CN105259717A - 一种阵列基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板和显示装置，属于显示技术领域，可解决寄生电容Cgs发生变化导致液晶显示面板的最佳公共电位变化的技术问题。该阵列基板包括多个阵列排布的像素单元，每一像素单元包括薄膜晶体管和公共电极，每一薄膜晶体管包括栅极、同层设置的源极和漏极，所述漏极与所述栅极重叠的区域形成了寄生电容，所述漏极与所述公共电极重叠的区域形成了存储电容，其中，所述漏极与所述公共电极之间部分错位，所述部分错位使得所述存储电容的电容值可随着所述寄生电容的电容值的改变而改变，以使得所述阵列基板的回馈电压保持不变。本发明可用于液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等显示装置。

Description

一种阵列基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种阵列基板和显示装置。
背景技术
平面显示装置，例如液晶显示面板(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)具有轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此其已经逐渐取代传统的阴极射线管(CathodeRayTube，简称CRT)显示装置，成为显示装置的主流。目前液晶显示面板已经广泛地应用在数字电视、计算机、个人数字助理、移动电话以及数码相机等各类电子设备中。
当前LCD一般都是采用薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，简称TFT)作为控制开关来实现画面显示。TFT需要经过多次曝光工艺才能制得。在制程中，若制备源/漏极的光罩相对于制备栅极的光罩发生了位移，就会导致由漏极与栅极形成的寄生电容Cgs发生变化，就会引起像素单元的回馈(Feed-through)电压产生差异。回馈电压的变化会导致液晶显示面板的实际最佳公共电位与设计不符，使得像素产生闪烁，进而导致液晶显示面板易产生不良的图像残留(Imagesticking)现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列基板和显示装置，可解决寄生电容Cgs发生变化导致液晶显示面板的最佳公共电位变化的技术问题。
本发明第一方面提供了一种阵列基板，该阵列基板包括多个阵列排布的像素单元，每一像素单元包括薄膜晶体管和公共电极，每一薄膜晶体管包括栅极、同层设置的源极和漏极，所述漏极与所述栅极重叠的区域形成了寄生电容，所述漏极与所述公共电极重叠的区域形成了存储电容，
其中，所述漏极与所述公共电极之间部分错位，所述部分错位使得所述存储电容的电容值可随着所述寄生电容的电容值的改变而改变，以使得所述阵列基板的回馈电压保持不变。
可选的，所述漏极包括第一重叠部、第二重叠部，还包括连接所述第一重叠部和所述第二重叠部的连接部，所述第一重叠部与所述栅极形成所述寄生电容，所述第二重叠部与所述公共电极形成存储电容，所述第二重叠部相对于所述公共电极部分错位。
可选的，所述第二重叠部相对于所述公共电极的错位方向与所述第一重叠部的延伸方向相同。
可选的，所述第二重叠部在纵向方向上的末端突出于所述公共电极设置。
可选的，所述像素单元包括一个薄膜晶体管，所述漏极的第一重叠部向右延伸，所述漏极的第二重叠部相对于所述公共电极向右错位。
可选的，所述像素单元包括一个薄膜晶体管，所述漏极的第一重叠部向下延伸，所述漏极的第二重叠部相对于所述公共电极向下错位。
可选的，所述像素单元包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，
其中，所述第一薄膜晶体管的漏极的第一重叠部向上延伸，所述第一薄膜晶体管的漏极的第二重叠部相对于对应的公共电极向上错位；
所述第二薄膜晶体管的漏极的第一重叠部向右延伸，所述第二薄膜晶体管的漏极的第二重叠部相对于对应的公共电极向右错位。
可选的，所述栅极与所述公共电极通过同一次构图工艺形成。
本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供的阵列基板包括包括多个阵列排布的像素单元，像素单元的薄膜晶体管的漏极与公共电极之间部分错位，部分错位使得存储电容的电容值可随着所述寄生电容的电容值的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。使得液晶显示面板的实际最佳公共电位与设计相符，防止像素产生闪烁，进而防止液晶显示面板产生不良的图像残留(Imagesticking)现象，提高用户的使用体验。
