CN107015403A - 阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板。所述阵列基板中每一个子像素均包括：一控制薄膜晶体管和与控制薄膜晶体管电性连接的一像素电极，所述像素电极包括间隔排列的主区像素电极和次区像素电极、以及电性连接所述主区像素电极和次区像素电极的第一连接电极，所述主区像素电极和次区像素电极的均为米字型的狭缝电极，所述主区像素电极的主区分支电极的宽度小于次区像素电极的次区分支电极的宽度，主区像素电极的主区狭缝的宽度小于次区像素电极的次区狭缝的宽度，能够通过主区像素电极和次区像素电极的结构差异来改善色偏，同时减少子像素中的TFT数量，提升了像素的开口率，且降低主区与次区的最佳公共电压平衡调控的难度。

Description

阵列基板
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。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是目前最广泛使用的平板显示器之一，液晶面板是液晶显示器的核心组成部分。液晶面板通常是由一彩色滤光片基板(ColorFilter，CF)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFTArray Substrate)以及一配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成。一般阵列基板、彩色滤光片基板上分别设置像素电极、公共电极。当电压被施加到像素电极与公共电极便会在液晶层中产生电场，该电场决定了液晶分子的取向，从而调整入射到液晶层的光的偏振，使液晶面板显示图像。
为了增大液晶显示器的视角，现有技术通常会采取多畴技术(multi-domain)，即将一个子像素划分成多个区域，并使每个区域中的液晶在施加电压后倒伏向不同的方向，从而使各个方向看到的效果趋于平均，一致。实现多畴技术的方法有多种，其中一种方法是将像素电极设计为米字型的狭缝(Slit)电极结构，具体地，所述米字型的狭缝电极结构包含：条状的竖直主干和条状的水平主干，且竖直主干和水平主干中心垂直相交，所谓中心垂直相交是指竖直主干和水平主干相互垂直，且二者将整个像素电极面积平均分成4个区域(domain)。每个像素电极区域都由与竖直主干或水平主干呈±45°、±135°角度的条状分支平铺组成，各条状分支与竖直主干和水平主干位于同一平面上，通过特殊的像素电极图案产生的倾斜电场诱导不同区域中的液晶分子倒向不同的方向。
这种米字型的狭缝电极，因每一像素电极区域内的条状分支与竖直主干和水平主干的夹角相同，会存在一定的视觉色差或视觉色偏，液晶面板的穿透率也会下降。为了改善视觉色差或视觉色偏，现有技术会将一个子像素分成主区和次区，在主区内设置一个独立的主区像素电极，在次区内设置一个独立的次区像素电极，主区像素电极与次区像素电极均采用上述的米字型的狭缝电极，从而实现8畴显示。如图1所示，现有的液晶显示器的每一个子像素内均包括：主区薄膜晶体管T100、次区薄膜晶体管T200、电荷共享薄膜晶体管T300、主区液晶电容C100、次区液晶电容C200、主区存储电容C300、次区存储电容C400，所述主区薄膜晶体管T100的栅极电性连接该子像素对应的扫描线Gate，源极电性连接该子像素对应的数据线Data，漏极电性连接主区液晶电容C100的一端，所述次区薄膜晶体管T200的栅极电性连接该子像素对应的扫描线Gate，源极电性连接该子像素对应的数据线Data，漏极电性连接次区液晶电容C200的一端，所述电荷共享薄膜晶体管T300的栅极电性连接该子像素对应的扫描线Gate，源极接入阵列基板公共电压Acom，漏极电性连接次区液晶电容C200的一端，所述主区液晶电容C100与次区液晶电容C200的另一端均接入彩膜基板公共电压Ccom，所述主区存储电容C300的一端电性连接主区液晶电容C100的一端，另一端接入阵列基板公共电压Acom，所述次区存储电容C400的一端电性连接次区液晶电容C200的一端