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CN103744236B - 像素结构 - Google Patents

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CN103744236B
CN103744236B CN201310739637.8A CN201310739637A CN103744236B CN 103744236 B CN103744236 B CN 103744236B CN 201310739637 A CN201310739637 A CN 201310739637A CN 103744236 B CN103744236 B CN 103744236B
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种像素结构，包括阵列基板（10）、彩膜基板（20）以及位于所述阵列基板（10）与彩膜基板（20）之间的液晶层（30），该阵列基板（10）包括一第一基板（11）、配置于该第一基板（11）上的一数据线（12）及一扫描线（13）、以及一像素单元（14），该像素单元（14）包括一薄膜晶体管（15）及一像素电极（16），该薄膜晶体管（15）分别与数据线（12）、扫描线（13）及像素电极（16）电性连接，该彩膜基板（20）包括一第二基板（21）及配置于该第二基板（21）上的公共电极（22），该公共电极（22）与像素电极（16）具有一第一重叠部分（23），以形成该像素单元（14）的第一存储电容。

Description

像素结构
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种增加液晶穿透率、降低能耗的像素结构。
背景技术
现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出新，满足了大众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管（CathodeRayTube，CRT）显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射对于长时间使用显示器的使用者而言，有危害身体的问题。因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器（LiquidCrystalDisplay，LCD）取代旧有的CRT显示器。
液晶显示器具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组（backlightmodule）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示器的关键组件之一。背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源例如CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp，阴极萤光灯管)或LED(LightEmittingDiode，发光二极管)设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模组是将背光源LED灯条（Lightbar）设于液晶面板侧后方的背板边缘，LED灯条发出的光线从导光板（LGP，LightGuidePlate）一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，在经由光学膜片组，以形成面光源提供给液晶显示面板。
为了改善液晶显示器闪烁（flick）问题，一般制作一个储存电容Cst来稳定像素电极上的电压。请参阅图1，现有的像素结构包括：一数据线100、一扫描线200、一公共电极300及一像素单元400，该像素单元400包括：一像素电极404、一薄膜晶体管402及储存电容406。现有技术中公共电极300一般设置在像素结构中的阵列（Array）基板上，且与像素电极404部分重叠来制作存储电容Cst（即CstonArrayCom结构）。但，这样设置的后果是在像素结构中间形成不透光区域导致像素开口面积降低，从而降低液晶显示面板的穿透率，增加液晶显示器能耗。现有的另一技术将像素电极与扫描（Gate）线部分重叠来制作储存电容（即CstonGate结构），但是这样会增加扫描线的负载，导致液晶显示面板显示不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素结构，将像素电极与彩膜基板的公共电极重叠形成存储电容，增加了液晶穿透率，降低应用该像素结构的液晶显示器的能耗，以及提升应用该像素结构的液晶显示器显示均匀性。
为实现上述目的，本发明提供一种像素结构，包括阵列基板、彩膜基板以及位于所述阵列基板与彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板包括一第一基板、配置于该第一基板上的一数据线及一扫描线、以及一像素单元，所述像素单元包括一薄膜晶体管及一像素电极，所述薄膜晶体管分别与数据线、扫描线及像素电极电性连接，所述彩膜基板包括一第二基板及配置于该第二基板上的公共电极，所述公共电极与像素电极具有一第一重叠部分，以形成该像素单元的第一存储电容。
所述薄膜晶体管具有一栅极、一源极及一漏极，所述栅极与扫描线电性连接，所述源极与数据线电性连接，所述漏极与像素电极电性连接，所述漏极与像素电极通过过孔连接。
所述第一重叠部分形成于该过孔处。
