CN102778792B - 一种阵列基板及其制备方法、液晶显示器 - Google Patents

一种阵列基板及其制备方法、液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口，且栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。本发明还相应地公开了一种阵列基板的制备方法及液晶显示器。本发明实施例通过在阵列基板采用两种不同朝向的像素交叉配置，提高了像素之间的空间利用效率，能够提升液晶显示器面板的开口率，并且，本发明通过改变像素内部布局以及不同形状像素的交叉排布，将像素层导电薄膜上的Slit开口由封闭结构改为单边开放结构，从而增加了Slit开口的长度，提升了开口率，进一步降低了液晶显示器面板的功耗及制造成本，且本发明栅极线倾斜的形状特点更有利于Laser修复。

Description

一种阵列基板及其制备方法、液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、液晶显示器。
背景技术
液晶显示器面板(Liquid Crystal Display Panel，LCD Panel)一般由彩色滤光片(Color Filter，CF)基板和阵列(Array)基板两层构成，CF基板和Array基板的可透光区域占总显示区域的比例(即开口率)是影响LCD Panel透过率的主要因素之一，而LCD Panel透过率低会增加LCD Panel功耗、耗费LCD Panel制造成本。
为了提高LCD Panel的透过率，降低能耗，各LCD Panel厂家及LCD相关的上下游企业通过推出新的显示模式、研发新的材料、采用新的Panel制造技术等方式，不断对LCD Panel的透过率进行改善。像素层(Pixel Layer)一般为LCD阵列基板的最后一层，在LCD面板中起到直接控制电场、对液晶分子的排列施加影响的作用。Pixel Layer的设计往往对Panel的透过率等光学特性有重要影响。
图1为现有技术中Pixel Layer的结构示意图，图1中，A代表LCD Panel的栅极(Gate)线及共同电极(Common)线，需要说明的是，图中没有对Gate线及Common线进行区分，实际情况是Common线与Gate线是两条各自独立的配线，Common线基本与Gate线平行，B为数据(Data)线，C为控制该Pixel显示的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，D所指的区域为Pixel Layer的导电薄膜区域，E及F为导电薄膜上走向不同的两组狭缝(Slit)状开口，条状区域代表通过Photolithography以及Etch技术在导电薄膜上制作出的Slit状开口，G区域代表不同走向的两组Slit状开口的交汇区域，H指向的区域为一个可独立驱动的Pixel。
在LCD显示图像时，随着显示内容的变化，TFT控制Pixel Layer的电压不断变化，从而Pixel Layer与Common Layer间的电场发生变化，导致通过PixelLayer的Slit状开口区域进入液晶盒内的电场线变化，液晶分子也随着电场的变化发生偏转。由此可知，Pixel Layer的Slit状开口的长度直接决定Pixel内透光范围的宽度。
如图1所示，目前Pixel Layer中的Pixel均为相同结构，Pixel采用以下设计：一个Pixel内部具有有两种倾斜方向的Slit状开口，形成液晶分子在两个方向上的旋转，从而达到广视角的效果。Pixel Layer的Slit状开口结构是通过在导电材料形成的薄膜(即导电薄膜)上通过光刻(Photolithography)以及刻蚀(Etch)技术形成众多平行排列的Slit状开口，Slit状开口周围均保留有导电薄膜，形成导电薄膜将Slit状开口包围的形状。
基于目前的Pixel设计，即Pixel Layer的导电薄膜将Slit状开口包围的结构，各Pixel在显示时的透光面积由Slit状开口的长度来决定，因此，增加Slit状开口的长度即可提高每个Pixel的开口率。在Pixel宽度不变的前提下，增加导电薄膜上Slit状开口的长度，需要减少Slit状开口外围导电薄膜的宽度，但由于Photolithography以及Etch技术的限制，在Slit状开口外围的导电薄膜宽度不可能小于设备的保证精度，因此，目前的Pixel的开口率在Pixel宽度方向上无法进一步提升。
另外，不同方向Slit状开口的交汇处需要通过减小Slit状开口长度来避免Slit开口交叉，而基于目前的Pixel设计，Pixel内部的Slit状开口有两种倾斜方向，且LCD Panel内所有Pixel均采用同样的设计，这将会使每个Pixel内部，以及每个Pixel上下部都有不同方向Slit状开口的交汇处，大量的不同方向Slit状开口交汇处会使该区域Slit状开口的长度减小，从而导致Panel开口率下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种阵列基板及其制备方法、液晶显示器，能够提高LCD Panel的透过率，且能减少LCD Panel功耗、降低LCDPanel制造成本、有利于激光修复(Laser Repair)。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种阵列基板，其中，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口，呈锯齿形。
该阵列基板中，栅极线两侧的像素结构不同，其中，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。
