CN111413835B - 一种阵列基板及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种阵列基板及显示面板。阵列基板中，在同一行像素区中，设置有至少一GOA电路；同一行的所有所述GOA电路接入同一扫描线，同一行的每一所述GOA电路通过相应的驱动信号线接入驱动IC，以接收GOA驱动信号。本申请通过将GOA电路设计于显示区内，可以实现接近于无边框的显示面板设计；同时对GOA电路进行模块化设计，形成独立的版图模型，提高了设计效率。

Description

一种阵列基板及显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示面板。
背景技术
目前，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)作为电子设备的显示部件已经广泛的应用于各种电子产品中，薄膜晶体管(Thin Film Transi-stor，简称TFT)因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，是LCD中的一个重要组成部分。随着人们对超窄边框显示屏的需求将变得越来越强烈，阵列基板行驱动(GateDriver on Array，简称GOA)技术的开发热潮应运而生。
GOA技术是利用现有TFT的阵列(Array)基板制程将栅极行扫描驱动电路制作在阵列基板上，实现对栅极逐行扫描的驱动方式的一项技术。当前GOA电路主要设计在显示面板(Panel)的两侧位置，省去行扫描线方向的接合(bonding)工艺，提升显示面板的集成度使之更适合制作窄边框显示产品。
随着人们对显示面板越来越窄边框的视觉需求，显示面板还需要不断的缩减边框。例如全面屏手机对显示面板的边框要求越来越高，同时面对车载等应用，显示面板的外形更多样、复杂。
当前GOA电路设计中，放置在显示面板两侧的GOA电路本身占用了一定的版图空间，使极致窄边的需求受限，当GOA电路占用的版图空间宽度无法压缩时，显示面板边框就无法再减小。
发明内容
本申请实施例提供一种阵列基板及显示面板，可以实现接近于无边框的显示面板设计，提高产品竞争力。
本申请实施例提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括一显示区，并具有多条水平方向延伸的扫描线和多条竖直方向延伸的数据线；所述扫描线和所述数据线以阵列的形式相交，在所述显示区定义出多个像素区，每一所述像素区内设有一像素单元；在同一行所述像素区中，设置有至少一GOA电路，同一行的所有所述GOA电路接入同一所述扫描线，同一行的每一所述GOA电路通过相应的驱动信号线接入驱动IC，以接收GOA驱动信号，其中，所述驱动信号线沿竖直方向延伸。
本申请实施例还提供了一种显示面板，包括阵列基板；所述阵列基板采用本申请所述的阵列基板。
本申请的优点在于：本申请阵列基板，通过将GOA电路设计于显示区内，可以实现接近于无边框的显示面板设计，提高产品竞争力；同时对GOA电路进行模块化设计，根据GOA电路中薄膜晶体管的3个电极的连接状态，可以将TFT类型进行模块划分，形成独立的版图模型，GOA电路的版图变成为相应TFT的版图模型的有序组合，提高了设计效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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它的附图。
图1为本申请阵列基板一实施例的结构示意图；
图2为本申请版图模型的连接方案；
图3为本申请阵列基板一实施例的版图示意图；
图4为图3中A部分的放大示意图；
图5为图3中GOA电路的等效电路图；
图6为图5所示GOA电路的驱动时序图；
图7为本申请显示面板架构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。本申请的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”“第二”“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本申请所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后、内、外、侧面等，仅是参考附图的方向。