，另一端接入阵列基板公共电压Acom，所述主区液晶电容C100的一端为主区像素电极101，次区液晶电容C200的一端为次区像素电极201，工作时，主区薄膜晶体管T100为主区像素电极101充电，次区薄膜晶体管T200为次区像素电极201充电，电荷共享薄膜晶体管T300为次区像素电极201放电，从而使得主区与次区产生不同的电位，以增大视角，但上述的子像素结构中每一个子像素包含三个TFT，TFT数量过多会导致像素本身的开口率下降，并且由于采用了电荷分享技术，主区与次区的像素电压会产生差异，这又会加大主区与次区的最佳公共电压(Best Vcom)平衡调控的难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列基板，能够改善色偏，提升像素的开口率，降低主区与次区的最佳公共电压平衡调控的难度。
为实现上述目的，本发明提供了一种阵列基板，包括：阵列排布的多个子像素、多条平行间隔排列的水平的扫描线、以及多条平行间隔排列的竖直的数据线；
每一行子像素对应一条扫描线，每一列子像素对应一条数据线，每一个子像素均包括：一控制薄膜晶体管和一像素电极；所述控制薄膜晶体管的栅极电性连接该行子像素对应的扫描线，源极电性连接该行子像素对应的数据线，漏极电性连接像素电极；所述像素电极包括：间隔排列的主区像素电极和次区像素电极、以及电性连接所述主区像素电极和次区像素电极的第一连接电极；
所述主区像素电极包括：十字形的主区躯干电极，所述主区躯干电极将所述主区像素电极分隔为四个主区配向区，在每一个主区配向区均设有与所述主区躯干电极相连的多个相互平行的条状的主区分支电极，相邻的两主区分支电极之间形成有主区狭缝，相邻的两个主区配向区内的主区分支电极关于所述主区躯干电极对称；所述次区像素电极包括：十字形的次区躯干电极，所述十字形的次区躯干电极将所述次区像素电极分隔为四个次区配向区，在每一个次区配向区均设有与所述次区躯干电极相连的多个相互平行的条状的次区分支电极，相邻的两次区分支电极之间形成有次区狭缝，相邻的两个次区配向区内的次区分支电极关于所述次区躯干电极对称；
所述主区分支电极的宽度小于次区分支电极的宽度，所述主区狭缝的宽度小于次区狭缝的宽度。
所述主区分支电极与所述主区躯干电极之间的夹角为40°到45°。
所述次区分支电极与所述次区躯干电极之间的夹角为45°。
所述主区分支电极的宽度大于2μm且小于5μm，所述主区狭缝的宽度大于2μm且小于5μm。
所述次区分支电极的宽度大于3.5μm且小于6μm，所述次区狭缝的宽度大于3.5μm且小于6μm。
所述主区像素电极和次区像素电极的面积比大于1/4且小于4。
所述像素电极的材料为ITO。
所述阵列基板还包括：阵列基板公共电压走线，每一个子像素还包括一存储电容，所述存储电容包括：相对设置的第一电极板和第二电极板，所述第一电极板与所述阵列基板公共电压走线电性连接，所述第二电极板与所述控制薄膜晶体管的漏极电性连接。
所述控制薄膜晶体管的栅极、扫描线、阵列基板公共电压走线、以及第一电极板位于第一金属层，所述控制薄膜晶体管的源极和漏极、数据线、以及第二电极板均位于与所述第一金属层绝缘层叠的第二金属层。
所述像素电极还包括与所述主区像素电极电性连接的第二连接电极，所述第二连接电极层叠于所述控制薄膜晶体管的漏极上，所述第二连接电极与所述控制薄膜晶体管的漏极之间设有绝缘层，所述绝缘层中设有贯穿所述绝缘层的像素电极连接过孔，所述第二连接电极经由像素电极连接过孔与所述控制薄膜晶体管的漏极电性连接。
本发明的有益效果：本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：阵列排布的多个子像素、多条平行间隔排列的水平的扫描线、以及多条平行间隔排列的竖直的数据线；每一行子像素对应一条扫描线，每一列子像素对应一条数据线，每一个子像素均包括：一控制薄膜晶体管和一像素电极，所述像素电极包括间隔排列的主区像素电极和次区像素电极、以及电性连接所述主区像素电极和次区像素电极的第一连接电极，所述主区像素电极和次区像素电极的均为米字型的狭缝电极，所述主区像素电极的主区分支电极的宽度小于次区像素电极的次区分支电极的宽度，主区像素电极的主区狭缝的宽度小于次区像素电极的次区狭缝的宽度，能够通过主区像素电极和次区像素电极的结构差异来改善色偏，同时减少每一个子像素中的TFT数量，提升了像素的开口率，通过主区像素电极和次区像素电极电性连接使得主区像素电极和次区像素电极上的电压相同，降低主区与次区的最佳公共电压平衡调控的难度。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的液晶显示器中的一子像素的等效电路图；
