CN106526997A - 阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板及显示装置，该阵列基板包括衬底基板，位于衬底基板第一侧的多个薄膜晶体管，还包括：设置于所述衬底基板第一侧的透明导电层、像素电极层和公共电极层；所述透明导电层、所述像素电极层和所述公共电极层相互绝缘，所述透明导电层位于所述像素电极层靠近所述衬底基板侧，所述公共电极层位于所述像素电极层远离所述衬底基板侧；所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述像素电极层中的像素电极与所述漏极电连接；在垂直于所述阵列基板的方向上，所述透明导电层和所述像素电极层至少部分地交叠；在显示阶段，所述透明导电层接收固定电压信号。本发明能够有效地增加像素存储电容，提升显示质量。

Description

阵列基板、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种阵列基板、包括该阵列基板的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，液晶显示面板的显示效果不断地得到改善，从而使液晶显示面板的应用越来越广泛。

液晶显示面板的显示区由多个像素单元构成，每一像素单元具有像素电极、连接该像素电极的薄膜晶体管和公共电极，像素电极和公共电极构成像素存储电容器的两个电极，存储电容器所能存储的电量和其两电极的面积成正比，且与其两电极之间的距离成反比。

然而，由于对显示面板分辨率的要求日益增高，造成像素单元尺寸逐渐减小，为了不影响开口率，存储电容器的面积势必将被压缩，造成存储电容的下降，从而影响显示面板的显示质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种阵列基板、包括该阵列基板的显示面板以及包括该显示面板的显示装置。

第一方面，本发明实施例提供一种阵列基板，包括衬底基板，位于所述衬底基板第一侧的多个薄膜晶体管，还包括：设置于所述衬底基板第一侧的透明导电层、像素电极层和公共电极层；所述透明导电层、所述像素电极层和所述公共电极层相互绝缘，所述透明导电层位于所述像素电极层靠近所述衬底基板侧，所述公共电极层位于所述像素电极层远离所述衬底基板侧；所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述像素电极层中的像素电极与所述漏极电连接；在垂直于所述阵列基板的方向上，所述透明导电层和所述像素电极层至少部分地交叠；在显示阶段，所述透明导电层接收固定电压信号。

第二方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括上述第一方面所提供的阵列基板，以及与所述阵列基板相对设置的对向基板。

第三方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述第二方面所提供的显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的阵列基板在像素电极层远离公共电极层的一侧增加了透明导电层，在垂直于阵列基板的方向上，该透明导电层和像素电极至少部分地交叠，且在显示阶段，该透明导电层接收固定电压信号，相当于像素电极与该透明导电层也形成一电容器，从而能够有效地增加像素存储电容，提升显示质量。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图；

图2是本发明实施例提供的阵列基板中一种像素单元的俯视示意图；

图3是图2中沿AA’的一种剖面示意图；

图4是图2中沿AA’的另一种剖面示意图；

图5是图2中沿AA’的又一种剖面示意图；

图6是图2中沿AA’的再一种剖面示意图；

图7是图2中沿AA’的另一种剖面示意图；

图8是本发明实施例提供的阵列基板中另一种像素单元的俯视示意图；

图9是图8中沿BB’的一种剖面示意图；

图10是图2中公共电极复用为触控电极的一种剖面示意图；

图11是本发明实施例提供的一种透明导电层与接地点的连接结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种透明导电层与接地点的连接结构示意图；

图13是本发明实施例提供的阵列基板的一种像素电极的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的显示面板的一种触控结构的俯视示意图；

图15是本发明实施例提供的显示面板的另一种触控结构的俯视示意图。

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作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。

本发明实施例提供一种阵列基板，包括衬底基板，位于所述衬底基板第一侧的多个薄膜晶体管，还包括：设置于所述衬底基板第一侧的透明导电层、像素电极层和公共电极层；所述透明导电层、所述像素电极层和所述公共电极层相互绝缘，所述透明导电层位于所述像素电极层靠近所述衬底基板侧，所述公共电极层位于所述像素电极层远离所述衬底基板侧；所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述像素电极层中的像素电极与所述漏极电连接；在垂直于所述阵列基板的方向上，所述透明导电层和所述像素电极层至少部分地交叠；在显示阶段，所述透明导电层接收固定电压信号。

