CN104778932A - 阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种阵列基板及具有阵列基板之显示装置。阵列基板包括一显示区域与周边区域，该周边区域包围该显示区域，该显示区域设置有多条数据线与多个像素。该周边区域设置有反馈传输线路、反馈控制电路与显示驱动电路，该反馈传输线路与至少一数据线及该反馈控制电路电连接，该反馈传输线路连接该至少一数据线，依据该至少一数据线加载的资料信号输出一反馈信号至该反馈控制电路，该反馈控制电路依据该反馈信号输出对应的公共电压至该显示驱动电路，该显示驱动电路将该公共电压输出至该像素。

Description

阵列基板及显示装置
技术领域
本发明涉及一种应用于显示装置之阵列基板。
背景技术
液晶显示装置由于其具有重量轻、耗电少、辐射低和携带方便等优点而被广泛应用在现代化信息设备，如显示器、电视、移动电话和数字产品等。
通常液晶显示装置是利用其像素电极、公共电极和夹在其间的液晶层所构成的液晶电容在某一帧画面中保持一灰阶电压，而使得液晶层中液晶分子发生旋转，控制光线的通过量以显示画面。但是，受液晶显示装置内部产生的电容耦合信号的影响，当液晶显示装置从该帧画面向下一帧画面转变时，其公共电极加载的公共电压的电位容易发生偏移，由此产生串音现象，影响显示效果。为解决上述液晶显示装置的串音问题，通常采用对公共电压进行检测反馈之反馈电路。
通常，该反馈电路设置于独立于基板外的柔性电路板(Flexible Printed Circuit, FPC)上，该柔性电路板上通常设置有信号处理电路对反馈电路获得的公共电压反馈信号进行放大、去噪等处理，然后再将处理后的反馈信号传输至设置于基板上的显示驱动电路，显示驱动电路依据该反馈信号调整公共电极的电位。可见，上述公共电压反馈信号的传输路径较长，导致该反馈信号容易被干扰以及衰减，导致反馈信号的准确性不足，另外也使得柔性电路板中增加其他功能电路的设计空间较小。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种提供对应公共电压之反馈信号准确性较高的阵列基板。
进一步，提供一种包括前述阵列基板的液晶显示装置。
一种阵列基板，该阵列基板包括一显示区域与周边区域，该周边区域包围该显示区域，该显示区域设置有多条数据线与多个像素，其特征在于，该周边区域设置有反馈传输线路、反馈控制电路与显示驱动电路，该反馈传输线路与至少一数据线及该反馈控制电路电连接，该反馈传输线路连接该至少一数据线，依据该至少一数据线加载的资料信号输出一反馈信号至该反馈控制电路，该反馈控制电路依据该反馈信号输出对应的公共电压至该显示驱动电路，该显示驱动电路将该公共电压输出至该像素。一种显示装置，具有前述的阵列基板与一公共电压产生电路，该公共电压产生电路与该反馈控制电路电性连接，用于输出两个极性相反的公共电压。
相较于现有技术，本发明的显示装置将反馈控制电路直接设置于该阵列基板对应的非周边区域中，有效降低了公共电压反馈信号的传输距离，提高了信号传输的准确性与实时性。同时，由于外部电路也无需设置反馈控制电路，降低了外部电路的设计复杂程度。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例中一液晶显示装置的立体结构示意图。
图2为图1所示液晶显示装置的侧面结构示意图。
图3为图2所示阵列基板的平面结构示意图。
图4为图3所示阵列基板沿IV-IV线之结构示意图。
图5-6为图3所示反馈控制电路的等效电路结构示意图。
主要元件符号说明
液晶显示装置 10
阵列基板 11
液晶层 12
彩色滤光基板 13
第一基底 111
像素电极层 112
绝缘层 113
公共电极层 114
像素电极 112a
公共电极 114a
显示区域 11a
周边区域 11b
扫描线 115
公共电极线 116
公共总线 116’
数据线 117
像素单元 120
薄膜晶体管 121
反馈传输线路 100
反馈控制电路 101
显示驱动电路 103
公共电压产生电路 104
资料信号 Data
反馈信号 Sf
导电端 Pf1~Pfn
反馈导线 L
反馈感测部分 L1
