一种阵列基板、液晶显示屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型描述了一种阵列基板及其液晶显示屏，包括：第一基板；多条数据线和多条栅极线，设置在所述第一基板上，所述多条数据线和所述多条栅极线交叉限定多个像素区域；像素电极，设置于所述第一基板上，并位于所述像素区域中；公共电极，设置于所述第一基板上，并与所述像素电极绝缘；其中，至少一所述像素区域中，所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，且所述公共电极包括第一子公共电极和第二子公共电极；所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间至少存在一绝缘层；所述第一子公共电极与所述第二子公共电极之间至少存在一绝缘层。本实用新型提供的阵列能够形成多重水平电场，从而增强液晶显示屏的穿透能力。
【专利说明】
_种阵列基板、液晶显m屏
技术领域
[0001]本实用新型涉及显示领域，特别是涉及一种阵列基板以及采用该阵列基板的液晶显示屏。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的液晶显示器主要为边缘电厂的边缘场切换(FringeFieldSwitching，FFS)型液晶显示器以及采用水平电场的面内切换(In Plane Switching，IPS)型液晶显示器，FFS型液晶显示器和IPS型液晶显示器的像素电极和公共电极均形成于同一基板上，其液晶分子在与基板平行的面内旋转，因此，与传统的扭转向列(TwistedNematic，TN)型液晶显示器相比，其视角特性得到改善。
[0003]对于IPS型液晶显示器，在一个像素区域里，像素电极和公共电极均为条状结构，条状的像素电极和条状的公共电极之间会产生横向电场从而使得液晶分子能够在面内旋转，通过液晶分子在面内的位置控制光线的通过与否。然而，条状的公共电极或者像素电极的中间区域部分的横向电场很弱而无法使得液晶分子发生旋转，因此，像素电极或者公共电极的中间区域为灰区，从而使得像素区域的穿透率大大降低。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供一种阵列基板、包含该阵列基板的液晶显示器。
[0005]本实用新型提供了一种阵列基板，包括:
[0006]第一基板；
[0007]多条数据线和多条栅极线，设置在所述第一基板上，所述多条数据线和所述多条栅极线交叉限定多个像素区域；
[0008]像素电极，设置于所述第一基板上，并位于所述像素区域中；
[0009]公共电极，设置于所述第一基板上，并与所述像素电极绝缘；
[0010]其中，至少一所述像素区域中，所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，且所述公共电极包括第一子公共电极和第二子公共电极；
[0011]所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间至少存在一绝缘层；
[0012]所述第一子公共电极与所述第二子公共电极之间至少存在一绝缘层。
[0013]本实用新型还提供了一种液晶显示器，其特征在于，包括如上所述的阵列基板。
[0014]与现有技术相比，本实用新型提供的阵列基板及其显示器能够形成多重水平电场，从而提升显示器的穿透能力。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
[0016]图2是图1所示的一种像素区域的结构示意图；
[0017]图3是图2沿着A-A’的截面结构示意图；
[0018]图4是图2沿着B-B’的截面结构示意图；
[0019]图5是图2中区域H的放大图；
[0020]图6是图1所示的另一种像素区域结构示意图；
[0021 ]图7是图6沿着C-C’的截面结构示意图；
[0022]图8是图6沿着C-C’的另一截面结构示意图；
[0023]图9是图6沿着C-C’的又一截面结构示意图；
