一种液晶面板和液晶显示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液晶面板和液晶显示装置，所述液晶面板的第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层，且所述源漏电极层是不透光的；沿垂直于所述阵列基板的方向，所述第一公共电极在所述阵列基板表面的投影的几何中心与所述栅极在所述阵列基板表面的投影的几何中心重合，且所述源漏电极层在所述阵列基板表面的投影面积大于或等于所述栅极在所述阵列基板表面的投影面积，小于所述透明电极层在所述阵列基板表面的投影面积。此种液晶面板的对比度、透过率和显示的稳定性都得到了提高，具有更强的产品竞争力，且由此种液晶面板组装的液晶显示装置的耗电率较低，满足绿色环保，低碳节能等社会需求。
【专利说明】一种液晶面板和液晶显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于液晶显示装置领域，尤其涉及一种液晶面板和液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]信息化社会越来越需要轻薄便携式的显示设备，当前最成熟的产品就是薄膜晶体管液晶显示装置了，而且随着技术发展，对于薄膜晶体管液晶显示装置的对比度、解析度要求越来越高，对应而来的是高功耗、高发热、可靠性不足、寿命短等问题，如何解决以上问题，同时满足绿色环保，低碳节能等社会需求，成为这个产业面对的首要难题。
[0003]液晶显示装置的主要组成部分是液晶面板，液晶面板由薄膜晶体管阵列基板、对向彩膜基板以及夹在前述两片基板中间的液晶层构成。其中，薄膜晶体管阵列基板主要包括基板、阵列排布于基板上的薄膜晶体管、显示电极、扫描线、数据线、通用电极线。扫描线打开晶体管，数据线可通过晶体管将信号传输至显示电极，在扫描线关闭期间显示电极的电量存储在与通用电极构成的存储电容中，达到显示画面的目的。
[0004]现有的液晶显示装置的液晶面板的平面图如图1所示，且该液晶面板的沿图1所示的方向的剖面图如图2所示，包括相互对应的阵列基板I和彩膜基板11，而且在阵列基板
I面向彩膜基板11的表面依次形成有电极层2 (电极层2包括栅极3和第一公共电极4)、绝缘层5、钝化层6和像素电极层7，其中，像素电极层7位于钝化层6上方，其分布区域需要完全覆盖下方与其对应的第一公共电极4,以便与第一公共电极4构成存储电容8。而在彩膜基板11面向阵列基板I的表面依次形成有黑色矩阵10，第二公共电极12和装饰层13，所述装饰层13为油墨层或者平坦层，其中彩膜基板11未形成有黑色矩阵10的表面与像素电极层7相对应，构成液晶面板的透过区9，用于显示画面。
[0005]但是，现有的液晶面板在对比度、透过率和显示的稳定性方面均有待提高。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种液晶面板和液晶显不装置，此种液晶面板的对比度、透过率和显示的稳定性都得到了提高，具有更强的产品竞争力。
[0007]为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案:
[0008]一种液晶面板，包括:阵列基板，所述阵列基板的一个表面依次形成有栅极、绝缘层、第一公共电极、钝化层和像素电极层，且沿垂直于所述阵列基板的方向，所述像素电极层的与所述栅极在所述像素电极层表面的投影相对应的区域为镂空区域，且所述镂空区域的面积等于所述栅极在所述像素电极层表面的投影面积；其中，所述第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层，且所述源漏电极层是不透光的；沿垂直于所述阵列基板的方向，所述第一公共电极在所述阵列基板表面的投影的几何中心与所述栅极在所述阵列基板表面的投影的几何中心重合，且所述源漏电极层在所述阵列基板表面的投影面积大于或等于所述栅极在所述阵列基板表面的投影面积，小于所述透明电极层在所述阵列基板表面的投影面积。[0009]优选的，所述透明电极层为ITO电极层。
