CN201984265U

CN201984265U - 阵列基板和液晶显示器

Info

Publication number: CN201984265U
Application number: CN2011200121614U
Authority: CN
Inventors: 徐晓玲
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2021-01-14

Abstract

本实用新型公开了一种阵列基板和液晶显示器，其中该阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元中包括开关元件、像素电极和公共电极，所述公共电极为整块图案，所述像素电极具有狭缝，其中：所述像素电极与所述公共电极之间形成有栅绝缘层，所述像素电极的狭缝之间形成有钝化层。本实用新型阵列基板的像素电极与公共电极之间形成有栅绝缘层，像素电极的狭缝之间形成有钝化层，可以增大像素电极上方的空间，在对盒形成液晶面板后，可以减小阵列基板的像素电极上方的液晶分子密度，使液晶分子转向容易，提高液晶显示器的液晶面板的透过率。

Description

阵列基板和液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术，尤其涉及一种阵列基板和液晶显示器。

背景技术

液晶显示器是目前常用的平板显示器，其中薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)是液晶显示器中的主流产品。TFT-LCD按照电场方向的不同可以分为扭曲向列(Twisted Nematic，简称TN)模式和高级超维场开关模式等，其中高级超维场开关模式技术(Advanced-Super Dimensional Switching；简称：AD-SDS)通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与对电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。

高级超维场开关模式分为单区域(1domain)和双区域(2domain)等像素结构。其中，双区域的液晶分子有多方向的转动，比单区域的视角广，应用范围广。图1A为现有高级超维场开关模式双区域液晶面板的局部俯视结构示意图，图1B为图1A中沿A-A线的侧视剖切结构示意图，如图1A和图1B所示，双区域的液晶面板包括彩膜基板30和阵列基板20，彩膜基板30和阵列基板20之间假设有液晶层40。其中，阵列基板20包括衬底基板1，衬底基板1的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线5和栅线2，每个像素单元中包括开关元件TFT、像素电极11和公共电极12，其中，公共电极12为整块图案，像素电极11具有狭缝，公共电极12与像素电极11之间为栅绝缘层4和钝化层9。上下两个区域的像素电极11的狭缝分别与栅电极方向可以成一定角度例如：11°角对称排列，两个区域的交叠处形成较大面积的三角形像素电极区域。

图1C为现有高级超维场开关模式中液晶分子排列情况和透过率的分布剖面图，如图1C所示，高级超维场开关模式像素电极上方的透过率低，这是由于像素电极上方的液晶分子密度较大，电场较弱，液晶分子转动较小，因此透过率较低；而像素电极中间的区域透光较弱的区域的面积约占整个像素区域面积的0.5％，影响整体的透过率。

实用新型内容

本实用新型提供一种阵列基板和液晶显示器，以实现提高透过率。

本实用新型提供一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元中包括开关元件、像素电极和公共电极，其中：所述公共电极为整块图案，所述像素电极具有狭缝，所述像素电极与所述公共电极之间形成有栅绝缘层，所述像素电极的狭缝之间形成有钝化层；或者像素电极为整块图案，所述公共电极具有狭缝，所述公共电极与所述像素电极之间形成有栅绝缘层，所述公共电极的狭缝之间形成有钝化层。

进一步地，所述像素电极包括两个子区域，两个子区域的狭缝沿着像素区域与栅线平行的中心线呈设定角度。

所述设定角度的范围优选为11°～15°。

所述钝化层形成在两个子区域的相邻区域的像素电极的狭缝之间，所述钝化层还形成在两个子区域的非相邻区域的像素电极之下。

其中，像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度范围为2-5mm，所述狭缝宽度范围为4-8um；优选地，所述像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度为2.8mm，所述狭缝宽度为5.2um。

再进一步地，所述开关元件包括栅电极、有源层、源电极和漏电极，所述栅电极与所述源电极、漏电极之间形成有所述栅绝缘层。

其中，所述公共电极或所述像素电极与所述栅线和栅电极同层设置。

所述漏电极与所述像素电极之间形成有所述钝化层，所述漏电极与所述像素电极通过钝化层过孔连接；或所述漏电极与所述公共电极之间形成有所述钝化层，所述漏电极与所述像素电极通过钝化层过孔连接。