[0024]图10是本实用新型实施例提供的一种液晶显示器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0026]需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种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【具体实施方式】的限制。
[0027]请参考图1至图5，图1是本实用新型实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，图2是图1所示的一种像素单元的结构示意图，图3是图2中沿着A-A’的截面结构示意图，图4是图2中沿着B-B’的截面结构示意图，图5是图2区域H的放大图。
[0028]具体地，如图1所示，阵列基板包括第一基板100，第一基板100包括显示区A-A和非显示区non A-A，在显示区A-A具有设置在第一基板100上的多条数据线106和多条栅极线102，，多条数据线106和多条栅极线102交叉限定多个像素区域Pix。
[0029]其中，像素区域Pix的结构示意图请继续参考图2。如图2所示，像素区域Pix包括条状像素电极，其中，至少一像素区域PiX中的像素电极包括第一子像素电极11和第二子像素电极12，第一子像素电极11和第二子像素电极12通过过孔In电连接，并电连接位于数据线106和栅极线102交叉处的薄膜晶体管。具体地，薄膜晶体管包括和栅极线102—体形成的栅极G、与数据线106电连接的漏极D、以及与像素电极电连接的源极S。像素区域Pix还包括公共电极，设置于第一基板100上，并与像素电极绝缘。其中，至少一像素区域Pix中的公共电极包括第一子公共电极13和第二子公共电极14，第一子公共电极在像素区域Pix中与公共电极线112电连接并一体设置，第一子公共电极13与第二子公共电极14通过图2所示的过孔h2电连接，也可以在图1所示的显示区A-A中的其他像素区域Pix或者在非显示区non A-A电连接。
[0030]第一子像素电极11、第二子像素电极12、第一子公共电极13、第二子公共电极14的层叠关系请参考图3。其中，第一子像素电极11与第二子像素电极12之间至少存在一绝缘层，第一子公共电极13与第二子公共电极14之间至少存在一绝缘层。具体地，如图3所示，第一子像素电极11与第二子像素电极12之间具有一绝缘层，即第一绝缘层108;第一子公共电极13与第二子公共电极14之间具有两层绝缘层，即第一绝缘层108和第二绝缘层104。此外，第一子像素电极11和第一子公共电极13位于同一层;第二子像素电极12和第二子公共电极14之间存在一绝缘层。在其他的实施方式中，第一子像素电极11和第二子像素电极12之间可以设置多层绝缘层，或者第一子公共电极13和第二子公共电极14之间设置一层绝缘层或者多层绝缘层，或者第二子像素电极12和第二子公共电极14之间设置多层绝缘层。其中，与第一子像素电极11和第一子公共电极13接触且与第一子像素电极11和第一子公共电极13相比靠近第一基板100的绝缘层108在第一子像素电极11和第一子公共电极13处具有突起。
[0031]需要说明的是，第一绝缘层108在第一子像素电极11和第一子公共电极13处的突起的形成可以为如下两种方式。第一种方式:先在基板上形成平坦化的绝缘层，再采用掩模板对形成的绝缘层进行曝光后显影;第二种方式:在基板上形成厚度小于I微米的绝缘层。具体地，如图3所示，由于在第一子像素电极11和第一子公共电极13对应的位置有第二子像素电极12和第二子公共电极14，因此，在现有的生产工艺中，只要第一绝缘层108的厚度小于I微米，则第一绝缘层108会在第二子像素电极12和第二子公共电极14的上方形成突起。然而，在本实施例中，为了使得第二子像素电极12与第一子公共电极13之间能够形成横向电场，第一子像素电极11和第二子像素电极12之间的绝缘层厚度大于或者等于0.5微米。
