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CN103488004A - 一种阵列基板、液晶面板及显示装置 - Google Patents

一种阵列基板、液晶面板及显示装置 Download PDF

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CN103488004A
CN103488004A CN201310446733.3A CN201310446733A CN103488004A CN 103488004 A CN103488004 A CN 103488004A CN 201310446733 A CN201310446733 A CN 201310446733A CN 103488004 A CN103488004 A CN 103488004A
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China
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electrode
slit
shaped
insulating layer
liquid crystal
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王孝林
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Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种阵列基板、液晶面板及显示装置，用以提供一种低功耗液晶面板。所述阵列基板包括：基板，位于所述基板上呈矩阵分布的亚像素，所述亚像素区域设置有由一个或多个沿第一方向延伸的条状电极组成的第一电极，还包括位于第一电极下方通过绝缘层相绝缘的第二电极；所述第一电极为像素电极，所述第二电极为公共电极；或者，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极；其中，在绝缘层上至少与所述相邻两个条状电极之间的狭缝相对应区域设置有镂空区域。

Description

一种阵列基板、液晶面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、液晶面板及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。
液晶显示器按照显示模式可以分为：扭曲向列（Twisted Nematic，TN）型，平面转换（In Plane Switching，IPS）型和高级超维场开关（AdvancedSuperDimension Switch，ADS）型。其中，ADS模式液晶显示器通过液晶显示器中同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与面状电极层间产生的电场形成多维电场，该电场为水平电场，该水平电场使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了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的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹（pushMura）等优点。针对不同应用，ADS技术的改进技术有高透过率I-ADS技术、高开口率H-ADS和高分辨率S-ADS技术等。
ADS模式液晶显示器，像素电极和公共电极位于不同层，二者之间通过绝缘层相绝缘，像素电极和公共电极之间的形成的多维电场，电场线经过所述绝缘层，所述绝缘层对电场强度造成一定衰减，使得实际作用在液晶分子上的电场强度小于像素电极和公共电极之间施加的驱动电压对应的电场强度，液晶分子可能无法正常偏转或偏转效果不太理想，要想达到理想偏转状态的液晶分子，需要在像素电极和公共电极之间施加更大的驱动电压。因此，现有结构的液晶面板的功耗较高。
发明内容
本发明公开了一种阵列基板、液晶面板及显示装置，用以提供一种低功耗液晶面板。
本发明实施例提供的阵列基板包括：基板，位于所述基板上的亚像素，所述亚像素所在区域设置有第一电极和第二电极，还包括位于第一电极和第二电极之间的绝缘层；所述第一电极和第二电极其中之一为公共电极，另一为像素电极；
位于不同层的第一电极和第二电极包括正对交叠区域和非正对交叠区域；
其中，在所述绝缘层上至少与所述非正对交叠相对应区域设置有镂空区域。
较佳地，所述第二电极位于所述基板上，所述绝缘层位于所述第二电极上，所述第一电极位于所述绝缘层上；所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为板状电极或狭缝状电极。
较佳地，所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为板状电极，在所述绝缘层上与所述狭缝状第一电极的狭缝对应的区域设置镂空区域。
较佳地，所述镂空区域在基板的投影与所述狭缝状第一电极的狭缝在基板上的投影重叠。
较佳地，所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为狭缝状电极，在所述绝缘层上与所述第一电极的狭缝和第二电极的狭缝对应的区域设置镂空区域。
