一种液晶显示面板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种液晶显示面板，其包括阵列基板，所述阵列基板包括：基板；多条公共电极配线，配置于所述基板上；多条扫描线和数据线，交错配置于所述基板上以形成多个像素区域；多个像素单元，每一所述像素单元配置于一所述像素区域中，并包括：像素电极，开关元件，所述开关元件电性连接所述扫描线、数据线和像素电极，用于在所述扫描线的电压信号的作用下开启，将所述数据线上的电压信号传给所述像素电极，使所述像素电极具有相应的电位；其中，每一所述像素区域中，于所述扫描线和数据线上方覆盖屏蔽电极，所述屏蔽电极与所述像素电极或所述公共电极配线电性连接。本发明的液晶显示面板能够减少漏光现象，且进一步地还具有较高的像素单元开口率。
【专利说明】一种液晶显示面板
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示【技术领域】，尤其涉及一种减少漏光的液晶显示面板。
【背景技术】
[0002]主动式液晶显示面板(TFT IXD)以其卓越的性能已经成为市场的主流产品。一个主动式液晶显示面板通常由阵列基板、彩色滤光片基板和液晶层组成。其中，阵列基板上交错布置多条扫描线(Scan Line)和数据线(Data Line)以形成多个像素区域，每一个像素区域中配置有一个像素单元(Pixel)，每一个像素单元至少包括一个薄膜晶体管(TFT)，以及与薄膜晶体管对应连接的像素电极(Pixel Electrode)。薄膜晶体管作为启动像素单元工作的开关元件，与扫描线和数据线连接，在扫描信号的驱动下将数据信号的电压加载到对应的像素电极上，从而实现图像信息的显示。通常，像素电极的部分区域会覆盖在扫描线(Cs on Gate)或者阵列基板的公共电极配线(Cs on Com)上，以稱合形成存储电容Cst。存储电容Cst的功能是维持像素电极上的电压，以保持高品质的画面显示。以图1所示的Cs on Com的像素单元为例，在扫描线101扫描信号电压的作用下，薄膜晶体管104开启，将数据线102上的数据信号电压传给到像素电极103，像素电极103由此具有一定的像素电位，然而在此扫描充电期间，扫描线101上的电压、数据线102上的电压以及像素电极103上的电压并不相同。换句话说，扫描线101与公共电极106之间，数据线102与公共电极106之间，像素电极103与公共电极106之间的电压差互不相同。在这些电压的作用下，扫描线101边缘、数据线102边缘和像素电极103处的液晶分子相应地以不同的角度发生偏转。由此导致显示面板扫描线的边缘、数据线的边缘与像素显示区的亮度也不一致，即存在漏光现象。为了避免这种漏光现象，现有技术中，一般会在彩色滤光片基板一侧设置黑色矩阵(Black Matrix)来挡住漏光。而且为防止因制程误差或者因外力作用造成液晶显示面板两片玻璃(阵列基板和彩色滤光片基板)偏移而导致漏光，在设计时会让黑色矩阵覆盖并超出数据线、扫描线一定距离，这势必会牺牲像素单元的透光面积，也即导致像素单元的开口率下降，从而间接地导致整个显示面板的能耗上升。因此，如何在不影响开口率甚至增加开口率的前提下减少漏光现象也是液晶显示【技术领域】的一个研究课题。本发明的发明人正是基于从事液晶显示面板设计制造的实务经验和相关的专业知识，经过多次反复的实验研究，提出一种能够达到上述技术效果的液晶显示面板。
【发明内容】
[0003]基于上述原因，本发明的目的是提供一种有效减少漏光现象的液晶显示面板。
[0004]本发明提供一种液晶显示面板，其特征在于，包括阵列基板，所述阵列基板包括:
[0005]基板；
[0006]多条公共电极配线，配置于所述基板上；
[0007]多条扫描线和数据线，交错配置于所述基板上以形成多个像素区域；
[0008]多个像素单元，每一所述像素单元配置于一所述像素区域中，并包括:[0009]像素电极，
[0010]开关元件，所述开关元件电性连接所述扫描线、数据线和像素电极，用于在所述扫描线的电压信号的作用下开启，将数据线上的电压信号传给所述像素电极，使所述像素电极具有相应的电位；
[0011]其中，每一所述像素区域中，于所述扫描线和数据线上方覆盖屏蔽电极，所述屏蔽电极与所述像素电极或所述公共电极配线电性连接。
