CN104238215A - 阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板、显示面板及显示装置，属于阵列基板测试技术领域，其可解决现有的ADS模式的阵列基板无法对显示区中的薄膜晶体管性能进行准确测试的问题。本发明的阵列基板包括多个像素单元，每个像素单元包括：像素电极、位于所述像素电极上的绝缘层、位于所述绝缘层上的公共电极，且至少有一个所述像素单元为测试像素单元，所述测试像素单元的绝缘层中设有位于像素电极上方且与公共电极隔开的开口。本发明的显示面板及显示装置包括上述阵列基板。

Description

阵列基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明属于阵列基板测试技术领域，具体涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。
背景技术
ADS(Advanced super Dimension Switch，高级超维场转换)模式的液晶显示装置具有开口率高、视角宽等优点，故已经获得了广泛的应用。
如图1、图2所示，一种现有的ADS模式的阵列基板包括基底9，基底9上设有数据线81、栅极线82、薄膜晶体管(包括有源区7、源极71、漏极72、栅极、栅绝缘层73)等已知结构。其中，薄膜晶体管的漏极72连接像素电极1，像素电极1上方有绝缘层2(PVX)，绝缘层2上方为具有狭缝39的公共电极3。可见，薄膜晶体管本身的性能对像素电极1的电压(也就是显示效果)有重要影响。为此，阵列基板出厂前需对其中薄膜晶体管进行性能测试。现有测试方法是用测试探针5(Pin)接触像素电极1，并向数据线81和栅极线82通入测试信号，以用测试探针5测试在不同栅极电压下薄膜晶体管中的电流。
图2所示，在以上的阵列基板中，像素电极1上方有绝缘层2(除了狭缝39处还有公共电极3)，故测试探针5无法与像素电极1接触，测试不能进行。为此，需要在显示区(即阵列基板中部用于进行显示的区域)外的边缘区中增设测试薄膜晶体管，测试薄膜晶体管与显示区中的薄膜晶体管同步制造，但不连接像素电极1等其他结构，而专门用于进行测试。
发明人发现现有技术中至少具有以下问题：
阵列基板的边缘区和显示区的结构不同(如边缘区中没有各电极)，且在阵列基板制备时，许多步骤中都会对显示区进行保护，而边缘区则没有相应的保护措施。总之，测试薄膜晶体管和显示区中的薄膜晶体管所经历的工艺环境不同，这种不同会对薄膜晶体管的性能产生影响。因此，测试薄膜晶体管的性能不一定与显示区中的薄膜晶体管相同，故不能根据其性能判断显示区中的薄膜晶体管的性能。例如，如图3所示的性能测试图中，测试薄膜晶体管的曲线与标准曲线不符，表示其性能不合格，但我们不能确定显示区中的薄膜晶体管的性能是否也和测试薄膜晶体管一样不合格，故该测试结果只能作为参考，而不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的ADS模式的阵列基板无法对显示区中的薄膜晶体管性能进行准确测试的问题，提供一种可对薄膜晶体管性能进行准确测试的阵列基板、显示面板及显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，其包括多个像素单元，每个像素单元包括：像素电极、位于所述像素电极上的绝缘层、位于所述绝缘层上的公共电极，且
至少有一个所述像素单元为测试像素单元，所述测试像素单元的绝缘层中设有位于像素电极上方且与公共电极隔开的开口。
优选的是，所述公共电极中设有公共开口，所述公共开口与所述绝缘层中的开口重合或超出所述绝缘层中的开口。
优选的是，所述阵列基板还包括：位于绝缘层上并与所述公共电极隔开的导电的探针接触结构，所述探针接触结构通过所述绝缘层中的开口与像素电极连接。
进一步优选的是，所述探针接触结构与所述公共电极同步形成。
进一步优选的是，所述像素单元包括用于进行显示的出光区以及位于所述出光区周边的遮光区；所述探针接触结构位于所述遮光区中。
优选的是，所述像素单元包括用于进行显示的出光区以及位于所述出光区周边的遮光区；所述绝缘层中的开口位于所述遮光区中。
优选的是，所述测试像素单元的数量为多个；多个所述测试像素单元在阵列基板上均匀分布。
进一步优选的是，所述测试像素单元的数量为2至20个。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，其包括：
上述的阵列基板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括：
上述的显示面板。
本发明的阵列基板中，绝缘层中设有位于像素电极上方的开口，且该开口与公共电极隔开，由此，该开口所在位置的像素电极上方即无绝缘层也无公共电极，故可用测试探针通过该开口将像素电极的信号引出，从而对薄膜晶体管进行测试，这样即可准确测试显示区中的薄膜晶体管的性能。
附图说明
图1为现有一种阵列基板的一个像素单元的透视俯视结构示意图；
图2为图1沿AA线的剖面结构示意图；
图3为薄膜晶体管的性能的测试结果；
图4为本发明的实施例的一种阵列基板中测试像素单元的分布位置示意图；
图5为本发明的实施例的一种阵列基板中的一个测试像素单元的透视俯视结构示意图；
图6为图5沿AA线的剖面结构示意图；
