專利名稱：具有高透光率的液晶顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種高透過率的液晶顯示面板。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid crystal display,LCD)是一種采用液晶進行顯示的顯示器。液晶顯示面板是液晶顯示器的主要部件，液晶顯示面板包括相對設置的上基板和下基板，以及設置于上基板和下基板之間的液晶層。上基板和下基板的內側設置有電極，在電極之間的電場作用下，液晶分子會發(fā)生排列上的變化，從而影響通過其的光線變化，這種光線的變化可以表現出明暗的變化，人們通過對液晶顯示器電場的控制最終控制了光線的明暗變化，從而達到顯示圖像的目的。液晶顯示器因具有低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等傳統(tǒng)陰極射線管所制造的顯示器無法達到的優(yōu)點。因此，液晶顯示器已成為近年來顯示器研究的主要課題。根據液晶分子的排布方式，常見的液晶顯示面板分為窄視角的TN-1XD、STN-1XD和DSTN-1XD型液晶顯示面板；寬視角的IPS、VA、FFS型液晶顯示面板等。TN型液晶顯示面板是目前市場上最主流的模式，但其在視角方面有天然痼疾，即使使用了補償膜，用于彌補TN液晶顯示面板可視角度的不足，但仍無法滿足廣視角的要求。為此，許多公司都研發(fā)相關的廣視角技術，IPS (In Plane Switching,平面內偏轉)就是其中一種。IPS是日立于2001年推出的面板技術，它也被俗稱為“Super TFT”。從技術角度看，傳統(tǒng)的TN-LCD顯示器的液晶分子一般都在垂直-平行狀態(tài)間切換，MVA和PVA將之改良為垂直-雙向傾斜的切換方式，而IPS技術與上述技術最大的差異就在于，不管在何種狀態(tài)下液晶分子始終都與面板平行，只是在加電和常規(guī)狀態(tài)下分子的旋轉方向有所不同，為了配合這種結構，IPS對電極進行改良，電極做到了同側，形成平面電場，因為其避免了液晶在豎直方向上的偏轉，所以可以達到較大的視角。如圖1所示，為現有技術的一種IPS型液晶顯示面板的一個像素單元的結構示意圖，如圖所示的IPS型液晶顯示面板包括彩膜基板104、陣列基板106以及設置于其間的液晶層103，所述陣列基板106上設置有薄膜晶體管(TFT)108、像素電極109和公共電極110，像素電極109和公共電極110的上層還設置有絕緣層111，所述像素電極109通過TFT108接受數據信號。通常像素電極109和公共電極110都是平行設置的條狀電極，液晶分子112在像素電極109和公共電極110的作用下可進行面內偏轉，進而控制背光的光線的通過顯示圖像。但是，在現有技術中，如圖1所示，距離像素電極109和公共電極110較遠的液晶分子因為所受的電場力會比較弱，在電場的作用下發(fā)生偏轉的速度也非常慢，造成了液晶顯示面板相應時間較長。而且在靠近彩膜基板104—側的液晶分子因幾乎不能受到像素電極109和公共電極110的電場的作用，進而幾乎不發(fā)生偏轉，也導致IPS模式液晶顯示面板的透過率較低的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，包括相對設置的上基板和下基板，以及設置于所述上基板和下基板之間的液晶層；所述下基板朝向上基板一側有多條平行設置的掃描線以及與所述多條掃描線垂直相交的多條數據線，所述多條掃描線和多條數據線限定多個像素單元，在每個像素單元內有平行設置的下基板像素電極和下基板公共電極；對應各像素單元，在上基板朝向下基板一側有平行設置的上基板像素電極和上基板公共電極。本發(fā)明提供的液晶顯示面板可以使整個液晶層的液晶分子都發(fā)明偏轉，大大提高了現有的IPS型液晶顯示裝置的光線的透光過率，并且具有較快的響應速度?？蛇x地，所述上基板像素電極和下基板像素電極位置相對應，所述上基板公共電極和下基板公共電極位置相對應?？蛇x地，所述上基板像素電極和下基板像素電極形狀及大小相同，所述上基板公共電極和下基板公共電極形狀及大小相同。 可選地，所述上基板公共電極和下基板公共電極電位相同?？蛇x地，所述上基板公共電極和下基板公共電極電連接。