在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
本申请提出一种阵列基板，将GOA电路设计于显示区(AA)内，可以实现接近于无边框的显示面板(Panel)设计，提高产品竞争力。同时对GOA电路进行模块化设计，根据GOA电路中薄膜晶体管(TFT)的3个电极的连接状态，可以将TFT类型进行模块划分，形成独立的版图模型，GOA电路的版图(Layout)变成为相应TFT的版图模型的有序组合，提高了设计效率。
请参阅图1，本申请阵列基板一实施例的结构示意图。所述阵列基板包括一显示区101以及围绕所述显示区101的一非显示区102。所述阵列基板具有多条水平方向(行方向)延伸的扫描线(gate)103和多条竖直方向(列方向)延伸的数据线(data)104。所述扫描线103和所述数据线104以阵列的形式相交，在所述显示区101定义出多个像素区11，每一所述像素区11内设有一像素单元111。在同一行所述像素区11中，设置有至少一GOA电路12；同一行的所有所述GOA电路12接入同一所述扫描线103，用于驱动同一行所述扫描线103；同一行的每一所述GOA电路12通过相应的驱动信号线121接入一驱动IC109，以接收GOA驱动信号。其中，所述驱动信号线121沿竖直方向延伸，即与所述数据线104的延伸方向相同。所述驱动IC109可以设置于所述阵列基板所处的显示面板的外引脚接合区(Outer Lead Bonding，简称OLB)190。
在本实施例中，所述驱动IC109提供的GOA驱动信号沿竖直方向输入至所述GOA电路12中；且在同一行中，设置了2个GOA电路12来驱动单行扫描线，以提高GOA驱动能力，减少扫描线的信号延时，防止信号误输出。需要说明的是，在同一行中，可以设置一个或2个以上的GOA电路，可以根据GOA驱动能力要求以及面板版图空间限制进行设计。
进一步的实施例中，所述GOA电路12位于相邻两行所述像素单元111之间的间隙位置。即GOA电路设置减小了对用于显示画面的区域的占用，降低了对像素的开口率的影响。
进一步的实施例中，所述GOA电路12包括多颗薄膜晶体管，以响应GOA驱动信号对相应的扫描线进行驱动。
进一步的实施例中，在相邻两行所述像素区11中，第一行所述像素区11中的GOA电路12与第二行所述像素区11中的GOA电路12之间错开至少一像素单元111。即奇偶行GOA电路错开，从而使得向奇偶行GOA电路传送相反驱动信号的信号线的排布位置错开，从而使得相邻两行所述像素单元111之间可以仅设置一条数据线和一条驱动信号线，而无需同时设置数据线和两条相反驱动信号的信号线，减少了走线数量，提高了版图利用效率。
在本实施例通过将GOA电路设置于显示区，可以实现超窄边框的显示面板设计。GOA驱动信号通过驱动IC提供，可用多个GOA电路驱动单行扫描线，提高了GOA驱动能力。通过将GOA电路设置于相邻两行像素单元之间的间隙位置，降低了对像素的开口率的影响。奇偶行GOA电路错开，减少了走线数量，提高了版图利用效率。
请一并参阅图2-图6，其中，图2为本申请版图模型的连接方案，图3为本申请阵列基板一实施例的版图示意图，图4为图3中A部分的放大示意图，图5为图3中GOA电路的等效电路图，图6为图5所示GOA电路的驱动时序图。
如图2所示，薄膜晶体管的栅电极G、源电极S、漏电极D，3个电极中每一电极的连接状态可以分为三种：输入端，中间节点，输出端；其中，中间节点为该薄膜晶体管与同一所述GOA电路内其它薄膜晶体管相连的节点。除去3个电极同时连接输入端或同时连接输出端的连接状态之外，可根据其余连接状态，建立相应的独立的版图模型。例如，栅电极G、源电极S均作为输入端，漏电极D作为中间节点的版图模型；栅电极G作为输入端，源电极S、漏电极D均作为中间节点的版图模型；栅电极G作为中间节点，源电极S作为输入端，漏电极D作为输出端的版图模型；栅电极G、源电极S均作为输入端，漏电极D作为输出端的版图模型等。
通过针对每一连接状态单独设计独立的版图模型，所述GOA电路的版图设计为相应薄膜晶体管的版图模型的有序组合。版图模型可覆盖一般电路中所有结构，从而通过版图模型的有序组合，即可完成GOA电路的版图设计，提高了设计效率。
