ПОДЛОЖКА ЦВЕТОВОГО ФИЛЬТРА И ИЗОГНУТОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК G02F1/1335 G02F1/1333 

Настоящая заявка претендует на приоритет китайской заявки CN 201410291157.4, озаглавленной "ПОДЛОЖКА ЦВЕТОВОГО ФИЛЬТРА И ИЗОГНУТОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ" и поданной 25 июня 2014 г., содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки.

Область техники

Данное изобретение относится к технологиям отображения, и более конкретно, к подложке цветового фильтра и изогнутым устройствам отображения.

Уровень техники

Поскольку в изогнутых устройствах отображения каждый из пикселов на экране располагается на одинаковом расстоянии от человеческих глаз, может быть достигнуто совершенное реалистичное визуальное восприятие. Таким образом, изогнутое устройство отображения является более конкурентоспособным по сравнению с традиционными плоскопанельными устройствами отображения.

Процесс производства изогнутого устройства отображения включает следующие шаги: вначале отдельно производятся подложка активной матрицы и подложка цветового фильтра; затем выполняется сборка подложки активной матрицы и подложки цветового фильтра с образованием плоскопараллельной жидкокристаллической панели; а после этого плоскопараллельная жидкокристаллическая панель изгибается в вогнутую жидкокристаллическую панель. Множество затворных шин и шин данных, расположенных в чередующемся порядке относительно друг друга, а также области субпикселов, формируемых затворными шинами и шинами данных, расположены на подложке активной матрицы. Сетчатая черная матрица и области субпикселов, образованные черной матрицей, расположены на подложке цветового фильтра. У плоской жидкокристаллической панели (ЖК-панели), образованной сборкой подложки активной матрицы и подложки цветового фильтра, положение черной матрицы на подложке цветового фильтра соответствует положению затворных шин и шин данных на подложке активной матрицы, так что черная матрица может блокировать (скрывать) шины данных и затворные шины. Положение областей субпикселов на подложке цветового фильтра соответствует положению таких областей на подложке активной матрицы, таким образом формируется область апертуры изогнутого устройства отображения.

Однако после того как плоская ЖК-панель будет изогнута, образуются две изогнутые поверхности, имеющие одинаковую форму, соответственно, на подложке активной матрицы и на подложке цветового фильтра. В этом случае обе стороны подложки цветового фильтра будут смещены относительно обоих сторон подложки активной матрицы. В частности, черная матрица на обеих сторонах подложки цветового фильтра перестанет совпадать с продольными шинами данных массива активной матрицы. Некоторые из шин данных окажутся за пределами черной матрицы и таким образом скроют области субпикселов подложки цветового фильтра, вызывая уменьшение относительного размера апертуры изогнутого устройства отображения.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение подложки цветового фильтра и изогнутого устройства отображения для решения технической проблемы малого относительного размера апертуры в существующих изогнутых устройствах отображения.

Настоящее изобретение обеспечивает подложку цветового фильтра, включающую множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черную матрицу для отделения областей супбикселов друг от друга,

причем измеренная в поперечном направлении поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц, расположенных по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем таковая для каждой из черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра.

Кроме того, поперечная ширина каждой из областей субпикселов одинакова.

Предпочтительно, отношение площади обеих сторон подложки цветового фильтра к полной площади подложки цветового фильтра находится в пределах от 50% до 70%.

Предпочтительно, число указанных некоторых черных матриц - от 10 до 30.

Предпочтительно, в центральной области подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из черных матриц составляет 33 микрометра (мкм), и в обеих сторонах подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из черных матриц 32 мкм, а поперечная ширина остальных черных матриц 33 мкм.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения на подложке цветового фильтра расположены 5760 столбцов областей субпикселов, поперечная ширина каждой из областей субпикселов составляет 178 мкм.

В еще одной из вариантов осуществления настоящего изобретения на подложке цветового фильтра расположены 11520 столбцов областей субпикселов, поперечная ширина каждой из областей субпикселов составляет 72 мкм.

Настоящее изобретение, кроме того, обеспечивает изогнутое устройство отображения, включающее подложку активной матрицы и указанную подложку цветового фильтра.

Настоящее изобретение обеспечивает следующие преимущества.

