CN102279493B - 像素单元和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种像素单元和包括所述像素单元的液晶显示装置，像素单元包括：数据线、栅线、TFT开关、像素电极、公共电极以及漏极连接件；数据线，连接于TFT开关的源极，用于提供像素电压；栅线，连接于TFT开关的栅极，用于提供导通TFT开关源极和漏极的扫描信号；像素电极，连接于TFT开关的漏极，用于和公共电极形成控制液晶分子在水平面内偏转的电场；漏极连接件，用于实现TFT开关的漏极与像素电极的电连接；其中，像素电极为条状电极，漏极连接件连接于像素电极的中间部，像素电极的端部与数据线在透光方向上具有交叠区域。本发明提高了液晶显示装置的开口率，此外，本发明无需改动现有产线即可完成制作，不会增加生产成本。

Description

像素单元和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种边缘场开关(FFS，FringeField Switching)模式的像素单元和液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置，由于具有低压、微功耗、显示信息量大、易于彩色化等优点，现已广泛应用于电子计算机、电子记事本、移动电话、摄像机、高清电视机等电子设备的显示装置。

与阴极射线管或等离子体显示装置不同，液晶分子自身并不发光，而是通过调制外界光达到显示目的，即依靠对外界光的不同反射或透射形成不同对比度，从而达到显示目的。

现有技术中，液晶分子在竖直方向上发生偏转，以调制外界光，但是这会导致显示器视角较小。当前液晶显示领域的研究热点之一就是广视角技术，而FFS模式的液晶显示装置就是广视角技术中颇具优势的一种。

在公开号为CN101046592A的中国专利申请中就公开了一种FFS模式的液晶显示装置。参考图1，示出了所述中国专利申请中FFS模式的液晶显示装置的示意图，所述液晶显示装置包括：阵列基板AR、彩色滤光片基板CF、以及位于阵列基板AR和彩色滤光片基板CF之间的液晶层LC，所述阵列基板AR在入射光的入射面上设置有第一偏振片61，彩色滤光片基板CF在透射光的出射面上设置有与第一偏光片61偏振方向垂直的第二偏光片62，其中，阵列基板AR，在与液晶层LC相对的面上设置公共电极75、位于公共电极75上的绝缘层76以及位于绝缘层76上的多个条状像素电极78，在公共电极75上加载公共电压，在条状像素电极78上加载像素电压，则可以在条状像素电极78和公共电极75之间形成电场，所述电场可以控制液晶分子在水平面内旋转，施加于条状像素电极78上的像素电压不同，则液晶分子的偏转角度不同。液晶显示装置通过水平面内旋转的液晶分子对入射光进行调制，同时在第一偏光片61和第二偏光片62的配合下，可以获得不同的光强的透射光，从而实现显示目的。

FFS模式的液晶显示装置包括多个阵列排布的像素单元，参考图2，示出了图1所示FFS模式的液晶显示装置中一像素单元的示意图。所述像素单元包括栅线72、与所述栅线72垂直的数据线74、位于栅线72和数据线74的交点处薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)开关79，所述TFT开关79的源极与数据线74相连，TFT开关79的栅极与栅线72相连，TFT的漏极与像素电极78相连，其中，TFT的漏极通常通过漏极连接件80(参考图2中点填充部)与像素电极78相连。在显示过程中，向栅线72提供扫描信号，使TFT开关79的源极和漏极之间连通，之后向数据线74提供像素电压信号，像素电压信号通过TFT的源极输入至漏极，施加于像素电极78上，用于产生控制液晶分子偏转的平面电场。

通常，像素电极78为一组按序排列的条状电极，所述条状电极的端部70产生第一电场E1，条状电极中间部产生第二电场E2，所述第一电场E1与第二电场E2的方向有所不同，如图2所示，第一电场E1沿水平方向，第二电场E2的方向接近竖直方向。由于条状电极端部71产生第一电场E1与第二电场E2方向不同，那么，第一电场E1与第二电场E2使液晶分子的偏转方向也有所不同，这使液晶显示装置在条状电极端部71处容易发生漏光现象，而漏光现象会导致液晶显示装置对比度下降，从而使显示效果较差。

FFS模式的液晶显示装置还包括位于栅线、数据线及TFT开关上方的黑框87，所述黑框87通常用于遮光，以提高对比度。现有技术中，采用较宽的黑框87，以遮挡条状电极端部71造成的漏光。但是，较宽的黑框87减小了像素单元的透光区域，从而大大减小了液晶显示装置的开口率。

发明内容

本发明解决的是改善液晶显示装置开口率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种像素单元，包括：数据线、栅线、TFT开关、像素电极、公共电极以及漏极连接件；所述数据线，连接于TFT开关的源极，用于提供像素电压；所述栅线，连接于TFT开关的栅极，用于提供导通TFT开关源极和漏极的扫描信号；所述像素电极，连接于TFT开关的漏极，用于和公共电极形成控制液晶分子在水平面内偏转的电场；所述漏极连接件，用于实现TFT开关的漏极与像素电极的电连接；其中，所述像素电极为条状电极，所述漏极连接件连接于像素电极的中间部，所述像素电极的端部与数据线在透光方向上具有交叠区域。

