CN103913913B - 一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板，包括基板、栅线、数据线、像素单元阵列和公共电极线；像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极；TFT的栅极与栅线电连接，源极/漏极与公共电极线电连接，漏极/源极与公共电极电连接；像素电极与数据线电连接；全部像素单元划分多个电位极性相反的第一像素单元和多个第二像素单元，且在同一行/列中间隔排布，不同行的多个第一像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，及不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线。实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动方式的点反转效果，在保证较佳显示品质的情况下，降低显示功耗。本发明实施例还提供一种阵列基板制备方法、显示面板和显示装置。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)具有轻、薄、占地小、耗电小、辐射小等优点，被广泛应用于各种数据处理设备中，例如电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等。随着电子产业的不断发展，TFT-LCD的性能也越来越高。
TFT-LCD在每个像素点中都配置一个半导体开关器件，每个像素点都是一个相互隔离的独立的晶体管，由于每个像素点都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点相对独立，并可连续控制，这样不仅提高了反应时间，同时在灰度控制上可以做到非常精确。
一般而言，TFT包括连接到栅线的栅极，这样TFT就被通过栅线施加的扫描信号导通和关断。另外，TFT还包括连接到数据线的第一电极(例如为源极)和连接到像素电极的第二电极(例如为漏极)。液晶分子(或液晶层)被置于像素电极和耦接于公共电极线的公共电极之间。
在TFT-LCD工作时，施加在液晶分子的电压差的极性必须每隔一段时间进行反转，用以避免液晶材料产生极化而造成永久性的破坏，也用以避免图像残存(Image Sticking)效应。因此，提出了各种极性反转方法，包括有帧反转(Frame Inversion)、线反转(Line Inversion)和点反转(Dot Inversion)，线反转具体包括行反转(Row Inversion)和列反转(Column Inversion)。在一个帧写入结束，下一个帧写入开始之前，如果在整帧上的像素所储存的电压极性都是相同的（全部是正或全部是负），即称为帧反转；若是同一列上的像素所储存的电压极性都是相同的，且左右相邻的列上的像素所储存的电压极性相反，即称为列反转；若是同一行上的像素所储存的电压极性都是相同的，且上下相邻的行上的像素所储存的电压极性相反，即称为行反转；若是每个像素所储存的电压极性，都与其上下左右相邻的像素所储存的电压极性相反，即称为点反转。
帧反转的方式中，由于在连续的帧之间的透过率(transmittance)是不均匀的，会产生闪烁(flicker)；而且，这种方式由于相邻数据之间的干扰很容易发生串扰(crosstalk)。行反转的方式中，由于具有相同极性的电压差被分配到水平排列的像素，从而很容易发生水平串扰。列反转的方式中，可以降低水平串扰，但是，容易出现垂直串扰。
相比较而言，点反转方式中，施加到相邻像素的电压差的极性在各个方向上都是互反的，可以产生最佳的图像质量。但是目前应用的点反转方式，极性反转信号通常由数据线提供，且是在每个像素显示点之间进行，因此数据线提供的正负极性反转信号需要频繁切换，将增加显示功耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，在保持应用类似于点反转方式，以保证较佳显示品质的情况下，降低显示功耗。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种阵列基板，包括基板、所述基板上的多条交叉设置的栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列，多条公共电极线；
所述像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极，所述TFT的栅极与所述栅线电连接，所述TFT的源极/漏极与所述公共电极线电连接，所述TFT的漏极/源极与所述公共电极电连接，所述像素电极与所述数据线电连接；
所述像素单元包括为多个第一像素单元和多个第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且所述第一像素单元和所述第二像素单元的所述公共电极的电位极性相反；
以相邻两行所述像素单元为一个行单元组，该两行所述像素单元之间的所述栅线和所述公共电极线与该两行所述像素单元的所述第一像素单元电连接；两个相邻所述行单元组之间的所述栅线和所述公共电极线与相近的两行所述像素单元的所述第二像素单元电连接。
另外，通过使公共电极线和数据线配合，控制极性反转信号，实现点反转，并采用交流方波电压信号作为公共电压信号。
本发明实施例提供一种显示面板，包括上述实施例提供的阵列基板。
本发明实施例提供一种显示装置，包括上述实施例提供的显示面板。
本发明实施例有益效果如下：全部像素单元所包括的第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且不同行的多个所述第一像素单元共用一条所述栅线和所述公共电极线，及不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动方式的点反转效果，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压正负极性不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗。