На подложке цветового фильтра, в соответствии с настоящим изобретением, поперечная ширина каждой или некоторых их черных матриц в областях по обеим сторонам меньше, чем таковая для каждой из черных матриц в центральной области, поэтому расстояние между областями субпикселов в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра относительно мало, и области субпикселов и черных матриц здесь смещаются по направлению к центру подложки цветового фильтра. После выполнения сборки подложки цветового фильтра и подложки активной матрицы и изгибания в изогнутую ЖК-панель смещение областей субпикселов и черных матриц в направлении центра может нейтрализовать сдвиг подложки активной матрицы по направлению к обеим сторонам относительно подложки цветового фильтра, так что черные матрицы на подложке цветового фильтра могут быть точно соотнесены с шинами данных подложки активной матрицы, а области субпикселов подложки цветового фильтра могут быть точно соотнесены с таковыми на подложке активной матрицы, таким образом может быть решена проблема малого относительного размера апертуры изогнутого устройства отображения.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут далее разъяснены в последующем описании и станут более очевидными или будут поняты при осуществлении настоящего изобретения. Цели и преимущества настоящего изобретения достижимы посредством структуры, конкретно указанной в описании, формуле изобретения и сопровождающих чертежах.

Краткое описание чертежей

Для иллюстрирования технических решений, раскрываемых в настоящем изобретении, более ясно, кратко описываются соответствующие чертежи, необходимые дли описания примеров. На чертежах:

на Фиг. 1 схематически показана подложка цветового фильтра в соответствии с примером 1 осуществления настоящего изобретения, и

на Фиг. 2 схематически показана подложка цветового фильтра в соответствии с примеров 2 осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Настоящее изобретение будет разъяснено в деталях со ссылками на варианты осуществления и сопровождающие чертежи, так что можно будет полностью понять, как решить техническую проблему техническими средствами в соответствии с настоящим изобретением и достичь заявленного технического результата, и каким образом техническое решение в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлено. Важно отметить, что до тех пор, пока нет конфликта структуры, различные варианты осуществления изобретения, также как и соответствующие технические характеристики, упомянутые здесь, могут комбинироваться с другими любым образом, и все полученные технические решения попадают в объем настоящего изобретения.

Подложка цветового фильтра, обеспечиваемая настоящими изобретением, включает множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга. Измеренная в поперечном направлении поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем измеренная в поперечном направлении поперечная ширина черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра.

В соответствии с настоящим изобретением, на подложке цветового фильтра поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц в областях по обеим сторонам меньше, чем таковая для каждой из черных матриц в центральной области, таким образом расстояние между областями субпикселов в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра относительно мало, и области субпикселов и черные матрицы здесь смещаются по направлению к центру подложки цветового фильтра. После того как выполнена сборка подложки цветового фильтра и подложки активной матрицы и согнута в изогнутую ЖК-панель, смещение областей субпикселов и черных матриц в направлении центра может нейтрализовать сдвиг подложки активной матрицы по направлению к обеим сторонам подложки цветового фильтра, так что черные матрицы на подложке цветового фильтра могут точно соответствовать шинам данных на подложке активной матрицы, и области субпикселов на подложке цветового фильтра могут точно соответствовать таким областям на подложке активной матрицы, и таким образом решается проблема малой относительной апертуры изогнутого устройства отображения.

Пример 1

В качестве примера здесь взята подложка цветового фильтра в 55-дюймовом изогнутом ЖК-телевизоре полного разрешения высокой четкости (Full High Definition, или FHD). Разрешение FHD-телевизора - 1920×1080, то есть всего телефизор содержит 1080 строк и 1920 столбцов областей пикселов. Каждая область пикселов содержит три области субпикселов, упорядоченных параллельно. Таким образом, всего есть 5760 столбцов областей субпикселов, упорядоченных на подложке цветового фильтра.

Поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем поперечная ширина каждой из черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра. Отношение площади областей по обеим сторонам подложки цветового фильтра к площади всей подложки цветового фильтра лежит в диапазоне от 50% до 70%. В известном уровне техники, из-за несовпадения между черными матрицами и шинами данных относительная апертура в областях по обеим сторонам, которые составляют от 50% до 70% полной площади изогнутого устройства отображения, будет уменьшаться, а в центральной области, которая составляет от 30% до 50% полной площади устройства отображения, не будет. Следовательно, в рассматриваемом примере, только поперечные ширины черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, которые составляют от 50% до 70% полной площади подложки цветового фильтра, выполнены уменьшенными, таким образом области субпикселов и черные матрицы, расположенные в этих областях, смещаются по направлению к центру подложки цветового фильтра.

