CN102402039A - 一种阵列基板、液晶显示装置及阵列基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开阵列基板、液晶显示装置及阵列基板的制造方法，所述阵列基板，其包括绝缘层及密布有多个像素电极的电极层；其中，所述阵列基板存在有多个场变区域，所述场变区域的绝缘层的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不一致，所述像素电极在场变区域与其他区域内都是可导通的。本发明由于采用了场变区域，在通电的时候，场变区域表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子会围绕该场变区域向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。

Description

一种阵列基板、液晶显示装置及阵列基板的制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种阵列基板、液晶显示装置及阵列基板的制造方法。

背景技术

现在被广泛使用的VA型液晶(Vertical Alignment Mode)在断电时液晶分子定向垂直于阵列基板排列并且轴向对称，背光源不能通过，当在电场作用时，其液晶分子会在电场平面内发生偏转，但是偏转方向保持一致，导致显示画面在不同角度观察时呈现对比度降低甚至灰阶翻转的现象。为了改善VA型液晶在大视角的显示效果，美国专利US6822715(B2)从像素电极设计角度提出了改善方案：如图1所示，在像素电极上制作若干“孔”状开口24a，并以一定几何形状排列，当上下板电极间施加电场时，液晶分子在这些“孔”状开口24a之间向特定的不同方向偏转，使得大视角显示效果提高。

该种方案的缺陷在于，“孔”状开口24a直接切断了电极，因此开口24a均不起电极的作用，当上下板施加电压时，上述开口24a的中心处电场作用几乎为零，因此液晶分子基本垂直于阵列基板，会出现如图2所示的黑点，降低亮度，影响显示品质。而且，“孔”状开口的尺寸对液晶显示效果影响明显，因此“孔”状开口的尺寸必须精确地控制在一个非常小的范围区间内，稍有偏差对其显示效果的影响都非常明显，加工的精准度要求非常高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种可提高VA液晶大视角显示效果、且像素电极显示无黑点的液晶显示装置的阵列基板。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种阵列基板，其包括绝缘层及密布有多个像素电极的电极层；其中，所述阵列基板存在有多个场变区域，所述场变区域的绝缘层的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不一致，所述像素电极在场变区域与其他区域内都是可导通的。

优选的，所述阵列基板的绝缘层为设置在电极层底部的第一绝缘层，所述第一绝缘层存在有多个凹陷区域，相应的，所述电极层也在凹陷区域向内凹陷，所述凹陷区域即为所述场变区域。此为一种具体实施方式。

优选的，所述阵列基板包括有设置在电极层底部的第一绝缘层，其还包括覆盖在电极层上方的第二绝缘层，所述第二绝缘层存在有多个凹陷区域，所述凹陷区域即为所述场变区域。此为另一种具体实施方式。

优选的，所述阵列基板的绝缘层为设置在电极层底部的第一绝缘层，所述第一绝缘层存在有多个凸起区域，相应的，所述电极层也在凸起区域内向上凸起，所述凸起区域即为所述场变区域。此为又一种具体实施方式。

优选的，所述阵列基板包括有设置在电极层底部的第一绝缘层，其还包括覆盖在电极层上方的第二绝缘层，所述第二绝缘层存在有多个凸起区域，所述凸起区域即为所述场变区域。此为又一种具体实施方式。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种可提高VA液晶大视角显示效果、且像素电极显示无黑点的液晶显示装置。所述的液晶显示装置包括上述的阵列基板。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种可提高VA液晶大视角显示效果、且像素电极显示无黑点的液晶显示装置的阵列基板的制造方法，包括以下步骤：

A：按公知方法在第一透明基板上覆盖第一绝缘层；

B：对第一绝缘层进行蚀刻，使第一绝缘层部分区域的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不同，形成场变区域；

C：按公知方法依次在第一绝缘层表面制作像素电极和第一配向膜。

所述的液晶显示装置的阵列基板的制造方法也可以包括以下步骤：

A：按公知方法依次在第一透明基板上覆盖第一绝缘层和像素电极；

B：像素电极上覆盖第二绝缘层，对第二绝缘层进行蚀刻，使第二绝缘层部分区域的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不同，形成场变区域；

C：在第二绝缘层上面覆盖第一配向膜。

本发明由于采用了场变区域，在通电的时候，场变区域表面的像素电极与反电极之间的距离与其他区域的像素电极与反电极之间的距离不同，场变区域表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子会围绕该场变区域向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。而且，相对于“孔”状开口来说，由于场变区域仍然存在电极作用，场变区域的范围大小可以更为灵活，而且可以根据具体的显示情况对场边区域的范围大小进行调整，可控程度更为好。

