陣列基板及液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種陣列基板及液晶顯示裝置。該陣列基板包括柵線、數(shù)據(jù)線，由柵線和數(shù)據(jù)線限定的像素單元，以及形成在像素單元上方的取向膜。通過(guò)設(shè)置取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向，減小取向膜摩擦取向時(shí)所遇到的阻力，降低了摩擦不良的產(chǎn)生率。還可以設(shè)置取向膜的摩擦方向偏離垂直于柵線的角度β≥2°，以有效改善取向膜的摩擦不良。進(jìn)一步地，對(duì)于提供多疇液晶工作模式的FFS顯示裝置，通過(guò)設(shè)置狹縫的延伸方向與摩擦方向的角度0°≤α≤12°，在保證有效改善摩擦不良的同時(shí)，還有效保證了顯示裝置的顯示品質(zhì)。
【專利說(shuō)明】陣列基板及液晶顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種陣列基板及液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著制造技術(shù)的發(fā)展,薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，簡(jiǎn)稱“TFT-1XD”)因其具有功耗低、制造成本低以及無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取代傳統(tǒng)的顯像管顯示器而成為顯示器的主流。TFT-1XD的顯示面板由陣列基板和彩膜基板對(duì)盒形成，在陣列基板和彩膜基板之間填充有液晶分子。其中，陣列基板包括橫縱交叉的柵線和數(shù)據(jù)線，由柵線和數(shù)據(jù)線限定的像素單元，以及形成在像素單元上的取向膜。每個(gè)像素單元包括薄膜晶體管(thin film transistor,簡(jiǎn)稱“TFT”)、像素電極和公共電極。TFT作為開關(guān)器件，控制像素電極和公共電極之間產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，從而控制液晶分子的扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)畫面顯示。其中，取向膜的具體形成過(guò)程為:在形成像素單元后，沉積PI (聚酰亞胺)材料形成取向膜，并對(duì)取向膜進(jìn)行取向摩擦，形成液晶分子的取向方向。
[0003]結(jié)合圖1所示，定義柵線10丨為橫向分布，則數(shù)據(jù)線20丨為縱向分布，柵線10丨和數(shù)據(jù)線20'限定像素單元P，像素單元P包括像素電極2'，像素電極2'具有狹縫3 ;。發(fā)明人通過(guò)TechWiz軟件對(duì)液晶分子的取向方向(用圖1中的實(shí)線表示)與縱向的夾角0° ^ β ^8°進(jìn)行了模擬，并獲取相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間，由模擬結(jié)果可知，當(dāng)β =7°時(shí)，顯示裝置的響應(yīng)時(shí)間變大，相比于β=0°時(shí)響應(yīng)時(shí)間增加20%;當(dāng)β =8°時(shí)，相比于β=0°時(shí)響應(yīng)時(shí)間增加30%，而且顯示裝置的對(duì)比度相比于β=0°時(shí)下降了 50%。因此，液晶分子的取向方向與縱向的最佳夾角β=0°，即取向膜的摩擦方向與柵線10-垂直。但是，當(dāng)取向膜的摩擦方向與柵線10丨垂直時(shí)，取向膜摩擦取向時(shí)所遇到的阻力會(huì)很大，不僅影響取向膜的使用壽命，而且還會(huì) 影響摩擦的均勻性，進(jìn)而導(dǎo)致顯示的灰度不良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)及液晶顯示裝置，用以解決取向膜的摩擦方向垂直于柵線時(shí)，出現(xiàn)的取向膜摩擦不良問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種陣列基板，包括柵線、數(shù)據(jù)線、由所述柵線和數(shù)據(jù)線限定的像素單元，以及形成在所述像素單元上方的取向膜，其中，所述柵線沿橫向延伸，所述取向膜的摩擦方向與縱向呈第一非零角度β。
