CN103018986A - 阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板，用以降低液晶显示装置所需的驱动电压，并提高光穿透率。阵列基板包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元包括像素电极和公共电极，其中，所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，所述第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极位于同一层，以及所述第一公共电极和第二公共电极为条状图案，且第一公共电极、所述像素电极和第二公共电极相互间隔排列，其中：第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，且第一公共电极导线和第二公共电极导线与所述栅线平行。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）由于其低成本、高良率以及良好的显示效果，使得其占据着绝大部分的显示装置市场份额。扭曲向列（Twisted Nematic，TN）模式液晶显示装置和平面转换（In-Plane Switching，IPS）模式液晶显示装置在当前是两种主流的液晶显示装置。
其中，TN模式液晶显示装置使用在阵列基板形成的像素电极和彩膜基板上形成的公共电极之间产生的电场驱动液晶材料，其优点是具有较大的孔径比，缺点是视角比较窄。而IPS模式液晶显示装置使用在阵列基板上形成相互平行的像素电极和公共电极，它们之间产生电场驱动液晶材料，虽然其视角较宽，但是IPS模式液晶显示装置需要的驱动电压较高，光穿透率却不如TN模式液晶显示装置。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板，用以降低液晶显示装置所需的驱动电压，并提高光穿透率。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元包括像素电极和公共电极，其中，
所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，所述第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极位于同一层，所述第一公共电极和第二公共电极为条状图案，且第一公共电极、所述像素电极和第二公共电极相互间隔排列，其中：
第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，且第一公共电极导线和第二公共电极导线与所述栅线平行。
本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，所述阵列基板包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元包括像素电极和公共电极，所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，所述第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极位于同一层，所述第一公共电极和第二公共电极为条状图案，且第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极相互间隔排列，其中：第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，且第一公共电极导线和第二公共电极导线与所述栅线平行；以及
所述方法，包括：
A、在玻璃基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺刻蚀所述栅金属薄膜形成包括栅线和第一公共电极导线以及第二公共电极导线的图案；
B、在经过步骤A处理的玻璃基板上形成栅绝缘层、有源层和掺杂层，通过构图工艺刻蚀形成硅岛图案；
C、在经过步骤B处理的玻璃基板上沉积源漏金属层，通过构图工艺刻蚀所述掺杂层和所述源漏金属层，形成包括源漏金属电极和数据线图案；
D、在经过步骤C处理的玻璃基板上沉积钝化层，通过构图工艺刻蚀分别形成第一接触孔图案、第二接触孔图案以及所述像素电极与所述源漏金属层连接的第三接触孔图案；
E、在经过步骤D处理的玻璃基板上形成透明金属层，通过构图工艺刻蚀形成包括像素电极、第一公共电极以及第二公共电极的图案。
本发明实施例提供一种液晶显示面板，包括对盒设置的彩膜基板和上述阵列基板，所述彩膜基板和阵列基板之间填充有液晶。
本发明实施例还提供一种上述提供的阵列基板驱动方法，包括：
为所述第一公共电极提供第一电压；
为所述像素电极提供第二电压，所述第一电压与所述第二电压之间的压差为第一预设值
为所述第二公共电极提供第三电压，所述第一电压与所述第三电压之间的压差为第二预设值，且所述第二电压与第三电压之间的压差为第三预设值。
本发明实施例提供的阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板，由于其公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，且第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，这样，在每个像素的电场中就存在第一公共电极和像素电极，第二公共电极和像素电极以及第一公共电极和第二公共电极三个电场共同叠加，更有利于液晶分子发生旋转，从而能够降低液晶显示装置所需的驱动电压，并提高液晶显示装置的光穿透率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中，阵列基板的结构示意图；
图2为图1中的AA’的横截面结构示意图；
图3为本发明实施例中，像素电极和公共电极的位置及电压分布示意图；
图4为本发明实施例中，阵列基板制备方法的实施流程示意图；