本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，用于制备上述实施例所述的阵列基板，包括：
提供一基板；在所述基板上形成多条交叉设置的栅线、多条数据线、多条公共电极线、以及由所述多条栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列；其中，所述像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极；
令所述TFT的栅极与所述栅线电连接，所述TFT的源极/漏极与所述公共电极线电连接，所述TFT的漏极/源极与所述公共电极电连接，所述像素电极与所述数据线电连接；
令所述像素单元包括多个电位极性相反的第一像素单元和多个第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布；
令相邻两行所述像素单元为一个行单元组，使该两行所述像素单元之间的所述栅线和所述公共电极线与该两行所述像素单元的所述第一像素单元电连接；使两个相邻所述行单元组之间的所述栅线和所述公共电极线与相近的两行所述像素单元的所述第二像素单元电连接。
本发明实施例有益效果如下：使全部像素单元所包括的第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且使不同行的多个所述第一像素单元共用一条所述栅线和所述公共电极线，及使不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动方式的点反转效果，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压正负极性不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种阵列基板的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第一种显示装置的示意图；
图5为本发明实施例提供的第二种显示装置的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明实施例提供一种阵列基板，包括基板1、基板1上的多条交叉设置的栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列，多条公共电极线；栅线如图1所示的设置于相邻两行像素单元之间的GL1、GL2、GL3或GL4；数据线如图1所示的DL1、DL2、DL3或DL4；公共电极线如图1所示的设置于相邻两行像素单元之间的SL1、SL2、SL3或SL4。本发明实施例中所指栅线、数据线和公共电极线应理解为N条，N为大于2的整数，在本实施例中只示出了一部分栅线、数据线和公共电极线。
像素单元包括TFT2、相对设置的像素电极4和与公共电极3，TFT2的栅极与栅线电连接，TFT的源极/漏极与公共电极线电连接，TFT的漏极/源极与公共电极3电连接，像素电极4与数据线电连接。
在进行点反转时，在一帧画面显示时，TFT2把公共电极线提供的公共电极信号写入公共电极3上，同时数据线提供数据信号至像素电极4上，从而像素电极4和公共电极3之间储能，形成像素液晶电容和存储电容；然后关闭TFT2，停止向公共电极3写入公共电极信号，显示电压差被存储到像素电极4和公共电极3之间。在下一帧画面显示前的保持时间内，由于像素液晶电容和存储电容电容效应，即像素电极4和公共电极3两侧的电压差不变，虽然每个像素单元的公共电极3的电压会跟随其他的数据信号变化，但是显示电压差不改变，因此显示亮度不变化。
进而，将全部像素单元划分为多个第一像素单元5和多个第二像素单元6，第一像素单元5和第二像素单元6在同一行/列中间隔排布，且第一像素单元5和第二像素单元6的公共电极3的电位极性相反。
以相邻两行像素单元为一个行单元组，该两行像素单元之间的栅线和公共电极线与该两行像素单元的第一像素单元电连接；两个相邻的行单元组之间的栅线和公共电极线与相近的两行像素单元的第二像素单元电连接。如图1所示的行单元组8和行单元组9，行单元组8中的两行像素单元共用该两行像素单元之间的栅线和公共电极线，行单元组9中的两行像素单元共用该两行像素单元之间的栅线和公共电极线，行单元组8的第二行像素单元与行单元组9的第一行像素单元共用行单元组8和行单元组9之间的栅线和公共电极线。
由上形成如下结构，每行像素单元包括的第一像素单元5与上一行/下一行像素单元中的第一像素单元5共用一条栅线和一条公共电极线，每行像素单元包括的第二像素单元6与下一行/上一行像素单元中的第二像素单元6共用一条栅线和一条公共电极线；其中，每一像素单元满足仅连接一条栅线和一条公共电极线。
在本实施例中，全部像素单元所包括的第一像素单元5和第二像素单元6在同一行/列中间隔排布，且相邻两行的多个所述第一像素单元5共用该两行之间的一条所述栅线和所述公共电极线；或者，相邻两行的多个第二像素单元6共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动的点反转方式，以保证较佳显示品质，需要说明的是，同一行中的第一像素单元5和第二像素单元6不能共用栅线和公共电极线；同时，数据线提供的数据信号电压正负极性不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗。
优选的，相邻两行像素单元之间设置一栅线和一公共电极线，即相邻两行的多个第一像素单元5共用该栅线和该公共电极线，又或者相邻两行的的多个第二像素单元6共用该栅线和该公共电极线，从而灵活的控制每相邻两行像素单元实现点反转方式，进而完成阵列基板上全部像素单元的点反转。
需要说明的是，数据线的可以灵活设置。例如：如图1所示，相邻两列像素单元之间设置一条数据线，每一数据线与其中一列像素单元的像素电极4电性连接。由于数据线设置于相邻两列像素单元之间，设计难度小。
