CN106371256A - 像素结构、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种像素结构、显示面板以及显示装置。该像素结构包括衬底基板、在衬底基板上且沿行方向延伸的多条栅线、在衬底基板上且沿列方向延伸的多条数据线、多个像素单元以及公共电极线。各像素单元包括像素电极和公共电极，公共电极线包括沿行方向延伸的第一部分以及沿列方向延伸的第二部分；第一部分与第二部分电性相连，第一部分与第二部分均与数据线同层设置，第一部分在衬底基板上的投影至少部分位于栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间。该像素结构可简化工艺、减小公共电极线的整体电阻、改善发绿等现象，并且还可提高开口率。

Description

像素结构、显示面板及显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及一种像素结构、显示面板以及显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)逐渐成为市场上的主流显示器。薄膜晶体管液晶显示器是利用夹在上下两个基板之间的液晶层上电场强度的变化，改变液晶分子的取向，从而控制透光的强弱来显示图像的。
通常，液晶显示面板包括背光模组、偏光片、阵列基板(下基板)、对置基板(上基板)以及填充在由上下两个基板组成的盒中的液晶分子层。阵列基板包括像素电极、公共电极、栅线和数据线。像素电极上的电压通断及大小由与横向设置的栅线和纵向设置的数据线控制；通过公共电极与像素电极之间的电场强度变化控制着液晶分子的取向。
另外，阵列基板还可采用双栅(Dual Gate)设计，这样可以有效减少数据线IC接头的数量，从而降低成本。
发明内容
本发明至少一实施例提供一种像素结构、显示面板以及显示装置。该像素结构通过将公共电极线的第一部分和第二部分与数据线同层设置，可不用通过桥接结构或过孔结构将第一部分和第二部分电连接，从而可简化工艺，减小公共电极线的整体电阻以及改善发绿等现象；另外，该像素结构通过第一部分在衬底基板上的投影至少部分设置在栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间，从而可利用第一部分进行遮光，并可减小黑矩阵的宽度，从而提高开口率。
本发明至少一个实施例提供一种像素结构，其包括：衬底基板；多条栅线，设置在所述衬底基板上且沿行方向延伸；多条数据线，设置在所述衬底基板上且沿列方向延伸；多个像素单元，各所述像素单元包括像素电极和公共电极；以及公共电极线，与所述公共电极相连，所述公共电极线包括沿所述行方向延伸的第一部分以及沿所述列方向延伸的第二部分，所述第一部分与所述第二部分电性相连，所述第一部分与所述第二部分均与所述数据线同层设置，所述第一部分在所述衬底基板上的投影至少部分位于所述栅线和所述像素电极在所述衬底基板上的投影之间。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述第一部分在所述衬底基板上的投影与所述像素电极在所述衬底基板上的投影部分重叠。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述第一部分在所述衬底基板上的投影与所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，在沿列方向相邻的所述像素单元之间设置有两条所述栅线，所述像素结构还包括：黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影至少部分位于两条所述栅线在所述衬底基板上的投影之间。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与两条所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述数据线与所述第二部分设置在所述沿行方向相邻的所述像素单元之间，所述数据线和所述公共电极线在所述行方向上交替设置。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述像素单元沿所述行方向和所述列方向呈阵列设置，在沿列方向相邻的所述像素单元之间设置有一条所述栅线，所述像素结构还包括：黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影至少部分位于所述栅线与位于所述栅线没有设置所述第一部分的一侧的所述像素电极在所述衬底基板上的投影之间。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与位于所述栅线没有设置所述第一部分的一侧的所述像素电极在所述衬底基板上的投影部分重叠。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述像素电极和所述公共电极为透明导电电极。
例如，在本发明一实施例提供的像素结构中，所述栅线、所述数据线以及公共电极线为不透明的金属线。
本发明至少一个实施例还提供一种显示面板，其包括上述任一项所述的显示面板。
本发明至少一个实施例还提供一种显示装置，其包括上述的显示面板。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种像素结构的平面示意图；
图2为沿图1中A-A’方向的截面示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种像素结构的平面示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种像素结构沿图3中A-A’方向的截面示意图；