反馈传输部分 L2
第一反馈控制端 Pc1
第二反馈控制端 Pc2
第一公共电压输入端 Pv1
第二公共电压输入端 Pv2
第一反馈输出端 Po
第一开关元件 T1
第二开关元件 T2
浮接信号 Sft
液晶电容 LC
第一公共电压 Vcom1
第二公共电压 Vcom2
公共电压 Vcom
第一公共电压 Vcom1
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明，本发明涉及显示装置，该显示装置采用薄膜晶体管阵列进行驱动。为便于后续说明，以液晶显示装置为例进行说明。
请一并参阅图1-2，图1为本发明一较佳实施例中一液晶显示装置10的立体结构示意图，图2为图1所示液晶显示装置的侧面结构示意图。
该液晶显示面板10包括阵列基板11、液晶层12以及彩色滤光基板13，其中，阵列基板11与彩色滤光基板13相对设置，液晶层12设置于阵列基板11与彩色滤光基板13之间。
具体地，该阵列基板11（也称下基板）包括第一基底111、像素电极层112、绝缘层113以及公共电极层114。该像素电极层112设置于该第一基底111上，包括多个以阵列形式排列的像素电极112a(图2)。该绝缘层113覆盖于该像素电极层112表面。该公共电极层114设置于该绝缘层113表面，包括多个公共电极114a(图中仅示出其一)。其中，该多个像素电极112a与该公共电极114a产生电场(图未示)使得液晶层12的液晶分子偏转对应角度，从而显示图像。
该彩色滤光基板13(也称上基板或对向基板)包括第二基底131与彩色滤光层（未标示）。该彩色滤光层对应该像素电极设置于有彩色滤光材料，在对应非像素电极112a的位置设置有非透光材料（黑矩阵）。
本实施例中，该第一基底111与第二基底131的材质可以为透明的玻璃或者塑料材质；该像素电极112a与该公共电极114a的材质可以为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或者氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)。
请参阅图3，其为如图2所示阵列基板11的平面结构示意图，该阵列基板11包括一显示区域11a与周边区域11b。
对应显示区域11a，阵列基板11包括多条平行间隔设置的扫描线115、多条与该扫描线115间隔设置且相互平行的公共电极线116、多条与该扫描线115绝缘垂直设置的数据线117、多个由该扫描线115和该数据线117分隔界定的像素单元120。
该像素单元120包括一薄膜晶体管121、一像素电极112a和一公共电极114a。该薄膜晶体管121的栅极、源极和漏极分别与该扫描线115、该数据线117和该像素电极112a对应电连接。该像素电极112a、该公共电极114a和夹在其间的液晶层(图未示)构成一液晶电容LC。该薄膜晶体管121可以为金属绝缘层半导体(Metal-Insulator-Semiconductor, MIS)结构，也可以为低温多晶硅（Low Temperature Poly-silicon，LTPS）半导体。
对应周边区域11b，即非显示区域，阵列基板11包括反馈传输线路100、反馈控制电路101及显示驱动电路103。该反馈传输线路100与至少一数据线117及该反馈控制电路101电连接，该反馈传输线路100依据该数据线117加载的资料信号Data输出一反馈信号Sf(参见图5)至该反馈控制电路101。该反馈控制电路101依据该反馈信号Sf输出对应的公共电压Vcom(参见图5)至该显示驱动电路103。
该显示驱动电路103设置于阵列基板11对应周边区域11b之其中一侧，并且与该扫描线115以及数据线117电连接，另外，并且通过一公共总线116’与公共电极线116电性连接，用于将启动信号（图未示）通过扫描线115控制该薄膜晶体管121开启，同时将待显示的资料信号Data通过数据线117与薄膜晶体管121传输至该像素电极112a，以及通过公共电极线116将该公共电压Vcom传输至该公共电极114a，从而使得像素电极112a与公共电极114a配合显示该资料信号Data。
