CN112859459A - 像素电极、阵列基板以及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种像素电极、阵列基板以及液晶显示器，像素电极包括：第一主干电极、第二主干电极以及多个分支电极，第一主干电极和第二主干电极交叉设置，以形成多个像素区域；多个分支电极平行设置在像素区域中，且一端与第一主干电极或第二主干电极连接，分支电极的延伸方向不同于第一主干电极和第二主干电极的延伸方向；其中，分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，第一切口与相邻的另一分支电极相对设置。本发明可以减少像素电极的线宽，从而提升液晶效率，与此同时，在像素电极制作过程中需要的曝光强度减小，曝光时间减少，提高了实际生产产能和效益。

Description

像素电极、阵列基板以及液晶显示器

【技术领域】

本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种像素电极、阵列基板以及液晶显示器。

【背景技术】

液晶显示器(LCD)广泛应用于各种电子设备，如手机、平板电脑、数码相机、计算机或笔记本电脑等。现有的液晶显示器，通常由上、下衬底以及位于上、下衬底中间的液晶层组成，如果上、下衬底都有电极，可以形成纵向电场模式的显示器，如扭曲向列型(TwistNematic，TN)、平面转换型(In-Plane Switching，IPS)以及垂直配向型(VerticalAlignment，VA)。

其中，垂直配向型(VA)的液晶显示器以其高开口、高分辨率、广视角等特点在大尺寸显示，如液晶电视等方面具有非常广泛的应用。对于垂直配向型的液晶显示器，传统的像素设计方法是将TFT侧的像素电极设计为鱼骨状，又称之为“米”字型，并分割为多个区域以改善视角特性。由于像素电极的透光性不如未被像素电极覆盖的空白区域，故像素电极的线宽越小，空白区域的面积越大，液晶的光线透过未被像素电极覆盖部分的数量也随之增多，进而液晶效率就越高，然而，由于受现有的生产制程能力的限制，比如，受在像素电极加工过程中光刻工艺的光源波长和光刻胶材料对曝光的敏感程度的限制，以及刻蚀工艺的刻蚀精度的限制，很难将像素电极的线宽做到非常小。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

【发明内容】

本发明提供一种像素电极、阵列基板以及液晶显示器，通过在像素电极上设置切口，能较好地解决因为受现有的生产制程能力的限制，导致像素电极难以做到较小的线宽的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种像素电极，包括：第一主干电极、第二主干电极以及多个分支电极，第一主干电极和第二主干电极交叉设置，以形成多个像素区域；多个分支电极间隔设置在像素区域中，且一端与第一主干电极或第二主干电极连接，分支电极的延伸方向不同于第一主干电极和第二主干电极的延伸方向；其中，分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，第一切口与相邻的另一分支电极相对设置。

其中，分支电极上任意相邻的两个第一切口之间形成有突出部，在曝光方向的垂直方向上，突出部的截面形状包括多边形。

其中，多边形包括三角形、矩形、和/或梯形。

其中，分支电极的最小宽度大于最大宽度的一半。

其中，第一主干电极和/或第二主干电极上设有多个第二切口，第二切口位于第一主干电极和/或主干第二电极延伸方向上的至少一侧。

其中，分支电极、第一主干电极和/或第二主干电极上设有凹槽。

其中，多个第一切口间隔设置于分支电极延伸方向上的至少一侧，且相邻两个分支电极上的第一切口交错相对设置。

其中，每个像素区域中的分支电极平行且等间隔设置。

其中，本申请实施例还提供一种阵列基板，包括层叠设置的衬底以及像素电极层，所述像素电极层包括多个如上述任一实施例所述的像素电极。

其中，本申请实施例还提供一种液晶显示器，包括如上述的阵列基板、与阵列基板相对设置的彩膜基板、以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。

本申请实施例提供了一种像素电极以及具有该像素电极的阵列基板和液晶显示器，由于在像素电极的分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，第一切口位于相应的分支电极与相邻的另一分支电极之间的间隙中，若将具有上述结构的像素电极应用于液晶显示器，则可以提高液晶效率。

本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供了一种像素电极，包括：第一主干电极、第二主干电极以及多个分支电极，第一主干电极和第二主干电极交叉设置，以形成多个像素区域；多个分支电极间隔设置在像素区域中，通过在多个分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，从而减少了单个分支电极的线宽，且使相邻分支电极之间的线距增加，进而增加了透过像素电极的光线数量，提升了液晶效率，与此同时，在像素电极制作过程中需要的曝光强度减小，曝光时间减少，提高了实际生产产能和效益。

【附图说明】

图1是现有阵列基板中像素电极的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的像素电极的第一种实施方式的结构示意图；

