TW202006449A - 薄膜電晶體陣列基板及顯示面板 - Google Patents

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Abstract

一種薄膜電晶體陣列基板，包括多對掃描線組、複數資料線、複數公共電極線以及複數畫素單元。每一掃描線組包括沿第一方向延伸的第一、第二掃描線。複數資料線和複數公共電極線沿第二方向延伸並沿第一方向依次交替排佈。每一畫素單元包括位於同一掃描線組的相對的兩側的第一、第二子畫素。第一、第二子畫素分別電性連接第一、第二掃描線。第一、第二子畫素位於同一資料線的相對的兩側，並電性連接同一資料線和同一公共電極線。公共電極線包括複數橋接部，每一橋接完全覆蓋每一對掃描線組沿第二方向延伸的區域。同一對掃描線組中，第一、第二掃描線與橋接部交叉重疊的面積相等。還提供應用上述薄膜電晶體陣列基板的顯示面板。

Description

薄膜電晶體陣列基板及顯示面板
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜電晶體陣列基板及顯示面板。
薄膜電晶體陣列基板設計中，雙閘極（Dual Gate）設計可以減小一半數目的資料線，從而節省資料訊號驅動晶片，達到節約成本的目的。習知的薄膜電晶體陣列基板設計中，掃描線通常採用第一導電層製成，公共電極線採用第二導電層製成，且公共電極線會與相鄰二掃描線上下重疊並形成二相等的寄生電容。
然，如果在製作過程中第一導電層和第二導電層之間存在偏移則會導致公共電極線與相鄰二掃描線有不同的重疊面積，導致寄生電容的電容值不相等，從而影響相鄰兩列畫素的充電率，尤其在高解析度、高頻產品中，如果相鄰兩列畫素充電率存在差異，則顯示面板會出現明暗相間的條紋，顯示品質大幅下降。
一種薄膜電晶體陣列基板，包括： 基板； 設置於所述基板上的第一導電層，所述第一導電層定義形成有多對掃描線組，每一對掃描線組包括沿第一方向延伸的第一掃描線和第二掃描線; 層疊於所述第一導電層上的第二導電層，所述第二導電層定義形成有沿與第一方向交叉的第二方向延伸的複數資料線和複數公共電極線，複數資料線和複數公共電極線沿第一方向依次交替排佈;以及 複數畫素單元，每一畫素單元位於相鄰的二公共電極線之間，每一畫素單元包括分別位於同一對掃描線組的相對的兩側的第一子畫素和第二子畫素，所述第一子畫素電性連接所述第一掃描線，所述第二子畫素電性連接所述第二掃描線，所述第一子畫素和所述第二子畫素分別位於同一資料線的相對的兩側，並電性連接同一資料線和同一公共電極線； 其中，所述公共電極線包括複數橋接部，每一橋接部跨越一對掃描線組，同一對掃描線組中，所述第一掃描線在所述基板上的投影、所述第二掃描線在所述基板上的投影均與所述橋接部在所述基板上的投影交叉重疊，且所述第一掃描線與所述橋接部交叉重疊的面積、所述第二掃描線與所述橋接部交叉重疊的面積相等； 每一個橋接部完全覆蓋每一對掃描線組沿所述第二方向延伸的區域。
一種顯示面板，所述顯示面板包括彩色濾光片基板、液晶層以及上述的薄膜電晶體陣列基板，所述液晶層夾設於所述彩色濾光片基板與所述薄膜電晶體陣列基板之間。
本發明實施例提供的顯示面板，同一對掃描線組中，所述第一掃描線與所述橋接部、所述第二掃描線與所述橋接部交叉重疊的面積相等，使得第一掃描線與所述橋接部之間的寄生電容的值始終等於第二掃描線與所述橋接部之間的寄生電容的值，從而避免了由於公共電極線的電阻-電容效應造成顯示圖像中的相鄰兩列的畫素輝度不同造成的明暗相間的條紋，改善了顯示面板的顯示品質。
