CN105487299A - 一种显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示技术领域，公开了一种显示基板及其制作方法、显示装置。所述显示基板包括配向膜，每一像素区域中，所述配向膜的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽，为液晶分子提供不同方向的预倾角，从而实现多畴显示模式，有助于色偏补偿，提高显示装置的显示品质。由于配向膜为透明材料，位于整个显示区域，因此，本发明的多畴显示结构不会影响像素的开口率，也不会对显示基板的其他结构产生影响。

Description

一种显示基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
随着制造技术的发展，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称“TFT-LCD”)因其具有功耗低、制造成本低以及无辐射等优点，已经取代传统的显像管显示器而成为显示器的主流。TFT-LCD的显示面板由薄膜晶体管阵列基板和彩膜基板对盒形成，在阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶分子。结合图1和图2所示，阵列基板包括横纵交叉的栅线10和数据线20，由栅线10和数据线20限定多个像素单元，在像素单元上形成有配向膜(图中未示出)，用于为液晶分子提供一定的预倾角。每个像素单元包括薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，简称“TFT”，图中未示出)和像素电极1。TFT作为开关器件，控制像素电极1和公共电极之间产生驱动电场，从而控制液晶分子的扭转，实现画面显示。
相比于其它的显示模式，FFS模式视角广，透过率高，目前已经被广泛使用于高端的显示器中。
在FFS显示模式中，如图1所示，传统的单畴(singledomain)结构中，像素电极1上的每一狭缝沿同一方向延伸，形成单畴驱动电场。由于液晶分子的平面扭转原因，会导致平面左右色偏现象严重。为了改善传统单畴显示模式的色偏问题，如图2所示，目前在某些产品上面开始采用双畴(dualdomain)的结构，像素电极1上的每一狭缝沿两个方向延伸，通常为折线形，相对于单畴结构，双畴结构具有两畴驱动电场，有助于色偏补偿。为保证高的开口率，目前双畴结构都将数据线20在像素区域弯曲，这样使得数据线20总长度变大，增加了传输电阻。为了保证像素单元的充电效率，需将数据线20变宽或者变厚，但是这样会导致开口率变小、配向膜摩擦不良等相关不良问题。
发明内容
本发明提供一种示基板及其制作方法、显示装置，用以解决现有技术中的多畴显示模式中会影响像素开口率的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种显示基板，包括多个像素区域，还包括用于为液晶分子提供预倾角的配向膜，每一像素区域中，所述配向膜的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。
本发明实施例中的显示基板，所述显示基板为阵列基板，还包括位于所述像素区域中的像素电极，所述像素电极上具有多条狭缝，每一所述狭缝沿同一方向延伸。
本发明实施例中的显示基板，所述显示基板还包括交叉分布的栅线和数据线，用于限定所述像素区域，每一所述数据线沿同一方向延伸。
本发明实施例中的显示基板，每一像素区域中，所述配向膜表面的取向沟槽为折线形。
本发明实施例中的显示基板，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域，所述取向沟槽包括多个位于所述第一区域的第一取向沟槽和多个位于所述第二区域的第二取向沟槽，所述第一取向沟槽沿第一方向延伸，所述第二取向沟槽沿第二方向延伸。
本发明实施例中的显示基板，所述显示基板为彩膜基板。
本发明实施例中的显示基板，所述配向膜为光配向膜。
本发明实施例中提供一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
本发明实施例中提供一种如上所述的显示基板的制作方法，所述显示基板包括多个像素区域，所述制作方法包括形成用于为液晶分子提供预倾角的配向膜的步骤，形成配向膜的步骤包括：
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。
本发明实施例中的制作方法，所述显示基板为阵列基板，所述制作方法还包括：
在所述像素区域中形成像素电极，并在所述像素电极上形成多条狭缝，每一所述狭缝沿同一方向延伸。
本发明实施例中的制作方法，所述制作方法还包括：
形成交叉分布的栅线和数据线，用于限定所述像素区域，每一所述数据线沿同一方向延伸。
本发明实施例中的制作方法，所述配向膜为光配向材料，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域；
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽的步骤具体包括：
偏振方向为第一方向的第一线性偏振光透过第一掩膜图形对所述第一区域进行曝光，显影，在所述第一区域形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
偏振方向为第二方向的第二线性偏振光透过第二掩膜图形对所述第二区域进行曝光，显影，在所述第二区域形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