较佳地，狭缝状第一电极和狭缝状第二电极错位重叠，至少一侧的狭缝状第一电极和狭缝状第二电极裸露在外。
较佳地，所述阵列基板还包括栅线和数据线，所述绝缘层还位于所述栅线和数据线之间且位于栅线和数据线正对交叠对应的区域，栅线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层；和/或
数据线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层。
较佳地，还包括位于所述亚像素区域与所述像素电极相连的薄膜晶体管，所述绝缘层为单层绝缘层，所述绝缘层与所述薄膜晶体管的钝化层或栅极绝缘层位于同一层。
较佳地，还包括位于所述亚像素区域与所述像素电极相连的薄膜晶体管，所述绝缘层为双层绝缘层，所述双层绝缘层的其中之一与所述薄膜晶体管的钝化层位于同一层，所述双层绝缘层中的另一与所述薄膜晶体管的栅极绝缘层位于同一层。
本发明实施例提供的一种液晶面板，包括上述阵列基板。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括上述液晶面板。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板，包括：基板，位于所述基板上的亚像素，所述亚像素区域设置有第一电极、第二电极，以及位于第一电极和第二电极之间的绝缘层，所述第一电极和第二电极其中之一为公共电极，另一为像素电极；位于不同层的第一电极和第二电极包括正对交叠区域和非正对交叠区域；其中，在所述绝缘层上至少与所述非正对交叠相对应区域设置有镂空区域。在所述绝缘层上至少与所述非正对交叠相对应区域设置有镂空区域，电场线经过该镂空区域时不受绝缘层的影响，避免了镂空区域设置有绝缘层导致电场衰减的问题，降低了驱动液晶分子正常工作时驱动电压，降低了液晶面板的功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的阵列基板截面示意图；
图2为图1所示的阵列基板俯视示意图之一；
图3为图1所示的阵列基板俯视示意图之二；
图4为本发明实施例提供的液晶面板结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种阵列基板截面示意图；
图6为图1所示的阵列基板结构俯视示意图之三；
图7为本发明实施例提供的包括薄膜晶体管的阵列基板截面示意图；
图8为本发明实施例提供的狭缝状第一电极或第二电极的其中一种结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种阵列基板、液晶面板及显示装置，用以提供一种低功耗液晶面板。
本发明实施例基于宽视角、高透过率的液晶面板，具体地，基于像素电极和公共电极位于阵列基板上不同层且通过绝缘层相绝缘的液晶面板，像素电极和/或公共电极为狭缝状电极，相邻狭缝之间设置有条状电极。通过在绝缘层上至少与所述相邻两个条状电极之间的狭缝相对应区域设置镂空区域，减小绝缘层对公共电极和像素电极之间电场强度的衰减，从而实现低功耗液晶面板。
需要说明的是，本发明实施例附图中的各功能膜层的厚度不代表真实的厚度，各膜层之间的相对厚度也不代表真实的相对厚度，本发明实施例提供的附图仅用于示意性地说明本发明。
以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的阵列基板、液晶面板和显示装置。
本发明将以液晶面板中的一个亚像素（如红色、绿色或蓝色亚像素区域等）对应的阵列基板的局部结构示意图为例说明。
参见图1，为本发明实施例提供的阵列基板的截面示意图，包括：
基板1；
位于基板1上的亚像素，所述亚像素区域设置有第一电极11和第二电极12，以及位于第一电极11和第二电极12之间的绝缘层13；第一电极11和第二电极12其中之一为公共电极，另一为像素电极；
位于不同层的第一电极11和第二电极12包括正对交叠区域a和非正对交叠区域b；
其中，在绝缘层13上至少与非正对交叠区域b相对应区域设置有镂空区域，使得第一电极11的至少一侧裸露在外。
所述镂空区域可以是具有一定图案的镂空区域，例如，绝缘层与非正对交叠区域b相对应的所有区域为镂空区域，即与非正对交叠区域b相对应的所有区域不设置绝缘层；或者在与非正对交叠区域b相对应的部分区域设置镂空区域。
如图2，为图1所示的阵列基板俯视示意图；
图2所示的绝缘层与非正对交叠区域b相对应的所有区域设置镂空区域。即镂空区域在第一基板上的投影面积等于第一电极和第二电极的非正对交叠区域b在基板上的投影面积。
图3所示的绝缘层与非正对交叠区域b相对应的部分区域设置镂空区域，镂空区域的图案可以为圆、椭圆、多边形，狭缝等。图3所示的镂空区域b为狭缝状。即镂空区域在第一基板上的投影面积小于于第一电极和第二电极的非正对交叠区域b在基板上的投影面积。
参见图4，当为第一电极和第二电极之间施加电压，例如为第一电极施加数据线号电压VData，为第二电极施加公共电压Vcom时，二者之间形成电场，该电场作用于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子上，使得液晶分子发生一定偏转。
以包括彩膜基板和阵列基板的液晶面板为例说明，如图4所示，设基板1为第一基板，还包括与第一基板1相对设置的第二基板2，以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3；第二基板2上靠近液晶层3一侧设置有彩色树脂层21。附图中的彩色树脂层仅是示意性说明，并不代表真实的彩色树脂层的设置方式，此外，彩膜基板不仅包括彩色树脂层，还包括黑矩阵等其他膜层。