[0032]结合图3和图4，第二子公共电极14与薄膜晶体管的栅极G位于同一层，由于栅极G与栅极线102是同层且一体设置，则第二子公共电极14与栅极线102同层设置;第二绝缘才能104为栅极绝缘层;第二子像素电极12与数据线106同层设置，且与薄膜晶体管的源极S、漏极D同层设置。具体地，如图4所示，栅极G设置于第一基板100上，第二绝缘层104位于栅极G和半导体层100之间，源极S和漏极D与半导体层110接触并电连接，第一绝缘层108设置于源极S和漏极D之上并与源极S、漏极D和半导体层110接触，第一子像素电极11与源极S通过过孔电连接。需要指出的是，图2已经表明了源极S与第二子像素电极12是电连接并一体成型，因此，第一子像素电极11与源极S通过过孔In连接也即是与第二子像素电极12电连接。
[0033]进一步地，请参考图5，图5示出了第一子像素电极11和第二子像素电极12、第一子公共电极13和第二子公共电极14的相对宽度关系，第二子像素电极在第一基板上的垂直投影具有第一宽度1，所述第一子像素电极在所述第一基板上的垂直投影具有第二宽度W2，第二子公共电极在所述第一基板上的垂直投影具有第三宽度W3，第一子公共电极在第一基板上的垂直投影具有第四宽度W4; 11是?2的50 %至80 %，W3是W4的50 %至80 %。具体地，图5示出了图2中区域H的放大结构图，在区域H中，第一子像素电极11在第一基板100上的垂直投影为平行四边形HIJK，第二子像素电极12在第一基板100上的垂直投影为平行四边形hijk;第一子公共电极13在第一基板100上的垂直投影为平行四边形⑶EF，第二子公共电极14在第一基板100上的垂直投影为平行四边形cdef。其中，第一子像素电极11在第一基板100上的投影的宽度Wl为平行四边形HIJK的边HJ上的一点到边IK的垂直距离，或者为边IK上的一点到边HJ的垂直距离。同样地，第二子电极12在第一基板100上的投影宽度W2为平行四边形hi jk的边hj上的一点到边ik的垂直距离，或者为边ik上的一点到边hj的垂直距离；第一子公共电极13在第一基板100上的投影宽度W3为平行四边形⑶EF的边CE上的一点到边DF的垂直距离，或者为边DF上的一点到边CE的垂直距离;第二子公共电极14在第一基板100上的投影宽度W4为平行四边形cdef的边ce上的一点到边df的垂直距离，或者为边df上的一点到边ce的垂直距离。具体地，参见图5，第一子像素电极11在第一基板100的投影宽度W1SM点到HJ边的垂直距离MM’；第二子像素电极12在第一基板100的投影宽度W2Sm点到hj边的垂直距离mm’ ；第一子公共电极13在第一基板100的投影宽度W3为点G到CE边的垂直距离GG’ ；第二子公共电极14在第一基板100的投影宽度W4为点g到ce边的垂直距离gg’。在本实施例中，第一子像素电极11在第一基板100上的垂直投影与第二子像素电极12在第一基板100上的垂直投影重叠；第一子公共电极13在第一基板100上的垂直投影与第二子公共电极14在第一基板100上的垂直投影重叠，且W2*50% <ffi<ff2*80%,ff4*50% < W3 < W4*80%。为了获得较高的分辨率，像素区域会变小，当像素区域变小后条状电极也随着变小。对于中小尺寸的显示器，条状像素电极的宽度已经达到现有生产工艺的极限。另一方面，如果像素电极为金属电极，则应该尽量减少其宽度占像素区域的比重；即使像素电极是透明的，为了获得较高的透过率也需要尽量减少其宽度占像素区域的比重。因此，第一子像素电极的宽度与第二子像素电极的宽度差异不能太大，且第二子像素电极的宽度应该小于第一子像素电极的宽度。
[0034]此外，为了获得较好的显示效果，本实施例中第一子像素电极11和第一子公共电极13为透明电极，第二子像素电极12和第二子公共电极14为金属电极。第二子像素电极12和第二子公共电极14的面积相对较小，可以采用导电率较高的金属，能够有效增强横向电场，提升穿透率。
[0035]上述实施例提供的阵列基板能够形成多重水平电场，具体地，包括第一子像素电极11与第一子公共电极13之间的水平电场、第一子像素电极11与第二子公共电极14之间的水平电场、第二子像素电极12与第二子公共电极14之间形成的水平电场以及第二子像素电极12与第一子公共电极13之间形成的水平电场。多重水平电场叠加能够增加对液晶分子的旋转的驱动能力，从而能够提高液晶显示器的穿透率。