[0012]根据本发明的一个实施例，上述开关元件与所述像素电极之间铺设有第二绝缘层和绝缘保护层，所述屏蔽电极可以设置在所述第二绝缘层和绝缘保护层之间，并与所述公共电极配线电性连接。
[0013]且具体地，除所述第二绝缘层贯通孔以外，所述屏蔽电极覆盖于所述第二绝缘层整个区域，所述屏蔽电极采用透明导电材料制成。
[0014]又或者，除所述第二绝缘层贯通孔以及所述像素电极下方区域以外，所述屏蔽电极覆盖于所述第二绝缘层整个区域。
[0015]此时，屏蔽电极可以采用透明或者非透明导电材料制成。
[0016]根据本发明的另一实施例，上述屏蔽电极可以与所述像素电极由同一透明导电层沉积而成，且所述屏蔽电极与所述像素电极电性连接。
[0017]根据本发明的又一实施例，上述屏蔽电极可以与所述像素电极由同一透明导电层沉积光刻而成，且所述屏蔽电极与所述像素电极断开，与所述公共电极配线电性连接。
[0018]在上述实施例中，所述阵列基板上，位于所述开关元件所属的第二金属层和所述像素电极所属的透明电极导电层之间可以是绝缘平坦层。
[0019]在上述实施例中，所述阵列基板上，位于所述开关元件所属的第二金属层和所述像素电极所属的透明电极导电层之间可以是黑色矩阵层或者彩色滤光层。
[0020]此外，上述液晶显示面板还可以包括彩色滤光片基板，其上设置有与所述阵列基板像素单元对应的RGB色阻单元，但不设置黑色矩阵。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于:通过在阵列基板上每一像素区域中，在电位不同与像素电极的电导体(例如数据线和扫描线)上方覆盖屏蔽电极，用以防止电导体与公共电极配线之间形成电场，从而能够减少像素单元因液晶电子受到杂乱电场的作用而导致的漏光现象。且进一步地，由于每个像素单元的屏蔽电极覆盖了数据线和扫描线，因此可以缩小黑色矩阵甚至可以完全舍弃黑色矩阵，如此一来，在改善漏光的同时还可以提高像素单元的开口率。
[0022]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0024]图1是现有技术中Cs on Com的像素单元的俯视图；
[0025]图2是本发明提供的两个具有屏蔽电极的像素单元的俯视图；[0026]图3是本发明提供的另一种两个具有屏蔽电极的像素单元的俯视图；
[0027]图4是本发明液晶显示面板的第一个实施例的像素单元的断面结构示意图；
[0028]图5是本发明液晶显示面板的第二个实施例的像素单元于图2所示B-B '处的断面结构示意图；
[0029]图6是本发明的第三个液晶显示面板实施例的像素单元于图3所示C-C '处的断面结构示意图；
[0030]图7是本发明液晶显示面板的第四个实施例的像素单元于图2所示B-B '处的断面结构示意图；
[0031]图8是本发明液晶显示面板的第五个实施例的像素单元于图3所示C-C '处的断面结构示意图；
[0032]图9是本发明液晶显示面板的第六个实施例的像素单元于图2所示B-B '处的断面结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]本发明提出的液晶显示面板的像素单元，在其电性连接的数据线和扫描线，以及其他可能与其像素电极具有不同电位的导电体的上方覆盖有一层屏蔽电极，用以屏蔽数据线和扫描线，以及导电体对公共电极的电力线，从而减少漏光现象。此外，由于设置了屏蔽电极，因此可以缩小黑色矩阵甚至可以完全舍弃黑色矩阵，如此一来，在减小漏光的同时还提高了像素单元的开口率，降低整个显示装置的能耗。
[0034]如图2和图3所示，具体地，上述液晶显示面板的像素单元中，所述屏蔽电极可以电性连接公共电极而具有公共电极的电位，又或者电性连接像素电极而具有像素电极的电位。图2和图3中，101为扫描线，102为数据线，103为像素电极，104为薄膜晶体管，105为用于实现像素电极103与薄膜晶体管104电性连接的过孔，106为公共电极。
[0035]以下将结合附图以及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0036]如图4所示，是本发明提供的液晶显示面板第一个实施例的像素单元的断面结构示意图，该液晶显示面板采用了【背景技术】提及的阵列基板-液晶层-彩色滤光片基板结构。从图4可知，在阵列基板的基板400上包括有依次沉积的第一金属层410、第一绝缘层420、半导体层430、第二金属层440、第二绝缘层450、导电覆盖层460、绝缘保护层470和透明导电层480，具体细节如下:
