够通过配向膜实现所有液晶分子向设计方向倾斜的状态，所以在载入电场时，液晶分子同时向同一方向倾倒，因此，响应速度增至原来的2倍，达到4ms以下。由于不使用突起和狭缝隙也能分割成多个区域，因此开口率比原来利用突起分割成多个区域的面板提高20％以上。背光灯亮度很小即可获得与原来同等的亮度，降低耗电量和削减背光灯光源数量有利于节能和节省成本，高精细化和3D显示器等也易于实现。另外，过去背光灯的光在突起和狭缝隙部分散射，在前面漏光，因此泛黑；而UV²A技术在突起和狭缝隙部分不会漏光，因此静态对比度达到5000：1，是原来的1.6倍。还可以省去设计突起和狭缝隙的工艺，提高生产能力。

图1为现有的UV²A配向方式示意图，液晶显示基板包括TFT侧基板2、CF侧基板1、以及夹设于TFT侧基板2和CF侧基板1之间的液晶，TFT侧基板2包括纵横交错的扫描线10和数据线20、由扫描线10和数据线20交叉限定的若干子像素单元和ITO像素电极40，CF侧基板1设有公共电极11。

现有技术中在像素单元内形成多区域，以此获得较大视野角，图1所示在液晶只有图中左半部分配向倾斜方向的情形下，会形成如图1所示在视野角从左到右依次变化时，灰阶的由暗变亮的变化。在液晶只有图1中右半部分配向倾斜方向的情形下，会形成如图1所示在视野角从左到右依次变化时，灰阶的由亮变暗的变化。但是在形成多区域的情形下，如图中形成两种配向倾斜方向共存的情形下，则两种效果相互加和，形成灰阶相对均匀的效果。

虽然UV²A作为最先进的VA技术已经可以说趋于完美，但是还存在一些可以改善的地方。目前紫外光垂直配向模式下，一般的方式是在一个像素单元中形成4区域，图3所示为紫外光垂直配向模式下形成4区域的结构示意图，图3所示为紫外光垂直配向模式下形成4区域的结构示意图。

如图2所示为形成4区域的结构示意图，液晶显示基板的每个子像素单元只有一个薄膜晶体管30和像素电极40，其紫外光垂直配向模式为：TFT侧UV²A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的左半部分（图2中B所标示的方向），遮光条覆盖子像素的右半部分（图2中A所标示的方向）；以该子像素单元的纵向方向距离为CF侧UV²A光罩的周期，CF侧UV²A光罩的漏光缝隙覆盖子像素的上半部分（图2中D所标示的方向），CF侧UV2A光罩的遮光条覆盖子像素的下半部分（图2中C所标示的方向）。图2中的四个虚线箭头方向为液晶显示基板内液晶分子的转动方向。