邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元和陣列基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元和陣列基板，所述像素單元和陣列基板均包括像素電極，所述像素電極包括支電極和連接支電極端部的端電極，所述像素單元和陣列基板還包括抑制電極，所述抑制電極設(shè)置在所述端電極遠離所述支電極的一側(cè)，且所述抑制電極靠近所述端電極一側(cè)的邊與所述端電極平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層上開設(shè)的槽或過孔與所述公共電極電連接。本發(fā)明通過設(shè)置抑制電極改變了像素電極的端電極周圍的電場分布，減小了有效顯示區(qū)域內(nèi)的Y方向電場分量，從而可以減少或消除向錯（disclination?line）現(xiàn)象。
【專利說明】邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元和陣列基板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置像素單元和陣列基板。
【背景技術(shù)】
[0002]在薄膜晶體管液晶顯不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-1XD)產(chǎn)品中，邊緣場開關(guān)技術(shù)(Fringe Field Switching,簡稱FFS)能夠提高平面內(nèi)開關(guān)(In-Plane-Switching，簡稱IPS)模式液晶顯示器的開口率和透射率。
[0003]FFS模式的液晶顯示器包括公共電極和像素電極，所述公共電極和像素電極通過絕緣層分離重疊排列，且兩者之間的距離可控制為小于上下玻璃基板之間的距離，以便可以在公共電極與像素電極之間形成邊緣場，由此，可以控制位于像素電極上方的液晶分子，克服傳統(tǒng)的IPS液晶顯示器像素電極正上方電場為垂直方向，液晶分子不受控制的缺陷，大大提高了液晶顯示器的開口率和透射率。
[0004]圖1A是現(xiàn)有的FFS模式的液晶顯示器像素單元的頂面示意圖。圖1B是現(xiàn)有的FFS模式的液晶顯示器像素單元沿A-A’的截面示意圖。如圖1A和圖1B所示，像素單元10包括梳狀的像素電極11、面狀的公共電極12和設(shè)置在兩者之間的絕緣層13。其中，像素電極11包括平行設(shè)置的多個條狀電極111和連接條狀電極端部的端電極112。在像素電極11和公共電極12施加電壓差后，端電極112會和公共電極12在Y方向(即所述條狀電極的延伸的方向)形成電場分量EY。上述電場分量的存在會使得像素單元邊緣處液晶分子排列不穩(wěn)定，具體而言，Y方向的電場分量會影響液晶分子在XY平面的轉(zhuǎn)動方向，引起向錯(Disclination lines)現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提出一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置像素單元和陣列基板，弱化或者消除邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置像素電極的端電極造成的像素單元邊緣處出現(xiàn)向錯的問題。
[0006]本發(fā)明公開了一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，所述像素單元包括像素電極、公共電極以及設(shè)置在像素電極和公共電極之間的鈍化層；
[0007]所述像素電極包括至少兩個平行設(shè)置的支電極和連接所述支電極端部的端電極；
[0008]所述像素單元還包括抑制電極，所述抑制電極設(shè)置在所述端電極遠離所述支電極的一側(cè)，且所述抑制電極靠近所述端電極一側(cè)的邊與所述端電極平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層上開設(shè)的槽或過孔與所述公共電極電連接。
[0009]優(yōu)選地，所述抑制電極遠離所述端電極一側(cè)的邊可以為直線形、折線形、曲線形。
[0010]優(yōu)選地，所述抑制電極的寬度大于3.5 μ m。
[0011]優(yōu)選地，所述端電極寬度為2?3.5 μ m。[0012]優(yōu)選地，所述像素電極的支電極可以為條狀、Z字形或魚骨形。
[0013]優(yōu)選地，所述像素電極、所述公共電極和所述抑制電極均為透明電極。
[0014]優(yōu)選地，所述抑制電極在所述鈍化層上方的厚度大于或等于所述端電極的厚度。
[0015]優(yōu)選地，所述抑制電極與所述端電極之間的距離小于所述鈍化層厚度。
[0016]本發(fā)明還公開了一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，包括:
[0017]彼此交叉設(shè)置的柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線限定出像素區(qū)域；
[0018]設(shè)置在所述柵線和數(shù)據(jù)線交叉位置的開關(guān)器件；
[0019]位于所述像素區(qū)域內(nèi)的像素電極；
[0020]覆蓋所述陣列基板的公共電極；以及
[0021]設(shè)置于所述像素電極和公共電極之間的鈍化層；
[0022]其中，所述像素電極包括至少兩個平行設(shè)置的支電極和連接所述支電極端部的端電極；
