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CN102778793B - 一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法 - Google Patents

一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板，该阵列基板的数据线两侧区域设置有阻断结构；本发明同时还公开了一种阵列基板的制造方法和液晶显示装置，通过本发明的方案，能够阻止液晶配向异常往里延长，防止在触碰液晶面板时，产生亮度不均的现象。

Description

一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术，尤其涉及一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法。
背景技术
高级超维场转换技术(ADSDS，ADvanced Super Dimension Switch)，简称ADS技术，通过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板状电极层间产生的电场形成多维电场，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薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)产品的画面品质，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(push Mura)等优点。
ADS技术克服了常规平面方向转换(IPS，In-Plane-Switching)技术透光效率低的问题，在宽视角的前提下，实现高的透光效率。
ADS技术跟IPS技术不同，ADS技术的液晶面板(panel)的公共电极和像素电极在不同层，分别是狭缝状电极和板状电极，并且ADS液晶面板的公共电极和像素电极都由透明电极所组成，可以实现高透光率。另外，ADS液晶面板的像素电极间距离比IPS液晶面板窄很多，因此会产生更强的多维电场，对于液晶，将会增加实效电压，进而使驱动电压降低，可以大大提高透光率。如图1的ADS技术的液晶面板剖面图所示，液晶面板由上下基板对盒形成，上下基板之间填充有液晶，上基板、即彩膜基板有阻光膜(BM，Black Matrix)2、彩膜(color resin)3、平坦膜(overcoat)4以及在玻璃基板19的外层形成的防止静电的导电膜(outside ITO)1；下基板包括第二导电膜(2nd ITO)6、钝化层(passivation)7、数据线(data line)8、非晶硅层(a-Si)9、绝缘层(insulator)10、第一导电膜(1st ITO)11和玻璃基板12；在上基板与下基板之间有液晶(LC)5；其中，第一导电膜11为公共电极，为板状电极，第二导电膜6为像素电极，该像素电极包括镂空的狭缝，为狭缝状电极。图2为ADS技术的液晶面板的部分平面图，包括数据线8、公共电极11、像素电极6、过孔(contact hole)13、非晶硅薄膜晶体管9的源漏极14、栅线15等，其中图2中A区域的剖面图如图3所示，可以看出公共电极11的上层为绝缘层10，绝缘层10的上层有非晶硅薄膜晶体管9，在非晶硅薄膜晶体管9的上层为数据线8，数据线8的上层为钝化层7，钝化层的上层为像素电极6。
但是，以ADS方式驱动液晶时，液晶面板的公共电极位于像素电极下部，对于数据线附近液晶的电场方向不统一，因此调白色画面(需充分施加电压)时，会出现像素电极的末端局部呈黑色、亮度不均的现象。如图4所示，当触碰液晶面板时，触碰点处像素的液晶配向16将更往里延长，使亮度不均面积更为扩散，直到不触碰，一段时间也不能还原。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法，能够阻止液晶配向异常往里延长，防止在触碰液晶面板时，产生亮度不均的现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的一种阵列基板，包括栅线、数据线及二者交叉定义的多个像素单元，每个像素单元内还包括像素电极，在所述阵列基板的所述数据线的两侧区域设置有阻断结构。
