CN104238208B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的阵列基板及显示装置，其中阵列基板，包括子像素单元，子像素单元包括第一像素电极和第二像素电极，第二像素电极包括第一条状电极，第一条状电极第一电极体以及第一电极体上的向栅线的所在方向突出的第一突起。本发明的显示装置，包括显示单元，显示单元包括本发明的阵列基板以及彩膜基板；控制单元，控制单元与阵列基板连接；书写按钮以及擦除按钮，书写按钮以及擦除按钮分别与控制单元连接。本发明的阵列基板及显示装置具有分辨率较高、透过率较高、功耗低、视角宽、开口率低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示技术领域，特别涉及一种阵列基板及显示装置。
背景技术
交互式电子白板可以与电脑进行信息通讯，将电子白板连接到PC，并利用投影机将PC上的内容投影到电子白板屏幕上，此时的电子白板就相当于一面积特别大的手写板，可以在上面任意书写、绘画并即时的在PC上显示。如果通过特定的应用程序如MICROSOFT的NETMEETING，交互式电子白板就可以通过网络与其他办公室、会议室进行交流，实现网络会议。
TN、IPS、VA、ADS是液晶显示的几种模式，其中，ADS是ADSDS(ADvanced SuperDimension Switch)的简称，即高级超维场转换技术，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。
ADS模式薄膜晶体管液晶显示器的阵列基板制作过程中，第一层为透明像素电极层(通常为ITO)，即为上述的板状电极，其后为栅金属层、源漏金属电极层、第二层像素电极层(通常为ITO)，即为上述的狭缝状电极，为了说明方便，将第二层像素电极层中多条具有一定宽幅和间距的条状结构称为条状像素电极。这些条状结构和条状结构之间的开口形成了狭缝状电极。
常见的电子白板通常为TN或IPS模式，这种模式电子白板具有分辨率较低、透过率较低、功耗高、视角窄、开口率低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可大幅提升显示效果的阵列基板及显示装置。
本发明的阵列基板，包括基板、形成在基板上的栅线、数据线以及所述栅线和数据线交叉形成的多个子像素单元，所述子像素单元包括薄膜晶体管、第一像素电极和位于第一像素电极的上方的第二像素电极，所述第一像素电极与公共电极连接，第二像素电极与薄膜晶体管的源极或漏极连接，第一像素电极和第二像素电极通过绝缘层隔开，所述第二像素电极包括多个条状的第一条状电极，其特征在于，所述第一条状电极包括条状的第一电极体以及所述第一电极体上的向所述栅线的所在方向突出的第一突起，所述第一电极体的一端指向所述数据线，所述第一电极体的另一端向所述栅线的所在方向倾斜。
本发明的阵列基板，其中，所述第一电极体上设置有多个所述第一突起，所述第一电极体上多个第一突起的突出方向均相同。
本发明的阵列基板，其中，每一所述子像素单元中，多个所述第一电极体平行排列，多个所述第一电极体上的第一突起的突出方向均相同。
本发明的阵列基板，其中，每一所述子像素单元中，每一所述第一条状电极的外边缘线的每一段直线或曲线与相邻所述第一条状电极的相对应的外边缘线的相对应的每一段直线或曲线分别平行。
本发明的阵列基板，其中，每一所述子像素单元中，每一所述第一电极体上的第一突起的顶点与相邻所述第一电极体上的相对应的第一突起的顶点均在一条指向所述栅线的直线上。
本发明的阵列基板，其中，所述第一电极体上设置有向所述第一突起的突出方向的反方向突出的第二突起。
本发明的阵列基板，其中，所述第一电极体上设置多个所述第二突起，所述第一电极体上多个第二突起的突出方向均相同，每一所述子像素单元中，多个所述第一电极体上第二突起的突出方向均相同。
本发明的阵列基板，其中，所述第二像素电极还包括多个条状的第二条状电极，所述第二条状电极包括条状的第二电极体以及所述第二电极体上的第三突起，所述第二电极体的一端指向所述第一电极体的一端指向的所述数据线， 所述第二电极体的另一端向所述第一电极体的另一端倾斜方向的反方向倾斜，所述第二电极体上的第三突起向所述第一条状电极的所在方向突出。
