CN108873552A - 一种电子纸显示基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子纸显示基板、显示面板及显示装置。所述电子纸显示基板包括N条备用数据信号线，备用数据信号线的延伸方向与扫描线的延伸方向相同，每条数据线电连接一条备用数据信号线；备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧；M条备用数据信号线位于遮光金属层，N‑M条备用数据信号线位于栅极金属层，其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N‑1。本发明实施例提供的技术方案，使得在栅极金属层内相邻像素单元列之间的间隙内设置的金属走线数量减少，该间隙的宽度相应减小，进而增大了电子纸显示装置中存储电容的电极尺寸，该存储电容的电容值随之增大。

Description

一种电子纸显示基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及电子纸显示技术，尤其涉及一种电子纸显示基板、显示面板及显示装置。
背景技术
随着电子技术的飞速发展和环保压力的日渐加大，人们越来越渴望一种集传统纸张与现代数字技术双重优势于一身的媒介，于是电子纸技术便应运而生并蓬勃发展，电子纸显示面板被广泛应用于电子阅读器(如电子书、电子报纸)或其它电子装置中。
通常电子纸由阵列基板和对置基板，以及夹持在两块基板之间的电泳粒子，电泳粒子往往有黑白两色粒子，在两个基板上的电极施加电压后，在两个基板之间形成电场，带电的黑白粒子在电场中移动，以显示需要的画面。
发明内容
本发明提供一种电子纸显示基板、显示面板及显示装置，以增大电子纸显示装置中存储电容的电容值。
第一方面，本发明提供了一种电子纸显示基板，所述电子纸显示基板包括：
衬底以及依次层叠于所述衬底上的栅极金属层、源漏金属层和遮光金属层；
所述栅极金属层包括多条平行设置的扫描线，所述源漏金属层包括多条平行设置的数据线，多条所述扫描线和多条所述数据线交叉限定出多个像素单元，所述多个像素单元呈矩阵排列，所述数据线的延伸方向与所述矩阵的行方向相同，所述扫描线的延伸方向与所述矩阵的列方向相同；
所述电子纸显示基板还包括N条备用数据信号线，所述备用数据信号线的延伸方向与所述扫描线的延伸方向相同，每条所述数据线电连接一条所述备用数据信号线；所述备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧；
M条所述备用数据信号线位于所述遮光金属层，N-M条所述备用数据信号线位于所述栅极金属层；
其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1。
第二方面，本发明还提供了一种电子纸显示面板，所述电子纸显示面板包括上述第一方面所述的电子纸显示基板。
第三方面，本发明还提供了一种电子纸显示装置，所述电子纸显示装置包括上述第二方面所述的电子纸显示面板。
本发明实施例提供的电子纸显示基板包括N条备用数据信号线，备用数据信号线的延伸方向与扫描线的延伸方向相同，每条数据线电连接一条备用数据信号线，备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧，通过设置M条备用数据信号线位于遮光金属层，N-M条备用数据信号线位于栅极金属层，其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1，使得在栅极金属层内相邻像素单元列之间的间隙内设置的金属走线数量减少，该间隙的宽度相应减小，进而增大了电子纸显示装置中存储电容的电极尺寸，该存储电容的电容值随之增大。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例提供的一种电子纸显示基板的俯视结构示意图；
图2是沿图1中虚线AB的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种电子纸显示基板的俯视结构示意图；
图4是图1的局部放大图；
图5是沿图4中虚线CD的剖面结构示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种电子纸显示基板的俯视结构示意图；
图7是图6的局部放大图；
图8是沿图7中虚线EF的剖面结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种电子纸显示面板的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种电子纸显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种显示面板及其制作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