上述方案中，所述阵列基板的每个像素单元内还包括公共电极，所述公共电极覆盖整个像素区，所述像素电极包括镂空的狭缝，所述阻断结构位于所述像素电极和所述公共电极之间。
上述方案中，所述阻断结构的材料包括氮化硅、二氧化硅或树脂材料，所述阻断结构包括凸起结构或凹陷结构。
上述方案中，所述阵列基板还包括钝化层或绝缘层，所述阻断结构在所述像素单元的非显示区的所述钝化层或所述绝缘层形成。
上述方案中，所述阻断结构的长边不长于所述像素电极的长边。
上述方案中，所述阻断结构延伸到所述像素电极的一端的下方。
上述方案中，所述阻断结构为凸起结构，所述凸起结构的厚度大于所述像素电极的厚度。
上述方案中，所述阻断结构为凹陷结构，所述凹陷结构的长度大于所述狭缝的宽度。
上述方案中，在所述栅线的两侧区域还设置所述阻断结构。
本发明提供的一种阵列基板的制造方法，该方法包括：
形成栅线、绝缘层、薄膜晶体管、数据线和钝化层；
在所述数据线的两侧区域设置阻断结构，并形成像素电极。
上述方案中，所述方法还包括形成公共电极，所述公共电极覆盖整个像素区，所述像素电极包括镂空的狭缝。
上述方案中，所述在所述数据线的两侧区域设置阻断结构包括：
形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，光刻并刻蚀，在所述钝化层薄膜或绝缘层薄膜上对应像素单元的非显示区域形成所述阻断结构；
或，形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，再在对应像素单元的非显示区域进行一次只对阻断结构的膜层沉积而形成所述阻断结构。
本发明提供的一种液晶显示装置，包括对盒的上基板、下基板，以及上下基板间的液晶，所述下基板为上述的阵列基板。
本发明提供了一种液晶显示装置、阵列基板及其制造方法，该阵列基板包括栅线、数据线及二者交叉定义的多个像素单元，每个像素单元内还包括像素电极，在所述阵列基板的所述数据线的两侧区域设置有阻断结构；如此，能够阻止液晶配向异常往里延长，防止在触碰液晶面板时，产生亮度不均的现象。
附图说明
图1为现有技术中ADS技术的液晶面板剖面图；
图2为现有技术中ADS技术的液晶面板的下基板即阵列基板的部分平面图；
图3为图2中A区域的剖面图；
图4为现有技术中，当触碰液晶面板时，触碰点处像素的液晶配向示意图；
图5为本发明中防止液晶配向异常的阻断结构为凸起结构时，阵列基板的部分平面图；
图6为图5中B区域的剖面图；
图7为本发明中防止液晶配向异常的阻断结构为凹陷结构时，阵列基板的部分平面图；
图8为图7中C区域的剖面图；
图9为本发明实现阵列基板的制造方法一个实施例的流程示意图；
图10为本发明实现阵列基板的制造方法另一个实施例的流程示意图。
附图标记说明：1，外层防止静电的导电膜；2，阻光膜；3，彩膜；4，平坦膜；5，液晶；6，第二导电膜/像素电极；7，钝化层；8，数据线；9，非晶硅层；10，绝缘层；11，第一导电膜/公共电极；12，玻璃基板；13，过孔；14，源漏极；15，栅线；16，液晶配向；17，凸起结构；18，凹陷结构；19，玻璃基板。
具体实施方式
本发明的基本思想是：在阵列基板的数据线两侧区域设置有阻断结构。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实现一种阵列基板，该阵列基板包括栅线、数据线及二者交叉定义的多个像素单元，每个像素单元内还包括像素电极，在所述阵列基板的数据线两侧区域设置有阻断结构，该阻断结构可以防止液晶配向异常；
所述阵列基板的每个像素单元内还可以包括公共电极，在每个像素单元内，所述公共电极覆盖整个像素区，所述像素电极为狭缝状，所述阻断结构位于所述像素电极和所述公共电极之间；所述阻断结构可以为凹陷结构，每个凹陷结构的长度大于所述狭缝的宽度。这样改善画面不均现象的效果或者防止液晶配向异常向内扩散的效果会更好。
所述阵列基板还包括钝化层或绝缘层，所述阻断结构在所述像素单元的非显示区的所述钝化层或所述绝缘层形成；
所述阻断结构的材料包括氮化硅、二氧化硅或树脂材料；
所述阻断结构可以为凸起结构或凹陷结构；
因钝化层材质、绝缘层材质、平坦膜材质经常采用氮化硅或二氧化硅、彩膜材质常会采用树脂材料形成，所以阻断结构的材料采用氮化硅、二氧化硅或树脂材料时，无需另外购置材料，直接利用现有钝化层材质、绝缘层材质、平坦膜材质或彩膜的材料即可，降低成本。