图5为本发明一实施例提供的另一种像素结构的平面示意图；以及
图6为本发明一实施例提供的另一种像素结构沿图5中A-A’方向的截面示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
薄膜晶体管液晶显示器可利用在对置基板上形成的黑矩阵遮挡非显示区，从而避免漏光的发生。本申请的发明人发现：为了防止因各膜层因为宽度偏差、重合偏差、阵列基板和对置基板的对盒偏差等而导致的黑矩阵不能有效遮挡非显示区而造成漏光，黑矩阵除了要遮挡非显示区，还要遮挡一部分显示区。因此，在黑矩阵遮挡范围内，黑矩阵与显示区重叠的部分为装配余量；如果装配余量设计地较小，黑矩阵可能无法全部遮挡全部非显示区，从而导致漏光、对比度下降、暗态不均等问题，如果装配余量设计地较大，会导致开口率下降、亮度降低、功耗增加等问题。
图1为一种像素结构的平面示意图。如图1所示，该像素结构包括栅线110、数据线120、像素电极131、公共电极132以及公共电极线140。公共电极线140沿行方向延伸，并与公共电极132电性相连，用于为公共电极132提供公共电压。图2为沿图1中A-A’方向的截面示意图。如图2所示，公共电极132可与栅线110同层设置在衬底基板101上；公共电极线140也与栅线110同层设置并搭接在公共电极132上。为了防止因各膜层因为宽度偏差、重合偏差、阵列基板和对置基板的对盒偏差等而导致的黑矩阵不能有效遮挡非显示区而造成漏光，黑矩阵150不仅覆盖栅极110还覆盖部分像素电极131。因此，该像素结构的开口率较低。
本发明实施例提供一种像素结构、显示面板以及显示装置。该像素结构包括衬底基板、多条栅线、多条数据线、多个像素单元以及公共电极线。多条栅线设置在衬底基板上且沿行方向延伸；多条数据线设置在衬底基板上且沿列方向延伸；各像素单元包括像素电极和公共电极；公共电极线与公共电极相连。公共电极线包括沿行方向延伸的第一部分以及沿列方向延伸的第二部分；第一部分与第二部分电性相连，第一部分与第二部分均与数据线同层设置，第一部分在衬底基板上的投影至少部分位于栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间。由此，一方面，该像素结构通过将公共电极线的第一部分和第二部分与数据线同层设置，可不用通过桥接结构或过孔结构将第一部分和第二部分电连接，从而可简化工艺，减小公共电极线的整体电阻以及改善发绿等现象；另一方面，该像素结构通过第一部分在衬底基板上的投影至少部分设置在栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间，从而可利用第一部分进行遮光，并可减小黑矩阵的宽度，从而提高开口率。
下面结合附图对本发明实施例提供的像素结构、显示面板以及显示装置进行说明。
实施例一
本实施例提供一种像素结构，如图3所示，该像素结构包括衬底基板101、多条栅线110、多条数据线120、多个像素单元130以及公共电极线140。衬底基板101可为玻璃基板、石英基板、塑料基板或其他基板；多条栅线110设置在衬底基板101上且沿行方向延伸；多条数据线120设置在衬底基板101上且沿列方向延伸；各像素单元130包括像素电极131和公共电极132；公共电极线140与公共电极132相连。公共电极线140包括沿行方向延伸的第一部分141以及沿列方向延伸的第二部分142；第一部分141与第二部分142电性相连，第一部分141与第二部分142均与数据线120同层设置。如图4所示，第一部分141在衬底基板101上的投影至少部分位于栅线110和像素电极131在衬底基板101上的投影之间。需要说明的是，由于第一部分与数据线同层设置且沿行方向延伸，在不设置桥接结构的前提下，第一部分位于两条相邻的数据线之间。
在本实施例提供的像素结构中，通过将公共电极线的第一部分和第二部分均与数据线同层设置，可不用通过桥接结构或过孔结构将第一部分和第二部分电连接，从而可简化工艺，减小公共电极线的整体电阻以及改善发绿等现象；通过将第一部分在衬底基板上的投影至少部分设置在栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间，可利用第一部分进行遮光，从而可减小黑矩阵的设计宽度，从而提高开口率。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图4所示，第一部分141在衬底基板101上的投影与像素电极131在衬底基板101上的投影部分重叠。由此，第一部分141可覆盖一部分像素电极131，从而可进一步避免发生漏光现象。此时，可不用将黑矩阵设计为覆盖像素电极，从而可减小黑矩阵的设计宽度，从而可提高开口率。当然，本发明实施例包括但不限于此，第一部分在衬底基板上的投影与像素电极在衬底基板上的投影相接。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图4所示，第一部分141在衬底基板101上的投影与栅线110在衬底基板101上的投影部分重叠。由此，第一部分141可覆盖一部分栅线110，从而可进一步避免发生漏光现象。此时，栅极与像素电极之间的区域由第一部分141遮挡而不用设置黑矩阵，从而可减小黑矩阵的设计宽度，从而可提高开口率。当然，本发明实施例包括但不限于此，第一部分在衬底基板上的投影与栅线在衬底基板上的投影相接。
例如，像素电极和公共电极为透明导电电极。例如，像素电极和公共电极的材料可采用透明氧化物，例如：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的组合或至少一种，本发明实施例在此不作限制。