图2为本发明的阵列基板的结构图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2，本发明提供一种阵列基板，包括：阵列排布的多个子像素10、多条平行间隔排列的水平的扫描线20、以及多条平行间隔排列的竖直的数据线30；
每一行子像素10对应一条扫描线20，每一列子像素10对应一条数据线30，每一个子像素10均包括：一控制薄膜晶体管T1和一像素电极40；所述控制薄膜晶体管T1的栅极电性连接该行子像素对应的扫描线20，源极电性连接该行子像素对应的数据线30，漏极电性连接像素电极40；所述像素电极40包括：间隔排列的主区像素电极41和次区像素电极42、以及电性连接所述主区像素电极41和次区像素电极42的第一连接电极43；
所述主区像素电极41包括：十字形的主区躯干电极411，所述主区躯干电极411将所述主区像素电极41分隔为四个主区配向区410，在每一个主区配向区410均设有与所述主区躯干电极411相连的多个相互平行的条状的主区分支电极412，相邻的两主区分支电极412之间形成有主区狭缝413，相邻的两个主区配向区410内的主区分支电极412关于所述主区躯干电极411对称；所述次区像素电极42包括：十字形的次区躯干电极421，所述十字形的次区躯干电极421将所述次区像素电极42分隔为四个次区配向区420，在每一个次区配向区420均设有与所述次区躯干电极421相连的多个相互平行的条状的次区分支电极422，相邻的两次区分支电极422之间形成有次区狭缝423，相邻的两个次区配向区420内的次区分支电极422关于所述次区躯干电极421对称；
重点的是，所述主区分支电极412的宽度小于次区分支电极422的宽度，所述主区狭缝413的宽度小于次区狭缝423的宽度，也即主区分支电极412比次区分支电极422更细，且主区像素电极41中的主区分支电极412比次区像素电极42中的次区分支电极422更密集的分布，使该阵列基板应用于液晶显示器时，在对像素电极40进行通电后，主区像素电极41处的电场强度比次区像素电极42处的电场强度大，从而使与主区像素电极41对应的液晶分子比与次区像素电极42对应的液晶分子的偏转角度大，主区像素电极41对应区域的透过率较次区像素电极42对应的区域高，从而改善液晶显示器的色偏。
进一步地，本发明还可以通过调整主区像素电极41与次区像素电极42的面积比、主区分支电极412与所述主区躯干电极411之间的夹角、次区分支电极422 与所述次区躯干电极421之间的夹角，进一步的增加主区像素电极41与次区像素电极42的差异性，从而进一步提升液晶显示器的色偏改善效果。
具体地，所述主区分支电极412与所述主区躯干电极411之间的夹角可以为40°到45°，优选地，所述主区分支电极412与所述主区躯干电极411之间的夹角为45°。
具体地，所述次区分支电极422与所述次区躯干电极421之间的夹角可以为45°。
具体地，所述主区分支电极412的宽度(也即主区像素电极41的线宽)大于2μm且小于5μm，所述主区狭缝413(也即主区像素电极41的线距)的宽度大于2μm且小于5μm，优选地，所述主区分支电极412的宽度为3.5μm，所述主区狭缝413的宽度为2.5μm。
具体地，所述次区分支电极422(也即次区像素电极42的线宽)的宽度大于3.5μm且小于6μm，所述次区狭缝423的宽度(也即次区像素电极42的线距)大于3.5μm且小于6μm，优选地，所述次区分支电极422的宽度为5μm，所述次区狭缝423的宽度为5μm。