可選地，所述上基板公共電極和下基板公共電通過液晶顯示面板外圍區(qū)域設置的導通點電連接?？蛇x地，所述上基板像素電極和下基板像素電極電位相同?？蛇x地，所述上基板像素電極和下基板像素電極電連接。可選地，在像素單元內還設置有光間隙物?？蛇x地，所述光間隙物為導電材料，并且所述光間隙物電連接上基板像素電極和下基板像素電極?？蛇x地，所述光間隙物上設置有導電層，所述導電層電連接上基板像素電極和下基板像素電極。可選地，所述導電層和下基板像素電極為同一層，并且連接在一起?？蛇x地，所述上基板為彩膜基板。 可選地，所述上基板公共電極、下基板公共電極、上基板像素電極和下基板像素電極由透明導電材料構成?？蛇x地，所述透明導電材料為氧化銦錫?？蛇x地，所述上基板像素電極、上基板公共電極和下基板像素電極、下基板公共電極的對位偏差在I U m以內?？蛇x地，所述液晶顯示面板的盒厚在4. 5 m至5 m之間。


圖1是現有技術的IPS型液晶顯示面板的一個像素單元的結構示意 圖2是本發(fā)明實施例液晶顯示面板的陣列基板的一個像素單元示意 圖3是本發(fā)明液晶顯示面板的彩膜基板上的一個像素單元的示意 圖4是本發(fā)明液晶顯示面板沿BB’截面的示意 圖5是一種現有技術的IPS型液晶顯示面板的電場模擬 圖6是本發(fā)明提供的液晶顯示面板的電場模擬圖； 圖1是本發(fā)明提供的液晶顯示面板的CC’截面的示意 圖8是本發(fā)明液晶顯不面板的另一實施例的不意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
予以說明。本發(fā)明提供的液晶顯示面板包括相對設置的上基板和下基板以及設置于所述上基板和下基板之間的液晶層，在本實施例中所述上基板為彩膜基板，下基板為陣列基板。在陣列基板上包括多條平行設置的掃描線以及與所述多條掃描線垂直相交的多條數據線，所述多條掃描線和多條數據線限定多個像素單元。請參考圖2，為本發(fā)明實施例液晶顯示面板的陣列基板上的一個像素單元的示意圖。如圖所示，所述像素單元的TFT203的柵極和掃描線201連接，TFT203的源極和數據線202連接，TFT203的漏極通過過孔204和下基板像素電極206電連接，所述像素單元還包括下基板公共電極207。在本發(fā)明提供的液晶顯示面板中還包括上基板，在本實施例中所述上基板為彩膜基板。相對于所述像素單元，在彩膜基板朝向陣列基板的一側還設置的有上基板像素電極和上基板公共電極。圖3是本發(fā)明液晶顯示面板的彩膜基板上的一個像素單元的示意圖。圖4是本發(fā)明液晶顯示面板沿BB’截面的示意圖。請參考圖2和圖4，在陣列基板210上，像素單元包括柵絕緣層211、鈍化層212，所述像素單元還包括設置于鈍化層212上的下基板像素電極206和下基板公共電極207，所述下基板像素電極206和下基板公共電極207分別為梳狀電極，即所述下基板像素電極206和下基板公共電極207分別具有多條相互平行設置的長條形部分，并且所述長條形部分通過連接部電連接在一起。所述下基板像素電極206和下基板公共電極207的梳狀電極的各長條狀部分相互平行間隔設置，并且所述下基板像素電極206和下基板公共電極207施加不同的電壓形成面內電場，所述下基板像素電極206和下基板公共電極207為透明導電材料，在本實施例中，所述下基板像素電極206和下基板公共電極207為氧化銦錫。請參考圖3和圖4，在彩膜基板213朝向陣列基板210的一側設置有上基板像素電極2131和上基板公共電極2132，所述上基板像素電極2131和上基板公共電極2132呈長條狀并且相互平行間隔設置，并且在上基板像素電極2131和上基板公共電極2132施加不同的電壓形成面內電場，所述上基板像素電極2131和上基板公共電極2132為透明導電材料，在本實施例中，所述上基板像素電極2131和上基板公共電極2132為氧化銦錫。以下具體介紹本發(fā)明提供的液晶顯示面板的工作原理，請參考圖2、圖3和圖4，數據線202的數據電壓通過TFT203的源極和漏極以及過孔204被傳輸至下基板像素電極206 ;下基板公共電壓加載在下基板公共電極207上，從而下基板公共電極207和下基板像素電極206之間產生一個平面內電場，液晶分子在呈平行且間隔設置的下基板公共電極207和下基板像素電極206之間發(fā)生偏轉，可以控制光線通過液晶分子層。