图7为本发明的实施例的另一种阵列基板中的一个测试像素单元的透视俯视结构示意图；
图8为图7沿AA线的剖面结构示意图；
其中，“透视俯视结构示意图(图1、图5、图7)”是指在俯视图中，仅画出各区域中位于最上层的结构的剖面线，但其中各结构又都被视作透明的，故可透过在上的结构看到在下的结构。
其中，附图标记为：1、像素电极；2、绝缘层；21、开口；3、公共电极；31、环形通槽；32、公共开口；39、狭缝；4、探针接触结构；5、测试探针；7、有源区；71、源极；72、漏极；73、栅绝缘层；81、栅极线；82、数据线；9、基底。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
在本发明的“透视俯视结构示意图”
实施例1：
本实施例提供一种阵列基板，其包括多个像素单元，每个像素单元包括：像素电极、位于所述像素电极上的绝缘层、位于所述绝缘层上的公共电极，且
至少有一个所述像素单元为测试像素单元，所述测试像素单元的绝缘层中设有位于像素电极上方且与公共电极隔开的开口。
本实施例的阵列基板中，绝缘层中设有位于像素电极上方的开口，且该开口与公共电极隔开，由此，该开口所在位置的像素电极上方即无绝缘层也无公共电极，故可用测试探针通过该开口将像素电极的信号引出，从而对薄膜晶体管进行测试，这样即可准确测试显示区中的薄膜晶体管的性能。
实施例2：
如图4至图6所示，本实施例提供一种阵列基板，该阵列基板为ADS模式的阵列基板。
其中，阵列基板包括基底9，基底9上设有相互交叉布置的数据线81和栅极线82(当然二者相互绝缘)，二者的每个交叉处定义出一个像素单元，每个像素单元对应显示面板中的一个“子像素”，即一个用于独立进行显示的“点”。
每个像素单元中包括一个薄膜晶体管，薄膜晶体管的包括有源区7、源极71、漏极72、栅极、栅绝缘层73，其中栅绝缘层73位于有源区7与栅极之间，栅极与栅极线82电连接(或者栅极也可直接为栅极线82)，源极71连接数据线81，漏极72则连接像素电极1。像素电极1上方设有绝缘层2，绝缘层2上设有的公共电极3，公共电极3中具有多条与像素电极1相对应的狭缝39，从而在该狭缝39的区域上方可形成用于驱动液晶的电场。
阵列基板中，至少有一个像素单元为“测试像素单元”，测试像素单元的像素电极1可与测试探针5接触，从而可对其中薄膜晶体管的性能进行测试。
图4为阵列基板中像素单元的分布图，其中，每个小方格表示一个像素单元，而黑色的小方格表示测试像素单元。优选的，如图4所示，在整个阵列基板中，测试像素单元为多个，且这些测试像素单元在阵列基板中均匀分布。
更优选的，测试像素单元的个数为2至20个，例如为6个，9个、15个等。
之所以如此，是因为阵列基板中不同位置的薄膜晶体管性能可能不同，故优选尽量在其中的多个不同位置设置多个测试像素单元，从而可对更多的薄膜晶体管进行测试。但同时，测试像素单元的显示效果又可能与一般的像素单元不同，为避免过多的测试像素单元对整体显示效果造成影响，故测试像素单元的数量也不能太多，优选处于以上的数量范围内。
具体的，下面对测试像素单元的结构进行详细介绍。
如图5、图6所示，在测试像素单元的绝缘层2中，设有位于像素电极1上方且与公共电极3隔开的开口21；同时，像素单元中还包括位于绝缘层2上并与公共电极3隔开的导电的探针接触结构4，探针接触结构4还通过绝缘层2中的开口21与像素电极1连接。
也就是说，在测试像素单元中，绝缘层2不是完整的膜层，而是在像素电极1上方的位置处设有开口21，且该开口21与公共电极3隔开，即开口21处没有公共电极3。同时，绝缘层2上还有由导电材料构成的探针接触结构4，该探针接触结构4同样不与公共电极3接触，且探针接触结构4覆盖在绝缘层2的开口21上，从而通过开口21与像素电极1连接。
可见，如图6所示，上述开口21处的像素电极1上方既无绝缘层2，也无公共电极3，而是与探针接触结构4接触，从而像素电极1的信号可通过开口21传递到探针接触结构4上。因而，只要用测试探针5接触该探针接触结构4，即可通过测试探针5采集像素电极1的信号，也就是采集薄膜晶体管的漏极72的信号。这样，对于ADS模式的阵列基板，也可直接测试其显示区中的薄膜晶体管的性能，从而保证了测试结果的可靠性和准确性。
优选的，探针接触结构4与公共电极3同步形成。
也就是说，探针接触结构4优选与公共电极3在同一次构图工艺中、用同一透明导电材料层(如氧化铟锡层)形成。具体的，可改变原公共电极3的图形，在其中增设围绕开口21的“环形通槽31”，从而使环形通槽31内剩余的透明导电材料层形成探针接触结构4，而环形通槽31外的透明导电材料层仍形成公共电极3，公共电极3与探针接触结构4间被环形通槽31隔开。
这种探针接触结构4与公共电极3同步形成的方式可最大限度地简化制备工艺，不必增加新步骤，而只要稍微改变形成公共电极3用的掩膜板的图形即可。
其中，设置探针接触结构4的优点在于：探针接触结构4可大于绝缘层2的开口21，且其可部分超出像素电极1的区域。这样一方面可使测试探针5更容易与其接触；另一方面，也可方便开口21位置的选取，例如，可在与像素电极1重叠的A位置设置开口21，而探针接触结构4则延伸到像素电极1之外的B位置处，从而测试探针5可与B位置的探针接触结构4(位于像素电极1之外)接触。