如圖1所示，本發明較佳實施方式的顯示面板100包括彩色濾光片（Color Filter，CF）基板102、液晶層103以及薄膜電晶體陣列（Thin Film Transistor，TFT）基板101。所述彩色濾光片基板102和所述薄膜電晶體陣列基板101相對設置，所述液晶層103夾設於所述彩色濾光片基板102與所述薄膜電晶體陣列基板101之間。
如圖2所示，薄膜電晶體陣列基板101包括多對掃描線組10、複數資料線D1-Dn以及複數公共電極線L1-Ln。n取大於等於2的整數。每一對掃描線組10包括沿第一方向X延伸的第一掃描線G1和第二掃描線G2。複數資料線D1-Dn和複數公共電極線L1-Ln沿與第一方向X交叉的第二方向Y延伸。所述複數資料線D1-Dn與和所述複數公共電極線L1-Ln沿第一方向X依次交替排佈。
如圖2所示，所述薄膜電晶體陣列基板101還包括複數畫素單元40，每一畫素單元40位於相鄰的二公共電極線L（n-1）-L n之間。所述複數畫素單元40呈矩陣排列成多行多列。每一畫素單元40連接一第一掃描線G1、一第二掃描線G2、一資料線Dn以及一公共電極線Ln。同一列的畫素單元40共用同一條資料線Dn和同一條公共電極線Ln。
本實施例中，每一畫素單元40中的元件的連接關係與位置關係都相同，以一個畫素單元40為例，並將第一掃描線G1、第二掃描線G2、公共電極線Ln與一畫素單元40的彼此之間的連接與位置關係介紹如下。
如圖2所示，每一畫素單元40包括位於同一對掃描線組10的的相對的兩側的一第一子畫素42和一第二子畫素44。所述第一子畫素42電性連接一第一掃描線G1、一資料線Dn及一公共電極線Ln。所述第二子畫素44電性連接一第二掃描線G2、一資料線Dn及一公共電極線Ln。所述第一子畫素42和所述第二子畫素44位於同一資料線Dn的相對的兩側並電性連接同一資料線Dn。
如圖2所示，所述第一子畫素42包括一第一薄膜電晶體M1、一第一子畫素電極422（如圖4所示）以及所述第一薄膜電晶體M1對應連接的一第一液晶電容和一第一儲存電容。所述第一薄膜電晶體M1包括一閘極421（如圖4所示）、一源極423（如圖4所示）、一汲極425（如圖4所示）。所述第一薄膜電晶體M1的閘極421電性連接所述第一掃描線G1。所述第一薄膜電晶體M1的源極423電性連接所述資料線Dn。所述第一薄膜電晶體M1的汲極425電性連接第一液晶電容與第一儲存電容的一端。
本實施例中，資料線Dn傳輸一資料訊號至第一薄膜電晶體M1。公共電極線Ln傳輸一第一公共電極訊號至第一薄膜電晶體M1。第一掃描線G1控制第一薄膜電晶體M1接收該資料訊號，進而控制第一液晶電容的充放電。第一儲存電容用於維持第一液晶電容兩端的電位差，以防止第一液晶電容漏電的情況發生。
如圖2所示，所述第二子畫素44包括一第二薄膜電晶體M2、第二子畫素電極442（如圖4所示）以及所述第二薄膜電晶體M2對應連接的一第二液晶電容和一第二儲存電容。所述第二薄膜電晶體M2包括一閘極441（如圖4所示）、一源極443（如圖4所示）、一汲極445（如圖4所示）。所述第二薄膜電晶體M2的閘極441電性連接所述第二掃描線G2。所述第二薄膜電晶體M2的源極443電性連接所述資料線Dn。所述第二薄膜電晶體M2的汲極445電性連接第二液晶電容與第二儲存電容的一端。