本发明的阵列基板，其中，每一所述子像素单元中，所述第二条状电极的数量与所述第一条状电极的数量相同，所述第二条状电极与所述第一条状电极以一条垂直于所述数据线的直线上下对称。
本发明的显示装置，包括：
用于显示的显示单元，所述显示单元包括本发明的阵列基板以及彩膜基板；
控制单元，所述控制单元与所述阵列基板连接；
书写按钮以及擦除按钮，所述书写按钮以及擦除按钮分别与所述控制单元连接，所述书写按钮通过所述控制单元控制所述阵列基板以及彩膜基板之间的液晶分子的转动，以使所述液晶分子的长轴与第一条状电极平行，所述擦除按钮通过所述控制单元控制所述阵列基板以及彩膜基板之间的液晶分子的转动，以使所述液晶分子的长轴与第一条状电极垂直。
本发明的阵列基板及显示装置具有分辨率较高、透过率较高、功耗低、视角宽、开口率低等优点。
附图说明
图1为本发明的阵列基板的第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明的阵列基板的第二种实施例的结构示意图；
图3为本发明的阵列基板的第一种实施例的剖面示意图；
图4为包含本发明的阵列基板的显示装置的显示原理示意图；
图5为本发明的显示装置的结构示意图；
图6为本发明的阵列基板的第一种实施例的模拟实验结果示意图；
图7为本发明的阵列基板的第二种实施例的模拟实验结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限 定。
实施例一
如图1、图3所示，本发明的阵列基板的实施例，包括基板1、形成在基板1上的栅线2、数据线3以及栅线2和数据线3交叉形成的多个子像素单元10。子像素单元10包括薄膜晶体管4、第一像素电极6和位于第一像素电极6的上方的第二像素电极7。第一像素电极6与公共电极连接，第二像素电极7与薄膜晶体管4的漏极12连接，第一像素电极6和第二像素电极7通过绝缘层9隔开，第二像素电极7包括多个条状的第一条状电极21，第一条状电极21包括条状的第一电极体31以及第一电极体31上的向栅线2的所在方向突出的第一突起41，第一电极体31的一端指向数据线3，第一电极体31的另一端向栅线2的所在方向倾斜。
本发明的阵列基板的实施例中，第一条状电极21上的第一突起41向下方的栅线2的所在方向突出，第一电极体31的一端指向数据线3，第一电极体31的另一端向下方的栅线2的所在方向倾斜。
本发明的阵列基板的其他实施例中，第一条状电极21上的第一突起41向可以向上方的栅线2的所在方向突出。
本发明的阵列基板的其他实施例中，第一电极体31的一端指向数据线3，第一电极体31的另一端可以向上方的栅线2的所在方向倾斜。
本发明的阵列基板的其他实施例中，第二像素电极7也可以与薄膜晶体管4的源极11连接。
本发明的阵列基板的实施例，其中，第一电极体31上设置有多个第一突起41，第一电极体31上多个第一突起41的突出方向均相同。
本发明的阵列基板的实施例，其中，每一子像素单元中，多个第一电极体31平行排列，多个第一电极体31上的第一突起41的突出方向均相同。
本发明的阵列基板的实施例，其中，每一子像素单元中，每一第一条状电极21与相邻第一条状电极21通过其之间的空隙形成了狭缝状电极。每一第一条状电极21的外边缘线13的每一段直线或曲线与相邻第一条状电极21的相对应的外边缘线13的相对应的每一段直线或曲线分别平行。
本发明的阵列基板的实施例，其中，每一子像素单元中，每一第一电极体 31上的第一突起41的顶点与相邻第一电极体31上的相对应的第一突起41的顶点均在一条指向栅线2的直线上。
本发明的阵列基板的实施例，其中，第二像素电极7还包括多个条状的第二条状电极22，第二条状电极22包括条状的第二电极体32以及第二电极体32上的第三突起43，第二电极体32的一端指向第一电极体31的一端指向的数据线3，第二电极体32的另一端向第一电极体31的另一端倾斜方向的反方向倾斜，第二电极体32上的第三突起43向第一条状电极21的所在方向突出。
本发明的阵列基板的实施例特别适用于电子白板。