本实用新型还提供一种液晶显示器，包括液晶面板，所述液晶面板包括对盒设置的彩膜基板和本实用新型提供的任一所述的阵列基板，所述彩膜基板和阵列基板中夹设有液晶层。

本实用新型提供的阵列基板和液晶显示器，阵列基板的像素电极与公共电极之间形成有栅绝缘层，像素电极的狭缝之间形成有钝化层，可以增大像素电极上方的空间，在对盒形成液晶面板后，可以减小阵列基板的像素电极上方的液晶分子密度，使液晶分子转向容易，提高液晶显示器的液晶面板的透过率。

附图说明

图1A为现有高级超维场开关模式双区域液晶面板的局部俯视结构示意图；

图1B为图1A中沿A-A线的侧视剖切结构示意图；

图1C为现有高级超维场开关模式中液晶分子排列情况和透过率的分布剖面图；

图2为本实用新型实施例一提供的阵列基板的局部侧视剖切结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的阵列基板的局部俯视结构示意图；

图4A为本实用新型实施例二提供的阵列基板的中栅绝缘层与钝化层图案的一种示意图；

图4B为本实用新型实施例二提供的阵列基板的中栅绝缘层与钝化层图案的另一种示意图；

图5为本实用新型实施例三提供的液晶显示器的侧视剖切结构示意图。

主要附图标记：

1-衬底基板； 2-栅线； 5-数据线；

4-栅绝缘层； 9-钝化层； 11-像素电极；

12-公共电极； 20-阵列基板；30-彩膜基板；

40-液晶层； 50-相邻区域。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图2为本实用新型实施例一提供的阵列基板的局部侧视剖切结构示意图，如图2所示，该阵列基板包括衬底基板1，衬底基板1的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线5和栅线2，每个像素单元中包括开关元件TFT、像素电极11和公共电极12，其中：所述公共电极12为整块图案，像素电极11具有狭缝，像素电极11与公共电极12之间形成有栅绝缘层4，像素电极11的狭缝之间形成有钝化层9。

本实用新型中的像素电极11之下、公共电极12之上，形成有一层栅绝缘层4，而没有钝化层9，钝化层9形成在像素电极11的各个狭缝之间，与像素电极的狭缝图案一致。由于钝化层的厚度大于像素电极，可以使像素电极11对应的位置形成凹陷，像素电极11的各个狭缝之间的钝化层9形成凸起。从而使像素电极11上方的空间比钝化层9上方的空间大。这样，虽然像素电极11上方的电场较弱，但由于像素电极11上方的空间较大，对盒形成液晶面板后，像素电极11上方的液晶分子密度低。

图2中仅以公共电极12为整块图案，像素电极11具有狭缝为例进行说明，公共电极和像素电极的结构也可以有其他形式，例如：像素电极为整块图案，公共电极具有狭缝，所述公共电极与所述像素电极之间形成有栅绝缘层，所述公共电极的狭缝之间形成有钝化层，这样，像素电极之上、公共电极之下，形成有一层栅绝缘层，而没有钝化层，钝化层形成在公共电极的各个狭缝之间，与公共电极的狭缝图案一致。由于钝化层的厚度大于公共电极，可以使公共电极对应的位置形成凹陷，公共电极的各个狭缝之间的钝化层形成凸起。从而使公共电极上方的空间比钝化层上方的空间大。这样，虽然公共电极上方的电场较弱，但由于公共电极上方的空间较大，对盒形成液晶面板后，公共电极上方的液晶分子密度低。

本实施例阵列基板的像素电极与公共电极之间形成有栅绝缘层，像素电极或公共电极的狭缝之间形成有钝化层，可以增大像素电极或公共电极上方的空间，在对盒形成液晶面板后，可以减小阵列基板的像素电极或公共电极上方的液晶分子密度，使液晶分子转向容易，提高液晶显示器的液晶面板的透过率。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的阵列基板的局部俯视结构示意图，如图3所示，在实施例一的基础上，像素电极11可以包括两个子区域，两个子区域沿着像素区域与栅线2平行的中心线X呈设定角度A。设定角度A的范围优选为11°～15°。其中，钝化层9形成在两个子区域的相邻区域50的像素电极11的狭缝之间，钝化层9还形成在两个子区域的非相邻区域的像素电极之下。

进一步地，像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度为2-5mm，优选为2.8mm，所述狭缝宽度为4-8um，优选为5.2um。