又例如，如图2所示的阵列基板的局部结构示意图，以相邻两列像素单元为一个列单元组，每一像素单元包括一公共电极3。每一个列单元组之间设置数据线101和数据线102，数据线101和数据线102分别与相近的一列像素单元的像素电极4电性连接。显然，该结构中，相邻像素单元之间则不再设置数据线。该种设计可以利用已有的金属层（如栅极所在金属层，）做成分段式数据线，该金属层位于像素电极4所在ITO层的下方。两列数据线并列，分别通过过孔7与相对应的像素电极4电连接。本实施例中，由于数据线分段与像素电极4直接连接，数据信号将能够更快到达像素电极4。
又例如，可以将一列像素单元的像素电极4连接在一起形成一条数据线，即数据线为连接在一起的一列ITO，从而形成数据线和一列像素电极4一体化的结构，相邻两列数据线彼此不接触。该结构利于简化阵列基板结构，使生产工艺简化并降低成本。
对于公共电极3而言，位于相邻两行像素单元中，且共用一条栅线和一条公共电极线的第一像素单元的公共电极3可以相互连接，从而简化阵列基板结构。
相应的，位于相邻两行像素单元中，且共用一条栅线和一条公共电极线的第二像素单元的公共电极3也可以相互连接，简化阵列基板结构。
本发明实施例有益效果如下：全部像素单元所包括的第一像素单元和第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且不同行的多个第一像素单元共用一条栅线和公共电极线，及不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动的点反转方式，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗；进一步的可以根据实际要求设计数据线一公共电极，从而简化阵列基板的结构，使生产工艺简化并降低成本。
参见图3，本发明实施例提供一种显示面板，包括相对设置的彩膜基板201和阵列基板202，阵列基板202为上述实施例提供的阵列基板，在彩膜基板201和阵列基板202之间设置液晶层203。当然还可以包括其他必要的组件，如边框205、封框胶204等等，在此不一一例举。
本实施例所提供的显示面板，可以作为液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品的部件。
本发明实施例有益效果如下：全部像素单元所包括的第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且不同行的多个所述第一像素单元共用一条所述栅线和所述公共电极线，及不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动的点反转方式，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗；进一步的可以根据实际要求设计数据线一公共电极，从而简化阵列基板的结构，使生产工艺简化并降低成本。
本发明实施例提供一种显示装置，包括上述实施例提供的显示面板。
本实施例所提供的显示装置，可以是液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品。例如，参见图4所示的显示器300，包括显示面板301；又例如，参见图5所示的手机400，包括显示面板401。
本发明实施例有益效果如下：通过使公共电极线和数据线配合，控制极性反转信号，实现点反转，以保证较佳显示品质；并采用交流方波电压信号作为公共电压信号，数据线提供的电压不需要频繁切换，有效降低显示功耗。全部像素单元所包括的第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且不同行的多个所述第一像素单元共用一条所述栅线和所述公共电极线，及不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动的点反转方式，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗；进一步的可以根据实际要求设计数据线一公共电极，从而简化阵列基板的结构，使生产工艺简化并降低成本。
本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，用于制备上述实施例中的阵列基板，方法包括：
提供一基板；在基板上形成多条交叉设置的栅线、多条数据线、多条公共电极线、以及由多条栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列；其中，像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极；
令TFT的栅极与栅线电连接，TFT的源极/漏极与公共电极线电连接，TFT的漏极/源极与公共电极电连接，像素电极与数据线电连接；
令像素单元包括多个电位极性相反的第一像素单元和多个第二像素单元，第一像素单元和第二像素单元在同一行/列中间隔排布；
令相邻两行像素单元为一个行单元组，使该两行像素单元之间的栅线和公共电极线与该两行像素单元的第一像素单元电连接；使两个相邻行单元组之间的栅线和公共电极线与相近的两行像素单元的第二像素单元电连接。
需要说明的是，对于不同架构的阵列基板，可能具有不同的层级结构，因此根据上述方法按该阵列基板的层级结构完成。
优选的，令一栅线和一公共电极线设置于相邻两行像素单元之间。
对于数据线而言，可以在制备中灵活实现，举例如下：
例如，令一条数据线设置于相邻两列像素单元之间，使每一数据线与其中一列像素单元的像素电极电性连接。
又例如，令相邻两列像素单元为一个列单元组，使每个列单元组的两列像素单元之间设置两条数据线，使每一数据线与相近的一列像素单元的像素电极电性连接。
又例如，令一列像素单元的像素电极连接在一起形成一条数据线。
通过上述举例的数据线的制备方法，可以灵活的形成数据线，以根据不同的设计或生产或材料供给条件，实现较低成本的阵列基板的数据线的制备。
以上数据线的制备只是为了对本发明进行举例说明，本发明并不以此为限。
优选的，令位于相邻两行像素单元中，且共用一条栅线和一条公共电极线的第一像素单元的公共电极相互连接。
优选的，令位于相邻两行像素单元中，且共用一条栅线和一条公共电极线的第二像素单元的公共电极相互连接。
