CN101546078A - 液晶显示装置的阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置的阵列基板，包括形成在基板上的栅线、数据线和像素电极，所述像素电极设置在栅线和数据线限定的像素区域内，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为可产生液晶向错的凹凸形状。所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有矩形缺口、三角形缺口、梯形缺口或弧形缺口的凹凸形状。本发明通过在像素电极邻近数据线的边缘区域形成液晶向错，利用液晶向错的不透光特性使像素电极与数据线之间的边缘区域成为不透光区域，有效解决现有技术液晶显示装置的漏光问题。进一步地，彩膜基板上黑矩阵的宽度可以设计成比现有技术黑矩阵的宽度窄，有效提高液晶显示器的开口率，提高产品品质。

Description

液晶显示装置的阵列基板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，特别是一种液晶显示装置的阵列基板。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的主体结构包括对盒的阵列基板和彩膜基板。图5为现有技术液晶显示器的平面图，图6为图5中A-A向剖面图。如图5、图6所示，阵列基板包括形成在基板上的栅线(未示出)、数据线10和像素电极(氧化铟锡，简称ITO)20，数据线10设置在二个像素电极20之间；彩膜基板包括形成在基板上的彩色树脂(未示出)和黑矩阵30，黑矩阵30用于遮挡栅线、数据线以及其与像素电极之间的间隙。
但在实际生产和使用中，当彩膜基板和阵列基板周边贴合不良或受外部冲击时，彩膜基板和阵列基板发生错位，导致漏光现象出现。图7为现有技术液晶显示器受冲击状态下的平面图，图8为图7中B-B向剖面图。如图7、图8所示，彩膜基板和阵列基板周边贴合不良或受外部冲击时，使彩膜基板和阵列基板发生错位，在像素电极的边缘区域产生漏光现象。这种现象直接影响液晶显示器的显示对比度，降低了画面品质。对于宽视角模式的液晶显示器，外部冲击可能会导致整个画面出现漏光现象。
为了解决漏光问题，现有技术通常采用增加黑矩阵宽度或增加贴合裕度等解决方案。但增加黑矩阵宽度会造成开口率降低，降低产品品质，而增加贴合裕度则受到工艺限制，还会导致产品成本提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示装置的阵列基板，有效解决现有技术液晶显示装置的漏光问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示装置的阵列基板包括形成在基板上的栅线、数据线和像素电极，所述像素电极设置在栅线和数据线限定的像素区域内，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为可产生液晶向错的凹凸形状。
所述像素电极与数据线之间的距离为1μm～20μm。优选地，所述像素电极与数据线之间的距离为4μm～6μm。
在上述技术方案基础上，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有矩形缺口的凹凸形状。优选地，所述矩形缺口的宽度为0.5μm～15μm，所述矩形缺口的深度为1μm～15μm。
在上述技术方案基础上，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有三角形缺口、梯形缺口或弧形缺口的凹凸形状。
本发明提出了一种液晶显示装置的阵列基板，突破了现有技术对于液晶向错的认识。本发明在像素电极邻近数据线的边缘设置成可产生液晶向错的凹凸形状，利用液晶向错区域的不透光特性使像素电极与数据线之间的边缘区域成为不透光区域，有效解决了现有技术液晶显示装置的漏光问题。当彩膜基板和阵列基板周边贴合不良或受外部冲击时，虽然彩膜基板和阵列基板发生错位，但由于像素电极边缘区域为产生液晶向错区域，即使画面为白也不透光，只呈现黑色，因此改善了漏光现象，提高了液晶显示器的显示对比度和画面品质。进一步地，由于本发明像素电极的边缘为可产生液晶向错的形状设计，当阵列基板与彩膜基板对盒后，产生液晶向错区域本身可以起到遮挡作用，因此彩膜基板上黑矩阵的宽度可以设计成比现有技术黑矩阵的宽度窄，使产生液晶向错区域和黑矩阵共同起到遮挡作用，黑矩阵宽度减小可以有效提高液晶显示器的开口率，提高产品品质。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明液晶显示装置的阵列基板的结构示意图；
图2a、图2b和图2c分别为本发明液晶显示装置的阵列基板的其它结构形式的示意图；
图3a、图3b和图3c分别为本发明形成液晶向错的原理图；
图4为本发明像素电极边缘开设矩形缺口的结构示意图；
图5为现有技术液晶显示器的平面图；
图6为图5中A-A向剖面图；
图7为现有技术液晶显示器受冲击状态下的平面图；
图8为图7中B-B向剖面图。
附图标记说明：
10—数据线；        20—像素电极；      30—黑矩阵。
具体实施方式
图1为本发明液晶显示装置的阵列基板的结构示意图，图2a、图2b和图2c分别为本发明液晶显示装置的阵列基板的其它结构形式的示意图。如图1、图2a、图2b和图2c所示，本发明液晶显示装置的阵列基板至少包括形成在基板上的栅线(未示出)、数据线10和像素电极20，像素电极20设置在栅线和数据线10限定的像素区域内，数据线10以及数据线10与像素电极20之间的区域被彩膜基板上的黑矩阵30遮挡(黑矩阵30由虚线表示)，像素电极20邻近数据线10一侧的边缘具有产生液晶向错(disclination)的形状，通过液晶向错使像素电极与数据线之间的边缘区域成为不透光区域，有效解决现有技术液晶显示装置的漏光问题。