所述阻断结构为凸起结构，如图5和6所示，阵列基板包括栅线15、数据线8及其交叉定义的多个像素单元，像素单元内设置公共电极11和像素电极6，所述凸起结构17的长边不长于所述像素电极6的长边；这样改善画面不均现象的效果或者防止液晶配向异常向内扩散的效果会更好。
进一步的，所述凸起结构17的厚度大于所述像素电极6的厚度，或者所述凸起结构17延伸到像素电极6的一端的下方，垫起像素电极6一端；这样改善画面不均现象的效果或者防止液晶配向异常向内扩散的效果会更好。
所述阻断结构为凹陷结构，如图7和8所示，所述凹陷结构18在像素电极6的非显示区的钝化层7或绝缘层10形成；
所述形成一般采用沉积、光刻、蚀刻工艺；也可以采用打印、印刷、喷涂工艺。
进一步的，上述的阻断结构还可以设置在栅线的两侧区域，此时的阻断结构如果为凸起结构，则该凸起结构的长边短于栅线的长边。
为了实现上述阵列基板，本发明还提供一种阵列基板的制造方法，一个实施例为在图1、图2的基础上，形成如图5、图6、图7、图8所示的结构。如图9所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤101：形成栅线、公共电极、绝缘层、薄膜晶体管、数据线和钝化层；其中，所述栅线和数据线交叉定义出多个像素单元；
本步骤可以采用现有技术中阵列基板的制作工艺，包括：沉积、光刻、蚀刻工艺等；其中，如图2所示，13是过孔，14是薄膜晶体管的源漏极，如图中标示，上部分是漏极，下部分是源极，源极和漏极之间是沟道区。13，14区域是阵列基板上的薄膜晶体管的俯视图。薄膜晶体管的形成与现有技术类似，这里不再赘述。
步骤102：在数据线两侧区域设置阻断结构，并形成像素电极；
所述像素电极为狭缝状，所述阻断结构位于所述像素电极和所述公共电极之间；
本步骤中，所述在所述数据线的两侧区域设置阻断结构具体可以是：形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，光刻并刻蚀，在所述钝化层薄膜或绝缘层薄膜上对应所述像素单元的非显示区域形成所述阻断结构；
或，形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，再在对应所述像素单元的非显示区域进行一次只对阻断结构的膜层沉积而形成所述阻断结构；
所述阻断结构在所述像素单元的非显示区的所述钝化层或所述绝缘层形成；
所述阻断结构的材料包括氮化硅、二氧化硅或树脂材料；
所述阻断结构可以为凸起结构或凹陷结构；
如图5，图6所示，在数据线两侧像素电极的非显示区通过钝化层材质、或绝缘层材质、或彩膜材质、或平坦膜材质形成凸起结构；
所述凸起结构的长边不长于像素电极的长边；
所述凸起结构的厚度大于像素电极的厚度或所述凸起结构垫起像素电极一端；
如图7、图8所示，所述凹陷结构18在像素电极6的非显示区的钝化层7或绝缘层10形成；如图7所示，在一个像素单元里，凹陷结构18可以是一个，也可以是多个；当像素电极包括镂空的狭缝时，每个凹陷结构18的长度大于狭缝的宽度。这样改善画面不均现象的效果或者防止液晶配向异常向内扩散的效果会更好。
所述形成一般采用沉积、光刻、蚀刻工艺；也可以采用打印、印刷、喷涂工艺。
进一步地，防止液晶配向异常的阻断结构还可以设置在栅线两侧，该阻断结构可以为凸起结构或凹陷结构，各种扩展的实施例与数据线两侧的阻断结构的各种实施例相同。该阻断结构的长边短于栅线的长边。
作为可替代的实施例，本发明还提供另外一种阵列基板的制造方法，所述阵列基板的每个像素单元内不包括公共电极，上述所有的阵列基板的制造方法的实施例在这种阵列基板的制造方法上也同样适用，只是在形成阵列基板的步骤中相应地减少了形成公共电极的步骤。所述像素电极也可以不是狭缝状，而是一整片电极。示例性地，该方法如图10所示，包括以下几个步骤：
步骤201：形成栅线、绝缘层、薄膜晶体管、数据线和钝化层；其中，所述栅线和数据线交叉定义出多个像素单元；
步骤202：在数据线两侧区域设置阻断结构，并形成像素电极。
上一个实施例中所有的阵列基板的制造方法在这种阵列基板的制造方法上也同样适用，并且能起到改善画面不均现象的效果或者防止液晶配向异常向内扩散的效果。在此不再赘述。
