CN104460140B - 阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的阵列基板上的数据线的跳变电压较大造成阵列基板的显示不良的问题。本发明的阵列基板，其包括排列成矩阵的像素单元，每个所述像素单元中设置有相互绝缘的像素电极和公共电极，以及设置在所述像素电极所在层与所述共公共电极所在层之间的导电电极，所述导电电极与像素电极绝缘设置，且两者在基底上的投影至少部分重合，所述导电电极与所述公共电极电性连接。本发明的显示装置包括上述阵列基板。应用本发明的阵列基板的显示装置，显示效果明显改善。

Description

阵列基板及显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及显示装置。
背景技术
液晶显示面板主要由阵列基板和彩膜基板对盒组成。其中，如图1所示，阵列基板上设有交叉排列呈网格状的栅线2和数据线3(因它们位于不同的层中，故交叉时不会导通)，栅线2和数据线3的每个交叉位置限定一个像素单元1，从而多个像素单元排列成矩阵形式；对彩色液晶显示面板，每个像素单元1对应显示屏的一个子像素(又称亚像素)，而靠在一起的红绿蓝三个子像素构成显示屏上的一个可见的像素；对非彩色显示器，一个像素单元1也可直接对应显示屏上的一个像素。
每个像素单元1包括一个薄膜晶体管11和一个与薄膜晶体管11漏极相连的像素电极12，一行像素单元1的薄膜晶体管11的栅极与同一根栅线2相连，一列像素单元1的薄膜晶体管11的源极与同一根数据线3相连。当某根栅线2导通时，只要控制各数据线3的信号即可使该栅线2所对应的一行像素单元1同时显示所需内容，因此只要使各根栅线2轮流导通(又称扫描)，即可显示出所需内容。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当某一行像素单元被扫描完成后，此时选通该行像素单元的栅线2上的电位从高电位变为低电位(或者从低电位变为高电位)，在该瞬间数据线3施加给与其对应的像素单元的数据电压信号将产生跳变，该数据线3上产生的跳变电压为ΔVp，本领域技术人员公知的是，ΔVp＝Cgs_on*(Vgh-Vgl)/(Cgs_on+Cst+Clc)，其中，Cgs_on为栅源电容；Vgh为栅线施加的高电位；Vgl为栅线施加的低电位；Cst为像素电容；Clc为液晶电容。因此，减小跳变电压对于提高液晶显示器的显示效果是极其重要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的阵列基板存在的上述问题，提供一种可以减小阵列基板上的数据线的跳变电压，以及提高公共电极电压均一性的阵列基板及显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，其包括排列成矩阵的像素单元，每个所述像素单元中设置有相互绝缘的像素电极和公共电极，以及设置在所述像素电极所在层与所述共公共电极所在层之间的导电电极，
所述导电电极与像素电极绝缘设置，且两者在基底上的投影至少部分重合，所述导电电极与所述公共电极电性连接。
优选的是，所述阵列基板还包括交叉且绝缘设置的多条栅线和多条数据线，每个所述像素单元连接一条数据线和一条栅线。
进一步优选的是，两相邻行所述栅线同时连接同一行所述像素单元，每条数据线同时连接两相邻列所述像素单元，且同一行像素单元中与同一数据线连接的两个所述像素单元连接的不同栅线。
更进一步优选的是，所述导电电极设于连接两条不同数据线的两相邻列像素单元之间。
进一步优选的是，所述公共电极与所述栅线同层设置，且材料相同。
进一步优选的是，每个所述像素单元包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的源极连接所述数据线，漏极连所述接像素电极，栅极连接所述栅线。
更进一步优选的是，在所述像素电极所在层与所述公共电极所在层之间还设置有栅极绝缘层和钝化层；所述导电电极设置在所述栅极绝缘层与所述钝化层之间，且所述导电电极通过贯穿所述栅极绝缘层的第一过孔与所述公共电极电性连接。
再进一步优选的是，所述薄膜晶体管的漏极通过贯穿钝化层的第二过孔与所述像素电极电性连接。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述阵列基板。
本发明具有如下有益效果：
在本发明的阵列基板中，通过在像素电极与公共电极之间形成与公共电极电性连接的导电电极，并使导电电极与像素电极至少部分重叠，以使导电电极与公共电极的连接结构和像素电极形成像素电容Cst。可以理解的是，导电电极比公共电极距像素电极之间的距离较近，因此减小了构成像素电容Cst的两极板之间的距离，从而增大了像素电容Cst的值，根据跳变电压ΔVp的计算公式：ΔVp＝Cgs_on*(Vgh-Vgl)/(Cgs_on+Cst+Clc)，其中，Cgs_on为栅源电容；Vgh为栅线施加的高电位；Vgl为栅线施加的低电位；Cst为像素电容；Clc为液晶电容，可知像素电容Cst的值增大，跳变电压ΔVp减小，进而解决了现有技术中由于跳变电压ΔVp较大，所导致的显示不良的问题。