如图2中带箭头的线段为电场线。绝缘层13仅位于第一电极11和第二电极12之间正对交叠区域，在第一电极11和第二电极12非正对交叠区域未设置绝缘层。电场经过第一电极11与第二电极12的非正对交叠区域时，不经过绝缘层13，降低了绝缘层13对电场强度的衰减作用，从而实现低功耗液晶面板。
上述阵列基板，其中一种优选的实施方式为：
参见图1，第二电极12位于基板1上，绝缘层13位于第二电极12上，第一电极11位于绝缘层13上；第一电极11为狭缝状电极，第二电极12为板状电极或狭缝状电极。
当然不限于第一电极为板状电极，第二电极为狭缝状电极。
当第一电极和第二电极均为狭缝状时，第一电极和第二电极可以设置为二者存在正对交叠区域，也可以设置为二者不存在正对交叠区域。
以下将通过附图具体说明上述优选的实施方式。
参见图1，第一电极11为狭缝状电极，第一电极11由多个条状电极组成。
第二电极12为板状电极，即无任何图案的面状电极。
在绝缘层13上与狭缝状第一电极11的狭缝对应的区域设置镂空区域。
优选地，镂空区域在基板1上的投影与狭缝状第一电极11的狭缝在基板1上的投影重叠。
参见图5，第一电极11为狭缝状电极，第一电极11由多个条状电极组成。第二电极12为狭缝状电极，第二电极12由多个条状电极组成。
在绝缘层13上与第一电极11的狭缝和第二电极12的狭缝对应的区域设置镂空区域。
优选地，镂空区域在基板1的投影与狭缝状第一电极11和狭缝状第二电极12的狭缝在基板1上的投影重叠。
优选的，狭缝状第一电极11和狭缝状第二电极12之间的绝缘层与两个电极部分重叠，且狭缝状第一电极11和狭缝状第二电极12错位重叠（非完全正对），即绝缘层的设置使得至少有一侧的狭缝状第一电极11和狭缝状第二电极裸露在外。这样同一侧裸露在外的狭缝状第一电极11和狭缝状第二电极12不经过绝缘层13，降低了绝缘层13对电场强度的衰减作用，从而实现低功耗液晶面板。
图1和图5所示的阵列基板可以适用于高级超维场开关（Advanced SuperDimension Switch，ADS）模式的液晶面板或者其变型，ADS模式或者其变型的液晶面板中的第一电极和第二电极之间可以形成多维电场，该多维电场可以提高了液晶工作效率并增大了透光效率。
此外，所述阵列基板还包括栅线和数据线，优选地，所述绝缘层还位于所述栅线和数据线之间且位于栅线和数据线正对交叠对应的区域，栅线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层或者设置部分绝缘层；和/或数据线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层或者设置部分绝缘层。
参见图6，本发明实施例提供的阵列基板俯视示意图，包括位于第一基板（图6中未示出）上交叉排列的多条栅线4和多条数据线5。一个亚像素区域由相邻的两条栅线4和相邻的两条数据线5围设而成。以下以第一电极为像素电极，第二电极为公共电极为例说明。亚像素区域包括像素电极11和公共电极12；
为了更进一步降低绝缘层对电场强度的衰减作用，参见图6，栅线4与像素电极11和公共电极12之间的区域不设置绝缘层，即设置镂空区域；
数据线5与像素电极11和公共电极12之间的区域不设置绝缘层，即设置镂空区域。
同理，数据线与条状电极之间的镂空区域可以是具有一定图案的镂空区域，即镂空区域在第一基板上的投影面积小于数据线与条状电极之间的狭缝在第一基板上的投影面积。
或者数据线与条状电极之间的镂空区域为与数据线与条状电极之间的狭缝大小和形状一致的镂空区域，即数据线与条状电极之间的镂空区域在第一基板上的投影面积等于数据线与条状电极之间的狭缝在第一基板上的投影面积，且二者的投影重叠。
图6所示的第一电极11包括多个条状电极111沿数据线5延伸的方向设置，在具体实施时，条状电极111还可以沿栅线4延伸的方向设置。
较佳地，参见图7，所述亚像素区域还设置有与所述像素电极相连的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极71、栅极绝缘层72、有源层73、源极和漏极74、刻蚀阻挡层75（该层为可选项，对于金属氧化物薄膜晶体管可以设置刻蚀阻挡层）和钝化层76；
绝缘层13为单层绝缘层，绝缘层13与钝化层76位于同一层、或者与栅极绝缘层72位于同一层，或者还可以与刻蚀阻挡层75位于同一层等。
图7所示的阵列基板，绝缘层13与栅极绝缘层72位于同一层。在制作薄膜晶体管的栅极绝缘层时，同时保留位于第一电极和第二电极之间正对交叠区域的绝缘层，去除亚像素区域内其他区域的绝缘层。
较佳地，所述绝缘层为双层绝缘层，所述双层绝缘层的其中之一与所述薄膜晶体管的钝化层位于同一层，所述双层绝缘层中的另一与所述薄膜晶体管的栅极绝缘层位于同一层。
所述狭缝状的第一电极和第二电极包括多个条状电极。
较佳地，所述第一电极中的各条状电极和第二电极中的各条状电极为直线型电极，例如图6所示，第一电极11中的各条状电极111为直线型电极。直线型条状电极构成的像素电极或公共电极可以使得液晶分子呈单畴排列。
