CN115373189B - 阵列基板、显示装置和驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种阵列基板、显示装置和驱动电路，阵列基板包括衬底、像素电极层、第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层、第四绝缘层、第一数据线、第二公共电极层、第二数据线和第一公共电极层，像素电极层和第一绝缘层设置在衬底上，第二绝缘层和第一数据线设置在第一绝缘层上，第二公共电极层设置在第二绝缘层上，第三绝缘层设置在第二绝缘层上，第二数据线设置在第三绝缘层上，第四绝缘层设置在第三绝缘层上，第一公共电极层设置在第四绝缘层上，第一公共电极层与第二公共电极层通过过孔连接，第一数据线与第二数据线的电压信号极性相反，该阵列基板有效改善了显示面板容易因数据线的电压变化而出现水平串扰或亮度不均匀等不良现象的问题。

Description

阵列基板、显示装置和驱动电路
技术领域
本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种阵列基板、显示装置和驱动电路。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
常规的液晶面板的工作原理是通过向像素电极和公共电极上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面，在阵列基板上设有多条数据线(Data)，数据线上的电压变化会影响到位于数据线上方的公共电极的电压，数据线上方的公共电极的电压急剧增大或者急剧减少，使得整个阵列基板上的公共电极电压值与期望的正常公共电极电压值产生偏差，从而使得像素电极与公共电极无法形成正常显示画面所需要的电场，进而容易造成水平串扰(H-crosstalk)或亮度不均匀等不良现象。
发明内容
本申请的目的是提供一种阵列基板、显示装置和驱动电路，改善了显示面板容易因数据线的电压变化而出现水平串扰或亮度不均匀等不良现象的问题。
本申请公开了一种阵列基板，包括衬底、像素电极层、第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层、第四绝缘层、第一数据线、第二公共电极层、第二数据线和第一公共电极层，所述像素电极层设置在所述衬底上；所述第一绝缘层设置在所述衬底上且覆盖所述像素电极层；所述第二绝缘层设置在所述第一绝缘层上，且覆盖所述第一数据线；所述第一数据线设置在所述第一绝缘层上；所述第二公共电极层设置在所述第二绝缘层上，且位于所述第一数据线的上方；所述第三绝缘层设置在所述第二绝缘层上，且覆盖所述第二公共电极层；所述第二数据线设置在所述第三绝缘层上，且位于所述第二公共电极层的上方；所述第四绝缘层设置在所述第三绝缘层上，且覆盖所述第二数据线；所述第一公共电极层设置在所述第四绝缘层上，且位于所述第二数据线的上方；其中，所述第一公共电极层与所述第二公共电极层通过一贯穿所述第三绝缘层和所述第四绝缘层的过孔连接，所述第一数据线的电压信号与所述第二数据线的电压信号极性相反。
可选的，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一数据线的宽度与所述第二数据线的宽度相等，所述第一数据线与所述第二数据线的上下相对面积重合。
可选的，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第二数据线到所述第二公共电极层的距离等于所述第二数据线到所述第一公共电极层的距离。
可选的，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一数据线到所述第二公共电极层的距离等于所述第二数据线到所述第二公共电极层的距离，所述第二公共电极层和所述第一数据线的相对面积与所述第二公共电极层和所述第二数据线的相对面积相等。
可选的，所述第一数据线的电压信号大小为Vdata1，所述第二数据线的电压信号大小为Vdata2，所述Vdata1＝2Vdata2。
可选的，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一公共电极层的宽度大于等于所述第二公共电极层的宽度。
可选的，所述过孔包括第一过孔和第二过孔，所述第一过孔位于所述第二数据线的左端，所述第二过孔位于所述第二数据线的右端，所述第一公共电极层通过所述第一过孔和所述第二过孔与所述第二公共电极层连接。