附图说明

图1是现有技术像素电极的示意图；

图2是现有技术像素电极在正交偏振状态下的偏振光显微镜下的效果图；

图3是本发明实施例一的结构示意图；

图4是本发明实施例二的结构示意图；

图5是本发明实施例三的结构示意图；

图6是本发明实施例四的结构示意图；

图7是本发明实施例一至四中像素电极的示意图；

图8是本发明实施例一～四中像素电极在正交偏振状态下的偏振光显微镜下的效果图。

其中：1、滤色基板；11、第二透明基板；12、彩色滤光板；13、反电极；14、第二配向膜；2、阵列基板；21、第一透明基板；22、第一绝缘层；23、像素电极；24、第一配向膜；25、第二绝缘层；3、液晶分子；4、场变区域；51～53、子像素区域；6、薄膜晶体管；61、栅极扫描线；62、数据扫描线。

具体实施方式

一种液晶显示装置，包括阵列基板2和滤色基板1，所述阵列基板上具有多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管对应一个像素电极；所述滤色基板1上有跟像素电极对应产生电场的反电极；所述像素电极和反电极之间填充有液晶分子；所述阵列基板存在有多个场变区域，所述场变区域的绝缘层的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不一致，所述像素电极在场变区域与其他区域内都是可导通的。由于采用了场变区域，在通电的时候，场变区域表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子会围绕该场变区域向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：如图3所示，所述阵列基板2包括第一透明基板21、覆盖在第一透明基板21表面的第一绝缘层22、覆盖在第一绝缘层22表面的形成有多个像素电极23的电极层、覆盖在像素电极23表面的第一配向膜24；所述滤色基板1包括第二透明基板11、覆盖在第二透明基板11表面的彩色滤光板12、覆盖在彩色滤光板12表面的反电极13、覆盖在反电极13表面的第二配向膜14。所述第一绝缘层22上存在有多个凹陷区域，相应的，所述电极层和第一配向膜24也在凹陷区域向内凹陷，所述凹陷区域即为所述场变区域4。场变区域4表面的像素电极23与反电极13之间的距离大于其他区域的像素电极23与反电极13之间的距离。当施加电压时，由于场变区域4凹陷，场变区域4的电场不同于周边区域的电场，场变区域4周边的电场将发生倾斜，附近的液晶分子3围绕场变区域4呈放射状排列。

该液晶显示器阵列基板2的制作方法包括以下步骤：

A：按公知方法在第一透明基板21上覆盖第一绝缘层22；

B：对第一绝缘层22进行蚀刻，使第一绝缘层22部分区域的厚度小于其他区域的绝缘层的厚度，形成场变区域4；

C：按公知方法依次在第一绝缘层22表面制作像素电极23和第一配向膜24。

如图7所示，每个像素电极23对应一个薄膜晶体管6，以及驱动薄膜晶体管6导通/关闭的栅极扫描线61、驱动像素电极23的数据扫描线62。场变区域4分布在像素电极23中，可以为凹孔、凹槽等其它凹陷形状，相邻两个场变区域4中心连线形成了正方形的子像素区51、53，两个正方形的子像素区中间是矩形的子像素区52。通电时，场变区域4附近的液晶分子3呈放射排列，围绕四边形或矩形的子像素区的中心对称(如图8所示)，因此在各个方向观看都能取得较好的视觉效果，由于正方形具有四重对称结构，可以取得更好的对称效果，在不同视角观看的一致性较好，因此子像素区的形状优选正方形及其他多边形结构。

在通电的时候，场变区域4表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子3会围绕该场变区域4向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域4仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子3数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。而且，相对于“孔”状开口来说，由于场变区域仍然存在电极作用，场变区域的范围大小可以更为灵活，而且可以根据具体的显示情况对场边区域的范围大小进行调整，可控程度更为好。

实施例二：如图4所示，所述阵列基板2包括第一透明基板21、覆盖在第一透明基板21表面的第一绝缘层22、覆盖在第一绝缘层22表面形成有多个像素电极23的电极层、增设覆盖在电极层表面的第二绝缘层25、及覆盖在第二绝缘层25表面的第一配向膜24；所述滤色基板1包括第二透明基板11、覆盖在第二透明基板11表面的彩色滤光板12、覆盖在彩色滤光板12表面的反电极13、覆盖在反电极13表面的第二配向膜14。所述第二绝缘层25存在有多个凹陷区域，第一配向膜24也在该区域凹陷，所述凹陷区域即为所述场变区域4，场变区域4的表面与反电极13之间的距离大于其他区域的表面与反电极13之间的距离。当施加电压时，因为反电极和电极层之间的第二绝缘层25的厚度不同，因此在凹陷区域形成场变区域4，场变区域4的电场不同于周边区域的电场，场变区域4的电场将发生倾斜，附近的液晶分子3围绕场变区域4呈放射状排列。