[0006]同時(shí)，本發(fā)明還提供液晶顯示裝置，所述液晶顯示裝置采用如上所述的陣列基板。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0008]上述技術(shù)方案中，通過(guò)設(shè)置取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向，減小取向膜摩擦取向時(shí)所遇到的阻力，降低了摩擦不良的產(chǎn)生率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1表不現(xiàn)有技術(shù)中陣列基板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2表示現(xiàn)有技術(shù)中多疇液晶工作模式的顯示裝置中柵線方向、第二電極的狹縫延伸方向以及取向膜的摩擦方向三者的位置關(guān)系示意圖；
[0012]圖3表不本發(fā)明實(shí)施例中陣列基板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中第二電極的狹縫延伸方向和取向膜的摩擦方向的關(guān)系示意圖；
[0015]圖6表示本發(fā)明實(shí)施例中取向膜的摩擦方向偏離垂直于柵線的角度β與顯示裝置的響應(yīng)時(shí)間的關(guān)系不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0017]實(shí)施例一
[0018]結(jié)合圖3和圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種陣列基板，其包括襯底100，形成在襯底100上的柵線10和數(shù)據(jù)線20，以及由柵線10和數(shù)據(jù)線20限定的像素單元I。其中，像素單元I包括TFT (圖中未示出)、公共電極4和像素電極2。TFT作為開關(guān)器件，其柵電極與柵線10連接，源電極與數(shù)據(jù)線20連接，漏電極與像素電極2連接，用于控制產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)液晶分子偏轉(zhuǎn)的電場(chǎng)。在像素單元I上方還形成有取向膜101，取向膜101的摩擦方向決定液晶分子的取向。
[0019]為了便于描述，本實(shí)施例中定義柵線10沿橫向延伸，而取向膜101的摩擦方向(用圖3中的實(shí)線L表示)與縱向呈第一非零角度β，即取向膜101的摩擦方向不垂直于柵線10的方向，從而減小了取向膜101摩擦取向時(shí)所遇到的阻力，降低了摩擦不良的產(chǎn)生率。
[0020]本實(shí)施例中，優(yōu)選設(shè)置β >2°，以有效改善取向膜摩擦取向時(shí)出現(xiàn)的摩擦不良。雖然β越大，對(duì)摩擦不良的改善就越明顯，但是β的增大卻會(huì)增加液晶顯示裝置的響應(yīng)時(shí)間，并降低顯示裝置的對(duì)比度，甚至嚴(yán)重影響顯示裝置的畫面顯示質(zhì)量。為此，可以設(shè)置2°≤β≤14°，以不影響顯示裝置的正常顯示。發(fā)明人通過(guò)TechWiz軟件對(duì)2°≤ β ≤14°進(jìn)行了模擬，并獲取相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間，如圖6所示，由模擬結(jié)果可知，當(dāng)β接近2°或者14°時(shí)，顯示裝置的響應(yīng)時(shí)間變大，相比于β =7°時(shí)的響應(yīng)時(shí)間增加了 25%，因此，優(yōu)選β=7°。由于取向膜的摩擦方向與縱向的最佳夾角由原來(lái)的0°變?yōu)?。，有效避免了取向膜摩擦取向時(shí)出現(xiàn)的摩擦不良。
[0021]進(jìn)一步地，設(shè)置數(shù)據(jù)線20的延伸方向與取向膜101的摩擦方向平行。由于陣列基板的柵線10和數(shù)據(jù)線20通常是橫縱交叉設(shè)置的，當(dāng)取向膜101的摩擦方向不垂直于柵線10，也就不平行于數(shù)據(jù)線20設(shè)置了，從而會(huì)在取向膜101摩擦取向時(shí)產(chǎn)生一定的阻力。通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)線20的延伸方向與取向膜101的摩擦方向平行，可以消除該阻力，消除取向膜101的摩擦方向不平行于數(shù)據(jù)線20時(shí)造成的摩擦不良。[0022]本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向，減小了取向膜摩擦取向時(shí)所遇到的阻力，降低了摩擦不良的產(chǎn)生率。