[0010]优选的，所述源漏电极层为铬层。
[0011]优选的，还包括与阵列基板形成有栅极的表面相对应的彩膜基板，在所述彩膜基板靠近所述阵列基板的表面依次形成有黑色矩阵、第二公共电极和装饰层。
[0012]优选的，所述装饰层为油墨层或平坦层。
[0013]一种液晶显示装置，包括上述的液晶面板。
[0014]与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点:
[0015]本实用新型提供的液晶面板的第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层两层结构，且所述源漏电极层是不透光的。一方面，所述第一公共电极在所述阵列基板表面的投影面积大于所述栅极在所述阵列基板的投影面积，也即所述第一公共电极(包括透明电极层和不透光的源漏电极层)的面积大于所述像素电极层的与所述栅极在所述像素电极层表面的投影相对应的区域为镂空区域的面积，故所述不透光的源漏电极层可以完全遮挡像素电极层的镂空区域，从而避免像素电极层的镂空区域的边缘出现漏光现象，使得液晶面板具有更好的对比度。同时，所述第一公共电极位于所述栅极和所述像素电极层之间，且所述第一公共电极完全覆盖在所述栅极的正上方，在栅极和像素电极层之间起到屏蔽电场的作用，减小像素电极层和栅极之间的电容耦合，降低栅极的高压对像素电极层的干扰，改善了液晶面板的显示的稳定性。
[0016]另一方面，在所述像素电极层与第一公共电极构成存储电容的过程中，所述第一公共电极的透明电极层直接与所述像素电极层构成存储电容，此时，所述透明电极层与所述像素电极层构成存储电容的同时，不会影响像素电极层与所述透明电极层对应的区域的透光性，也即所述像素电极层与透明电极层构成存储电容的区域依然可以作为像素开口，从而增加了像素电极层的开口率，提高了液晶面板的透过率。
[0017]而且，由于所述透明电极层在与像素电极层构成存储电容的同时，不会影响像素电极层的开口率，故可以适当增大透明电极层的面积，增加像素电极层与透明电极层相对应的面积，提高液晶面板的存储电容。此外，由于此时透明电极层与像素电极层之间只包括一层钝化层，降低了透明电极层与像素电极层之间的垂直距离，进一步增加液晶面板了的存储电容。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0019]图1为现有的液晶面板的平面图；
[0020]图2为现有的液晶面板的沿图1所示方向的剖面图；
[0021]图3为本实用新型提供的液晶面板的单个阵列单元的平面图；
[0022]图4为本实用新型提供的液晶面板的沿图3所示AA方向的剖面图；
[0023]图5为本实用新型提供的液晶面板的沿图3所示AB方向的剖面图。【具体实施方式】
[0024]正如【背景技术】中所言，现有的液晶面板在对比度、透过率和显示的稳定性方面均有待提闻。
[0025]发明人经研究发现，如图2所示，现有的液晶面板的第一公共电极4是不透明的金属，并与栅极3位于一个平面内，即栅极3和第一公共电极4均位于阵列基板I和绝缘层5之间。对于此种结构的液晶面板，一方面，像素电极层7在与第一公共电极4构成存储电容时，由于栅极3和第一公共电极4的位置相近，故像素电极层7靠近栅极3的边缘容易出现边缘漏光的现象，导致液晶面板的对比度较低。另一方面，在第一公共电极4与像素电极层7构成存储电容8的过程中，由于现有的液晶面板的第一公共电极4是不透明金属，故与第一公共电极4对应的部分像素电极层7不能作为像素开口，致使现有的液晶面板的像素开口率较低。