该液晶显示装置阵列基板2的制造方法，包括以下步骤：

A：按公知方法依次在第一透明基板21上覆盖第一绝缘层22和像素电极23；

B：像素电极23上覆盖第二绝缘层25，对第二绝缘层25进行蚀刻，使第二绝缘层25部分区域的厚度小于其他区域的绝缘层的厚度，形成场变区域4；

C：在第二绝缘层25上面覆盖第一配向膜24。

如图7所示，每个像素电极23对应一个薄膜晶体管6，以及驱动薄膜晶体管6导通/关闭的栅极扫描线61、驱动像素电极23的数据扫描线62。场变区域4分布在像素电极23中，可以为凹孔、凹槽等其它凹陷形状，相邻两个场变区域4中心连线形成了正方形的子像素区51、53，两个正方形的子像素区中间是矩形的子像素区52。通电时，场变区域4附近的液晶分子3呈放射排列，围绕四边形或矩形的子像素区的中心对称(如图8所示)，因此在各个方向观看都能取得较好的视觉效果，由于正方形具有四重对称结构，可以取得更好的对称效果，在不同视角观看的一致性较好，因此子像素区的形状优选正方形及其他多边形结构。

在通电的时候，场变区域4表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子3会围绕该场变区域4向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域4仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子3数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。而且，相对于“孔”状开口来说，由于场变区域仍然存在电极作用，场变区域的范围大小可以更为灵活，而且可以根据具体的显示情况对场边区域的范围大小进行调整，可控程度更为好。

实施例三：如图5所示，所述阵列基板2包括第一透明基板21、覆盖在第一透明基板21表面的第一绝缘层22、覆盖在第一绝缘层22表面的形成有多个像素电极23的电极层、覆盖在像素电极23表面的第一配向膜24；所述滤色基板1包括第二透明基板11、覆盖在第二透明基板11表面的彩色滤光板12、覆盖在彩色滤光板12表面的反电极13、覆盖在反电极13表面的第二配向膜14。所述第一绝缘层22存在有多个凸起区域，相应的，所述电极层和第一配向膜24也在凸起区域向外凸起，所述凸起区域即为所述场变区域4。场变区域4表面的像素电极23与反电极13之间的距离小于其他区域的像素电极23与反电极13之间的距离。当施加电压时，由于场变区域4凸起，场变区域4的电场不同于周边区域的电场，场变区域4的电场将发生倾斜，附近的液晶分子3围绕场变区域4呈放射状排列。

该液晶显示器阵列基板2的制作方法包括以下步骤：

A：按公知方法在第一透明基板21上覆盖第一绝缘层22；

B：对第一绝缘层22进行蚀刻，使第一绝缘层22部分区域的厚度大于其他区域的绝缘层的厚度，形成场变区域4；

C：按公知方法依次在第一绝缘层22表面制作像素电极23和第一配向膜24。

如图7所示，每个像素电极23对应一个薄膜晶体管6，以及驱动薄膜晶体管6导通/关闭的栅极扫描线61、驱动像素电极23的数据扫描线62。场变区域4分布在像素电极23中，可以为圆形凸台、方形凸台等其它凸起形状，相邻两个场变区域4中心连线形成了正方形的子像素区51、53，两个正方形的子像素区中间是矩形的子像素区52。通电时，场变区域4附近的液晶分子3呈放射排列，围绕四边形或矩形的子像素区的中心对称(如图8所示)，因此在各个方向观看都能取得较好的视觉效果，由于正方形具有四重对称结构，可以取得更好的对称效果，在不同视角观看的一致性较好，因此子像素区的形状优选正方形及其他多边形结构。

在通电的时候，场变区域4表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子3会围绕该场变区域4向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域4仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子3数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。而且，相对于“孔”状开口来说，由于场变区域仍然存在电极作用，场变区域的范围大小可以更为灵活，而且可以根据具体的显示情况对场边区域的范围大小进行调整，可控程度更为好。