图3是图2中分支电极的第一种实施方式的结构示意图；

图4是图2中分支电极的第二种实施方式的结构示意图；

图5是图2中分支电极的第三种实施方式的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的像素电极的第二种实施方式的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的像素电极的第三种实施方式的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的像素电极的第四种实施方式的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的液晶显示器的结构示意图；

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样地，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，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。

另外，本发明所提到的术语第一、第二、第三等可以在此用来描述各种元素，但这些元素不应该受限于这些术语。这些术语仅用来将这些元素彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的前提下，第一种可以被称为第二种，并且类似地，第二种可以被称为第一种。因此，使用的术语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在各个附图中，结构相似的单元采用相同的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，附图中可能未示出某些公知的部分。

现有液晶显示器(图中未示出)包括：阵列基板、与阵列基板相对设置的彩膜基板、设置于阵列基板上面向彩膜基板一侧的像素电极、设置于彩膜基板上面向阵列基板一侧的公共电极，以及位于阵列基板和彩膜基板中间的液晶层。其中，如图1所示，是现有阵列基板中像素电极的结构示意图，现有阵列基板(图中未示出)中的像素电极100设计为鱼骨状，是关于上下和左右分别镜像对称的“米”字型的电极，由条状的水平主干110、条状的竖直主干120以及条状分支130三部分组成。其中，水平主干110和竖直主干120将像素电极分成4个像素区域，每个像素区域都由相同宽度且斜向45度的条状分支130等间隔平铺组成。

液晶显示器的工作原理为：通过向薄膜晶体管阵列基板的像素电极和彩膜基板的公共电极施加电压，从而控制液晶层液晶分子的偏转，进而将背光模组的光线折射出来产生画面。当液晶层发光时，液晶的光线需要透过像素电极，因此，当像素电极的线宽越小时，液晶的光线通过的数量越多，液晶效率就越高。然而，由于现有的像素电极条状分支的线宽已经很小，比如只有1-5um，受现有的生产制程能力的限制，很难做到更小。

如图2所示，本发明实施例提供了一种像素电极200，包括第一主干电极210、第二主干电极220以及多个分支电极230，第一主干电极210和第二主干电极220交叉设置，以形成多个像素区域；多个分支电极230间隔设置在像素区域中，且一端与第一主干电极210或第二主干电极220连接，分支电极230的延伸方向不同于第一主干电极210和第二主干电极220的延伸方向。其中，分支电极230上设有多个间隔设置的第一切口231，第一切口231与相邻的另一分支电极230相对设置。

具体地，像素电极200的材料可以为氧化铟锡(Indium Tin

Oxide，ITO)或氧化铟锌或非晶氧化铟锡。第一主干电极210、第二主干电极220以及分支电极230可以是任意的条状，比如矩形、菱形以及两边为圆弧形的长条状等，且第一主干电极210和第二主干电极220相交的夹角可以是-180度到180度的任意值。本实施例中分支电极230、第一主干电极210和第二主干电极220的延伸方向，是指它们长度较长的边所在的方向。

可以理解的是，因为分支电极230上设有多个间隔设置的第一切口231，第一切口231位于相应的分支电极230与相邻的另一分支电极230之间的间隙中，所以分支电极230在第一切口231处的线宽会减少，若将具有上述结构的像素电极200应用于液晶显示器，则可以提高液晶显示器的液晶效率，提高显示画面的质量。其中，第一切口231的截面形状可以是矩形、三角形或圆弧形等，只要起到减小条状分支230在第一切口231处的线宽的效果即可，本申请实施例对此不作具体限定。

在一些实施例中，第一主干电极210和第二主干电极220均可以是条状的电极，第一主干电极210与第二主干电极220可以垂直相交，以形成多个像素区域。

在一些实施例中，第一主干电极210和第二主干电极220相交的交点可以是第一主干电极210和第二主干电极220的中心点，此时，第一主干电极210与第二主干电极220分别在各自的中心点处相交，以形成多个面积大小相同的像素区域。当每个像素区域中的分支电极230等间隔设置，且同一个像素区域的每相邻两个分支电极230的间隔宽度相同时，穿过像素电极200的液晶的光线会比较均匀，提高了液晶显示器的显示画面的均一性和一致性。

此外，如图2所示，分支电极230上任意相邻的两个第一切口231之间形成有突出部232，在曝光方向的垂直方向上，突出部232的截面形状包括多边形。需要说明的是，突出部232可以位于分支电极230上的任意位置，突出部232的截面形状可以为任意多边形，只要起到减小分支电极230在第一切口231处的线宽的效果即可，比如，在曝光方向的垂直方向上，多边形的截面形状可以包括三角形、矩形、和/或梯形。