本发明实施例中的制作方法，所述配向膜为光配向膜，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域；
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽的步骤具体包括：
第一波长的第一入射光透过第一掩膜图形对所述第一区域进行曝光，在所述第一区域形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
第二波长的第二入射光透过第二掩膜图形对所述第二区域进行曝光，在所述第二区域形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
本发明实施例中的制作方法，所述第一掩膜图形和第二掩膜图形共用同一基底；
所述对所述第一区域进行曝光时，遮挡所述第二掩膜图形；
所述对所述第二区域进行曝光时，遮挡所述第一掩膜图形。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，通过在配向膜的表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽，来为液晶分子提供不同方向的预倾角，实现多畴显示模式。由于配向膜为透明材料，位于整个显示区域，因此，本发明的多畴显示结构不会影响像素的开口率，也不会对显示基板的其他结构产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示现有技术中单畴显示模式的阵列基板的结构示意图；
图2表示现有技术中双畴显示模式的阵列基板的结构示意图；
图3表示本发明实施例中不示意配向膜时，双畴显示模式的阵列基板的结构示意图；
图4表示本发明实施例中示意配向膜时，双畴显示模式的阵列基板的结构示意图；
图5表示每一像素区域中配向膜的结构示意图；
图6和图7表示本发明实施例中配向膜的制作过程示意图。
具体实施方式
在液晶显示技术中，需要在对盒设置的阵列基板和彩膜基板的内侧表面形成配向膜，用于为液晶分子提供预倾角，使液晶分子按一定规则排列。
本发明提供的显示基板即为包括配向膜的阵列基板或彩膜基板，通过设置每一像素区域中，所述配向膜的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽，来为液晶分子提供不同方向的预倾角，实现多畴显示模式，有助于色偏补偿，提高显示品质。由于配向膜为透明材料，位于整个显示区域，因此，本发明的多畴显示结构不会影响像素的开口率，也不会对显示基板的其他结构产生影响。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例中以所述显示基板为薄膜晶体管阵列基板为例，来具体介绍本发明的技术方案。
需要说明的是，本发明的技术方案不仅适用于薄膜晶体管阵列基板，也适用于其他具有配向膜的显示基板，如：彩膜基板、其他类型的阵列基板、封装基板。
结合图3-图5所示，本实施例中的薄膜晶体管阵列基板包括栅线10和数据线20，用于限定多个像素区域。每个像素区域包括薄膜晶体管(图中未示出)和像素电极1，所述薄膜晶体管的栅电极与栅线10电性连接，源电极与数据线20电性连接，漏电极与像素电极1电性连接。所述薄膜晶体管作为开关器件，控制对像素电极1传输数据信号，形成驱动液晶分子偏振的电场，以实现显示。
所述阵列基板还包括配向膜2，用于为液晶分子提供预倾角，使液晶分子按一定规则排列。每一像素区域中，配向膜2的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽21，使得每一像素区域对应的液晶分子具有至少两个方向的预倾角，如图3中的第一液晶分子100和第二液晶分子101具有不同方向的预倾角，从而实现多畴显示模式，有助于色偏补偿，提高显示品质。由于配向膜2为透明材料，位于整个显示区域，因此，上述多畴显示结构不会影响像素的开口率，也不会对阵列基板的其他结构产生影响。
本实施例中通过配向膜2来实现多畴显示模式，则当像素电极1上具有多条狭缝3时，可以设置每一狭缝3沿同一方向延伸。进一步地，由于像素电极1上的每一狭缝3沿同一方向延伸，则在保证像素开口率的同时，可以设置每一数据线20沿同一方向延伸，不同于现有技术中的多畴显示结构需要弯折数据线20，直线形的数据线20具有最短的长度，传输电阻最小，保证了像素的充电效率。而且数据线20的宽度较小，不会影响像素的开口率。
其中，配向膜2上的取向沟槽21可以通过摩擦工艺、光配向工艺或其他取向工艺形成，在此不做限定。当通过光配向工艺形成取向沟槽21时，配向膜2为光配向膜，如：聚酰亚胺膜。
可选的，在某一方向上，将每一像素区域分割成多个子像素区域。每一子像素区域中，配向膜2表面的每一取向沟槽21沿同一方向延伸，且所有取向沟槽21的延伸方向相同，以简化配向膜2的结构及其取向工艺，还能够使得液晶分子的排列规则。所述某一方向可以平行于栅线10的延伸方向，也可以平行于数据线20的延伸方向，或其他任一方向。本实施例中设置所述某一方向平行于栅线10的延伸方向。以双畴显示模式为例，每一像素区域分割成第一子像素区域和第二子像素区域，位于第一子像素区域中的配向膜2表面的每一取向沟槽21沿第一方向延伸，且所有取向沟槽21的延伸方向相同；位于第一子像素区域中的配向膜2表面的每一取向沟槽21沿第二方向延伸，且所有取向沟槽21的延伸方向相同。即，每一像素区域中，配向膜2包括与第一子像素区域位置对应的第一区域200和与第二子像素区域位置对应的第二区域201，取向沟槽21包括多个位于第一区域200的第一取向沟槽和多个位于第二区域201的第二取向沟槽，每一所述第一取向沟槽沿第一方向延伸，每一所述第二取向沟槽沿第二方向延伸。其中，第一方向和第二方向不平行。