与现有技术相比，本发明实施例提供的阵列基板在像素电极层远离公共电极层的一侧增加了透明导电层，在垂直于阵列基板的方向上，该透明导电层和像素电极至少部分地交叠，且在显示阶段，该透明导电层接收固定电压信号，相当于像素电极与该透明导电层也形成一电容器，从而能够有效地增加像素存储电容，提升显示质量。

参考图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图，图2是本发明实施例提供的阵列基板中一种像素单元的俯视示意图，该阵列基板包括衬底基板(图2未示出)，位于衬底基板第一侧的多个薄膜晶体管131，还包括：设置于衬底基板第一侧的透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160；透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160相互绝缘。具体参考图3，图3是图2中沿AA’的一种剖面示意图，结合图1-图3，透明导电层140位于像素电极层150靠近衬底基板100侧，公共电极层160位于像素电极层150远离衬底基板100侧；薄膜晶体管131包括栅极1311、源极1313和漏极1314，像素电极层150中的像素电极151与漏极1314电连接；在垂直于阵列基板的方向上，透明导电层140和像素电极151至少部分地交叠；在显示阶段，透明导电层140接收固定电压信号。

具体的，结合图1-图3，阵列基板还包括多条扫描线110和多条数据线120。多条扫描线110和多条数据线120绝缘交叉限定像素单元130阵列。每一条扫描线110与同一行薄膜晶体管131的栅极1311连接，每一条数据线120与同一列薄膜晶体管131的源极1313连接。通过在扫描线110上施加扫描信号，使与同一条扫描线110连接的薄膜晶体管131导通，数据线120上施加的数据信号通过导通的薄膜晶体管131对像素电极151进行充电，从而在像素电极151与公共电极层160之间形成电场，进而驱动液晶旋转，实现每一个像素单元的显示；同时，像素电极151与公共电极层160的重叠部分形成像素存储电容。

需要说明的是，本实施例中，薄膜晶体管131还包括有源层1312，本实施例以顶栅结构为例，即栅极1311位于有源层1312远离衬底基板100侧，阵列基板还包括实现显示所需要的其他结构，如位于有源层1312靠近衬底基板100侧的遮光层170，各层结构之间的绝缘层101、102、103、104等，对此不再赘述。

本实施例中，在像素电极层150远离公共电极层160的一侧增加了透明导电层140，在垂直于阵列基板的方向上，该透明导电层140和像素电极151至少部分地交叠，且在显示阶段，该透明导电层140接收固定电压信号，相当于像素电极151与该透明导电层140也形成一电容器，从而能够有效地增加像素存储电容。并且，透明导电层140和公共电极层160分别位于像素电极层150相对的两侧，均与像素电极151有较大的有效正对面积，能够更有效地增加像素存储电容。具体的，在每一次对像素电极151充电完成后，薄膜晶体管131关闭，像素电极151与公共电极层160之间的像素存储电容会逐渐减小，若像素存储电容较小，则不能使像素单元上显示的画面保持到下一次画面更新，进而导致显示画面出现闪烁。本实施例的方案增大了像素单元的存储电容，使得每一个像素单元上显示的画面能够保持到下一次画面更新，尤其可以改善高PPI(Pixels Per Inch，每英寸像素数目)屏幕的闪烁，提高了画面显示质量。

继续参考图3，本实施例中，透明导电层140与栅极1311同层设置，可以在同一道工艺中制作透明导电层140与栅极1311，节约成本，且不额外增加阵列基板的厚度。

需要说明的是，图2所示的像素单元的俯视示意图中，仅示意性地示出了部分膜层结构，如扫描线110、数据线120、薄膜晶体管131、透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160等，且并不限定像素电极层150中像素电极151与薄膜晶体管131的漏极的连接方式。

