CN103969897A - 一种狭缝电极、阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种狭缝电极、阵列基板及显示装置，用以提供一种新型的狭缝电极，以解决现有狭缝电极的工艺能力较低的问题。本发明提供的狭缝电极包括：至少一个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元包括多个条状电极，相邻两个条状电极之间具有狭缝；其中，每一条状电极具有一设定平均宽度，所述狭缝电极单元中的至少两个条状电极的平均宽度不相等。

Description

一种狭缝电极、阵列基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种狭缝电极、阵列基板及显示装置。
背景技术
目前，薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）的显示模式主要有扭曲向列（Twisted Nematic，TN）模式、垂直取向（Vertical Alignment，VA）模式、平面方向转换（In-Plane-Switching，IPS）模式和高级超维场转换（ADvanced Super Dimension Switch，ADS）模式或其改进技术等。
无论哪一种模式的薄膜晶体管液晶显示器，显示原理为像素电极和公共电极之间形成电场，电场驱动液晶分子偏转实现图像的明暗显示。
现有技术为了降低像素电极和公共电极正对交叠面之间的电容，将像素电极和/或公共电极制作为狭缝电极，以减少像素电极和公共电极之间的正对交叠面，并且还能够提高像素的光透过率。
以像素电极为例说明，参见图1，为现有技术提供的像素电极10；
像素电极10设置有多个狭缝，相邻狭缝之间的条状电极100为条状电极，条状电极100的宽度一致均为d。制作图1所示的像素电极10的工艺能力较低。即工序呈稳定状态时加工精度降低，制作的产品不良率较高。
通过软件模拟结果可知，本发明实施例提供的狭缝电极，工艺能力较高。所谓工艺能力就是指生产工序在一定时间内处于稳定状态下的实际加工能力。它反映某一工艺在稳定状态下，所加工的产品质量特性值的总体离散程度。产品质量是工艺能力的综合反映。也就是说在操作者、机器设备、原材料、操作方法、测量方法和环境等标准条件下，工序呈稳定状态时所具有的加工精度。
发明内容
本发明实施例提供了一种狭缝电极、阵列基板及显示装置，用以提供一种新型的狭缝电极，以解决现有狭缝电极的工艺能力较低的问题。
本发明实施例提供的一种狭缝电极，包括：至少一个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元包括多个条状电极，相邻两个条状电极之间具有狭缝；
其中，每一条状电极具有一设定平均宽度，所述狭缝电极单元中的至少两个条状电极的平均宽度不相等。
较佳地，所述狭缝电极单元中任意两个条状电极的所述平均宽度不相等，各条状电极的平均宽度按照排列次序递增或递减；相邻两个条状电极的平均宽度的差值相等。
较佳地，所述狭缝电极单元中的各条状电极的平均宽度范围为2～4μm。
较佳地，所述条状电极的宽度处处相等，或者所述条状电极的宽度按照自身的延伸方向递增或递减。
较佳地，所述狭缝电极包括两个狭缝电极单元，两个狭缝电极单元上的条状电极呈镜像分布。
较佳地，所述狭缝电极单元中的各条状电极的延伸方向相互平行，或者相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角。
较佳地，相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角；
具体为：所述狭缝电极单元中包括沿第一方向延伸的条状电极组成的第一条状电极组，和沿第二方向延伸的条状电极组成的第二条状电极组；所述第一条状电极组和第二条状电极组中的条状电极间隔排列。
较佳地，所述狭缝电极包括两个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元中的各条状电极的延伸方向相互平行；
所述两个狭缝电极单元，其中之一的各条状电极沿第一方向延伸，另一的各条状电极沿第二方向延伸。
较佳地，所述第一方向的条状电极和第二方向的条状电极之间的夹角为3～20°。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括：呈行列分布的亚像素单元，所述亚像素单元包括相互绝缘的公共电极和像素电极，所述公共电极和像素电极至少之一为上述任一方式提供的狭缝电极。
