CN106444197B - 一种阵列基板、显示面板以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阵列基板、显示面板以及显示装置，其中，阵列基板通过在所述像素阵列的同一行中，设置至少两个所述像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影不完全重叠的方式，使得某个相邻的像素上下错开。由于像素上下错开，其对应的遮光层之间的直线间距变大，进而解决了由于遮光层的设计间隙过小而导致的短路问题。除此，由于像素上下错开，因此相应的遮光层也变得不连续，单个遮光层的长度相对较短，使得遮光层上的静电积累减少，相比于呈条状遮光层，更不容易发生静电击伤，另，当其中一个遮光层发生静电击伤的问题，进一步避免了遮光层以及栅极线断线的问题。

Description

一种阵列基板、显示面板以及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，更具体地说，涉及一种阵列基板、显示面板以及显示装置。
背景技术
随着科技的不断发展，用户对液晶显示屏的尺寸以及分辨率的要求也逐步增加。而液晶显示屏的像素密度PPI(Pixel Per Inch)直接影响屏幕的分辨率，随着液晶显示屏的像素密度的增加，液晶显示器的像素间距越来越小。又由于在像素上需要设置遮光层，因此，像素间的遮光层的设计间隙也越来越小。
例如，当液晶显示屏的像素密度为4K时，请参阅图1，遮光层10的设计间隙通常为2um。或者，如图2所示，将遮光层10设置成一整条直线。
发明人发现，上述遮光层的设置方式，遮光层的设计间隙过小会导致设计间隙处出现短路；而遮光层设置成直线的方式，当显示屏上有静电时，整条遮光层会发生静电击伤，出现遮光层以及栅极线断线的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、显示面板以及显示装置，以解决高像素密度的液晶显示面板中遮光层短路以及断线的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阵列基板，包括：
像素阵列，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素子单元，所述像素子单元包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括多晶硅、栅极、源极和漏极；
与所述栅极相连的栅极线；
与所述源极相连的数据线；
以及与所述多晶硅对应设置的遮光层；
在所述像素阵列的同一行中，至少两个所述像素子单元的遮光层在第一方向上的投影不完全重叠，所述第一方向为所述栅极线的延伸方向。
可选的，在所述像素阵列的同一行中，每个所述像素子单元的遮光层在第二方向上的投影均不重叠，所述第二方向为所述数据线的延伸方向。
可选的，相邻两列所述像素子单元的遮光层在所述第一方向上的投影不重叠。
可选的，相邻两列所述像素子单元的遮光层在所述第一方向上的投影部分重叠。
可选的，至少两个所述像素子单元的遮光层在所述阵列基板上的投影形状相同。
可选的，所述像素子单元的遮光层在所述阵列基板上的投影形状为矩形。
可选的，所述多晶硅呈U型，所述多晶硅的一端与所述源极相连，另一端与所述漏极相连；
至少一个所述像素子单元的遮光层包括沿第一子遮光层和第二子遮光层，沿所述第一方向，所述第一子遮光层在所述阵列基板上的投影宽度大于与所述源极相连的所述多晶硅的一侧的排线在所述阵列基板上的投影宽度，所述第二子遮光层在所述阵列基板上的投影宽度大于与所述漏极相连的所述多晶硅的一侧的排线在所述阵列基板上的投影宽度，所述第一子遮光层与所述第二子遮光层在所述阵列基板上的投影不重叠。
可选的，在所述像素阵列的同一行中，所述栅极线与每个所述像素子单元的栅极均相连，且，在所述第一方向上的投影不重叠的两个所述像素子单元的栅线连接处，沿所述第二方向设置。
可选的，在所述像素阵列中，每行相邻的三个像素子单元的像素颜色均不相同，所述像素颜色包括红色、绿色和蓝色。
可选的，在所述像素阵列中，每行相邻的四个像素子单元的像素颜色均不相同，所述像素颜色包括红色、绿色和蓝色和白色。
一种显示面板，包括任意一项上述的阵列基板。
一种显示装置，包括上述的显示面板。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的阵列基板，通过在所述像素阵列的同一行中，设置至少两个所述像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影不完全重叠的方式，使得这两个相邻的像素上下错开。由于像素上下错开，其对应的遮光层之间的直线间距变大，进而解决了由于遮光层的设计间隙过小而导致的短路问题。除此，由于像素上下错开，因此相应的遮光层也变得不连续，单个遮光层的长度相对较短，使得遮光层上的静电积累减少，相比于呈条状遮光层，当显示屏上有静电时，单个独立的遮光层不容易发生静电击伤，另，当其中一个遮光层发生静电击伤时，由于遮光层是断开的，因此，相邻的遮光层不会连电，解决了整条连续的遮光层同时发生静电击伤的问题，进一步避免了遮光层以及栅极线断线的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中阵列基板中像素单元的结构示意图；
