一種像素單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種像素單元，包括第一電極和與所述第一電極之間形成電場的第二電極；所述第二電極包括上疇電極、下疇電極、疇間電極，所述各上疇電極相互平行，所述各下疇電極相互平行，所述上疇電極與所述下疇電極呈“八”字形狀排布且不相交；所述上疇電極包括與所述疇間電極相鄰的第一上疇電極，所述下疇電極包括與所述疇間電極相鄰的第一下疇電極，且所述疇間電極位于所述第一上疇電極與所述第一下疇電極組成的“八”字形狀中的寬口側(cè)；所述第一上疇電極與所述第一下疇電極位于所述“八”字形狀中的窄口側(cè)的距離介于2-10微米。解決了現(xiàn)有技術(shù)中疇間交界區(qū)域，合成電場導(dǎo)致液晶無法正常偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致液晶顯示器光線穿透率下降的問題。
【專利說明】一種像素單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的涉及一種像素單元。

【背景技術(shù)】
[0002] FFS(FringeFieldSwitching，邊緣場開關(guān)）模式是一種能夠擴(kuò)寬視角的液晶驅(qū) 動(dòng)模式，F(xiàn)FS型TFT_LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，超薄膜晶體管 液晶顯示器）陣列基板中的像素電極為條形，當(dāng)加電時(shí)，像素電極與公共電極之間形成平 行于基板的水平電場。如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)FFS型TFT-LCD陣列基板的一種結(jié)構(gòu)平面 圖，陣列基板上形成有數(shù)據(jù)線11和柵線12,相鄰的柵線12和數(shù)據(jù)線11定義了像素區(qū)域， 每一個(gè)像素區(qū)域形成有一個(gè)薄膜晶體管（ThinFilmTransistor，TFT)、像素電極（Pixel Electrode) 13和公共電極（CommonElectrode) 14,不加電時(shí)，像素電極13和公共電極14 之間無電場，液晶分子15不發(fā)生偏轉(zhuǎn)（如圖1中液晶分子15的虛線部分所示），當(dāng)加電時(shí)， 像素電極13和公共電極14之間形成水平電場，液晶分子15沿著電場的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)（如 圖1中液晶分子15的實(shí)線部分所示）。
[0003] 如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)FFS型TFT-IXD陣列基板的另一種結(jié)構(gòu)平面圖，圖1與圖 2所示陣列基板的區(qū)別在于：圖2中將像素電極的圖形在一個(gè)像素中呈現(xiàn)反向傾斜的兩部 分，這種圖形的像素電極，雖然在加電后，液晶分子可以進(jìn)行兩種方式的偏轉(zhuǎn)，即形成了雙 疇的液晶工作模式。
[0004] 雖然現(xiàn)有的雙疇結(jié)構(gòu)在視角方面具有改善作用，但是存在一個(gè)缺陷：在像素區(qū)域 的兩個(gè)疇區(qū)的交界處，如圖3A所示的附圖標(biāo)記21所示的位置，液晶受兩個(gè)疇區(qū)像素電極形 成的電場的影響，在垂直方向作用力大小相同方向相反，使得液晶無法轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，附圖標(biāo) 記21所示的位置上的液晶不能夠起到改變光線偏轉(zhuǎn)方向的作用，最終導(dǎo)致除了零階灰度 之外的各灰階下，光源均無法通過上偏光片，也即，在附圖標(biāo)記21所示的位置上會(huì)產(chǎn)生一 條黑線。相類似的，靠近交界處的液晶受到兩個(gè)疇間的上述電極的作用力相近，液晶也會(huì)受 到影響，轉(zhuǎn)動(dòng)困難。如圖3B所示，兩個(gè)疇間的交界區(qū)域具有一定面積的黑區(qū)，液晶顯示器的 光線穿透率下降。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在疇間交界區(qū)域，合成電場導(dǎo)致液晶無法正常偏 轉(zhuǎn)，影響液晶顯示器的光線穿透率的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種像素單元，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中疇間交界區(qū)域，合成電場 導(dǎo)致液晶無法正常偏轉(zhuǎn)，影響液晶顯示器的光線穿透率的問題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種像素單元，包括：
[0007] 所述像素單元包括第一電極和與所述第一電極之間形成電場的第二電極；