[0037]I)基板400上沉积有第一金属层410,该第一金属层410通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的栅极411，扫描线412，以及相应的电路连接。
[0038]2)第一金属层410上沉积有第一绝缘层420，该第一绝缘层420用于使第一金属层410与其上方的半导体层430绝缘；
[0039]4)第一绝缘层420上沉积有半导体层430，该半导体层430通过离子掺杂和光刻图案化，形成薄膜晶体管的导电沟道431 ；
[0040]4)半导体层430上沉积有第二金属层440,该第二金属层440通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的源极441和漏极442，数据线443，以及相应的电路连接；
[0041]5)第二金属层440上沉积有第二绝缘层450，该第二绝缘层450用于使第二金属层440与其上方的导电覆盖层460绝缘，同时该第二绝缘层450还通过光刻图案化，形成贯通孔451，以暴露薄膜晶体管的(部分或者全部)漏极442 ；
[0042]6)第二绝缘层450上沉积有导电覆盖层460，该导电覆盖层460通过光刻图案化，形成屏蔽电极461，在本实施例中，该屏蔽电极461覆盖于第二绝缘层450上除去贯通孔451以外的所有区域，更具体地说，是覆盖了扫描线412、数据线443和像素电极481的对应区域，并优选地与液晶显示面板的公共电极(图中未示出)电性连接，具有公共电极的电位；
[0043]7)导电覆盖层460上沉积有绝缘保护层470，该绝缘保护层470用于使导电覆盖层460与其上方的透明导电层470绝缘，同时该绝缘保护层470还通过光刻图案化，于贯通孔451的位置形成相应的贯通孔471，以暴露薄膜晶体管的(部分或者全部)漏极442 ；
[0044]8)绝缘保护层470上沉积有透明导电层480，该透明导电层480通过光刻图案化，形成像素电极481，该像素电极481通过贯通孔471、451电性连接薄膜晶体管的漏极442。
[0045]在本实施例中，由于屏蔽电极461覆盖了像素电极481的对应区域，也即覆盖了像素单元的透光区域，因此导电覆盖层460需要采用透明的导电材料(如氧化铟锡)制作。
[0046]如图5所示，是本发明提供的液晶显示面板第二个实施例的像素单元的断面结构示意图。具体来说，该图展示的是图2所示的两个像素单元于B-B Z处的剖面。从图5可知，屏蔽电极561覆盖于第二绝缘层550上除贯通孔551和像素电极581对应区域以外的所有区域，更具体地说，是覆盖了扫描线512、数据线543的对应区域。由于屏蔽电极561不再覆盖像素电极581的对应区域，也即不再覆盖像素单元的透光区域，因此在本实施例中，导电覆盖层560可以采用非透明的导电材料制作。在本实施例中，优选地，屏蔽电极561与液晶显示面板的公共电极(图中未示出)电性连接，具有公共电极的电位。
[0047]如图6所示，是本发明提供的液晶显示面板第三个实施例的像素单元的断面结构示意图。具体来说，该图展示的是图3所示的两个像素单元于C-CT处的剖面。与前两个实施例不同的是，在本实施例中，屏蔽电极电性连接像素电极，具有像素电极的电位。从图6可知，在阵列基板的基板600上包括有依次沉积的第一金属层610、第一绝缘层620、半导体层630、第二金属层640、绝缘保护层670和透明导电层680，具体细节如下:
[0048]I)基板600上沉积有第一金属层610,该第一金属层610通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的栅极611，扫描线612，以及相应的电路连接。
[0049]2)第一金属层610上沉积有第一绝缘层620，该第一绝缘层620用于使第一金属层610与其上方的半导体层630绝缘；
[0050]3)第一绝缘层620上沉积有半导体层630,该半导体层630通过离子掺杂和光刻图案化，形成薄膜晶体管的导电沟道631 ；
[0051]4)半导体层630上沉积有第二金属层640,该第二金属层640通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的源极641和漏极642，数据线643，以及相应的电路连接；