较佳地，所述第一电极或第二电极中的各条状电极的中间区域具有弯折点，各条状电极朝向同一设定方向弯折，使得条状电极的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形。具有弯折点的各条状电极组成的像素电极或公共电极可以使得液晶分子双单畴排列，这样的设置方式可以增加液晶面板的视角，提高图像的显示品质。
具体地，以第一电极为例说明，如图8所示，第一电极11包括多个排列方向一致的条状电极111每一条状电极111的中间区域朝向第一设定方向弯折，使得条状电极111的两端（图8中的a端和b端）和弯折点（图8中的o点）构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形（如图8中闭合的虚线构成的等腰三角形所示）。
较佳地，所述第一电极和第二电极中的各条状电极的形状为尖括弧“<”或“>”或圆括弧状“（”或“）”。
本发明实施例提供的绝缘层可以是单独制作的一层绝缘层，也可以是制作薄膜晶体管中的某一或某几层绝缘层时保留公共电极和像素电极之间正对交叠处的绝缘层，其他区域的绝缘层去除。
本发明实施例还提供一种液晶面板，包括上述任一种方式的阵列基板。所述液晶显示面板还可以包括彩膜基板或包括设置在阵列基板上的彩膜层，只要包括上述实施例提供的阵列基板即可，彩膜的设置不做限制。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括所述液晶面板，该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视等。
综上所述，本发明实施例提供的液晶面板，包括：位于第一基板上的像素阵列，位于第二基板上的彩色树脂层；所述像素阵列中所述亚像素区域设置有由一个或多个沿第一方向延伸的条状电极组成的第一电极，还包括位于像素电极下方通过绝缘层相绝缘的面状第二电极；其中，在绝缘层上至少与所述相邻两个条状电极之间的狭缝相对应区域设置有镂空区域。在第一电极和第二电极之间施加电压，第一电极和第二电极之间形成电场，所述电场的电场线经过相邻两个条状电极之间的区域。由于绝缘层与相邻两个条状电极之间的狭缝对应区域为镂空区域，电场线经过该区域时不受绝缘层的影响，避免了绝缘层与相邻两个条状电极之间的狭缝对应区域设置有绝缘层导致电场衰减的问题，降低了驱动液晶分子正常工作时驱动电压，降低了液晶面板的功耗。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：基板，位于所述基板上的亚像素，所述亚像素所在区域设置有第一电极和第二电极，还包括位于第一电极和第二电极之间的绝缘层；所述第一电极和第二电极其中之一为公共电极，另一为像素电极；
位于不同层的第一电极和第二电极包括正对交叠区域和非正对交叠区域；
其中，在所述绝缘层上至少与所述非正对交叠区域相对应的区域设置有镂空区域。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二电极位于所述基板上，所述绝缘层位于所述第二电极上，所述第一电极位于所述绝缘层上；所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为板状电极或狭缝状电极。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为板状电极，在所述绝缘层上与所述狭缝状第一电极的狭缝对应的区域设置镂空区域。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述镂空区域在基板的投影与所述狭缝状第一电极的狭缝在基板上的投影重叠。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极为狭缝状电极，所述第二电极为狭缝状电极，在所述绝缘层上与所述第一电极的狭缝和第二电极的狭缝对应的区域设置镂空区域。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，狭缝状第一电极和狭缝状第二电极错位重叠，至少一侧的狭缝状第一电极和狭缝状第二电极裸露在外。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅线和数据线，所述绝缘层还位于所述栅线和数据线之间且位于栅线和数据线正对交叠对应的区域，栅线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层；和/或
数据线与第一电极和第二电极之间的区域不设置绝缘层。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括位于所述亚像素区域与所述像素电极相连的薄膜晶体管，所述绝缘层为单层绝缘层，所述绝缘层与所述薄膜晶体管的钝化层或栅极绝缘层位于同一层。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括位于所述亚像素区域与所述像素电极相连的薄膜晶体管，所述绝缘层为双层绝缘层，所述双层绝缘层的其中之一与所述薄膜晶体管的钝化层为位于同一层，所述双层绝缘层中的另一与所述薄膜晶体管的栅极绝缘层位于同一层。
10.一种液晶面板，其特征在于，包括权利要求1-9任一权项所述的阵列基板。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求10所述的液晶面板。
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