CN103091919B - 一种阵列基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents

一种阵列基板及其制造方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示装置，涉及显示技术领域，可以改善显示装置的视角，提高显示装置的质量。阵列基板包括至少一个阵列结构，所述阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；所述第一像素单元和所述第三像素单元具有单畴倾斜方向，所述第二像素单元具有多畴倾斜方向；所述第一像素单元的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向不同；所述第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近所述第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。

Description

一种阵列基板及其制造方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法、显示装置。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展，具有更高开口率与更宽视角的FFS(Fringe Field Switching，边缘场开关)液晶显示器已得到越来越多人们的青睐。
为了进一步提高显示性能，目前的FFS液晶显示器大多采用单畴或者双畴的像素阵列结构。具体的，如图1a所示，在采用单畴像素的液晶显示器中像素电极11的倾斜方向相同，通电状态下液晶分子12将按照同一个方向进行排列，这样一种像素结构的液晶显示器具有较高的光透过率，但其不足之处在于液晶显示器的对比度较低且存在色偏，尤其是在倾斜视角的情况下，用户所观察到的显示器对比度效果如图1b所示，可以看到，尤其是当用户在225°或315°角观察时，对比度相对较差，视角很不理想。对于图2所示的采用双畴像素的液晶显示器而言，每个像素单元内的像素电极21的上半部211和下半部212为对称的倾斜结构，在通电状态下，位于上下半部区域的液晶分子22具有相反方向的倾角，即在单个像素区域内存在着两个不同的液晶畴。与单畴像素相比，双畴像素对比度虽然有所提高，同样存在着在倾斜视角的的情况下视角不理想的问题。现有技术尚难以解决这一问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示装置，可以改善显示装置的视角，提高显示装置的质量。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面，提供一种阵列基板，包括至少一个阵列结构。
所述阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；
所述第一像素单元和所述第三像素单元具有单畴倾斜方向，所述第二像素单元具有多畴倾斜方向；
所述第一像素单元的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向不同；
所述第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近所述第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。
本发明实施例的另一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。
本发明实施例的又一方面，提供一种阵列基板制造方法，包括：
在透明基板上形成至少一个阵列结构；其中，所述阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；所述像素单元由横纵交叉的栅线和数据线划分而成；
在所述像素单元中形成梳状的第一电极和面状的第二电极；所述第一电极倾斜排列，用于驱动液晶分子产生畴倾斜方向；其中，所述第一像素单元和所述第三像素单元具有单畴倾斜方向，所述第二像素单元具有多畴倾斜方向；所述第一像素单元的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向不同；所述第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近所述第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。
本发明实施例提供的阵列基板及其制造方法、显示装置，阵列基板包括至少一个阵列结构，该阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，第一像素单元和第三像素单元具有相互对称的单畴倾斜方向，第二像素单元具有多畴倾斜方向。这样一种结构的阵列基板在加电压时，液晶分子会在电场的作用下倾斜排列，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
附图说明
图1a为现有技术中一种单畴结构液晶显示器的阵列基板的结构示意图；
图1b为图1a所示的单畴结构液晶显示器从不同角度观察的对比度的模拟示意图；
图2为现有技术中一种双畴结构液晶显示器的阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图4为单畴结构和双畴结构显示装置的V-T曲线比较示意图；
图5为本发明实施例提供的另一阵列基板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种阵列基板在不同角度下的色偏情况模拟示意图；
图7为本发明实施例提供的又一阵列基板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种阵列基板制造方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的阵列基板30，如图3所示，包括至少一个阵列结构31。
