CN202183003U - 一种阵列基板的防静电结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阵列基板的防静电结构，包括：基板上的短路环；数量与数据线相等可双向分流的第一静电放电保护器件，每个静电放电保护器件有两个外引端，分别在基板的外围连接一根数据线和短路环；数量与栅线相等可双向分流的第二静电放电保护器件，每个静电放电保护器件有两个外引端，分别在基板的外围连接一根栅线和短路环；两相邻第一静电放电保护器件电极相连，两相邻第二静电放电保护器件电极相连；电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置形成有过孔，并通过覆盖于过孔上的像素电极层相连。通过将产生的静电电荷在每一个过孔处分流，疏通静电电荷流通通道，降低了过孔处的电阻，从而大大降低了阵列基板外围发生静电损伤的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及薄膜晶体管液晶显示器及有机发光二极管显示器的防静电技术，特别是涉及一种阵列基板的防静电结构。
背景技术
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。OLED，即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)，其显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，因此具备轻薄、省电等特性。
在半导体器件中，静电损伤(ESD：Electro Static Discharge)是一种常见的现象，静电损伤会导致绝缘介质的击穿，从而引起阈值电压的漂移或者栅电极和源、漏电级之间的短路。阵列基板是TFT-LCD和OLED的重要部件之一，在其制造过程中更容易发生静电损伤，以TFT-LCD阵列基板为例，因为薄膜晶体管形成于绝缘衬底玻璃基板之上，电极电荷容易积累到更高的电压水平。当静电积累达到一定程度以后，分离栅电极和源、漏电极的绝缘介质薄膜就有可能发生击穿，从而导致源电极和栅电极的短路。即使绝缘介质没有发生击穿，积累静电会引起栅电极和源电极之间的电压差异，导致TFT阈值电压的漂移而改变TFT工作特性。
为了防止静电损伤，可以在基板外围设置短路环，通过静电放电保护器件将积累的静电电荷分散到每一条栅线或者数据线，使整个面板保持同一电位，以防止面板内部发生击穿现象。例如，美国专利5,946,057和6,108,057公布了一种用在TFT-LCD器件里的防静电放电损伤电路。如图1所示，栅线1在靠近栅电极引线衬底5的部分，通过第一静电放电保护器件7和公共电极配线3构成短路环连接；数据线2在其两端(一端为靠近源电极引线衬底6，另一端为靠近公共电极配线3)通过第二静电放电保护器件8和公共电极配线3构成短路环连接。当在一个栅线1(或数据线2)发生静电后，静电电荷可以通过和栅线1(或数据线2)连接的第一(或第二)静电放电保护器件7(或8)，分散到公共电极配线3构成的短路环，并通过电银胶4进一步分散到公共电极；短路环的静电通过第一(或第二)静电放电保护器件7(或8)，进一步分散到其他栅线1(或数据线2)。第一和第二静电放电保护器件7和8在器件一端的静电积累达到一定程度时导通，因此玻璃基板上面的静电荷在一定程度上被分散到所有的栅线和数据线。
如图2所示，以阵列基板外围防静电损伤电路的上部为例，该静电放电保护器件包含两个薄膜晶体管，分别通过过孔33和覆盖于过孔上的像素电极层35与短路环上部30和数据线2连接。当短路环上部30有上有高于第一个薄膜晶体管31阈值电压的电压时，第一个薄膜晶体31管打开，静电电荷在通往该薄膜晶体管源电极与栅极的过孔33处发生积聚，流通不畅，导致金属线熔断发生静电损伤；相反，当数据线2上有高于第二个薄膜晶体管34阈值电压的电压时，第二个薄膜晶体管34打开，静电电荷通过该薄膜晶体管至短路环上部30的过孔33处发生积聚，流通不畅，导致金属线熔断发生静电损伤，击穿位置参见图2。
现有技术存在的缺陷在于，由于过孔处电阻较大，静电电荷走向不通畅，大量电荷积聚在此产生大的电压，导致金属线熔断，发生静电损伤。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种阵列基板的防静电结构，用以解决现有技术中存在的由于大量电荷积聚在过孔处导致金属线熔断，发生静电损伤的技术问题。
本实用新型阵列基板的防静电结构包括：
一形成于基板上的短路环；
一组数量与数据线根数相等、可双向分流的第一静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根数据线和短路环；