较佳地，所述公共电极和像素电极位于不同层，二者之间通过绝缘层相绝缘。
较佳地，所述公共电极和像素电极为狭缝电极；所述公共电极中的条状电极和像素电极中的条状电极在垂直方向上的投影间隔排列，二者之间无重叠区域。
较佳地，所述公共电极和像素电极同层设置，公共电极中的条状电极和像素电极中的条状电极间隔排列。
本发明实施例提供一种显示装置，包括所述任一方式的阵列基板。
本发明实施例提供的一种狭缝电极，包括：至少一个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元包括多个条状电极，相邻两个条状电极之间具有狭缝；其中，每一条状电极具有一设定平均宽度，所述狭缝电极单元中的至少两个条状电极的平均宽度不相等，这样的设置方式可以提高制作狭缝电极的精度范围，提高狭缝电极的工艺能力。在制作所述狭缝电极时，由于其制作过程中的精度范围较宽，狭缝电极的工艺能力较高，制作狭缝电极时的良品率较高。
附图说明
图1为现有技术提供的像素电极结构示意图；
图2为本发明实施例提供的狭缝电极结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的狭缝电极结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的实施例和比较例对应的产品良品率与条状电极线宽关系图；
图5为本发明实施例提供的狭缝电极结构示意图之三；
图6为本发明实施例提供的狭缝电极结构示意图之四；
图7为本发明实施例提供的显示装置中像素电极和公共电极的结构示意图之一；
图8为图7所示的像素电极和公共电极在AA向的截面图；
图9为本发明实施例提供的显示装置结构示意图之二；
图10为图9在BB向的截面图之一；
图11为本发明实施例提供的显示装置结构示意图之三；
图12为图9在BB向的截面图之二。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种狭缝电极、阵列基板及显示装置，用以提供一种新型的狭缝电极，以解决现有狭缝电极的工艺能力较低的问题。
以下将结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。
参见图2和图3，本发明实施例提供的狭缝电极，包括：
至少一个狭缝电极单元1，狭缝电极单元1包括：
多个条状电极11，相邻两个条状电极11之间具有狭缝；
其中，每一条状电极11具有一设定平均宽度，每一狭缝电极单元1中的至少两个条状电极11的平均宽度不相等。
图2所示的狭缝电极包括一个狭缝电极单元1；图3所示的狭缝电极包括两个狭缝电极单元1。
由图2和图3任一所示的狭缝电极可知，条状电极11的平均宽度不完全相等。也就是说，至少有两条条状电极平均宽度不相等，其中之一的平均宽度为第一平均宽度，另一条的平均宽度为第二平均宽度。
本发明所述狭缝电极单元中的至少两个条状电极的平均宽度不相等，这样的设置方式可以提高制作狭缝电极的精度范围，提高狭缝电极的工艺能力。在制作所述狭缝电极时，由于其制作过程中的精度范围较宽，狭缝电极的工艺能力较高，制作狭缝电极时的良品率较高。
为了说明本发明提供的狭缝电极较高的工艺能力，本发明通过模拟软件做了测试。以狭缝电极为像素电极为例，设计了两种结构的液晶显示面板，对应下述实施例和比较例；
实施例：液晶显示面板满足：每一条状电极的平均宽度与其他任一条状电极的平均宽度不相等，液晶显示面板除像素电极之外的其他结构与比较例中的液晶显示面板结构相同；条状电极的宽度按照排列顺序依次为：2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μm。
比较例：液晶显示面板满足：每一条状电极的平均宽度与其他任一条状电极的平均宽度相等。
实施例和比较例中的狭缝电极的工艺能力做了模拟测试，对狭缝电极的光线透过率、与公共电极之间的电容存储率做了模拟测试，得到的模拟测试结构如下表一。
表一：狭缝电极的工艺能力、光线透过率、和电容存储率模拟结果。
实施例 比较例
工艺能力 0·4 0.2
透过率 98% 98%
电容存储率 35% 65%
图4为上述实施例和比较例对应的产品良品率与条状电极线宽关系图。
产品的良品率达到98%时，比较例的工艺变动范围为2～2.8μm，可以表示为2.4±0.4μm，本发明实施例工艺变动范围为1.6～3.0μm，可以表示为2.3±0.7μm；制作狭缝电极的精度范围增大了约一倍，工艺能力较高，产品在量产时良率提高，从而实现节省成本。
