CN107544184B - 一种液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层；所述阵列基板包括像素电极层，所述像素电极层包括至少一个像素电极单元，所述像素电极单元由至少一个圆环构成，所述像素电极单元用于使得照射到所述像素电极单元的光线聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态。有益效果：通过由公共电极层、像素电极层以及液晶层中的液晶分子构成液晶透镜结构替代了传统的无偏光片结构，使得本发明中的液晶分子能被传统的液晶分子所替代，降低了制作成本，同时使得所述液晶显示面板的启动电压下降，也提高了所述液晶显示面板的对比度。

Description

一种液晶显示面板

技术领域

本发明涉及液晶显示器领域，特别涉及一种液晶显示面板。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是目前市场上应用最为广泛的显示产品，其生产工艺技术十分成熟，产品良率高，生产成本相对较低，市场接受度高。

液晶显示面板通常由彩色滤光片基板、薄膜晶体管阵列基板以及配置于两基板间的液晶层所构成，并分别在两基板的相对内侧设置像素电极、公共电极，通过施加电压控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。液晶显示器包括扭曲向列(TN)模式、电子控制双折射(ECB)模式、垂直配向(VA)等多种显示模式。

在现有的LCD中，往往需要使用两层的偏光片作偏振作用，但是偏光片的透过率一般只有40％左右，所以现有的LCD透过率最高只有20％左右，并不能应用于透明显示上，而且在一般的LCD生产中，偏光片的贴附需要人工，或者自动机台操作，同时由于操作过程中的问题导致有一定数量的不良片出现，如有尘、贴片的气泡、偏光片贴歪等工艺难度高、生产的良率和效益都不足。

因此，为了提高液晶显示器的亮度，无偏光片的LCD显示器开始进入人们的视野，图1所示为本发明现有技术中一种液晶显示面板的膜层结构图，所示液晶显示面板包括彩膜基板、阵列基板以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶分子层10；所述彩膜基板包括第一基板20、黑色矩阵30、色阻层以及公共电极层40，所述阵列基板包括第二基板50、薄膜晶体管层60以及像素电极层70，另外，在所述液晶分子层10中还存有一定数量的网状聚合物80；这一技术的实现也使得所述液晶分子与传统液晶具有一定的差异，使得现有技术中的液晶显示面板的启动电压大大增加，液晶分子的结构越来越复杂等问题。

发明内容

本发明提供了一种液晶显示面板，以一种液晶透镜结构替代传统的无偏光片结构，降低了所述液晶显示面板的启动电压，提高了所述液晶显示面板的对比度。

为实现上述方案，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

彩膜基板，所述彩膜基板包括：

第一基板；

第一黑色矩阵，形成于所述第一基板上，所述第一黑色矩阵包括至少一个第一开口；

公共电极层，形成于所述第一基板上；

阵列基板，与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板包括：

第二基板；

第二黑色矩阵，形成于所述第二基板上，所述第二黑色矩阵包括至少一个第一凸起，其中，所述第一凸起与所述第一开口相对设置，所述第一开口与所述第一凸起一一对应；

像素电极层，形成于所述第二黑色矩阵上，所述像素电极层包括至少一个像素电极单元，其中，所述像素电极单元由至少一个圆环构成，所述像素电极单元用于使得照射到所述像素电极单元的光线聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态。

根据本发明一优选实施例，所述液晶显示面板还包括液晶层，所述液晶层位于所述像素电极层与所述公共电极层之间。

根据本发明一优选实施例，所述阵列基板还包括形成于所述第二基板上的薄膜晶体管层，所述薄膜晶体管层通过过孔与所述像素电极层电性连接。

根据本发明一优选实施例，所述薄膜晶体管层包括缓冲层、有源层、栅绝缘层、栅极层、间绝缘层、源漏极层。

根据本发明一优选实施例，所述薄膜晶体管层包括至少一个薄膜晶体管单元，每一所述薄膜晶体管单元对应至少一个液晶透镜单元。

根据本发明一优选实施例，所述液晶透镜单元由所述像素电极单元所对应的所述公共电极层、所述像素电极层以及所述液晶分子构成。

根据本发明一优选实施例，所述彩膜基板还包括色阻层，所述色阻层形成于所述第一基板上，所述色阻层覆盖所述第一基板和所述第一黑色矩阵。

根据本发明一优选实施例，所述第一开口为三角形、四边形、圆形、椭圆形等规则的形状中的任意一者。

根据本发明一优选实施例，所述第一凸起为三角形、四边形、圆形、椭圆形等规则的形状中的任意一者，其中，所述第一凸起的面积不大于所述第一开口的面积。

根据本发明一优选实施例，所述液晶显示面板还包括第一涂覆保护层和第二涂覆保护层；

所述第一涂覆保护层形成于所述第一黑色矩阵上，覆盖所述第一基板和所述第一黑色矩阵，

所述第二涂覆保护层形成于所述第二黑色矩阵上，覆盖所述第二基板和所述第二黑色矩阵。

本发明的有益效果：相比于现有技术，本发明通过由公共电极层、像素电极层以及液晶层中的液晶分子构成液晶透镜结构替代了传统的无偏光片结构，使得本发明中的液晶分子能被传统的液晶分子所替代，降低了制作成本，同时使得所述液晶显示面板的启动电压下降，也提高了所述液晶显示面板的对比度。

