CN106886112B - 阵列基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种阵列基板、显示面板和显示装置。该阵列基板包括沿行方向延伸的多条栅线和沿列方向延伸的多条数据线，以及由栅线和数据线交叉限定的像素单元。每一列像素单元对应连接第一数据线和第二数据线，第一数据线与第二数据线分别沿行方向位于每一列像素单元的两侧。根据本发明实施例的阵列基板、显示面板和显示装置能够大大降低像素电极与数据线的耦合电容，从而起到改善串扰的效果。

Description

阵列基板、显示面板和显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及显示技术领域，特别涉及阵列基板、显示面板和显示装置。
背景技术
液晶显示面板通常包括阵列基板、彩膜基板以及夹设在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。由于控制液晶层进行显示的元器件主要形成在阵列基板上，所以阵列基板的性能对液晶显示面板的显示性能具有重要影响。薄膜晶体管(TFT)由于具有低功耗、适于大规模集成等优点而在阵列基板中得到广泛应用。
发明内容
本发明的实施例提供了一种阵列基板、显示面板和显示装置，其能够改善画面显示过程中的闪烁不良问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种阵列基板。所述阵列基板包括沿行方向延伸的多条栅线和沿列方向延伸的多条数据线，以及由所述栅线和所述数据线交叉限定的像素单元。每一列像素单元对应连接第一数据线和第二数据线，所述第一数据线与所述第二数据线分别沿行方向位于所述每一列像素单元的两侧。
在本发明的一个实施例中，在每一列像素单元中的相邻的两个像素单元之间的区域，所述第一数据线和第二数据线中的至少一个具有向所述区域的内部凹陷的凹陷部。
在本发明的一个实施例中，所述像素单元还包括位于所述第一和第二数据线之间的电极引线和薄膜晶体管，其中所述电极引线与所述第一和第二数据线电隔离。所述薄膜晶体管的栅极在所述阵列基板上的正投影位于所述像素单元的所述栅线在所述阵列基板上的正投影内，所述薄膜晶体管的有源层与所述像素单元的所述栅线在所述阵列基板的正投影方向上绝缘相隔且交叠。所述第一和第二数据线分别与所述有源层交叠的第一和第二交叠部分共同构成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的一者，所述电极引线与所述有源层交叠的第三交叠部分构成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的另一者，以及所述电极引线还与所述像素单元的像素电极电连接。
在本发明的一个实施例中，在每一列像素单元中的相邻的两个像素单元之间的区域，所述阵列基板还包括将所述第一和第二数据线电连接的连接线，所述连接线沿行方向延伸并且在列方向上与所述电极引线相对且间隔开。
在本发明的一个实施例中，所述连接线与所述第一和第二数据线同层设置且材料相同。
在本发明的一个实施例中，所述电极引线的所述第三交叠部分在列方向上的尺寸等于所述有源层在列方向上的尺寸。
在本发明的一个实施例中，所述连接线与所述有源层部分交叠，且所述电极引线的所述第三交叠部分在列方向上的尺寸小于所述有源层在列方向上的尺寸。
在本发明的一个实施例中，所述电极引线的所述第三交叠部分在行方向上到所述第一数据线的所述第一交叠部分的距离等于所述第三交叠部分在行方向上到所述第二数据线的所述第二交叠部分的距离。
根据本发明的第二方面，提供了一种显示面板，其包括如上所述的阵列基板。
根据本发明的第三方面，提供了一种显示装置，其包括如上所述的显示面板。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。明显地，以下附图中的结构示意图不一定按比例绘制，而是以简化形式呈现各特征。而且，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而并非对本发明进行限制。
图1是一种TFT阵列基板的俯视结构示意图；
图2是图1所示的TFT阵列基板的局部放大示意图；
图3是根据本发明的第一实施例的阵列基板的俯视结构示意图；
图4是图3所示的阵列基板在显示区边缘的局部放大示意图；
图5是图3所示的阵列基板在显示区中的局部放大示意图；
图6是图4所示的阵列基板的截面示意图；
图7是根据本发明的第二实施例的阵列基板的局部放大示意图；