[0023]實(shí)施例二
[0024]當(dāng)設(shè)置取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向時(shí)，會(huì)對(duì)顯示裝置的顯示產(chǎn)生一定的影響，尤其是對(duì)于提供多疇液晶工作模式的顯示裝置。
[0025]ADSDS (簡(jiǎn)稱ADS)是平面電場(chǎng)寬視角核心技術(shù)-高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)(ADvancedSuper Dimension Switch),其核心技術(shù)特性描述為:通過(guò)同一平面內(nèi)狹縫電極邊緣所產(chǎn)生的電場(chǎng)以及狹縫電極層與板狀電極層間產(chǎn)生的電場(chǎng)形成多維電場(chǎng)，使液晶盒內(nèi)狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高級(jí)超維場(chǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)可以提高TFT-1XD產(chǎn)品的畫面品質(zhì)，具有高分辨率、高透過(guò)率、低功耗、寬視角、高開口率、低色差、無(wú)擠壓水波紋(push Mura)等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)不同應(yīng)用，ADS技術(shù)的改進(jìn)技術(shù)有高透過(guò)率1-ADS技術(shù)、高開口率H-ADS和高分辨率S-ADS技術(shù)等。
[0026]具體的，結(jié)合圖1所示，ADS模式液晶顯示裝置的像素單元I包括第一電極(即公共電極)和設(shè)有多個(gè)狹縫3丨(每個(gè)狹縫3丨為條狀)的第二電極2丨(即像素電極)，且第二電極2'位于第一電極上方，通過(guò)設(shè)置狹縫3'具有多個(gè)不同的延伸方向，使得第一電極能夠通過(guò)狹縫3'與第二電極2'形成多個(gè)方向的水平電場(chǎng)，提供多疇的液晶工作模式。其中，第一電極可以為板狀電極，也可以為設(shè)有多個(gè)狹縫的電極，并設(shè)置第二電極2 '的狹縫3'至少與第一電極兩個(gè)狹縫之間的電極位置對(duì)應(yīng)。
[0027]本實(shí)施例中將以ADS模式的液晶顯示裝置為例，來(lái)具體說(shuō)明取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向時(shí)，會(huì)對(duì)提供多疇液晶工作模式的顯示裝置的顯示產(chǎn)生什么影響。
[0028]結(jié)合圖1所示，對(duì)于提供雙疇液晶工作模式的ADS顯示裝置，在其陣列基板的像素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，像素電極2'為“〈”形狀或者“〉”形狀排列，即像素電極2'的狹縫3'具有兩個(gè)不同的延伸方向，能夠形 成兩個(gè)方向的水平驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，從而提供雙疇液晶工作模式，這種像素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稱之為2-domain設(shè)計(jì)，相對(duì)于Ι-domain (其像素電極的狹縫為直條狀)設(shè)計(jì)，2-domain設(shè)計(jì)具有色偏小，視角大的優(yōu)點(diǎn))。結(jié)合圖2所示，在將本發(fā)明的技術(shù)方案應(yīng)用到提供雙疇液晶工作模式的ADS顯示裝置的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)取向膜的摩擦方向(用實(shí)線表示)與縱向的夾角β接近或者大于狹縫的延伸方向與縱向的夾角Θ時(shí)，會(huì)造成上方的狹縫3'與取向膜的摩擦方向的夾角α太小，導(dǎo)致液晶分子扭轉(zhuǎn)混亂和響應(yīng)時(shí)間過(guò)高，而下方的狹縫3 '與取向膜的摩擦方向的夾角α太大，導(dǎo)致顯示裝置的對(duì)比度和透過(guò)率降低。當(dāng)取向膜的摩擦方向(用實(shí)線L/表示)與縱向的夾角β小于狹縫的延伸方向與縱向的夾角Θ時(shí)，對(duì)摩擦不良的改善不夠明顯。
