CN110992835A - 阵列基板、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板，包括至少两个薄膜晶体管；所述至少两个薄膜晶体管之间设置有数据线，所述数据线下方设置有源层；所述有源层下方设置有遮光层，所述有源层的正投影位于所述遮光层内。本发明还提供了一种显示装置及其驱动方法。

Description

阵列基板、显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、显示装置及其驱动方法。
背景技术
现有技术中，阵列基板的相邻薄膜晶体管之间的数据线的下方有源层有时存在有源层尾部(Active tail)，若背光源采用交替点亮的方式实现，则有源层因为被光照与否的导电性不同以及有源层尾部的存在，容易导致扫描线(Gate)在进行逐行扫描时有水流般(Waterfall)的不良现象。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的之一在于，提出一种阵列基板、显示装置及其驱动方法，以解决上述的问题。
基于上述目的，本发明实施例的第一方面，提供了一种阵列基板，包括至少两个薄膜晶体管；所述至少两个薄膜晶体管之间设置有数据线，所述数据线下方设置有源层；所述有源层下方设置有遮光层，所述有源层的正投影位于所述遮光层内。
可选地，所述有源层的宽度大于所述数据线的宽度，所述遮光层的宽度大于或等于所述有源层的宽度。
可选地，所述阵列基板还包括栅极层；所述遮光层与所述栅极层共层且所述遮光层的制作材料与所述栅极层的制作材料相同。
可选地，所述阵列基板还包括栅极绝缘层；所述栅极绝缘层设置在所述遮光层和所述有源层之间。
可选地，所述遮光层的制作材料为黑色遮光材料。
可选地，所述有源层的制作材料为半导体材料，所述半导体材料的禁带宽度大于光子能量。
可选地，所述有源层下方设置非光敏性半导体层，所述非光敏性半导体层与所述有源层相接触。
本发明实施例的第二方面，提供了一种显示装置，包括如前所述的阵列基板。
可选地，所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源。
本发明实施例的第三方面，提供了一种显示装置驱动方法，所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源；
所述驱动方法包括：
测得所述背光源开启时数据线的第一驱动电压以及所述背光源关闭时数据线的第二驱动电压；
根据所述第一驱动电压和第二驱动电压的压差，对所述第一驱动电压和第二驱动电压进行修正。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的阵列基板、显示装置及其驱动方法，在两个薄膜晶体管之间设置有数据线，通过在所述数据线下方的有源层的下方设置遮光层，使得在下方存在交替亮暗的背光源的情况下，因为背光源开启时的光线被遮光层所遮挡，减小了有源层中因为光照有无而产生的导电性能差异，进而改善了背光源交替亮暗时充电率差异造成的Waterfall不良，特别是提升了大尺寸显示屏的品质。
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1A为一种阵列基板的局部的俯视结构示意图；
图1B为形成光刻胶图案后的阵列基板结构示意图；
图1C为形成光刻胶图案后的阵列基板结构示意图；
图1D为形成数据线图案后的阵列基板结构示意图；
图1E为去除光刻胶图案后的阵列基板结构示意图；
图1F为充电率差异示意图；
图1G为水流般不良的示意图；
图2为本发明实施例提供的阵列基板的示意图；
图3为本发明实施例提供的阵列基板的示意图；
图4为本发明实施例提供的阵列基板的示意图；
图5为本发明实施例提供的阵列基板的示意图；
图6为本发明实施例提供的阵列基板的示意图；
图7A为本发明实施例提供的显示装置驱动方法的流程示意图；
图7B为采用本发明实施例提供的显示装置驱动方法后的充电率示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例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。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
大尺寸显示技术，一种实现方式为非晶硅液晶显示器(a-Si LCD)。大尺寸如电视(TV)、大屏幕显示等，对背光源的功耗要求较为严苛。
一种低功耗背光技术，采用脉宽调制原理(PWM)来实现，通过背光源的开启电压BLU on和关闭电压BLU off的切换来匹配显示画面的灰阶，而不是一直保持背光源开启，一方面能够降低功耗，另一方面可以更好地与显示画面灰阶匹配，画面显示更真实。
图1示出了一种阵列基板的局部的俯视结构示意图。