本實施例中，資料線Dn傳輸一資料訊號至第二薄膜電晶體M2。公共電極線Ln傳輸一第二公共電極訊號至第二薄膜電晶體M2，第二掃描線G2控制第二薄膜電晶體M2接收該資料訊號，進而控制第二液晶電容的充放電。第二儲存電容用於維持第二液晶電容兩端的電位差，以防止第二液晶電容漏電的情況發生。
圖3為本發明較佳實施方式的薄膜電晶體陣列基板101的局部剖面圖。請結合參閱圖2和圖3，該薄膜電晶體陣列基板101包括基板61、及位於基板61上的一第一導電層62、一絕緣層63、一第一電極層67、一半導體層64、一第二導電層65、一保護層66及一第二電極層68。
本實施例中，所述基板61用於承載薄膜電晶體陣列基板101的各元件。所述基板61可以為透明基板，例如由玻璃、透明塑膠等形成的基板。
本實施例中，所述第一導電層62定義形成第一薄膜電晶體M1的閘極421、第二薄膜電晶體M2的閘極441、第一掃描線G1以及第二掃描線G2。另，在第一導電層62形成時，同時分別形成將第一掃描線G1與第一薄膜電晶體M1的閘極421相連的線路以及將第二掃描線G2與第二薄膜電晶體M2的閘極441相連的線路。
如圖3所示，所述第一導電層62上形成有完全覆蓋所述第一導電層62的絕緣層63。該絕緣層63作為第一薄膜電晶體M1和第二薄膜電晶體M2的閘極絕緣層。
如圖3所示，所述絕緣層63上形成有一第一電極層67，該第一電極層67用於形成第一子畫素電極422（如圖4所示）、第二子畫素電極442（如圖4所示）。
如圖3所示，所述絕緣層63上未形成第一電極層67的區域還形成有半導體層64。該半導體層64、該絕緣層63、該第一電極層67上還形成有第二導電層65。該第二導電層65用於形成第一薄膜電晶體M1的源極423、第一薄膜電晶體M1的汲極425、第二薄膜電晶體M2的源極443、第二薄膜電晶體M2的汲極445、公共電極線Ln和資料線Dn。
本實施例中，第一薄膜電晶體M1的源極423、第一薄膜電晶體M1的汲極425位於第一薄膜電晶體M1的閘極421的之上，第二薄膜電晶體M2的源極443和第二薄膜電晶體M2的汲極445位於第二薄膜電晶體M2的閘極441的之上。半導體層64位於第一薄膜電晶體M1的源極423與汲極425以及第二薄膜電晶體M2的源極443與汲極445的之下。
如圖3所示，第一薄膜電晶體M1的源極423、第二薄膜電晶體M2的源極443分別電性連接資料線Dn。第一薄膜電晶體M1的汲極425、第二薄膜電晶體M2的汲極445分別電性連接第一子畫素電極422、第二子畫素電極442。第一薄膜晶體M1、第二薄膜電晶體M2分別位於資料線Dn的相對兩側，第一薄膜電晶體442、第二薄膜電晶體M2分別位於第一掃描線G1、第二掃描線G2的相對兩側。資料線Dn位於相鄰的二公共電極線Ln之間，公共電極線Ln與資料線Dn大致平行設置，並與第一掃描線G1、第二掃描線G2垂直交會。
如圖3所示，所述半導體層64和所述第二導電層65上覆蓋有一保護層66。所述保護層66上開設有通孔662，所述通孔662對應於所述公共電極線Ln。
如圖3所示，所述保護層66之上形成有第二電極層68，所述第二電極層68用於形成公共電極50。所述公共電極50與所述第一子畫素電極422、所述第二子畫素電極442相對設置，且所述公共電極50藉由所述通孔662與所述公共電極線Ln電性連接，並藉由公共電極線Ln接入公共電壓訊號。
本實施例中，所述保護層66、所述絕緣層63的材質可以為氮化矽或其他絕緣材料，在此不作唯一限定。所述第一電極層67和所述第二電極層68的材質可以為氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)或採用本領域常規使用的其他各種透明導電材料，在此不作唯一限定。