所述像素的Slit状开口为封闭结构，像素的Slit状开口被导电薄膜包围，或者，所述像素的Slit状开口为单边开放结构，部分区域内Slit状开口未被导电薄膜包围。
该阵列基板中，数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠。
一种阵列基板的制备方法，包括：
制作出共同电级和栅极线层；
形成半导体层；
在半导体层上制作数据线层；
形成导电薄膜，导电薄膜上开设有狭缝Slit状开口，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口，呈锯齿形。
该阵列基板中，栅极线两侧的像素结构不同，其中，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。
所述像素的Slit状开口为封闭结构，像素的Slit状开口被导电薄膜包围，或者，所述像素的Slit状开口为单边开放结构，部分区域内Slit状开口未被导电薄膜包围。
该阵列基板中，所述数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠。
该方法还包括：对阵列基板进行电学测试，TFT存在短路问题时，使用激光切割切断存在问题的TFT和数据线间的连接。
一种液晶显示器，该液晶显示器包括之前所述的阵列基板。
本发明阵列基板及其制备方法、液晶显示器，栅极线两侧的像素结构不同，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构，像素层中像素的Slit状开口为单边开放结构或封闭结构。本发明实施例通过在阵列基板Pixel Layer采用两种不同朝向的Pixel交叉配置，提高了Pixel之间的空间利用效率，从而能够提升LCD Panel整体的开口率，本发明另一实施例还通过同时改变Pixel内部布局以及不同形状Pixel的交叉排布，将Pixel Layer的导电薄膜上的Slit开口由封闭结构改为单边开放结构，从而可以在Pixel宽度不变的前提下，增加了Slit开口的长度，提高每个Pixel的透光范围的宽度，从而达到了提升开口率的目的，可以在保持LCD Panel亮度不变的前提下，减少背光数量，从而能够降低LCD Panel的功耗及制造成本，并且，本发明实施例中栅极(Gate)线倾斜的形状特点更有利于Laser修复。
附图说明
图1为现有技术中Pixel Layer的结构示意图；
图2为本发明实施例所述阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例一种Slit状开口为单边开放结构的阵列基板结构示意图；
图4为图3中Q区域的放大图。
具体实施方式
本发明通过对LCD阵列像素设计(LCD Array Pixel Design)的优化来提高Pixel内部及Pixel之间空间的利用效率，从而提高LCD Panel开口率/透过率。本发明所述的方案适用于高级超维场开关技术(Advanced-Super DimensionalSwitching；简称：AD-SDS)、横向电场旋转(In Plane Switching，IPS)、多区域垂直排列(Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)、图像垂直调整(PatternedVertical Alignment，PVA)等诸多显示模式。高级超维场开关技术通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。
本发明的基本思想是：在阵列基板LCD Panel内采用两种或以上的不同的Pixel结构，通过几种不同Pixel结构的交错排布，实现Pixel间空间的合理利用，增加Pixel的开口率。
图2为本发明实施例所述阵列基板的结构示意图，图2中，通过在阵列基板Pixel Layer的导电薄膜上制作不同走向的Slit状开口区域，起到扩大视野角的作用，图中J与O指向的区域分别代表两种Pixel结构，两种Pixel结构的区别在于Slit状开口区域走向的不同。J指向的Pixel结构中K区域的Slit状开口走向与O结构中N区域的Slit状开口走向一致，而J结构中的L区域与O结构中的M区域的Slit走向一致，即J指向的Pixel结构与O指向的Pixel结构是沿Data线镜面对称的关系，换言之，本发明实施例提出的液晶显示器面板的像素层结构中，Gate线两侧的Pixel结构不同，Gate线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到Gate线另一侧的像素结构，并且，在本实施例中，栅极(Gate)&共同电极(Common)配线(Gate线和Gate Common线)的走向平行于所在区域的Slit状开口走向，呈锯齿形。
可以看出，本实施例通过将现有技术中完全相同的Pixel结构改变为J和O分别指向的两种结构，通过两种朝向不同的Pixel的交替配置，减少不同方向Slit交汇区域的面积，提高Pixel之间空间的利用效率，从而避免了由于Slit状开口交汇区域造成的开口率降低。
Pixel导电薄膜上的Slit状开口可以采用现有技术中导电薄膜将Slit状开口包围的结构，优选的，也可以将Pixel导电薄膜上的Slit状开口由封闭结构改为单边开放结构，在Pixel宽度不变的前提下，增加Slit状开口的长度，提高每个Pixel的透光范围的宽度，从而增加Pixel的开口率。
图3为本发明实施例一种Slit状开口为单边开放结构的阵列基板结构示意图，图3所示的阵列基板在消除上下Pixel接触部分不同走向Slit状开口交汇区域的同时，将P区域的Slit状开口做成开放结构，增加了Slit状开口的有效长度，同时达到了增加Pixel内部开口率和增加Pixel之间区域开口率的目的。