由于每一像素区域中，配向膜2的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽21，为了保证每一像素区域中的所有液晶分子都具有预倾角，提高显示质量，需要设置配向膜2的取向沟槽21尽可能得覆盖整个像素区域。为了实现上述目的，结合图4和图5所示，本实施例中设置每一像素区域中，配向膜2表面的取向沟槽21为折线形，使得不同方向预倾角的液晶分子排布连续。其中，取向沟槽21可以为直线折线形或曲线折线形。取向沟槽21可以规则分布在所述像素区域中，也可以不规则分布在所述像素区域中。
本实施例中，设置每一像素区域中，配向膜2表面的取向沟槽21为直线折线形，形状简单，便于实现。进一步地，还可以在某一方向上，将每一像素区域分割分割成多个子像素区域，每一子像素区域中，配向膜2表面的每一取向沟槽21沿同一方向延伸，且所有取向沟槽21的延伸方向相同，则，结合图5所示，每一像素区域中，配向膜2表面具有多个平行设置的直线折线形取向沟槽21，且所有取向沟槽21沿垂直于所述某一方向的方向分布，简化了配向膜2的结构及其取向工艺，还能够使得像素区域中的所有液晶分子都具有预倾角。所述某一方向可以平行于栅线10的延伸方向，也可以平行于数据线20的延伸方向，或其他任一方向。本实施例中设置所述某一方向平行于栅线10的延伸方向。
如图4所示，本发明实施例中的薄膜晶体管阵列基板具体包括：
横纵交叉分布的栅线10和数据线20，限定多个像素区域；
覆盖所有像素区域的配向膜2，每一像素区域中，配向膜2的表面具有多个平行设置的直线折线形取向沟槽21，且所有取向沟槽21沿沿栅线10的延伸方向分布；
每个像素区域包括：
薄膜晶体管(图中未示出)和像素电极1，像素电极1上具有多条狭缝3时，每一狭缝3沿同一方向延伸。所述薄膜晶体管的栅电极与栅线10电性连接，源电极与数据线20电性连接，漏电极与像素电极1电性连接。
基于同一发明构思，本实施例中还提供一种上述薄膜晶体管阵列基板的制作方法，所述制作方法包括：
形成交叉分布的栅线和数据线，用于限定多个像素区域；
在所述像素区域形成薄膜晶体管和像素电极；
形成用于为液晶分子提供预倾角的配向膜。其中，形成配向膜的步骤包括：
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。
通过上述步骤形成的配向膜，其对应每一像素区域的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽，为液晶分子提供不同方向的预倾角，从而实现多畴显示模式，有助于色偏补偿，提高显示品质。由于配向膜为透明材料，位于整个显示区域，因此，上述多畴显示结构不会影响像素的开口率，也不会对阵列基板的其他结构产生影响。
本实施例中通过配向膜2来实现多畴显示模式，则形成所述像素电极的步骤包括：
在所述像素区域中形成像素电极，并在所述像素电极上形成多条狭缝，每一所述狭缝沿同一方向延伸。
进一步地，由于像素电极上的狭缝沿同一方向延伸，则在保证像素开口率的同时，可以设置所述数据线沿同一方向延伸，不同于现有技术中的多畴显示结构需要弯折数据线20，直线形的数据线20具有最短的长度，传输电阻最小，保证了像素的充电效率。而且数据线20的宽度较小，不会影响像素的开口率。
本实施例中的配向膜为光配向膜，在配向膜的表面形成取向沟槽的过程为：
结合图5所示，每一像素区域中，配向膜2包括第一区域200和第二区域201，取向沟槽21包括多个位于第一区域200的第一取向沟槽和多个位于第二区域201的第二取向沟槽，所述第一取向沟槽沿第一方向延伸，所述第二取向沟槽沿第二方向延伸，通过两个光配向过程来分别形成第一取向沟槽和第二取向沟槽；
在一个具体的实施方式中，在每一像素区域的配向膜2表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽21的步骤具体包括：
如图6所示，偏振方向为第一方向的第一线性偏振光透过第一掩膜图形对第一区域200进行曝光，显影，在第一区域200形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
如图7所示，偏振方向为第二方向的第二线性偏振光透过第二掩膜图形对第二区域201进行曝光，显影，在第二区域201形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
在另一个具体的实施方式中，在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽的步骤具体包括：
如图6所示，第一波长的第一入射光透过第一掩膜图形对第一区域200进行曝光，在所述第一区域200形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
如图7所示，第二波长的第二入射光透过第二掩膜图形对第二区域201进行曝光，在第二区域201形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
在上述第一个具体实施方式中通过选择透过不同偏振方向的线性偏振光来分别形成第一区域200的第一取向沟槽和第二区域的201的第二取向沟槽。在上述第二个具体实施方式中通过选择透过不同波长的光线来分别形成第一区域200的第一取向沟槽和第二区域的201的第二取向沟槽。
可选的，所述第一掩膜图形和第二掩膜图形共用同一基底，即，所述第一掩膜图形和所述第二掩膜图形制作在同一基底上，这样在实际工艺过程中，对第一区域200和第二区域201的曝光只需进行一次对位，缩短时间，降低成本。并在对第一区域200进行曝光时，通过选择透过光线的方式阻挡光线透过所述第二掩膜图形，已达到遮挡所述第二掩膜图形的目的；而在对第二区域201进行曝光时，通过选择透过光线的方式阻挡光线透过所述第一掩膜图形，已达到遮挡所述第一掩膜图形的目的。所述基底为透明基底，如：玻璃基底、石英基底、有机树脂基底等。
