CN102629040A - 一种阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及显示装置，所述阵列基板包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一透明导电层、绝缘层和第二透明导电层，其中所述第二透明导电层具有多个狭缝结构，所述第一透明导电层具有与所述多个狭缝结构相对应的凸起，所述凸起的高度小于第一透明导电层和第二透明导电层的间距。本发明技术方案可使狭缝结构上方电场的水平分量大大增加，大大提高了面板的透光效率；另外凸起的设计也使第一透明导电层的表面积大大增加，从而使第一透明导电层和第二透明导电层所形成的电场强度增加，在提高透光效率的同时，功耗有一定程度的降低。

Description

一种阵列基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及显示装置。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
目前，TFT-LCD的显示模式主要有TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直取向)模式、IPS(In-Plane-Switching，平面方向转换)模式和ADSDS(ADvanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术，简称ADS)模式等。其中，ADS模式是一种能够扩宽视角的液晶显示模式，其通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
如图1所示，现有的ADS模式液晶显示面板的像素结构在像素正常驱动状态下，通过像素电极21(可视为板状电极)和公共电极22(可视为狭缝电极)之间的电压差形成多维电场，可以很好的控制液晶分子的动作，从而实现黑白和灰度的显示。然而，如图2和图3所示，由于电极本身的设计，狭缝电极上方的电场水平分量较大，偏振光很容易通过液晶的水平偏转透过面板，具有较高的透光效率，而远离狭缝电极的地方(即狭缝上方)由于电场的垂直分量较大，透光效率较低，因而面板的整体透光效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种阵列基板及显示装置，用以解决现有的液晶显示面板透光效率整体较低的技术问题。
本发明阵列基板，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一透明导电层、绝缘层和第二透明导电层，其中所述第二透明导电层具有多个狭缝结构，所述第一透明导电层具有与所述多个狭缝结构相对应的凸起，所述凸起的高度小于所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的间距。
优选的，所述凸起的高度以第一透明导电层和第二透明导电层间距的二分之一为中心值，并位于设定偏差范围内。
较佳的，所述凸起的截面形状为等腰梯形。
较佳的，所述等腰梯形的底角小于等于60度。
优选的，每个所述狭缝结构与至少一个所述凸起相对应。
可选的，所述凸起为实心凸起；或者，所述凸起为由所述第一透明导电层的薄膜弯曲形成的空心凸起。
较佳的，所述多个狭缝结构中每相邻两个狭缝结构的间隔相同；所述与狭缝结构相对应的凸起中每相邻两个凸起的间隔相同。
可选的，所述第一透明导电层为像素电极，所述第二透明导电层为公共电极。
或者，所述第一透明导电层为公共电极，所述第二透明导电层为像素电极。
本发明显示装置，包括如前述技术方案中任一项所述的阵列基板。
在本发明方案中，由于第二透明导电层具有多个狭缝结构，第一透明导电层具有与多个狭缝结构相对应的凸起，凸起的高度小于第一透明导电层和第二透明导电层的间距，这样可使狭缝结构上方电场的水平分量大大增加，大大提高了面板的透光效率；另外，凸起的设计也使第一透明导电层的表面积大大增加，从而使第一透明导电层与第二透明导电层形成的电场强度增加，在提高透光效率的同时，功耗有一定程度的降低。
附图说明
图1为现有ADS模式的液晶显示面板像素结构剖面示意图；
图2为软件模拟的现有ADS模式的液晶显示面板在剖面处的像素透过率图；
图3为软件模拟的现有ADS模式的液晶显示面板在剖面处的电场分布图；
图4为本发明显示装置像素结构剖面示意图；
图5为软件模拟的本发明显示装置在剖面处的像素透过率图；
图6为软件模拟的本发明显示装置在剖面处的电场分布图；
图7为本发明显示装置与现有ADS模式的液晶显示面板在剖面处的电场示意图；
图8为软件模拟的本发明显示装置与现有ADS模式的液晶显示面板在剖面处的电压-透光效率曲线图。
附图标记说明：
1-第一绝缘层                21-像素电极
3-绝缘层                    4a-下配向层
4b-上配向层                 5-第二透明导电层
6-液晶层                    20-第一透明导电层
5a-狭缝结构                 20a-凸起
22-公共电极
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的液晶显示面板透光效率整体较低的技术问题，本发明提供了一种阵列基板及显示装置。
为了使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图对本发明阵列基板及显示装置做详细的描述。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些具体实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图4所示，本发明阵列基板，包括基板(图中未示出)，以及依次形成在所述基板上的第一透明导电层20、绝缘层3和第二透明导电层5，其中，所述第二透明导电层5具有多个狭缝结构5a，所述第一透明导电层20具有与所述多个狭缝结构5a相对应的凸起20a，所述凸起20a的高度小于第一透明导电层20和第二透明导电层5的间距。