所述阵列基板，包括了至少两个薄膜晶体管TFT。
图1E示出了所述图1A的AA处的截面视图。从图1E中可以看到，相应两个TFT之间设置有数据线14(Data)，所述数据线14下方设置有源层13(Active)，而所述有源层13存在一部分不被所述数据线14的投影所覆盖的有源层尾部131(Active tail)。
参考图1B～图1E，简要介绍所述有源层尾部131形成的原因。
如图1B所示，在依次形成栅极绝缘层12、有源层13的材料层、数据线14的材料层和光刻胶层后，利用构图工艺形成光刻胶图案15。
如图1C所示，在形成光刻胶图案15之后，通过湿法刻蚀工艺对所述数据线14的材料层进行刻蚀，得到数据线14的图案，而因为采用的湿法刻蚀工艺，因此相对于光刻胶图案15，所述数据线14的尺寸更小。
如图1D所示，在形成数据线14的图案之后，利用刻蚀工艺形成有源层13的图案，而因为光刻胶图案15较数据线14的图案的尺寸更大，因此，形成的有源层13较所述数据线14更宽。
如图1E所示，在去除光刻胶图案15后，所述有源层13相对于数据线14形成了有源层尾部131。
在一种实施方式中，PWM+a-Si LCD技术，在BLU on时Active tail部分呈现金属性，BLU off时Active tail呈现绝缘性，使BLU on和Off时充电率(CR)不一样(如图1F所示)，导致扫描线(Gate)在进行逐行扫描时有水流般(Waterfall)的不良现象(如图1G所示)。
有鉴于此，本发明的一个实施例，提供了一种阵列基板，能够在一定程度上解决该技术问题。
图2示出了本发明实施例提供的一种阵列基板的一个实施例的结构示意图。
所述阵列基板，包括至少两个薄膜晶体管(参考图1A)；所述至少两个薄膜晶体管TFT之间设置有数据线24，所述数据线24下方设置有源层23；所述有源层23下方设置有遮光层26a，所述有源层23的正投影位于所述遮光层26a内。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的阵列基板，在两个薄膜晶体管之间设置有数据线，通过在所述数据线下方的有源层的下方设置遮光层，使得在下方存在交替亮暗的背光源的情况下，因为背光源开启时的光线被遮光层所遮挡，减小了有源层中因为光照有无而产生的导电性能差异，进而改善了背光源交替亮暗时充电率差异造成的Waterfall不良，特别是提升了大尺寸显示屏的品质。
可选地，所述有源层23的宽度大于所述数据线24的宽度，所述遮光层26a的宽度大于或等于所述有源层23的宽度，这样使得所述遮光层26a能够完全遮挡有源层23，较好地防止了有源层23被光照的问题。
可选地，所述阵列基板还包括栅极层(未示出)；所述遮光层26a与所述栅极层共层且所述遮光层26a的制作材料与所述栅极层的制作材料相同，这样，可以在制作栅极层的同时制作所述遮光层26a，而无需采用额外的工艺来制作所述遮光层26a，从而节省了制作工艺，提高了生产效率。
可选地，所述阵列基板还包括基板21和栅极绝缘层22；所述遮光层16a设置在所述基板21上，所述栅极绝缘层22设置在所述遮光层26a和所述有源层23之间。可选地，所述阵列基板还包括平坦化层27，所述平坦化层27覆盖所述栅极绝缘层22、有源层23和数据线24，从而使三者的表面实现平坦化，使得后续工艺能够更好地完成。
可选地，所述薄膜晶体管可以是所述阵列基板中的薄膜晶体管阵列，所述数据线为相邻薄膜晶体管之间形成的数据线。可选地，所述阵列基板还包括阵列上栅极驱动电路(GOA)，所述栅极驱动电路包括至少两个薄膜晶体管，所述至少两个薄膜晶体管之间也可以形成有所述数据线。
在一种可选实施方式中，如图3所示，所述遮光层26b的制作材料还可以采用黑色遮光材料，也同样能实现较好的遮光效果。可选地，所述黑色遮光材料可以是黑矩阵(BlackMatrix)的制作材料，而黑矩阵是显示器件中的常见结构，此时遮光层采用黑矩阵制作材料，能够省去寻找合适遮光材料的时间，提高整体生产效率。
在一种可选实施方式中，如图4所示，所述有源层23的制作材料还可以是半导体材料，所述半导体材料的禁带宽度大于光子能量，这样的半导体材料在被光照时不易引起电子从价带跃迁到导带，也不易形成电子和空穴载流子；这样，在有源层23被光照时不容易发生电导率的变化，也就不会使BLU on和Off时充电率CR有差异，从而解决Waterfall问题。所述半导体材料例如可以是AZO，即铝掺杂的氧化锌(ZnO)透明导电玻璃。
在一种可选实施方式中，如图5所示，所述有源层23下方设置非光敏性半导体层28，所述非光敏性半导体层28与所述有源层23相接触；这样，光线照射到非光敏性半导体层28，而非光敏半导体导电层28不易随光照发生变化，也就不易使BLU on和Off时充电率CR产生差异，从而解决Waterfall问题。
作为本发明的一个实施例，如图6所示，所述阵列基板还可以同时包括遮光层26和非光敏性半导体层28，从而更好地解决Waterfall问题。
