CN109061960A - 阵列基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阵列基板和显示装置，其中，所述阵列基板包括：衬底基板，若干条扫描线和数据线，覆盖于所述衬底基板上，所述扫描线和数据线彼此交叉限定有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线和扫描线电连接的开关元件；第一绝缘层，覆盖所述扫描线、数据线与开关元件；像素电极，覆盖所述第一绝缘层上，并与所述开关元件电连接，所述像素电极具有若干平行间隔排布的分支，所述分支与所述扫描线或数据线呈夹角设置；第二绝缘层，覆盖于所述像素电极上；至少一辅助电极，设于所述第二绝缘层上，并与所述像素电极电接触。本发明技术方案的显示面板透光率高，显示效果好。

Description

阵列基板和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种阵列基板和显示装置。
背景技术
由于具有高对比度、宽视角、低功耗、响应速度快等优点，PSVA(PolymerStabilized Vertically Aligned，聚合物稳定的垂直排列液晶)技术被广泛应用于液晶显示面板制造行业。显示面板包括阵列基板和彩色基板及夹持与两者之间的液晶层，PSVA制程中所使用的液晶中加入了一定比例的趋光性单体，在外加电场的作用下，趋光性单体以一定的预倾角度分别在阵列基板和彩色基板的表面聚集，此时若在阵列基板侧施加紫外线(UV,Ultraviolet Rays)光照射，那么这些趋光性单体将固化形成高分子网络，即使撤去外加电压，也将保持原本的预倾角度。
目前，在PSVA技术中，阵列基板侧设置的导电层均具有多个分支，控制液晶分子转动形成不同的畴，以获得较大的光透过率。然而，现有的阵列基板的导电层驱动液晶分子的效果不佳，以使得显示面板的显示效果不高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种阵列基板，旨在提高显示面板的透光率，改善显示效果。
为实现上述目的，本发明提出的阵列基板包括：
衬底基板，
若干条扫描线和数据线，覆盖于所述衬底基板上，所述扫描线和数据线彼此交叉形成有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线和扫描线电连接的开关元件；
第一绝缘层，覆盖所述扫描线、数据线与开关元件；
像素电极，覆盖所述第一绝缘层上，并与所述开关元件电连接，所述像素电极具有若干平行间隔排布的分支，所述分支与所述扫描线或数据线呈夹角设置；
第二绝缘层，覆盖于所述像素电极上；
至少一辅助电极，设于所述第二绝缘层上，并与所述像素电极电接触。
本申请的一实施例中，所述辅助电极包括相连接的接电部和增强部，所述增强部贴设于所述第二绝缘层的表面，所述第二绝缘层开设有通孔，所述接电部伸入所述通孔内连接于所述像素电极。
本申请的一实施例中，所述接电部由所述增强部的中间部位向下凹设形成，且所述接电部具有一与所述像素电极抵接的接触面。
本申请的一实施例中，所述辅助电极设有多个，多个辅助电极呈阵列间隔排布。
本申请的一实施例中，所述辅助电极于所述第二绝缘层的投影形状呈长条形、正方形或圆形。
本申请的一实施例中，所述像素电极包括主干体，所述分支连接于主干体周缘，两相邻所述分支之间形成有切口。
本申请的一实施例中，所述主干体呈十字型，多个分支以所述主干体的中心为圆心呈放射状分布。
本申请的一实施例中，所述阵列基板还包括配向膜，所述配向膜覆盖所述辅助电极。
本发明又提出一种阵列基板，包括衬底基板，
若干条扫描线和数据线，覆盖于所述衬底基板上，所述扫描线和数据线彼此交叉形成有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线和扫描线电连接的开关元件；
第一绝缘层，覆盖所述扫描线、数据线与开关元件；