[0026]而且，由于现有的液晶面板的栅极3与第一公共电极4位于一个平面内，使得第一公共电极4与像素电极层7之间包括绝缘层5和钝化层6两层结构，增大了第一公共电极4和像素电极层7之间的垂直距离d，由电容的计算公式C= ε S/4 n kd可知，第一公共电极4和像素电极层7之间的垂直距离d越大，存储电容C的数值越小，故对于现有的液晶显示装置，第一公共电极4与像素电极层7之间的绝缘层5和钝化层6两层结构在一定程度上降低了液晶面板的存储电容。而由于存储电容的主要作用是保持像素电压的稳定性，提高灰阶电压的保持能力，所以较小的存储电压会使得液晶面板的像素电压不够稳定，从而使得液晶面板的显示的稳定性较差，且容易引发多种不良的显现。
[0027]发明人还研究发现，当采用对比度、透过率较差的液晶面板组装液晶显示装置时，在同样的背光条件下，液晶面板的像素开口率较低的液晶显示装置的亮度会较暗，那么为了保证液晶显示装置具有合格的亮度，就需要提高液晶显示装置的背光板的亮度，从而造成液晶显示装置的耗电率及花费增高。
[0028]基于上述原因，本实用新型公开了一种液晶面板，包括:
[0029]阵列基板，所述阵列基板的一个表面依次形成有栅极，绝缘层、第一公共电极、钝化层和像素电极层，且沿垂直于所述阵列基板的方向，所述像素电极层的与所述栅极在所述像素电极层表面的投影相对应的区域为镂空区域，且所述镂空区域的面积等于所述栅极在所述像素电极层表面的投影面积；
[0030]其中，所述第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层，且所述源漏电极层是不透光的；沿垂直于所述阵列基板的方向，所述第一公共电极在所述阵列基板表面的投影的几何中心与所述栅极在所述阵列基板表面的投影的几何中心重合，且所述源漏电极层在所述阵列基板表面的投影面积大于或等于所述栅极在所述阵列基板表面的投影面积，小于所述透明电极层在所述阵列基板表面的投影面积。
[0031]本实用新型提供的液晶面板的第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层两层结构，且所述源漏电极层是不透光的。一方面，所述不透光的源漏电极层可以遮挡像素电极层的镂空区域的边缘可能存在的漏光，使得液晶面板具有更好的对比度。同时，所述第一公共电极在栅极和像素电极层之间起到屏蔽电场的作用，减小像素电极层和栅极之间的电容耦合，降低栅极的高压对像素电极层的干扰，改善了液晶面板的显示的稳定性。[0032]另一方面，所述像素电极层与所述透明电极层构成存储电容的区域依然可以作为像素开口，从而增加了所述像素电极层的开口率，提供了液晶面板的透过率。而且，可以适当增大透明电极层的面积，增加像素电极层与透明电极层相对应的面积，提高液晶面板的存储电容。此外，由于此时透明电极层与像素电极层之间只包括一层钝化层，降低了透明电极层与像素电极层之间的垂直距离，进一步增加液晶面板了的存储电容。
[0033]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件形状的平面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0036]下面结合具体实施例和附图对本实用新型提供的液晶面板和液晶显示装置进行详细说明。
[0037]实施例一
[0038]本实施例提供了一种液晶面板，所述液晶面板的单个阵列单元的平面图如图3所示,且此种液晶面板的沿如图3所示AA方向的剖面图如图4所示,所述液晶面板沿如图3所示AB方向的剖面图如图5所示。如图4所示,所述液晶面板包括相对设置的阵列基板I和彩膜基板11，在所述液晶面板的阵列基板I的一侧，在所述阵列基板I的一个表面依次形成有栅极3、绝缘层5、第一公共电极4、钝化层6和像素电极层7。下面结合图4和图5所示的剖面图对所述液晶面板的结构进行详细描述。
[0039]阵列基板I优选为玻璃基板；
[0040]栅极3优选为铬金属栅极，形成栅极3的过程包括:首先利用等离子溅射工艺在阵列基板I表面形成一层铬层；然后再采用光刻工艺在铬层上刻蚀形成栅极3。
[0041]绝缘层5 (也称栅极绝缘层5)形成在栅极3和阵列基板I的表面，如图5所示，绝缘层5位于栅极3和硅岛14之间。此外，如图4所示，所述绝缘层5完全覆盖栅极3和阵列基板I的表面，以在栅极3和硅岛14之间起到栅极绝缘的作用。