[0036]进一步地，本实用新型实施例还提供了另一种阵列基板。请参考图6和图7，图6是本实用新型实施例提供的另一种阵列基板的像素区域结构示意图，图7是图6沿着A-A’的截面结构示意图。与图2所示的阵列基板相比，图6所示的阵列基板的不同之处在于第一子像素电极与第二子像素电极的相对位置关系、第一子公共电极和第二子公共电极的相对位置关系不同。在本实施例中，第一子像素电极在第一基板上的垂直投影与第二子公共电极在第一基板上的垂直投影重叠;第一子公共电极在第一基板上的垂直投影与第二子像素电极在第一基板上的垂直投影重叠。
[0037]同样地，如图6所示，数据线206和栅极线202相交围成像素区域Pix，公共电极线212与第二子公共电极24电连接，第二子像素电极22与源极S电连接并一体形成，第二子像素电极22与第一子像素电极21电连接，薄膜晶体管包括栅极G、半导体层210、源极S以及漏极D。第一子像素电极21和第二子像素电极22通过过孔Ii1电连接;第一子公共电极23与第二子公共电极24通过过孔1!2电连接，也可以在显示区中的其他像素区域Pix或者在非显示区处电连接。请继续参考图7，图7示出了第一子像素电极与第二子像素电极的相对位置关系、第一子公共电极和第二子公共电极的相对位置关系。如图7所示，第一子像素电极21的下方为第二子公共电极24，且第一子公共电极23的下方为第二子像素电极22。第二子公共电极24设置在第一基板100的表面上，第二子公共电极24与第二子像素电极之间具有第二绝缘层204，第二子像素电极22与数据线206同层设置，在第二子像素电极22与第一子像素电极21之间设置有第一绝缘层208。
[0038]在该阵列基板的结构中，由于第一子像素电极21的下方为第二子公共电极24，第一子像素电极21与第二子公共电极24之间形成垂直电场，且第一子公共电极23与第二子像素电极22之间形成垂直电场。因此，对于第一绝缘层208的厚度没有限制。其中，第一绝缘层208的厚度可以为0.5微米到I微米之间，此时，形成的阵列基板的结构如图7所示，即第一绝缘层108能够形成突起，此时，第一子像素电极21与第一子公共电极23之间的水平电极较强，而第一子像素电极21与第二子公共电极24产生的横向电场在阵列基板的表面也会有横向电场分量，且第一子公共电极23与第二子像素电极22之间形成的垂直电场在阵列基板的表面也会有横向电场分量，因此，多个电场叠加能够提升液晶显示器的穿透率。
[0039]此外，第一绝缘层的厚度还可以选择其他范围。如图8和图9所示，图8是本实用新型图6沿着A-A’的另一截面结构示意图，图9是本实用新型图6沿着A-A’的又一截面结构示意图。如图8所示，第二子公共电极34、第二绝缘层304、同层设置的第二子像素电极32和数据线306、第一绝缘层308、同层设置的第一像素电极31和第一公共电极33依次设置于第一基板300上。其中，第一绝缘层308的厚度小于0.5微米，此时，第一绝缘层308形成的突起较大，因此，第一子像素电极31和第一子公共电极33之间的横向电场得到加强。然而，对于一些特殊结构的阵列基板，第一绝缘层需要平坦化，如图9所示，第二子公共电极44、第二绝缘层404、同层设置的第二子像素电极42和数据线406、第一绝缘层408、同层设置的第一像素电极41和第一公共电极43依次设置于第一基板400上。其中第一绝缘层408可以是多层绝缘层的叠加，也可以是厚度大于I微米的有机平坦化层，此时，第一子像素电极41和第一子公共电极43设置在平坦的第一绝缘层408上。虽然第一子像素电极41和第一子公共电极43之间的横向电场与图8所示的结构相比较弱，但是其制备工艺简单，生产良率高。
[0040]最后，本实用新型还提供了一种液晶显示器，请参考图10，图10是本实用新型实施例提供的一种液晶显示器的结构示意图。如图10所示，液晶显示器包括如上所示的任意一阵列基板1，与阵列基板I相对设置的彩膜基板2，以及位于阵列基板I和彩膜基板2之间的液晶层3。液晶层3在阵列基板I的电场作用下旋转从而控制从阵列基板I的下方入射的光线是否通过并从彩膜基板2射出。