上述图2和图3所示的狭缝电极，狭缝电极单元1中的条状电极11的平均宽度与其他条状电极11的平均宽度不完全相等，且有较多的实施方式。
按照每一狭缝电极单元中的各条状电极11的排列顺序，每间隔n个条状电极，其条状电极的平均宽度变化一次，n为正整数。
优选地，狭缝电极单元中的各条状电极的宽度按照排列顺序递增或递减，按照排列顺序，各条状电极的对应区域的光透过率递减或递增，光透过率的变化趋势是一致的，在视觉上不会因为突然某一区域光透过率较大某一区域光透过率较小的问题，实现显示效果较佳的目的。
优选地，相邻两个条状电极之间的平均宽度的差值相等。
优选地，所述狭缝电极单元中的各条状电极的平均宽度范围为2～4μm。具体实施时，可以为以下几种实施方式：条状电极的宽度按照排列次序依次可以为2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μm等；或者可以为2.3μm、2.5μm、2.7μm、2.9μm、3.1μm等；或者还可以为2.1,μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm、2.9μm等。
上述实施例提供的条状电极本领域技术人员能够明白，条状电极为整体结构呈长条状分布，所述条状电极的宽度处处相等，或者所述条状电极的宽度按照自身的延伸方向递增或递减。
也就是说，条状电极的图案的两个长边为直线，两个长边相互平行或者不平行。
在上述任一实施方式的基础上，针对图3所示的狭缝电极，即狭缝电极包括两个狭缝电极单元1，两个狭缝电极单元1中的条状电极11呈镜像分布。
狭缝电极单元内的条状电极平均宽度越宽，透过率越小，条状电极平均宽度越窄，透过率越高。两个狭缝电极单元上的条状电极呈镜像分布时，若一个狭缝电极单元中从边缘到中心排列的各条状电极的平均宽度依次递增（或依次递减），则另一个狭缝电极单元中从边缘到中心排列的各条状电极的平均宽度也依次递增（或依次递减）；狭缝电极的透过率由边缘到中心逐渐递减（或递增），狭缝电极的透过率有规律地呈微小梯度的变化，整体上狭缝电极的透过率不会有突然的变化，不会影响图像的显示效果。并且，本发明条状电极的平均宽度在几微米量级，例如，平均宽度范围为2～4μm，条状电极之间的差值约0.2～0.5μm范围内，条状电极平均宽度的变化范围约占条状电极平均宽度的十分之一，并且条状电极的宽度范围较宽，平均宽度较小的条状电极相比较现有技术增加了局部光线的透过率，平均宽度较大的条状电极相比较现有技术降低了局部光线的透过率，整体上同一狭缝电极单元对应的像素区域的光线透过率相比较现有技术等平均宽度的条状电极排布对应的光透过率不会有较大改变。
优选地，相邻两个条状电极之间的平均间距相等，以保证光线的透过率更加均匀。
上述任一实施方式的狭缝电极，所述狭缝电极单元中的各条状电极的延伸方向相互平行，或者相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角。
其中一种实施方式为：
参见图5，相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角α，当狭缝电极为公共电极或像素电极时，条状电极组成的公共电极（或像素电极），其中，不同方向排列的条状电极与像素电极（或公共电极）之间的电场方向不同，靠近不同方向排列的条状电极的液晶分子的偏转方向不同，可以增加液晶显示装置的视角范围，实现广视角显示的目的。
具体为：狭缝电极单元1中包括沿第一方向延伸的第一条状电极31组成的第一条状电极组，和沿第二方向延伸的第二条状电极41组成的第二条状电极组。
优选地，第一条状电极组中的第一条状电极31和第二条状电极组中的第二条状电极41间隔排列，保证相邻两个条状电极排列方向不同，靠近相邻两个条状电极的液晶分子的偏转方向不同，进一步增加了液晶显示装置的视角范围。
另一种实施方式为：
参见图6，狭缝电极包括两个狭缝电极单元1，每一狭缝电极单元1中的各条状电极的延伸方向相互平行；
两个狭缝电极单元1，其中之一的各第一条状电极31沿第一方向延伸，另一的各第二条状电极41沿第二方向延伸。
图5和图6中，带单箭头的线段表示条状电极的延伸方向。带双箭头的线段表示条状电极延伸方向的夹角。
上述两种实施方式（对应图5和图6），所述第一方向的条状电极和第二方向的条状电极之间的夹角β为3～20°。例如，第一方向和第二方向的夹角为4～11°。
上述实施例提供的狭缝电极中的各条状电极之间可以通过引线将各条状电极位于同一侧的端部电连接。