像素电极，覆盖所述第一绝缘层上，并与所述开关元件电连接，所述像素电极具有若干平行间隔排布的分支，所述分支与所述扫描线或数据线呈夹角设置；
第二绝缘层，覆盖于所述像素电极上；
多个辅助电极，呈阵列间隔排布于所述第二绝缘层上，并与所述像素电极电接触，所述辅助电极于所述第二绝缘层的投影形状呈长条形、正方形或圆形；及
配向膜，所述配向膜覆盖所述辅助电极。
本发明还提出一种显示装置，包括显示面板及与所述显示面板连接的背光模组，所述显示面板包括如上所述的阵列基板及与所述阵列基板相对设置的彩色基板。
本发明技术方案中，设于阵列基板上的数据线和扫描线将阵列基板分割成多个像素单元，每一像素单元设有开关元件，从而实现对每一像素单元的独立控制；第一绝缘层和第二绝缘层均保护相邻的导电元件之间不受干扰；像素电极具有多个平行间隔设置的分支，且分支与扫描线或数据线呈夹角设置，在电场作用下该分支可驱动液晶分子沿着其倾斜的方向转动，从而使得光线通过，实现图像的显示；同时，于第二绝缘层的表面还设有与像素电极电连接的辅助电极，在显示面板通电情况下，该辅助电极会增强显示面板的电场强度，可以使更多的液晶分子能够发生与分支相同倾斜角度的转动，从而增加了成像的液晶数量，提高了光线的穿透率，进而提高了由阵列基板组成的显示面板的亮度和视角，有效改善显示效果和品质。
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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明阵列基板一实施例中一像素单元的结构示意图；
图2为本发明阵列基板另一实施例中一像素单元的结构示意图；
图3为包括本发明阵列基板的显示面板某一部位的剖视图；
图4为图3所示显示面板在施加电压下的剖视图；
图5为本发明显示面板在施加电压下并进行紫外线光照时另一部位的剖视图；
图6为本发明显示面板在施加电压下并进行紫外线光照时又一部位的剖视图；
图7为图3所示显示面板在撤掉电压时的剖视图；
图8为图5所示显示面板在撤掉电压时的剖视图；
图9为图6所示显示面板在撤掉电压时的剖视图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种阵列基板1(薄膜晶体管基板，TFT，Thin Film Transistor)。
请参照图1至图3，在本发明实施例中，该阵列基板1，包括：
衬底基板11，
若干条扫描线12和数据线13，覆盖于所述衬底基板11上，所述扫描线12和数据线13彼此交叉限定有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线13和扫描线12电连接的开关元件14；
第一绝缘层15，覆盖所述扫描线12、数据线13与开关元件14；
像素电极16，覆盖所述第一绝缘层15上，并与所述开关元件14电连接，所述像素电极16具有若干平行间隔排布的分支162，所述分支162与所述扫描线12或数据线13呈夹角设置；
第二绝缘层17，覆盖于所述像素电极16上；
至少一辅助电极18，设于所述第二绝缘层17上，并与所述像素电极16电接触。
本实施例中，衬底基板11的材质也为透明玻璃板，不影响背光源的穿过，提供基础的载体，但衬底基板11不导电，因液晶分子31的运动和排列均需要电子来驱动，故而液晶的载体玻璃上必须有能够导电的部分来控制液晶的运动，因此在衬底基板11上依次加入数据线13、扫描线12、开关元件14、第一绝缘层15、像素电极16、第二绝缘层17及辅助电极18，且上述部件均通过镀膜、曝光、显影与蚀刻工艺层层叠加到衬底基板11上，保证结构的稳定性。数据线13接收来自数据驱动电路的数据信号，输送要显示的内容，扫描线12将该数据信号写入像素电极16，并为开关元件14提供开启关闭的电压。第一绝缘层15和第二绝缘层17可采用不导电的树脂材料制作，在相邻的导电元件之间起到免受干扰的作用。