具体地，请继续参见图2，在分支电极230上有多个第一切口231，在相邻两个第一切口231之间存在一个突出部232，突出部232的截面形状可参见图2所示的阴影区域，呈矩形。类似地，突出部232的截面形状还可以是其他形状，比如可参见图3、4、5的阴影区域，分别是边长为直线的三角形、边长为弧线的三角形以及梯形。

进一步地，分支电极230的最小宽度W2大于最大宽度W1的一半。

具体地，在图2中，像素电极200的最大宽度可以表示为W1，本段中提到的其它宽度都是指与该最大宽度W1平行的宽度，分支电极230的宽度范围一般是1-5um。分支电极230的延伸方向两侧均可以设置多个第一切口231，当两个第一切口231对齐相对设置时，此时，分支电极230在第一切口231处的剩余宽度最小，为最小宽度W2，为保证分支电极的电性功能，最小宽度W2大于最大宽度W1的一半以上，因此，第一切口231的最大宽度W3可以为最大宽度W1的1/4，也即，第一切口231的最大宽度W1为1.25um。

需要指出的是，除了可以在分支电极230上设置第一切口231，还可以在第一主干电极210和/或第二主干电极220上设置切口，第二切口可以位于第一主干电极210和第二主干电极220的延伸方向上的至少一侧。和第一切口231类似，第二切口的形状可以是任意形状，只要起到减小第一主干电极210或第二主干电极220在第二切口211处的线宽的效果即可，从而进一步地提升液晶效率。比如，请参见图6，像素电极300包括第一主干电极310、第二主干电极320、分支电极330以及多个第一切口331，且在第一主干电极310和/或第二主干电极320延伸方向的两侧上均可以设置第二切口311，第二切口311的截面形状可以为矩形，当然第二切口311的截面形状也可以为其它任意形状。此外，为保证像素电极300的电性功能，避免因为电极的宽度过小而导致的断线问题，从而影响电性功能，第一主干电极310和第二主干电极320的最小宽度优选为相应电极的最大宽度的至少一半。

此外，在图2中，分支电极230、第一主干电极210和/或第二主干电极220上还可以设有凹槽。比如，请参见图7，可以在分支电极430、第一主干电极410和/或第二主干电极420上设有多个凹槽411，凹槽411的截面形状可以是任意形状，凹槽可以位于分支电极430、第一主干电极410和/或第二主干电极420上的任意位置，只要起到减小分支电极430、第一主干电极410和/或第二主干电极420在凹槽411处的线宽的效果即可，本申请实施例对此均不作具体限定。如图7所示，在分支电极430上有多个凹槽411，多个凹槽411可以在分支电极430形成一排凹槽或者多排凹槽(多排凹槽的情形未在图中示出)，此时，在分支电极430的延伸方向上两侧设有第一切口431，与此同时，该分支电极430上设有凹槽，为保证分支电极1130的电性功能，优选地，将凹槽411和第一切口431交错设置，以避免分支电极430的最小宽度过小。类似地，当第一主干电极410和第二主干电420上同时设有第一切口431和凹槽411时，优选地，将位于相同电极上的第一切口431和凹槽411交错设置。通过在分支电极430、第一主干电极410和/或第二主干电极430上设有多个凹槽411，可以减少像素电极400的线宽，从而更进一步地提升液晶效率。需要说明的是，为保证像素电极400的电性功能，优选地，分支电极430、第一主干电极410和第二主干电极420的最小宽度优选为相应电极的最大宽度的至少一半。

需要指出的是，在图2中，多个第一切口231间隔设置于分支电极230延伸方向上的至少一侧，且位于两个相邻两个分支电极230上的第一切口231对齐相对设置，此时，单个分支电极230的线宽减少，相邻两个分支电极230在没有第一切口231处线距与现有技术一致而在第一切口231处的线距大幅度地减少，从而提升了液晶效率。此外，除了上述对齐相对设置的方式，还可以采用交错设置的方式，如图8所示，多个第一切口531间隔设置于分支电极530延伸方向上的至少一侧，且位于两个相邻两个分支电极530上的第一切口531交错相对设置。具体地，像素电极500的制作过程包括：

通过沉积工艺在衬底上形成像素电极层以及在像素电极层上铺设光阻层，且光阻层完全覆盖像素电极层；

通过光刻工艺将光阻层形成为图案化的光阻层；

通过刻蚀工艺去除未被上述图案化的光阻层覆盖的像素电极层，以使剩余的像素电极层形成为像素电极，随后去除上述图案化的光阻层。其中，上述刻蚀工艺可以为湿法刻蚀。

由此可知，像素电极500在制作的过程中需要使用光刻工艺中的曝光显影制程，随着单个分支电极530之间的空隙减小，需要曝光的强度越大，曝光的时间越长，导致实际生产过程中的产能和效益降低。可以理解的是，由于每两个相邻两个分支电极530上的第一切口531交错相对设置，相邻分支电极530之间的间隙分布比较均匀，相对于现有技术，本发明实施例的相邻分支电极530之间的间隙较大且分布均匀，在像素电极500制作过程中需要的曝光强度减少，曝光时间减少，提高了实际生产过程中的产能和效益。