[0008] 所述第二電極包括上疇電極、下疇電極、疇間電極，所述各上疇電極相互平行，所 述各下疇電極相互平行，所述上疇電極與所述下疇電極呈"八"字形狀排布且不相交；所 述上疇電極包括與所述疇間電極相鄰的第一上疇電極，所述下疇電極包括與所述疇間電極 相鄰的第一下疇電極，且所述疇間電極位于所述第一上疇電極與所述第一下疇電極組成的 "八"字形狀中的寬口側(cè)；
[0009] 所述第一上疇電極與所述第一下疇電極位于所述"八"字形狀中的窄口側(cè)的距離 介于2-10微米。
[0010] 該結(jié)構(gòu)通過位于"八"字形狀窄口側(cè)的疇間電極不相鄰，降低了窄口側(cè)疇間電極合 成的電場強(qiáng)度，使置于該區(qū)域的液晶能夠按照合成電場進(jìn)行正常轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高了液晶顯 示器的光線穿透率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中FFS型TFT-IXD陣列基板的單疇像素結(jié)構(gòu)平面圖；
[0012] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中FFS型TFT-IXD陣列基板的雙疇像素結(jié)構(gòu)平面圖；
[0013] 圖3A為現(xiàn)有雙疇像素區(qū)域產(chǎn)生一條黑線的區(qū)域示意圖；
[0014] 圖3B為現(xiàn)有雙疇像素區(qū)域產(chǎn)生一條黑線的仿真示意圖；
[0015] 圖4為雙疇像素區(qū)域中合成電場影響對(duì)不同區(qū)域液晶轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；
[0016] 圖5為雙疇像素區(qū)域中兩個(gè)疇間交界區(qū)域處液晶的受力分析示意圖；
[0017] 圖6為雙疇像素區(qū)域中臨近兩個(gè)疇間交界區(qū)域的液晶的受力分析示意圖；
[0018] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中仿真實(shí)驗(yàn)采用的像素結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖8A為本發(fā)明實(shí)施例中第一組仿真實(shí)驗(yàn)中像素單元中光線穿透示意圖；
[0020] 圖8B為本發(fā)明實(shí)施例中第二組仿真實(shí)驗(yàn)一中像素單元中光線穿透示意圖；
[0021] 圖8C為本發(fā)明實(shí)施例中第二組仿真實(shí)驗(yàn)二中像素單元中光線穿透示意圖；
[0022] 圖8D為本發(fā)明實(shí)施例中第二組仿真實(shí)驗(yàn)四中像素單元中光線穿透示意圖；
[0023] 圖8E為本發(fā)明實(shí)施例中第二組仿真實(shí)驗(yàn)六中像素單元中光線穿透示意圖；
[0024] 圖9A為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種像素單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖9B為本發(fā)明實(shí)施例一提供的雙疇像素單元在兩疇交界區(qū)域的光線穿透示意 圖；
[0026] 圖IOA為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種像素單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖IOB為本發(fā)明實(shí)施例二提供的雙疇像素單元在兩疇交界區(qū)域的光線穿透示意 圖；
[0028] 圖IlA為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種像素單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖IlB為本發(fā)明實(shí)施例三提供的雙疇像素單元在兩疇交界區(qū)域的光線穿透示意 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種像素單元，所述像素單元包括第一電極和與所述第一電極 之間形成電場的第二電極；所述第二電極包括上疇電極、下疇電極、疇間電極，所述各上疇 電極相互平行，所述各下疇電極相互平行，所述上疇電極與所述下疇電極呈"八"字形狀排 布且不相交；所述上疇電極包括與所述疇間電極相鄰的第一上疇電極，所述下疇電極包括 與所述疇間電極相鄰的第一下疇電極，且所述疇間電極位于所述第一上疇電極與所述第一 下疇電極組成的"八"字形狀中的寬口側(cè)；所述第一上疇電極與所述第一下疇電極位于所述 "八"字形狀中的窄口側(cè)的距離介于2-10微米。該結(jié)構(gòu)通過位于"八"字形狀窄口側(cè)的疇間 電極不相鄰，降低了窄口側(cè)疇間電極合成的電場強(qiáng)度，使置于該區(qū)域的液晶能夠按照合成 電場進(jìn)行正常轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高了液晶顯示器的光線穿透率。