现有技术中电子纸显示面板包括相交设置的多条扫描线和多条数据线，还包括多条扫描线和多条数据线交叉限定的多个像素单元，以及多条用于传输数据驱动信号的备用数据信号线。其中，备用数据信号线的延伸方向与扫描线延伸方向相同，且通常设置于相邻像素单元列间隙内或边缘像素单元列的外侧。上述电子纸显示面板结构中，备用数据信号线与扫描线同层设置，对于像素单元列间隙内设置K条备用数据信号线的结构，相邻像素单元列之间间隙的宽度至少需大于K条备用数据信号线的宽度与扫描线宽度之和，导致相邻像素单元列之间的距离较大，像素单元的宽度减小，进而使得电子纸显示装置的存储电容较小。
本发明实施例提供了一种电子纸显示基板，所述电子纸显示基板包括：
衬底以及依次层叠于所述衬底上的栅极金属层、源漏金属层和遮光金属层；
所述栅极金属层包括多条平行设置的扫描线，所述源漏金属层包括多条平行设置的数据线，多条所述扫描线和多条所述数据线交叉限定出多个像素单元，所述多个像素单元呈矩阵排列，所述数据线的延伸方向与所述矩阵的行方向相同，所述扫描线的延伸方向与所述矩阵的列方向相同；
所述电子纸显示基板还包括N条备用数据信号线，所述备用数据信号线的延伸方向与所述扫描线的延伸方向相同，每条所述数据线电连接一条所述备用数据信号线；所述备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧；
M条所述备用数据信号线位于所述遮光金属层，N-M条所述备用数据信号线位于所述栅极金属层；
其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1。
本发明实施例提供的电子纸显示基板包括N条备用数据信号线，备用数据信号线的延伸方向与扫描线的延伸方向相同，每条数据线电连接一条备用数据信号线，备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧，通过设置M条备用数据信号线位于遮光金属层，N-M条备用数据信号线位于栅极金属层，其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1，使得在栅极金属层内相邻像素单元列之间的间隙内设置的金属走线数量减少，该间隙的宽度相应减小，进而增大了电子纸显示装置中存储电容的电极尺寸，该存储电容的电容值随之增大。
以上是本申请的核心思想，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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。
图1是本发明实施例提供的一种电子纸显示基板的俯视结构示意图。图2是沿图1中虚线AB的剖面结构示意图。如图1和图2所示，电子纸显示基板包括衬底100以及依次层叠于所述衬底100上的栅极金属层200、源漏金属层300和遮光金属层400,所述栅极金属层200包括多条平行设置的扫描线201，所述源漏金属层300包括多条平行设置的数据线301，多条所述扫描线201和多条所述数据线301交叉限定出多个像素单元500，所述多个像素单元500呈矩阵排列，所述数据线301的延伸方向与所述矩阵的行方向X相同，所述扫描线201的延伸方向与所述矩阵的列方向Y相同，所述电子纸显示基板还包括N条备用数据信号线600，所述备用数据信号线600的延伸方向与所述扫描线201的延伸方向相同，每条所述数据线301电连接一条所述备用数据信号线600，所述备用数据信号线600设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧。M条所述备用数据信号线600位于所述遮光金属层400，N-M条所述备用数据信号线600位于所述栅极金属层200，其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1。
