CN107942589A - 一种像素单元、阵列基板及显示面板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种像素单元、阵列基板及显示面板。该像素单元包括第一主像素区域和与第一主像素区域电性连接的第二子像素区域；第一主像素区域包括第一水平主干部、第一竖直主干部及第一分支部；第二子像素区域包括第二水平主干部、第二竖直主干部及第二分支部；其中，两像素区域内的分支部与水平主干部形成的锐角角度不同。通过上述方式，本申请能够在一个像素单元内使液晶分子具有不同的倾倒角，从而提升显示面板的侧视显示效果。

Description

一种像素单元、阵列基板及显示面板

技术领域

本申请涉及一种液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素单元、阵列基板及显示面板。

背景技术

随着光电与半导体技术的发展，带动了平面显示器的蓬勃发展，而诸多平面显示器中，液晶显示器由于具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，因而成为市场的主流。目前，市场对于液晶显示器的性能要求是朝向高对比度、快速响应与广视角等特性发展，现有能够达成广视角要求的技术例如包括有多域垂直配向(MVA,Multi-domain Vertica1Alignment)、多域水平配向(MHA，Multi-domain HorizontalAlignment)、扭转向列加视角扩大膜(TN+film)及横向电场形式(IPS，In-PlaneSwitching)。

另一方面，尽管采用上述技术的液晶显示器可以达到广视角的目的，但是其存在的色差或色偏(color washout)现象也是为人所垢病，特别是大尺寸的液晶显示面板，这种视觉色差或视觉色偏表现的尤其明显。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种像素单元、阵列基板及显示面板，能够改善显示面板的视觉色差或色偏，提升显示面板的侧视显示效果。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种像素单元，该像素单元包括第一主像素区域和与第一主像素区域电性连接的第二子像素区域；第一主像素区域包括第一水平主干部、第一竖直主干部及第一分支部；其中，第一水平主干部和第一竖直主干部垂直相交，第一分支部从第一水平主干部、第一竖直主干部向外延伸且位于第一水平主干部和第一竖直主干部所限定的像素区域内。第二子像素区域包括第二水平主干部、第二竖直主干部及第二分支部；其中，第二水平主干部和第二竖直主干部垂直相交，第二分支部从第二水平主干部、第二竖直主干部向外延伸且位于第二水平主干部和第二竖直主干部所限定的像素区域内；其中，第一分支部的延长线和第一水平主干部延长线形成的锐角角度，与第二分支部的延长线和第二水平主干部延长线形成的锐角角度不同。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种阵列基板。该阵列基板包括互相垂直交叉的多条扫描线和多条数据线，并由多条扫描线及多条数据线分为多个上述像素单元。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种显示面板。该显示面板包括上述阵列基板、与阵列基板相对设置的对向基板以及夹持于二者之间的液晶层。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的像素单元、阵列基板及显示面板均包括第一主像素区域和与第一主像素区域电性连接的第二子像素区域。第一主像素区域包括第一水平主干部、第一竖直主干部及第一分支部；其中，第一水平主干部和第一竖直主干部垂直相交，第一分支部从第一水平主干部、第一竖直主干部向外延伸且位于第一水平主干部和第一竖直主干部所限定的像素区域内。第二子像素区域包括第二水平主干部、第二竖直主干部及第二分支部；其中，第二水平主干部和第二竖直主干部垂直相交，第二分支部从第二水平主干部、第二竖直主干部向外延伸且位于第二水平主干部和第二竖直主干部所限定的像素区域内。其中，第一分支部的延长线和第一水平主干部延长线形成的锐角角度，与第二分支部的延长线和第二水平主干部延长线形成的锐角角度不同。通过上述方式，本申请能够在一个像素单元内使液晶分子具有不同的倾倒角，改良了液晶层的各向同性性质，液晶视角得到补偿，可以有效改善色差或色偏现象，从而提升显示面板的侧视显示效果。

附图说明

图1是本申请提供的像素单元一实施例的结构示意图；

图2是图1所示像素单元中第一主像素区域和第二子像素区域的放大图；

图3是图1实施例中像素电极与薄膜晶体管连接的一种截面图；

图4是图1实施例中像素电极与薄膜晶体管连接的另一种截面图；

图5是本申请提供的阵列基板一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的显示面板一实施例的结构示意图。

具体实施方式

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或部件的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或部件，而是可选地还包括没有列出的步骤或部件，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或部件。

在下文中，将参照附图来描述本申请的示例性实施例。为了清楚和简要的目的，不详细描述公知的功能和构造，这是因为所述公知的功能和构造会使本申请在不必要的细节上变模糊。考虑到本申请中的功能而限定的下面描述的术语可以根据用户和操作者的意图或实施而不同。因此，应该在整个说明书的公开的基础上来限定所述术语。