上述方法及阵列基板的结构不仅适用于公共电极位于像素电极下面的ADS结构，同时也适用于像素电极位于公共电极上层的ADS结构以及平面转换(IPS，In-Plane Switching)结构、对普通的TN结构也适用。
基于上述阵列基板，本发明还实现一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括包括对盒的上基板、下基板，以及上下基板间填充的液晶，所述下基板为上述的阵列基板；所述液晶显示装置包括：液晶面板、液晶电视、液晶显示器件、数码相框、电子纸、手机等等终端产品。
通过在数据线或栅线两侧区域设置防止液晶配向异常的阻断结构，当有外界触摸或挤压的压力时，数据线或者栅线两侧区域的阻断结构，尤其是阻断结构中跟数据线不重叠的部分能够阻止液晶配向异常往显示区域或像素区域扩展，以防止产生亮度不均的现象。即当公共电极和像素电极以及数据线之间的膜层存在高度不一时，有高度差时，可以控制电场，防止画面不均现象扩散在像素里面，防止液晶配向异常。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种阵列基板，包括栅线、数据线及二者交叉定义的多个像素单元，每个像素单元内还包括像素电极，其特征在于，在所述阵列基板的所述数据线的两侧区域设置有阻断结构，其中，
所述阵列基板的每个像素单元内还包括公共电极，所述阻断结构位于所述像素电极和所述公共电极之间。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极覆盖整个像素区，所述像素电极包括镂空的狭缝。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻断结构的材料包括氮化硅、二氧化硅或树脂材料，所述阻断结构包括凸起结构或凹陷结构。
4.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括钝化层或绝缘层，所述阻断结构在所述像素单元的非显示区的所述钝化层或所述绝缘层形成。
5.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻断结构的长边不长于所述像素电极的长边。
6.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻断结构延伸到所述像素电极的一端的下方。
7.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻断结构为凸起结构，所述凸起结构的厚度大于所述像素电极的厚度。
8.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻断结构为凹陷结构，所述凹陷结构的长度大于所述狭缝的宽度。
9.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，在所述栅线的两侧区域还设置所述阻断结构。
10.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，该方法包括：
形成栅线、绝缘层、薄膜晶体管、数据线和钝化层；
在所述数据线的两侧区域设置阻断结构，并形成像素电极；其中，
由栅线和数据线交叉定义的多个像素单元内包括公共电极，所述阻断结构位于所述像素电极和所述公共电极之间。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括形成公共电极，所述公共电极覆盖整个像素区，所述像素电极包括镂空的狭缝。
12.根据权利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，所述在所述数据线的两侧区域设置阻断结构包括：
形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，光刻并刻蚀，在所述钝化层薄膜或绝缘层薄膜上对应像素单元的非显示区域形成所述阻断结构；
或，形成一层钝化层薄膜或一层绝缘层薄膜后，再在对应像素单元的非显示区域进行一次只对阻断结构的膜层沉积而形成所述阻断结构。
13.一种液晶显示装置，包括对盒的上基板、下基板，以及上下基板间的液晶，其特征在于，所述下基板为权利要求1-9任一项所述的阵列基板。
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