同时，在本发明的阵列基板中，由于导电电极与公共电极电性连接，因此导电电极与公共电极的连接结构相当于现有技术中的公共电极，而导电电极与公共电极并联，故较现有技术中的公共电极的电阻而言，本发明中的导电电极与公共电极的连接结构的电阻较小，因此可以提高显示面板的公共电极电压的均一性。
本发明所提供的显示装置，由于包括上述的阵列基板，故其显示效果明显得到改善，品质较好。
附图说明
图1为现有的阵列基板的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的阵列基板的一种结构示意图；
图3为图2的A-A'的剖视图；
图4为本发明的实施例1的阵列基板的另一种结构示意图；
图5为图4的A-A'的剖视图。
其中附图标记为：1、像素单元；2、栅线；3、数据线；11、薄膜晶体管；12、像素电极；101、基底；102、公共电极；103、栅极绝缘层；104、导电电极；105、钝化层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种阵列基板其包括排列成矩阵的像素单元，每个所述像素单元中设置有相互绝缘的像素电极和公共电极，以及设置在所述像素电极所在层与所述共公共电极所在层之间的导电电极，所述导电电极与像素电极绝缘设置，且两者在基底上的投影至少部分重合，所述导电电极与所述公共电极电性连接。
本领域技术人员可以理解的是，阵列基板上的像素电容Cst的两极板是由像素电极和公共电极的重叠部分所形成的，而像素电容Cst的值的大小与像素电极与公共电极之间的间距成反比，即像素电极与公共电极之间的间距越大像素电容Cst的值越小，否则反之。而在本实施例的阵列基板中，通过在像素电极与公共电极之间形成与公共电极电性连接的导电电极，并使导电电极与像素电极至少部分重叠，以使导电电极与公共电极的连接结构和像素电极形成像素电容Cst。可以理解的是，导电电极比公共电极距像素电极之间的距离较近，因此减小了构成像素电容Cst的两极板之间的距离，从而增大了像素电容Cst的值，根据跳变电压ΔVp的计算公式：ΔVp＝Cgs_on*(Vgh-Vgl)/(Cgs_on+Cst+Clc)，其中，Cgs_on为栅源电容；Vgh为栅线施加的高电位；Vgl为栅线施加的低电位；Cst为像素电容；Clc为液晶电容，可知像素电容Cst的值增大，跳变电压ΔVp减小，进而解决了现有技术中由于跳变电压ΔVp较大，所导致的显示不良的问题。
同时，在本实施例的阵列基板中，由于导电电极与公共电极电性连接，因此导电电极与公共电极的连接结构相当于现有技术中的公共电极，而导电电极与公共电极并联，故较现有技术中的公共电极的电阻而言，本实施例中的导电电极与公共电极的连接结构的电阻较小，因此可以提高显示面板的公共电极电压的均一性。
以下结合具体实施方式，对本实施例的阵列基板进行描述。
实施例1：
本实施例提供一种阵列基板，其包括交叉设置的多条栅线和多条数据线，排列成矩阵的像素单元，每个所述像素单元中设置有相互绝缘的像素电极和公共电极，以及设置在所述像素电极所在层与所述共公共电极所在层之间的导电电极，所述导电电极与像素电极绝缘设置，且两者在基底上的投影至少部分重合，所述导电电极与所述公共电极电性连接。其中，每个像素单元连接一条栅线和一条数据线。
如图2、3所示，作为本实施例的一种优选方式，每一行像素单元1连接同一条栅线2，每一列像素单元1连接同一条数据线3。其中，每个像素单元1包括一个薄膜晶体管11，薄膜晶体管11的源极连接数据线3，漏极连接像素电极12。
下面结合制备该阵列基板的方法，对该阵列基板的结构进行进一步的阐述。
首先，通过构图工艺在基底101上，形成每个像素单元1中的薄膜晶体管11的栅极和栅极连接的栅线2，优选地，与此同时还形成有各个像素单元1的公共电极102，以及将各个公共电极102连接在一起的公共电极线(图中未示出)；此时，沉积栅极绝缘层103；在栅极绝缘层103上方通过构图工艺形成薄膜晶体管11有源区的图形；然后，通过构图工艺形成贯穿栅极绝缘层103，用于将公共电极102与导电电极104电性连接的第一过孔；在有源层所在层上方通过构图工艺形成薄膜晶体管11源极、漏极以及与源极连接的数据线3的图形，优选地与此同时还形成有导电电极104，至此完成导电电极104与公共电极102的电性连接；之后形成钝化层105；接下来通过构图工艺形成贯穿钝化层105，用于薄膜晶体管11的漏极与像素电极12连接的第二过孔，最后形成像素电极12，此时像素电极12通过第二过孔与薄膜晶体管11的漏极电性连接。
由上可知，优选地，公共电极102与栅线2同层设置，且材料相同；导电电极104与数据线3同层设置，且材料相同。此时公共电极102与栅线2可以采用一次构图工艺形成，导电电极104与数据线3可以采用一次构图工艺形成，故可以节省工艺步骤，提高生产效率。当然导电电极104也是可以单独制备的，只要是设于像素电极12与公共电极102之间，且与像素电极12至少部分重合即可。
如图4、5所示，作为本实施例的另一种优选方式，两相邻行所述栅线2同时连接同一行所述像素单元1，每条数据线3同时连接两相邻列所述像素单元1，且同一行像素单元1中与同一数据线3连接的两个所述像素单元1连接的不同栅线2。其中，每个像素单元1包括一个薄膜晶体管11，薄膜晶体管11的源极连接数据线3，漏极连接像素电极12。可以理解的是，该种这阵列基板上的像素单元1的排布方式为双栅结构。