可选地，所述主区像素电极41和次区像素电极42的面积比大于1/4且小于4，优选地，所述主区像素电极41与次区像素电极42的面积比为2：3。
进一步地，请参阅图2，所述阵列基板还包括：阵列基板公共电压走线60，每一个子像素10还包括一存储电容C，所述存储电容C包括：相对设置的第一电极板51和第二电极板52，所述第一电极板51与所述阵列基板公共电压走线60电性连接，所述第二电极板52与所述控制薄膜晶体管T1的漏极电性连接。
所述控制薄膜晶体管T1的栅极、扫描线20、阵列基板公共电压走线60、以及第一电极板51位于第一金属层，所述控制薄膜晶体管T1的源极和漏极、数据线30、以及第二电极板52均位于与所述第一金属层绝缘层叠的第二金属层。
所述像素电极40还包括与所述主区像素电极41电性连接的第二连接电极44，所述第二连接电极44层叠于所述控制薄膜晶体管T1的漏极上，所述第二连接电极44与所述控制薄膜晶体管T1的漏极之间设有绝缘层，所述绝缘层中设有贯穿所述绝缘层的像素电极连接过孔6，所述第二连接电极44经由像素电极连接过孔6与所述控制薄膜晶体管T1的漏极电性连接。
优选地，所述第一金属层和第二金属层的材料为铝、钼及铜等金属中的一种或多种的组合，所述第一金属层与第二金属层之间、第二金属层与像素电极之间的绝缘材料为氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)中的一种或二者的组合。所述像素电极40的材料为ITO。
优选地，所述第一连接电极43电性连接所述主区躯干电极411和次区躯干电极421，其延伸方向对应所述主区像素电极41与次区像素电极42的排列方向。
需要说明的是，本发明的阵列基板中，每一个子像素仅设有一个控制薄膜晶体管T1，相比现有技术，减少了薄膜晶体管的数量，提升了像素的开口率，同时本发明通过对主区像素电极41与次区像素电极42的线宽、线距、面积比、以及分支电极的倾斜角度的设计，使得主区像素电极41与次区像素电极42产生差异，尤其是使得该阵列基板在应用于液晶显示器时，与主区像素电极41对应区域的透过率大于与次区像素电极42对应的区域，能够改善液晶显示器的色偏，进一步地，本发明的第一连接电极43电性连接主区像素电极41与次区像素电极42，使得主区像素电极41与次区像素电极42可通过一个薄膜晶体管控制的同时，所述主区像素电极41与次区像素电极42具有相同的电压，能够降低主区与次区的最佳公共电压平衡调控的难度。
综上所述，本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：阵列排布的多个子像素、多条平行间隔排列的水平的扫描线、以及多条平行间隔排列的竖直的数据线；每一行子像素对应一条扫描线，每一列子像素对应一条数据线，每一个子像素均包括：一控制薄膜晶体管和一像素电极，所述像素电极包括间隔排列的主区像素电极和次区像素电极、以及电性连接所述主区像素电极和次区像素电极的第一连接电极，所述主区像素电极和次区像素电极的均为米字型的狭缝电极，所述主区像素电极的主区分支电极的宽度小于次区像素电极的次区分支电极的宽度，主像素电极的主区狭缝的宽度小于次区像素电极的次区狭缝的宽度，能够通过主区像素电极和次区像素电极的结构差异来改善色偏，同时减少每一个子像素中的TFT数量，提升了像素的开口率，通过主区像素电极和次区像素电极电性连接使得主区像素电极和次区像素电极上的电压相同，降低主区与次区的最佳公共电压平衡调控的难度。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：阵列排布的多个子像素(10)、多条平行间隔排列的水平的扫描线(20)、以及多条平行间隔排列的竖直的数据线(30)；
每一行子像素(10)对应一条扫描线(20)，每一列子像素(10)对应一条数据线(30)，每一个子像素(10)均包括：一控制薄膜晶体管(T1)和一像素电极(40)；所述控制薄膜晶体管(T1)的栅极电性连接该行子像素对应的扫描线(20)，源极电性连接该行子像素对应的数据线(30)，漏极电性连接像素电极(40)；所述像素电极(40)包括：间隔排列的主区像素电极(41)和次区像素电极(42)、以及电性连接所述主区像素电极(41)和次区像素电极(42)的第一连接电极(43)；