例如，栅线、数据线以及公共电极线为不透明的金属线。例如，栅线、数据线以及公共电极线的材料可采用铜、铝、钨、钛和钴中的任一种或至少两种的合金，本发明实施例在此不作限制。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图3和4所示，像素单元130沿行方向和列方向呈阵列设置，在沿列方向相邻的像素单元130之间设置有两条栅线110，该像素结构还包括黑矩阵150。如图4所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影至少部分位于两条栅线110在衬底基板101上的投影之间。由此，该黑矩阵可将从两条栅线之间的区域遮挡，从而避免漏光。同时，相对于通常的像素结构，该像素结构的黑矩阵宽度较小，从而使该像素结构在保证避免漏光的前提下具有更大的开口率，在达到相同的亮度的前提下具有更小的功耗。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图4所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与两条栅线110在衬底基板101上的投影部分重叠。为了防止因各膜层因为宽度偏差、重合偏差、阵列基板和对置基板的对盒偏差等而导致的黑矩阵不能有效遮挡非显示区而造成漏光，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与两条栅线110在衬底基板101上的投影重叠的部分可为装配提供一定的余量，从而保证在一定的装配误差范围内有效地防止漏光现象的发生。另外，如图2所示，假设为了保证在一定的装配误差范围内有效地防止漏光现象的发生，需要将黑矩阵150与像素电极131部分重叠，即装配余量为a，此时黑矩阵150的宽度为d+2(a+b+c)。如图4所示，在保证同样地的装配余量a的前提下，黑矩阵150的宽度为d+2a，此时，黑矩阵150的宽度减小了2(b+c)，从而可提高该像素结构的开口率。此外，由于第一部分141遮挡了栅线和像素电极之间的区域，黑矩阵150的装配余量可以为a+b+c，这能够更有效地防止漏光的发生，增加对比度。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图3和4所示，数据线120与第二部分142设置在沿行方向相邻的像素单元130之间，数据线120和第二部分142在行方向上交替设置。也就是说，相邻的两个数据线120之间设置有公共电极线的第二部分142。例如，如图3和图4所示，第一部分141沿行方向延伸，且设置在相邻两个数据线120之间。例如，第一部分141的两端分别设置在该相邻两个数据线120附近但并不与数据线120接触。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例提供一种像素结构。与实施例一不同的是，在本实施例提供的像素结构中，如图5所示，像素单元130沿行方向和列方向呈阵列设置，在沿列方向相邻的像素单元130之间设置有一条栅线110，该像素结构还包括黑矩阵150。如图6所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影至少部分位于栅线110与位于栅线110没有设置第一部分141的一侧的像素电极131在衬底基板101上的投影之间。
在本实施例提供的像素结构中，如图5和6所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影至少部分位于栅线110在衬底基板101上的投影与位于栅线110没有设置第一部分141的一侧的像素电极131在衬底基板101上的投影之间。由此，该黑矩阵可将从两个相邻的像素单元130之间透光的区域遮挡，从而避免漏光。同时，相对于通常的像素结构，该像素结构的黑矩阵宽度较小，从而使该像素结构在保证避免漏光的前提下具有更大的开口率，在达到相同的亮度的前提下具有更小的功耗。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图5和6所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与栅线110在衬底基板101上的投影部分重叠。为了防止因各膜层因为宽度偏差、重合偏差、阵列基板和对置基板的对盒偏差等而导致的黑矩阵不能有效遮挡非显示区而造成漏光，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与栅线110在衬底基板101上的投影重叠的部分可为装配提供一定的余量，从而保证在一定的装配误差范围内有效地防止漏光现象的发生。
例如，在本实施例一示例提供的像素结构中，如图5和6所示，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与位于栅线110没有设置第一部分141的一侧的像素电极131在衬底基板101上的投影部分重叠。为了防止因各膜层因为宽度偏差、重合偏差、阵列基板和对置基板的对盒偏差等而导致的黑矩阵不能有效遮挡非显示区而造成漏光，黑矩阵150在衬底基板101上的投影与位于栅线110没有设置第一部分141的一侧的像素电极131在衬底基板101上的投影重叠的部分可为装配提供一定的余量，从而保证在一定的装配误差范围内有效地防止漏光现象的发生。
例如，如图2所示，假设为了保证在一定的装配误差范围内有效地防止漏光现象的发生，需要将黑矩阵150与像素电极131部分重叠，即装配余量为a，此时黑矩阵150的宽度为d+2(a+b+c)。如图6所示，在保证同样地的装配余量a的前提下，黑矩阵150的宽度为d+2a+b+c，此时，黑矩阵150的宽度减小了b+c，从而可提高该像素结构的开口率。
实施例三
