CN202285073U - 彩膜基板及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种彩膜基板，涉及液晶显示技术领域，所述彩膜基板包括：玻璃基板、第一公共电极和彩膜树脂层，所述第一公共电极覆盖在彩膜基板表面，彩膜树脂层覆盖在第一公共电极表面。还公开了一种包括该彩膜基板的显示面板。本实用新型的彩膜基板通过彩膜树脂层提高了液晶层水平电场的比例，从而提高了透过率，且工艺结构简单、成本低；采用所述彩膜基板的显示面板中TFT阵列基板的电极采用两组可接相反电压的像素电极的结构，更加提高了液晶层水平电场的比例，提高了透过率。
Description
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种彩膜基板及显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)已经在监视器、电视、笔记本等各领域得到了广泛的应用，且在将来的20～30年内仍将是显示器的主流技术。目前TFT-LCD技术的发展趋势之一是追求高对比度和高透过率，以获得更加优质的显示效果。影响TFT-LCD高对比的一个重要因素是液晶的取向，根据取向效果可将TFT-LCD显示模式分为两大类，一种是采用垂直取向液晶(Liquid Crystal，LC)的垂直取向(VerticalAlignment，VA)模式阵营，包括图案化垂直取向构型(PatternedVertical Alignment，PVA)、多畴垂直取向构型(Multi-domain VerticalAlignment，MVA)等，优势在于对比度较高，其商业化产品的对比度已经稳定在3000∶1的水平以上，其不足在于采用了成本较高、响应速度较慢的负性液晶，VA模式之所以能获得高对比度，其原因在于使用了非摩擦的液晶取向技术，包括光配向(Optical Alignment，OA)，高分子支撑配向(Polymer Sustained Alignment，PSA)等取向技术，并且这些用于液晶垂直取向的非摩擦的液晶取向技术已经保持在非常稳定的量产水平。另一种是采用水平取向LC的面内开关模式阵营，包括：面内开关(In-Plane Switching，IPS)模式、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)模式等，其产品的对比度目前只能达到1500∶1的水平，其对比度提高的瓶颈在于采用了摩擦取向技术，无法避免摩擦取向技术工艺过程中带来的摩擦不良(rubbing mura)、颗粒(partical)等因素，正是这些因素大大增加了该类产品的暗态漏光，影响了对比度的提高，但这种显示模式的优势在于使用了成本较低、响应速度较快的正性液晶。
为了大幅度提高面内开关模式的对比度，文献(T.Sakurai，et al.Advanced VA Mode with Fast Gray Scale Response and Wide ViewingAngle in a Bend Liquid Crystal Configuration；SID’2010·721)中提出了一种基于IPS电极结构的，液晶是垂直取向的横向弯曲配向(Transverse Bend Alignment，TBA)显示模式。如图1所示，彩膜基板由玻璃基板1、彩膜树脂层3，第一公共电极及保护层10组成，第一公共电极为整个一层电极21。第一取向层41和第二取向层42使其间的液晶5在无电场作用下为垂直取向，位于钝化层7上的像素电极6和第二公共电极23为指状结构，其间形成水平电场。由于该显示模式的液晶是垂直取向，所以不需要采取摩擦取向或光取向等取向工艺，只需要采取相应的取向材料，即可获得2000∶1以上的对比度。该显示模式中，TFT的电极结构是指状电极，而彩膜基板上也设置了公共电极，其中，彩膜基板的公共电极上覆盖有保护层(Over Coater)，以提高液晶层中水平电场的比例，从而提高透过率。TBA的不足之处在于，保护层的存在使制造工艺更加复杂，且增加了材料成本和工艺成本。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：如何在提高透过率的情况下，使彩膜基板的工艺结构简单，且节约工艺成本。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种彩膜基板，包括：玻璃基板、第一公共电极和彩膜树脂层，其特征在于，所述第一公共电极覆盖在玻璃基板表面，彩膜树脂层覆盖在第一公共电极表面。
其中，所述第一公共电极为指状电极。
其中，所述指状电极的宽度相同，且相邻两个指状电极的间距相等。
其中，所述彩膜树脂层未与所述第一公共电极接触的表面上具有取向结构。
本实用新型还提供了一种显示面板，包括：TFT阵列基板、液晶位于所述TFT阵列基板表面的第二取向层，还包括上述不具有取向结构的彩膜基板及位于所述彩膜基板表面的第一取向层，所述液晶位于第一取向层和第二取向层之间。
其中，所述第一取向层的取向结构和第二取向层的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。
其中，所述TFT阵列基板中的电极为指状像素电极和指状的第二公共电极，所述指状像素电极和所述第二公共电极间隔排列且相互绝缘。