一组数量与栅线根数相等、可双向分流的第二静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根栅线和短路环；
其中，两相邻第一静电放电保护器件电极相连，两相邻第二静电放电保护器件电极相连；电极连接线和短路环上与该电极连接线相对的位置分别形成有过孔，并通过覆盖于过孔上的像素电极层相连。
上述方案中，所述过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别呈单排排布，过孔数量可以分别为三个；所述过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置也可以分别呈双排排布。
其中，所述第一静电放电保护器件和第二静电放电保护器件结构相同，分别由两个薄膜晶体管组成，第一个薄膜晶体管的源电极与第一个薄膜晶体管的栅电极连接，并形成静电放电保护器件的第一个外引端；第二个薄膜晶体管的源电极与第二个薄膜晶体管的栅电极连接，并形成静电放电保护器件的第二个外引端；第一个薄膜晶体管的漏电级和第二个薄膜晶体管的源电极连接，第一个薄膜晶体管的源电极和第二个薄膜晶体管的漏电级连接，静电放电保护器件的第二个薄膜晶体管的漏电级与与其相邻的静电放电保护器件的第一个薄膜晶体管的源电极连接。
其中，所述数据线位于短路环外的部分中间隔分布有与栅线一起形成的数据线，该与栅线一起形成的数据线通过过孔与短路环内数据线相连。
在本实用新型方案中，由于在两相邻第一静电放电保护器件和两相邻第二静电放电保护器件的电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别形成有过孔并通过覆盖于其上的像素电极层相连。这样将所产生的静电电荷在每一个过孔处分流，疏通了静电电荷流通通道，降低了过孔处的电阻，从而大大降低了阵列基板外围发生静电损伤的可能性。
另外，过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别呈单排排布，或着双排排布，这样给静电电荷的流通提供了多条通道，更有利于积累的静电电荷的分散。
此外，阵列基板外围的数据线间隔排布有与栅线一起形成的数据线，可以有效避免TFT阵列基板生产过程中两相邻数据线间的干涉，使得加工更加精细化，提高了阵列工艺的可操作性。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术阵列基板静电放电保护电路示意图；
图2为现有技术阵列基板外围上部防静电损伤电路的部分结构示意图；
图3为静电放电保护器件结构示意图；
图4为本实用新型阵列基板外围上部防静电损伤电路的部分结构示意图；
图5为本实用新型另一实施例阵列基板外围上部防静电损伤电路的部分结构示意图。
附图标记说明：
现有技术附图标记：
1 栅线 2 数据线
3 公共电极配线 4 点银胶
5 栅电极引线衬垫 6 源电极引线衬垫
7 第一静电放电保护器件 8 第二静电放电保护器件
30 短路环上部 31 第一个薄膜晶体管
33 过孔 34 第二个薄膜晶体管
35像素电极层
本实用新型附图标记：
13 第一个薄膜晶体管的栅电极 14 第一个薄膜晶体管的源电极
15 第一个薄膜晶体管的漏电极 16 第二个薄膜晶体管的栅电极
17 第二个薄膜晶体管的源电极 18 第二个薄膜晶体管的漏电极
25 第一个外引端 26 第二个外引端
50 短路环上部 51 第一个薄膜晶体管
52 数据线 53 过孔
54 第二个薄膜晶体管 55 像素电极层
52a 数据线位于短路环外的部分 52b 数据线位于短路环内的部分
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的由于大量电荷积聚在过孔处导致金属线熔断，发生静电损伤的技术问题，本实用新型提供了一种阵列基板的防静电结构，如图3所示，包括：一形成于基板上的短路环；一组数量与数据线根数相等、可双向分流的第一静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根数据线和短路环；一组数量与栅线根数相等、可双向分流的第二静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根栅线和短路环；其中，两相邻第一静电放电保护器件电极相连，两相邻第二静电放电保护器件电极相连；电极连接线和短路环上与该电极连接线相对的位置分别形成有过孔，并通过覆盖于过孔上的像素电极层相连。
第一和第二静电放电保护器件可以是分流支路薄膜晶体管、二极管或金属氧化物场效应管。
该阵列基板可以是TFT-LCD阵列基板，也可以是OLED阵列基板，下面以TFT-LCD阵列基板外围防静电损伤电路的上部部分为例，对本实用新型做详细的说明。