结合图4所示，当本发明的本发明的阵列基板的实施例适用于显示装置上，则在此显示装置的正常状态下，本发明的阵列基板的实施例上方的液晶分子沿初始方向(F方向)排列，液晶分子的长轴基本和第一电极体31或第二电极体32的延伸方向平行。下面以第一电极体31附近的液晶分子60为例：当第一像素电极6与第二像素电极7加压(即第一像素电极6与第二像素电极7之间存在电压差)之后，液晶分子60会沿电场E方向偏转，而由于此时数据线3上也有电压，因此数据线3和第一电极体31之间会形成E’方向的电场，数据线3和第一突起41之间会形成E”方向的电场，E’方向的电场与E”方向的电场共同作用，从而使液晶分子60不能完全偏转，与之类似，第二电极体32附近的液晶分子受第二电极体32以及第三突起43的影响，也不能完全偏转，这种状态下，按压此显示装置后液晶分子不能正常偏转，从而可较好的实现按压之后划痕不消失，从而实现了电子白板的功能。
如图6所示，对本发明的阵列基板的实施例进行模拟实验，实验结果表明：Tracingmura(跟踪波纹)区域100大量在模拟的第一条状电极21’的靠近数据线的两端出现，即表明本发明的阵列基板的实施例的第一条状电极21附近的液晶分子不能完全偏转，从而可较好的实现按压之后划痕不消失，从而实现了电子白板的功能。
实施例二
结合图2所示，本发明的阵列基板的实施例与实施例一的区别在于，第一电极体31上还设置有与向第一突起41的突出方向的反方向突出的第二突起42。
本发明的阵列基板的实施例，其中，第一电极体上设置多个第二突起42，第一电极体上多个第二突起42的突出方向均相同，每一子像素单元中，多个第一电极体上第二突起42的突出方向均相同。
本发明的阵列基板的实施例，其中，第二条状电极22包括条状的第二电极体32以及第二电极体32上的第三突起43，第二电极体32上的第三突起43向第一条状电极21的所在方向突出，第二电极体32上还设置有与向第三突起43的突出方向的反方向突出的第四突起44。
本发明的阵列基板的实施例，其中，每一子像素单元中，第二条状电极22的数量与第一条状电极21的数量相同，第二条状电极22与第一条状电极21以一条垂直于数据线3的直线上下对称。
如图7所示，对本发明的阵列基板的实施例进行模拟实验，实验结果表明：Tracingmura(跟踪波纹)区域100大量在模拟的第一条状电极21’的靠近数据线的两端出现，即表明本发明的阵列基板的实施例的第一条状电极21附近、第二条状电极22附近的液晶分子不能完全偏转，从而可较好的实现按压之后划痕不消失，从而实现了电子白板的功能。
本发明的阵列基板的实施例为常规的ADS模式，其制备方法完全与常规ADS模式完全一致。
如图5所示，本发明的显示装置，包括：
用于显示的显示单元70，显示单元70包括本发明的阵列基板以及彩膜基板；
控制单元80，控制单元80与本发明的阵列基板连接；
书写按钮81以及擦除按钮82，书写按钮81以及擦除按钮82分别与控制单元80连接，书写按钮81通过控制单元80控制阵列基板以及彩膜基板之间的第一条状电极附近的液晶分子的转动，以使液晶分子的长轴与第一条状电极平行，擦除按钮82通过控制单元80控制阵列基板以及彩膜基板之间的第一条状电极附近的液晶分子的转动，以使液晶分子的长轴与第一条状电极垂直。
本发明的技术方案利用了ADS模式的阵列基板的像素结构间的侧电场在按压之后使液晶分子不能立即恢复的特性。本发明的显示装置特别适用于电子白板。该显示装置在静态时为全白画面，书写时由于对显示装置表面的挤压， 数据线边缘区域及子像素单元区域内的液晶分子的排列发生变化，最终表现为液晶显示面板上的压痕不消失，从而实现了触控白板的功能。
本发明的显示装置的书写功能的实现：书写时，点击书写按钮，控制单元反馈显示单元，显示单元会显示初始画面，本发明的阵列基板的上方的液晶分子60沿初始方向(F方向)排列，液晶分子60的长轴基本和第一电极体31或第二电极体32的延伸方向平行。下面以第一电极体31附近的液晶分子60为例：当第一像素电极6与第二像素电极7加压(即第一像素电极6与第二像素电极7之间存在电压差)之后，液晶分子60会沿电场E方向偏转，而由于此时数据线3上也有电压，因此数据线3和第一电极体31之间会形成E’方向的电场，数据线3和第一突起41之间会形成E”方向的电场，E’方向的电场与E”方向的电场共同作用，从而使液晶分子60不能完全偏转，与之类似，第二电极体32附近的液晶分子受第二电极体32以及第三突起的影响，也不能完全偏转，这种状态下，按压此显示装置后液晶分子不能正常偏转，从而可较好的实现按压之后划痕不消失，从而实现了电子白板的功能。