[0023]所述陣列基板還包括抑制電極，所述抑制電極設(shè)置在所述端電極遠離所述支電極的一側(cè)，且所述抑制電極靠近所述端電極一側(cè)的邊與所述端電極平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層上開設(shè)的槽或過孔與所述公共電極電連接。
[0024]本發(fā)明通過設(shè)置與像素電極的端電極平行的抑制電極，改變了端電極周圍垂直方向的電場分布，使得指向Y軸負方向的電場分量減少或消失，從而可以穩(wěn)定控制像素單元邊緣處可見區(qū)域的液晶分子的排布，抑制了向錯和亂排現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高了 FFS模式液晶顯示器的顯示質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1A是現(xiàn)有的FFS模式的液晶顯示器像素單元的頂面示意圖；
[0026]圖1B是現(xiàn)有的FFS模式的液晶顯示器像素單元的沿A_A’的截面示意圖；
[0027]圖2A是本發(fā)明第一實施例的像素單元的頂面示意圖；
[0028]圖2B是本發(fā)明第一實施例的像素單元沿B-B’的截面示意圖；
[0029]圖2C是本發(fā)明第一實施例的另一實施方式的頂面示意圖；
[0030]圖3A是仿真獲得的本實施例的像素單元的發(fā)光亮度分布示意圖；
[0031]圖3B是仿真獲得的現(xiàn)有技術(shù)的像素單元的發(fā)光亮度分布示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明第一實施例的另一實施方式的像素單元的截面示意圖；
[0033]圖5是本發(fā)明第二實施例的陣列基板的頂面示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035]圖2A是本發(fā)明第一實施例的像素單元的頂面示意圖。圖2B是本發(fā)明第一實施例的像素單元沿B-B’的截面示意圖。如圖2A和圖2B所示,所述像素單元20包括像素電極21、公共電極22以及設(shè)置在像素電極21和公共電極22之間的鈍化層23 (在圖2A中以虛線形式示出)。
[0036]所述像素電極21包括至少兩個平行設(shè)置的支電極211和連接所述支電極端部的端電極212。[0037]所述像素單元20還包括抑制電極24，所述抑制電極24設(shè)置在所述端電極212遠離所述支電極211的一側(cè)，且所述抑制電極24靠近所述端電極212 —側(cè)的邊241與所述端電極212平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層23上開設(shè)的槽231或過孔231與所述公共電極22電連接。
[0038]在本實施例中，所述公共電極22為覆蓋像素區(qū)域的面狀電極。同時，所述像素電極21、公共電極22和抑制電極24均為透明電極，所述透明電極可通過銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、上述材料的組合或其他透明導(dǎo)電材料制造。需要說明的是，所述公共電極22在像素區(qū)域還可以采用梳齒狀，其齒狀電極與所述支電極211間隔交替排列。
[0039]在本實施例的一個優(yōu)選實施方式中，所述端電極212的寬度被形成為2-3.5微米(Um)0所述支電極211的寬度被形成為2.2微米(μ m)。所述鈍化層23厚度為0.2_0.3微米(μ m)。
[0040]在本發(fā)明中，電極的“寬度”為電極在基板平面上，沿Y方向的尺寸。
[0041]同時，電極的“厚度”是指電極沿陣列基板的層疊方向上的尺寸。
[0042]需要說明的是，像素電極的支電極形狀除形成為圖中所示的條狀外，還可以為Z
字形、魚骨型等。
[0043]本實施例像素單元可以通過在形成所述鈍化層23后，在所述鈍化層23上所述端電極212遠離所述支電極211的一側(cè)的區(qū)域刻蝕多個過孔或與所述端電極212形狀相同的槽，然后再沉積透明導(dǎo)電層，并圖形化形成所述像素電極21和所述抑制電極24而獲得。
[0044]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述抑制電極24可以具有與所述端電極212不同的形狀，其尺寸同樣不受端電極的影響。
[0045]在本實施例的一個優(yōu)選實施方式中，所述抑制電極24的寬度被設(shè)置為大于3.5微米。
[0046]在本實施例的另一優(yōu)選實施方式中，如圖2C所示，所述抑制電極的形狀也可以形成得與端電極不同，例如，遠離所述端電極一側(cè)的邊242可以為其它形狀，例如折線形或曲線形。
[0047]如圖1A和圖1B所示，在沒有設(shè)置抑制電極時，端電極112與位于其下方的公共電極12形成電場，該電場在Y軸方向的分量主要分布在所述端電極的兩個側(cè)邊。同時，對于每個像素單元，在一個像素的像素區(qū)域內(nèi)端電極到靠近端電極的像素區(qū)域邊緣并不屬于有效顯示區(qū)(Active Area，AA區(qū))，因此，端電極以及圖1A和圖2A中端電極以上的像素區(qū)域均會被黑色矩陣(Black Matrix, BM)覆蓋而不可見。如圖1B中端電極112指向Y軸正方向一側(cè)的側(cè)邊(也即圖中靠近支電極的方向)的Y方向電場分量會覆蓋到AA區(qū)，進而對AA區(qū)的液晶分子排列構(gòu)成影響，形成可觀察到影響液晶顯示質(zhì)量的向錯現(xiàn)象。而端電極112指向Y軸負方向(也即圖中遠離支電極的方向)一側(cè)的側(cè)邊的Y方向電場分量雖然也會對對應(yīng)區(qū)域的液晶分子構(gòu)成影響，使得液晶分子出現(xiàn)向錯現(xiàn)象，但是，由于該區(qū)域為黑色矩陣覆蓋的區(qū)域，是液晶顯示裝置不可見的部分，因此，并不對液晶顯示質(zhì)量構(gòu)成實質(zhì)影響。