[0031] 以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，并且在不沖突的情況下，本發(fā) 明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0032] 圖4中示出了雙疇像素區(qū)域中合成電場影響對(duì)不同區(qū)域液晶轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖，根據(jù)液 晶的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，可以將雙疇像素區(qū)域產(chǎn)生黑線的區(qū)域分為兩個(gè)疇間交界區(qū)域21、鄰近兩個(gè) 疇間交界區(qū)域22和正常區(qū)域23。位于不同區(qū)域合成電場的作用力不同，所以液晶的受力情 況也不同，因而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)情況各不相同。在本發(fā)明實(shí)施例中，21區(qū)域產(chǎn)生的黑線最強(qiáng)，22區(qū) 域和23區(qū)域產(chǎn)生的黑線相對(duì)于21區(qū)域產(chǎn)生的黑線較弱。
[0033] 其中，在圖5中示出了雙疇像素區(qū)域中兩個(gè)疇間交界區(qū)域21處液晶的受力分析示 意圖。參照?qǐng)D4和圖5，在兩個(gè)疇間交界區(qū)域21，第一上疇電極4211和第一下疇電極4221 形成的電場在圖4或圖5中Y方向上對(duì)液晶分子15的作用力相同，但是作用方向相反，因 此，在Y方向上，第一上疇電極和第一下疇電極對(duì)液晶分子的作用相互抵消。然而在X方向 上，兩者對(duì)液晶分子的作用力進(jìn)行了合成。此時(shí)作用于液晶分子的合力沿X方向，與液晶分 子的初始取向方向平行，無法給液晶分子初始轉(zhuǎn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)力，因此位于兩個(gè)第二電極相交 區(qū)域的液晶基本不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。需要說明的是，本示意圖中是以正性液晶為例進(jìn)行說明的，該液 晶分子初始取向平行于X方向。
[0034] 相應(yīng)的，在圖6中示出了臨近兩個(gè)疇間交界區(qū)域的液晶的受力分析示意圖。參照 圖4和圖6,在臨近兩個(gè)疇區(qū)交界處的區(qū)域22中，雙疇像素區(qū)域中的像素電極的上疇電極 421和下疇電極422形成的電場在Y方向的分量對(duì)液晶分子15的作用力雖然不完全相同， 但是作用力大小上非常接近，此處液晶在上疇電極421和下疇電極422形成的電場在Y方 向的分量產(chǎn)生的作用力相互抵消后，受到的合力在Y方向分量非常小，此時(shí)合力傾向于與X 方向靠近，所以位于臨近兩個(gè)疇區(qū)交界處區(qū)域的液晶轉(zhuǎn)動(dòng)角度非常小，也會(huì)出現(xiàn)黑區(qū)。
[0035] 相應(yīng)的，位于正常區(qū)的23上方的液晶因?yàn)槭艿絻蓚€(gè)折線電極形成的電場在Y方向 的分量的作用力相差很多，因此位于正常區(qū)的液晶可以正常進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036] 可以看出，位于兩個(gè)疇間交界區(qū)域的液晶本身具有轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，根據(jù)電場合成原理， 若能夠降低像素電極和公共電極之間合成不規(guī)則的電場的強(qiáng)度，則可以使得位于兩個(gè)疇交 界區(qū)域的液晶分子進(jìn)行正常轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037] 為了使得本發(fā)明實(shí)施例提供的像素結(jié)構(gòu)在工業(yè)生產(chǎn)中更加實(shí)用，采用仿真實(shí)驗(yàn) 對(duì)雙疇像素單元中的上疇電極和下疇電極在"八"字形狀中的窄口側(cè)之間的距離進(jìn)行了改 進(jìn)。并且為了排除疇間電極及條形上疇電極和條形下疇電極對(duì)電場的影響，在確定第一上 疇電極和第一下疇電極窄口距離的仿真實(shí)驗(yàn)中，在第二電極中僅設(shè)置了八字形開口。請(qǐng)參 考圖7,為本發(fā)明仿真實(shí)驗(yàn)采用的像素結(jié)構(gòu)示意圖，該像素結(jié)構(gòu)中包括第一電極41，上疇電 極421和下疇電極422,其中"八"字形狀的窄口側(cè)之間的距離用B表示。其中，主要做了兩 組仿真實(shí)驗(yàn)，第一組仿真實(shí)驗(yàn)中讓雙疇像素單元中的第一上疇電極4211和第一下疇電極 4221在"八"字形狀中的窄口側(cè)相交，即距離B為0微米，第二組仿真實(shí)驗(yàn)中讓雙疇像素單 元中的第一上疇電極4211和第一下疇電極4221在"八"字形狀中的窄口側(cè)不相交，且距離 B分別為2微米，4微米，5微米，6微米，7微米，8微米和10微米。