该阵列结构31包括逐行排列的第一像素单元321、第二像素单元322和第三像素单元323。
其中，第一像素单元321和第三像素单元323具有单畴倾斜方向，第二像素单元322具有多畴倾斜方向。
第一像素单元321的畴倾斜方向与第三像素单元323的畴倾斜方向不同。
第二像素单元322靠近第一像素单元321一侧的畴倾斜方向与第三像素单元323的畴倾斜方向相同，其靠近第三像素单元323一侧的畴倾斜方向与第一像素单元321的畴倾斜方向相同。
在本发明实施例中，阵列结构31内部的畴倾斜方向可以对称。如图3所示，第一像素单元与第三像素单元所具有的畴倾斜方向可以为对称的，第二像素单元的多畴倾斜方向沿水平中线a轴对称，这样一来，阵列结构31内部的畴倾斜方向整体沿水平中线a轴对称。
本发明实施例提供的阵列基板，包括至少一个阵列结构，该阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，第一像素单元和第三像素单元具有相互对称的单畴倾斜方向，第二像素单元具有多畴倾斜方向。这样一种结构的阵列基板在加电压时，液晶分子会在电场的作用下倾斜排列，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
需要说明的是，本发明实施例中所述的视角具体是指对比度大于10时的观察角度。单畴或多畴结构均是指像素阵列结构。具体的，单畴倾斜方向是指在通电状态下液晶分子按照单一方向倾斜排列，多畴倾斜方向则是指在通电状态下液晶分子按照多个不同的方向倾斜排列。如图3所示，在本发明实施例所提供的阵列基板中，是以斜线的倾斜方向表示不同的畴倾斜方向。
在本发明实施例中，是以第二像素单元采用双畴结构为例进行的说明，如图3所示，第二像素单元中的液晶分子在通电状态下将按照两个不同的方向倾斜排列。可以理解，第二像素单元采用双畴结构只是举例说明，并非对本发明所做的限制，第二像素单元同样可以采用三畴或更多的畴结构以改善显示装置的视角。例如，第二像素单元可以包括三部分，上、下两部分可以为单畴结构，其靠近第一像素单元一侧的畴倾斜方向与第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近第三像素单元一侧的畴倾斜方向与第一像素单元的畴倾斜方向相同，中间部分可以为一个完整的双畴结构，该双畴结构中的畴倾斜方向与两个单畴结构的畴倾斜方向不同，采用这样一种四畴结构同样可以改善显示装置的视角。
以双畴结构为例，在通电状态下，单畴结构和双畴结构的V-T(电压-透过率)曲线可以如图4所示，可以清楚地看到，随着电压的变化，单畴结构和双畴结构的透过率变化曲线基本一致，因此这样一种结构的阵列基板不会产生透过率不同所造成的视觉不一致的不良现象。另一方面，单畴结构和双畴结构的开口率应当相同，从而避免了由于相邻像素单元结构不同所造成的视觉差异和水波纹不良等现象的发生，进一步提高了产品的质量。
本发明实施例提供的阵列基板可以广泛地应用于FFS(FringeField Switching，边缘场开关)型液晶显示器或ADS(AD-SDS，Advanced-Super Dimensional Switching，高级超维场开关，简称为ADS)型液晶显示器。其中，ADS型液晶显示器和FFS型液晶显示器的公共电极和像素电极均可以设置在阵列基板上。FFS技术主要是通过在同一平面内像素间电极产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的取向液晶分子在平面方向发生旋转转换，从而提高液晶层的透光效率；ADS技术则主要是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。
进一步地，如图5所示，像素单元32由横纵交叉的栅线51和数据线52划分而成。
每个像素单元32包括梳状的第一电极53和面状的第二电极54；其中，第一电极53倾斜排列，用于驱动液晶分子55产生畴倾斜方向。
进一步地，为了获得如图3所示阵列结构中各个像素单元的液晶畴倾斜方向，第一像素单元321区域内的第一电极53可以向右倾斜预设角度θ，第三像素单元323区域内的第一电极53可以向左倾斜预设角度θ，第二像素单元322区域内的靠近第一像素单元321一侧的第一电极53向左倾斜预设角度θ，第二像素单元322区域内的靠近第三像素单元323一侧的第一电极53向右倾斜预设角度θ。
在本发明实施例中，预设角度θ可以在5°至7°范围内任意选择。例如，预设角度θ为5°时，这样一种结构的阵列基板在加电压时，液晶在电场的作用下排列方向可以如图5所示，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
更进一步的，位于每个像素单元两侧的数据线52还可以与像素单元内的第一电极53倾斜角度相同。如图5所示，由于第一像素单元321区域内的第一电极53向右倾斜预设角度θ，第三像素单元323区域内的第一电极53向左倾斜预设角度θ，位于第一像素单元321和第三像素单元323区域两侧的数据线52同样可以向右或向左倾斜相应的角度。由于第二像素单元322区域内的靠近第一像素单元321一侧的第一电极53向左倾斜预设角度θ，靠近第三像素单元323一侧的第一电极53向右倾斜预设角度θ，第二像素单元322区域两侧的数据线52可以相应的分为连续的两部分，两部分具有不同的倾斜角度以分别对应第一电极53的两个倾斜方向。由于数据线与第一电极在不同的区域均平行，这样一来，减小了数据线的占用面积，有效提高了显示装置的开口率。
在本发明实施例中，第一电极53可以为像素电极，第二电极54可以为公共电极；或者第一电极53可以为公共电极，第二电极54可以为像素电极。
可以通过软件对本发明实施例所提供的阵列基板在不同视角情况下观察到的对比度进行模拟，得到的在不同方向视角下的对比度情况具体可以见下表1：
φ/° θ＝0° θ＝45°
0 1040.27 95.90