[0042]第一公共电极4形成在绝缘层5的表面，如图4所示，第一公共电极4包括透明电极层B和源漏电极层A，且源漏电极层A是不透光的。优选的，透明电极层B为ITO电极层，源漏电极层A为铬层。
[0043]在形成第一公共电极4的过程中，可以将形成第一公共电极4的工艺步骤与形成如图5所示的源漏极的过程结合，形成如图5所示的源漏极15和第一公共电极4的源漏电极层A的过程包括:首先在硅岛14和绝缘层5表面上淀积铬层，然后通过一次光刻工艺在硅岛14和绝缘层5面积形成源漏极15和第一公共电极4的源漏电极层A。
[0044]如图4所示，沿垂直于阵列基板I的方向，第一公共电极4在阵列基板I表面的投影的几何中心与栅极3在阵列基板I表面的投影的几何中心重合，且第一公共电极4的源漏电极层A在所述阵列基板I表面的投影面积大于或等于所述栅极3在所述阵列基板I表面的投影面积，小于所述透明电极层B在所述阵列基板I表面的投影面积。也即，第一公共电极4位于所述液晶面板的绝缘层5的与栅极3相对应的表面，位于栅极3的正上方，且第一公共电极4的源漏电极层A和透明电极层B均完全覆盖栅极3。
[0045]此时，对于本案中的液晶面板，第一公共电极4位于栅极3和像素电极层7之间，且第一公共电极4完全覆盖在栅极3的正上方，故第一公共电极4可以在栅极3和像素电极层7之间起到屏蔽电场的作用，减小像素电极层7和栅极3之间的电容耦合，降低栅极3的高压对像素电极层7的干扰，改善了液晶面板的显示的稳定性。
[0046]钝化层6位于第一公共电极4和绝缘层5表面,完全覆盖第一公共电极4和绝缘层5。钝化层6的制作过程包括:通过化学气相淀积工艺在源漏极15和第一公共电极4表面上形成钝化层6，并通过一次光刻工艺在钝化层6内形成过孔(图中未示出)，以便在后续的制作工艺中，通过过孔将像素电极层7与漏极电连接。优选的，钝化层6为氮化硅层。
[0047]像素电极层7位于钝化层6的表面，沿垂直于所述阵列基板I的方向，像素电极层7的与栅极3在像素电极层7表面的投影相对应的区域为镂空区域，且所述镂空区域的面积等于栅极3在像素电极层7表面的投影面积。也即像素电极层7除与栅极3对应的镂空区域外，其他区域完全覆盖钝化层6。
[0048]此时，在本实施例提供的液晶面板的阵列基板侧，第一公共电极4为双层电极，包括不透明的源漏电极层A和透明电极层B，且沿垂直于阵列基板I的方向，源漏电极层A在阵列基板I表面的投影面积大于或等于栅极3在阵列基板I表面的投影面积，小于透明电极层B在阵列基板I表面的投影面积。在此种情况下，一方面不透光的源漏电极层A的面积大于或等于栅极3的表面，也即不透光的源漏电极层A的面积大于或等于像素电极层7的镂空区域的面积，此时不透光的源漏电极层A可以完全遮挡像素电极层7的镂空区域，避免像素电极层7的镂空区域的边缘出现漏光现象，使得液晶面板具有更好的对比度。
[0049]另一方面，对于此种液晶面板的存储电容，存储电容8主要取决于第一公共电极4中的透明电极层B与像素电极层7的对应关系。在像素电极层7与透明电极层B构成存储电容的过程中，由于透明电极层B的透光性，使得像素电极层7的构成存储电容8的区域依然具有透光性，也即像素电极层7的部分区域在与透明电极层B构成存储电容8的同时，依然可以作为像素电极层7的像素开口，从而增大了像素电极层的开口面积9，提高了像素电极层的开口率(像素电极层的开口率=像素电极层的开口面积/像素电极层的总面积)和液晶面板的透过率。
[0050]此外，存储电容8的取值与像素电极层7与透明电极层B的相对面积和像素电极层7与透明电极层B之间的垂直距离相关，具体的，存储电容的计算公式为C= ε S/4 π kd(其中，S为相对面积，d为垂直距离)。由于透明电极层B在与像素电极层7构成存储电容8的同时，不会影响像素电极层7的开口率，故可以适当增大透明电极层B的面积，增加像素电极层7与透明电极层B的相对面积，提高液晶面板的存储电容8。此外，相对于图2所示的液晶面板，由于本实施例提供的液晶面板的透明电极层B与像素电极层7之间只包括一层钝化层6，降低了透明电极层B与像素电极层7之间的垂直距离，进一步增加液晶面板了的存储电容8。