数据线13和扫描线12均是由不透光有色金属材料制得，两者通过垂直交叉形成多个像素单元，每个像素单元内设有开关元件14和像素电极16，该开关元件14为TFT开关，具体为TFT薄膜晶体管，包括漏电极、源电极和栅极，控制每一像素单元的开启与关闭。像素单元中有可使光透过的透光区，也会有不透光的遮光区，开关元件14处在遮光区，像素电极16处在透光区，遮光区与彩色基板2的黑色矩阵相对应设置。
本实施例的像素电极16为透明导电金属ITO(Indium Tin Oxide)，不阻挡光线通过，其图案为多个平行间隔分布的分支162，分支162与扫描线12或数据线13呈夹角设置，例如夹角是45度，多个分支162电极密集排列，在电场作用下该分支162可驱动液晶分子31沿着其倾斜的方向转动，从而可以使液晶分子31呈45度倾斜，此时可以达到最大的透光率，实现优质的显示效果。辅助电极18的材质可与像素电极16相同，以产生较为均匀的驱动力。
本发明技术方案中，设于阵列基板1上的数据线13和扫描线12将阵列基板1分割成多个像素单元，每一像素单元设有开关元件14，从而实现对每一像素单元的独立控制；同时，于每一像素单元的第二绝缘层17的表面还设有与像素电极16电连接的至少一辅助电极18，在显示面板100通电情况下，该辅助电极18会增强显示面板100的电场强度，可以使更多的液晶分子31能够发生与分支162相同倾斜角度的转动，从而增加了成像的液晶数量，提高了光线的穿透率，进而提高了显示面板100的亮度和视角，有效改善显示效果和品质。
请参照图3，所述辅助电极18包括相连接的接电部181和增强部182，所述增强部182贴设于所述第二绝缘层17的表面，所述第二绝缘层17开设有通孔，所述接电部181伸入所述通孔内连接于所述像素电极16。
本实施例中，增强部182可与接电部181一体成型，也可以是固定连接。辅助电极18与像素电极16的电连接通过接电部181实现，该接电部181可以是板状、杆状或是线状，第二绝缘层17开设有通孔，该通孔与接电部181的形状相匹配，从而实现稳定连接。增强部182帖设于第二绝缘层17的表面，更靠近液晶分子31，通过接电部181导电后，可与彩色基板2形成新的电位差产生电场，增强了电场强度，从而提高对液晶分子31的驱动力，使得位于阵列基板1和彩色基板2两者中间位置的液晶分子31也可以发生倾倒，从而增加成像的液晶分子31数量，提高光线的透过率，可改善显示品质和亮度。
本申请的一实施例中，所述接电部181由所述增强部182的中间部位向下凹设形成，且所述接电部181具有一与所述像素电极16抵接的接触面。
本实施例中，接电部181位于增强部182的中间位置，且由增强部182凹设形成，该一体结构可以提高辅助电极18的内部电流的导通性，从而使得辅助电极18反应更加迅速，更快驱动液晶分子31。当然，接电部181也可以设置在增强部182的一侧，直接由增强部182的一端弯折形成。增强部182具有一定的宽度，故接电部181具有与像素电极16抵接的接触面，从而可以实现稳定接触，为辅助电极18提供稳定的供电，从而对液晶分子31的驱动更加持久和平稳，避免断电后导致驱动力不够，保证显示面板100显示的稳定性。
请再次参照图1和图2，本申请的一实施例中，所述辅助电极18设有多个，多个辅助电极18呈阵列间隔排布。
为了进一步提高对液晶分子31倾倒的驱动，辅助电极18设有多个，可以进一步增加电场强度，从而能够使更多的液晶分子31发生倾倒，进一步提高透光率，使得亮度较高。具体地，可以设置辅助电极18的数量范围为3～20个，可以具有较好的显示效果，且可以保证加工成本。多个辅助电极18呈阵列式间隔排布，可以使得辅助电极18与彩色基板2之间形成的电场较为均匀，对于处于两个基板之间的液晶层3的驱动力分布也更加均匀，从而可以使得各个部位的液晶分子31的转动更加一致，进而提高光透过率，增大显示视角。
本申请的一实施例中，所述辅助电极18于所述第二绝缘层17的投影形状呈长条形、正方形或圆形。根据便于制作的角度，辅助电极18可以设置的结构形状较为简单。当然，辅助电极18在第二绝缘层17的投影形状也可以呈多边形。