优选的，像素单元包括用于进行显示的出光区以及位于出光区周边的遮光区，而探针接触结构4位于遮光区中。
在每个像素单元中，公共电极3与像素电极1重叠且具有狭缝39的区域能驱动液晶，从而用于显示，为出光区；而在出光区外围，还有用于设置数据线81、栅极线82、薄膜晶体管等其他结构的区域，这些区域不能正确驱动液晶，故在组成显示面板后，需要被彩膜基板上的黑矩阵遮挡住，因此被称为“遮光区”。
显然，上述探针接触结构4处的结构与出光区中正常的驱动结构不同，因此其也不能正确的驱动液晶；为避免对显示造成影响，故优选将遮光区设于不进行显示的遮光区中(当然，由于探针接触结构4覆盖开口21，故开口21必然也处于遮光区中)。
虽然如此，但探针接触结构4的存在还是会对正常显示造成影响(例如需要改变出光区和遮光区的形状，或探针接触结构4的边缘会与公共电极3间产生不希望的电场等)，为此才如上所述，在整个阵列基板中优选只有部分像素单元为测试像素单元。
实施例3：
如图7、图8所示，本实施例提供一种阵列基板，其具有与实施例2的阵列基板类似的结构，二者的区别在于：在本实施例的阵列基板的测试像素单元中，没有探针接触结构，而只有绝缘层2中的开口21。
由此可见，本实施例的阵列基板的测试像素单元中，绝缘层2中同样具有位于像素电极1上的开口21，且开口21同样不与公共电极3接触，但不同的是，该开口21处不覆盖探针接触结构。
也就是说，开口21处的像素电极1直接暴露(因为其上无绝缘层2和公共电极3)，故可用测试探针5通过开口21接触像素电极1以进行测试。
显然，与实施例2类似，该开口21同样优选位于遮光区中，以减小对正常显示的影响。
具体的，如图7、图8所示，作为本实施例的一种方式，公共电极3中设有公共开口32，该公共开口32与绝缘层2中的开口21重合或超出绝缘层2中的开口21。
也就是说，在开口21的位置，可在公共电极3中也设置相应的公共开口32，且公共开口32与开口21相同或比开口21更大，这样开口21必然位于公共开口32中，故可将公共电极3与开口21隔开。
当然，本发明的阵列基板的形式并不限于此，只要其部分像素单元的绝缘层中设有位于像素电极上方且与公共电极隔开的开口即可。例如，公共电极中本身具有“狭缝”，故也可将绝缘层中的开口直接设在狭缝处，即测试探针可经过狭缝和开口与像素电极接触。当然以上方案并不是优选的，因为一方面狭缝的尺寸较小，测试探针难以准确通过狭缝；另一方面，按照以上方式，在狭缝处没有绝缘层(现有狭缝处是有绝缘层的)，这会导致该区域产生的电场与现有方式不同，影响显示。
实施例4：
本实施例提供一种显示面板，其具有上述的阵列基板。
当然，显示面板中还包括与阵列基板对盒的彩膜基板、位于阵列基板与彩膜基板间的液晶层等其他已知结构，在此不再详细描述。
本实施例还提供一种显示装置，其具有上述的显示面板。
当然，显示装置中还包括背光源、电源等其他已知结构，在此不再详细描述。
具体的，本实施例的显示装置可为：电子纸、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或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括多个像素单元，每个像素单元包括：像素电极、位于所述像素电极上的绝缘层、位于所述绝缘层上的公共电极，其特征在于，
至少有一个所述像素单元为测试像素单元，所述测试像素单元的绝缘层中设有位于像素电极上方且与公共电极隔开的开口。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述公共电极中设有公共开口，所述公共开口与所述绝缘层中的开口重合或超出所述绝缘层中的开口。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
位于绝缘层上并与所述公共电极隔开的导电的探针接触结构，所述探针接触结构通过所述绝缘层中的开口与像素电极连接。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，
所述探针接触结构与所述公共电极同步形成。
5.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，
所述像素单元包括用于进行显示的出光区以及位于所述出光区周边的遮光区；
所述探针接触结构位于所述遮光区中。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述像素单元包括用于进行显示的出光区以及位于所述出光区周边的遮光区；
所述绝缘层中的开口位于所述遮光区中。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，
所述测试像素单元的数量为多个；
多个所述测试像素单元在阵列基板上均匀分布。
8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，
所述测试像素单元的数量为2至20个。
9.一种显示面板，其特征在于，包括：
权利要求1至8中任意一项所述的阵列基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求9所述的显示面板。
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