再进一步地，开关元件TFT包括栅电极、有源层、源电极和漏电极，栅电极与源电极、漏电极之间形成有栅绝缘层4。

公共电极12与栅线2和栅电极同层设置。或者，如果像素电极为整块图案，公共电极具有狭缝，像素电极也可以与栅线和栅电极同层设置。

漏电极与像素电极11之间形成有钝化层9，漏电极与像素电极11可以通过钝化层过孔连接。或者，如果像素电极为整块图案，公共电极具有狭缝，则漏电极与所述公共电极之间形成有钝化层，漏电极与像素电极通过钝化层过孔连接。

参见图2和图3，本实施例中的阵列基板的制备过程可以包括以下步骤：

步骤101、在衬底基板1上形成包括公共电极12的图案。

步骤102、在形成上述图案的衬底基板1上，通过构图工艺制备栅线2和栅电极。具体过程包括：在形成公共电极12图案的衬底基板1上沉积栅金属薄膜，涂覆光刻胶后，曝光显影，刻蚀栅金属薄膜等工艺形成栅线2和栅电极。

步骤103、在形成上述图案的衬底基板1上，通过构图工艺制备栅绝缘层4，在栅绝缘层4上制备有源层、源电极、漏电极和数据线5。具体过程包括：在形成栅线2和栅电极3图案的衬底基板1上沉积有源层薄膜、数据线金属薄膜，涂覆光刻胶后，曝光显影，刻蚀数据线金属薄膜等工艺形成有源层、源电极、漏电极和数据线5。该过程可以为一次光刻过程，也可以为两次光刻过程。其中，有源层、栅电极、源电极、漏电极属于开关元件TFT。

步骤104、在形成上述图案的衬底基板1上，通过构图工艺制备钝化层，成包括钝化层的图案，该钝化层9的图案可以与像素电极11的图案相互补，图4A为本实用新型实施例二提供的阵列基板的中栅绝缘层与钝化层图案的一种示意图，如图4A所示，在形成像素电极之前，可以将整个像素区域的像素电极对应的位置的钝化层9刻蚀掉，仅保留栅绝缘层4，在与像素电极的狭缝对应的位置则可以保留钝化层9和栅绝缘层4。如果是双区域的像素结构，钝化层9的图案可以与仅与两个子区域的相邻区域的像素电极11的图案相互补，图4B为本实用新型实施例二提供的阵列基板的中栅绝缘层与钝化层图案的另一种示意图，如图4B所示，在形成像素电极之前，可以将两个子区域的相邻区域50的像素电极对应的位置的钝化层9刻蚀掉，仅保留栅绝缘层4，而其他非相邻区域的在像素电极及其狭缝对应的位置则保留有钝化层9和栅绝缘层4。步骤104的具体过程可以包括：在形成开关元件TFT和数据线5图案的衬底基板1上沉积透明绝缘薄膜，涂覆光刻胶后，曝光显影，刻蚀透明绝缘薄膜等工艺形成与像素电极(或两个子区域的相邻区域的像素电极)形状相互补的钝化层9，保留栅绝缘层4。

步骤105、在形成上述图案的衬底基板1上，通过构图工艺形成像素电极11，具体过程包括：在形成钝化层9图案的衬底基板1上，沉积透明导电薄膜；涂覆光刻胶后，曝光显影，刻蚀透明导电薄膜等工艺形成像素电极11的图案，以及像素电极与源电极、漏电极的连接线。像素电极11上具有狭缝，像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度范围为2-5mm，优选为2.8mm；像素电极11的狭缝宽度范围为4-8mm，优选为5.2um，可以进一步增加液晶面板透过率。本实施例中像素电极是梳状结构，其像素电极材料宽度a和像素电极材料间狭缝宽度b，a+b的值越小，透过率越高，在a+b一定的情况下，a与b的取值有个最佳值，可以使电场分布最大，从而使透过率最高。

在像素电极11的两个子区域的相邻区域及其对应的钝化层9，电场作用使相邻区域的液晶分子可以立起排列，液晶分子在相邻区域纵向的折射率(n//)为有效折射率n_eff，因此，相邻区域的液晶分子的折射率Δn减小，本实用新型在相邻区域的像素电极处设置凹陷区域，可以提高相邻区域的盒厚d，从而抑制了相邻区域的延迟量(Δn与d乘积的值)的减少，从而使相邻区域的透过率提高。