本发明实施例有益效果如下：使全部像素单元所包括的第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且使不同行的多个所述第一像素单元共用一条所述栅线和所述公共电极线，及使不同行的多个第二像素单元共用一条栅线和一条公共电极线，实现通过公共电极线和数据线的配合完成行驱动方式的点反转效果，以保证较佳显示品质；同时，数据线提供的数据信号电压正负极性不需要频繁切换，能够有效降低显示功耗。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种阵列基板，包括:
基板;
所述基板上的多条交叉设置的栅线和多条数据线，其中所述多条栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列；
多条公共电极线；
所述像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极，所述TFT的栅极与所述栅线电连接，所述TFT的源极/漏极与所述公共电极线电连接，所述TFT的漏极/源极与所述公共电极电连接，所述像素电极与所述数据线电连接；
所述像素单元包括多个第一像素单元和多个第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布，且所述第一像素单元和所述第二像素单元的所述公共电极的电位极性相反；
其中相邻两行所述像素单元为一个行单元组，该两行所述像素单元之间的所述栅线和所述公共电极线与该两行所述像素单元的所述第一像素单元电连接；两个相邻所述行单元组之间的所述栅线和所述公共电极线与相近的两行所述像素单元的所述第二像素单元电连接。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，相邻两行所述像素单元之间设置一所述栅线和一所述公共电极线。
3.如权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，相邻两列所述像素单元之间设置一条所述数据线，每一所述数据线与其中一列所述像素单元的所述像素电极电性连接。
4.如权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，以相邻两列所述像素单元为一个列单元组，每个列单元组的两列所述像素单元之间设置两条所述数据线，每一所述数据线与相近的一列所述像素单元的所述像素电极电性连接。
5.如权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，一列所述像素单元的所述像素电极连接在一起形成一条所述数据线。
6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，包括：
位于相邻两行所述像素单元中，且共用一条所述栅线和一条所述公共电极线的所述第一像素单元的所述公共电极相互连接。
7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，包括：
位于相邻两行所述像素单元中，且共用一条所述栅线和一条所述公共电极线的所述第二像素单元的所述公共电极相互连接。
8.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的阵列基板。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的显示面板。
10.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
提供一基板；在所述基板上形成多条交叉设置的栅线、多条数据线、多条公共电极线、以及由所述多条栅线和多条数据线围绕形成的像素单元阵列；其中，所述像素单元包括TFT、相对设置的像素电极和公共电极；
令所述TFT的栅极与所述栅线电连接，所述TFT的源极/漏极与所述公共电极线电连接，所述TFT的漏极/源极与所述公共电极电连接，所述像素电极与所述数据线电连接；
令所述像素单元包括多个电位极性相反的第一像素单元和多个第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元在同一行/列中间隔排布；
令相邻两行所述像素单元为一个行单元组，使该两行所述像素单元之间的所述栅线和所述公共电极线与该两行所述像素单元的所述第一像素单元电连接；使两个相邻所述行单元组之间的所述栅线和所述公共电极线与相近的两行所述像素单元的所述第二像素单元电连接。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，令一所述栅线和一所述公共电极线设置于相邻两行所述像素单元之间。
12.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，令一条所述数据线设置于相邻两列所述像素单元之间，使每一所述数据线与其中一列所述像素单元的所述像素电极电性连接。
13.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，令相邻两列所述像素单元为一个列单元组，使每个列单元组的两列所述像素单元之间设置两条所述数据线，使每一所述数据线与相近的一列所述像素单元的所述像素电极电性连接。
14.如权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，令一列所述像素单元的所述像素电极连接在一起形成一条所述数据线。
15.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，包括：
令位于相邻两行所述像素单元中，且共用一条所述栅线和一条所述公共电极线的所述第一像素单元的所述公共电极相互连接。
16.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，包括：
令位于相邻两行所述像素单元中，且共用一条所述栅线和一条所述公共电极线的所述第二像素单元的所述公共电极相互连接。
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