可选的，所述第一过孔位于所述第一公共电极层的一侧，所述第二过孔位于所述第一公共电极层的另一侧，所述第二数据线与所述第一过孔的间隔为五微米，所述第二数据线与所述第二过孔的间隔为五微米。
本申请还公开了一种显示装置，包括彩膜基板和如上所述的阵列基板，所述彩膜基板与所述阵列基板对盒设置。
本申请还公开了一种驱动电路，用于驱动如上所述的阵列基板，所述驱动电路包括驱动芯片，所述驱动芯片包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接所述第一数据线，所述第二引脚连接所述第二数据线，所述第三引脚连接所述第一公共电极层和第二公共电极层，所述第一引脚输出第一电压信号至所述第一数据线，所述第二引脚输出第二电压信号至所述第二数据线，所述第三引脚输出公共电压信号至所述第一公共电极层和第二公共电极层；其中，所述第一电压信号与所述第二电压信号极性相反。
与未设置第二公共电极层和第二数据线的方案相比，本申请通过在第一公共电极层和第一数据线之间设置第二公共电极层和第二数据线，第一公共电极层和第二公共电极层通过过孔进行连接，第一数据线对第二公共电极层造成的影响会与第二数据线对第一公共电极层和第二公共电极层造成的影响进行抵消，以使所述第一公共电极层的电压变化影响相对较小，第一公共电极层内的第一公共电极的公共电压波动不会太大，与期望的正常公共电极电压值的偏差较小，改善了显示面板容易因数据线的电压变化而出现水平串扰或亮度不均匀等不良现象的问题。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的第一实施例的一种阵列基板的结构示意图；
图2是本申请的第二实施例的一种阵列基板的结构示意图；
图3是本申请的第三实施例的一种显示装置的部分结构示意图。
其中，100、衬底；200、像素电极层；310、第一绝缘层；320、第二绝缘层；330、第三绝缘层；340、第四绝缘层；410、第一数据线；420、第二数据线；510、第二公共电极层；520、第一公共电极层；610、第一过孔；620、第二过孔；700、彩膜基板；800、阵列基板。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明，需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
常规的液晶面板设置中，在阵列基板上设有多条数据线和扫描线，由于数据线的电压变化会对位于数据线上方区域的液晶造成影响而使得该区域的显示画面出现异常，故此，通常在彩膜基板上设置与数据线位置对应的黑色矩阵来遮挡该区域，但是这样就会造成显示面板的开口率较低的问题，采用Top com架构的显示面板，Top com架构的显示面板中是将公共电极层设置在数据线的上方，将像素电极层设置在公共电极层的下方，通过公共电极层覆盖数据线，以改善数据线对位于数据线上方的液晶造成的影响，从而能够将彩膜基板上设置的黑色矩阵的宽度缩小，提高显示面板的开口率；然而，发明人发现这种Topcom架构中，虽然能够增加显示面板的开口率，但是数据线上的电压变化会影响到位于数据线上方的公共电极，使数据线与公共电极之间产生寄生电容而导致该区域内的公共电极的电压偏移，容易造成水平串扰或亮度不均匀等不良现象，因此，发明人考虑上述方案中出现的问题，在不断的研究和实验下得到了本申请的改进方案，具体如下所述：
如图1所示，作为本申请的第一实施例，公开了一种阵列基板800，所述阵列基板800包括衬底100、像素电极层200、第一绝缘层310、第二绝缘层320、第三绝缘层330、第四绝缘层340、第一数据线410、第一公共电极层520、第二数据线420和第二公共电极层510，所述像素电极层200设置在所述衬底100上，所述第一绝缘层310设置在所述衬底100上且覆盖所述像素电极层200，所述第二绝缘层320设置在所述第一绝缘层310上且覆盖所述第一数据线410，所述第一数据线410设置在所述第一绝缘层310上，所述第二公共电极层510设置在所述第二绝缘层320上且位于所述第一数据线410的上方，所述第三绝缘层330设置在所述第二绝缘层320上，且覆盖所述第二公共电极层510，所述第二数据线420设置在所述第三绝缘层330内且位于所述第二公共电极层510的上方，所述第四绝缘层340设置在所述第三绝缘层330上且覆盖所述第二数据线420，所述第一公共电极层520设置在所述第四绝缘层340上且位于所述第二数据线420的上方，其中，所述第一公共电极层520与所述第二公共电极层510通过一贯穿所述第三绝缘层330和第四绝缘层340的过孔连接，所述第一数据线410的电压信号与所述第二数据线420的电压信号极性相反。