如图3所示，第一静电放电保护器件7和第二静电放电保护器件8结构相同，分别由两个薄膜晶体管组成，每一个静电放电保护器件包含两个分流支路薄膜晶体管，第一个薄膜晶体管的栅电极13通过过孔和第一个薄膜晶体管的源电极14连接在一起，形成静电损伤保护器件与短路环连接的第一个外引端25，同时第二个薄膜晶体管的漏电级18与第一个薄膜晶体管的源电极14连接；第二个薄膜晶体管的栅电极16通过过孔和第二个薄膜晶体管的源电极17连接在一起，形成静电损伤保护器件与数据线连接的第二个外引端26，同时第二个薄膜晶体管的源电级17与第一个薄膜晶体管的漏电极15连接。图4中的箭头指示示意性的表示了电荷流动方向，当高于第一个薄膜晶体管51阈值电压的电压施加在短路环上部50(即第一个外引端上25)时，第一个薄膜晶体管51被打开处于开启状态，因此数据线52(即第二个外引端26)和短路环上部50(即第一个外引端上25)处于等电位状态，也就是说如果静电积累在短路环上部50时，会通过此静电放电保护器件传输到数据线52上。同理，当高于第二个薄膜晶体管54阈值电压的电压施加在数据线52上时，第二个薄膜晶体管54被打开处于开启状态，因此数据线52和短路环上部50处于等电位状态，也就是说如果静电积累在数据线52上时，会通过此静电放电保护器件传输到短路环上部50，由此实现静电电荷的分流。这些工作过程与现有技术类似，本实用新型的区别特征在于静电放电保护器件的第二个薄膜晶体管的漏电级与与其相邻的静电放电保护器件的第一个薄膜晶体管的源电极连接，电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别形成有过孔53并通过覆盖于其上的像素电极层55相连，这样当积累在数据线的静电电荷流至短路环上时，会通过过孔在覆盖于过孔上的像素电极层上分流，疏通了静电电荷流通通道，降低了过孔处的电阻，从而大大降低了阵列基板外围发生静电损伤的可能性。
过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置可以分别呈单排排布也可以呈双排排布，过孔的数量和覆盖于其上像素电极层的面积可以根据实际情况，例如掩模板设计预留面积来决定，优选每排为3个或4个。单排或双排的多个过孔可以使静电电荷多次分流，从而降低过孔处的电阻，减少静电损伤。
如图5所示，在本实用新型的另外一个实施例中，数据线位于短路环外的部分52a中间隔分布有与栅线一起形成的数据线，该与栅线一起形成的数据线通过过孔与短路环内数据线52b相连，这样可以有效避免TFT阵列基板生产过程中两相邻数据线间的干涉，使得加工更加精细化，提高了阵列工艺的可操作性。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种阵列基板的防静电结构，其特征在于，包括：
一形成于基板上的短路环；
一组数量与数据线根数相等、可双向分流的第一静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根数据线和短路环；
一组数量与栅线根数相等、可双向分流的第二静电放电保护器件，每个静电放电保护器件具有两个外引端，分别在阵列基板的外围连接一根栅线和短路环；
其中，两相邻第一静电放电保护器件电极相连，两相邻第二静电放电保护器件电极相连；电极连接线和短路环上与该电极连接线相对的位置分别形成有过孔，并通过覆盖于过孔上的像素电极层相连。
2.如权利要求1所述的阵列基板的防静电结构，其特征在于，所述过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别呈单排排布。
3.如权利要求1所述的阵列基板的防静电结构，其特征在于，所述电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置的过孔数量分别为三个。
4.如权利要求1所述的阵列基板的防静电结构，其特征在于，所述过孔在电极连接线和短路环上与电极连接线相对位置分别呈双排排布。
5.如权利要求1所述的阵列基板的防静电结构，其特征在于，所述第一静电放电保护器件和第二静电放电保护器件结构相同，分别由两个薄膜晶体管组成，第一个薄膜晶体管的源电极与第一个薄膜晶体管的栅电极连接，并形成静电放电保护器件的第一个外引端；第二个薄膜晶体管的源电极与第二个薄膜晶体管的栅电极连接，并形成静电放电保护器件的第二个外引端；第一个薄膜晶体管的漏电级和第二个薄膜晶体管的源电极连接，第一个薄膜晶体管的源电极和第二个薄膜晶体管的漏电级连接；静电放电保护器件的第二个薄膜晶体管的漏电级与与其相邻的静电放电保护器件的第一个薄膜晶体管的源电极连接。
6.如权利要求1所述的阵列基板的防静电结构，其特征在于，所述数据线位于短路环外的部分中间隔分布有与栅线一起形成的数据线，该与栅线一起形成的数据线通过过孔与短路环内数据线相连。
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