图8是根据本发明的第三实施例的阵列基板的局部放大示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明主题所属领域的技术人员通常理解的含义相同。进一步将理解的是，在通常使用的词典中定义的那些术语应解释为与它们在说明书上下文和相关技术中的含义一致，并且将不以理想化的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。另外，诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。
图1和图2分别示出一种TFT阵列基板的俯视结构示意图和局部放大示意图。如图所示，该TFT阵列基板包括沿行方向延伸的多条栅线1和沿列方向延伸的多条数据线2。这些栅线1和数据线2交叉限定出多个像素单元。在每个像素单元中设有像素电极5。对于图1中处于左上角的像素单元而言，其对应的TFT包括有源层3。数据线2与该有源层3的交叠部分构成TFT的源电极和漏电极中的一者(例如为源电极)。有源层3与电极引线6的交叠部分构成TFT的源电极和漏电极中的另一者(例如为漏电极)，其中电极引线6用于将TFT的相应端子(例如，漏电极)与像素电极5电连接。TFT的栅极在阵列基板上的正投影位于对应的栅线1在阵列基板上的正投影内。此外，该TFT阵列基板还包括公共电极层4，用于与像素电极5形成存储电容。然而，具有图1和图2所示结构的阵列基板在画面显示的过程中有时会出现闪烁不良的问题。因此，存在着改进阵列基板的性能的需要。针对上述问题，本申请的发明人发现，对于图1和图2所示的TFT阵列基板，在列翻转的显示模式下，由于两条相邻的数据线2的极性相反、并且像素电极5与相邻的数据线2之间存在耦合电容，所以像素电极5与相邻的数据线2之间的大电压差会导致它们之间的耦合电容相对较大，从而对串扰起到较大影响。此外，上述TFT的源电极或漏电极与栅极之间同样存在电容，当像素充电完毕从而TFT关闭后，该电容就会改变像素电容，从而改变显示亮度，从宏观上导致显示闪烁不良。
图3是根据本发明的第一实施例的阵列基板的俯视结构示意图。如图所示，该阵列基板包括沿行方向延伸的多条栅线1和沿列方向延伸的多条数据线2，以及由栅线1和数据线2交叉限定的像素单元。每个像素单元中设置有像素电极5。每一列像素单元对应连接第一数据线2-1和第二数据线2-2，它们分别沿行方向位于该列像素单元的两侧。第一数据线2-1和第二数据线2-2用于向该列像素单元的像素电极提供用于画面显示的相同数据信号。这样，相邻的两列像素单元之间布置有两列数据线，它们分别向该两列像素单元中的对应像素电极提供数据信号。
如图所示，在一列像素单元中的相邻的第一和第二像素单元之间的区域(例如，位于最左侧的一列像素单元中的上下相邻的两个像素单元之间的区域)，第一数据线2-1和第二数据线2-2分别具有向该区域的内部凹陷的凹陷部。应注意的是，本发明的实施例并不限于此。作为另一示例，第一数据线2-1和第二数据线2-2中的一个具有向该区域的内部凹陷的凹陷部，而另一个不具有凹陷部(即，在列方向上呈直线延伸)。作为另一示例，第一数据线2-1和第二数据线2-2均不具有凹陷部。
图4是图3所示的阵列基板在显示区边缘的局部放大示意图，其示出了具有像素单元的显示区以及围绕显示区的不具有像素单元的非显示区。如图所示，第一数据线2-1和第二数据线2-2在阵列基板的非显示区中合并为一条数据线2。换言之，一条数据线2分叉为两列数据线，即第一数据线2-1和第二数据线2-2。这样，对于一列像素单元而言，同时有两列数据线向该列像素单元提供数据信号。应注意的是，数据线2的分叉位置并不限于在非显示区中，同样可以在紧邻着显示区的边缘在显示区中分叉。
在根据本发明实施例的阵列基板中，由于与像素电极相邻的数据线的极性都与像素自身相同，所以能够大大降低像素电极与数据线的耦合电容，从而起到改善串扰的效果。
图5是图3所示的阵列基板在显示区中的局部放大示意图。如图3和图5所示，对于一列像素单元中的第一像素单元(例如，图3中位于左上角的像素单元)，其包括位于第一和第二数据线之间的与第一和第二数据线电隔离的电极引线6，用于将该第一像素单元的TFT与像素电极5电连接。TFT的栅极在阵列基板上的正投影位于对应的栅线1在阵列基板上的正投影内。也就是说，TFT的栅极可以由栅线的一部分形成。TFT的有源层与栅线1在阵列基板的正投影方向上绝缘相隔且交叠。第一数据线2-1和第二数据线2-2分别与有源层3交叠的第一交叠部分3-1和第二交叠部分3-2共同构成TFT的源电极和漏电极中的一者(例如源电极)。电极引线6与有源层3交叠的第三交叠部分3-3构成TFT的有源层的源电极和漏电极中的另一者(例如漏电极)。TFT的源电极和漏电极中的相应的一个(例如漏电极，此时电极引线6为漏电极引线)通过电极引线6与第一像素单元中的像素电极5电连接。这样，在该TFT导通时，数据线2上传输的数据信号能够经由该TFT和电极引线6传输到像素电极5。