请结合参照图1和图2，所述像素电极16包括主干体161，多个分支162平行间隔连接于主干体161周缘，本实施例中，像素电极16的主干体161与分支162的材质一致，且像素电极16为一体结构，大致呈鱼骨状，提高像素电极16的导通稳定性。多个分支162之间平行间隔设置，从而使得液晶分子31的倾倒方向也一致，从而保证光线的透过率。具体地，本申请的一实施例中，所述主干体161呈十字型，多个分支162以所述主干体161的中心为圆心呈放射状分布。十字型的主干体161可以分割出上下左右四个区域，多个分支162分别在四个区域与主干体161的周缘呈45度方向排列，相邻两区域内的角度呈镜像设置，从而增加了液晶分子31倾倒的方向，使得获得较高的透光率。
为了进一步提高液晶分子31倾倒的速率，本申请的一实施例中，所述阵列基板1还包括配向膜，所述配向膜覆盖所述辅助电极18。
配向膜的材质为聚酰亚胺(Polyimide)，在制作配向膜时，将液状的材料涂在阵列基板1及彩膜基板的表面，经两次固化后成型可为液晶提供锚定能。
本发明还涉及包含上述阵列基板1的显示面板100，该显示面板100可以为液晶显示面板100，可以理解的，显示面板100包括相对设置的阵列基板1和彩色基板2(CF,Colorfilter)，及夹设于阵列基板1和彩色基板2之间的液晶层3，阵列基板1和彩色基板2通过密封框形成密封空间，液晶层3位于该密封空间内。本申请的液晶层3包括液晶分子31和趋光性单体32，所述液晶分子31和趋光性单体32混合充斥于所述密封空间内。
彩色基板2由玻璃基板21、遮光层、彩色层、保护膜及导电膜组成。在TFT液晶显示器中，玻璃基板21需使用无碱玻璃。遮光层是在玻璃基板21上制作防反射的黑色矩阵，防止画素间的漏光，以及增加色彩对比度，目前遮光层的材质多使用树酯材料。彩色层主要以彩色光阻作为滤光膜层，成分包括高透明性及高耐热性的高分子型树脂类结合剂与染料或颜料类的着色剂，使透明的高分子树脂具有颜色，一般需具备耐光、耐热性佳、色彩饱和度高与穿透性好等特点。保护膜是为了保护彩色滤光层以及增加表面的平滑性。导电膜即为公共电极22，用于与阵列基板1的像素电极16形成电位差，从而对液晶分子31进行驱动。
请结合参照图3至图9，图3中成盒后未经过光配向处理的显示面板100在没有施加电压时，位于阵列基板1和彩色基板2之间的液晶分子31和趋光性单体32是自由分散排布的，此时液晶分子31全处于垂直状态；光配向过程中，当对显示面板100施加电压时，如图4，液晶分子31沿像素电极16的分支162角度倾倒，且由于辅助电极18的存在，位于中部位置的液晶分子31也可以倾倒，且液晶分子31倾倒的方向也增加，位于边缘的液晶分子31呈一个方向倾倒，趋光性单体32还是自由分散；如图5和图6所示，再在阵列基板1侧施加UV光照时，此时的光照功率范围可为50mW-5000mW，光照时间可以是10～500s，趋光性单体32聚合成为高分子化合物，吸引表层液晶分子31使之形成固定预倾角；如图7、图8和图9，UV光照结束后，撤掉外加电压，阵列基板1及彩色基板2的表层液晶分子31仍然保持预倾角角度排列，中间层液晶分31恢复为垂直排列。
显示面板100在阵列基板1下表面和彩色基板2的上表面还设有下偏振片和上偏振片，两者的偏振方向垂直，背光源的光线先通过下偏振片，从而变成线偏振光，偏振方向与下偏振片的偏光轴方向一致，在穿过液晶层3时，由于受液晶分子31的双折射作用，线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光，椭圆偏振光或圆偏振光通过上偏光片时，与偏光轴方向一致的光线通过上偏光片，实现画面显示。
本发明实施例的显示面板还可以为以下任一种：OLED显示面板、QLED显示面板、扭曲向列(Twisted Nematic，TN)或超扭曲向列(Super Twisted Nematic，STN)型，平面转换(In-Plane Switching，IPS)型、垂直配向(Vertical Alignment，VA)型、曲面型面板、或其他显示面板。