本发明任一实施例提供的狭缝电极，可以为液晶显示面板中的公共电极或像素电极。
具体实施时，为公共电极施加直流电信号，为像素电极施加灰阶信号，二者之间产生电场控制液晶分子的偏转实现图像显示。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括：呈行列分布的亚像素单元，亚像素单元包括：
公共电极和像素电极，公共电极和像素电极至少之一为本发明上述任一实施方式提供的狭缝电极。
阵列基板上公共电极和像素电极至少包括如下几种实施方式：
实施方式一：参见图7和图8，图7为本发明实施例提供的显示装置中像素电极和公共电极的结构示意图，图8为图7所示的像素电极和公共电极在AA向的截面图；
衬底基板6上的公共电极3和像素电极4位于不同层，公共电极3位于像素电极4下方，二者之间通过绝缘层5相绝缘，像素电极4为本发明实施例提供的狭缝电极，像素电极4包括狭缝之间的第二条状电极41，公共电极3为面状电极。
实施方式二：公共电极和像素电极位于不同层，公共电极位于像素电极上方，二者之间通过绝缘层相绝缘，公共电极为本发明实施例提供的狭缝电极，像素电极为面状电极。
实施方式三：参见图9为公共电极3和像素电极4的俯视示意图，参见图10，为图9在BB向的截面图之一，公共电极3和像素电极4位于不同层，公共电极3位于像素电极4下方，二者之间通过绝缘层5相绝缘，像素电极4和公共电极3为本发明实施例提供的狭缝电极。
具体地，像素电极4包括多个第二条状电极41，公共电极3包括多个第一条状电极31。
第一条状电极31和第二条状电极41之间可以存在交叠区域，也可以无交叠区域，图9和图10所示的第一条状电极31和第二条状电极41之间无交叠区域。
第一条状电极31和第二条状电极41之间存在交叠区域时，其中一种实施方式为：如图11所示，可以设置各第一条状电极31相比较矩形状的像素单元的边缘倾斜5°，各第二条状电极41相比较所述矩形状的像素单元的边缘倾斜13°。第一条状电极31和第二条状电极41之间的夹角为8°左右，相比较90°的夹角该角度保证一条状电极31和第二条状电极41几乎平行，不会引起液晶显示装置暗态漏光等现象。当第一条状电极31和第二条状电极41之间的夹角太大或者第一条状电极31和第二条状电极41与像素单元的边缘倾斜角较大时，相同电场强度下，容易出现光线透过率变小，图像的亮度不太均一，色偏较大等问题。
实施方式四：公共电极和像素电极位于不同层，公共电极位于像素电极上方，二者之间通过绝缘层相绝缘，像素电极和公共电极为本发明实施例提供的狭缝电极；优选地，公共电极和像素电极在阵列基板上的投影无重叠区域。
实施方式三和实施方式四相比较实施方式一和实施方式二，减少了像素电极和公共电极之间的正对交叠面积，减少了二者之间的正对电场，从而减少了二者之间的电容，提高了图像的显示效果，由于公共电极和像素电极位于不同层，且二者均为狭缝电极，公共电极中的狭缝和像素电极中的狭缝会较宽，制作公共电极和像素电极的工艺能力会明显提高。
上述实施方式一至实施方式四提供的像素电极和公共电极的设置方式，类似于ADS模式或其变形的阵列基板中像素电极和公共电极的设置方式。
实施方式五：
参见图9，公共电极3和像素电极4同层设置，公共电极3和像素电极4均为本发明上述实施例提供的狭缝电极。
参见图12为图9在BB向的截面图之二。
公共电极3中的第一条状电极31和像素电极4中的第二条状电极41间隔排列，保持相互绝缘。
优选地，公共电极3中的第一条状电极31和像素电极4中的第二条状电极41的平均宽度不相等。第一条状电极31和第二条状电极41的平均宽度按照排列顺序递增或递减。
实施方式五提供的阵列基板，类似于IPS模式或其变形的阵列基板中像素电极和公共电极的设置方式。
本发明实施例提供的上述像素电极和各供电极的设置方式，由于其公共电极和/或像素电极为上述提供的狭缝电极，工艺变动范围为较大，制作狭缝电极的精度范围增大了约一倍，工艺能力较高，产品在量产时良率提高，从而实现节省成本。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述本发明实施例提供的阵列基板。
具体地，显示装置包括相对设置的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之一为包括像素电极和公共电极的基板，另一为包括黑矩阵和彩色滤光片的基板，像素电极和公共电极至少之一为上述任一方式提供的狭缝电极。