45 1040.27 23.59
90 1040.27 877.96
135 1040.27 24.37
180 1040.27 106.73
225 1040.27 43.90
270 1040.27 949.33
315 1040.27 41.24
表1
其中，液晶显示器的观看角度以球坐标系表示，φ为仰角、θ为方位角，θ＝0°表示垂直于显示器表面进行观看，θ＝45°则表示从斜45°角方向进行观看。从模拟结果可以看出，当仰角为不同值时，显示器正向或者斜向视角的对比度均达到了正常观看的要求。
另一方面，可以通过软件对本发明实施例所提供的阵列基板在不同视角情况下的色度进行模拟。如图6所示，图6中的每一虚线所示区域均为阵列基板在一个视角情况下的色偏情况，可以看到，不论是在何种角度下对显示器进行观看色偏移量都很小，本发明实施例提供的阵列基板在改善显示装置视角的同时还可以有效减小显示装置的色偏，进一步提高了显示装置的质量。
如图7所示，本发明实施例还提供了一种阵列基板。其中，第一像素单元321区域内的第一电极53向左倾斜预设角度θ，第三像素单元323区域内的第一电极53向右倾斜所述预设角度θ，第二像素单元322区域内的靠近第一像素单元321一侧的第一电极53向右倾斜预设角度θ，第二像素单元区域322内的靠近第三像素单元323一侧的第一电极53向左倾斜预设角度θ。
与前述实施例类似的，预设角度θ可以在5°至7°范围内任意选择。位于每个像素单元两侧的数据线52还可以与像素单元内的第一电极53倾斜角度相同。第一电极53可以为像素电极，第二电极54可以为公共电极；或者第一电极53可以为公共电极，第二电极54可以为像素电极。
这样一种结构的阵列基板与前述实施例相比畴倾斜方向完全相反，在加电压时，液晶同样会在电场的作用下倾斜排列，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
本发明实施例提供一种显示装置，其包括上述任一种阵列基板，该显示装置可以为FFS型液晶显示器或者ADS型液晶显示器。该显示装置具体可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。
其中，阵列基板的结构在前述实施例中已做了详细的描述，此处不做赘述。
本发明实施例提供的显示装置，包括阵列基板，该阵列基板包括至少一个阵列结构，该阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，第一像素单元和第三像素单元具有相互对称的单畴倾斜方向，第二像素单元具有多畴倾斜方向。这样一种结构的阵列基板在加电压时，液晶分子会在电场的作用下倾斜排列，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
本发明实施例还提供一种阵列基板制造方法，如图8所示，包括：
S801、在透明基板上形成至少一个阵列结构；其中，该阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；像素单元由横纵交叉的栅线和数据线划分而成。
S802、在像素单元中形成梳状的第一电极和面状的第二电极；第一电极倾斜排列，用于驱动液晶分子产生畴倾斜方向；其中，第一像素单元和第三像素单元具有单畴倾斜方向，第二像素单元具有多畴倾斜方向；第一像素单元的畴倾斜方向与第三像素单元的畴倾斜方向不同；第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。
本发明实施例提供的阵列基板制造方法，该阵列基板包括至少一个阵列结构，该阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，其中，第一像素单元和第三像素单元具有相互对称的单畴倾斜方向，第二像素单元具有多畴倾斜方向。这样一种结构的阵列基板在加电压时，液晶分子会在电场的作用下倾斜排列，其排列方向使得从各个方向观看均无位相差，从而改善了显示装置的视角，提高了显示装置的质量。
进一步地，第一像素单元区域内的第一电极向右倾斜预设角度，第三像素单元区域内的第一电极向左倾斜预设角度，第二像素单元区域内的靠近第一像素单元一侧的第一电极向左倾斜预设角度，第二像素单元区域内的靠近第三像素单元一侧的第一电极向右倾斜预设角度。
或者，第一像素单元区域内的第一电极向左倾斜预设角度，第三像素单元区域内的第一电极向右倾斜预设角度，第二像素单元区域内的靠近第一像素单元一侧的第一电极向右倾斜预设角度，第二像素单元区域内的靠近第三像素单元一侧的第一电极向左倾斜预设角度。
其中，预设角度在5°至7°范围内。
更进一步的，，位于每个像素单元两侧的数据线可以与像素单元内的第一电极倾斜角度相同。于数据线与第一电极在不同的区域均平行，这样一来，减小了数据线的占用面积，有效提高了显示装置的开口率。
在本发明实施例中，第一电极可以为像素电极，第二电极可以为公共电极；或者第一电极可以为公共电极，第二电极可以为像素电极。所述阵列结构内部的畴倾斜方向对称。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种阵列基板，包括至少一个阵列结构，其特征在于，
所述阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；
所述第一像素单元和所述第三像素单元具有单畴倾斜方向，所述第二像素单元具有多畴倾斜方向；
所述第一像素单元的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向不同；
所述第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近所述第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一像素单元、所述第二像素单元和所述第三像素单元均由横纵交叉的栅线和数据线划分而成；