如圖3所示，所述公共電極50上對應所述第一子畫素電極422或所述第二子畫素電極442開設有複數狹縫52，以將所述公共電極50對應該位置處形成複數公共電極條54。所述複數公共電極條54用於與位於其之下的所述第一子畫素電極422、所述第二子畫素電極442之間形成平行電場以驅動液晶層103中的液晶分子的旋轉。
如圖4所示，所述公共電極條54的方向平行於公共電極線Ln和資料線Dn，沿大致垂直掃描線組10的方向排佈。本實施例中，複數公共電極條54大致等間距排列，但不限於此。
如圖3和圖4所示，所述公共電極50上對應所述公共電極線Ln處未形成有狹縫52，在該位置處所述公共電極50藉由保護層66上開設的通孔662與所述公共電極線Ln電性連接。
請繼續參閱圖2，所述公共電極線Ln垂直並跨越一對掃描線組10，其中所述公共電極線Ln與第一掃描線G1之間形成第一寄生電容C1、與第二掃描線G2之間形成第二寄生電容C2。
如圖4所示,所述公共電極線Ln包括複數橋接部36，每一橋接部36跨越一對掃描線組10，且每一個橋接部36完全覆蓋每一對掃描線組10沿所述第二方向Y延伸的區域。同一掃描線組10中，第一掃描線G1在基板61上的投影、第二掃描線G2在基板61上的投影均與所述橋接部36在基板61上的投影交叉重疊。
本實施例中，第一掃描線G1與所述橋接部36交叉重疊的面積、第二掃描線G2與所述橋接部36交叉重疊的面積相等，且當所述第一導電層62和所述第二導電層65存在對位偏差時，每一畫素單元40中，第一寄生電容C1的值始終等於第二寄生電容C2的值。
本實施例中，定義公共電極線Ln沿第一方向X上的尺寸大小為公共電極線Ln的線寬。定義第一掃描線G1沿第二方向Y的尺寸大小為第一掃描線G1的線寬。定義第二掃描線G2沿第二方向Y的尺寸大小為第二掃描線G2的線寬。
如圖4所示，公共電極線Ln對應所述橋接部36處的線寬大於該公共電極線Ln其他區域的線寬。第一掃描線G1對應所述橋接部36處的線寬小於該第一掃描線G1其他區域的線寬，第二掃描線G2對應所述橋接部36處的線寬小於該第二掃描線G2其他區域的線寬。藉此，可以減小橋接部36沿第二方向Y的尺寸大小。
請繼續參閱圖2，本實施例的顯示面板100的作動描述如下。在一行畫素單元40中，所有第一子畫素42中的第一薄膜電晶體M1的閘極421都電性連接在同一條第一掃描線G1上。當該第一掃描線G1上被施加足夠大的正電壓時，電性連接於該第一掃描線G1上的複數第一薄膜電晶體M1都被打開。此時，該第一掃描線G1上的複數第一子畫素電極422與其相鄰的資料線Dn連接，並經由該資料線Dn施加相應的資料訊號，以將該第一掃描線G1上的複數第一子畫素電極422充電至適當的電壓。此時，該複數第一子畫素電極422和與其相對設置的公共電極50之間形成平行電場以驅動液晶層103內的液晶分子旋轉。
然後，該第一掃描線G1上被施加足夠大的負電壓，電性連接於該第一掃描線G1上的複數第一薄膜電晶體M1都被關閉，直到下次再重新寫入訊號，其間使得電荷保存在第一液晶電容上。
接著，第二掃描線G2被啟動，電性連接於該第二掃描線G2上的複數第二薄膜電晶體M2被打開。該第二掃描線G2上的複數第二子畫素電極442與其相鄰的資料線Dn連接，並經由該資料線Dn施加相應的資料訊號，以將該第二掃描線G2上的複數第二子畫素電極442充電至適當的電壓。此時，該複數第二子畫素電極442和與其相對設置的公共電極50之間形成平行電場以驅動液晶層103內的液晶分子旋轉。