[0052]6)第二金属层640上沉积有绝缘保护层670，该绝缘保护层670用于使第二金属层640与其上方的透明导电层680绝缘；
[0053]6)绝缘保护层670上沉积有透明导电层680,该透明导电层680可以无需光刻,直接用作像素电极681和屏蔽电极682，屏蔽电极682覆盖于像素单元的扫描线612、数据线643的上方，并由于与像素电极681连成一片，因此与像素电极681的电位相同。当然这并不排除对透明导电层680进行光刻的可能性，只要屏蔽电极682与像素电极681始终保持电性连接，就能够实现同样的技术效果。
[0054]在本实施例中，屏蔽电极682与像素电极681同属于透明导电层680,无需额外设置，这种像素单元的制作工艺相对于前两个实施例更加简单和快捷。
[0055]如图7所示，是本发明提供的液晶显示面板第四个实施例的像素单元的断面结构示意图。具体来说，该图展示的是图2所示B-B y处的断面结构示意图。由于在图6所示的像素单元中，像素电极681与屏蔽电极682连成一片，像素电极681上的电压会因为屏蔽电极682与扫描线612、数据线643之间的耦合作用而受影响，因此本实施例对图6所示的像素单元结构做了进一步的改进，即，在绝缘保护层770上沉积透明导电层780后，还通过光刻或者利用激光切断透明导电层780中像素电极781与屏蔽电极782之间的连接，此时，屏蔽电极782需要与公共电极(图中未示出)电性连接，具有公共电极的电位。
[0056]如图8所示，是本发明提供的液晶显示面板第五个实施例的像素单元的断面结构示意图，具体来说，该图展示的是图3所示C-CT处的断面结构示意图。从图8可知，在陈列基板的基板800上包括有依次沉积的第一金属层810、第一绝缘层820、半导体层830、第二金属层840、平坦保护层870和透明导电层880，具体细节如下:
[0057]I)基板800上沉积有第一金属层810,该第一金属层810通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的栅极811，扫描线812，以及相应的电路连接。
[0058]2)第一金属层810上沉积有第一绝缘层820，该第一绝缘层820用于使第一金属层810与其上方的半导体层830绝缘；
[0059]3)第一绝缘层820上沉积有半导体层830,该半导体层830通过离子掺杂和光刻图案化，形成薄膜晶体管的导电沟道831 ；
[0060]4)半导体层830上沉积有第二金属层840,该第二金属层840通过光刻图案化,形成薄膜晶体管的源极841和漏极842，数据线843，以及相应的电路连接；
[0061]5)第二金属层840上沉积有平坦保护层870，该平坦保护层870用于使第二金属层840与其上方的透明导电层880绝缘，同时该平坦保护层870还通过光刻图案化，形成贯通孔881，以暴露薄膜晶体管的(部分或者全部)漏极842 ；
[0062]6)平坦保护层870上沉积有透明导电层880，该透明导电层880可以无需光刻，直接用作像素电极881和屏蔽电极882，像素电极881通过贯通孔881电性连接薄膜晶体管的漏极842，屏蔽电极882覆盖于像素单元的扫描线812、数据线843的上方，并由于与像素电极881连成一片，因此与像素电极881的电位相同。当然这并不排除对透明导电层880进行光刻的可能性，只要屏蔽电极882与像素电极881始终保持电性连接，就能够实现同样的技术效果。
[0063]如图9所示，是本发明提供的液晶显示面板第六个实施例的像素单元的断面结构示意图，具体来说，该图展示的是图2所示B-B y处的断面结构示意图。由于在图8所示的像素单元中，像素电极881与屏蔽电极882连成一片，像素电极881上的电压会因为屏蔽电极882与扫描线812、数据线843之间的耦合作用而受影响，因此本实施例对图8所示的像素单元结构做了进一步的改进，即，在平坦保护层970上沉积透明导电层980后，还通过光刻或者利用激光切断透明导电层980中像素电极981与屏蔽电极982之间的连接，此时，屏蔽电极982需要与公共电极(图中未示出)电性连接，具有公共电极的电位。