附图说明

为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明现有技术中一种像素结构的电路示意图；

图2所示为本发明优选实施例一种像素结构的电路示意图；

图3所示为本发明优选实施例一一种像素结构的俯视图；

图4所示为本发明优选实施例二一种像素结构的俯视图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

本发明提供了一种液晶显示面板，以一种液晶透镜结构替代传统的无偏光片结构，降低了所述液晶显示面板的启动电压，提高了所述液晶显示面板的对比度，本实施例能够实施该技术问题。

如图2所示为本发明优选实施例一一种液晶显示面板的膜层结构，其中，所述液晶显示面板包括：彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板、以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶分子101。

所述彩膜基板包括第一基板102、第一黑色矩阵103；所述黑色矩阵包括多条用于遮挡扫描线的水平遮光条，以及多条用于遮挡数据线的垂直遮光条；

其中，优选的，所述第一基板102通常为单晶硅或者多晶硅，在所述第一基板102上首先形成一层黑色矩阵，在所述第一黑色矩阵103涂布光阻层，采用掩模板通过曝光、显影、蚀刻、剥离的构图工艺处理在所述黑色矩阵上形成至少一个第一开口111，所述第一开口111为三角形、四边形、圆形、椭圆形等规则的形状中的任意一者，在本实施例中，优选的，所述第一开口111为圆形；

此外，所述彩膜基板还包括色阻层和公共电极层104：所述色阻层包括红色色阻、绿色色阻以及蓝色色阻，每一薄膜晶体管单元112对应其中一个色阻；在所述色阻上，沉积第一涂覆保护层105，将所述色阻层和所述第一黑色矩阵103所覆盖，并且保证所述涂覆保护层的平整性，此处，由于所述第一黑色矩阵103的存在，导致所述阵列基板表面变形，混乱倾倒，从而使得所述液晶显示面板显示异常，第一涂覆保护层105的存在保证了所述阵列基板的平整性；虽然保证了平面的平整性，但是，所述光源在经过所述涂覆保护层时，会在原穿透率基础上损失约3％；

然后，在所述涂覆层上，沉积一层公共电极层104，所述公共电极的材料为氧化锌锡和氧化铟锡等透明的导电材料。

所述阵列基板包括第二基板106、第二黑色矩阵107、第二涂覆保护层108以及像素电极层109；所述第二黑色矩阵107包括第一凸起115107，所述第一凸起115107与所述第一开口111相对设置，其中，所述第一凸起115的面积不大于所述第一开口111的面积，所述第一开口111与所述第一凸起115一一对应；其中，所述第一凸起115为三角形、四边形、圆形、椭圆形等规则的形状中的任意一者，在本实施例中，优选的，所述第一凸起115为圆形；

所述第二涂覆保护层108形成于所述第二黑色矩阵107之上，将所述第二黑色矩阵107和所述第二基板106覆盖，所述第二涂覆保护层108与所述第一涂覆保护层105起着相同的作用，保证所述第二涂覆保护层108的平整性，避免所述液晶分子101因所述第二黑色矩阵107的存在，导致地形变形，混乱倾倒，使得所述液晶显示面板显示异常；

所述像素电极形成于所述第二涂覆保护层108上，与所述公共电极的材料相同，为氧化锌锡和氧化铟锡等透明的导电材料；所述像素电极层包括至少一个像素电极单元113，其中，每一所述像素电极单元113由至少一个圆环构成，通过光聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态；

所述像素电极层经过图案化后，每一所述像素电极单元113形成于所述第一凸起115上，像素电极单元113之间通过像素电极线114电性连接；在本实施例中，在所述第二涂覆保护层108上涂布像素电极溶液，再用烘烤等方法去除透明金属溶液中的溶剂，并对所述溶液型透明金属进行固化处理，其中，所述像素电极通过过孔与所述第二基板106内的薄膜晶体管层110相连接；优选的，所述像素电极的形状为环形；