同時，對上基板像素電極2132輸入上基板像素電壓，對上基板公共電極2131輸入上基板公共電壓。所述上基板像素電壓等于所述數據線202輸入至下基板像素電極206的數據電壓，所述上基板公共電壓等于下基板公共電壓。此時，靠近陣列基板210 —側的液晶分子主要受到下基板公共電極207和下基板像素電極206形成的平面內電場的作用發(fā)生偏轉，靠近彩膜基板213一側的液晶分子主要受到上基板像素電極2132和上基板公共電極2131形成的平面內電場的作用發(fā)生偏轉，整個液晶層的液晶分子幾乎都能可以在電場的作用下進行偏轉，大大提高了光線的透光過率；同時因整個液晶層的液晶分子都能受到均勻的電場力的作用，因而都可以以較快的速度偏轉，具有較快的響應速度。作為優(yōu)先實施例，在本實施例中，上基板像素電極2131和下基板像素電極207的形狀大小完全一致并且對應設置，同時下基板公共電極206和上基板公共電極2132的形狀大小完全一致并且對應設置，所述上基板像素電極2131、上基板公共電極2132和下基板像素電極207、下基板公共電極206的對位偏差保證在I y m以內。如果彩膜基板213和陣列基板210存在較大的對位偏差，會使得上基板像素電極2131、上基板公共電極2132和下基板像素電極207、下基板公共電極206之間也存在較大的對位偏差，而不能上下完全對應，則因為上基板像素電極2131和下基板公共電極206的電位不同，在它們之間會產生一個斜向的電場，同樣如果存在較大的對位偏差，上基板公共電極2132和下基板像素電極207之間也會產生一個斜向的電場。上述的兩個斜向電場會削弱平面內電場的強度，并且使液晶層的液晶分子的排列發(fā)生紊亂，影響顯示效果。在本實施例中，通過保證上基板像素電極2131和下基板像素電極207的形狀大小一致并且對位偏差在I U m以內，同時上基板公共電極2132和下基板公共電極206的形狀大小一致，對位偏差也在I U m以內。即從垂直方向上看上基板公共電極2132和下基板公共電極206是完全重合的，上基板像素電極2131和下基板像素電極2132也是完全重合的，從而保證液晶層的液晶分子只受到平面內電場的作用，提高顯示質量。請參考圖5，為一種現有技術的IPS型液晶顯示面板的電場模擬圖；另提供一個電極尺寸、液晶盒厚、以及所使用的材料等都與上述現有技術的IPS型液晶顯示面板一樣的按照本發(fā)明所提供的結構設置的液晶顯示裝置，圖6是上述本發(fā)明提供的液晶顯示面板的電場模擬圖。以上模擬所用軟件都為DMOS仿真軟件。從圖5和圖6中可以看出，本發(fā)明提供的液晶顯示面板的電場分布比現有技術的IPS型液晶顯示面板的電場分布更為均勻，現有的IPS型液晶顯示面板在靠近上基板一側的電場線已經是分散分布并且很不均勻了，但是本發(fā)明提供的液晶顯示裝置在整個液晶層內都能形成均勻的電場。根據軟件模擬結果的顯示，現有技術的IPS型液晶顯示面板的光的透過率僅為17. 85%，這是因為靠近上基板一側的液晶分子因受不到電場的作用而不發(fā)生偏轉進而阻擋了光線的通過，而本發(fā)明提供的液晶顯示面板的光的透過率高達27. 14%，和現有技術相比光線的透過率提高了近50%，本發(fā)明提供的液晶顯示面板在具有廣視角的基礎上，解決了現有技術中一直存在的IPS型液晶顯示裝置中光的透過率低的問題。更進一步地，作為優(yōu)先實施例，在本實施中所述液晶顯示面板的液晶盒厚在4. 5 ii m 至 5 ii m 之間。在現有技術中，如圖1所示，遠離像素電極109和公共電極110的液晶分子受到電場的作用非常小而幾乎不發(fā)生偏轉，為了盡量減小這種影響，現有技術中盡量將液晶盒的厚度做的比較小來保證整個液晶層的液晶分子都能受到電場力的作用。所述液晶盒是上基板104和下基板103形成的一個密閉的用來容納液晶層103的空間，液晶盒的厚度也即液晶層103的厚度?，F有技術中所述液晶盒的厚度一般在3. 5 y m到4. 5 y m之間，這樣可以盡量使液晶層103的液晶分子都能受到電場的驅動，但是比較小的液晶盒也給制程工藝上帶來了很大的難度。在現有技術中，液晶盒的制程一般使用ODF (one drop flowing)技術，即將液晶滴在下基板上，一般使用步進馬達控制注射器的方式控制滴下的每滴液晶的量，邊框膠涂布在上基板上，然后翻轉上基板使涂布了邊框膠的一側朝下和下基板貼合以形成液晶盒。