本发明第二方面提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的阵列基板，还包括与所述阵列基板对位的彩膜基板。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是本实施例提供的U型TFT的结构示意图；
图2至图4是本实施例提供的像素单元的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1所示，一般U型TFT包括U型的源极1、自U型的源极1的开口向外延伸的漏极2、位于源极1和漏极2之下的有源层、位于有源层之下的栅极。显然，U型TFT的开口方向通常设计为平行于水平方向x或平行于垂直方向y。
由于寄生电容Cgs是由漏极2和栅极的重叠区域形成的，并且栅极是由第一金属层M1通过光刻工艺制备得到，而同层设置的漏极2和源极1是由位于栅极之上的第二金属层M2通过光刻工艺制备得到。因此在利用光罩制备得到栅极之后，需要更换光罩制备漏极2和源极1。则光罩的更换会带来设置误差，会导致源极1和漏极2相对于栅极沿水平方向x或垂直方向y偏移，最终使得寄生电容Cgs的电容值与工作人员的设计不符。
进一步的，由于回馈(Feed-through)电压Vfd＝△Vg*Cgs/(Cgs+Clc+Cst)，其中△Vg是栅极电压的变化率；Clc为像素单元的液晶电容，是由位于阵列基板上的像素电极与位于彩膜基板上的公共电极3配合形成的；而Cst为像素单元的存储电容，其可由位于阵列基板上的、与栅极同样由第一金属层M1制备的公共电极3和漏极2的重叠区域形成。
因此，本实施例中，针对寄生电容Cgs在不同方向的变化，可令存储电容Cst发生相应的变化，以改善Vfd的差异。
因此，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括多个阵列排布的像素单元，每一像素单元包括薄膜晶体管和公共电极3，每一薄膜晶体管包括栅极、同层设置的源极1和漏极2，漏极2与栅极重叠的区域形成了寄生电容，漏极2与公共电极3重叠的区域形成了存储电容。
其中，漏极2与公共电极3之间部分错位，部分错位使得存储电容的电容值可随着寄生电容的电容值的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。
具体的，针对图1中可沿水平方向x或垂直方向y变化的寄生电容Cgs，本实施例设计相应的同样沿水平方向x或垂直方向y调控的存储电容Cst，使得存储电容Cst随寄生电容Cgs的变大而变大或变小而变小。其中，存储电容Cst与寄生电容Cgs的变化关系、比例，可由式子Vfd＝△Vg*Cgs/(Cgs+Clc+Cst)来确定、设计。
需要注意的是，Cst在其随Cgs沿水平方向x(或垂直方向y)变化时，也要保证垂直方向y(或水平方向x)的Cst与Cgs一样不变，所以Cst在沿某一方向变化时，与该某一方向垂直的另一方向要预留出一定的距离，来保证Cst不变。
本发明实施例提供三种具体的像素单元的结构，分别对应水平方向x的调整、垂直方向y的调整以及水平方向x结合垂直方向y的调整。
第一种像素单元的结构如图2所示，该像素单元1对应设置有栅线(Gate)、公共电极3(Com)以及数据线(Data)。该像素单元包括开口向右的U型TFT，该TFT的源极1为向右开口的U型，漏极2向右延伸出TFT，通过过孔连接像素电极。
如图2所示，漏极2可包括第一重叠部21、第二重叠部22，还包括连接第一重叠部21和第二重叠部22的连接部24。其中，第一重叠部21与栅极形成寄生电容；第二重叠部22与公共电极3形成存储电容。为了使得当第一金属层和第二金属层出现水平方向x的对位误差时，存储电容Cst可随着寄生电容Cgs的改变而改变，第二重叠部22相对于公共电极3部分向右错位。
如图2所示，当漏极2相对于栅极向左偏移时，与栅极重叠的第一重叠部21的面积变大，使得寄生电容Cgs的电容值变大；同时，由于设计时第二重叠部22相对于公共电极3部分向右错位，则当漏极2相对于栅极向左偏移时，第二重叠部22与公共电极3的重叠面积将变大，使得存储电容Cst的电容值也一并变大。而当漏极2相对于栅极向右移动时，与栅极重叠的第一重叠部21的面积变小，使得寄生电容Cgs的电容值变小；同时，由于设计时第二重叠部22相对于公共电极3部分向右错位，则当漏极2相对于栅极向右偏移时，第二重叠部22与公共电极3的重叠面积将变小，使得存储电容Cst的电容值也一并变小。
由此，保证了存储电容Cst的电容值可随着寄生电容Cgs的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。
