边缘场开关模式液晶显示装置像素单元和阵列基板制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元和阵列基板，所述阵列基板包括：彼此交叉设置的栅线和数据线，所述栅线和数据线限定出多个像素单元；设置在栅线和数据线交叉位置的开关器件；位于像素单元内的像素电极；覆盖所述阵列基板的公共电极；以及设置于所述像素电极和公共电极之间的绝缘层；其中，所述像素电极包括至少两个平行设置的支电极和连接所述支电极端部的端电极；所述公共电极为在与所述端电极对应的位置设置有开口的面状电极。本发明专利技术通过在公共电极设置开口，改变了像素单元边缘的电场分布，减小了不期望的电场分量，抑制了向错和乱排现象的出现。

Edge field switch mode, liquid crystal display device, pixel unit and array substrate

The invention discloses a fringe field switching mode liquid crystal display device and pixel array substrate, the array substrate includes a gate line and a data line crossing each other set, the gate lines and the data lines define a plurality of pixel units; set in the gate line and the data line cross position switch; in the pixel electrode in the pixel unit; the common electrode covering the array substrate; and disposed between the pixel electrode and the common electrode of the insulating layer; wherein, the pixel electrode comprises at least two electrodes arranged in parallel and connected with the electric part extreme end electrode; the electrode for the public in the end is arranged at the position corresponding to the electrode surface electrode opening. By opening the common electrode, the electric field distribution of the edge of the pixel unit is changed, the undesired electric field component is reduced, and the occurrence of errors and disorder is suppressed.