[0041]具体地，本实施例提供的液晶显示器的阵列基板I包括:第一基板;多条数据线和多条栅极线，设置在所述第一基板上，所述多条数据线和所述多条栅极线交叉限定多个像素区域;像素电极，设置于所述第一基板上，并位于所述像素区域中；公共电极，设置于所述第一基板上，并与所述像素电极绝缘;其中，至少一所述像素区域中，所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，且所述公共电极包括第一子公共电极和第二子公共电极;所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间至少存在一绝缘层;所述第一子公共电极与所述第二子公共电极之间至少存在一绝缘层。上述阵列基板能够形成多重水平电场，包括:第一子像素电极与第一子公共电极之间的水平电场、第二子像素电极与第二子公共电极之间形成的水平电场和/或第一子像素电极与第二子公共电极之间的水平电场、第二子像素电极与第一子公共电极之间形成的水平电场。多重水平电场叠加能够增加对液晶分层3的驱动能力，从而能够提高液晶显示器的穿透率。
[0042]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种阵列基板，包括: 第一基板； 多条数据线和多条栅极线，设置在所述第一基板上，所述多条数据线和所述多条栅极线交叉限定多个像素区域； 像素电极，设置于所述第一基板上，并位于所述像素区域中； 公共电极，设置于所述第一基板上，并与所述像素电极绝缘； 其中，至少一所述像素区域中，所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，且所述公共电极包括第一子公共电极和第二子公共电极； 所述第一子像素电极与所述第二子像素电极之间至少存在一绝缘层； 所述第一子公共电极与所述第二子公共电极之间至少存在一绝缘层。2.根据权利要求1所述的阵列基板，所述第一子像素电极和所述第一子公共电极位于同一层。3.根据权利要求2所述的阵列基板，与所述第一子像素电极和所述第一子公共电极接触且与所述第一子像素电极和所述第一子公共电极相比靠近所述第一基板的绝缘层在所述第一子像素电极和所述第一子公共电极处具有突起。4.根据权利要求2所述的阵列基板，所述第二子像素电极和所述第二子公共电极之间至少存在一绝缘层。5.根据权利要求4所述的阵列基板，所述第二子像素电极或所述第二子公共电极与所述栅极线同层设置，所述第二子公共电极或所述第二子像素电极与所述数据线同层设置。6.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板，所述第一子像素电极和所述第一子公共电极为透明电极。7.根据权利要求6所述的阵列基板，所述第二子像素电极和所述第二子公共电极为金属电极。8.根据权利要求7所述的阵列基板，所述第二子像素电极在所述第一基板上的垂直投影具有第一宽度1，所述第一子像素电极在所述第一基板上的垂直投影具有第二宽度W2，第二子公共电极在所述第一基板上的垂直投影具有第三宽度W3，第一子公共电极在所述第一基板上的垂直投影具有第四宽度W4; 11是恥的50 %至80 %，W3是W4的50 %至80 %。9.根据权利要求8所述的阵列基板，所述第一子像素电极在所述第一基板上的垂直投影与所述第二子像素电极在所述第一基板的垂直投影重叠;所述第一子公共电极在所述第一基板上的垂直投影与所述第二子公共电极在所述第一基板上的垂直投影重叠。10.根据权利要求8所述的阵列基板，所述第一子像素电极在所述第一基板上的垂直投影与所述第二子公共电极在所述第一基板上的垂直投影重叠;所述第一子公共电极在所述第一基板上的垂直投影与所述第二子像素电极在所述第一基板上的垂直投影重叠。11.根据权利要求9所述的阵列基板，所述第一子像素电极和所述第二子像素电极之间的绝缘层厚度大于或者等于0.5微米。12.根据权利要求9所述的阵列基板，所述第一子像素电极与所述第二子像素电极通过一过孔连接。13.—种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的阵列基板。
【文档编号】G02F1/1368GK205539856SQ201620232754
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】许传志, 陈媛媛, 汪梅林
【申请人】上海天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司