所述像素电极包括一第一扇出部，该第一扇出部设于与所述像素电极位于同一像素单元的薄膜晶体管对角处，所述第一重叠部分由所述第一扇出部与所述公共电极构成，以形成该像素单元的第一存储电容。
所述像素单元还具有一第二存储电容，所述像素电极包括一第二扇出部，该第二扇出部设于与所述像素电极位于同一像素单元的薄膜晶体管对角处，该第二扇出部与另一像素结构的扫描线具有一第二重叠部分，以形成所述第二存储电容。
所述阵列基板还包括：形成于第一基板上的第一金属层、形成于第一金属层与第一基板上的绝缘层、形成于绝缘层上的第二金属层、形成于第二金属层与绝缘层上的保护层、形成于保护层上的第一透明导电层、以及形成于第一透明导电层上的第一配向膜。
所述彩膜基板还包括：形成于第二基板上的第一黑色矩阵与色素层、形成于第一黑色矩阵与色素层上的第二透明导电层、形成于第二透明导电层上的间隙子、以及形成于间隙子与第二透明导电层上的第二配向膜。
所述色素层包括：形成于第二基板上的第二黑色矩阵、形成于第二黑色矩阵上的第一红色素层、形成于第一红色素层与第二黑色矩阵上的第一绿色素层、以及形成第一绿色素层上的第一蓝色素层。
所述色素层包括：形成于第二基板上的第二红色素层、形成第二红色素层与第二基板上的第二蓝色素层、以及形成于第二蓝色素层上的第二绿色素层。
所述第一基板为玻璃基板或塑料基板，所述第二基板为玻璃基板或塑料基板。
本发明的有益效果：本发明的像素结构，在现有制程不变的情况下，将像素电极与彩膜基板的公共电极重叠来形成存储电容，并将该存储电容置于薄膜晶体管漏极与该像素电极连接的过孔处或（及）与所述像素电极位于同一像素单元的薄膜晶体管对角处，增加了液晶穿透率，降低应用该像素结构的液晶显示器的能耗，以及提升应用该像素结构的液晶显示器显示均匀性，且生产成本不变。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有技术的像素结构示意图；
图2为本发明像素结构一实施例的结构示意图；
图3为本发明像素结构中存储电容处色素层的一实施例结构示意图；
图4为本发明像素结构中存储电容处色素层的另一实施例结构示意图；
图5为本发明像素结构另一实施例的结构示意图；
图6为本发明像素结构又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2及图3，本发明提供一种像素结构，包括阵列基板10、彩膜基板20以及位于所述阵列基板10与彩膜基板20之间的液晶层30，该液晶层30包括有液晶分子。所述阵列基板10包括一第一基板11、配置于该第一基板11上的一数据线12及一扫描线13、以及一像素单元14，所述像素单元14包括一薄膜晶体管15及一像素电极16，所述薄膜晶体管15分别与数据线12、扫描线13及像素电极16电性连接，所述薄膜晶体管15用于根据扫描线13上的扫描信号将数据线12上的数据信号充至像素单元14中。所述彩膜基板20包括一第二基板21及配置于该第二基板21上的公共电极22，所述公共电极22与像素电极16具有一第一重叠部分23，以形成该像素单元14的第一存储电容Cst。本发明通过像素电极16与彩膜基板20的公共电极22重叠来形成第一存储电容Cst，增加了液晶穿透率，降低应用该像素结构的液晶显示器的能耗，以及提升应用该像素结构的液晶显示器显示均匀性。
具体地，所述薄膜晶体管15具有一栅极g、一源极s及一漏极d，所述栅极g与扫描线13电性连接，所述源极s与数据线12电性连接，所述漏极d与像素电极16电性连接，所述漏极d与像素电极16通过过孔17连接。所述第一重叠部分23形成于该过孔17处，有利于提高第一存储电容Cst的充电速度。
所述阵列基板10还包括：形成于第一基板11上的第一金属层31、形成于第一金属层31与第一基板11上的绝缘层32、形成于绝缘层32上的第二金属层33、形成于第二金属层33与绝缘层32上的保护层34、形成于保护层34上的第一透明导电层35（即形成像素电极16）、以及形成于第一透明导电层35上的第一配向膜36，所述第一基板11为玻璃基板或塑料基板。
所述彩膜基板20还包括：形成于第二基板21上的第一黑色矩阵41与色素层42、形成于第一黑色矩阵41与色素层42上的第二透明导电层43（即形成公共电极22）、形成于第二透明导电层43上的间隙子44、以及形成于间隙子44与第二透明导电层43上的第二配向膜45，所述第二基板21为玻璃基板或塑料基板。所述液晶层30设于第一、第二配向膜36、45之间，所述第一存储电容Cst形成于色素层42处。
上述的色素层42可将彩膜基板20的第二透明导电层43与第二基板21之间形成一突起46，利用该突起46将彩膜基板20的第二透明导电层43与阵列基板10的第一透明导电层35的距离减小，以利于形成第一存储电容Cst。
请参阅图3，其为第一存储电容Cst处色素层42一实施例的结构示意图，所述色素层42包括：形成于第二基板21上的第二黑色矩阵51、形成于第二黑色矩阵51上的第一红色素层52、形成于第一红色素层52与第二黑色矩阵51上的第一绿色素层53、以及形成第一绿色素层53上的第一蓝色素层54。
请参阅图4，其为第一存储电容Cst处色素层42’另一实施例的结构示意图，所述色素层42’包括：形成于第二基板21上的第二红色素层52’、形成第二红色素层52’与第二基板21上的第二蓝色素层54’、以及形成于第二蓝色素层54’上的第二绿色素层53’。
所述第一存储电容处色素层的结构不限于上述两种，可以根据实际要求设计在黑矩阵层、红色素层、绿色素层、蓝色素层中选择其中一层，或者选择其中两层重叠，或者选择其中三层重叠的结构。