简要的说，本申请涉及一种像素单元、阵列基板及显示面板。将像素单元分成两个相连的像素区，每个像素区采用一个"米"字型结构设计，通过将两像素电极的分支部与水平主干部形成的锐角夹角设置为不同，提升像素的侧视显示效果。

请一并参阅图1和图2，图1是本申请提供的像素结构一实施例的结构示意图，图2是图1所示像素单元中第一主像素区域和第二子像素区域的放大图。

如图1和图2所示，像素单元A10包括第一主像素区域A和与第一主像素区域A电性连接的第二子像素区域B。其中，第一主像素区域A和第二子像素区域B通过阵列基板中的铟锡氧化物(ITO)层17电性连接。

第一主像素区域A包括第一水平主干部11、第一竖直主干部12及第一分支部13；其中，第一水平主干部11和第一竖直主干部12垂直相交，第一分支部13从第一水平主干部11、第一竖直主干部12向外延伸且位于第一水平主干部11和第一竖直主干部12所限定的像素区域内。

可理解的，第一水平主干部11与第一竖直主干部12垂直相交将第一主像素区域A分为四个面积相等的分区，第一分支部13关于第一水平主干部11与第一竖直主干部12相交的交点对称分布，且分区内的第一分支部13相互间隔并与第一水平主干部11形成的锐角角度相等。

第二子像素区域B包括第二水平主干部14、第二竖直主干部15及第二分支部16。其中，第二水平主干部14和第二竖直主干部15垂直相交，第二分支部16从第二水平主干部14、第二竖直主干部15向外延伸且位于第二水平主干部14和第二竖直主干部15所限定的像素区域内。

可理解的，第二水平主干部14与第二竖直主干部15垂直相交将第二主像素区域分为四个面积相等的分区，第二分支部16关于第二水平主干部14与第二竖直主干部15相交的交点对称分布，且分区内的第二分支部16相互间隔并与第二水平主干部14形成的锐角角度相等。

可理解的，第一水平主干部11与第二水平主干部14都呈条状且尺寸大小相同，第一竖直主干部12与第二竖直主干部15都呈条状且尺寸大小可相同或不相同，第一分支部13与第二分支部16也呈条状。

其中，第一分支部13的延长线和第一水平主干部11延长线形成的锐角角度，与第二分支部16的延长线和第二水平主干部14延长线形成的锐角角度不同。

具体的，第一分支部13的延长线与第一水平主干部11的延长线的锐角角度为45度，第二分支部的延长线14与第二水平主干部15的延长线的锐角角度在15度至40度之间或50度至75度之间，包括端点角度也即包括15度、40度、50度、75度，优选30度或60度，此实施例中选60度。

可选地，第一主像素区域A和第二子像素区域B呈矩形设置，且第一主像素区域A的长度、宽度均在2微米至5微米之间，第二子像素区域B的长度、宽度均在2微米至5微米之间。此实施例中，第一主像素区域A和第二子像素区域B的长度均设置为3.5微米，第一主像素区域A和第二子像素区域B的宽度均设置为2.5微米。

可选的，第一主像素区域A与第二子像素区域B的面积比范围为3/7至7/3，面积比范围包括3/7和7/3，面积比优选为4/6。此实施例中，第一主像素区域A与第二子像素区域B的面积比5/5。

可选的，像素单元的第一主像素区域A与第二子像素区域B可以设置成不同色彩或相同色彩的像素，如红像素与绿像素、绿像素与蓝像素、蓝像素与红像素，或者设置单一像素如红像素、绿像素、蓝像素。

像素单元A10进一步包括一薄膜晶体管20，薄膜晶体管20的栅极21连接扫描线40，薄膜晶体管20的源极22连接数据线30，薄膜晶体管20的漏极23连接像素电极10。在本申请中，将第一主像素区域A和第二子像素区域B定义为像素电极10。

其中，像素单元A10的像素电极10材料为铟锡氧化物。

其中，栅极21、源极22及漏极23共同定义出一薄膜晶体管20。

具体的，薄膜晶体管20的漏极23上方设有过孔231，像素电极10通过过孔231与薄膜晶体管20的漏极23电性连接。

需要强调的是，像素电极10仅由一个薄膜晶体管20控制开关。

具体工作过程为：通电后，薄膜晶体管20的栅极21导通电压，电流通过数据线30传至源极22，然后通过沟道层至漏极23，再通过过孔231给像素电极10充电。

当向像素单元A10施加电压时，液晶分子的倒向由像素电极10外侧开始逐渐向像素电极10内侧倾倒，倾倒的角度是沿分支部方向。由于像素电极10的第一主像素区域A与第二子像素区域B的分支部方向不同，使得第一主像素区域A的液晶分子的倾倒角与第二子像素区域B的液晶分子的倾倒角不同，改良了液晶层的各向同性性质，液晶视角得到补偿，可以有效改善色差或色偏现象，提高了液晶的侧视显示效果。同时，相对于一般8分区(domian)的像素电极由3个薄膜晶体管控制，本申请中8分区的像素电极仅由1个薄膜晶体管控制开关，像素本身的开口率相对得到提升，也避开了3个薄膜晶体管控制下第一主像素区域A与第二子像素区域B需平衡电压差异的难点。