上述布置方式相当于针对一个像素单元设置两个子TFT，即由两个子TFT向一个像素单元供电。因此在两个子TFT供应的电流之和与图1或图2所示的一个TFT供应的电流相等的情况下，使得每个子TFT的沟道区的宽长比等于图1和图2所示的TFT的沟道区的宽长比的一半。这样，在沟道长度不变的情况下，每个子TFT的沟道区的宽度相比于图1和图2所示的TFT的沟道区的宽度减小。相应地，本发明实施例的有源层3在列方向上的尺寸相比于图1和图2所示的TFT的有源层3在列方向上的尺寸可以得到减小。例如，在图3中，电极引线6与有源层3交叠的第三交叠部分在列方向上的尺寸等于有源层3在列方向上的尺寸。即，电极引线6在阵列基板的正投影沿列方向跨过有源层3在阵列基板的正投影。有源层3在列方向上的尺寸可以是图1和图2所示的TFT的有源层3在列方向上的尺寸的一半。因此，根据本发明实施例的阵列基板可以减小栅极与电极引线(例如，漏电极)的交叠面积，从而减小二者之间的电容。由于该电容的大小决定了TFT关闭时对像素电容的影响程度及画面闪烁程度，所以根据本发明实施例的阵列基板可以通过减小该电容而改善画面闪烁。
在图3中，第三交叠部分3-3在行方向上到第一交叠部分3-1和第二交叠部分3-2的距离相等。这样，可以方便工业实施中检查布线误差。然而，本发明的实施例并不限于此。作为另一示例，第三交叠部分在行方向上到第一和第二交叠部分的距离也可以不相等。
图6示出图5所示的阵列基板沿AA’方向的截面示意图。如图5所示，按照从下往上的顺序，阵列基板包括：衬底基板7；形成在衬底基板7上的栅线1；形成在栅线1上的栅绝缘层8；形成在栅绝缘层上的有源层3；形成在有源层3上的数据线2和电极引线6；形成在数据线2和电极引线6上的绝缘层9；以及形成在绝缘层9上的公共电极层4。应理解，虽然图6示出的TFT为底栅极结构，但顶栅极结构的TFT同样适用于本发明。此外，上述各组成部分的构成材料可以与现有的阵列基板相同，本发明的实施例在该方面不受特别限制。
根据上述第一实施例的阵列基板的制作方法可以包括以下步骤。首先，在第一步骤，在衬底基板上形成沿行方向延伸的栅线。接着，在第二步骤，在栅线上形成栅绝缘层。接着，在第三步骤，在栅绝缘层上形成有源层，使得有源层在衬底基板的正投影方向上与栅线交叠。接着，在第四步骤，在有源层上形成沿列方向延伸的数据线和电极引线，使得所形成的数据线和电极引线与有源层之间满足上文中参考图3-5描述的布置关系。第三和第四步骤可以通过使用预先设计和制备好的相应掩膜来实现，使得所形成的TFT具有满足像素驱动要求的预定宽长比。关于第一和第二步骤，可以采用现有的工艺实现，在此不再赘述。另外，形成在数据线和电极引线上的绝缘层(图6中的绝缘层9)、形成在绝缘层上的公共电极层(图6中的公共电极层4)、以及像素电极5可以与现有的阵列基板相同并采用现有的工艺实现，本发明在该方面并不受特别限制。
这样，在制作根据本发明的实施例的阵列基板时，仅需更换或修改用于形成有源层的掩膜以及用于形成数据线和电极引线的掩膜，而无需增加额外的掩膜和工艺流程。
根据以上描述，本发明的至少一个实施例提供了一种阵列基板，包括沿行方向延伸的多条栅线和沿列方向延伸的多条数据线，以及由所述栅线和所述数据线交叉限定的像素单元。每一列像素单元对应连接第一数据线和第二数据线，所述第一数据线与所述第二数据线分别沿行方向位于所述每一列像素单元的两侧。
图7示出根据本发明的第二实施例的阵列基板的局部放大示意图。该第二实施例与第一实施例的区别在于，第一数据线2-1和第二数据线2-2通过连接线10电连接。该连接线10沿行方向设置且在列方向上与电极引线6相对且间隔开，并且连接线10与有源层3不交叠。连接线10可以采用与数据线2相同的材料与数据线2同层设置。电极引线6与有源层3交叠的第三交叠部分在列方向上的尺寸等于有源层3在列方向上的尺寸。根据该实施例的阵列基板，能够减小数据线的电阻，从而在电流一定的情况下减小功耗。
图8示出根据本发明的第三实施例的阵列基板的局部放大示意图。该第三实施例与第二实施例的区别在于，连接线10与有源层3部分交叠，并且电极引线6与有源层3交叠的第三交叠部分在列方向上的尺寸小于有源层3在列方向上的尺寸。与第二实施例类似，连接线10可以采用与数据线2相同的材料与数据线2同层设置。