所述主区像素电极(41)包括：十字形的主区躯干电极(411)，所述主区躯干电极(411)将所述主区像素电极(41)分隔为四个主区配向区(410)，在每一个主区配向区(410)均设有与所述主区躯干电极(411)相连的多个相互平行的条状的主区分支电极(412)，相邻的两主区分支电极(412)之间形成有主区狭缝(413)，相邻的两个主区配向区(410)内的主区分支电极(412)关于所述主区躯干电极(411)对称；所述次区像素电极(42)包括：十字形的次区躯干电极(421)，所述十字形的次区躯干电极(421)将所述次区像素电极(42)分隔为四个次区配向区(420)，在每一个次区配向区(420)均设有与所述次区躯干电极(421)相连的多个相互平行的条状的次区分支电极(422)，相邻的两次区分支电极(422)之间形成有次区狭缝(423)，相邻的两个次区配向区(420)内的次区分支电极(422)关于所述次区躯干电极(421)对称；
所述主区分支电极(412)的宽度小于次区分支电极(422)的宽度，所述主区狭缝(413)的宽度小于次区狭缝(423)的宽度。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述主区分支电极(412)与所述主区躯干电极(411)之间的夹角为40°到45°。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述次区分支电极(422)与所述次区躯干电极(421)之间的夹角为45°。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述主区分支电极(412)的宽度大于2μm且小于5μm，所述主区狭缝(413)的宽度大于2μm且小于5μm。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述次区分支电极(422)的宽度大于3.5μm且小于6μm，所述次区狭缝(423)的宽度大于3.5μm且小于6μm。
6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述主区像素电极(41)和次区像素电极(42)的面积比大于1/4且小于4。
7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极(40)的材料为ITO。
8.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：阵列基板公共电压走线(60)，每一个子像素(10)还包括一存储电容(C)，所述存储电容(C)包括：相对设置的第一电极板(51)和第二电极板(52)，所述第一电极板(51)与所述阵列基板公共电压走线(60)电性连接，所述第二电极板(52)与所述控制薄膜晶体管(T1)的漏极电性连接。
9.如权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述控制薄膜晶体管(T1)的栅极、扫描线(20)、阵列基板公共电压走线(60)、以及第一电极板(51)位于第一金属层，所述控制薄膜晶体管(T1)的源极和漏极、数据线(30)、以及第二电极板(52)均位于与所述第一金属层绝缘层叠的第二金属层。
10.如权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极(40)还包括与所述主区像素电极(41)电性连接的第二连接电极(44)，所述第二连接电极(44)层叠于所述控制薄膜晶体管(T1)的漏极上，所述第二连接电极(44)与所述控制薄膜晶体管(T1)的漏极之间设有绝缘层，所述绝缘层中设有贯穿所述绝缘层的像素电极连接过孔(6)，所述第二连接电极(44)经由像素电极连接过孔(6)与所述控制薄膜晶体管(T1)的漏极电性连接。
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