在本实施例中，当第二数据线420发生电压信号波动时，即电压信号急剧升高或降低，第一数据线410也会发生与第二数据线420电压信号波动相反的电压信号波动，第一数据线410会对第二公共电极层510造成电压信号偏移的影响，第二数据线420会对第一公共电极层520和第二公共电极层510造成电压信号偏移的影响，而由于第一数据线410的电压信号与第二数据线420的电压信号极性相反，第一数据线410对第二公共电极层510造成的影响会与第二数据线420对第一公共电极层520和第二公共电极层510造成的影响完全抵消或部分抵消，进而降低了数据线的电压信号波动对公共电极的影响，与未设置第二公共电极层510和第二数据线420的方案相比，本申请通过在第一公共电极层520和第一数据线410之间设置第二公共电极层510和第二数据线420，第一公共电极层520和第二公共电极层510通过过孔进行连接，第一数据线410对第二公共电极层510造成的影响会与第二数据线420对第一公共电极层520和第二公共电极层510造成的影响进行抵消，以使所述第一公共电极层520的电压变化影响相对较小，第一公共电极层520内的第一公共电极的公共电压波动不会太大，改善了显示面板容易因数据线的电压变化而出现水平串扰或亮度不均匀等不良现象的问题。
进一步的，沿所述像素电极层200朝向所述第一公共电极层520的方向上，所述第一数据线410的宽度与所述第二数据线420的宽度相等，所述第一数据线410与所述第二数据线420的上下相对面积重合，以防止第一数据线410超出第二数据线420的覆盖范围，而对其他区域造成影响，当然，所述第一数据线410和所述第二数据线420的宽度也可以不相等，此时需要根据第一数据线410和第二数据线420之间的宽度的差异来调整第一数据线410和第二数据线420的电压信号大小，以使所述第一数据线410与所述第二数据线420对所述第一公共电极层520和第二公共电极层510所造成的影响正好可以相互抵消，设计人员可以根据实际的膜层厚度需求进行选择设计，此处不做限定。
更具体的，在所述第一数据线410和所述第二数据线420的宽度相等的前提下，所述第一数据线410到所述第二公共电极层510的距离等于所述第二数据线420到所述第二公共电极层510的距离，所述第二公共电极层510和所述第一数据线410的上下相对面积与所述第二公共电极层510和所述第二数据线420的相对面积相等，所述第二数据线420到所述第二公共电极层510的距离等于所述第二数据线420到所述第一公共电极层520的距离，以使第一数据线410对第二公共电极层510的影响与所述第二数据线420对所述第一公共电极层520和所述第二公共电极层510所造成的影响相互抵消，此时所述第一数据线410的电压信号大小为所述第二数据线420的电压信号大小的两倍，第一数据线410和第二数据线420的影响正好可以相互抵消，下面将结合公式进行叙述说明：
设第一公共电极层520和第一数据线410之间的距离为d，第一公共电极层520和第二数据线420之间的距离为d，第二公共电极层510和第二数据线420之间的距离为d，即所述第一公共电极层520和第一数据线410之间的距离等于第一公共电极层520和第二数据线420之间的距离，且也与第二公共电极层510和第二数据线420之间的距离相等，第一数据线410对第二公共电极层510的电压影响为ΔVcom1，第二数据线420对第一公共电极层520和第二公共电极层510的电压影响为ΔVcom2，因为第一数据线410和第二数据线420输入的电压信号为极性相反，所以ΔVcom 1和ΔVcom 2的极性也相反，要消除数据线对公共电极的影响，则应该满足ΔVcom1＝-ΔVcom 2，根据平板电容公式可以得出，ΔVcom 1＝ΔVdata1*(Cdc/Ccom)，ΔVcom 2＝ΔVdata2*(2*Cdc/Ccom)，要满足ΔVcom 1＝ΔVcom 2，则可得ΔVdata2＝-ΔVdata1*(1/2)，通过上述计算公式可知，要使公共电极不受数据线变化而变化，则需要使得通入的第一数据线410和第二数据线420的电压信号极性相反，且第二数据线420的电压信号大小为第一数据线410的电压信号大小的二分之一，即ΔVdata2＝-ΔVdata1*(1/2)。
当然，所述第一公共电极层520和所述第一数据线410之间的距离也可以与所述第一公共电极层520和所述第二数据线420之间的距离不相等，所述第二数据线420和所述第一公共电极层520之间的距离也可以与所述第二数据线420和所述第二公共电极层510之间的距离不相等，但需要通过调整第二数据线420的电压信号大小来使得第一数据线410对第二公共电极层510的影响与所述第二数据线420对所述第一公共电极层520和所述第二公共电极层510所造成的影响相互抵消，下面将结合公式进行叙述说明：