其中，所述TFT阵列基板中的电极为相互绝缘的指状像素电极。
本实用新型还提供了一种显示面板，包括：TFT阵列基板、液晶、位于所述TFT阵列基板表面的取向层，还包括上述具有取向结构的彩膜基板，所述液晶位于所述彩膜基板和TFT阵列基板表面的取向层之间。
其中，所述彩膜树脂层的取向结构和所述取向层的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。
其中，所述TFT阵列基板中的电极为指状像素电极和指状的第二公共电极，所述指状像素电极和所述第二公共电极间隔排列且相互绝缘。
其中，所述TFT阵列基板中的电极为若干相互绝缘的指状像素电极。
(三)有益效果
本实用新型的彩膜基板通过彩膜树脂层提高了液晶层水平电场的比例，从而提高了透过率，且工艺结构简单、成本低；采用所述彩膜基板的显示面板中TFT阵列基板的电极采用两组可接相反电压的像素电极的结构，更加提高了液晶层水平电场的比例，提高了透过率。
附图说明
图1是传统的TBA显示面板结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的一种彩膜基板结构示意图；
图3是本实用新型实施例2的一种彩膜基板结构示意图；
图4是本实用新型实施例3的一种彩膜基板结构示意图；
图5是本实用新型实施例4的一种彩膜基板结构示意图；
图6(a)是本实用新型实施例5的一种显示面板结构示意图，其示出了像素电极和第二公共电极未产生电场的状态，图6(b)为像素电极和第二公共电极产生电场的状态；
图7(a)是本实用新型实施例6的一种显示面板结构示意图，图7(b)和图7(c)分别为该结构中两个像素电极的电压波形图；
图8是本实用新型实施例7的一种显示面板结构示意图；
图9是本实用新型实施例8的一种显示面板结构示意图；
图10是本实用新型实施例9的一种显示面板结构示意图；
图11是本实用新型实施例10的一种显示面板结构示意图；
图12是本实用新型实施例11的一种显示面板结构示意图；
图13是本实用新型实施例12的一种显示面板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图2所示，本实施例的彩膜基板包括：玻璃基板1、第一公共电极和彩膜树脂层3，第一公共电极覆盖在玻璃基板1的表面，彩膜树脂层3覆盖在第一公共电极的表面。第一公共电极为覆盖在玻璃基板1表面的一层电极21，该电极21为一整块可完全覆盖在玻璃基板1表面上的电极。电极21可以为通常的氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)电极，彩膜树脂层3不但能够提供传统意义上的三原色，还提高液晶层中水平电场的比例，从而提高透过率，最终实现对比度的提高。由于相对于传统的彩膜去掉了保护层，因此，本实施例中的彩膜制造工艺简单，降低了材料成本和工艺成本。
实施例2
如图3所述，本实施例的彩膜基板与实施例1的彩膜基板的结构基本相同，不同的是第一公共电极为覆盖在玻璃基板1表面的若干指状电极22(每个指状电极22宽度也可以相等也可以不相等，相邻两个指状电极22间距也可以相等也可以不相等，图中示出了4个指状电极22)，彩膜树脂层3覆盖在指状电极22的表面。为了形成均匀的垂直电场，优选地，指状电极22的宽度相同，且相邻两个指状电极22的间距相等。相对于实施例1中第一公共电极仅为一整层电极的设计，提高了透过率，且更加节省材料和降低成本。
实施例3
如图4所示，本实施例中的彩膜基板的结构和实施例1中彩膜基板结构基本相同，包括：玻璃基板1、覆盖在玻璃基板1上的电极21和覆盖在电极21上的彩膜树脂层3。不同的是彩膜树脂层3未与第一公共电极接触的表面(图4中为彩膜树脂层3的下表面)经过了取向处理，具有取向结构31，使其能够对液晶分子进行初始取向。
实施例4
如图5所示，本实施例中的彩膜基板的结构和实施例2中彩膜基板结构基本相同，包括：玻璃基板1、覆盖在玻璃基板1上的指状电极22和覆盖在指状电极22上的彩膜树脂层3。不同的是彩膜树脂层3未与第一公共电极接触的表面(图5中为彩膜树脂层3的下表面)经过了取向处理，具有取向结构31，使其能够对液晶分子进行初始取向。
实施例5
本实施例提供了一种显示面板。如图6(a)所示，包括：TFT阵列基板、第一取向层41、位于TFT阵列基板表面的第二取向层42、位于第一取向层41和第二取向层42之间的液晶5及位于第一取向层41未与液晶接触的表面(图中为第一取向层41的上表面，制作时，第一取向层41事先涂在了彩膜基板上，然后与下层结构对合)上的彩膜基板，该彩膜基板为实施例1中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、电极21和彩膜树脂层3)。
在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该显示面板的第一取向层41和第二取向层42的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干指状的像素电极6和第二公共电极23，指状的像素电极6和第二公共电极23间隔排列且相互绝缘。工作时，像素电极6接数据线电压信号，第二公共电极23接公共电压信号，之间形成水平电场，可使液晶分子向水平方向偏转，电极21和像素电极6形成竖直电场，水平电场和竖直电场的叠加，使液晶分子呈一定角度斜向偏转，从而提高透过率，偏转后的状态如图6(b)所示。由于采用了实施例1的彩膜基板，因此，本实施例中显示面板在制作上降低了材料成本和工艺成本。