按照設置的液晶盒厚，液晶量需要精確的控制，如果液晶量過多會造成顏色異常、影響邊框膠粘合強度和液晶泄露等不良，液晶量不足會造成盒內氣泡等不良，都會對液晶顯示面板的顯示造成嚴重影響甚至使其直接報廢。需要控制3. 5 y m到4. 5 y m這樣的較小的液晶盒厚度就需要更精準的控制液晶的滴下量，對現有工藝來說無疑增加了難度，也提高了不良率。本發(fā)明提供的液晶顯示面板，因為在陣列基板上設置了下基板像素電極和下基板公共電極用于形成一個面內水平電場，還在彩膜基板上設置了上基板像素電極和上基板公共電極也用于形成一個面內水平電場，在兩個電場的作用下整個液晶盒內液晶分子都能很好的進行偏轉，進而本發(fā)明液晶顯示面板可以將液晶盒厚設置在4. 5 y m至5 y m，對顯示效果全完沒有影響，但是較大的液晶盒厚大大降低液晶顯示面板制程工藝的難度，提高了良率。進一步的，作為優(yōu)選實施例，本實施例中所述上基板公共電極2132和下基板公共電極206電連接，上基板像素電極2131和下基板像素電極207電連接，從而使得上基板公共電極2132和下基板公共電極206的電位一致，上基板像素電極2131和下基板像素電極207的電位一致。具體地，請參考圖7，為本發(fā)明提供的液晶顯示面板的CC’截面的示意圖，請參考圖2以及圖7，本發(fā)明所提供的液晶顯示面板進一步的還包括光間隙物205，所述光間隙物205設置于陣列基板210上，具體地，所述光間隙物205設置于下基板像素電極206的連接部之上。所述下基板像素電極206在光間隙物205處凸起和上基板像素電極2131電接觸，從而在各像素單元內，上基板像素電極2131和下基板像素電極206可以形成電連接而等電位。當數據線202上的數據電壓通過TFT203的源極、漏極和過孔204傳輸至下基板像素電極206時，上基板像素電極2131也具有同樣的電位。作為其他實施例，所述光間隙物205也可以設置于彩膜基板213朝向陣列基板210的一側。上基板像素電極在光間隙物205處向下凸起和下基板像素電極電接觸，可達到同樣的效果。在本發(fā)明提供的液晶顯示面板中，各像素單元的下基板公共電極207是連接在一起的，具體地，所述各像素單元的下基板公共電極207可以連接在一起，整個液晶顯示面板的下基板公共電極207具有相同的電位。在彩膜基板213上，同樣，所述各上基板公共電極2132也是連接在一起的并具有統(tǒng)一的電位的。在液晶顯示面板的外圍可以設置導通點(圖上為示出)，電連接上基板公共電極2132和下基板公共電極207。通過以上技術方案，在各像素單元內部，上基板像素電極和下基板像素電極電連接擁有數據電壓，在液晶顯示面板的外圍，上基板公共電極和下基板公共電極通過導通點電連接擁有相同的電壓，從而不需要單獨為上基板像素電極和上基板公共電極提供驅動電壓，降低了液晶顯示面板的驅動難度，簡化了液晶顯示面板的結構。
請參考圖8,為本發(fā)明液晶顯不面板的另一實施例的不意圖，和圖7所不結構不同之處在于，本實施例中光間隙物305由導電材料構成，如金屬等。所述光間隙物305設置于陣列基板210上，具體地設置于下基板像素電極306的上層，并且和下基板像素電極306相接觸。所述光間隙物305的上側還和上基板像素電極2131相接觸，從而上基板像素電極2131和下基板像素電極306通過光間隙物305電連接。和圖7所示結構相同之處在此就不再詳細描述，本領域技術人員通過實施例的具體介紹和現有技術可理解。在本發(fā)明另一實施例提供的液晶顯示面板中，上基板像素電極和下基板像素電極通過導電材料制成的光間隙物電連接，避免如圖7所示的下基板像素電極需要跨越光間隙設置的結構，減小了下基板像素電極斷裂的風險，提高了液晶顯示面板的的工藝良率和顯示的穩(wěn)定性。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種液晶顯示面板,包括 相對設置的上基板和下基板，以及設置于所述上基板和下基板之間的液晶層； 所述下基板朝向上基板一側有多條平行設置的掃描線以及與所述多條掃描線垂直相交的多條數據線，所述多條掃描線和多條數據線限定多個像素單元，在每個像素單元內有平行設置的下基板像素電極和下基板公共電極； 對應各像素單元，在上基板朝向下基板一側有平行設置的上基板像素電極和上基板公共電極。