图2为现有技术中又一阵列基板中像素单元的结构示意图；
图3为一个像素子单元的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图5为阵列基板的剖面图；
图6为图4中局部示意图；
图7为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图8为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图9为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图10为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图11为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图12为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图；
图13为本实施例提供的阵列基板的又一种像素子单元排布的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所提供的阵列基板，通过在像素阵列的同一行中，设置至少两个像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影不完全重叠的方式，使得某个相邻的像素上下错开。由于像素上下错开，其对应的遮光层之间的直线间距变大，进而解决了由于遮光层的设计间隙过小而导致的短路问题。除此，由于像素上下错开，因此相应的遮光层也变得不连续，单个遮光层的长度相对较短，使得遮光层上的静电积累减少，相比于呈条状遮光层，当显示屏上有静电时，单个独立的遮光层不容易发生静电击伤，另，当其中一个遮光层发生静电击伤时，由于遮光层是断开的，因此，相邻的遮光层不会连电，解决了整条连续的遮光层同时发生静电击伤的问题，进一步避免了遮光层以及栅极线断线的问题。
具体的，请参阅图3、图4以及图5，图3为一个像素子单元的结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，图5为像素子单元沿AA方向的横截面示意图，其中，该阵列基板，包括：像素阵列30、栅极线31、数据线32以及遮光层33。
其中，像素阵列30包括阵列排布的多个像素子单元301，每个像素子单元301包括薄膜晶体管3011以及像素电极80，该薄膜晶体3011管包括多晶硅3012、栅极3013、源极3014和漏极3015。栅极线31与栅极3013相连，数据线32与源极3014相连，遮光层33与多晶硅3012对应设置，避免多晶硅3012受到背光照射生成漏电流。漏极3015与所述像素电极80电连接，在所述栅极线31的控制下，将所述数据线32输入的数据信号输出给所述像素电极80，通过控制所述像素电极80和所述公共电极之间的电场强度，控制该薄膜晶体管3011对应的像素子单元301的显示。
可选的，在本实施例中，所述像素子单元对应的像素电极80为一整块电极，所述像素子单元对应的公共电极90包括多个子公共电极，在本实施例中，公共电极90可以位于像素电极80背离衬底基板(未示出)的一侧。
请参阅图5，本实施例提供的像素子单元的结构，自下向上依次为：在基板上设置遮光层33，然后对遮光层所在的层级进行平坦化处理，形成缓冲层，在缓冲层的表面上设置多晶硅层3012，通过工艺将多晶硅层形成源极3014以及漏极3015，在多晶硅层的上方设置有绝缘层，在所述绝缘层上设置有栅极3013，其绝缘层用于使栅极3013和源极3014、漏极3015进行绝缘隔离。在栅极所在的层级之上设置有金属电极层，该金属电机层包括源极和漏极的金属电极，该金属电极通过过孔与多晶硅层的源极漏极电连接，并，在金属电极所在的层级进行平坦化处理，并在该平坦化层的表面设置有第一像素电极801。金属电极与第二像素电极802相连，且所述第二像素电极802与第一像素电极801通过钝化层进行绝缘。
具体的，本实施例在像素阵列的同一行中，至少两个像素子单元的遮光层在第一方向上的投影不完全重叠，其中，第一方向为栅极线的延伸方向。
请结合图6，图6为图4的局部示意图，本实施例以图6为图4中第一行像素为例，对本实施例进行介绍。
其中，像素子单元301a的遮光层33在栅极线的延伸方向(AA’方向)的投影为a，像素子单元301b的遮光层33在栅极线的延伸方向(AA’方向)的投影为b，像素子单元301c的遮光层33在栅极线的延伸方向(AA’方向)的投影为c，从图中可以明显的看出，投影b和投影c完全重叠，投影a和投影b不完全重叠。需要说明的是，不完全重叠还可以如图7所示，像素子单元301a的遮光层33在栅极线的延伸方向(AA’方向)的投影a和像素子单元301b的遮光层33在栅极线的延伸方向(AA’方向)的投影b完全不重叠。