实施例6
如图7(a)所示，本实施例的显示面板包括：TFT阵列基板、第一取向层41、位于TFT阵列基板表面的第二取向层42、位于第一取向层41和第二取向层42之间的液晶5及位于第一取向层41未与液晶接触的表面(图中为第一取向层41的上表面)上的彩膜基板，该彩膜基板为实施例1中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、电极21和彩膜树脂层3)。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该显示面板的第一取向层41和第二取向层42的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。其中，TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干相互绝缘的指状像素电极，工作时，这些像素电极分为两组，像素电极8和像素电极9间隔排列，且都连接数据线，相邻两个像素电极8和像素电极9施加极性相反的电压信号，即：相邻两个像素电极8和像素电极9中的信号波形图如图7(b)和图7(c)所示，图7(b)为像素电极8的信号波形图，图7(c)为像素电极9的信号波形图，在某一时刻，若像素电极8的电压比第一公共电极(电极21)的电压大某一值ΔV，则像素电极9比第一公共电极的电压小ΔV；若像素电极8的电压比第一公共电极的电压小某一值ΔV，则像素电极9比第一公共电极的电压大ΔV。这样像素电极8和像素电极9的形成电场的电势差较大，液晶分子向水平方向偏转的角度也较大，因此相对于实施例5有更好的透过率。
实施例7
如图8所示，本实施例的显示面板包括：TFT阵列基板、第一取向层41、位于TFT阵列基板表面的第二取向层42、位于第一取向层41和第二取向层42之间的液晶5及位于第一取向层41未与液晶接触的表面(图中为第一取向层41的上表面)上的彩膜基板。该彩膜基板为实施例2中所述的彩膜基板(包括：玻璃基板1、指状电极22和彩膜树脂层3)，即彩膜基板中第一公共电极为若干指状电极22。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该显示面板的第一取向层41和第二取向层42的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干指状的像素电极6和第二公共电极23，指状的像素电极6和第二公共电极23间隔排列且相互绝缘。指状电极22和像素电极6之间形成竖直电场，其工作原理和实施例5基本相同，此处不再敖述。相对于本实施例5的显示面板更加节省材料、降低成本。
实施例8
如图9所示，本实施例的显示面板包括：TFT阵列基板、第一取向层41、位于TFT阵列基板表面的第二取向层42、位于第一取向层41和第二取向层42之间的液晶5及位于第一取向层41未与液晶接触的表面(图中为第一取向层41的上表面)上的彩膜基板。该彩膜基板为实施例2中所述的彩膜基板(包括：玻璃基板1、指状电极22和彩膜树脂层3)，即彩膜基板中第一公共电极为若干指状电极22。TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的像素电极8和像素电极9与指状电极22的压差值相同，其工作原理和实施例6基本相同，此处不再敖述。本实施例的显示面板相对于本实施例6的显示面板更加节省材料、降低成本。
实施例9
如图10所示，本实施例中显示面板包括：TFT阵列基板、位于TFT阵列基板表面的取向层43、液晶5及彩膜基板。该彩膜基板采用了实施例3中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、电极21和彩膜树脂层3)，该彩膜基板的彩膜树脂层3上具有取向结构31，。液晶5位于取向层43和彩膜基板之间。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该彩膜树脂层3和取向层43的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。其中，TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干指状的像素电极6和第二公共电极23，指状的像素电极6和第二公共电极23间隔排列且相互绝缘。工作时像素电极6接数据线电压信号，第二公共电极23接公共电压信号，之间形成水平电场，可使液晶分子向水平方向偏转，电极21和像素电极6形成竖直电场，水平电场和竖直电场的叠加，使液晶分子呈一定角度斜向偏转，从而提高透过率。由于彩膜树脂层3上具有取向结构31，因此，相对于实施例5省去了第一取向层，更加降低了材料成本和工艺成本。
实施例10