请参阅图5，作为可供选择的另一较佳实施例，所述像素电极16’包括一第一扇出部18，该第一扇出部18设于与所述像素电极16’位于同一像素单元14’的薄膜晶体管15对角处，所述第一重叠部分23’由所述第一扇出部18与所述公共电极22构成，以形成该像素单元14’的第一存储电容Cst，该实施例可以简化漏极d与像素电极16’过孔17处的结构，有利于加工。
请参阅图6，作为可供选择的又一较佳实施例，在本实施例中，该像素结构包括有第一存储电容Cst及第二存储电容Cst，所述第一存储电容Cst如上述所述，由漏极d与像素电极16’’连接的过孔17处的第一重叠部分23形成；所述第二存储电容Cst的结构如下：所述像素电极16’’包括一第二扇出部19，该第二扇出部19设于与所述像素电极16’’位于同一像素单元14’’的薄膜晶体管15对角处，该第二扇出部19与另一像素结构的扫描线13具有一第二重叠部分23’’，以形成该像素单元14’’的第二存储电容Cst。
综上所述，本发明的像素结构，在现有制程不变的情况下，将像素电极与彩膜基板的公共电极重叠来形成存储电容，并将该存储电容置于薄膜晶体管漏极与该像素电极连接的过孔处或（及）与所述像素电极位于同一像素单元的薄膜晶体管对角处，增加了液晶穿透率，降低应用该像素结构的液晶显示器的能耗，以及提升应用该像素结构的液晶显示器显示均匀性，且生产成本不变。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，包括阵列基板（10）、彩膜基板（20）以及位于所述阵列基板（10）与彩膜基板（20）之间的液晶层（30），所述阵列基板（10）包括一第一基板（11）、配置于该第一基板（11）上的一数据线（12）及一扫描线（13）、以及一像素单元（14），所述像素单元（14）包括一薄膜晶体管（15）及一像素电极（16），所述薄膜晶体管（15）分别与数据线（12）、扫描线（13）及像素电极（16）电性连接，所述彩膜基板（20）包括一第二基板（21）及配置于该第二基板（21）上的公共电极（22），所述公共电极（22）与像素电极（16）具有一第一重叠部分（23），以形成该像素单元（14）的第一存储电容。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述薄膜晶体管（15）具有一栅极、一源极及一漏极，所述栅极与扫描线（13）电性连接，所述源极与数据线（12）电性连接，所述漏极与像素电极（16）电性连接，所述漏极与像素电极（16）通过过孔（17）连接。
3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一重叠部分（23）形成于该过孔（17）处。
4.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述像素电极（16’）包括一第一扇出部（18），该第一扇出部（18）设于与所述像素电极（16’）位于同一像素单元（14’）的薄膜晶体管（15）对角处，所述第一重叠部分（23’）由所述第一扇出部（18）与所述公共电极（22）构成，以形成该像素单元（14’）的第一存储电容。
5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素单元（14’’）还具有一第二存储电容，所述像素电极（16’’）包括一第二扇出部（19），该第二扇出部（19）设于与像素电极（16’’）位于同一像素单元（14’’）的所述薄膜晶体管（15）对角处，该第二扇出部（19）与另一像素结构的扫描线（13）具有一第二重叠部分（23’’），以形成所述第二存储电容。
6.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述阵列基板（10）还包括：形成于第一基板（11）上的第一金属层（31）、形成于第一金属层（31）与第一基板（11）上的绝缘层（32）、形成于绝缘层（32）上的第二金属层（33）、形成于第二金属层（33）与绝缘层（32）上的保护层（34）、形成于保护层（34）上的第一透明导电层（35）、以及形成于第一透明导电层（35）上的第一配向膜（36）。
7.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述彩膜基板（20）还包括：形成于第二基板（21）上的第一黑色矩阵（41）与色素层（42）、形成于第一黑色矩阵（41）与色素层（42）上的第二透明导电层（43）、形成于第二透明导电层（43）上的间隙子（44）、以及形成于间隙子（44）与第二透明导电层（43）上的第二配向膜（45）。
8.如权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述色素层（42）包括：形成于第二基板（21）上的第二黑色矩阵（51）、形成于第二黑色矩阵（51）上的第一红色素层（52）、形成于第一红色素层（52）与第二黑色矩阵（51）上的第一绿色素层（53）、以及形成第一绿色素层（53）上的第一蓝色素层（54）。
9.如权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述色素层（42’）包括：形成于第二基板（21）上的第二红色素层（52’）、形成第二红色素层（52’）与第二基板（21）上的第二蓝色素层（54’）、以及形成于第二蓝色素层（54’）上的第二绿色素层（53’）。
10.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一基板（11）为玻璃基板或塑料基板，所述第二基板（21）为玻璃基板或塑料基板。
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