或者，显示装置包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之一为包括像素电极、公共电极、黑矩阵和彩色滤光片的基板；第一基板和第二基板之间设置有液晶层；像素电极和公共电极至少之一为上述任一方式提供的狭缝电极。
或者显示装置还可以为：在上述两种结构的显示装置的基础上还包括：
位于与像素电极和公共电极所在基板相对的基板上设置的像素电极和公共电极。
当然，本发明实施例提供的显示装置仅是列举有限的几个示例，任何包括本发明实施例提供的狭缝电极的显示装置均在本发明范围之内。
本发明实施例提供的显示装置可以为液晶显示面板、液晶显示器、液晶电视等显示装置。
本发明实施例提供的一种狭缝电极，包括：至少一个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元包括多个条状电极；其中，所述狭缝电极单元中的各条状电极的平均宽度不完全相同，可以提高狭缝电极的精度范围，提高狭缝电极的工艺能力。通过验证得知，采用本发明提供的狭缝电极制作公共电极和/或像素电极，良品率达到98%时，制作狭缝电极的精度范围增大了约一倍，工艺能力较高，产品在量产时良率提高，从而实现节省成本。
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 (14)

1.一种狭缝电极，其特征在于，包括：至少一个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元包括多个条状电极，相邻两个条状电极之间具有狭缝；
其中，每一条状电极具有一设定平均宽度，所述狭缝电极单元中的至少两个条状电极的平均宽度不相等。
2.根据权利要求1所述的狭缝电极，其特征在于，所述狭缝电极单元中任意两个条状电极的所述平均宽度不相等，各条状电极的平均宽度按照排列次序递增或递减。
3.根据权利要求2所述的狭缝电极，其特征在于，相邻两个条状电极的平均宽度的差值相等；所述狭缝电极单元中的各条状电极的平均宽度范围为2～4μm。
4.根据权利要求3所述的狭缝电极，其特征在于，所述条状电极的宽度处处相等，或者所述条状电极的宽度按照自身的延伸方向递增或递减。
5.根据权利要求2所述的狭缝电极，其特征在于，所述狭缝电极包括两个狭缝电极单元，两个狭缝电极单元上的条状电极呈镜像分布。
6.根据权利要求1～5任一所述的狭缝电极，其特征在于，所述狭缝电极单元中的各条状电极的延伸方向相互平行，或者相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角。
7.根据权利要求6所述的狭缝电极，其特征在于，相邻两个条状电极的延伸方向具有设定夹角；
具体为：所述狭缝电极单元中包括沿第一方向延伸的条状电极组成的第一条状电极组，和沿第二方向延伸的条状电极组成的第二条状电极组；
所述第一条状电极组和第二条状电极组中的条状电极间隔排列。
8.根据权利要求6所述的狭缝电极，其特征在于，所述狭缝电极包括两个狭缝电极单元，所述狭缝电极单元中的各条状电极的延伸方向相互平行；
所述两个狭缝电极单元，其中之一的各条状电极沿第一方向延伸，另一的各条状电极沿第二方向延伸。
9.根据权利要求7或8所述的狭缝电极，其特征在于，所述第一方向的条状电极和第二方向的条状电极之间的夹角为3～20°。
10.一种阵列基板，其特征在于，包括：呈行列分布的亚像素单元，所述亚像素单元包括相互绝缘的公共电极和像素电极，所述公共电极和像素电极至少之一为权利要求1-9任一权项所述的狭缝电极。
11.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极和像素电极位于不同层，二者之间通过绝缘层相绝缘。
12.根据权利要求11所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极和像素电极为狭缝电极；所述公共电极中的条状电极和像素电极中的条状电极在垂直方向上的投影间隔排列，二者之间无重叠区域。
13.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极和像素电极同层设置，公共电极中的条状电极和像素电极中的条状电极间隔排列。
14.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求10-13任一权项所述的阵列基板。
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