对双区域的像素结构中，两个子区域的相邻区域的透过率进行计算机仿真(例如：在L255下仿真)，可以得到：现有技术相邻区域的透过率为2.4％；本实用新型图4B所示的情况下，相邻区域的透过率是3.4％，透光率提高了1％。图4A所示的相邻区域的透过率则更高。

本实施例阵列基板的像素电极与公共电极之间形成有栅绝缘层，像素电极的狭缝之间形成有钝化层，可以增大像素电极上方的空间，在对盒形成液晶面板后，可以减小阵列基板的像素电极上方的液晶分子密度，使液晶分子转向容易，提高液晶显示器的液晶面板的透过率；并且，增大像素电极两个子区域的相邻区域上方的空间，可以提高相邻区域的盒厚，抑制相邻区域的延迟量，进一步提高相邻区域的透过率。

实施例三

图5为本实用新型实施例三提供的液晶显示器的侧视剖切结构示意图，如图5所示，该液晶显示器包括液晶面板，其中：液晶面板包括对盒设置的彩膜基板30和本实用新型实施例中提供的任一阵列基板20，所述彩膜基板30和阵列基板20中夹设有液晶层40。

参见上述的实施例一或实施例二，本实施例的阵列基板20具体包括衬底基板1，衬底基板1的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线5和栅线2，每个像素单元中包括开关元件TFT、像素电极11和公共电极12，所述公共电极12为整块图案，像素电极11具有狭缝，像素电极11与公共电极12之间形成有栅绝缘层4，像素电极11的狭缝之间形成有钝化层9。

本实施例液晶显示器的阵列基板中，像素电极与公共电极之间形成有栅绝缘层，像素电极的狭缝之间形成有钝化层，可以增大像素电极上方的空间，在对盒形成液晶面板后，可以减小阵列基板的像素电极上方的液晶分子密度，使液晶分子转向容易，提高液晶显示器的液晶面板的透过率。

上述具体实施例中公共电极形成在像素电极的下方，像素电极具有狭缝，像素电极的狭缝之间形成有钝化层，上述内容可以进行具体变化，如：像素电极形成在公共电极的下方，公共电极具有狭缝，公共电极的狭缝之间形成有钝化层同样也可实现本发明的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板的像素区域中形成有横纵交叉围设形成多个像素单元的数据线和栅线，每个像素单元中包括开关元件、像素电极和公共电极，其特征在于：所述公共电极为整块图案，所述像素电极具有狭缝，所述像素电极与所述公共电极之间形成有栅绝缘层，所述像素电极的狭缝之间形成有钝化层；或者像素电极为整块图案，所述公共电极具有狭缝，所述公共电极与所述像素电极之间形成有栅绝缘层，所述公共电极的狭缝之间形成有钝化层。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：所述像素电极包括两个子区域，两个子区域的狭缝沿着像素区域与栅线平行的中心线呈设定角度。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于：所述设定角度的范围为11°～15°。

4.根据权利要求2或3所述的阵列基板，其特征在于：所述钝化层形成在两个子区域的相邻区域的像素电极的狭缝之间，所述钝化层还形成在两个子区域的非相邻区域的像素电极之下。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：所述像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度范围为2-5mm，所述狭缝宽度范围为4-8um。

6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于：所述像素电极的狭缝之间的像素电极材料宽度为2.8mm，所述狭缝宽度为5.2um。

7.根据权利要求1、2、3、5和6任一所述的阵列基板，其特征在于：所述开关元件包括栅电极、有源层、源电极和漏电极，所述栅电极与所述源电极、漏电极之间形成有所述栅绝缘层。

8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于：所述公共电极或所述像素电极与所述栅线和栅电极同层设置。

9.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于：所述漏电极与所述像素电极之间形成有所述钝化层，所述漏电极与所述像素电极通过钝化层过孔连接；或所述漏电极与所述公共电极之间形成有所述钝化层，所述漏电极与所述像素电极通过钝化层过孔连接。

10.一种液晶显示器，包括液晶面板，其特征在于：所述液晶面板包括对盒设置的彩膜基板和权利要求1-9任一所述的阵列基板，所述彩膜基板和阵列基板中夹设有液晶层。