请参考图4，图4是图2中沿AA’的另一种剖面示意图。与图3示出的阵列基板中像素单元的剖面示意图的相同之处此处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，透明导电层140与有源层1312同层设置。此外，在其他可选的实施方式中，透明导电层140还可以与遮光层170同层设置，如图5所示，是图2中沿AA’的又一种剖面示意图。这两种实施方式均可以节约成本，且不额外增加阵列基板的厚度。

上述图3-图5示出的各实施例中，像素电极151与漏极1314直接层叠电连接，在本发明其他可选的实施例中，像素电极还可以通过过孔与漏极电连接，即像素电极与漏极不在同层。如图6所示，是图2中沿AA’的再一种剖面示意图，以透明导电层140与栅极1311同层设置为例，与图3示出的阵列基板中像素单元的剖面示意图的不同之处在于，像素电极151还可以通过第二过孔182与漏极1314电连接，像素电极151与漏极1314之间存在绝缘层105，同样可以增加像素存储电容，提升显示质量。

请参考图7，图7是图2中沿AA’的另一种剖面示意图。该阵列基板包括衬底基板100，位于衬底基板100第一侧的多个薄膜晶体管131，还包括：设置于衬底基板100第一侧的透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160；透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160相互绝缘，透明导电层140位于像素电极层150靠近衬底基板100侧，公共电极层160位于像素电极层150远离衬底基板100侧；薄膜晶体管131包括栅极1311、源极1313和漏极1314，像素电极层150中的像素电极151与漏极1314电连接；在垂直于阵列基板的方向上，透明导电层140和像素电极151至少部分地交叠；在显示阶段，透明导电层140接收固定电压信号。本实施例中，像素电极层150位于薄膜晶体管131远离衬底基板100侧，像素电极151通过第二过孔182与漏极1314电连接，透明导电层140位于薄膜晶体管131远离衬底基板100侧。像素电极层150和透明导电层140之间存在绝缘层106。将透明导电层140设置于薄膜晶体管131远离衬底基板100侧，更便于调整像素电极层150和透明导电层140之间绝缘层106的厚度，且可以将透明导电层140设置为覆盖薄膜晶体管131所在区域，能够更有效地增加像素存储电容。

可选的，结合图1，本实施例中，透明导电层140覆盖阵列基板的显示区200除第二过孔182所在的区域，以更有效地增加存储电容。

上述图3、图6和图7示出的阵列基板中像素单元的剖面示意图中，均以顶栅结构进行描述，在本发明其他可选的实施方式中，也可以是底栅结构，即栅极位于有源层靠近衬底基板侧。以图8和图9为例，图8是本发明实施例提供的阵列基板中另一种像素单元的俯视示意图，为底栅结构的俯视示意图，图9是图8中沿BB’的一种剖面示意图，与图7示出的阵列基板中像素单元的剖面示意图的不同之处在于，本实施例中，薄膜晶体管131为底栅结构，栅极1311位于有源层1312靠近衬底基板100侧。对于底栅结构，不需要设置遮光层。

在上述各实施例的基础上，公共电极层可选的包括多个相互独立的公共电极，公共电极在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线。以图10为例，是图2中公共电极复用为触控电极的一种剖面示意图，与图7示出的阵列基板中像素单元的剖面示意图的不同之处在于，本实施例中，公共电极层160包括多个相互独立的公共电极161，公共电极161在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线190。

可选的，本实施例中，触控电极走线190与像素电极层150同层设置，触控电极通过第三过孔183与触控电极走线190电连接。将触控电极走线190与像素电极层150同层设置，可以在同一道工艺中制作触控电极走线190与像素电极层150，节约成本，且不额外增加阵列基板的厚度。

