CN105446040A - Esd防护单元、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ESD防护单元、阵列基板、显示面板及显示装置。所述ESD防护单元包括n级薄膜晶体管，n≥2；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与静电释放端连接。或者，n≥3；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与第一静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与第二静电生成端连接。上述ESD防护单元可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。

Description

ESD防护单元、阵列基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种ESD防护单元、阵列基板、显示面板及显示装置。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。有机发光二极管(OLED，OrganicLight-EmittingDiode)显示装置，其显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光源，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，因此具备轻薄、省电等特性。
在所述平板显示装置的制作过程中，会积聚电荷；这些电荷在释放时，即静电释放(Electro-Staticdischarge，简称为ESD)会导致静电击穿，造成显示装置中的阵列基板上的像素电路异常，严重时会导致阵列基板上的像素电路短路，阵列基板无法正常工作。因此需要在阵列基板上形成ESD防护单元用以及时释放静电，防止阵列基板发生静电损伤。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了ESD防护单元、阵列基板、显示面板及显示装置，其可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
为实现本发明的目的而提供一种ESD防护单元，其包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥2；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与静电释放端连接。
其中，所述n＝2。
其中，所述静电生成端包括数据线或栅线。
其中，所述静电释放端为公共电极。
本发明提供的上述ESD防护单元，其包括至少两级薄膜晶体管，在ESD导致第1级薄膜晶体管被击穿时，在静电生成端和静电释放端之间还会有完好的晶体管，使所述ESD防护单元仍能提供防护作用，不会失效，从而能够保持静电生成端和静电释放端之间不相连接，使静电释放端不会对静电生成端中的信号产生干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
作为另一个技术方案，本发明还提供另一种ESD防护单元，其包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥3；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与第一静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与第二静电生成端连接。
其中，所述n＝3。
其中，所述第一静电生成端和第二静电生成端包括数据线或栅线。
本发明实施方式提供的上述ESD防护单元，其包括至少三级薄膜晶体管，在第一静电生成端和第二静电生成端同时发生ESD导致第1级薄膜晶体管和第n级薄膜晶体管同时被击穿时，在第一静电生成端和第二静电生成端之间还会有完好的晶体管，使所述ESD防护单元仍能提供防护作用，不会失效，从而能够保持第一静电生成端和第二静电生成端之间不相连接，使第一静电生成端和第二静电生成端中的信号不会产生相互干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种阵列基板，其包括上述ESD防护单元。
本发明提供的阵列基板，其采用本发明提供的上述ESD防护单元，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示面板，其包括上述阵列基板。
本发明提供的显示面板，其采用本发明提供的上述阵列基板，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示装置，其包括上述显示面板。
本发明提供的显示装置，其采用本发明提供的上述显示面板，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施方式中ESD防护单元的示意图；
图2为ESD防护单元包括两级薄膜晶体管时的示意图；
图3为本发明实施方式中另一种ESD防护单元的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种ESD防护单元的实施方式。图1为本发明实施方式中ESD防护单元的示意图。如图1所示，在本实施方式中，所述ESD防护单元包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥2；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与静电生成端IN连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与静电释放端OUT连接。
在本实施方式中，当静电生成端IN中的电荷释放，即ESD发生时，电荷向静电释放端OUT传递，如果电荷较大，其会将第1级薄膜晶体管击穿，导致第1级薄膜晶体管的源极和漏极短接，或者栅极和漏极短接，在此过程中，所述电荷被释放掉。一般地，ESD在将第1级薄膜晶体管击穿后，不足以击穿第2级薄膜晶体管，因此，以第1级薄膜晶体管的源极和漏极因ESD而短接为例，此时，静电生成端IN和静电释放端OUT之间还有完好的第2～n级薄膜晶体管，用于保持二者不相连接；这样在第1级薄膜晶体管被击穿的情况下，ESD防护单元仍能保证静电释放端OUT不会对静电生成端IN中的信号产生干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
具体地，所述静电生成端IN包括数据线或栅线等信号线，所述静电释放端OUT为公共电极。在实际中，所述ESD防护单元将数据线或栅线中的静电释放，保证数据线或栅线中信号的稳定。
在本实施方式中，所述n的值可以为2，即ESD防护单元包括两级薄膜晶体管。具体地，如图2所示，所述ESD防护单元包括第一晶体管M1和第二晶体管M2，所述第一晶体管M1和第二晶体管M2的控制极(即栅极)均悬空设置(floating)；第一晶体管M1的源极与静电生成端IN连接，漏极与第二晶体管M2的源极连接；而第二晶体管M2的漏极与静电释放端OUT连接。实际中，由于一般的ESD不会击穿连续的两级薄膜晶体管，这样设置可以在提供一定的ESD防护作用的同时，尽可能地使ESD防护单元的结构更加简单，有利于降低成本。