可选地，还包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层覆盖于数据线、漏极连接件上，公共电极位于所述第一绝缘层上，第二绝缘层覆盖于公共电极上，像素电极位于第二绝缘层上，其中，所述像素电极的端部位于数据线上方。

可选地，像素电极的端部位于数据线中心线的上方。

可选地，所述第一绝缘层的厚度大于2.5μm。

可选地，所述漏极连接件通过贯穿所述第一绝缘层、公共电极和第二绝缘层的过孔与像素电极相连。

可选地，所述过孔设置在像素电极的下方。

可选地，所述像素电极呈弯折状，所述漏极连接件连接于弯折状像素电极的拐点处。

可选地，所述漏极连接件为不透光的导电材料。

可选地，所述漏极连接件为透光的导电材料。

相应地，本发明还提供一种包括所述的像素单元的液晶显示装置。

可选地，所述液晶显示装置包括第一像素单元和与所述第一像素单元相邻的第二像素单元，所述第一像素单元包括第一像素电极，所述第二像素单元包括第二像素电极，所述第一像素电极与所述第二像素电极与同一数据线有交叠区域，所述第一像素电极和第二像素电极在数据线延伸方向上交替排布。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：漏极连接件连接于像素电中间部，使像素电极的端部可以延伸至数据线的上方，使像素单元的漏光部位集中在数据线所在区域，采用较窄的黑框就可以遮挡集中于数据线附近的漏光，从而使液晶显示器具有较大的开口率。

附图说明

图1是现有技术FFS模式液晶显示装置的示意图；

图2是图1所示FFS模式液晶显示装置一像素单元的示意图；

图3是本发明像素单元一实施例的示意图；

图4是图3所示像素单元的剖面示意图；

图5是本发明液晶显示装置中两个像素单元的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

针对背景技术中描述开口率较低的问题，本发明提供一种像素单元。参考图3，示出了本发明像素单元一实施例的示意图。本实施例以双畴的FFS模式的像素单元为例，所述像素单元包括：数据线201、栅线202、TFT开关203、像素电极205、公共电极204、漏极连接件206，其中，

数据线201，连接于TFT开关203的源极，用于向像素单元提供像素电压；

栅线202，连接于TFT开关203的栅极，用于向像素单元提供扫描信号以打开TFT开关203，使TFT开关203的源极和漏极导通；

像素电极205，连接于TFT开关203的漏极，所述公共电极204连接于公共布线(图未示)，所述像素电极205和公共电极204用于形成控制液晶分子在水平面内偏转的电场；

漏极连接件206，用于实现TFT开关203的漏极与像素电极205的电连接；

所述像素电极205为条状电极，漏极连接件206连接于像素电极205的中间部，并且，像素电极205的端部212与数据线201在透光方向上具有交叠区域。

下面结合像素单元的剖面图进一步描述本实施例，参考图4，示出了图3所示像素单元沿AA’剖面线的剖面示意图。

如图4所示、所述像素单元包括：基底211、位于基底211上的初始绝缘层210、位于初始绝缘层210上的数据线201和漏极连接件206、位于数据线201和漏极连接件206上的第一绝缘层209、位于第一绝缘层209上的公共电极204、位于公共电极204上的第二绝缘层208、以及位于第二绝缘层208上的像素电极205，其中，

漏极连接件206通过贯穿所述第一绝缘层209、公共电极204和第二绝缘层208的过孔207连接于像素电极中间部，其中，所述过孔设置在像素电极的下方；

像素电极205的端部212位于数据线201上方，并且所述像素电极205的端部212与数据线201在透光方向上有交叠区域；

所述第一绝缘层209用于减小所述交叠区域形成的寄生电容，以避免寄生电容造成的显示效果较差的问题。较佳地，为了有效减小寄生电容，第一绝缘层209通常采用较厚的绝缘材料，例如第一绝缘层209的厚度大于2.5μm。

较佳地，像素电极205的端部212位于数据线201中心线的上方，这样数据线201可以最大面积地遮挡像素电极205的端部的漏光。

与现有技术相比，本实施例中，漏极连接件206连接于像素电极205中间部，那么像素电极205的端部212可以延伸至数据线201的上方，像素电极205的端部与数据线201在透光方向上具有交叠区域。所以像素单元的漏光部位集中在数据线201的位置，而通常液晶显示器的黑框也位于数据线的上方，所以此时液晶显示器的采用较窄的黑框就可以遮挡集中于数据线201位置的漏光，较窄的黑框可以使像素单元的透光面积较大，从而使液晶显示器具有较大的开口率。