需要说明的是，在图1中N为6，M为2，本实施例仅以此为例进行说明而非限定，同样的，本实施例仅以电子纸显示基板包括呈3行3列排布的9个像素单元500为例进行说明，并非对像素单元500排列方式以及数量的限定，在本实施例的其他实施方式中，电子纸显示基板可以包括其他排列方式以及数量的像素单元500，本实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是，备用数据信号线600是在制备电子纸显示基板时提前预留的，与数据线301的数量以及数据线301与备用数据信号线600的连接位置无直接关系，即对于同一种备用数据信号线600设计方案，制备出的电子纸显示基板中备用数据信号线600的数量以及分布方式是相同的，且如图1所示，每条备用数据信号线600与任一条数据线301的相交位置处均预留了连接拐点，以方便数据线301与备用数据信号线600的电连接。示例性的，图1给出了一种备用数据信号线600设计方案，具体的，如图1所示，每个像素单元列对应两条备用数据信号线600，沿数据线301的延伸方向，每个像素单元列对应的两条备用数据信号线600分别位于其相对的两侧。可选的，图3是本发明实施例提供的又一种电子纸显示基板的俯视结构示意图。图3中电子纸显示基板的结构与图1中电子纸显示基板的结构相似，不同的是，图3中每个像素单元列对应一条备用数据信号线600，沿数据线301的延伸方向，各像素单元列位于对应备用数据信号线600的同一侧。可以理解的是，对于任何备用数据信号线600设计方案，只要电子纸显示基板中遮光金属层400和栅极金属层200均设置有至少一条备用数据信号线600，均在本实施例的保护范围内，因此此处不再对备用数据信号线600设计方案进行列举。
继续参见图1，电子纸显示基板包括3条数据线301和6条备用数据信号线600，由于每条数据线301仅需要一条备用数据信号线600为其提供驱动信号，因此有3条备用数据信号线600是未与数据线301进行电连接的。其中，与数据线301电连接的备用数据信号线600可以是位于遮光金属层400的备用数据信号线600，也可以是位于栅极金属层200的备用数据信号线600，示例性的，图1中从上至下方向上的第二条数据线301与位于遮光金属层400的备用数据信号线600电连接，第三条数据线301与位于栅极金属层200的备用数据信号线600电连接，且与数据线301电连接的3条备用数据信号线600分别位于不同像素单元列间隙内。在本实施例的其他实施方式中，位于同一像素单元列间隙内的两个备用数据信号线600可以均电连接一条数据线301，本实施例对此不作具体限定。值得注意的是，未与数据线301电连接的备用数据信号线600为闲置线路，不作其他用途。当与数据线301电连接的备用数据信号线600出现短路时，可以通过激光熔接闲置备用数据信号线600和对应的数据线301，从而实现面板的重新显示，提高产品良率。
需要说明的是，栅极金属层200与遮光金属层400之间设置有厚度较大的平坦化层310，使得沿栅极金属层200和源漏金属层300的层叠方向，位于栅极金属层200的备用数据信号线600与位于遮光金属层400的备用数据信号线600之间的距离较大，进而避免了同一像素单元列间隙内，位于遮光金属层400的备用数据信号线600与位于栅极金属层200的备用数据信号线600和扫描线201之间产生信号干扰。
还需要说明的是，如图1和图2所示，电子纸显示基板还包括位于遮光金属层400远离衬底100一侧的像素电极层900，在本实施例中，像素单元500包括薄膜晶体管303、遮光金属块401、像素电极块901以及存储电容304，其中，薄膜晶体管303的栅极位于栅极金属层200，源漏极位于源漏金属层300，遮光金属块401位于遮光金属层400，像素电极块901位于像素电极层900，同一像素单元500内的遮光金属块401覆盖薄膜晶体管303，以避免薄膜晶体管303漏电。电子纸显示基板、对置基板以及电泳层构成电子纸显示装置，其中电泳层位于电子纸显示基板和对置基板之间，对置基板包括公共电极。具体的，像素单元500内的薄膜晶体管303被开启后，数据驱动电压能够经数据线301传输至该像素单元500内的像素电极块901上，进而使得像素电极块901与公共电极之间产生电场，位于像素电极块901和公共电极之间的电泳粒子发生移动，像素单元500显示对应的颜色，所有像素单元500配合实现电子纸显示装置的图像显示。值得注意的是，数据驱动电压传输至像素电极块901时，同一像素单元500内的存储电容304会被同时充电，因此，当数据驱动电压停止传输至一像素单元500时，该像素单元500内的存储电容304能够放电，以使得该像素单元500内的像素电极块901和公共电极之间的电场保持至下一次更新画面的时候。
本实施例提供的电子纸显示基板包括N条备用数据信号线600，所述备用数据信号线600的延伸方向与所述扫描线201的延伸方向相同，每条所述数据线301电连接一条所述备用数据信号线600，所述备用数据信号线600设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧，通过设置M条备用数据信号线600位于遮光金属层400，N-M条备用数据信号线600位于栅极金属层200，其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1，使得在栅极金属层200内相邻像素单元列之间的间隙内设置的金属走线数量减少，该间隙的宽度相应减小，进而增大了电子纸显示装置中存储电容的电极尺寸，该存储电容的电容值随之增大。