本发明的显示装置的擦除功能的实现：当需要将书写的内容擦除时，按压控制单元的擦除按钮，控制单元反馈显示单元，显示单元的阵列基板以及彩膜基板之间的液晶分子的转动，液晶分子的长轴与第一条状电极垂直，显示单元的显示画面迅速变灰，按压痕迹会迅速消失，由此实现了擦除功能。
本发明的显示装置的书写功能和擦除功能均可以反复进行，从而实现了电子白板的作用。
本发明的显示装置具有分辨率较高、透过率较高、功耗低、视角宽、开口率低等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
用于显示的显示单元，所述显示单元包括阵列基板，以及彩膜基板；
所述阵列基板，包括基板、形成在基板上的栅线、数据线以及所述栅线和数据线交叉形成的多个子像素单元，所述子像素单元包括薄膜晶体管、第一像素电极和位于第一像素电极的上方的第二像素电极，所述第一像素电极与公共电极连接，第二像素电极与薄膜晶体管的源极或漏极连接，第一像素电极和第二像素电极通过绝缘层隔开，所述第二像素电极包括多个条状的第一条状电极，所述第一条状电极包括条状的第一电极体以及所述第一电极体上的向所述栅线的所在方向突出的第一突起，所述第一电极体与所述数据线之间会形成的电场的方向，与所述第一突起与所述数据线之间会形成的电场的方向不同，所述第一电极体的一端指向所述数据线，所述第一电极体的另一端向所述栅线的所在方向倾斜；
控制单元，所述控制单元与所述阵列基板连接；
书写按钮以及擦除按钮，所述书写按钮以及擦除按钮分别与所述控制单元连接，所述书写按钮通过所述控制单元控制所述阵列基板以及彩膜基板之间的液晶分子的转动，以使所述液晶分子的长轴与第一条状电极平行，当第一像素电极与第二像素电极加压之后形成具有第一方向的电场，液晶分子沿第一方向偏转，在数据线与第一电极体之间形成的第二方向的电场与数据线和第二突起之间形成的第三方向的电场的共同作用下，液晶分子不能完全偏转；所述擦除按钮通过所述控制单元控制所述阵列基板以及彩膜基板之间的液晶分子的转动，以使所述液晶分子的长轴与第一条状电极垂直。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极体上设置有多个所述第一突起，所述第一电极体上多个第一突起的突出方向均相同。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素单元中，多个所述第一电极体平行排列，多个所述第一电极体上的第一突起的突出方向均相同。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素单元中，每一所述第一条状电极的外边缘线的每一段直线或曲线与相邻所述第一条状电极的相对应的外边缘线的相对应的每一段直线或曲线分别平行。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素单元中，每一所述第一电极体上的第一突起的顶点与相邻所述第一电极体上的相对应的第一突起的顶点均在一条指向所述栅线的直线上。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极体上设置有向所述第一突起的突出方向的反方向突出的第二突起。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极体上设置多个所述第二突起，所述第一电极体上多个第二突起的突出方向均相同，每一所述子像素单元中，多个所述第一电极体上第二突起的突出方向均相同。
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