[0064]上述图8和图9所示的实施例中，像素单元的平坦保护层可以换成黑色矩阵层或者彩色滤光层，那么相应地，液晶显示面板就不再是阵列基板-液晶层-彩色滤光片基板的结构，而是 COA (Color filter On Array)或者 BOA (Black matrix On Array)结构。由于COA结构、BOA结构均是现有技术，不是本发明要保护的重点内容，因此此处不做描述。
[0065]上述图4?图9所示实施例的液晶显示面板中，由于每个像素单元的屏蔽电极覆盖了数据线和扫描线，因此可以缩小黑色矩阵甚至可以完全舍弃黑色矩阵，如此一来，在改善漏光的同时还可以提高像素单元的开口率。由此，本发明还包括一种液晶显示面板，其可以包括彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板上设置有与所述阵列基板像素单元对应的RGB色阻单元，但不设置黑色矩阵。
[0066]需要说明的是，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。各个液晶面板生产厂商设计的像素单元其结构不尽相同，会有多种变形，例如大尺寸液晶显示面板为达到多畴显示补偿大视角色偏的技术效果，会在每个像素单元中设置多个薄膜晶体管，因此任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，或在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液晶显示面板，包括阵列基板，所述阵列基板包括: 基板； 多条公共电极配线，配置于所述基板上； 多条扫描线和数据线，交错配置于所述基板上以形成多个像素区域； 多个像素单元，每一所述像素单元配置于一所述像素区域中，并包括: 像素电极， 开关元件，所述开关元件电性连接所述扫描线、数据线和像素电极，用于在所述扫描线的电压信号的作用下开启，将数据线上的电压信号传给所述像素电极，使所述像素电极具有相应的电位； 其中，每一所述像素区域中，于所述扫描线和数据线上方覆盖屏蔽电极，所述屏蔽电极与所述像素电极或所述公共电极配线电性连接。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述开关元件与所述像素电极之间铺设有第二绝缘层和绝缘保护层，所述屏蔽电极设置在所述第二绝缘层和绝缘保护层之间，并与所述公共电极配线电性连接。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于: 除所述第二绝缘层贯通孔以外，所述屏蔽电极覆盖于所述第二绝缘层整个区域，所述屏蔽电极采用透明导 电材料制成。
4.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于: 除所述第二绝缘层贯通孔以及所述像素电极下方区域以外，所述屏蔽电极覆盖于所述第二绝缘层整个区域。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述屏蔽电极采用透明或者非透明导电材料制成。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述屏蔽电极与所述像素电极由同一透明导电层沉积而成，且所述屏蔽电极与所述像素电极电性连接。
7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述屏蔽电极与所述像素电极由同一透明导电层沉积光刻而成，且所述屏蔽电极与所述像素电极断开，与所述公共电极配线电性连接。
8.如权利要求6或7所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述阵列基板上，位于所述开关元件所属的第二金属层和所述像素电极所属的透明电极导电层之间是绝缘平坦层。
9.如权利要求6或7所述的液晶显示面板，其特征在于: 所述阵列基板上，位于所述开关元件所属的第二金属层和所述像素电极所属的透明电极导电层之间是黑色矩阵层或者彩色滤光层。
10.如权利要求1~7任意一项所述的液晶显示面板，其特征在于: 还包括彩色滤光片基板，其上设置有与所述阵列基板像素单元对应的RGB色阻单元，但不设置黑色矩阵。
【文档编号】G02F1/1362GK103605241SQ201310595314
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】廖作敏 申请人:深圳市华星光电技术有限公司