在图4所示的实施例中，第一透明导电层20为像素电极，第二透明导电层5为公共电极，像素电极的下方为第一绝缘层1，绝缘层3形成于像素电极之上，具有多个狭缝结构5a的公共电极形成于绝缘层3之上，下配向层4a覆盖于公共电极之上，上配向层4b位于下配向层4a的上方，下配向层4a和上配向层4b之间为液晶层6。
在该实施例中，公共电极具有多个狭缝结构5a，像素电极具有与公共电极的多个狭缝结构5a相对应的凸起20a，且凸起20a的高度小于像素电极和公共电极的间距。
在本发明的另一实施例中，第一透明导电层为公共电极，第二透明导电层为像素电极，则该实施例中，像素电极具有多个狭缝结构，公共电极具有与像素电极的多个狭缝结构相对应的凸起，且凸起的高度小于公共电极和像素电极的间距。
所述多个狭缝结构5a中每相邻两个狭缝结构的间隔相同，并且，与狭缝结构5a相对应的凸起20a中每相邻两个凸起的间隔相同，这使得整个像素结构的整体电场分布较为均匀。狭缝结构5a的图案可以是梳齿形、半环形、阶梯形状的条形等，不限于此，只要能在第二透明导电层5之上形成驱动液晶分子水平旋转的多维电场即可。
所述凸起20a的高度以第一透明导电层20和第二透明导电层5间距的二分之一为中心值，并位于设定偏差范围内。优选地，所述凸起20a的高度可以是第一透明导电层20和第二透明导电层5间距的一半。这样在充分考虑制造工艺可行性的同时，将每一个狭缝断口边缘与每一个凸起的上部距离拉近，从而使多维电场在水平方向的分量大幅增加。
所述凸起20a的形状可以为等腰梯形，弧形、三角形等但并不限于这些形状，等腰梯形在构图工艺中较易实现，有利于提高生产效率并节约成本。
同样，等腰梯形的底角小于等于60度，也是出于制造工艺的考虑。
如图4所示，将第一透明导电层的凸起20a设计为薄膜弯曲空心凸起，即在第一透明导电层下方的第一绝缘层具有凸起结构的情况下，形成在该第一绝缘层上方的第一透明导电层就会自然地出现由薄膜弯曲形成的空心凸起；这样可以与第一透明导电层一起经物理溅射沉积，有利于节约成本。在本发明的另一实施例中，还可以将凸起设计为实心凸起，所述实心凸起可以经掩模工艺形成于第一透明导电层的平面之上，即凸起部分完全由第一透明导电层材料形成且与第一透明导电层一体制作。
在本发明中，优选每个狭缝结构5a与至少一个凸起20a相对应。例如，凸起为与狭缝结构平行设置的长棱台，此时是一个狭缝结构对应一个凸起；凸起还可以是至少两个与狭缝结构相对应的点状凸起，此时，一个狭缝结构对应至少两个凸起。
当像素被正常驱动时，在任一像素区域内，像素电极的电压相同，通过像素电极与公共电极形成的多维电场驱动液晶分子的偏转，从而实现黑白和灰度的显示。如图7所示，为一组狭缝结构处的电场分布，图中实线表示本发明中的电场分布，虚线表示现有技术中的电场分布。对图中两种电场分布曲线进行比较可得出，整体上，本发明中的电场在水平方向的分量远大于现有技术的电场在水平方向的分量，从而使面板透光效率较大提升。
图2、图3、图5、图6为使用模拟软件模拟的本发明和现有技术的像素透过率和电场分布图。对比图3和图6可以看出，在本发明中，狭缝区域的电场在水平方向的分量远大于现有技术中狭缝区域的电场在水平方向的分量；对比图2和图5可以看出，在本发明中，狭缝结构内远离狭缝断口边缘处的透光效率较现有技术大大提升。软件模拟结果进一步验证了本发明所带来的有益效果。
如图4至图7所示，对比于现有技术，由于采用了与狭缝处相对的凸起结构，像素电极的表面积大大增加，从而使得像素电极与公共电极所形成的电场强度增加，在面板透光效率提高的同时，像素电压有所降低，进而显示面板的功耗也有所降低。图8为软件模拟的本发明与现有技术在剖面处的电压-透过率曲线图，通过比较图中曲线可以看出本发明的透光效率较现有技术大大提高，而像素电压却有所降低。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括液晶显示装置以及其他类型的显示装置。其中，液晶显示装置可以是液晶面板、液晶电视、手机、液晶显示器等，其包括彩膜基板、以及上述实施例中的阵列基板。上述其他类型显示装置，比如电子纸，其不包括彩膜基板，但是包括上述实施例中的阵列基板。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一透明导电层、绝缘层和第二透明导电层，其中所述第二透明导电层具有多个狭缝结构，其特征在于，所述第一透明导电层具有与所述多个狭缝结构相对应的凸起，所述凸起的高度小于所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的间距。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述凸起的高度以第一透明导电层和第二透明导电层间距的二分之一为中心值，并位于设定偏差范围内。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述凸起的截面形状为等腰梯形。
4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述等腰梯形的底角小于等于60度。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述狭缝结构与至少一个所述凸起相对应。
6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述凸起为实心凸起；或者，
所述凸起为由所述第一透明导电层的薄膜弯曲形成的空心凸起。
7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述多个狭缝结构中每相邻两个狭缝结构的间隔相同；所述与狭缝结构相对应的凸起中每相邻两个凸起的间隔相同。
8.如权利要求1至7中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述第一透明导电层为像素电极，所述第二透明导电层为公共电极。
9.如权利要求1至7中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述第一透明导电层为公共电极，所述第二透明导电层为像素电极。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1～9中任一项所述的阵列基板。
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