В частности, могут быть уменьшены поперечные ширины всех черных матриц в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра или могут быть уменьшены поперечные ширины только части из указанных черных матриц, до тех пор, пока полная величина уменьшения субпикселов и черных матриц не сравняется с величиной сдвига подложки цветового фильтра по направлению к обеим сторонам относительно подложки активной матрицы при изгибе. Конечно же, на практике допускается определенная ошибка между величиной уменьшения и сдвигом.

Когда подложка цветового фильтра изогнута, величина сдвига подложки цветового фильтра в направлении обеих сторон относительно подложки активной матрицы обычно лежит в пределах от 10 до 30 мкм. В этом примере в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра есть от 10 до 30 черных матриц, каждая из которых имеет меньшую поперечную ширину по сравнению с поперечной шириной черных матриц в центральной области подложки цветового фильтра. То есть, только от 10 до 30 черных матриц каждая имеют уменьшенную на 1 микрометр поперечную ширину, таким образом, полная величина уменьшения равна величине сдвига.

Предпочтительно, поперечная ширина каждой из областей субпикселов на подложке цветового фильтра такая же, таким образом черные матрицы на подложке цветового фильтра могут точно соответствовать шинам данных подложки активной матрицы. И после того как области субпикселов на подложке цветового фильтра точно соотнесены с областями на подложке активной матрицы, каждая область субпикселов получает ту же относительную апертуру, таким образом относительная апертура по всему изогнутому устройству отображения выравнивается.

Как показано на Фиг. 1, данный пример предусматривает подложку цветового фильтра для 55-дюймового FHD ЖК-телевизора, на которой упорядочено 5760 столбцов областей субпикселов 1. На Фиг. 1 правая половина подложки цветового фильтра показана лишь схематически. В центральной области подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из черных матриц 2 составляет 33 мкм; а в областях по обеим сторонам указанной подложки поперечная ширина каждой из 10 черных матриц 2 составляет 32 мкм. То есть, область с правой стороны подложки цветового фильтра и область с левой стороны ее включает 5 черных матриц 2, каждая из которых имеет поперечную ширину 32 мкм, а остальные черные матрицы 2 в областях по обеим сторонам имеют поперечную ширину 33 мкм. В этом примере площади областей по обеим сторонам вместе составляют 50% полной площади подложки цветового фильтра, причем область с правой стороны подложки цветового фильтра и область с левой стороны ее каждая составляют 25% от полной площади подложки цветового фильтра. То есть, в областях с левой стороны подложки цветового фильтра и с правой стороны ее выполнены 1440 столбцов областей субпикселов 1 и 1440 черных матриц 2.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения 5 черных матриц 2, каждая из которых имеет поперечную ширину в 32 мкм, рвномерно распределены среди 1440 матриц с каждой из областей с правой стороны подложки цветового фильтра и с левой стороны указанной подложки. В частности, как показано на Фиг. 1, поперечная ширина черной матрицы 3 между областью субпикселов 4320-го столбца и областью субпикселов 4321-го столбца составляет 32 мкм, а поперечная ширина каждой из двух черных матриц 2, прилегающих к ней, составляет 33 мкм. Справа от упомянутой черной матрицы 2 поперечная ширина черной матрицы 2 между областью субпикселов 4608-го столбца и областью субпикселов 4609 столбца составляет 32 мкм, а поперечная ширина каждой из двух черных матриц 2, прилегающих к ней, составляет 33 мкм. Аналогично, одна черная матрица 2 из каждых 288 черных матриц 2 имеет поперечную ширину 32 мкм, а остальные черные матрицы 2 имеют поперечную ширину 33 мкм.