[0029]顯然，對(duì)于ADS模式的液晶顯示裝置，當(dāng)像素電極的狹縫具有三個(gè)或三個(gè)以上不同的延伸方向，提供多疇液晶工作模式時(shí)，也存在上述技術(shù)問(wèn)題。
[0030]為此，本實(shí)施例中設(shè)置狹縫3的延伸方向與取向膜101的摩擦方向的夾角0°大于α大于12°，結(jié)合圖3-圖5所示。因?yàn)楫?dāng)0° <α〈1-時(shí)，液晶分子的取向方向(SP取向膜101的摩擦方向)與第二電極2的狹縫3基本呈平行狀態(tài)，在施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，液晶分子扭轉(zhuǎn)混亂，導(dǎo)致在很大的驅(qū)動(dòng)電壓情況下，屏幕的亮度還是不能達(dá)到飽和狀態(tài)；而當(dāng)Θ大于12°時(shí)，此時(shí)液晶分子的取向方向與第二電極2的狹縫3之間的角度太大，這樣液晶分子的扭轉(zhuǎn)角度太小，而為了保證屏幕在暗態(tài)時(shí)不漏光，顯示面板的偏光片的吸收軸方向必須與取向膜101的摩擦方向平行或垂直，這樣就會(huì)導(dǎo)致屏幕的透過(guò)率降低。優(yōu)選5° ^ a ^ 7°，可以更好地保證像素結(jié)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間、透過(guò)率和對(duì)比度，進(jìn)而保證顯示裝置的畫面顯示質(zhì)量。具體的，為了保證α的角度范圍，由于增大了取向膜101的摩擦方向與縱向的夾角β，需要設(shè)置α必須為β和θ ( Θ為狹縫3的延伸方向與縱向的夾角)之差，g卩α=| θ-β |，才能保證α不會(huì)太大，在所述角度范圍內(nèi)。
[0031]對(duì)于提供雙疇液晶工作模式的ADS顯示裝置，在其陣列基板的像素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，像素電極2的狹縫3具有兩個(gè)不同的延伸方向，并優(yōu)選設(shè)置相鄰兩條狹縫3的延伸方向沿摩擦方向L的法線(即圖5中的虛線)方向呈鏡面對(duì)稱，如圖5所示，使得狹縫3的延伸方向與摩擦方向的夾角α相同，從而在相同強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)作用下，液晶分子的響應(yīng)時(shí)間相同，提高顯示裝置的顯示質(zhì)量。
[0032]具體的，狹縫3與取向膜101的摩擦方向的夾角2 ° ( α≤12 °，2°≤β≤14°，則根據(jù)公式2° ( α=β-θ≤12°，計(jì)算得出0°≤Θ≤12°，根據(jù)公式2。( α = θ-β≤12。，計(jì)算得出4?！堞ā?6。。
[0033]上述技術(shù)方案中，通過(guò)設(shè)置取向膜的摩擦方向偏離垂直于柵線10的角度β ^ 2°，有效改善了取向膜的摩擦不良。進(jìn)一步地，對(duì)于提供多疇液晶工作模式的ADS顯示裝置，通過(guò)設(shè)置狹縫的延伸方向與摩擦方向的角度0° < α < 12°，在保證有效改善摩擦不良的同時(shí)，還有效保證了顯示裝置的顯示品質(zhì)。
[0034]進(jìn)一步地，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)線20的延伸方向與取向膜101的摩擦方向平行，使得數(shù)據(jù)線20的延伸方向與狹縫3的延伸方向的夾角為α，可以有效增加像素單元I的開口率。
[0035]下面將結(jié)合幾種具體的實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明狹縫的延伸方向與摩擦方向的夾角α、取向膜的摩擦方向與縱向的夾角β以及狹縫與縱向的夾角Θ所在的預(yù)設(shè)角度范圍三者之間的關(guān)系:
[0036]第一種實(shí)施方式:設(shè)置數(shù)據(jù)線20的延伸方向與取向膜101的摩擦方向平行，而取向膜101的摩擦方向與縱向的夾角β=14°，狹縫3與取向膜的摩擦方向的夾角
2。≤α≤12。，則當(dāng)α=β-θ時(shí)，計(jì)算得出2° ( Θ≤12。，當(dāng)α = θ-β時(shí)，計(jì)算得出16?！?Θ ≤ 26° 。
[0037]第二種實(shí)施方式:設(shè)置取向膜的摩擦方向與縱向的夾角β =7°，狹縫3與取向膜的摩擦方向的夾角2°≤α≤12°，則當(dāng)α=β-θ時(shí)，計(jì)算出0°≤Θ≤5°，當(dāng)α = θ-β時(shí)，計(jì)算出9°≤Θ≤19°。