本實施例中，所述公共電極線Ln包括複數橋接部36，每一個橋接部36完全覆蓋每一對掃描線組10沿所述第二方向Y延伸的區域。同一對掃描線組10中，所述第一掃描線G1與所述橋接部36、所述第二掃描線G2與所述橋接部36交叉重疊的面積相等。從而，第一掃描線G1與所述橋接部36之間的第一寄生電容C1的值始終等於第二掃描線G2與所述橋接部36之間的第二寄生電容C2的值，進而使得第一掃描線G1上的複數第一子畫素電極422的充電率與第二掃描線G2上的複數第二子畫素電極442的充電率大致相同，避免了由於公共電極線Ln的電阻-電容效應造成顯示圖像中的相鄰兩列的畫素輝度不同造成的明暗相間的條紋，改善了顯示面板100的顯示品質。
以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神及範圍。
100‧‧‧顯示面板 101‧‧‧薄膜電晶體陣列基板 102‧‧‧彩色濾光片基板 103‧‧‧液晶層 10‧‧‧掃描線組 G1‧‧‧第一掃描線 G2‧‧‧第二掃描線 D1-Dn‧‧‧數據線 L1-Ln‧‧‧公共電極線 C1‧‧‧第一寄生電容 C2‧‧‧第二寄生電容 36‧‧‧橋接部 40‧‧‧畫素單元 42‧‧‧第一子畫素 422‧‧‧第一子畫素電極 M1‧‧‧第一薄膜電晶體 421‧‧‧第一薄膜電晶體的閘極 423‧‧‧第一薄膜電晶體的源極 425‧‧‧第一薄膜電晶體的汲極 44‧‧‧第二子畫素 442‧‧‧第二子畫素電極 M2‧‧‧第二薄膜電晶體 441‧‧‧第二薄膜電晶體的閘極 443‧‧‧第二薄膜電晶體的源極 445‧‧‧第二薄膜電晶體的汲極 50‧‧‧公共電極 52‧‧‧狹縫 54‧‧‧公共電極條 61‧‧‧基板 62‧‧‧第一導電層 63‧‧‧絕緣層 64‧‧‧半導體層 65‧‧‧第二導電層 66‧‧‧保護層 662‧‧‧通孔 67‧‧‧第一電極層 68‧‧‧第二電極層
圖1為本發明較佳實施方式的顯示面板的剖面示意圖。
圖2為本發明較佳實施方式的薄膜電晶體陣列基板的電路佈局示意圖。
圖3為本發明較佳實施方式的薄膜電晶體陣列基板的剖面圖。
圖4為本發明較佳實施方式的薄膜電晶體陣列基板的局部平面示意圖。
G1‧‧‧第一掃描線
G2‧‧‧第二掃描線
D1-Dn‧‧‧數據線
L1-Ln‧‧‧公共電極線
36‧‧‧橋接部
422‧‧‧第一子畫素電極
421‧‧‧第一薄膜電晶體的閘極
423‧‧‧第一薄膜電晶體的源極
425‧‧‧第一薄膜電晶體的汲極
442‧‧‧第二子畫素電極
441‧‧‧第二薄膜電晶體的閘極
443‧‧‧第二薄膜電晶體的源極
445‧‧‧第二薄膜電晶體的汲極
50‧‧‧公共電極
52‧‧‧狹縫
54‧‧‧公共電極條
66‧‧‧保護層

Claims (10)

  1. 一種薄膜電晶體陣列基板，包括： 基板； 設置於所述基板上的第一導電層，所述第一導電層定義形成有多對掃描線組，每一對掃描線組包括沿第一方向延伸的第一掃描線和第二掃描線； 層疊於所述第一導電層上的第二導電層，所述第二導電層定義形成有沿與所述第一方向交叉的第二方向延伸的複數資料線和複數公共電極線，所述複數資料線和所述複數公共電極線沿第一方向依次交替排佈；以及 複數畫素單元，每一畫素單元位於相鄰的二公共電極線之間，每一畫素單元包括分別位於同一對掃描線組的相對的兩側的第一子畫素和第二子畫素，所述第一子畫素電性連接所述第一掃描線，所述第二子畫素電性連接所述第二掃描線，所述第一子畫素和所述第二子畫素分別位於同一資料線的相對的兩側，並電性連接同一資料線； 其改良在於： 所述公共電極線包括複數橋接部，每一橋接部跨越一對掃描線組； 同一對掃描線組中，所述第一掃描線和所述第二掃描線二者在所述基板上的投影均與所述橋接部在所述基板上的投影交叉重疊，且所述第一掃描線與所述橋接部交叉重疊的面積、所述第二掃描線與所述橋接部交叉重疊的面積相等； 每一個橋接部完全覆蓋每一對掃描線組沿所述第二方向延伸的區域。