此外，本实施例中，若像素电极层150和透明导电层140均位于薄膜晶体管131远离衬底基板100侧，即图10所示的结构，则透明导电层140还可以起屏蔽作用，屏蔽薄膜晶体管131以及其他器件产生的电场对触控电极的干扰。特别是当触摸摁压力较大而导致阵列基板形变较大时，承载阵列基板的金属框相当于接地端，会与触控电极之间会产生电场形成电容，透明导电层140可对此起到有效的屏蔽作用，防止触摸摁压力较大导致的触控乱报点问题，提升触控精度。

上述图2-图9所示的各实施例中，若公共电极不复用为触控电极，可选的，公共电极层通过第一过孔与透明导电层电连接，即在显示时，透明导电层接收的固定电压信号为公共电压信号，如图11所示，是本发明实施例提供的一种透明导电层与公共电极层的连接结构示意图，图中仅示出了透明导电层140、像素电极层150和公共电极层160三个膜层结构，公共电极层160通过第一过孔181与透明导电层140电连接。需要说明的是，公共电极层160可以在显示区通过第一过孔181与透明导电层140电连接，也可以在显示区之外的区域通过第一过孔181与透明导电层140电连接，且可以设置多个第一过孔181，本发明实施例对此不作限定。此外，在本发明其他可选的实施方式中，公共电极层也可以不通过第一过孔与透明导电层电连接，而通过分别向公共电极层和透明导电层施加公共电压信号，以使透明导电层接收的固定电压信号为公共电压信号。

上述图2-图10所示的各实施例中，可选的，透明导电层接收的固定电压信号为接地信号。具体的，阵列基板包括显示区和位于显示区一侧的台阶区，台阶区设置有接地点，透明导电层与接地点电连接以接收接地信号。具体如图12所示，是本发明实施例提供的一种透明导电层与接地点的连接结构示意图，阵列基板包括显示区200和位于显示区200一侧的台阶区300，台阶区300设置有接地点301，透明导电层140可通过至少一条导线302与接地点301电连接以接收接地信号。特别是当公共电极需要复用为触控电极时，公共电极需要在触控阶段接收触控信号，故不能将公共电极层与透明导电层电连接。

在上述任一实施例的基础上，可选的，像素电极为一根条形电极。具体参考图13，是本发明实施例提供的阵列基板的一种像素电极的结构示意图。本实施例中，像素电极151为一根条形电极。通常当显示器的分辨率很高时，比如分辨率高于550PPI时，像素电极需要采用一根条形电极的设计，此时像素存储电容将会大幅降低，因此对于此种像素电极设计，本发明实施例提供的阵列基板能够有效地大幅增加像素存储电容，提升显示质量。

本发明实施例提供一种显示面板，该显示面板可以包括上述任一实施例提供的阵列基板，还包括与该阵列基板相对设置的对向基板。本发明实施例提供的显示面板具有本发明实施例提供的阵列基板的有益效果，可以参考上述实施例提供的阵列基板，在此不做赘述。

可选的，本发明实施例提供的显示面板中，公共电极层包括多个相互独立的公共电极，公共电极在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线，公共电极为块状电极且呈阵列排布。请参考图14，图14是本发明实施例提供的显示面板的一种触控结构的俯视示意图。如图14所示，该显示面板的公共电极层160可以包括相互独立的呈阵列排布的多个公共电极161，公共电极161在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线190(图14中示例性地示出一条)，公共电极161为块状电极且呈阵列排布。在触控阶段，多个触控电极(即公共电极161)可以通过自电容进行触控检测。需要说明的是，本发明实施例状公共电极161的具体形状不做限定，可以是矩形、风车形或者任意不规则图形。