本实施例提供一种显示面板，包括上述实施例一和实施例二中任一项所描述的像素结构。在本实施例提供的显示面板中，通过将公共电极线的第一部分和第二部分均与数据线同层设置，可不用通过桥接结构或过孔结构将第一部分和第二部分电连接，从而可简化工艺，减小公共电极线的整体电阻以及改善发绿等现象；通过将第一部分在衬底基板上的投影至少部分设置在栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间，可利用第一部分进行遮光，从而可减小黑矩阵的设计宽度，从而提高开口率。
例如，该显示面板可为液晶显示面板，本发明实施例包括但不限于此。
例如，如图4和6所示，该显示面板还可包括覆盖在栅线120和公共电极132上的第一绝缘层160以及覆盖公共电极线140的第二部分142的第二绝缘层170。例如，第一绝缘层160可为栅极绝缘层，第二绝缘层170可为钝化层。
例如，第一绝缘层的材料可采用无机材料或有机材料。无机材料可包括选自氮化硅(SiNx)，氧化硅(SiOx)，氮氧化硅(SiNxOy)中的一种或多种。有机材料可包括亚克力树脂或聚酰亚胺树脂。
例如，第二绝缘层的材料可采用无机材料或有机材料。无机材料可包括选自氮化硅(SiNx)，氧化硅(SiOx)，氮氧化硅(SiNxOy)中的一种或多种。有机材料可包括亚克力树脂或聚酰亚胺树脂。
实施例四
本实施例提供一种显示装置，包括上述实施例三中任一项所描述的显示面板。在本实施例提供的显示装置中，通过将公共电极线的第一部分和第二部分均与数据线同层设置，可不用通过桥接结构或过孔结构将第一部分和第二部分电连接，从而可简化工艺，减小公共电极线的整体电阻以及改善发绿等现象；通过将第一部分在衬底基板上的投影至少部分设置在栅线和像素电极在衬底基板上的投影之间，可利用第一部分进行遮光，从而可减小黑矩阵的设计宽度，从而提高开口率。
需要说明的是，本发明各实施例以ADS、HADS模式为例进行说明，但不限于此。例如还可以适用于面内开关(In-Plane Switching，IPS)等模式。
另外，本发明各实施例以沿着列方向延伸的直线型的公共电极线为例进行说明。但不限于此。例如，公共电极线亦可不为直线型，只要公共电极线的第一部分大体沿行方向延伸，第二部分大体沿列方向延伸即可。
有以下几点需要说明：
(1)本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或微结构的厚度和尺寸被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本发明同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种像素结构，包括：
衬底基板；
多条栅线，设置在所述衬底基板上且沿行方向延伸；
多条数据线，设置在所述衬底基板上且沿列方向延伸；
多个像素单元，各所述像素单元包括像素电极和公共电极；以及
公共电极线，与所述公共电极相连，
其中，所述公共电极线包括沿所述行方向延伸的第一部分以及沿所述列方向延伸的第二部分，所述第一部分与所述第二部分电性相连，所述第一部分与所述第二部分均与所述数据线同层设置，所述第一部分在所述衬底基板上的投影至少部分位于所述栅线和所述像素电极在所述衬底基板上的投影之间。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其中，所述第一部分在所述衬底基板上的投影与所述像素电极在所述衬底基板上的投影部分重叠。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其中，所述第一部分在所述衬底基板上的投影与所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的像素结构，其中，在沿列方向相邻的所述像素单元之间设置有两条所述栅线，所述像素结构还包括：
黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影至少部分位于两条所述栅线在所述衬底基板上的投影之间。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与两条所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的像素结构，其中，所述数据线与所述第二部分设置在所述沿行方向相邻的所述像素单元之间，所述数据线和所述第二部分在所述行方向上交替设置。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的像素结构，其中，所述像素单元沿所述行方向和所述列方向呈阵列设置，在沿列方向相邻的所述像素单元之间设置有一条所述栅线，所述像素结构还包括：
黑矩阵，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影至少部分位于所述栅线与位于所述栅线没有设置所述第一部分的一侧的所述像素电极在所述衬底基板上的投影之间。
8.根据权利要求7所述的像素结构，其中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与所述栅线在所述衬底基板上的投影部分重叠。
9.根据权利要求7所述的像素结构，其中，所述黑矩阵在所述衬底基板上的投影与位于所述栅线没有设置所述第一部分的一侧的所述像素电极在所述衬底基板上的投影部分重叠。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的像素结构，其中，所述像素电极和所述公共电极为透明导电电极。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的像素结构，其中，所述栅线、所述数据线以及所述公共电极线为不透明的金属线。
12.一种显示面板，包括根据权利要求1-11中任一项所述的显示面板。
13.一种显示装置，包括根据权利要求12所述的显示面板。
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