在本方案中，只要保证同一行的像素阵列中，至少两个像素子单元的遮光层在第一方向上的投影不完全重叠即可，即可以如图6所示的投影a和投影b部分重叠，还可以如图7所示的投影d和投影a完全不重叠。
可见，无论是图6还是图7，在投影不重叠的两个像素子单元中，遮光层是断开的，且两个像素子单元上下错位设置，使得相邻遮光层的间距由原来的d1增大到d2，能够有效地减少遮光层33之间间隙过小难以刻蚀完全而导致多个遮光层33之间粘连的情况，从而解决了遮光层之间的短路问题。另外，即便是遮光层在第一方向的长度等于像素子单元的在第一方向上的宽度时，也可以将像素子单元上下错开，使得至少存在一个遮光层在第一方向上的投影与其他遮光层的投影完全不重叠，如投影a和投影b完全不重叠，此时，相应的遮光层也变得不连续(像素子单元301a的遮光层和像素子单元301b以及像素子单元301c的遮光层断开不连续)，当某一遮光层上出现静电时，不会由于遮光层是连续的，而同时击穿其他遮光层，进一步避免了遮光层以及栅极线断线的问题。
除此，如图7所示，在像素阵列的同一行中，栅极线与每个像素子单元的栅极均相连，由于像素子单元的遮光层进行了上下的错位，对应的，在第一方向上的投影不重叠的两个像素子单元的栅线连接处，也进行了弯折设计，即如图中，像素子单元301d与像素子单元301c的遮光层在AA’方向的投影重叠，那么，像素子单元301d的栅极线与像素子单元301c的栅极线无需弯折设置，即栅极线31a沿栅极线的延伸方向(AA’方向)设置。
但，由于像素子单元301a与像素子单元301b错开设置，因此，像素子单元301a的栅极线与像素子单元301b的栅极线需弯折设置，即栅极线31a沿栅极线的延伸方向(AA’方向)设置，栅极线31b沿数据线的延伸方向(BB’方向)设置。
在上述实施例的基础上，本实施例还提供了多种像素子单元的排布方式，如图8-图12所示，其中，图8为本实施例提供的阵列基板的一种像素子单元排布的示意图，图8中，在像素阵列的同一行中，每个像素子单元的遮光层在数据线的延伸方向上的投影均不相交。
具体的，像素子单元301a的遮光层33在数据线的延伸方向(BB’方向)的投影为a1，像素子单元301b的遮光层33在数据线的延伸方向(BB’方向)的投影为b1，像素子单元301c的遮光层33在数据线的延伸方向(BB’方向)的投影为c1，像素子单元301d的遮光层33在数据线的延伸方向(BB’方向)的投影为d1。
然后，在本实施例中，投影a1、投影b1、投影c1以及投影d1均不相交，即像素子单元301a、像素子单元301b、像素子单元301c以及像素子单元301d的遮光层之间是不相连的，这样能进一步能保证在阵列基板上有静电时，不会击穿所有的遮光层。
可选的，如图9所示，图9为本发明实施例提供的一种阵列基板的像素排布示意图，在该阵列基板中，相邻两列的像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影不重叠。即像素子单元301d与像素子单元301c相邻，则本实施例中，像素子单元301d的遮光层的投影d和像素子单元301c的遮光层的投影c不重叠，同样，像素子单元301c的遮光层的投影c和像素子单元301a的遮光层的投影a不重叠，像素子单元301a的遮光层的投影a和像素子单元301b的遮光层的投影b不重叠。需要说明的是，本实施例着重限定相邻像素子单元之间的遮光层的设置位置，并不限定非相邻的像素子单元之间的遮光层的位置关系，如像素子单元301c和像素子单元301b在栅极线延伸方向上的投影c和投影b可以重叠，也可以不重叠，在图9中，示出的是不相邻的像素子单元的投影重合的排布方式，图10示出了不相邻的像素子单元的投影不完全重合的排布方式，即像素子单元301c和像素子单元301b在栅极线延伸方向上的投影c和投影b不完全重叠。当然，还可以是像素子单元301c和像素子单元301b在栅极线延伸方向上的投影c和投影b完全不重叠(图10从未示出)。
除此，如图11所示，本实施例提供的阵列基板中，相邻两列像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影部分重叠。即，像素子单元301d与像素子单元301c相邻，则本实施例中，像素子单元301d的遮光层的投影d和像素子单元301c的遮光层的投影c部分重叠，同样，像素子单元301c的遮光层的投影c和像素子单元301a的遮光层的投影a部分重叠，像素子单元301a的遮光层的投影a和像素子单元301b的遮光层的投影b部分重叠。需要说明的是，在本方案中，部分重叠是指相邻像素子单元的遮光层的投影的除完全不重叠以及完全重叠外的所有情况，即相邻两个像素子单元的遮光层的投影有交叠的部分。
需要说明的是，在本实施例中，至少两个像素子单元的遮光层在阵列基板上的投影形状相同。如图12所示，像素子单元301d的遮光层在阵列基板上的投影形状为矩形，且像素子单元301a以及像素子单元301b的遮光层的形状与像素子单元301d的形状相同，而像素子单元301c的遮光层分为两部分，具体的，多晶硅呈U型，多晶硅的一端与源极相连，另一端与漏极相连，其中，像素子单元的遮光层包括沿第一子遮光层33a和第二子遮光层33b，且，沿栅极线的延伸方向上，第一子遮光层33a在阵列基板上的投影宽度w1大于与源极相连的多晶硅的一侧的排线在阵列基板上的投影宽度w2，第二子遮光层在阵列基板上的投影宽度w3大于与漏极相连的多晶硅的一侧的排线在阵列基板上的投影宽度w4，并且，第一子遮光层与第二子遮光层在阵列基板上的投影不重叠。