如图11所示，本实施例中显示面板包括：TFT阵列基板、位于TFT阵列基板表面的取向层43、液晶5及彩膜基板。该彩膜基板采用了实施例3中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、电极21和彩膜树脂层3)，该彩膜基板的彩膜树脂层3具有取向结构31。液晶5位于取向层43和彩膜基板之间。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该彩膜树脂层3和取向层43的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。其中，TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干相互绝缘的指状像素电极，工作时，这些像素电极分为两组，像素电极8和像素电极9，且都连接数据线，像素电极8和像素电极9与电极21的压差值相同。其工作原理和实施例6相同。由于彩膜树脂层3上具有取向结构31，因此，相对于实施例6省去了第一取向层，更加降低了材料成本和工艺成本。
实施例11
如图12所示，本实施例中显示面板包括：TFT阵列基板、位于TFT阵列基板表面的取向层43、液晶5及彩膜基板。该彩膜基板采用了实施例4中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、指状电极22和彩膜树脂层3)，该彩膜基板的彩膜树脂层3具有取向结构31。液晶5位于取向层43和彩膜基板之间。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该彩膜树脂层3和取向层43的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。其中，TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干指状的像素电极6和第二公共电极23，指状的像素电极6和第二公共电极23间隔排列且相互绝缘。指状电极22和像素电极6之间形成竖直电场，其工作原理和实施例9基本相同，此处不再敖述。由于彩膜基板中第一公共电极为若干指状电极22，相对于实施例9的显示面板更加节省材料、降低成本。
实施例12
如图13所示，本实施例中显示面板包括：TFT阵列基板、位于TFT阵列基板表面的取向层43、液晶5及彩膜基板。该彩膜基板采用了实施例4中的彩膜基板(包括：玻璃基板1、指状电极22和彩膜树脂层3)，该彩膜基板的彩膜树脂层3具有取向结构31。液晶5位于取向层43和彩膜基板之间。在液晶垂直取向的边缘场开关液晶显示器模式下，该彩膜树脂层3和取向层43的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。其中，TFT阵列基板(图中只示出了其电极结构和钝化层7)中的电极为若干相互绝缘的指状像素电极，工作时，这些像素电极分为两组，像素电极8和像素电极9，且都连接数据线，像素电极8和像素电极9与电极21的压差值相同。其工作原理和实施例10相同。由于彩膜基板中第一公共电极为若干指状电极22，相对于实施例10的显示面板更加节省材料、降低成本。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (12)
1.一种彩膜基板，包括：玻璃基板、第一公共电极和彩膜树脂层，其特征在于，所述第一公共电极覆盖在玻璃基板表面，彩膜树脂层覆盖在第一公共电极表面。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一公共电极为指状电极。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述指状电极的宽度相同，且相邻两个指状电极的间距相等。
4.如权利要求1～3中任一项所述的彩膜基板，其特征在于，所述彩膜树脂层未与所述第一公共电极接触的表面上具有取向结构。
5.一种显示面板，包括：TFT阵列基板、液晶位于所述TFT阵列基板表面的第二取向层，其特征在于，还包括权利要求1～3中任一项所述的彩膜基板及位于所述彩膜基板表面的第一取向层，所述液晶位于第一取向层和第二取向层之间。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一取向层的取向结构和第二取向层的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。
7.如权利要求5或6所述的显示面板，其特征在于，所述TFT阵列基板中的电极为指状像素电极和指状的第二公共电极，所述指状像素电极和所述第二公共电极间隔排列且相互绝缘。
8.如权利要求5或6所述的显示面板，其特征在于，所述TFT阵列基板中的电极为相互绝缘的指状像素电极。
9.一种显示面板，包括：TFT阵列基板、液晶、位于所述TFT阵列基板表面的取向层，其特征在于，还包括权利要求4所述的彩膜基板，所述液晶位于所述彩膜基板和TFT阵列基板表面的取向层之间。
10.如权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述彩膜树脂层的取向结构和所述取向层的取向结构使得液晶分子在无电场情况下具有垂直取向。
11.如权利要求9或10所述的显示面板，其特征在于，所述TFT阵列基板中的电极为指状像素电极和指状的第二公共电极，所述指状像素电极和所述第二公共电极间隔排列且相互绝缘。
12.如权利要求9或10所述的显示面板，其特征在于，所述TFT阵列基板中的电极为相互绝缘的指状像素电极。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120627 |