设第一公共电极层520和第二公共电极层510之间的距离为z，第一公共电极层520和第二数据线420之间的距离为z-y，第二数据线420和第二公共电极之间的距离为y，第二公共电极和第一数据线410之间的距离为d，第一数据线410对第二公共电极层510的电压影响为ΔVcom1，第二数据线420对第一公共电极层520和第二公共电极层510的电压影响为ΔVcom2，因第一数据线410和第二数据线420输入的电压信号为极性相反的信号，故ΔVcom1和ΔVcom2的极性也相反，要消除数据线对公共电极的影响，则应满足ΔVcom1＝-ΔVcom2，根据平板电容公式可以得出，/> 根据ΔVcom1＝-ΔVcom2可得ΔVdata1/ΔVdata2＝-(d*z)/(y*(z-y))，当ΔVdata1一定时，y和z-y的差值越大，ΔVdata2的变化越小，通过上述计算公式可知，要得到不受数据线电压信号变化而变化的公共电极的公共电压信号，则需要使得通入的第二数据线420和第一数据线410的电压信号极性相反，且满足ΔVdata1/ΔVdata2＝-(d*z)/(y*(z-y))，由上可知，不管y如何变化，均可通过控制第二数据线420的电压信号大小来使得第一数据线410对第二公共电极层510的影响与所述第二数据线420对所述第一公共电极层520和所述第二公共电极层510所造成的影响相互抵消。
综上所述，在本实施例中的最佳方案为所述第二数据线420到所述第二公共电极层510的距离等于所述第二数据线420到所述第一公共电极层520的距离，第一数据线410到所述第二公共电极层510的距离等于第二数据线420到所述第二公共电极层510的距离，所述第二数据线420的电压信号大小为所述第一数据线410的电压信号大小的二分之一，这样设置便于控制第二数据线420和第一数据线410的电压信号大小，且第一数据线410和第二数据线420的能耗为最低值。
在本实施例中，所述第一公共电极层520的宽度大于等于所述第二公共电极层510的宽度，且所述第一公共电极层520覆盖所述第二公共电极层510设置，以避免所述第二公共电极层510超出所述第一公共电极层520的覆盖区域，而对位于第二公共电极层510附近的像素电极层200产生影响而降低具有该阵列基板800的显示装置的显示效果。
其中，所述阵列基板800上还设有栅极金属层、源极金属层、漏极金属层和半导体层，所述栅极金属层形成在所述衬底100上，所述第一绝缘层310覆盖所述栅极金属层，所述半导体层设置在所述第一绝缘层310上，所述源极金属层设置在所述半导体层上，所述漏极金属层设置在所述半导体层上，与所述源极金属层相对设置，所述漏极金属层与所述数据线连接，所述第二绝缘层320设置在所述漏极金属层和所述源极金属层上，所述第一绝缘层310上设有连接过孔，所述像素电极层200通过所述连接过孔与所述源极金属层连接。
如图2所示，作为本申请的第二实施例，是本申请的第一实施例的一种改进，公开了一种阵列基板800，所述过孔包括第一过孔610和第二过孔620，所述第一过孔610位于所述第二数据线420的左端，所述第二过孔620位于所述第二数据线420的右端，所述第一公共电极层520通过所述第一过孔610和所述第二过孔620与所述第二公共电极层510连接，所述第一过孔610位于所述第一公共电极层520的一侧，所述第二过孔620位于所述第一公共电极层520的另一侧，从而改善第二数据线420在水平方向上与阵列基板800的其他区域产生的影响，其中，所述第二数据线420与所述第一过孔610的间隔最小为五微米，所述第二数据线420与所述第二过孔620的间隔最小为五微米。
如图3所示，作为本申请的第三实施例，公开了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板，所述显示面板包括彩膜基板700和如上实施例所述的阵列基板800，所述彩膜基板700与所述阵列基板800对盒设置，本实施例中的显示装置，能有效改善数据线的电压变化对于公共电极的电压影响，进而改善显示装置容易因数据线的电压变化而出现水平串扰或亮度不均匀等不良现象的问题。
作为本申请的第四实施例，公开了一种驱动电路，用于驱动如上实施例所述的阵列基板，所述驱动电路包括驱动芯片，所述驱动芯片包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接所述第一数据线410，所述第二引脚连接所述第二数据线420，所述第三引脚连接所述第一公共电极层520和第二公共电极层510，所述第一引脚输出第一电压信号至所述第一数据线410，所述第二引脚输出第二电压信号至所述第二数据线420，所述第三引脚输出公共电压信号至所述第一公共电极层520和第二公共电极层510；