本发明提供的ESD防护单元，其包括至少两级薄膜晶体管，在ESD导致第1级薄膜晶体管被击穿时，在静电生成端IN和静电释放端OUT之间还会有完好的晶体管，使所述ESD防护单元仍能提供防护作用，不会失效，从而能够保持静电生成端IN和静电释放端OUT之间不相连接，使静电释放端OUT不会对静电生成端IN中的信号产生干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
图2所示为ESD防护单元中薄膜晶体管的数量最少的情况，但即便在此情况下，一般地，当第一晶体管M1被击穿时，例如其源极和漏极短接的情况下，仍然会有第二晶体管M2使静电生成端IN不与静电释放端OUT连接，使所述ESD防护单元仍能提供防护，而不会失效。而，在n＞2时，静电生成端IN和静电释放端OUT之间用以保持其二者连接的薄膜晶体管的数量还会更多，从而，即使在ESD将两级或更多级(最多为n－1级)薄膜晶体管击穿的情况下，也会保持静电生成端IN和静电释放端OUT之间不相连接，使所述ESD防护单元不会失效。
本发明还提供另一种ESD防护单元的实施方式。图3为本发明实施方式中另一种ESD防护单元的示意图。如图3所示，在本实施方式中，所述ESD防护单元包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥3；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与第一静电生成端IN1连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与第二静电生成端IN2连接。具体地，所述第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2包括数据线或栅线等信号线。
在本实施方式中，当第一静电生成端IN1中的电荷释放，即ESD发生时，电荷向第二电生成端IN2传递，如果电荷较大，其会将第1级薄膜晶体管击穿，导致第1级薄膜晶体管的源极和漏极短接，或者栅极和漏极短接，在此过程中，所述电荷被释放掉。类似地，当第二静电生成端IN2中的电荷释放时，如果电荷较大，会将第n级薄膜晶体管击穿，导致第n级薄膜晶体管的源极和漏极短接，或者栅极和漏极短接，在此过程中，所述电荷被释放掉。一般地，ESD在将一级薄膜晶体管击穿后，不足以击穿下一级薄膜晶体管，因此，以第1级薄膜晶体管和第n级薄膜晶体管的源极和漏极同时因ESD而短接为例，此时，第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间还有完好的第2～n－1级薄膜晶体管，用于保持二者不相连接；而当n为其最小值3时，第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间完好的薄膜晶体管的数量也还会有一级，即第2级薄膜晶体管，这样在第1级薄膜晶体管和第n级薄膜晶体管被击穿的情况下，ESD防护单元仍能提高防护作用，不会失效，保证第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间不会产生信号的相互干扰，避免因ESD而导致不良的发生。而在当n的值更大时，第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间完好的薄膜晶体管的数量也会更多，从而即使在第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2发生ESD将两级或更多级(最多为n－1级)薄膜晶体管击穿的情况下，也会保持第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间不相连接，使所述ESD防护单元不会失效。
优选地，所述n＝3，即ESD防护单元包括三级薄膜晶体管。实际中，由于一般的ESD不会击穿连续的两级薄膜晶体管，这样设置可以在提供一定的ESD防护作用的同时，尽可能地使ESD防护单元的结构更加简单，有利于降低成本。
本发明实施方式提供的该另一种ESD防护单元，其包括至少三级薄膜晶体管，在第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2同时发生ESD导致第1级薄膜晶体管和第n级薄膜晶体管同时被击穿时，在第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间还会有完好的晶体管，使所述ESD防护单元仍能提供防护作用，不会失效，从而能够保持第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2之间不相连接，使第一静电生成端IN1和第二静电生成端IN2中的信号不会产生相互干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
本发明还提供一种阵列基板的实施方式。在本实施方式中，所述阵列基板包括上述第一种ESD防护单元或者第二种ESD防护单元。
本发明实施方式提供的阵列基板，其采用本发明上述实施方式提供的ESD防护单元，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
本发明还提供一种显示面板的实施方式。在本实施方式中，所述显示面板包括上述阵列基板。
本发明实施方式提供的显示面板，其采用本发明上述实施方式提供的阵列基板，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
本发明还提供一种显示装置的实施方式。在本实施方式中，所述显示装置包括上述显示面板。
本发明实施方式提供的显示装置，其采用本发明上述实施方式提供的显示面板，可以在ESD将邻近静电生成端的薄膜晶体管击穿时，仍保护静电生成端中的信号不被干扰，避免因ESD而导致不良的发生。
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ESD防护单元，其特征在于，包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥2；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与静电释放端连接。
2.根据权利要求1所述的ESD防护单元，其特征在于，所述n＝2。
3.根据权利要求1所述的ESD防护单元，其特征在于，所述静电生成端包括数据线或栅线。
4.根据权利要求1所述的ESD防护单元，其特征在于，所述静电释放端为公共电极。
5.一种ESD防护单元，其特征在于，包括依次串联的n级薄膜晶体管，n≥3；每级薄膜晶体管的控制极悬空，第1级薄膜晶体管的源极与第一静电生成端连接，第1～n－1级薄膜晶体管的漏极与下一级的薄膜晶体管的源极连接，第n级薄膜晶体管的漏极与第二静电生成端连接。
6.根据权利要求5所述的ESD防护单元，其特征在于，所述n＝3。
7.根据权利要求5所述的ESD防护单元，其特征在于，所述第一静电生成端和第二静电生成端包括数据线或栅线。
8.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1～4任意一项所述的ESD防护单元，或者包括权利要求5～7任意一项所述的ESD防护单元。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求8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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