图4图3中Q区域的放大图，可以看出，本发明像素层结构中，Gate线倾斜的形状特点更有利于Array及Cell段Laser修复，具体的，该实施例利用Gate线倾斜的特点，使Data线与TFT的连接处与Gate线没有交叠，这样，在该像素出现亮点等不良时，Laser可以从Glass表面或Glass背面很容易的将Data线与TFT切割开，而不切割到Gate线，即该实施例所示的结构在减少Data线负载的同时，为Pixel出现不良时进行Laser Cutting预留了空间，从而采用这种设计的修复有利于减小修复后的Data线负载。
制作图4所示结构的工艺流程可以为：
制作出共同电级和栅极线层；
形成半导体层；
在半导体层上制作数据线层；
形成导电薄膜，导电薄膜上开设有狭缝Slit状开口，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口。
需要说明的是，根据上述方法制作的阵列基板中，栅极线两侧的像素结构不同，其中，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。
需要说明的是，所述像素的Slit状开口为封闭结构，像素的Slit状开口被导电薄膜包围，或者，所述像素的Slit状开口为单边开放结构，部分区域内Slit状开口未被导电薄膜包围。
需要说明的是，根据上述方法制作的阵列基板中，数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠。
该方法还可以包括：对阵列基板进行电学测试，如果电学测试中发现某处的TFT存在短路问题，则使用激光切割切断存在问题的TFT和数据线间的连接。
数据线与TFT的连接处与栅极线有交叠的设计，一般在TFT出现短路需要将TFT与数据线分离开时，可能会伤及栅极线，并且无法使维修后数据线与栅极线的交叠区域最小，甚至有些情况可能会导致无法进行维修，而基于图4所示的结构，在TFT区域出现短路等问题，需要将TFT与数据线分割开时，可以保证维修时激光不会切割到栅极线，并且切割后数据线与栅极线的交叠区域较小，可避免数据线有不必要的负载电容。
需要说明的是，具体实施中，对线宽、线的形状或线的位置不做具体限定，能保证数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠即可，从而在考虑各Pixel间Gate及Data线放置、线的形状及尺寸时，可以通过改变线宽、线的形状或线的位置，实现便于修复的目的，以及实现减少数据线负载的目的。
需要说明的是，本发明的附图均为从Panel Active Area内截取具有代表性的部分放大画成。可认为Panel其他Active区域与附图所示区域具有完全相同的设计。
可以看出，本发明实施例提供了一种可提高Panel开口率的阵列基板，该阵列基板通过改变Pixel内部布局以及不同形状Pixel的交叉排布，改善了Pixel内部以及Pixel之间空间的利用效率，提高了LCD Panel的开口率，最终通过增加LCD透过率，实现了在保持Panel亮度不变的前提下，减少背光数量，降低LCD功耗的同时，降低Panel成本的目的。
本发明实施例还提供一种液晶显示器，该液晶显示器可以包括图2或图3所示的阵列基板。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，该阵列基板中，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口，呈锯齿形。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，该阵列基板中，栅极线两侧的像素结构不同，其中，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述像素的Slit状开口为封闭结构，像素的Slit状开口被导电薄膜包围，或者，所述像素的Slit状开口为单边开放结构，部分区域内Slit状开口未被导电薄膜包围。
4.根据权利要求1至3任一项所述的阵列基板，其特征在于，该阵列基板中，数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠。
5.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，该方法包括：
制作出共同电级和栅极线层；
形成半导体层；
在半导体层上制作数据线层；
形成导电薄膜，导电薄膜上开设有狭缝Slit状开口，栅极线与共同电极线的走向平行于所述栅极线与共同电极线所在区域的狭缝Slit状开口，呈锯齿形。
6.根据权利要求5所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，该阵列基板中，栅极线两侧的像素结构不同，其中，栅极线一侧的像素结构顺时针旋转180度得到栅极线另一侧的像素结构。
7.根据权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述像素的Slit状开口为封闭结构，像素的Slit状开口被导电薄膜包围，或者，所述像素的Slit状开口为单边开放结构，部分区域内Slit状开口未被导电薄膜包围。
8.根据权利要求5至7任一项所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，该阵列基板中，所述数据线与TFT的连接处与栅极线没有交叠。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，该方法还包括：对阵列基板进行电学测试，TFT存在短路问题时，使用激光切割切断存在问题的TFT和数据线间的连接。
10.一种液晶显示器，其特征在于，该液晶显示器包括权利要求1至4任一项所述的阵列基板。
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