其中，所述第一电压信号与所述第二电压信号极性相反，本实施例中，通过第一引脚输出对应的第一电压信号至第一数据线410，通过第二引脚输出对应的第二电压信号至第二数据线420，以便于控制输出给第一数据线410和第二数据线420的电压信号的大小。
需要说明的是，本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下，以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括：
衬底；
像素电极层，设置在所述衬底上；以及，
第一绝缘层，设置在所述衬底上且覆盖所述像素电极层；
其特征在于，所述阵列基板还包括：
第一数据线，设置在所述第一绝缘层上；
第二绝缘层，设置在所述第一绝缘层上，且覆盖所述第一数据线；
第二公共电极层，设置在所述第二绝缘层上，且位于所述第一数据线的上方；
第三绝缘层，设置在所述第二绝缘层上，且覆盖所述第二公共电极层；
第二数据线，设置在所述第三绝缘层上，且位于所述第二公共电极层的上方；
第四绝缘层，设置在所述第三绝缘层上，且覆盖所述第二数据线；以及，
第一公共电极层，设置在所述第四绝缘层上，且位于所述第二数据线的上方；
其中，所述第一公共电极层与所述第二公共电极层通过一贯穿所述第三绝缘层和所述第四绝缘层的过孔连接，所述第一数据线的电压信号与所述第二数据线的电压信号极性相反。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一数据线的宽度与所述第二数据线的宽度相等，所述第一数据线与所述第二数据线的上下相对面积重合。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第二数据线到所述第二公共电极层的距离等于所述第二数据线到所述第一公共电极层的距离。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一数据线到所述第二公共电极层的距离等于所述第二数据线到所述第二公共电极层的距离，所述第二公共电极层和所述第一数据线的相对面积与所述第二公共电极层和所述第二数据线的相对面积相等。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第一数据线的电压信号大小为Vdata1，所述第二数据线的电压信号大小为Vdata2，所述Vdata1＝2Vdata2。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，沿所述像素电极层朝向所述第一公共电极层的方向上，所述第一公共电极层的宽度大于等于所述第二公共电极层的宽度。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述过孔包括第一过孔和第二过孔，所述第一过孔位于所述第二数据线的左端，所述第二过孔位于所述第二数据线的右端，所述第一公共电极层通过所述第一过孔和所述第二过孔与所述第二公共电极层连接。
8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述第一过孔位于所述第一公共电极层的一侧，所述第二过孔位于所述第一公共电极层的另一侧，所述第二数据线与所述第一过孔的间隔为五微米，所述第二数据线与所述第二过孔的间隔为五微米。
9.一种显示装置，其特征在于，包括彩膜基板和如权利要求1-8任意一项所述的阵列基板，所述彩膜基板与所述阵列基板对盒设置。
10.一种驱动电路，用于驱动如权利要求1-8任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动电路包括驱动芯片，所述驱动芯片包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述第一引脚连接所述第一数据线，所述第二引脚连接所述第二数据线，所述第三引脚连接所述第一公共电极层和第二公共电极层，所述第一引脚输出第一电压信号至所述第一数据线，所述第二引脚输出第二电压信号至所述第二数据线，所述第三引脚输出公共电压信号至所述第一公共电极层和第二公共电极层；
其中，所述第一电压信号与所述第二电压信号极性相反。
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