  2. 如請求項1所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述第一掃描線對應所述橋接部處的線寬小於所述第一掃描線其他區域的線寬，所述第二掃描線對應所述橋接部處的線寬小於所述第二掃描線其他區域的線寬。
  3. 如請求項1所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述公共電極線對應所述橋接部處的線寬大於所述公共電極線其他區域的線寬。
  4. 如請求項1所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述第一子畫素包括一第一子畫素電極，所述第二子畫素包括一第二子畫素電極，所述薄膜電晶體陣列基板還包括與所述第一子畫素電極、所述第二子畫素電極相對設置的公共電極，所述公共電極上開設有複數狹縫以與所述第一子畫素電極、所述第二子畫素電極形成平行電場。
  5. 如請求項4所述薄膜電晶體陣列基板，其中所述第一子畫素還包括一第一薄膜電晶體，所述第二子畫素還包括一第二薄膜電晶體，所述第一薄膜電晶體和所述第二薄膜電晶體各包括一閘極、一源極、一汲極； 第一薄膜電晶體的閘極電性連接所述第一掃描線，第一薄膜電晶體的源極電性連接所述資料線，第一薄膜電晶體的汲極電性連接所述第一子畫素電極； 第二薄膜電晶體的閘極電性連接所述第二掃描線，第二薄膜電晶體的源極電性連接所述資料線，第二薄膜電晶體的汲極電性連接所述第二子畫素電極。
  6. 如請求項5所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述第一薄膜電晶體的閘極、所述第二薄膜電晶體的閘極由所述第一導電層形成； 所述第一薄膜電晶體的源極、所述第一薄膜電晶體的汲極、所述第二薄膜電晶體的源極、所述第二薄膜電晶體的汲極由所述第二導電層形成。
  7. 如請求項6所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述第一導電層上覆蓋有一絕緣層，所述絕緣層上設有一半導體層，所述半導體層位於所述源極、所述汲極的之下，且所述第二導電層位於所述半導體層和所述絕緣層的之上。
  8. 如請求項7所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述半導體層和所述第二導電層上覆蓋有一保護層，且所述保護層具有位於所述公共電極線之上的通孔。
  9. 如請求項8所述的薄膜電晶體陣列基板，其中所述公共電極形成於所述保護層上，且所述公共電極藉由所述通孔與所述公共電極線電性連接。
  10. 一種顯示面板，包括彩色濾光片基板、液晶層以及薄膜電晶體陣列基板，所述液晶層夾設於所述彩色濾光片基板與所述薄膜電晶體陣列基板之間，其中，所述薄膜電晶體陣列基板為如請求項1至9中任意一項所述的薄膜電晶體陣列基板。
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