液晶向错(disclination)是指液晶分子的取向不连续现象。在液晶显示装置工作时，彩膜基板和阵列基板之间形成电场，液晶随电场方向扭转，但在某些位置或某些情况下，由于电场不一致，会使液晶的扭转不受电场控制，因此使液晶的扭转未能构成合适的透过率，形成黑色的向错线条(disclination lines)，整体显示为黑色。在现有技术中，这种液晶向错是一种显示缺陷，因此目前现有技术的研究主要集中在如何消除向错线条，以减小液晶散乱扭转。例如，现有技术提出了一种通过轻微的摩擦取向处理，使液晶在电压下形成预倾角，液晶分子以相同的方向扭转，以改善其透光性。与现有技术的认识不同的是，本发明技术方案利用液晶向错的自身特性实现光的遮挡，通过像素电极邻近数据线一侧的边缘形状设计，本发明可以在像素电极邻近数据线的边缘区域形成液晶向错，利用液晶向错的不透光特性使像素电极与数据线之间的边缘区域成为不透光区域，有效解决现有技术液晶显示装置的漏光问题。
经过发明人深入细致的研究表明，本发明技术方案通过将像素电极朝向数据线的边缘设置成使二者间电场方向分散于多个方向的形状，可以使成盒后的液晶在像素电极与数据线之间区域产生液晶向错。图3a、图3b和图3c分别为本发明形成液晶向错的原理图，如图3a、图3b和图3c所示，通过将像素电极的边缘设置成间隔开设有缺口的凹凸形状，使位于像素电极与数据线之间凹凸形状内的电场方向分散，即改变了像素电极与数据线之间的电场方向，最终形成了像素电极与数据线之间使液晶向错的区域。本发明像素电极邻近数据线一侧的边缘可以为间隔开设有矩形缺口的凹凸形状(如图1所示)，也可以间隔开设有三角形缺口的凹凸形状(如图2a所示)，还可以为间隔开设有梯形缺口的凹凸形状(如图2b所示)，还可以进一步为间隔开设有弧形缺口的凹凸形状(如图2c所示)。显然，在本发明上述设计思想指导下，缺口的形状还可以采用本领域技术人员惯常采用的其它规则形状。
图4为本发明像素电极边缘开设矩形缺口的结构示意图。如图4所示，为了使像素电极与数据线之间的边缘区域成为不透光区域，像素电极边缘与数据线边缘之间的距离A为1μm～20μm，优选地，距离A为4μm～6μm，进一步地，如果定义数据线边缘位于矩形缺口中心线O上的点为电场原点P，矩形缺口边缘的点为电场端点Q，则电场原点P和电场端点Q形成的连线与中心线O之间形成的夹角为电场最大的发散角α。本发明技术方案中，发散角α≤89°即可使像素电极与数据线之间区域形成液晶向错，使该边缘区域显示为黑色。优选地，发散角α≤80°。在实际设计中，发散角α可以通过像素电极边缘与数据线边缘之间的距离A、矩形缺口的宽度B和矩形缺口的深度C之间的关系来设计，本发明中，矩形缺口的宽度B可以在0.5μm～15μm范围内选择，矩形缺口的深度C可以在1μm～15μm范围内选择。优选地，矩形缺口宽度B的选择范围为3.5μm～10μm，矩形缺口深度C的选择范围为4μm～10μm。
在横电场液晶显示装置和垂直电场液晶显示装置中，在第0阶亮度值(L0)时，栅线为栅极关断电压，数据线施加有数据电压，因此本发明这种像素电极的凹凸边缘可以与数据线之间形成分散电场并生成液晶向错。当彩膜基板和阵列基板周边贴合不良或受外部冲击时，虽然彩膜基板和阵列基板发生错位，但由于像素电极边缘区域的液晶向错，即使画面为白也不透光，只呈现黑色，因此改善了漏光现象。进一步地，由于本发明像素电极的边缘为使液晶产生液晶向错的形状设计，当本发明阵列基板与彩膜基板对盒后，产生液晶向错区域本身可以起到遮挡作用，因此彩膜基板上黑矩阵的宽度可以设计成比现有技术黑矩阵的宽度窄，使产生液晶向错区域和黑矩阵共同起到遮挡作用。黑矩阵宽度减小可以有效提高本发明液晶显示器的开口率，提高产品品质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置的阵列基板，包括形成在基板上的栅线、数据线和像素电极，所述像素电极设置在栅线和数据线限定的像素区域内，其特征在于，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为可产生液晶向错的凹凸形状。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极与数据线之间的距离为1μm～20μm。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极与数据线之间的距离为4μm～6μm。
4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有矩形缺口的凹凸形状。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述矩形缺口的宽度为0.5μm～15μm，所述矩形缺口的深度为1μm～15μm。
6.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有三角形缺口的凹凸形状。
7.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有梯形缺口的凹凸形状。
8.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的液晶显示装置的阵列基板，其特征在于，所述像素电极邻近数据线一侧的边缘为间隔开设有弧形缺口的凹凸形状。
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