2.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板像素電極和下基板像素電極位置相對應，所述上基板公共電極和下基板公共電極位置相對應。
3.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板像素電極和下基板像素電極形狀及大小相同，所述上基板公共電極和下基板公共電極形狀及大小相同。
4.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板公共電極和下基板公共電極電位相同。
5.如權利要求4所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板公共電極和下基板公共電極電連接。
6.如權利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板公共電極和下基板公共電通過液晶顯示面板外圍區(qū)域設置的導通點電連接。
7.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板像素電極和下基板像素電極電位相同。
8.如權利要求7所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板像素電極和下基板像素電極電連接。
9.如權利要求8所述的液晶顯示面板，其特征在于，在像素單元內還設置有光間隙物。
10.如權利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述光間隙物為導電材料，并且所述光間隙物電連接上基板像素電極和下基板像素電極。
11.如權利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述光間隙物上設置有導電層，所述導電層電連接上基板像素電極和下基板像素電極。
12.如權利要求11所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述導電層和下基板像素電極為同一層，并且連接在一起。
13.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板為彩膜基板。
14.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板公共電極、下基板公共電極、上基板像素電極和下基板像素電極由透明導電材料構成。
15.如權利要求14所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述透明導電材料為氧化銦錫。
16.如權利要求2所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述上基板像素電極、上基板公共電極和下基板像素電極、下基板公共電極的對位偏差在Ium以內。
17.如權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶顯示面板的盒厚在.4. 5 y m至5 y m之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，所述液晶顯示面板包括相對設置的上基板和下基板，以及設置于所述上基板和下基板之間的液晶層；所述下基板朝向上基板一側有多條平行設置的掃描線以及與所述多條掃描線垂直相交的多條數據線，所述多條掃描線和多條數據線限定多個像素單元，在每個像素單元內有平行設置的下基板像素電極和下基板公共電極；對應各像素單元，在上基板朝向下基板一側有平行設置的上基板像素電極和上基板公共電極。本發(fā)明提供的液晶顯示面板形成平面內電場驅動液晶分子轉動進行顯示，本發(fā)明提供的液晶顯示面板具有很高的透光率和較快的響應速度。
文檔編號G02F1/1339GK103064219SQ20111031499
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者霍思濤, 任嬌燕 申請人:上海天馬微電子有限公司