[0048]如圖2A和圖2B所示，本實施例在端電極212和像素區(qū)域邊緣之間設(shè)置抑制電極24，抑制電極24通過過孔或槽與公共電極22電連接，因此兩者具有相同的電壓。由此，抑制電極24和端電極212之間存在電勢差，由此形成指向Y軸負方向的電場。抑制電極24的存在會改變端電極212上的電荷分布，由于抑制電極24靠近所述端電極212 —側(cè)的邊與端電極212平行相對設(shè)置，且距離相較于公共電極22的其它位置更為接近，因此，端電極212中的大部分自由電荷會移動到遠離支電極的一側(cè)與抑制電極24對應(yīng)一側(cè)241形成指向Y軸方向的電場，由此導(dǎo)致端電極212在遠離像素邊緣一側(cè)的自由電荷數(shù)量大大減少，進而，端電極212在Y軸正方向(也即靠近支電極方向)與公共電極23形成的Y軸方向的電場分量會大幅減小。
[0049]從另一個角度來分析，可以將由于所述端電極212與所述公共電極13、22或所述抑制電極24的組合近似看作形成均勻電場的平行電容器，在此前提下，兩者之間的電場強
度可以根據(jù)下式計算，即:
【權(quán)利要求】
1.一種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，所述像素單元包括像素電極、公共電極以及設(shè)置在像素電極和公共電極之間的鈍化層； 所述像素電極包括至少兩個平行設(shè)置的支電極和連接所述支電極端部的端電極； 所述像素單元還包括抑制電極，所述抑制電極設(shè)置在所述端電極遠離所述支電極的一偵牝且所述抑制電極靠近所述端電極一側(cè)的邊與所述端電極平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層上開設(shè)的槽或過孔與所述公共電極電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述抑制電極遠離所述端電極一側(cè)的邊可以為直線形、折線形、曲線形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述抑制電極的寬度大于3.5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述端電極寬度為2~3.5 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述像素電極的支電極可以為條狀、Z字形或魚骨形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述像素電極、所述公共電極和所述抑制電極均為透明電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述抑制電極在所述鈍化層上方的厚度大于或等于所述端電極的厚度。
8.—種邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，包括: 彼此交叉設(shè)置的柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線限定出像素區(qū)域； 設(shè)置在所述柵線和數(shù)據(jù)線交叉位置的開關(guān)器件； 位于所述像素區(qū)域內(nèi)的像素電極； 覆蓋所述陣列基板的公共電極；以及 設(shè)置于所述像素電極和公共電極之間的鈍化層； 其中，所述像素電極包括至少兩個平行設(shè)置的支電極和連接所述支電極端部的端電極； 所述陣列基板還包括抑制電極，所述抑制電極設(shè)置在所述端電極遠離所述支電極的一偵牝且所述抑制電極靠近所述端電極一側(cè)的邊與所述端電極平行延伸設(shè)置，同時，所述抑制電極通過所述鈍化層上開設(shè)的槽或過孔與所述公共電極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的像素單元，其特征在于，所述抑制電極遠離所述端電極一側(cè)的邊可以為條形、折線形、曲線形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，其特征在于，所述端電極寬度為2~3.5 μ mo
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，其特征在于，所述抑制電極的寬度大于3.5 μ m。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，其特征在于，所述像素電極的支電極可以為條狀、Z字形或魚骨形。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于邊緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，其特征在于，所述像素電極、所述公共電極和所述抑制電極均為透明電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于邊 緣場開關(guān)模式液晶顯示裝置的陣列基板，其特征在于，所述抑制電極在所述鈍化層上方的厚度大于或等于所述端電極的厚度。
【文檔編號】G02F1/1343GK103901673SQ201210577024
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】葉巖溪, 宋瓊, 沈柏平 申請人:廈門天馬微電子有限公司