图5a~图5e为本发明实施例中，阵列基板制备方法的工艺流程示意图；
图6a为现有技术中液晶显示装置的液晶指向矢和光穿透率模拟示意图；
图6b为本发明实施例中液晶显示装置的液晶指向矢和光穿透率模拟示意图。
具体实施方式
为了降低液晶显示装置所需的驱动电压，提高液晶显示装置的光穿透率，本发明实施例提供了一种阵列基板及其制备和驱动方法、液晶显示面板和液晶显示装置。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图，包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线11和栅线12，每个像素单元包括像素（pixel）电极13和公共（com）电极14，其中，公共电极14包括第一公共电极141和第二公共电极142，第一公共电极141、第二公共电极142和像素电极13位于同一层，且第一公共电极141和第二公共电极142为条状图案，第一公共电极141、像素电极13和第二公共电极142相互间隔排列，其中，第一公共电极141通过第一接触孔15与第一公共电极导线16连接，第二公共电极142通过第二接触孔17与第二公共电极导线18连接，且第一公共电极导线16和第二公共电极导线18与栅线12平行，第一公共电极141和第二公共电极与数据线11平行。
如图2所示，其为图1所示的阵列基板在AA’处的横截面示意图，包括玻璃基板21、栅绝缘层22（Gate Insulation，GI）和钝化层23（PV），以及设置于栅绝缘层22上的数据线11，和设置于钝化层23上的第一公共电极141、第二公共电极142和像素电极13。
具体实施时，第一公共电极141与像素电极13所加电压之间存在一定的压差，像素电极13与第二公共电极142所加电压之间存在一定压差，且第一公共电极141与第二公共电极142所加电压之间也存在一定压差，这样，便能够形成第一公共电极和第二公共电极、第一公共电极和像素电极以及第二公共电极和像素电极之间的三个电场。较佳地，如图3所示，为本发明实施例中，一种可能的像素电极和公共电极的位置及电压分布示意图。图3中，第一公共电极141所加电压与传统液晶显示装置中公共电极的电压相同，例如可以为0；第二公共电极142所加的电压可以但不限于为像素电极13所加电压的2倍，例如，若像素电极13所加的电压为5V时，第二公共电极142所加电压可以为10V，或者若像素电极13所加的电压为-5V时，第二公共电极142所加电压可以为-10V。
较佳地，具体实施时，第一公共电极导线16和第二公共电极导线18的材料可以但不限于为金属或者合金，更佳地，第一公共电极导线16和第二公共电极导线18的材料可以为钼Mo、铝Al、铌Nb及锑Ti等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金。
具体实施时，第一公共电极141和第二公共电极141可以但不限于为透明材料，更佳地，该透明材料可以选用ITO（铟锡氧化物）或者IZO（铟锌氧化物）等。
具体实施时，像素电极13的材料可以与第一公共电极141和第二公共电极142相同，即像素电极13可以为ITO（铟锡氧化物）或者IZO（铟锌氧化物）等。
上述的阵列基板中，将公共电极分为第一公共电极和第二公共电极，且第一公共电极、像素电极和第二公共电极位于同一层，且相互间隔排列，当第一公共电极、像素电极和第二公共电极两两之间存在一定压差时，在每个像素的电场中存在第一公共电极和像素电极、第二公共电极和像素电极以及第一公共电极和第二公共电极三个电场共同叠加，更有利于液晶分子发生旋转，因此，可以有效降低液晶显示装置所需的驱动电压，提高液晶显示装置的光穿透率。
具体实施时，上述阵列基板可以设置于液晶显示面板中，其中，液晶显示面板包括彩膜基板和上述的阵列基板，在彩膜基板和阵列基板之间填充有液晶分子。
需要说明的是，上述液晶面板可以设置于液晶显示装置中，尤其适用于IPS液晶显示装置。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种阵列基板的制备和驱动方法及液晶显示面板和液晶显示装置，由于上述方法、液晶显示面板及液晶显示装置解决问题的原理与阵列基板相似，因此上述方法、液晶显示面板及液晶显示装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
具体实施时，本发明实施例中，可以采用传统的5mask制备上述阵列基板，如图4所示，为本发明实施例中，阵列基板制备方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤：
S401、在玻璃基板上沉积栅金属薄膜并制备光阻，通过构图工艺刻蚀栅金属薄膜形成包括栅线和第一公共电极导线以及第二公共电极导线的图案；
具体实施时，经过步骤S401处理后的玻璃基板的结构示意图如图5a所示。
S402、在经过步骤S401处理的玻璃基板上形成栅绝缘层、有源层和掺杂层，通过构图工艺刻蚀形成硅岛图案；
具体实施时，经过步骤S402处理后的玻璃基板的结构示意图如图5b所示。
S403、在经过步骤S402处理的玻璃基板上沉积源漏金属层，通过构图工艺刻蚀所述掺杂层和所述源漏金属层，形成包括源漏金属电极和数据线图案；
具体实施时，经过步骤S403处理后的玻璃基板的结构示意图如图5c所示。
S404、在经过步骤S403处理的玻璃基板上沉积钝化层，通过构图工艺刻蚀分别形成第一接触孔图案、第二接触孔图案以及所述像素电极与所述源漏金属层连接的第三接触孔图案；
具体实施时，经过步骤S404处理后的玻璃基板的结构示意图如图5d所示。
S405、在经过步骤S404处理的玻璃基板上形成透明金属层，通过构图工艺刻蚀形成包括像素电极、第一公共电极以及第二公共电极的图案。
具体实施时，经过步骤S405处理后的玻璃基板的结构示意图如图5e所示。
较佳地，第一公共电极导线和第二公共电极导线的材料可以但不限于为金属或者合金，更佳地，第一公共电极导线和第二公共电极导线的材料可以为钼Mo、铝Al、铌Nb及锑Ti等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金。