每个所述第一像素单元、所述第二像素单元和所述第三像素单元均包括梳状的第一电极和面状的第二电极；所述第一电极倾斜排列，用于驱动液晶分子产生畴倾斜方向。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第二像素单元为双畴结构。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一像素单元区域内的所述第一电极向右倾斜预设角度，所述第三像素单元区域内的所述第一电极向左倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第一像素单元一侧的所述第一电极向左倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第三像素单元一侧的所述第一电极向右倾斜所述预设角度；或，
所述第一像素单元区域内的所述第一电极向左倾斜预设角度，所述第三像素单元区域内的所述第一电极向右倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第一像素单元一侧的所述第一电极向右倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第三像素单元一侧的所述第一电极向左倾斜所述预设角度。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述预设角度在5°至7°范围内。
6.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，位于每个所述第一像素单元两侧的所述数据线与所述第一像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同；
位于每个所述第二像素单元两侧的所述数据线与所述第二像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同；
位于每个所述第三像素单元两侧的所述数据线与所述第三像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同。
7.根据权利要求2-4任一所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极为像素电极，所述第二电极为公共电极；或，
所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列结构内部的畴倾斜方向对称。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的阵列基板。
10.一种阵列基板制造方法，其特征在于，包括：
在透明基板上形成至少一个阵列结构；其中，所述阵列结构包括逐行排列的第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元；所述第一像素单元、所述第二像素单元和所述第三像素单元均由横纵交叉的栅线和数据线划分而成；
在所述第一像素单元、所述第二像素单元和所述第三像素单元中均形成梳状的第一电极和面状的第二电极；所述第一电极倾斜排列，用于驱动液晶分子产生畴倾斜方向；其中，所述第一像素单元和所述第三像素单元具有单畴倾斜方向，所述第二像素单元具有多畴倾斜方向；所述第一像素单元的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向不同；所述第二像素单元靠近所述第一像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第三像素单元的畴倾斜方向相同，其靠近所述第三像素单元一侧的畴倾斜方向与所述第一像素单元的畴倾斜方向相同。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二像素单元为双畴结构。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述第一像素单元区域内的所述第一电极向右倾斜预设角度，所述第三像素单元区域内的所述第一电极向左倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第一像素单元一侧的所述第一电极向左倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第三像素单元一侧的所述第一电极向右倾斜所述预设角度；或，
所述第一像素单元区域内的所述第一电极向左倾斜预设角度，所述第三像素单元区域内的所述第一电极向右倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第一像素单元一侧的所述第一电极向右倾斜所述预设角度，所述第二像素单元区域内的靠近所述第三像素单元一侧的所述第一电极向左倾斜所述预设角度。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设角度在5°至7°范围内。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，位于每个所述第一像素单元两侧的所述数据线与所述第一像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同；
位于每个所述第二像素单元两侧的所述数据线与所述第二像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同；
位于每个所述第三像素单元两侧的所述数据线与所述第三像素单元内的所述第一电极倾斜角度相同。
15.根据权利要求10-14任一所述的方法，其特征在于，所述第一电极为像素电极，所述第二电极为公共电极；或，
所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述阵列结构内部的畴倾斜方向对称。
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