优选地，导电电极104设于连接两条不同数据线3的两相邻列像素单元1之间。也就是说每个导电电极104跨越与两个像素单元1中的像素电极12均有重叠。之所以如此设置是因为，在两相邻的像素单元1之间是存在一定的间隙的，此时将导电电极104设于此处不仅对该阵列基板的开口率影响较少，还可以遮挡两像素单元1之间的缝隙，防止漏光，从而可进一步减小黑矩阵的面积，提高开口率。需要说明的是，在本实施例中对于导电电极104的形状和大小并不进行限定。
具体的，在像素电极12所在层与公共电极102所在层之间还设置有栅极绝缘层103和钝化层105，导电电极104设于栅极绝缘层103和钝化层105之间，其中，导电电极104通过贯穿栅极绝缘层103的第一过孔与公共电极102电连接，薄膜晶体管11的漏极通过贯穿钝化层105的第二过孔与像素电极12电性连接。
优选地，导电电极104与数据线3同层设置，且材料相同，公共电极102与栅线2同层设置，且材料相同。此时，可以将导电电极104和数据线3采用一次构图工艺形成，公共电极102与栅线2采用一次构图工艺形成，故可以大大节约工艺步骤，提高生产效率。
需要说明的是，该种优选方式的制备方法与上述方式的制备方法的顺序是大致可相同，只是所形成的阵列基板上各个结构的位置是不同的，因此不再详细描述。
综上，本实施例中所提供的阵列基板，导电电极104比公共电极102距像素电极12之间的距离较近，因此减小了构成像素电容Cst的两极板之间的距离，从而增大了像素电容Cst的值，根据跳变电压ΔVp的计算公式：ΔVp＝Cgs_on*(Vgh-Vgl)/(Cgs_on+Cst+Clc)，其中，Vgh为栅线2施加的高电位；Vgl为栅线2施加的低电位；Cst为像素电容；Clc为液晶电容，可知像素电容Cst的值增大，跳变电压ΔVp减小，进而解决了现有技术中由于跳变电压ΔVp较大，所导致的显示不良的问题。
同时，在本实施例的阵列基板中，由于导电电极104与公共电极102电性连接，因此导电电极104与公共电极102的连接结构相当于现有技术中的公共电极102，而导电电极104与公共电极102并联，故较现有技术中的公共电极102的电阻而言，本实施例中的导电电极104与公共电极102的连接结构的电阻较小，因此可以提高显示面板的公共电极102电压的均一性。
实施例2：
本实施例提供一种显示装置，其包括上述任意一实施例所述的阵列基板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种阵列基板。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
由于本实施例的显示装置采用上述的阵列基板，因此其开口率大，能耗低，刷新率高，显示质量好。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种阵列基板，其包括排列成矩阵的像素单元，每个所述像素单元中设置有相互绝缘的像素电极和公共电极，其特征在于，所述阵列基板还包括设置在所述像素电极所在层与所述公共电极所在层之间的导电电极，
所述导电电极与像素电极绝缘设置，且两者在基底上的投影至少部分重合，所述导电电极与所述公共电极电性连接；
所述阵列基板还包括交叉且绝缘设置的多条栅线和多条数据线，每个所述像素单元连接一条数据线和一条栅线；
两相邻行所述栅线同时连接同一行所述像素单元，每条数据线同时连接两相邻列所述像素单元，且同一行像素单元中与同一数据线连接的两个所述像素单元连接的不同栅线；
所述导电电极设于连接两条不同数据线的两相邻列像素单元之间。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述导电电极与所述数据线同层设置，且材料相同。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极与所述栅线同层设置，且材料相同。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述像素单元包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的源极连接所述数据线，漏极连接像素电极，栅极连接所述栅线。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，在所述像素电极所在层与所述公共电极所在层之间还设置有栅极绝缘层和钝化层；所述导电电极设置在所述栅极绝缘层与所述钝化层之间，且所述导电电极通过贯穿所述栅极绝缘层的第一过孔与所述公共电极电性连接。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管的漏极通过贯穿钝化层的第二过孔与所述像素电极电性连接。
7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-6中任意一项所述的阵列基板。
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