实施例四：如图6所示，所述阵列基板2包括第一透明基板21、覆盖在第一透明基板21表面的第一绝缘层22、覆盖在第一绝缘层22表面形成有多个像素电极23的电极层、增设覆盖在电极层表面的第二绝缘层25、及覆盖在第二绝缘层25表面的第一配向膜24；所述滤色基板1包括第二透明基板11、覆盖在第二透明基板11表面的彩色滤光板12、覆盖在彩色滤光板12表面的反电极13、覆盖在反电极13表面的第二配向膜14。所述第二绝缘层25存在有多个凸起区域，第一配向膜24也会在该区域凸起，所述凸起区域即为所述场变区域4，场变区域4的表面与反电极13之间的距离小于其它区域表面与反电极13之间的距离。当施加电压时，因为反电极和电极层之间的第二绝缘层25的厚度不同，因此在凸起区域形成场变区域4，场变区域4的电场不同于周边区域的电场，场变区域4的电场将发生倾斜，附近的液晶分子3围绕场变区域4呈放射状排列。

该液晶显示装置阵列基板2的制造方法，包括以下步骤：

A：按公知方法依次在第一透明基板21上覆盖第一绝缘层22和像素电极23；

B：像素电极23上覆盖第二绝缘层25，对第二绝缘层25进行蚀刻，使第二绝缘层25部分区域的厚度大于其他区域的绝缘层的厚度，形成场变区域4；

C：在第二绝缘层25上面覆盖第一配向膜24。

如图7所示，每个像素电极23对应一个薄膜晶体管6，以及驱动薄膜晶体管6导通/关闭的栅极扫描线61、驱动像素电极23的数据扫描线62。场变区域4分布在像素电极23中，可以为凹孔、凹槽等其它凹陷形状，相邻两个场变区域4中心连线形成了正方形的子像素区51、53，两个正方形的子像素区中间是矩形的子像素区52。通电时，场变区域4附近的液晶分子3呈放射排列，围绕四边形或矩形的子像素区的中心对称(如图8所示)，因此在各个方向观看都能取得较好的视觉效果，由于正方形具有四重对称结构，可以取得更好的对称效果，在不同视角观看的一致性较好，因此子像素区的形状优选正方形及其他多边形结构。

在通电的时候，场变区域4表面的电场强度跟所在电极表面的电场强度不一致，造成该区域附近的电力线倾斜，液晶分子3会围绕该场变区域4向特定的不同方向偏转，扩大了显示视角；而场变区域4仍然存在电极作用，因此在该区域内仍然存在较强的电场作用，可以减少保持垂直状态的液晶分子3数量，降低黑点的大小，从而提高亮度，提高了大视角显示效果。而且，相对于“孔”状开口来说，由于场变区域仍然存在电极作用，场变区域的范围大小可以更为灵活，而且可以根据具体的显示情况对场边区域的范围大小进行调整，可控程度更为好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种阵列基板，其包括绝缘层及密布有多个像素电极的电极层；其特征在于，所述阵列基板存在有多个场变区域，所述场变区域的绝缘层的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不一致，所述像素电极在场变区域与其他区域内都是可导通的。

2.如权利要求1所述的一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板的绝缘层为设置在电极层底部的第一绝缘层，所述第一绝缘层存在有多个凹陷区域，相应的，所述电极层也在凹陷区域向内凹陷，所述凹陷区域即为所述场变区域。

3.如权利要求1所述的一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括有设置在电极层底部的第一绝缘层，其还包括覆盖在电极层上方的第二绝缘层，所述第二绝缘层存在有多个凹陷区域，所述凹陷区域即为所述场变区域。

4.如权利要求1所述的一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板的绝缘层为设置在电极层底部的第一绝缘层，所述第一绝缘层存在有多个凸起区域，相应的，所述电极层也在凸起区域内向上凸起，所述凸起区域即为所述场变区域。

5.如权利要求1所述的一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括有设置在电极层底部的第一绝缘层，其还包括覆盖在电极层上方的第二绝缘层，所述第二绝缘层存在有多个凸起区域，所述凸起区域即为所述场变区域。

6.一种液晶显示装置，其特征在于，所述的液晶显示装置包括如权利要求1-5任一所述的阵列基板。

7.一种液晶显示装置的阵列基板的制造方法，包括以下步骤：

A：按公知方法在第一透明基板上覆盖第一绝缘层；

B：对第一绝缘层进行蚀刻，使第一绝缘层部分区域的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不同，形成场变区域；

C：按公知方法依次在第一绝缘层表面制作像素电极和第一配向膜。

8.一种液晶显示装置的阵列基板的制造方法，包括以下步骤：

A：按公知方法依次在第一透明基板上覆盖第一绝缘层和像素电极；

B：像素电极上覆盖第二绝缘层，对第二绝缘层进行蚀刻，使第二绝缘层部分区域的厚度与其他区域的绝缘层的厚度不同，形成场变区域；

C：在第二绝缘层上面覆盖第一配向膜。

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