在阵列基板11外部还包括一公共电压产生电路104，该。其中，公共电压产生电路104用于产生公共电压Vcom，该公共电压Vcom包括极性相反的第一公共电压Vcom1与第二公共电压Vcom2，其中，该第一公共电压Vcom1为负极性，第二公共电压Vcom2为正极性。可以理解，该公共电压产生电路104也可一并集成于显示驱动电路103中，或直接设置于阵列基板11之周边区域11b内。
请一并参阅图3与图4，图4为图3所示阵列基板11对应反馈传输线路100沿IV-IV线之剖面图，其中，IV-IV线仅示出了部分该反馈线路100与数据线117的层叠结构。
在本实施例中，该反馈传输线路100与每条数据线117耦接。具体地，该反馈传输线路100为一反馈导线L，该反馈导线L包括反馈感测部分L1与反馈传输部分L2。其中，反馈传输部分L1位于该显示驱动电路103正对设置的阵列基板11a的一侧，并与该多条数据线117远离该显示驱动电路103的末端Pf1-Pfn垂直绝缘相交。如图4所示，该反馈传输部分L1与该两条数据线117对应的两个末端Pfi，Pfi+1之间设置有绝缘层（未标示），由此，该反馈部分L1分别与该2条数据线117的末端Pfi、Pfi+1构成两电容Cfi、Cfi+1的并联结构。该电容Cfi、Cfi+1的并联结构作为一反馈电容Cf（请参见图5）。在本实施例中，该反馈电容Cf为该阵列基板11上之全部数据线117与反馈部分L1共同构成之并联结构。此时，该反馈电容Cf反应了加载在该全部数据线117上的资料信号Data的总体极性。该反馈电容Cf用于感测该数据线114上加载的资料信号Data的极性，并对应输出该反馈信号Sf。例如，当数据线114加载的数据信号Data之极性为正极性，则反馈电容Cf输出正极性的反馈信号Sf，当数据线114加载的数据信号Data之极性为负极性，则反馈电容Cf输出负极性的反馈信号Sf。
本实施例中，该反馈传输部分L2为长条形导电材料构成，例如金属或半导体材料。
反馈传输部分L2位于设置该反馈感测部分L1与显示驱动电路103之间的周边区域11b，一端电性连接该反馈传输部分，另一端电性连接该反馈控制电路104，用于将该反馈信号Sf传输至该反馈控制电路101。
反馈传输部分L2也为长条状，该反馈传输部分L2之宽度小于反馈感测部分L1的宽度，以减小传输线路L2对反馈电容的影响。
请一并参阅图5-6与图3，图5-6为如图2所示反馈传输电路100与反馈控制电路101的等效电路结构示意图，其中，图5为当资料信号为正极性时，反馈控制电路101的工作状态，图6为当资料信号为负极性时，反馈控制电路101的工作状态。
该反馈控制电路101包括第一反馈控制端Pc1、第二反馈控制端Pc2、第一公共电压输入端Pv1、第二公共电压输入端Pv2、第一反馈输出端Po、第一开关元件T1与第二开关元件T2。
该第一反馈控制端Pc1电性连接该反馈传输线路100的反馈传输部分L2。该第二反馈控制端Pc2接收一浮接信号Sft。该第一公共电压输入端输入一第一公共电压Vcom1，该第二公共电压输入端输入一第二公共电压Vcom2。
该反馈控制电路101依据该资料信号的极性将该第一公共电压输入端Pv1与该第二公共电压输入端Pv2其中之一与该第一反馈输出端Po电性导通，从而对应将该第一公共电压Vcom1或该第二公共电压Vcom2传输至该第一反馈输出端Po。
该第一开关元件T1为一N型薄膜晶体管。
该第一开关元件T1的栅极电性连接于该第一反馈控制端Pc1，漏极电性连接该第一公共电压输入端Pv1，源极电性连接该第一反馈输出端Po。该第一开关元件T1依据该反馈信号Sf选择性将该第一公共电压输入端Pv1与该第一反馈输出端Po电性导通或电性断开，例如，当反馈信号Sf为正极性时，该第一开关元件T1处于导通状态，则该第一公共电压输入端Pv1与该第一反馈输出端Po电性导通，该第一公共电压Vcom1自该第一公共电压输入端Pv1传输至该第一反馈输出端Po；当反馈信号Sf为负极性时，该第一开关元件T1处于截止状态，则该第一公共电压输入端Pv1与该第一反馈输出端Po电性断开。
该第二开关元件T2为一N型薄膜晶体管。