可选的，继续参见图1，所述多条备用数据信号线600包括多条第一备用数据信号线600/1和多条第二备用数据信号线600/2，沿所述矩阵的行方向X，每个所述像素单元列的第一侧设置一条所述第一备用数据信号线600/1，与所述第一侧相对的第二侧设置一条所述第二备用数据信号线600/2。为更清楚的显示备用数据信号线600的设置方式，本实施例对图1进行局部放大，示例性的，图4是图1的局部放大图。需要说明的是，图4与图1中第一虚线框700内的结构对应。图4中像素单元500左侧可以为该像素单元500所在像素单元列的第一侧，右侧可以为该像素单元500所在像素单元列的第二侧，第一侧设置有第一备用数据信号线600/1，第二侧设置有第二备用数据信号线600/2，值得注意的是，第一侧设置的第二备用数据信号线600/2为相邻像素单元列第二侧的第二备用数据信号线600/2。
图5是沿图4中虚线CD的剖面结构示意图。如图5所示，位于所述遮光金属层400的所述备用数据信号线为第一类信号线，位于所述栅极金属层200的所述备用数据信号线为第二类信号线，所述第一类信号线为所述第一备用数据信号线600/1，所述第二类信号线为所述第二备用数据信号线600/2。
图6是本发明实施例提供的又一种电子纸显示基板的俯视结构示意图。图7是图6的局部放大图。需要说明的是，图7与图6中第二虚线框800内的结构对应。图8是沿图7中虚线EF的剖面结构示意图。图6至图8中电子纸显示基板的结构与图1中电子纸显示基板的结构相似，不同的是，图6至图8中位于所述遮光金属层400的所述备用数据信号线600为第一类信号线，位于所述栅极金属层200的所述备用数据信号线600为第二类信号线，所述第一类信号线为所述第二备用数据信号线600/2，所述第二类信号线为所述第一备用数据信号线600/1。
继续参见图1和图2，所述遮光金属层400还包括多条分立的遮光金属块401，所述第一类信号线与所述遮光金属块401同时形成。如上所述，第一类信号线位于遮光金属层400，即与遮光金属块401同层设置，其中第一类信号线可以为第一备用数据信号线600/1或第二备用数据信号线600/2。
需要说明的是，将第一类信号线与遮光金属块401同时形成使得第一类信号线和遮光金属块401能够在同一工艺步骤中制备，而无需分设于两个不同的工艺步骤中，因此制备电子纸显示基板的工艺步骤总数相对较少，从而简化了电子纸显示基板的制备工艺。
可选的，所述第二类信号线可以与所述扫描线201同时形成。如上所述，第二类信号线位于栅极金属层200，即与扫描线201同层设置，其中第二类信号线可以为第一备用数据信号线600/1或第二备用数据信号线600/2。
需要说明的是，将第二类信号线与扫描线201同时形成使得第二类信号线和扫描线201能够在同一工艺步骤中制备，而无需分设于两个不同的工艺步骤中，因此制备电子纸显示基板的工艺步骤总数相对较少，从而简化了电子纸显示基板的制备工艺。
示例性的，继续参见图6至图8，所述第一类信号线可以覆盖所述第二类信号线和所述扫描线201之间的间隙，参见上述内容可知，图5和图8中的第一类信号线分别为第一备用数据信号线600/1和第二备用数据信号线600/2，第二类信号线分别为第二备用数据信号线600/2和第一备用数据信号线600/1。
需要说明的是，这样的设置使得在栅极金属层200和遮光金属层400的层叠方向上，第一类信号线的任一边缘在衬底100上的垂直投影均不会落在像素单元列间隙在衬底100上的垂直投影内，避免了边缘电场影响备用数据信号线600以及扫描线201上传输的驱动信号。
进一步的，继续参见图6、图7和图8，同一像素单元列间隙内，沿所述矩阵的行方向X，所述第一类信号线位于所述第二类信号线和所述扫描线201的中间位置。
需要说明的是，这样的设置使得第一类信号线中垂直于其延伸方向的两个边缘与像素单元列间隙之间的距离均达到了较远的距离，进一步避免了边缘电场影响备用数据信号线600以及扫描线201上传输的驱动信号。
可选的，继续参见图1和图2，电子纸显示基板还包括位于所述遮光金属层400远离所述衬底100一侧的像素电极层900，所述像素电极层900包括多个像素电极901，所述栅极金属层200还包括多个第一电极块202，所述源漏金属层300还包括多个第二电极块302，所述像素电极901、所述第一电极块202以及所述第二电极块302均与所述像素单元500一一对应设置，与同一所述像素单元500对应的所述第一电极块202和所述像素电极901电连接，沿所述栅极金属层200和所述源漏金属层300的层叠方向，与同一所述像素单元500对应的所述像素电极901、所述第一电极块202以及所述第二电极块302至少部分交叠。