可选的，本发明实施例提供的显示面板中，公共电极层包括多个相互独立的公共电极，公共电极在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线；公共电极为条状电极，且条状电极沿第一方向延伸，沿第二方向依次并列排布，第一方向和第二方向交叉；对置基板包括多个条状的第二触控电极，第二触控电极依次并列排布，第二触控电极的延伸方向与第一方向相交。请参考图15，图15是本发明实施例提供的显示面板的另一种触控结构的俯视示意图。如图15所示，公共电极层160包括多个相互独立的公共电极161，公共电极161在触控阶段复用为触控电极，每个触控电极连接至少一条触控电极走线190；公共电极161为条状电极，且条状电极沿第一方向x延伸，沿第二方向y依次并列排布，第一方向x和第二方向y交叉；对置基板(图15中未示出)包括多个条状的第二触控电极261，第二触控电极261依次并列排布，第二触控电极261的延伸方向与第一方向x相交。在触控阶段，触控电极(即公共电极161)和第二触控电极261可以通过互电容进行触控检测。具体的，可以将触控电极作为触控驱动电极，接收触控驱动电路提供的触控驱动信号；可以将第二触控电极261作为触控检测电极，提供触控检测信号。

可以理解的是，以上实施例提供的显示面板，其中所述显示面板的液晶驱动方式可以为面内转换(IPS，In Plane Switching)方式，也可以为边缘场开关(FFS，FringeFiled Switching)方式。

本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置可以包括以上任意一个实施例所述的显示面板。本发明实施例提供的显示装置具有本发明实施例提供的阵列基板和显示面板的有益效果，可以参考上述实施例提供的阵列基板和显示面板，在此不做赘述。该显示装置可以是手机、台式电脑、笔记本、平板电脑、电子纸等任意具有显示功能的设备。

以上对本发明实施例所提供的阵列基板、显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，位于衬底基板第一侧的多个薄膜晶体管，其特征在于，还包括：

设置于所述衬底基板第一侧的透明导电层、像素电极层和公共电极层；

所述透明导电层、所述像素电极层和所述公共电极层相互绝缘，所述透明导电层位于所述像素电极层靠近所述衬底基板侧，所述公共电极层位于所述像素电极层远离所述衬底基板侧；

所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述像素电极层中的像素电极与所述漏极电连接；

在垂直于所述阵列基板的方向上，所述透明导电层和所述像素电极至少部分地交叠；

在显示阶段，所述透明导电层接收固定电压信号。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极为一根条形电极。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极层通过第一过孔与所述透明导电层电连接。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述固定电压信号为接地信号。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括显示区和位于所述显示区一侧的台阶区，所述台阶区设置有接地点，所述透明导电层与所述接地点电连接以接收所述接地信号。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极与所述漏极直接层叠电连接。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极层位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板侧，所述像素电极通过第二过孔与所述漏极电连接。

8.根据权利要求6或7所述的阵列基板，其特征在于，所述透明导电层与所述栅极同层设置。

9.根据权利要求6或7所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管还包括有源层，所述栅极位于所述有源层远离所述衬底基板侧；

所述阵列基板还包括位于所述有源层靠近所述衬底基板侧的遮光层；

所述透明导电层与所述有源层或者所述遮光层同层设置。

10.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述透明导电层位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板侧。

11.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述透明导电层覆盖所述阵列基板的显示区除所述第二过孔所在的区域。

12.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极层包括多个相互独立的公共电极，所述公共电极在触控阶段复用为触控电极，每个所述触控电极连接至少一条触控电极走线。

13.根据权利要求12所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电极走线与所述像素电极层同层设置，所述触控电极通过第三过孔与所述触控电极走线电连接。

14.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的阵列基板，以及与所述阵列基板相对设置的对向基板。

15.根据权利要求14所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极层包括多个相互独立的公共电极，所述公共电极在触控阶段复用为触控电极；

每个所述触控电极连接至少一条触控电极走线，所述公共电极为块状电极且呈阵列排布。

16.根据权利要求14所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极层包括多个相互独立的公共电极，所述公共电极在触控阶段复用为触控电极，每个所述触控电极连接至少一条触控电极走线；

所述公共电极为条状电极，且所述条状电极沿第一方向延伸，沿第二方向依次并列排布，所述第一方向和所述第二方向交叉；

所述对置基板包括多个条状的第二触控电极，所述第二触控电极依次并列排布，所述第二触控电极的延伸方向与所述第一方向相交。

17.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求14-16任一项所述的显示面板。