На подложке цветового фильтра в соответствии с рассматриваемым примером области субпикселов 1 и черные матрицы 2 по обеим сторонам смещены к центру на 10 мкм. После того как подложка цветового фильтра и подложка активной матрицы скомпонованы вместе и согнуты в изогнутую ЖК-панель, смещение области субпикселов 1 и черных матриц 2 к центру может нейтрализовать сдвиг подложки цветового фильтра к обеим сторонам относительно подложки активной матрицы, так что черные матрицы 2 на подложке цветового фильтра могут быть точно соотнесены с шинами данных подложки активной матрицы, и области субпикселов 1 на подложке цветового фильтра могут быть точно соотнесены с соответствующими областями на подложке активной матрицы, таким образом может быть решена техническая проблема малой относительной апертуры изогнутого устройства отображения.

Кроме того, продольная ширина каждой из черных матриц подложки цветового фильтра равна 90 мкм. Поперечная ширина каждой из областей субпикселов составляет 178 мкм, а продольная высота каждой из областей субпикселов составляет 540 мкм. Суммарная ширина цветовой подложки около 1220 миллиметров (мм), а суммарная высота - около 680 мм.

В других вариантах осуществления изобретения величина уменьшения поперечной ширины каждой из черных матриц может как снижаться, так и возрастать. Например, поперечная ширина черной матрицы после уменьшения может быть равна 32,5 мкм, а поперечная ширина каждой их остальных черных матриц составляет 33 мкм. В то же время количество уменьшенных черных матриц должно быть соответственно снижено или увеличено.

Пример 2

По существу этот пример аналогичен первому. Разница состоит в том, что обеспечивается 55-дюймовый изогнутый ЖК-телевизор разрешением ультравысокой четкости (Ultra High Definition, UHD). Разершение UHD-телевизора 3840×2160, то есть телевизор содержит всего 2160 строк и 3840 столбцов областей пикселов. Каждая области пиксела включает три области субпикселов, упорядоченных параллельно. Таким образом, на подложке цветового фильтра расположены 11520 столбцов.

Как показано на Фиг. 2, в рассматриваемом примере 5 черных матриц, имеющих поперечную ширину 32 мкм каждая, равномерно распределены среди 2880 черных матриц 2 в каждой из областей с левой стороны подложки цветового фильтра и с правой стороны ее, и остальные черные матрицы 2 (включая черные матрицы в центральной области и в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра) имеют поперечную ширину 33 мкм каждая. На Фиг. 2 показано только правая половина подложки цветового фильтра. Поперечная ширина черной матрицы 2 между областью субпикселов 8640-го столбца и 8641-го столбца 32 мкм, а две черные матрицы, прилегающие к ней, имеют поперечную ширину 33 мкм каждая. С правой стороны указанной черной матрицы 2 поперечная ширина черной матрицы 2 между областью субпикселов 9216-го столбца и 9217-го столбца составляет 32 мкм, и две черные матрицы 2, прилегающие к ней, имеют поперечную ширину 33 мкм каждая. Аналогично, одна черная матрица 2 из каждых 576 черных матриц 2 имеет поперечную ширина 32 мкм, а остальные черные матрицы 2 имеют поперечную ширину 33 мкм каждая.

На подложке цветового фильтра в соответствии с рассматриваемым примером области субпикселов 1 и черные матрицы 2 по обеим сторонам смещены к центру подложки цветового фильтра на 10 мкм. После того как подложка цветового фильтра и подложка активной матрицы скомпонованы вместе и согнуты в изогнутую ЖК-панель, смещение области субпикселов 1 и черных матриц 2 к центру может нейтрализовать сдвиг подложки цветового фильтра к обеим сторонам относительно подложки активной матрицы, так что черные матрицы 2 на подложке цветового фильтра могут быть точно соотнесены с шинами данных подложки активной матрицы, и области субпикселов 1 на подложке цветового фильтра могут быть точно соотнесены с соответствующими областями на подложке активной матрицы, таким образом может быть решена техническая проблема малой относительной апертуры изогнутого устройства отображения.

Кроме того, продольная ширина каждой из черных матриц подложки цветового фильтра равна 90 мкм. Поперечная ширина каждой из областей субпикселов равна 72 мкм, а продольная высота каждой из областей субпикселов равна 225 мкм. Суммарная ширина цветовой подложки около 1220 мм, а суммарная высота ее около 680 мм.

Пример 3

Данный пример предусматривает изогнутое устройство отображения, которым может быть 55-дюймовый FHD изогнутый ЖК-телевизор. Изогнутое устройство отображения включает подложку активной матрицы и подложку цветового фильтра в соответствии с первым примером настоящего описания.