参阅图3，图3是图1实施例中像素电极与薄膜晶体管连接的一种截面图。

该像素单元A10包括基板26、设于基板26上的薄膜晶体管20、设于薄膜晶体管20与基板26上的钝化层25a，以及设于钝化层25a上的像素电极10a。其中，薄膜晶体管20仅图示出漏极23。

可选的，基板材料可以设置为透明的玻璃基板或塑料基板,钝化层材料为氮化硅或氧化硅，像素电极材料为透明的铟锡氧化物。在本实施例中，基板材料选用玻璃基板，钝化层材料选用氮化硅，像素电极材料为透明的铟锡氧化物。

其中，钝化层25a为平面型的钝化层，像素电极10a为厚度均匀的像素电极，像素电极10a均匀覆盖于平面型的钝化层25a上。

具体的，钝化层25a对应的漏极23的上方设有过孔231a，像素电极10a穿过该过孔231a与薄膜晶体管的漏极23电性连接。

具体的，钝化层25a经一道光罩制成过孔231a后，在钝化层上形成一铟锡氧化物层，再经一道光罩制成如图2所示像素电极10图案。

参阅图4，图4是图1实施例中一种像素电极与薄膜晶体管连接的另一种截面图。

该像素单元A10包括基板26、设于基板26上的薄膜晶体管20、设于薄膜晶体管20与基板26上的钝化层25b，以及设于钝化层25b上的像素电极10b。其中，薄膜晶体管20仅图示出漏极23。

其中，钝化层25b为图案化的钝化层，钝化层25b对应多个像素电极10的区域形成有相同的图案，即图2中的像素电极图案。像素电极10b为厚度均匀、连续不间断的整面电极，该整面的像素电极10b覆盖于图案化的钝化层25b上，随着钝化层25b具有相应的图案。

具体的，如图2所示，对于每一个像素单元A10，该图案化的钝化层25b被划分为8个分区。图案化的钝化层25b对应每个像素单元的区域均包括第一主像素区域、第二子像素区域。第一主像素区域和第二子像素区域均包含一水平主干部，还包括与两水平主干相交的竖直主干部，以及关于水平主干部与竖直主干部相交部分对称的分支部，同一分区的分支部相互间隔且与水平主干部呈同一夹角。其中，主区域的分支部和水平主干部形成的锐角夹角，与副区域的分支部和水平主干部形成的锐角夹角不同。

具体的，钝化层25b对应薄膜晶体管20的漏极23的上方设有过孔231b，像素电极10b穿过该过孔231a与薄膜晶体管20的漏极23电性连接。

具体的，过孔231b与沟槽13b(16b)可通过一道灰阶光罩(Gray Tone Mask，GTM)经由黄光制程同时制得。

参阅图5，本申请提供的阵列基板一实施例的结构示意图。

该阵列基板100包括呈阵列排布的多个像素单元A10、多条扫描线(G21、G22、G23、G24...)和条数据线(D21、D22、D23、D24、D25…)。

此实施例中像素单元A10的第一主像素区域A与第二子像素区域B还可以沿横向排列。

其中，像素单元A10中的薄膜晶体管20含有一栅极、一源极、一漏极，分别与扫描线、数据线、像素电极10电性连接。具体的，薄膜晶体管20的漏极上方设有过孔，像素电极10通过过孔与薄膜晶体管20的漏极电性连接。

需要强调的是，一个像素单元10仅由一个薄膜晶体管20控制开关。

扫描线(G21、G22、G23、G24...)与数据线(D21、D22、D23、D24、D25…)垂直交叉设置。扫描线沿列向排列，向像素单元输出扫描信号，一条扫描线只驱动一行像素单元。数据线沿行向排列，一条数据线只驱动一列像素单元。

具体工作原理为：通电后，薄膜晶体管20的栅极导通电压，电流通过数据线传至源极，然后通过沟道层至漏极，再通过过孔给像素电极充电。

当向像素单元A10施加电压时，液晶分子的倒向由像素电极10外侧开始逐渐向像素电极10内侧倾倒，倾倒的角度是沿分支部方向。由于像素单元A10的第一主像素区与第二子像素区的分支部方向不同，使得第一主像素区的液晶分子的倾倒角与第二子像素区的液晶分子的倾倒角不同。