根据该实施例的阵列基板，由于连接线10与有源层3部分交叠，所以相当于两个子TFT形成为一个TFT，其沟道区的形状为U型。由于在行方向上增加了沟道区宽度，因此在与图5或图7所示的TFT(即，第一或第二实施例的TFT)的沟道区宽度相同的情况下，可以减小在列方向上的沟道区宽度。这样，在沟道区的宽长比一定的情况下，根据该实施例的阵列基板可以进一步减小栅极与电极引线6(例如，漏电极引线)的交叠面积，从而减小二者之间的电容，进而可以更好地改善画面闪烁。
上文中对根据本发明的实施例的阵列基板进行了描述。相应地，本发明的一个实施例还提供了一种显示面板，其包括上文中描述的阵列基板。此外，本发明的一个实施例还提供了一种显示装置，其包括所述显示面板。根据本发明实施例的显示装置可以应用于任何具有显示功能的产品，例如手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框或导航仪等。由于显示面板和显示装置都包含上文中描述的阵列基板，所以其能够获得与阵列基板相同的有益效果，在此不再赘述。
应注意的是，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。另外，本文中的描述和特定实施例旨在仅用于说明的目的，而并非旨在限制本发明的范围。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而并非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括沿行方向延伸的多条栅线和沿列方向延伸的多条数据线，以及由所述栅线和所述数据线交叉限定的像素单元，其特征在于，
每一列像素单元中的每一个像素单元分别连接到对应的第一数据线和第二数据线，所述第一数据线与所述第二数据线分别沿行方向位于所述每一列像素单元的两侧，并被配置为用于接收相同的数据信号。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在每一列像素单元中的相邻的两个像素单元之间的区域，所述第一数据线和第二数据线中的至少一个具有向所述区域的内部凹陷的凹陷部。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元还包括位于所述第一数据线和第二数据线之间的电极引线和薄膜晶体管，其中所述电极引线与所述第一数据线和第二数据线电隔离，
所述薄膜晶体管的栅极在所述阵列基板上的正投影位于所述像素单元的所述栅线在所述阵列基板上的正投影内，所述薄膜晶体管的有源层与所述像素单元的所述栅线在所述阵列基板的正投影方向上绝缘相隔且交叠，
所述第一数据线和第二数据线分别与所述有源层交叠的第一交叠部分和第二交叠部分共同构成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的一者，所述电极引线与所述有源层交叠的第三交叠部分构成所述薄膜晶体管的源电极和漏电极中的另一者，以及所述电极引线还与所述像素单元的像素电极电连接。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，在每一列像素单元中的相邻的两个像素单元之间的区域，所述阵列基板还包括将所述第一数据线和第二数据线电连接的连接线，所述连接线沿行方向延伸并且在列方向上与所述电极引线相对且间隔开。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述连接线与所述第一数据线和第二数据线同层设置且材料相同。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述电极引线的所述第三交叠部分在列方向上的尺寸等于所述有源层在列方向上的尺寸。
7.根据权利要求4或5所述的阵列基板，其特征在于，所述连接线与所述有源层部分交叠，且所述电极引线的所述第三交叠部分在列方向上的尺寸小于所述有源层在列方向上的尺寸。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述电极引线的所述第三交叠部分在行方向上到所述第一数据线的所述第一交叠部分的距离等于所述第三交叠部分在行方向上到所述第二数据线的所述第二交叠部分的距离。
9.一种显示面板，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的阵列基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求9所述的显示面板。
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