需要说明的是，为了防止图2所示的像素单元结构中的漏极2沿垂直方向y移位时，寄生电容Cgs和存储电容Cst也发生改变，栅极在垂直方向y上的尺寸大于漏极2相应部分在垂直方向y上的尺寸。因此，在误差允许的范围内，漏极2如何相对公共电极3上下偏移，存储电容Cst的电容值和寄生电容Cgs的电容值都不会改变。
第二种像素单元的结构如图3所示，该像素单元的结构如图3所示。与第一种像素单元类似的，该像素单元1对应设置有栅线(Gate)、公共电极3(Com)以及数据线(Data)。该像素单元包括开口向下的U型TFT，该TFT的源极1为向下开口的U型，漏极2向下延伸出TFT，通过过孔连接像素电极。
如图3所示，漏极2可包括第一重叠部21、第二重叠部22，还包括连接第一重叠部21和第二重叠部22的连接部24。其中，第一重叠部21与栅极形成寄生电容；第二重叠部22与公共电极3形成存储电容。为了使得当第一金属层和第二金属层出现垂直方向y的对位误差时，存储电容Cst可随着寄生电容Cgs的改变而改变，第二重叠部22相对于公共电极3部分向下错位。
如图3所示，当漏极2相对于栅极向上偏移时，与栅极重叠的第一重叠部21的面积变大，使得寄生电容Cgs的电容值变大；同时，由于设计时第二重叠部22相对于公共电极3部分向下错位，则当漏极2相对于栅极向上偏移时，第二重叠部22与公共电极3的重叠面积将变大，使得存储电容Cst的电容值也一并变大。而当漏极2相对于栅极向下移动时，与栅极重叠的第一重叠部21的面积变小，使得寄生电容Cgs的电容值变小；同时，由于设计时第二重叠部22相对于公共电极3部分向下错位，则当漏极2相对于栅极向下偏移时，第二重叠部22与公共电极3的重叠面积将变小，使得存储电容Cst的电容值也一并变小。
由此，保证了存储电容Cst的电容值可随着寄生电容Cgs的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。
需要说明的是，为了防止图3所示的像素单元结构中的漏极2沿垂直方向y移位时，寄生电容Cgs和存储电容Cst也发生改变，栅极在垂直方向x上的尺寸大于漏极2相应部分在垂直方向x上的尺寸。因此，在误差允许的范围内，漏极2如何相对公共电极3上下偏移，存储电容Cst的电容值和寄生电容Cgs的电容值都不会改变。
第三种像素单元的结构如图4所示，每一像素单元对应设置有第一栅线(Gate1)、第二栅线(Gate2)、公共电极3(Com)以及数据线(Data)。具体的，图4中的开口向上的T1和开口向右T2的共同栅极连接第一栅线，共同源极1都连接数据线，而漏极2分别连接主区域像素电极4和从区域像素电极5。
如图4所示，T1和T2的漏极2均可包括第一重叠部21、第二重叠部22，还包括连接第一重叠部21和第二重叠部22的连接部24。其中，第一重叠部21与栅极形成寄生电容；第二重叠部22与公共电极3形成存储电容。由于T1和T2的漏极2是通过同一道构图工艺形成的，为了使得当第一金属层和第二金属层出现水平方向x的对位误差时，T2的存储电容Cst可随着寄生电容Cgs的改变而改变，T2的第二重叠部22相对于公共电极3部分向右错位，同时T1的第二重叠部22设置有余量，以保证此时T1的存储电容Cst不变；另外，为了使得当第一金属层和第二金属层出现垂直方向y的对位误差时，T1的存储电容Cst可随着寄生电容Cgs的改变而改变，T1的第二重叠部22a相对于公共电极3部分向上错位，同时T2的第二重叠部22b向下设置有余量，以保证此时T2的存储电容Cst不变。
如图4所示，当T1、T2的漏极2均相对于栅极向上偏移时，T1中与栅极重叠的第一重叠部21a的面积变小，使得T1的寄生电容Cgs的电容值变小；同时，由于设计时T1的第二重叠部22a相对于公共电极3部分向上错位，则当T1的漏极2出现向上偏移时，T1的第二重叠部22a与公共电极3的重叠面积将变小，使得存储电容Cst的电容值也一并变小；而T2的第二重叠部22b由于设置有向下的余量，因此此时T2的寄生电容Cgs和存储电容Cst均不变。
而如图4所示，当T1和T2的漏极2均相对于栅极向下移动时，T1中与栅极重叠的第一重叠部21a的面积变大，使得T1的寄生电容Cgs的电容值变大；同时，由于设计时T1的第二重叠部22a相对于公共电极3部分向上错位，则当T1的漏极2出现向下偏移时，T1的第二重叠部22a与公共电极3的重叠面积将变大，使得存储电容Cst的电容值也一并变大；而T2的第二重叠部22b与公共电极3的重叠面积不变，因此此时T2的寄生电容Cgs和存储电容Cst均不变。