另外，所述阵列基板还包括形成于所述第二基板106上的薄膜晶体管层110，所述薄膜晶体管层110包括缓冲层、有源层、栅绝缘层、栅极层、间绝缘层、源漏极层；

所述缓冲层设置于所述第二基板106的表面，所述有源层设置于所述缓冲层的表面；所述栅绝缘层设置于所述有源层的表面，并将所述有源层与所述缓冲层完全覆盖；利用化学方法在所述有源层上沉积栅极绝缘层，在本实施例中，所述栅极绝缘层的材料为氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等；所述栅极层形成于所述栅绝缘层表面，所述栅极层由第一金属层经图案化处理而形成薄膜晶体管的栅极与栅线；优选的，利用磁控溅射工艺沉积第一金属层薄膜，在本实施例中，所述第一金属层的材料可以采用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合结构；所述间绝缘层，设置于所述第一金属层表面，将所述第一金属层与所述栅绝缘层覆盖，用以将所述第一金属层及所述第二金属层隔离；所述源漏极形成于所述间绝缘层之上，所述源漏极由第二金属层经图案化处理而形成所述薄膜晶体管层110的源极和漏极，所述第二金属层的材料和所述第一金属层的材料相同。

另外，每一所述所述薄膜晶体管层110包括至少一个薄膜晶体管单元112，每一所述薄膜晶体管单元112对应至少一个液晶透镜单元；其中，所述液晶透镜单元由所述像素电极单元所对应的所述公共电极层、所述像素电极层以及所述液晶分子构成，每一所述液晶透镜单元包括一个所述像素电极单元113；

图3为本发明优选实施例一，如图所示，在一个所述薄膜晶体管单元112中，所述薄膜晶体管单元112对应一个所述液晶透镜单元；图4为本本发明优选实施例二，如图所述，在一个所述薄膜晶体管单元112中，所述薄膜晶体管单元112对应四个所述液晶透镜单元；每一所述液晶透镜单元包括一个像素电极单元113，在本实施例中，每一所述像素电极单元113包括两个同心圆环，像素电极单元113之间通过像素电极线114电性连接；所述像素电极单元113用于使得照射到所述像素电极单元113的光线聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态；

另外，根据不同像素密度的需求可以对每一所述薄膜晶体管单元112中的液晶透镜单元的数目进行选择，单个所述薄膜晶体管单元112中的所述液晶透镜单元的数目越多，液晶显示面板的像素密度越大，反之越小；

彩膜基板和阵列基板中均包括黑色矩阵，所述第一黑色矩阵103和所述第二黑色矩阵107能同时起到遮光的作用，可以对液晶显示面板的亮度进行合理的调节。

本发明提出了一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层；所述阵列基板包括第二基板、第二黑色矩阵、像素电极层以及薄膜晶体管层，所述像素电极层包括至少一个像素电极单元，所述像素电极单元由至少一个圆环构成，通过光聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态；本发明通过由公共电极层、像素电极层以及液晶层中的液晶分子构成液晶透镜结构替代了传统的无偏光片结构，使得本发明中的液晶分子能被传统的液晶分子所替代，降低了制作成本，同时使得所述液晶显示面板的启动电压下降，也提高了所述液晶显示面板的对比度。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

彩膜基板，所述彩膜基板包括：

第一基板；

第一黑色矩阵，形成于所述第一基板上，所述第一黑色矩阵包括至少一个第一开口；

公共电极层，形成于所述第一基板上；

阵列基板，与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板包括：

第二基板；

第二黑色矩阵，形成于所述第二基板上，所述第二黑色矩阵包括至少一个第一凸起，其中，所述第一凸起与所述第一开口相对设置，所述第一开口与所述第一凸起一一对应；

像素电极层，形成于所述第二黑色矩阵上，所述像素电极层包括至少一个像素电极单元，其中，所述像素电极单元由至少一个圆环构成，所述像素电极单元用于使得照射到所述像素电极单元的光线聚焦到所述圆环的中心区域，以实现所述液晶显示面板的亮态。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板还包括液晶层，所述液晶层位于所述像素电极层与所述公共电极层之间。

3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括形成于所述第二基板上的薄膜晶体管层，所述薄膜晶体管层通过过孔与所述像素电极层电性连接。

4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管层包括缓冲层、有源层、栅绝缘层、栅极层、间绝缘层、源漏极层。

5.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管层包括至少一个薄膜晶体管单元，每一所述薄膜晶体管单元对应至少一个液晶透镜单元。

6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶透镜单元由所述像素电极单元所对应的所述公共电极层、所述像素电极层以及所述液晶分子构成。

7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩膜基板还包括色阻层，所述色阻层形成于所述第一基板上，所述色阻层覆盖所述第一基板和所述第一黑色矩阵。

8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一开口的形状为三角形、四边形、圆形、椭圆形中的任意一者。

9.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一凸起的形状为三角形、四边形、圆形、椭圆形中的任意一者，其中，所述第一凸起的面积不大于所述第一开口的面积。

10.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板还包括第一涂覆保护层和第二涂覆保护层；

所述第一涂覆保护层形成于所述第一黑色矩阵上，覆盖所述第一基板和所述第一黑色矩阵，

所述第二涂覆保护层形成于所述第二黑色矩阵上，覆盖所述第二基板和所述第二黑色矩阵。