本发明还提出一种显示装置，该显示装置包括如上所述的显示面板100及与所述显示面板100连接的背光模组，该显示面板100的具体结构参照上述实施例，由于显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本实施例中，背光模组靠近下偏光片设置，背光模组主要用于为显示装置提供均匀且亮度较好的光源。背光模组一般包括有光源、导光片、反射片以及光学膜片，反射片可以是涂覆在导光板表面的反射涂层。导光片可将光源由点光源转换为均匀的面光源，反射片的设置可以防止射入导光板的光线从背离出射面的一侧射出，并将其被反射回导光板中，可以防止光能的浪费，有效提高光线的利用率。由上述背光模组提供背光源，可以使显示装置得到更好的显示效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括
衬底基板，
若干条扫描线和数据线，覆盖于所述衬底基板上，所述扫描线和数据线彼此交叉形成有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线和扫描线电连接的开关元件；
第一绝缘层，覆盖所述扫描线、数据线与开关元件；
像素电极，覆盖所述第一绝缘层上，并与所述开关元件电连接，所述像素电极具有若干平行间隔排布的分支，所述分支与所述扫描线或数据线呈夹角设置；
第二绝缘层，覆盖于所述像素电极上；
至少一辅助电极，设于所述第二绝缘层上，并与所述像素电极电接触。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助电极包括相连接的接电部和增强部，所述增强部贴设于所述第二绝缘层的表面，所述第二绝缘层开设有通孔，所述接电部伸入所述通孔内连接于所述像素电极。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述接电部由所述增强部的中间部位向下凹设形成，且所述接电部具有一与所述像素电极抵接的接触面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助电极设有多个，多个辅助电极呈阵列间隔排布。
5.如权利要求1至3中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助电极于所述第二绝缘层的投影形状呈长条形、正方形或圆形。
6.如权利要求1至3中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极包括主干体，所述分支连接于所述主干体周缘，两相邻所述分支之间形成有切口。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述主干体呈十字型，多个分支以所述主干体的中心为圆心呈放射状分布。
8.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括配向膜，所述配向膜覆盖所述辅助电极。
9.一种阵列基板，其特征在于，包括
衬底基板，
若干条扫描线和数据线，覆盖于所述衬底基板上，所述扫描线和数据线彼此交叉形成有多个像素单元，每个像素单元设置有与所述数据线和扫描线电连接的开关元件；
第一绝缘层，覆盖所述扫描线、数据线与开关元件；
像素电极，覆盖所述第一绝缘层上，并与所述开关元件电连接，所述像素电极具有若干平行间隔排布的分支，所述分支与所述扫描线或数据线呈夹角设置；
第二绝缘层，覆盖于所述像素电极上；
多个辅助电极，呈阵列间隔排布于所述第二绝缘层上，并与所述像素电极电接触，所述辅助电极于所述第二绝缘层的投影形状呈长条形、正方形或圆形；及
配向膜，所述配向膜覆盖所述辅助电极。
10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板及与所述显示面板连接的背光模组，所述显示面板包括如权利要求1至9中任一所述的阵列基板及与所述阵列基板相对设置的彩色基板。
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