类似的，如图4所示，当T1、T2的漏极2均相对于栅极向右偏移时，T2中与栅极重叠的第一重叠部21b的面积变小，使得T2的寄生电容Cgs的电容值变小；同时，由于设计时T2的第二重叠部22b相对于公共电极3部分向右错位，则当T2的漏极2出现向右偏移时，T2的第二重叠部22b与公共电极3的重叠面积将变小，使得存储电容Cst的电容值也一并变小；而T1的第二重叠部22a与公共电极3之间设置有水平方向x的余量，因此此时T1的寄生电容Cgs和存储电容Cst均不变。
相应的，如图4所示，当T1和T2的漏极2均相对于栅极向左移动时，T2中与栅极重叠的第一重叠部21b的面积变大，使得T2的寄生电容Cgs的电容值变大；同时，由于设计时T2的第二重叠部22b相对于公共电极3部分向右错位，则当T2的漏极2相对于栅极向左偏移时，T2的第二重叠部22b与公共电极3的重叠面积将变大，使得存储电容Cst的电容值也一并变大；而T1的第一重叠部21a、第二重叠部22a与公共电极3的重叠面积不变，因此此时T1的寄生电容Cgs和存储电容Cst均不变。
由此，保证了存储电容Cst的电容值可随着寄生电容Cgs的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。
综上，本发明实施例提供的阵列基板包括包括多个阵列排布的像素单元，像素单元的薄膜晶体管的漏极2与公共电极3之间部分错位，部分错位使得存储电容的电容值可随着所述寄生电容的电容值的改变而改变，以使得阵列基板的回馈电压保持不变。使得液晶显示面板的实际最佳公共电位与设计相符，防止像素产生闪烁，进而防止液晶显示面板产生不良的图像残留(Imagesticking)现象，提高用户的使用体验。
进一步的，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的阵列基板，还包括与该阵列基板对位的彩膜基板。该显示装置可为液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等显示装置。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括多个阵列排布的像素单元，每一像素单元包括薄膜晶体管和公共电极，每一薄膜晶体管包括栅极、同层设置的源极和漏极，所述漏极与所述栅极重叠的区域形成了寄生电容，所述漏极与所述公共电极重叠的区域形成了存储电容，
其中，所述漏极与所述公共电极之间部分错位，所述部分错位使得所述存储电容的电容值可随着所述寄生电容的电容值的改变而改变，以使得所述阵列基板的回馈电压保持不变。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述漏极包括第一重叠部、第二重叠部，还包括连接所述第一重叠部和所述第二重叠部的连接部，所述第一重叠部与所述栅极形成所述寄生电容，所述第二重叠部与所述公共电极形成存储电容，所述第二重叠部相对于所述公共电极部分错位。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第二重叠部相对于所述公共电极的错位方向与所述第一重叠部的延伸方向相同。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第二重叠部在纵向方向上的末端突出于所述公共电极设置。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括一个薄膜晶体管，所述漏极的第一重叠部向右延伸，所述漏极的第二重叠部相对于所述公共电极向右错位。
6.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括一个薄膜晶体管，所述漏极的第一重叠部向下延伸，所述漏极的第二重叠部相对于所述公共电极向下错位。
7.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，
其中，所述第一薄膜晶体管的漏极的第一重叠部向上延伸，所述第一薄膜晶体管的漏极的第二重叠部相对于对应的公共电极向上错位；
所述第二薄膜晶体管的漏极的第一重叠部向右延伸，所述第二薄膜晶体管的漏极的第二重叠部相对于对应的公共电极向右错位。
8.根据权利要求5至7任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极与所述公共电极通过同一次构图工艺形成。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的阵列基板，还包括与所述阵列基板对位的彩膜基板。
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