该第二开关元件T2的栅极电性连接该第二反馈控制端Pc2，漏极电性连接该第二公共电压输入端Pv2，源极电性连接该第一反馈输出端Po。当该第一开关元件T1在该反馈信号Sf控制下使得第一反馈控制端Pv1与该第一反馈输出端Po处于电性断开状态时，该第二开关元件T2在该浮接信号Sft控制下使得该第二公共电压输入端Pv2与该第一反馈输出端Po处于电性导通状态，并将该第二公共电压Vcom2传输至该第一反馈输出端Po。
例如，当反馈信号Sf为负极性时，该第一开关元件T1处于截止状态时，该第二开关元件T2在该浮接信号Sft控制下处于导通状态，则该第二公共电压输入端Pv2与该第一反馈输出端Po处于电性导通状态，并将该第二公共电压Vcom2传输至该第一反馈输出端Po。
本实施方式中，该第一开关元件T1的开启电压Vth1(未标示)大于该第二开关元件T2的开启电压Vth2。当该第一开关元件T1与该第二开关元件T2均处于导通状态时，该第一开关元件T1的导通程度大于第二开关元件T2之导通程度，该第一开关元件T1之导通电流大于第二开关元件T2之导通电流，且该第一开关元件T1之导通阻抗小于第二开关元件T2之导通阻抗，由此，第一开关元件T1对应的该第一公共电压Vcom1传输至该第一反馈输出端Po，而第二开关元件T2对应的该第二公共电压Vcom2并不会传输至该第一反馈输出端Po。另外，该浮接信号Sf之电压为0V，且该第二开关元件T2在栅极加载的电压为0V时处于导通状态。
第二开关元件T2的栅极在加载的电压为0V时处于导通状态可以通过控制第二开关元件T2的制程工艺，如掺杂浓度来调整其电流-电压特性来实现。
另外，第一开关元件T1与第二开关元件T2与薄膜晶体管121共同形成于该第一基底111上。
该液晶显示装置10工作时，进一步参阅图5，当数据线117所加载的资料信号的极性为正极性时，反馈电容Cf则输出一正极性的反馈信号Sf至该第一开关元件T1，该第一开关元件T1处于导通状态，第一公共电压Vcom1输出至该显示驱动电路103，显示控制电路103则将该第一公共电压Vcom1作为公共电压Vcom输出至该公共电极114a。
进一步参阅图6，当数据线114所加载的资料信号的极性为负极性时，反馈电容Cf则输出一负极性的反馈信号Sf至该第一开关元件T1，该第一开关元件T1处于截止状态，第二开关元件T2处于微导通状态，第二公共电压Vcom1输出至该显示驱动电路103，显示控制电路103则将该第二公共电压Vcom2作为公共电压Vcom输出至该公共电极114。
相较于现有技术，本发明的液晶显示装置10将反馈控制电路直接设置于该阵列基板11对应的非周边区域11b中，有效降低了公共电压反馈信号的传输距离，提高了信号传输的准确性与实时性。同时，由于外部电路也无需设置反馈控制电路，降低了外部电路的设计复杂程度。
另外，本发明液晶显示装置10并不局限在以上实施方式的描述，可变更地，例如，该第一开关电元件T1与第二开关元件T2也可以采用P型薄膜电晶体或者金属氧化物半导体元件来实现，公共电极114a也可以设置于彩色滤光基板12上。
当然，本发明并不局限于上述公开的实施例，本发明还可以是对上述实施例进行各种变更。本技术领域人员可以理解，只要在本发明的实质精神范围的内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。

Claims (14)

1.一种阵列基板，该阵列基板包括一显示区域与周边区域，该周边区域包围该显示区域，该显示区域设置有多条数据线与多个像素，其特征在于，该周边区域设置有反馈传输线路、反馈控制电路与显示驱动电路，该反馈传输线路与至少一数据线及该反馈控制电路电连接，该反馈传输线路连接该至少一数据线，依据该至少一数据线加载的资料信号输出一反馈信号至该反馈控制电路，该反馈控制电路依据该反馈信号输出对应的公共电压至该显示驱动电路，该显示驱动电路将该公共电压输出至该像素。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，该反馈传输线路包括一反馈导线，该反馈导线的一端与该反馈控制电路电连接，另一端与该至少一数据线末端构成一反馈电容。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，该显示驱动电路设置于该阵列基板对应周边区域的一侧，且与该多个数据线电性连接，用于将该资料信号加载至该数据线，该反馈传输导线与该数据线远离该显示驱动电路的末端绝缘设置构成该反馈电容。