此外，由于数据线201通常采用不透光的金属材料，也可以起到一定的挡光的作用，集中于数据线201的位置的漏光区域可被数据线201遮挡，则可以不再设置用于遮挡像素电极205端部漏光的黑框，从而大大提高液晶显示装置的开口率。

具有多畴结构的像素单元包括弯折状像素电极，所述弯折状像素电极的拐点为畴交界部，继续参考图3，由于本实施例以双畴的FFS模式的像素单元为例，像素单元中的弯折状像素电极为“V”形像素电极，其中“V”形像素电极拐点为双畴之间的畴交界部，较佳地，漏极连接件206连接于像素电极的拐点处，具体地，如图4所示，漏极连接件206位于像素电极拐点下方，通过贯穿所述第一绝缘层209、公共电极204和第二绝缘层208的过孔207与像素电极拐点相连。

双畴的像素单元畴交界处由于畴线的存在，也会出现类似于像素电极端部造成的水平向电场，从而产生漏光现象。采用漏极连接件通过过孔连接于弯折状像素电极拐点处的技术方案中，如漏极连接件采用不透光导电材料，一方面可以实现漏极和像素电极之间的电连接，另一方面，还可以遮挡畴交界处的漏光，进一步提高显示器的对比度。

而对于漏极连接件采用透明材料的情况，例如采用纳米铟锡金属氧化物(ITO，Indium Tin Oxides)，则漏极连接件的作用只是实现漏极和像素电极间的电连接，则漏极连接件只需连接于像素电极的中间部即可，可以不连接于像素电极的拐点处。

本发明还提供一种包括上述像素单元的液晶显示装置。

参考图5，示出了本发明液晶显示装置中像素单元的示意图。如图5所示，液晶显示装置包括，包括第一像素单元301和与所述第一像素单元301相邻的第二像素单元302，所述第一像素单元301包括第一像素电极303，所述第二像素单元302包括第二像素电极304，所述第一像素电极303与所述第二像素电极304与同一数据线305有交叠区域，为了避免第一像素电极303与第二像素电极304间的电连接，所述第一像素电极303和第二像素电极304在数据线305延伸方向上交替排布；同时，相邻两像素电极交替排布可以使相邻像素电极之间的距离较远，降低了像素电极之间的互电容，防止出现像素电极之间的串扰。

如图5所示，本发明液晶显示装置中可以采用宽度较小的黑框300，与现有技术相比，本发明液晶显示装置的开口率可以提高10％以上。

需要说明的是，本发明虽然以双畴的像素单元为例，但是并不限制于此，对于单畴或双畴外的其它多畴像素单元，本发明同样适用，本领域技术人员可根据上述实施例对本发明进行变形、修改和替换。

综上，本发明提供一种像素单元和包括所述像素单元的液晶显示装置，在像素单元中，漏极连接件并不连接于像素电极端部，像素电极的端部可以延伸至数据线的上方，使像素单元的漏光部位集中在数据线所在区域，采用较窄的黑框就可以遮挡集中于数据线附近的漏光，从而使液晶显示器具有较大的开口率；

更进一步地，本发明技术方案无需改动现有产线即可完成生产制作，从而不会增加生产成本。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种像素单元，其特征在于，包括：数据线、栅线、TFT开关、像素电极、公共电极以及漏极连接件；

所述数据线，连接于TFT开关的源极，用于提供像素电压；

所述栅线，连接于TFT开关的栅极，用于提供导通TFT开关源极和漏极的扫描信号；

所述像素电极，连接于TFT开关的漏极，用于和公共电极形成控制液晶分子在水平面内偏转的电场；

所述漏极连接件，用于实现TFT开关的漏极与像素电极的电连接；其中，

所述像素电极为条状电极，所述漏极连接件连接于像素电极的中间部，所述像素电极的端部与数据线在透光方向上具有交叠区域；

还包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层覆盖于数据线、漏极连接件上，公共电极位于所述第一绝缘层上，第二绝缘层覆盖于公共电极上，像素电极位于第二绝缘层上；

其中，所述像素电极的端部位于数据线中心线的上方；

所述漏极连接件通过贯穿所述第一绝缘层、公共电极和第二绝缘层的过孔与像素电极相连。

2.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度大于2.5μm。

3.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述过孔设置在像素电极的下方。

4.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素电极呈弯折状，所述漏极连接件连接于弯折状像素电极的拐点处，所述拐点处位于所述像素电极的中间部。

5.如权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述漏极连接件为不透光的导电材料。

6.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述漏极连接件为透光的导电材料。

7.一种包括权利要求1～6任一项所述的像素单元的液晶显示装置。

8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括第一像素单元和与所述第一像素单元相邻的第二像素单元，所述第一像素单元包括第一像素电极，所述第二像素单元包括第二像素电极，所述第一像素电极与所述第二像素电极与同一数据线有交叠区域，所述第一像素电极和第二像素电极在数据线延伸方向上交替排布。