[0038] 第一組仿真實(shí)驗(yàn)：
[0039] 在第一組仿真實(shí)驗(yàn)中，第一電極41的參數(shù)保持不變；第二電極包括的上疇電極 421 (圖中未示出）和下疇電極422 (圖中未示出）的參數(shù)保持不變；第二電極中上疇電極 421和下疇電極422保持在"八"字形狀中的窄口側(cè)相交。
[0040] 在表一中示出了第一上疇電極421和第一下疇電極422在"八"字形狀中的窄口 側(cè)相交時(shí)，且在第二電極施加不同電壓時(shí)雙疇像素單元中的光線穿透率結(jié)果表。
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種像素單元，其特征在于，包括： 所述像素單元包括第一電極和與所述第一電極之間形成電場的第二電極； 所述第二電極包括上疇電極、下疇電極、疇間電極，所述各上疇電極相互平行，所述各 下疇電極相互平行，所述上疇電極與所述下疇電極呈"八"字形狀排布且不相交；所述上疇 電極包括與所述疇間電極相鄰的第一上疇電極，所述下疇電極包括與所述疇間電極相鄰的 第一下疇電極，且所述疇間電極位于所述第一上疇電極與所述第一下疇電極組成的"八"字 形狀中的寬口側(cè)； 所述第一上疇電極與所述第一下疇電極位于所述"八"字形狀中的窄口側(cè)的距離介于 2-10微米。
2. 如權(quán)利要求1所述像素單元，其特征在于，還包括： 所述疇間電極包括靠近"八"字形狀中窄口側(cè)的第一矩形，所述第一矩形具有靠近所述 上疇電極的上邊、靠近所述下疇電極的下邊，靠近所述寬口側(cè)的第一側(cè)邊與靠近所述窄口 側(cè)的第二側(cè)邊；所述上邊與所述第一上疇電極的距離與所述下邊與所述第一下疇電極的距 離相等。
3. 如權(quán)利要求2所述像素單元，其特征在于，還包括： 所述疇間電極還包括位于所述"八"字形狀中寬口側(cè)的第一梯形，所述第一梯形具有靠 近所述上疇電極的第一上腰、靠近所述下疇電極的第一下腰、位于所述寬口側(cè)的第一底邊 與靠近所述窄口側(cè)的第二底邊；所述第二底邊與所述第一矩形的第一側(cè)邊重合且相等；所 述第一上腰與所述上疇電極平行，所述第一下腰與所述下疇電極平行，所述第一上腰與所 述第一上疇電極間的距離與所述第一下腰與所述第一下疇電極間的距離相等。
4. 如權(quán)利要求3所述像素單元，其特征在于，所述第一梯形的第一底邊邊長不大于12 微米；所述第一梯形的第二底邊邊長不大于3微米。
5. 如權(quán)利要求2所述像素單元，其特征在于，還包括： 所述疇間電極還包括位于所述"八"字形狀中寬口側(cè)的第二矩形，所述第二矩形具有位 于所述寬口側(cè)的第三側(cè)邊和靠近所述窄口側(cè)的第四側(cè)邊； 所述第一矩形的第一側(cè)邊與所述第二矩形的第四側(cè)邊重合且相等。
6. 如權(quán)利要求2所述像素單元，其特征在于，所述第一矩形的上邊與所述第一上疇電 極的最小距離不小于5微米；所述第一矩形的下邊與所述第一下疇電極的最小距離不小于 5微米。
7. 如權(quán)利要求1所述像素單元，其特征在于，還包括： 所述疇間電極的形狀為梯形，所述疇間電極具有靠近所述上疇電極的第二上腰、靠近 所述下疇電極的第二下腰、位于所述寬口側(cè)的第三底邊以及靠近所述窄口側(cè)的第四底邊； 所述第二上腰與所述上疇電極平行，所述第二下腰與所述下疇電極平行； 所述第一電極具有與所述疇間電極相對(duì)應(yīng)的梯形缺口，所述疇間電極在所述第一電極 所在平面上的投影在所述缺口內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求7所述像素單元，其特征在于，所述第三底邊邊長不小于12微米，所述第 四底邊邊長不小于4微米。
9. 如權(quán)利要求7所述像素單元，其特征在于，所述梯形缺口具有第三上腰、第三下腰、 第五底邊和第六底邊；所述疇間電極的第四底邊在所述第一電極所在平面的投影靠近所述 第六底邊，且與所述第六底邊的距離不小于8微米；和/或， 所述疇間電極的第二上腰在所述第一電極所在平面的投影靠近所述第三上腰，且與所 述第三上腰的距離不小于1微米；和/或 所述疇間電極的第二下腰在所述第一電極所在平面的投影靠近所述第三下腰，且與所 述第三下腰的距離不小于1微米。
10. 如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述像素單元，其特征在于，所述第一上疇電極與所述第 一下疇電極位于所述"八"字形狀中的窄口側(cè)之間的距離介于5-7微米。
11. 如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述像素單元，其特征在于，各所述上疇電極以及各所述 下疇電極之間的距離相等。
【文檔編號(hào)】G02F1/1343GK104516161SQ201410770529
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】席克瑞, 寧春麗 申請(qǐng)人:上海中航光電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司