进一步地，如图8所示，每个像素区域中的分支电极530还可以平行且等间隔设置。可以理解的是，由于每个像素区域中的分支电极530平行且等间隔设置，同一个像素区域的每相邻两个分支电极530的间隔宽度相同，在像素电极制作过程中，不同的分支电极530的间隙中需要的曝光强度一样，改善了像素电极的一致性和均一性。

基于上述实施例提供的像素电极，本申请实施例还提供了一种阵列基板(图中未示出)，包括层叠设置的衬底以及像素电极层，像素电极层包括多个如上述任一实施例所述的像素电极。

另外，本申请实施例还提供了一种液晶显示器，如图9所示，具体结构包括：

阵列基板610、与阵列基板610相对设置的彩膜基板650、设于阵列基板610面向彩膜基板650一侧的像素电极620、设于彩膜基板650面向阵列基板610一侧的公共电极640，以及夹设于阵列基板610与彩膜基板650之间的液晶层630。其中，像素电极620为如上述任一实施例所述的像素电极。

需要说明的是，阵列基板610具有沿水平方向延伸的栅极线、沿竖直方向延伸的数据线、以及开关薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，该开关薄膜晶体管的栅极连接栅极线，源极连接数据线，漏极连接上述像素电极。由于上述实施例中已对像素电极进行了详细说明，因此，此处不再赘述。本发明实施例的像素电极可应用于扭曲向列型(TwistNematic，TN)、平面转换型(In-Plane Switching，IPS)以及垂直配向型(VerticalAlignment，VA)液晶显示器等。

可以理解的是，由于分支电极230上设有多个间隔设置的第一切口231，第一切口231位于相应的分支电极230与相邻的另一分支电极230之间的间隙中，因此，分支电极230在第一切口231处的线宽会减少，若将具有上述结构的像素电极200应用于液晶显示器600，则可以提高液晶显示器600的液晶效率，提高显示画面的质量。

由上述可知，本发明提供了一种像素电极、阵列基板和液晶显示器，该像素电极包括第一主干电极、第二主干电极以及多个分支电极，第一主干电极和第二主干电极交叉设置，以形成多个像素区域；多个分支电极平行设置在像素区域中，且一端与第一主干电极或第二主干电极连接，第一分支电极的延伸方向不同于第一主干电极和第二主干电极的延伸方向；其中，分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，第一切口与相邻的另一分支电极相对设置。本发明可以减少像素电极的线宽，从而提升液晶效率，与此同时，在像素电极制作过程中需要的曝光强度减小，曝光时间减少，提高了实际生产产能和效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种像素电极，其特征在于，包括：

第一主干电极、第二主干电极以及多个分支电极，所述第一主干电极和所述第二主干电极交叉设置，以形成多个像素区域；所述多个分支电极间隔设置在所述像素区域中，且一端与所述第一主干电极或所述第二主干电极连接，所述分支电极的延伸方向不同于所述第一主干电极和所述第二主干电极的延伸方向；

其中，所述分支电极上设有多个间隔设置的第一切口，所述第一切口与相邻的另一所述分支电极相对设置。

2.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，所述分支电极上任意相邻的两个所述第一切口之间形成有突出部，在曝光方向的垂直方向上，所述突出部的截面形状包括多边形。

3.如权利要求2所述的像素电极，其特征在于，所述多边形包括三角形、矩形、和/或梯形。

4.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，所述分支电极的最小宽度大于最大宽度的一半。

5.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，所述第一主干电极和/或所述第二主干电极上设有多个第二切口，所述第二切口位于所述第一主干电极和/或所述主干第二电极延伸方向上的至少一侧。

6.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，所述分支电极、所述第一主干电极和/或所述第二主干电极上设有凹槽。

7.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，多个所述第一切口间隔设置于所述分支电极延伸方向上的至少一侧，且相邻两个所述分支电极上的所述第一切口交错相对设置。

8.如权利要求1所述的像素电极，其特征在于，每个所述像素区域中的所述分支电极平行且等间隔设置。

9.一种阵列基板，其特征在于，包括层叠设置的衬底以及像素电极层，所述像素电极层包括多个如权利要求1-8任意一项所述的像素电极。

10.一种液晶显示器，其特征在于，包括：如权利要求9所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。

Images