需要说明的是，示例性的，与同一所述像素单元500对应的所述第一电极块202和所述像素电极901通过两个过孔实现电连接，如图2所示。
还需要说明的是，与同一像素单元500对应的第一电极块202、第二电极块302以及像素电极901中，第一电极块202和像素电极901电连接后，两者的电压相同，第二电极块302位于第一电极块202和像素电极901之间，具有与第一电极块202和像素电极901不同的电压，从而使得第一电极块202与第二电极块302之间以及第二电极块302与像素电极901之间均形成一个电容，整体电容为两个电容的串联电容，此时存储电容的电容值较大，有利于电子纸显示装置显示性能的提升。
可以理解的是，在本实施例的其他实施方式中，存储电容还可以为其他设置方式，本实施例对此不作具体限定。
图9是本发明实施例提供的一种电子纸显示面板的结构示意图。如图9所示，电子纸显示面板10包括本发明任意实施例所述的电子纸显示基板11。
继续参见图9，电子纸显示面板10还可以包括与所述电子纸显示基板11相对设置的对置基板12，所述对置基板12包括公共电极层121，所述电子纸显示基板11内的第二电极块与所述公共电极层121具有相同电位。
图10是本发明实施例提供的一种电子纸显示装置的结构示意图。如图10所示，电子纸显示装置1包括本发明任意实施例所述的电子纸显示面板10。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种电子纸显示基板，其特征在于，包括：
衬底以及依次层叠于所述衬底上的栅极金属层、源漏金属层和遮光金属层；
所述栅极金属层包括多条平行设置的扫描线，所述源漏金属层包括多条平行设置的数据线，多条所述扫描线和多条所述数据线交叉限定出多个像素单元，所述多个像素单元呈矩阵排列，所述数据线的延伸方向与所述矩阵的行方向相同，所述扫描线的延伸方向与所述矩阵的列方向相同；
所述电子纸显示基板还包括N条备用数据信号线，所述备用数据信号线的延伸方向与所述扫描线的延伸方向相同，每条所述数据线电连接一条所述备用数据信号线；所述备用数据信号线设置于相邻像素单元列之间的间隙内或边缘像素单元列远离其相邻像素单元列的一侧；
M条所述备用数据信号线位于所述遮光金属层，N-M条所述备用数据信号线位于所述栅极金属层；
其中，N和M均为正整数，M大于等于1且小于等于N-1。
2.根据权利要求1所述的电子纸显示基板，其特征在于，所述多条备用数据信号线包括多条第一备用数据信号线和多条第二备用数据信号线，沿所述矩阵的行方向，每个所述像素单元列的第一侧设置一条所述第一备用数据信号线，与所述第一侧相对的第二侧设置一条所述第二备用数据信号线。
3.根据权利要求2所述的电子纸显示基板，其特征在于，位于所述遮光金属层的所述备用数据信号线为第一类信号线，位于所述栅极金属层的所述备用数据信号线为第二类信号线；
所述第一类信号线为所述第一备用数据信号线，所述第二类信号线为所述第二备用数据信号线；或者，
所述第一类信号线为所述第二备用数据信号线，所述第二类信号线为所述第一备用数据信号线。
4.根据权利要求3所述的电子纸显示基板，其特征在于，同一像素单元列间隙内，所述第一类信号线覆盖所述第二类信号线和所述扫描线之间的间隙。
5.根据权利要求3所述的电子纸显示基板，其特征在于，同一像素单元列间隙内，沿所述矩阵的行方向，所述第一类信号线位于所述第二类信号线和所述扫描线的中间位置。
6.根据权利要求3所述的电子纸显示基板，其特征在于，所述遮光金属层还包括多条分立的遮光金属块，所述第一类信号线与所述遮光金属块同时形成。
7.根据权利要求3所述的电子纸显示基板，其特征在于，所述第二类信号线与所述扫描线同时形成。
8.根据权利要求1所述的电子纸显示基板，其特征在于，还包括位于所述遮光金属层远离所述衬底一侧的像素电极层，所述像素电极层包括多个像素电极；所述栅极金属层还包括多个第一电极块，所述源漏金属层还包括多个第二电极块；所述像素电极、所述第一电极块以及所述第二电极块均与所述像素单元一一对应设置；与同一所述像素单元对应的所述第一电极块和所述像素电极电连接；
沿所述栅极金属层和所述源漏金属层的层叠方向，与同一所述像素单元对应的所述像素电极、所述第一电极块以及所述第二电极块至少部分交叠。
9.一种电子纸显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电子纸显示基板。
10.根据权利要求9所述的电子纸显示面板，其特征在于，还包括与所述电子纸显示基板相对设置的对置基板，所述对置基板包括公共电极层，所述电子纸显示基板内的第二电极块与所述公共电极层具有相同电位。
11.一种电子纸显示装置，其特征在于，包括权利要求9或10所述的电子纸显示面板。
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