本发明实施例还提供了一种显示装置。所述显示装置，包括前述的阵列基板的任一实施例或实施例的排列组合。
本发明实施例提供的显示装置，在两个薄膜晶体管之间设置有数据线，通过在所述数据线下方的有源层的下方设置遮光层，使得在下方存在交替亮暗的背光源的情况下，因为背光源开启时的光线被遮光层所遮挡，减小了有源层中因为光照有无而产生的导电性能差异，进而改善了背光源交替亮暗时充电率差异造成的Waterfall不良，特别是提升了大尺寸显示屏的品质。
可选地，所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源，从而在采用前述的阵列基板的结构时，能够更好地改善背光源交替亮暗时充电率差异造成的Waterfall不良。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明实施例还提供了一种显示装置驱动方法。图7A示出了本发明实施例提供的显示装置驱动方法的流程示意图。
所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源；如图7A所示，所述显示装置驱动方法，包括：
步骤31：测得所述背光源开启时数据线的第一驱动电压以及所述背光源关闭时数据线的第二驱动电压。
本步骤中，所述第一驱动电压和第二驱动电压是指在实际工作时测得的实际驱动电压。因为存在充电率差异，因此在实际工作时的第一驱动电压和第二驱动电压因为一个是光照下的电压，另一个是非光照下的电压，因此二者的差异中即存在因为光照导致的充电率差异。
步骤32：根据所述第一驱动电压和第二驱动电压的压差，对所述第一驱动电压和第二驱动电压进行修正，如图7B所示。
本步骤中，根据压差对电压的修正，可以是将二者中较高的电压在下一帧时降低其驱动电压，或者将二者中较低的电压在下一帧时提高其驱动电压，或者取二者的平均值作为下一帧时的驱动电压，等等，具体的修正方式可以根据需要进行设定。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的显示装置驱动方法，通过测得光照有无时对应的第一驱动电压和第二驱动电压并计算得到二者的压差用于修正驱动电压，从而在一定程度上减轻了充电率差异，从而解决乐Waterfall问题。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，源漏极和有源层处于不同层，使得基板厚度较大，制作工艺复杂。通过本申请的技术方案，可以通过对氮化铜进行掺杂处理，将源极、漏极、数据线和有源层制备在同一层中，从而减小阵列基板的厚度，简化阵列基板的制作工艺。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括至少两个薄膜晶体管；所述至少两个薄膜晶体管之间设置有数据线，所述数据线下方设置有源层；所述有源层下方设置有遮光层，所述有源层的正投影位于所述遮光层内。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层的宽度大于所述数据线的宽度，所述遮光层的宽度大于或等于所述有源层的宽度。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅极层；所述遮光层与所述栅极层共层且所述遮光层的制作材料与所述栅极层的制作材料相同。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅极绝缘层；所述栅极绝缘层设置在所述遮光层和所述有源层之间。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层的制作材料为黑色遮光材料。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层的制作材料为半导体材料，所述半导体材料的禁带宽度大于光子能量。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层下方设置非光敏性半导体层，所述非光敏性半导体层与所述有源层相接触。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的阵列基板。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源。
10.一种显示装置驱动方法，其特征在于，所述显示装置包括背光源，所述背光源为采用脉宽调制调光技术的背光源；
所述驱动方法包括：
测得所述背光源开启时数据线的第一驱动电压以及所述背光源关闭时数据线的第二驱动电压；
根据所述第一驱动电压和第二驱动电压的压差，对所述第一驱动电压和第二驱动电压进行修正。
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