参阅图6，本申请提供的显示面板的一实施例示意图。

该显示面板包括阵列基板100、与阵列基板100相对设置的对向基板200以及夹持于二者之间的液晶层300。其中，阵列基板100上有矩阵式像素单元(未图示)，对向基板200上包括有平面型公共电极(未图示)。

例如，该显示面板是一种PSVA型显示面板。

将阵列基板100、对向基板200对组并填充液晶层300，然后对公共电极和矩阵式像素单元施加电压，使液晶分子按照设计的方向，即被处理成如图2所示图案的像素单元狭缝的方向倒伏，即在一个像素单元内使液晶分子具有不同的倾倒角。再使用紫外光(Ultraviolet Rays，UV光)照射，使液晶层300中的可聚合单体反应形成附着于矩阵式像素单元与公共电极表面的聚合物凸起，为液晶分子在一个像素单元内提供两种不同方向的预倾角。

该显示面板还可以是一种VA型或MVA型显示面板。

将阵列基板100、对向基板200对组并填充液晶层300，然后对公共电极和矩阵式像素单元施加电压，使液晶分子按照设计的方向，即被处理成如图1所示图案的像素单元狭缝的方向倒伏，即在一个像素单元内使液晶分子具有不同的倾倒角。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的像素单元、阵列基板及显示面板均包括第一主像素区域和与第一主像素区域电性连接的第二子像素区域。第一主像素区域包括第一水平主干部、第一竖直主干部及第一分支部；其中，第一水平主干部和第一竖直主干部垂直相交，第一分支部从第一水平主干部、第一竖直主干部向外延伸且位于第一水平主干部和第一竖直主干部所限定的像素区域内。第二子像素区域包括第二水平主干部、第二竖直主干部及第二分支部；其中，第二水平主干部和第二竖直主干部垂直相交，第二分支部从第二水平主干部、第二竖直主干部向外延伸且位于第二水平主干部和第二竖直主干部所限定的像素区域内。其中，第一分支部的延长线和第一水平主干部延长线形成的锐角角度，与第二分支部的延长线和第二水平主干部延长线形成的锐角角度不同。通过上述方式，本申请能够在一个像素单元内使液晶分子具有不同的倾倒角，改良了液晶层的各向同性性质，液晶视角得到补偿，可以有效改善色差或色偏现象，从而提升显示面板的侧视显示效果。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种像素单元，其特征在于，所述像素单元包括第一主像素区域和与所述第一主像素区域电性连接的第二子像素区域；

所述第一主像素区域包括第一水平主干部、第一竖直主干部及第一分支部；其中，所述第一水平主干部和所述第一竖直主干部垂直相交，所述第一分支部从所述第一水平主干部、所述第一竖直主干部向外延伸且位于所述第一水平主干部和所述第一竖直主干部所限定的像素区域内；

所述第二子像素区域包括第二水平主干部、第二竖直主干部及第二分支部；其中，所述第二水平主干部和所述第二竖直主干部垂直相交，所述第二分支部从所述第二水平主干部、所述第二竖直主干部向外延伸且位于所述第二水平主干部和所述第二竖直主干部所限定的像素区域内；

其中，所述第一分支部的延长线和所述第一水平主干部延长线形成的锐角角度，与所述第二分支部的延长线和所述第二水平主干部延长线形成的锐角角度不同。

2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元进一步包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极连接扫描线，所述薄膜晶体管的源极连接数据线，所述薄膜晶体管的漏极连接所述第一主像素区域和所述第二子像素区域。

3.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一主像素区域的面积和所述第二子像素区域的面积之比在3/7至7/3之间。

4.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一分支部的延长线与所述第一水平主干部的延长线的锐角角度为45度。

5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述第二分支部的延长线与所述第二水平主干部的延长线的锐角角度在15度至40度之间或50度至75度之间，且包括该角度范围的两端。

6.根据权利要求5所述的像素单元，其特征在于，所述第二分支部的延长线与所述第二水平主干部的延长线的锐角角度为30度或60度。

7.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一主像素区域和所述第二子像素区域呈矩形设置，所述第一主像素区域的长度、宽度均在2微米至5微米之间，所述第二子像素区域的长度、宽度均在2微米至5微米之间。

8.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述第一主像素区域和所述第二子像素区域通过阵列基板中的铟锡氧化物层电性连接。

9.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括互相垂直交叉的多条扫描线和多条数据线，并由多条扫描线及多条数据线分为多个如权利要求1至8任一项所述的像素单元。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求9所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对向基板以及夹持于二者之间的液晶层。