[0038]第三種實(shí)施方式:設(shè)置取向膜的摩擦方向與縱向的夾角β =2°，狹縫3與取向膜的摩擦方向的夾角2°≤α≤12°，則當(dāng)α=β-θ時(shí)，計(jì)算出Θ =0°，當(dāng)α = θ-β時(shí)，計(jì)算出4°≤Θ≤14°。
[0039]第四種實(shí)施方式:設(shè)置狹縫3與取向膜的摩擦方向的夾角α =7°，取向膜的摩擦方向與縱向的夾角2°≤β≤14°，則當(dāng)α=β-θ時(shí)，計(jì)算出0°≤Θ≤7°，當(dāng)α = θ-β時(shí)，計(jì)算出9°≤Θ≤21°。
[0040]第五種實(shí)施方式:設(shè)置狹縫3與取向膜的摩擦方向的夾角α =5°，取向膜的摩擦方向與縱向的夾角2°≤β≤14°，則當(dāng)α=β-θ時(shí)，計(jì)算出0°≤Θ≤9°，當(dāng)α = θ-β時(shí)，計(jì)算出7°≤Θ≤19°。
[0041]實(shí)施例三[0042]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)施例中提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置采用實(shí)施例一中的陣列基板。由于取向膜的摩擦方向不垂直于柵線方向，減小了取向膜摩擦取向時(shí)所遇到的阻力，降低了摩擦不良的產(chǎn)生率，進(jìn)而提高了液晶顯示裝置的良率。
[0043]優(yōu)選地，設(shè)置取向膜的摩擦方向偏離垂直于柵線的角度β≤2°，以有效改善取向膜的摩擦不良。進(jìn)一步地，對(duì)于提供多疇液晶工作模式的ADS顯示裝置，通過(guò)設(shè)置狹縫的延伸方向與摩擦方向的角度0° < α < 12°，在保證有效改善摩擦不良的同時(shí)，還有效保證了顯示裝置的顯示品質(zhì)。
[0044]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提`下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列基板，包括柵線、數(shù)據(jù)線、由所述柵線和數(shù)據(jù)線限定的像素單元，以及形成在所述像素單元上方的取向膜，其特征在于，所述柵線沿橫向延伸，所述取向膜的摩擦方向與縱向呈第一非零角度β。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，β≥2°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，2°≤β≤14°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列基板，其特征在于，β=7°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述數(shù)據(jù)線的延伸方向與取向膜的摩擦方向平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述像素單元包括第一電極和設(shè)有多個(gè)狹縫的第二電極，所述第二電極位于所述第一電極上方； 所述狹縫具有多個(gè)不同的延伸方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列基板，其特征在于，所述狹縫的延伸方向與摩擦方向呈第二角度α，且O?！堞痢?2°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陣列基板，其特征在于，5°≤ α≤7°。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的陣列基板，其特征在于，所述狹縫具有兩個(gè)不同的延伸方向，且相鄰兩條狹縫的延伸方向沿摩擦方向的法線方向呈鏡面對(duì)稱。
10.一種液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶顯示裝置采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的陣列基板。
【文檔編號(hào)】G02F1/1362GK103488011SQ201310450998
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】郭遠(yuǎn)輝, 秦鋒 申請(qǐng)人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司