【技术实现步骤摘要】
边缘场开关模式液晶显示装置像素单元和阵列基板
本专利技术涉及液晶显示
，尤其涉及一种边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元和阵列基板。
技术介绍
在薄膜晶体管液晶显示器（ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay,简称TFT-LCD）产品中，边缘场开关技术（FringeFieldSwitching，简称FFS）能够提高平面内开关（In-Plane-Switching，简称IPS）模式液晶显示器的开口率和透射率。FFS模式的液晶显示器包括公共电极和像素电极，公共电极和像素电极之间的距离可控制为小于上下玻璃基板之间的距离，以便可以在公共电极与像素电极之间形成边缘场，由此，可以控制位于像素电极上方的液晶分子，改善传统的IPS液晶显示器像素电极正上方电场为垂直方向，液晶分子不受控制的缺陷，大大提高了液晶显示器的开口率和透射率。图1是现有的FFS模式的液晶显示器像素单元的顶面示意图。图2是现有的FFS模式的液晶显示器像素单元沿A-A’的截面示意图。如图1和图2所示，像素单元10包括梳状的像素电极11、面状的公共电极12和设置在两者之间的绝缘层13。其中，像素电极11包括平行设置的多个支电极111和连接支电极端部的端电极112。在像素电极11和公共电极12施加电压差后，端电极112会和公共电极12在Y方向（即所述支电极的延伸的方向）和Z方向（即垂直于公共电极平面的方向）分别形成电场分量EY和EZ。上述电场分量的存在会使得像素单元边缘处液晶分子排列不稳定，具体而言，Y方向的电场分量会影响液晶分子在XY平面的转动方向，引起向错（Disclinationlines）现象；同时,Z方向的电场分量会使得液晶分子在Z方向偏移，引起乱排现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种用于边缘场开关模式液晶显示装置像素单元、阵列基板和边缘场开关模式液晶显示装置，弱化或者消除端电极造成的像素单元边缘处出现向错和乱排的问题。本专利技术公开了一种边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，所述像素单元包括像素电极、公共电极以及设置在像素电极和公共电极之间的绝缘层；其中，所述像素电极包括至少两个平行设置的支电极和连接所述支电极端部的端电极；所述公共电极为在与所述端电极对应的位置设置有开口的面状电极。优选地，所述开口与所述端电极部分重叠。优选地，所述开口宽度为所述端电极宽度的0.8~2.3倍。优选地，所述端电极宽度为1.5~1.7μm。优选地，一个所述开口对应一个所述像素单元的端电极。优选地，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的至少两个像素单元的端电极组合。优选地，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的一行像素单元的端电极组合。优选地，所述像素电极和所述公共电极均为透明电极。优选地，所述像素电极的支电极为条状、Z字形或鱼骨形。本专利技术还公开了一种边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板，包括：彼此交叉设置的栅线和数据线，所述栅线和数据线限定出多个像素单元；设置在栅线和数据线交叉位置的开关器件；位于像素单元内的像素电极；覆盖所述阵列基板的公共电极；以及设置于所述像素电极和公共电极之间的绝缘层；其中，所述像素电极包括至少两个平行设置的支电极和连接所述支电极端部的端电极；所述公共电极为在与所述端电极对应的位置设置有开口的面状电极。优选地，所述开口与所述端电极部分重叠。优选地，所述开口宽度为所述端电极宽度的0.8~2.3倍。优选地，所述端电极宽度为1.5~1.7μm。优选地，一个所述开口对应一个所述像素单元的端电极。优选地，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的至少两个像素单元的端电极组合。优选地，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的一行像素单元的端电极组合。优选地，所述像素电极和所述公共电极均为透明电极。优选地，所述像素电极的支电极为条状、Z字形或鱼骨形。本专利技术通过在公共电极上与端电极对应的位置设置开口，使得像素的边缘部分在支电极的延伸的方向和垂直于公共电极平面的方向上的电场分量减小，从而稳定控制边缘处液晶分子的排布，抑制了向错和乱排现象的出现，提高了FFS模式液晶显示器的显示质量。附图说明图1是现有的FFS模式的液晶显示器像素单元的顶面示意图；图2是现有的FFS模式的液晶显示器像素单元沿A-A’的截面示意图；图3是本专利技术第一实施例的像素单元的顶面示意图；图4是本专利技术第一实施例的像素单元沿B-B’的截面示意图；图5是本专利技术第二实施例的像素单元的顶面示意图；图6是本专利技术第二实施例的像素单元沿B-B’的截面示意图；图7a是现有的FFS液晶显示装置的像素单元的发光亮度分布示意图；图7b是本专利技术第二实施例的像素单元的发光亮度分布示意图；图8a是仿真获得现有的FFS液晶显示装置的像素单元在C点处XZ平面上的液晶分子分布图；图8b是仿真获得的本专利技术第二实施例的像素单元在C点位置XZ平面的液晶分子分布图；图9是仿真获得的C点处液晶分子转动角度和所处位置的关系曲线图；图10是仿真获得两种像素单元的C点处电场沿Y轴方向分量EY的分布图；图11是仿真获得的两种像素单元在C点处电场沿Z轴方向分量EZ的分布图；图12是本专利技术第三实施例的像素单元的顶面示意图；图13是本专利技术第四实施例的像素单元的顶面示意图；图14是本专利技术第五实施例的阵列基板的顶面示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。图3是本专利技术第一实施例的像素单元的顶面示意图。图4是本专利技术第一实施例的像素单元沿B-B’的截面示意图。如图3和图4所示，像素单元30包括像素电极31、公共电极32以及设置在像素电极和公共电极之间的绝缘层33（在图3中以虚线形式示出）。其中，像素电极31包括至少两个平行设置的支电极311和连接所述支电极端部的端电极312。公共电极32为面电极，其在与端电极312相对的位置设置有开口321。本实施例的像素单元30适用于边缘场开关模式液晶显示装置，其设置在液晶显示装置的阵列基板的显示区域内。所述显示区域具体是指在液晶显示装置的阵列基板上可以显示图像的总区域。所述像素单元30具体是指在液晶显示装置的阵列基板上由彼此交叉设置的栅线和数据线所限定的单个显示单元。初始状态，液晶分子长轴方向与X方向夹角83°，即与像素电极的支电极夹角7°。当公共电极32电压为0V，给像素电极31提供0~5V的电压，随着像素电极31电压的增大，整个像素单元内的电场在X方向的分量Ex逐渐增大，液晶分子长轴方向逐渐开始偏离初始状态方向。随着电压的增加，Ex逐渐增强，液晶分子在X方向的转动也随之逐渐变大，使得透射率也变大。在本实施例中，由于与公共电极32在与端电极312相对的位置设置开口321，使得端电极312与公共电极之间没有相对的面，从而大大削弱了由于端电极而在Y方向以及Z方向形成的电场分量EY和EZ，从而稳定控制边缘处液晶分子的排布，抑制了向错现象的出现。在本实施例中，像素电极31和公共电极32均为透明电极，透明电极可以采用铟锡氧化物（ITO）、铟锌氧化物（IZO）或其他透明导电材料制造。需要说明的是，像素电极的支电极为条状、Z字形、鱼骨型等。在本实施例的一个优选实施方式中，开口521的位置与端电极512的位置部分重叠。进一步地，可以将开口5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，所述像素单元包括像素电极、公共电极以及设置在像素电极和公共电极之间的绝缘层；其中，所述像素电极包括至少两个平行设置的支电极和连接所述支电极端部的端电极；所述公共电极为在与所述端电极对应的位置设置有开口的面状电极；所述端电极在所述公共电极所在平面上的垂直投影位于所述开口内。

【技术特征摘要】
1.一种边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，所述像素单元包括像素电极、公共电极以及设置在像素电极和公共电极之间的绝缘层；其中，所述像素电极包括至少两个平行设置的支电极和连接所述支电极端部的端电极；所述公共电极为在与所述端电极对应的位置设置有开口的面状电极；所述端电极在所述公共电极所在平面上的垂直投影位于所述开口内。2.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，所述端电极宽度为1.5～1.7μm。3.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，一个所述开口对应一个所述像素单元的端电极。4.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的至少两个像素单元的端电极组合。5.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，一个所述开口对应沿端电极长度方向排列的一行像素单元的端电极组合。6.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，所述像素电极和所述公共电极均为透明电极。7.根据权利要求1所述的边缘场开关模式液晶显示装置的像素单元，其特征在于，所述像素电极的支电极为条状、Z字形或鱼骨形。8.一种边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板，包括：彼此交叉设置的栅线...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立静，沈柏平，罗丽媛，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31