需要说明的是，本实施例可以将像素子单元任意组合，并不局限于上述实施例提供的排布方式。除此，在像素阵列中，每行相邻的三个像素子单元的像素颜色均不相同，其中，像素颜色可以包括红色、绿色和蓝色。也可以是在像素阵列中，每行相邻的四个像素子单元的像素颜色均不相同，其中，像素颜色包括红色、绿色和蓝色和白色。如图13所示，其中，阵列基板的第一行的像素颜色依次为红色、绿色、蓝色以及白色，第二行的像素颜色依次为蓝色、白色、红色以及绿色，第三行的像素颜色依次为白色、蓝色、绿色、红色。当然像素的颜色可以根据实际的设计需求进行设定。
综上，本发明提供了一种阵列基板、显示面板以及显示装置，其中，阵列基板通过在像素阵列的同一行中，设置至少两个像素子单元的遮光层在栅极线的延伸方向上的投影不完全重叠的方式，使得某个相邻的像素上下错开。由于像素上下错开，其对应的遮光层之间的间距变大，进而解决了由于遮光层的设计间隙过小而导致的短路问题。除此，由于像素上下错开，因此相应的遮光层也变得不连续，即不呈直线设置，解决了整条遮光层因设置成直线而发生静电击伤的问题，进一步避免了遮光层以及栅极线断线的问题。
除此，本实施例还提供了一种显示面板，包括任意一项上述的阵列基板。还提供了一种显示装置，包括上述显示面板。其中阵列基板的工作原理请参见上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
像素阵列，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素子单元，所述像素子单元包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括多晶硅、栅极、源极和漏极；
与所述栅极相连的栅极线；
与所述源极相连的数据线；
以及与所述多晶硅对应设置的遮光层，多个所述遮光层位于同一层且相互独立；
在所述像素阵列的同一行中，至少两个所述像素子单元在第一方向上的投影在沿数据线的延伸方向不完全重叠，以使至少两个所述像素子单元的遮光层在第一方向上的投影在沿数据线延伸方向不完全重叠，所述第一方向为所述栅极线的延伸方向；
所述多晶硅呈U型，所述多晶硅的一端与所述源极相连，另一端与所述漏极相连；
至少一个所述像素子单元的遮光层包括沿第一子遮光层和第二子遮光层，
沿所述第一方向，所述第一子遮光层在所述阵列基板上的投影宽度大于与所述源极相连的所述多晶硅的一侧的排线在所述阵列基板上的投影宽度，所述第二子遮光层在所述阵列基板上的投影宽度大于与所述漏极相连的所述多晶硅的一侧的排线在所述阵列基板上的投影宽度，
所述第一子遮光层与所述第二子遮光层在所述阵列基板上的投影不重叠。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
在所述像素阵列的同一行中，每个所述像素子单元的遮光层在第二方向上的投影均不重叠，所述第二方向为所述数据线的延伸方向。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，相邻两列所述像素子单元的遮光层在所述第一方向上的投影不重叠。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，相邻两列所述像素子单元的遮光层在所述第一方向上的投影部分重叠。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，至少两个所述像素子单元的遮光层在所述阵列基板上的投影形状相同。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述像素子单元的遮光层在所述阵列基板上的投影形状为矩形。
7.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，在所述像素阵列的同一行中，所述栅极线与每个所述像素子单元的栅极均相连，且，在所述第一方向上的投影不重叠的两个所述像素子单元的栅线连接处，沿所述第二方向设置。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在所述像素阵列中，每行相邻的三个像素子单元的像素颜色均不相同，每行相邻的三个像素子单元的像素颜色包括红色、绿色和蓝色。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在所述像素阵列中，每行相邻的四个像素子单元的像素颜色均不相同，每行相邻的四个像素子单元的像素颜色包括红色、绿色和蓝色和白色。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的阵列基板。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的显示面板。
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