4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，该反馈传输导线包括反馈感测部分与反馈传输部分，该反馈感测部分与该多个数据线的末端均层叠绝缘设置构成该反馈电容，该反馈传输部分电性连接该反馈感测部分与该反馈控制电路。
5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，该反馈感测部分与该反馈传输部分均为条形导电材料构成，且该反馈感测部分的宽度大于该反馈传输部分的宽度。
6.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，当该资料信号为正极性时，该反馈电容输出正极性的反馈信号，当该资料信号为负极性时，该反馈电容输出负极性的反馈信号，该反馈信号通过该反馈导线传输至该反馈控制电路。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，当该资料信号为正极性时，该反馈控制电路输出一负极性的公共电压至该显示驱动电路；当该资料信号为负极性时，该反馈控制电路输出一正极性的公共电压至该显示驱动电路。
8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，该反馈控制电路包括第一反馈控制端、第二反馈控制端、第一公共电压输入端、第二公共电压输入端与第一反馈输出端，该第一反馈控制端电性连接该反馈导线，该第二反馈控制端接收一浮接信号，该第一公共电压输入端输入一第一公共电压，该第二公共电压输入端输入一第二公共电压，该第一公共电压与该第二公共电压极性相反，该反馈控制电路依据该资料信号的极性将该第一公共电压输入端或该第二公共电压输入端与该第一反馈输出端电性导通。
9.如权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，该反馈控制电路还包括第一开关元件与第二开关元件，该第一开关元件电性连接于该第一反馈控制端、第一公共电压输入端以及该第一反馈输出端，该第一开关元件依据该反馈信号选择性将该第一公共电压输入端与该第一反馈输出端电性导通；该第二开关元件电性连接该第二反馈控制端、第二公共电压输入端与该第一反馈输出端，当该第一开关元件在该反馈信号控制下使得第一反馈控制端与该第一反馈输出端处于电性断开状态时，该第二开关元件在该浮接信号控制下使得该第二公共电压输入端与该第一反馈输出端处于电性导通状态，并将该第二公共电压传输至该第一反馈输出端。
10.如权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，该第一开关元件与该第二开关元件为N型薄膜晶体管，该第一开关元件的栅极电性连接该第一反馈控制端，漏极电性连接该第一公共电压输入端，源极电性连接该第一反馈输出端，该第二开关元件的栅极电性连接该第二反馈控制端，漏极电性连接该第二公共电压输入端，源极电性连接该第一反馈输出端。
11.如权利要9所述的阵列基板，其特征在于，该第一开关元件的开启电压大于该第二开关元件的开启电压，当该第一开关元件与该第二开关元件均处于导通状态时，该第一开关元件的导通程度大于该第二开关元件的导通程度，使该第一公共电压经由该第一公共电压输入端传输至第一反馈输出端，该第二公共电压。
12.如权利要求10或11所述的阵列基板，其中在于，该浮接信号之电压为0V，且该第二开关元件在栅极加载的电压为0V时处于导通状态。
13.如权利要求1所述的阵列面板，其特征在于，每一像素包括像素电极与公共电极，该像素电极用于加载该资料信号，该公共电极用于加载该公共电压，该显示驱动电路用于将该资料信号以及该公共电压加载于该数据线与该公共电极。
14.一种显示装置，其特征在于，包括如权要求1-11任意一项的阵列基板，该显示装置还包括一公共电压产生电路，该公共电压产生电路与该反馈控制电路电性连接，用于输出两个极性相反的公共电压。
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