[0051]在本实施例的一个具体实施例中，如图4所示，在所述液晶面板的彩膜基板11侧，在彩膜基板11靠近阵列基板I的表面依次形成有黑色矩阵10、第二公共电极12和装饰层13，其中，装饰层13为油墨层或平坦层。
[0052]沿垂直于彩膜基板11的方向，黑色矩阵10在阵列基板I表面的投影面积大于第一公共电极4的源漏电极层A的投影面积，而由于源漏电极层A在阵列基板I表面的投影面积满足:大于或等于栅极3在阵列基板I表面的投影面积，小于透明电极层B在阵列基板I表面的投影面积，所以黑色矩阵10在阵列基板I表面的投影面积可以完全覆盖源漏电极层A和栅极3，以起到遮挡源漏电极层A和栅极3的作用。
[0053]在图4所示的液晶面板中，在彩膜基板11表面形成的两个黑色矩阵10分别与阵列基板I表面的两个栅极3及其表面的第一公共电极4对应，且两个黑色矩阵10之间的与像素电极层7垂直对应的未被黑色矩阵10覆盖的区域即为液晶面板的显示区域。
[0054]实施例二
[0055]本实施例提供了一种液晶显示装置，此种液晶显示装置包括实施例一提供的液晶面板。
[0056]本实施例提供的液晶显示装置包括实施例一提供的对比度和透过率较高的液晶面板，在液晶面板具有高透过率的前提下，在同样的背光条件下，液晶面板的像素开口率越高，透过率越高，液晶显示装置的亮度越亮。那么，在对液晶显示装置亮度要求相同的情况下，可以适当降低包括较高透过率的液晶面板的液晶显示装置的背光板的亮度，从而降低液晶显示装置的耗电率，使液晶显示装置满足绿色环保，低碳节能等社会需求。
[0057]以上所述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。
[0058]虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种液晶面板，其特征在于，包括: 阵列基板，所述阵列基板的一个表面依次形成有栅极、绝缘层、第一公共电极、钝化层和像素电极层，且沿垂直于所述阵列基板的方向，所述像素电极层的与所述栅极在所述像素电极层表面的投影相对应的区域为镂空区域，且所述镂空区域的面积等于所述栅极在所述像素电极层表面的投影面积； 其中，所述第一公共电极包括透明电极层和位于所述透明电极层表面的源漏电极层，且所述源漏电极层是不透光的；沿垂直于所述阵列基板的方向，所述第一公共电极在所述阵列基板表面的投影的几何中心与所述栅极在所述阵列基板表面的投影的几何中心重合，且所述源漏电极层在所述阵列基板表面的投影面积大于或等于所述栅极在所述阵列基板表面的投影面积，小于所述透明电极层在所述阵列基板表面的投影面积。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述透明电极层为ITO电极层。
3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述源漏电极层为铬层。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，还包括与阵列基板形成有栅极的表面相对应的彩膜基板，在所述彩膜基板靠近所述阵列基板的表面依次形成有黑色矩阵、第二公共电极和装饰层。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述装饰层为油墨层或平坦层。
6.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的液晶面板。
【文档编号】G02F1/1343GK203433241SQ201320423333
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】庄崇营, 胡君文, 李林, 洪胜宝, 陈建荣, 何基强, 李建华 申请人:信利半导体有限公司