В качестве альтернативы изогнутым устройством отображения также может быть 55-дюймовый UHD изогнутый ЖК-телевизор, включающий подложку активной матрицы и подложку цветового фильтра в соответствии со вторым примером настоящего описания.

Разумеется, изогнутым устройством отображения также может быть изогнутый ЖК-телевизор других размеров и моделей, а также другие типы изогнутых устройств отображения.

Изогнутое устройство отображения в соответствии с настоящим примером обладает теми же техническими характеристиками, что и подложка цветового фильтра в соответствии с примером 1 или примером 2, и таким образом может решить ту же техническую проблему и обеспечить те же технические результаты.

Приведенные выше варианты осуществления изобретения описаны только для лучшего понимания, а не для ограничения настоящего изобретения. Специалист в области техники может внести изменения при воплощении форм или деталей без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения. Объем данного изобретения определяется формулой изобретения.

Изобретение относится к устройствам отображения. Подложка цветового фильтра включает множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга. Измеренная в поперечном направлении, поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем таковая для каждой из черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра. Технический результат – увеличение апертуры для изогнутых устройств отображения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 пр., 2 ил.

1. Подложка цветового фильтра, включающая:

множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга, отличающаяся тем, что измеренная в поперечном направлении поперечная ширина каждой или некоторых из черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем поперечная ширина каждой из черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра.

2. Подложка цветового фильтра по п. 1, отличающаяся тем, что поперечная ширина каждой из областей субпикселов одинакова.

3. Подложка цветового фильтра по п. 1, отличающаяся тем, что отношение площади областей по обеим сторонам подложки цветового фильтра к общей площади подложки цветового фильтра лежит в диапазоне от 50% до 70%.

4. Подложка цветового фильтра по п. 1, отличающаяся тем, что количество указанных некоторых из черных матриц составляет от 10 до 30.

5. Подложка цветового фильтра по п. 1, отличающаяся тем, что в центральной области подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из черных матриц равна 33 мкм, и в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из нескольких черных матриц равна 32 мкм, а поперечная ширина каждой из остальных черных матриц равна 33 мкм.

6. Подложка цветового фильтра по п. 5, отличающаяся тем, что 5760 столбцов областей субпикселов упорядочены на подложке цветового фильтра, причем поперечная ширина каждой из областей субпикселов равна 178 мкм.

7. Подложка цветового фильтра по п. 5, отличающаяся тем, что 11520 столбцов областей субпикселов упорядочены на подложке цветового фильтра, причем поперечная ширина каждой из областей субпикселов равна 72 мкм.

8. Изогнутое устройство отображения, включающее подложку активной матрицы и подложку цветового фильтра, отличающееся тем, что

подложка цветового фильтра включает множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга, причем измеренная в поперечном направлении поперечная ширина каждой или некоторых черных матриц, расположенных в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра, меньше, чем поперечная ширина каждой из черных матриц, расположенных в центральной области подложки цветового фильтра.

9. Изогнутое устройство отображения по п. 8, отличающееся тем, что поперечная ширина каждой из областей субпикселов одинакова.

10. Изогнутое устройство отображения по п. 8, отличающееся тем, что отношение площади областей по обеим сторонам подложки цветового фильтра к общей площади подложки цветового фильтра лежит в диапазоне от 50% до 70%.

11. Изогнутое устройство отображения по п. 8, отличающееся тем, что количество указанных некоторых из черных матриц составляет от 10 до 30.

12. Изогнутое устройство отображения по п. 8, отличающееся тем, что в центральной области подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из черных матриц равна 33 мкм, и в областях по обеим сторонам подложки цветового фильтра поперечная ширина каждой из нескольких черных матриц равна 32 мкм, а поперечная ширина каждой из остальных черных матриц равна 33 мкм.

13. Изогнутое устройство отображения по п. 12, отличающееся тем, что 5760 столбцов областей субпикселов упорядочены на подложке цветового фильтра, причем поперечная ширина каждой из областей субпикселов равна 178 мкм.

14. Изогнутое устройство отображения по п. 12, отличающееся тем, что 11520 столбцов областей субпикселов упорядочены на подложке цветового фильтра, причем поперечная ширина каждой из областей субпикселов равна 72 мкм.