需要说明的是，上述两个具体实施方式中的制作方法适用于在配向膜的表面形成具有两个及两个以上不同延伸方向的取向沟槽的制作。
本实施例中还提供一种显示装置，包括上述的阵列基板，在实现多畴显示模式的同时，还能够保证像素的开口率和充电率。
所述显示装置具体可以为：显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
所述显示装置还包括彩膜基板，所述彩膜基板也包括配向膜，可以采用本实施例中的制作方法在彩膜基板的配向膜上形成取向沟槽，且每一像素区域中，彩膜基板的配向膜表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。彩膜基板的其他结构，如：黑矩阵、平坦层等，可以采用现有技术中的制作工艺来形成，在此不再详述。
其中，彩膜基板上的配向膜的取向方向与阵列基板上的配向膜的取向方向配合。当配向膜为光配向膜时，可以采用同一掩膜板同时对彩膜基板和阵列基板的对应区域进行配向，以降低生产成本，缩短工艺时间，
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种显示基板，包括多个像素区域，还包括用于为液晶分子提供预倾角的配向膜，其特征在于，每一像素区域中，所述配向膜的表面具有多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为阵列基板，还包括位于所述像素区域中的像素电极，所述像素电极上具有多条狭缝，每一所述狭缝沿同一方向延伸。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括交叉分布的多条栅线和多条数据线，用于限定所述像素区域，每一所述数据线沿同一方向延伸。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，每一像素区域中，所述配向膜表面的取向沟槽为折线形。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域，所述取向沟槽包括多个位于所述第一区域的第一取向沟槽和多个位于所述第二区域的第二取向沟槽，所述第一取向沟槽沿第一方向延伸，所述第二取向沟槽沿第二方向延伸。
6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板。
7.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述配向膜为光配向膜。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的显示基板。
9.一种权利要求1-7任一项所述的显示基板的制作方法，所述显示基板包括多个像素区域，所述制作方法包括形成用于为液晶分子提供预倾角的配向膜的步骤，其特征在于，形成配向膜的步骤包括：
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述显示基板为阵列基板，所述制作方法还包括：
在所述像素区域中形成像素电极，并在所述像素电极上形成多条狭缝，每一所述狭缝沿同一方向延伸。
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：
形成交叉分布的多条栅线和多条数据线，用于限定所述像素区域，每一所述数据线沿同一方向延伸。
12.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述配向膜为光配向膜，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域；
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽的步骤具体包括：
偏振方向为第一方向的第一线性偏振光透过第一掩膜图形对所述第一区域进行曝光，显影，在所述第一区域形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
偏振方向为第二方向的第二线性偏振光透过第二掩膜图形对所述第二区域进行曝光，显影，在所述第二区域形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
13.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述配向膜为光配向膜，每一像素区域中，所述配向膜包括第一区域和第二区域；
在每一像素区域的配向膜表面形成多个沿至少两个方向延伸的取向沟槽的步骤具体包括：
第一波长的第一入射光透过第一掩膜图形对所述第一区域进行曝光，在所述第一区域形成第一取向沟槽，所述第一掩膜图形具有沿第一方向延伸的透光条纹；
第二波长的第二入射光透过第二掩膜图形对所述第二区域进行曝光，在所述第二区域形成第二取向沟槽，所述第二掩膜图形具有沿第二方向延伸的透光条纹。
14.根据权利要求12或13所述的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜图形和第二掩膜图形共用同一基底；
所述对所述第一区域进行曝光时，遮挡所述第二掩膜图形；
所述对所述第二区域进行曝光时，遮挡所述第一掩膜图形。
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