具体实施时，第一公共电极和第二公共电极可以但不限于为透明材料，更佳地，该透明材料可以选用ITO（铟锡氧化物）或者IZO（铟锌氧化物）等。
具体实施时，像素电极的材料可以与第一公共电极和第二公共电极相同，即像素电极可以为ITO（铟锡氧化物）或者IZO（铟锌氧化物）等。
本发明实施例还提供一种上述阵列基板驱动方法，包括：
为第一公共电极提供第一电压；
为像素电极提供第二电压，第一电压与所述第二电压之间的压差为第一预设值；
为第二公共电极提供第三电压，第一电压与第三电压之间的压差为第二预设值，且第二电压与第三电压之间的压差为第三预设值。
如图6a和图6b所示，其分别为现有技术中和本发明实施例中液晶显示装置的液晶指向矢和光穿透率模拟示意图，其中，图6a中以pixel表示像素电极，com表示公共电极，图6b中以pixel表示像素电极，com1表示第一公共电极，com2表示第二公共电极。由图6a可知，传统液晶显示装置在像素电极电压为5V时，光穿透率为32.01%；而根据图6b可知，本发明实施例提供的液晶显示装置，当像素电极电压为4.5V时，光穿透率为33.73%。由此可见，通过将公共电极分为第一公共电极和第二公共电极之后，由于每个像素中存在第一公共电极和像素电极、第二公共电极和像素电极以及第一公共电极和第二公共电极三个电场的叠加，降低了液晶显示装置所需的驱动电压，并提高了液晶显示装置的光透过率。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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，包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元包括像素电极和公共电极，其特征在于，
所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，所述第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极位于同一层，以及所述第一公共电极和第二公共电极为条状图案，且第一公共电极、所述像素电极和第二公共电极相互间隔排列，其中：
第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，且第一公共电极导线和第二公共电极导线与所述栅线平行。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一公共电极与所述像素电极所加电压的压差为第一预设值，所述像素电极与所述第二公共电极所加电压的压差为第二预设值，且所述第一公共电极与所述第二公共电极之间所加电压的压差为第三预设值。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一公共电极导线和第二公共电极导线的材料为金属或者合金。
4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述金属包括钼Mo、铝Al、铌Nb及锑Ti；所述合金包括钼Mo、铝Al、铌Nb及锑Ti中的由至少两种金属形成的合金。
5.如权利要求1~4任一权利要求所述的阵列基板，其特征在于，所述第一公共电极和第二公共电极的材料为透明材料。
6.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述透明材料包括铟锡氧化物ITO或者铟锌氧化物IZO。
7.一种阵列基板的制备方法，所述阵列基板包括横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元包括像素电极和公共电极，其特征在于，所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，所述第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极位于同一层，所述第一公共电极和第二公共电极为条状图案，且第一公共电极、第二公共电极和所述像素电极相互间隔排列，其中：第一公共电极通过第一接触孔与第一公共电极导线连接，第二公共电极通过第二接触孔与第二公共电极导线连接，且第一公共电极导线和第二公共电极导线与所述栅线平行；以及
所述方法，包括：
A、在玻璃基板上沉积栅金属薄膜并制备光阻，通过构图工艺刻蚀所述栅金属薄膜形成包括栅线和第一公共电极导线以及第二公共电极导线的图案；
B、在经过步骤A处理的玻璃基板上形成栅绝缘层、有源层和掺杂层，通过构图工艺刻蚀形成硅岛图案；
C、在经过步骤B处理的玻璃基板上沉积源漏金属层，通过构图工艺刻蚀所述掺杂层和所述源漏金属层，形成包括源漏金属电极和数据线图案；
D、在经过步骤C处理的玻璃基板上沉积钝化层，通过构图工艺刻蚀分别形成第一接触孔图案、第二接触孔图案以及所述像素电极与所述源漏金属层连接的第三接触孔图案；
E、在经过步骤D处理的玻璃基板上形成透明金属层，通过构图工艺刻蚀形成包括像素电极、第一公共电极以及第二公共电极的图案。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一公共电极导线和第二公共电极导线的材料金属或者合金。
9.一种液晶显示面板，其特征在于，包括对盒设置的彩膜基板和权利要求1~6任一权利要求所述的阵列基板，所述彩膜基板和阵列基板之间填充有液晶。
10.一种阵列基板驱动方法，其特征在于，所述阵列基板包括权利要求1~6任一权利要求所述的阵列基板；以及
所述方法，包括：
为所述第一公共电极提供第一电压；
为所述像素电极提供第二电压，所述第一电压与所述第二电压之间的压差为第一预设值；
为所述第二公共电极提供第三电压，所述第一电压与所述第三电压之间的压差为第二预设值，且所述第二电压与第三电压之间的压差为第三预设值。
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