进一步的实施例中，作为输入端的电极接入相应的驱动信号线，作为输出端的电极接入相应的扫描线，作为中间节点的电极接入相应的GOA内部走线；其中，GOA内部走线沿水平方向延伸。
如图3所示，在本实施例中，所述GOA电路12包括4颗薄膜晶体管(NT1-NT4)和一电容器C1，所述4颗薄膜晶体管沿水平方向依次排列；所述驱动信号线121包括第一条第一时钟信号线XCK、初始化信号线STV、第一电平信号线VGH、第二时钟信号线CK、第二条第一时钟信号线XCK以及第二电平信号线VGL。
具体的，第一薄膜晶体管NT1的版图模型(以虚框示意其所在位置)为，其栅电极作为输入端、接入所述第一条第一时钟信号线XCK，其第一电极作为输入端、接入所述初始化信号线STV，其第二电极作为中间节点、接入一第一条GOA内部走线31；其放大示意图可参照图4所示。
具体的，第二薄膜晶体管NT2的版图模型为，其栅电极作为输入端、接入所述第一电平信号线VGH，其第一电极作为中间节点、接入所述第一条GOA内部走线31，其第二电极作为中间节点、接入一第二条GOA内部走线32。
具体的，第三薄膜晶体管NT3的版图模型为，其栅电极作为中间节点、接入所述第二条GOA内部走线32，其第二电极作为输入端、接入所述第二时钟信号线CK，其第一电极作为输出端、接入所述GOA电路所在行对应的扫描线103。
具体的，第四薄膜晶体管NT4的版图模型为，其栅电极作为输入端、接入所述第二条第一时钟信号线XCK，其第二电极作为输入端、接入所述第二电平信号线VGL，其第一电极作为输出端、接入所述GOA电路所在行对应的扫描线103。
所述电容器C1的第一极板C1-1接入所述第二条GOA内部走线32(即接在第二薄膜晶体管NT2与第三薄膜晶体管NT3之间)，其第二极板C1-2接入所述GOA电路所在行对应的扫描线103(即接在第三薄膜晶体管NT3与第四薄膜晶体管NT4之间)。
其中，所述第二时钟信号线CK提供的第二时钟信号与所述第一时钟信号线XCK提供的第一时钟信号相位相反；所述第一电平信号线VGH提供的第一电平信号大于所述第二电平信号线VGL提供的第二电平信号。
进一步的实施例中，所述GOA电路还进一步包括一稳压电容C2，所述稳压电容C2的第一极板接入所述第一条GOA内部走线31，其第二极板接入一固定电压信号线(未示于图中)。所述固定电压信号线例如为公共电压信号线COM，所述公共电压信号线COM提供稳定的公共电压。通过在内部节点的连接处增加稳压电容，提高了GOA电路的节点稳定性。
进一步的实施例中，所述第一条GOA内部走线31与所述第二条GOA内部走线32由同一GOA内部走线图案化后形成。例如，通过将一GOA内部走线刻蚀断开后，形成多条GOA内部走线。
通过将上述有序组合的版图模型设置应用到每一像素区中，仅调整时钟信号的接入方式，即可快速完成GOA电路设计，提高了设计效率。
进一步的实施例中，奇偶行GOA电路错开至少一个像素单元。例如，图示中第一行像素区中的GOA电路中的第一薄膜晶体管NT1，与第二行像素区中的GOA电路中的第一薄膜晶体管NT1之间，沿水平方向错开至少一个像素单元。由于像素区是逐行驱动，因此，同一时刻，相邻两行像素区接收的时钟信号的相位相反。例如，同一时刻，第一行像素区中的GOA电路中的第一薄膜晶体管NT1接收第二时钟信号CK，第二行像素区中的GOA电路中的第一薄膜晶体管NT1则接收第一时钟信号XCK。通过奇偶行GOA电路错开至少一个像素单元，从而使得向奇偶行GOA电路传送相反驱动信号的信号线的排布位置错开，从而使得相邻两行所述像素单元111之间可以仅设置一条数据线和一条驱动信号线，而无需同时设置数据线和两条相反驱动信号的信号线，减少了走线数量，提高了版图利用效率。
上述GOA电路的等效电路图可参考图5所示。以下结合图5-图6对本申请GOA电路的工作原理进行说明。
图5所示GOA电路的工作时序主要分为以下3个阶段：
t1阶段：第一时钟信号XCK、初始化信号STV为高电平信号(High)，第二时钟信号CK为低电平信号(Low)；此时，第一薄膜晶体管NT1、第二薄膜晶体管NT2、第四薄膜晶体管NT4开启；第一薄膜晶体管NT1、第二薄膜晶体管NT2的开启，使得第一中间节点N1和第二中间节点N2输入高电平信号，进而使得第三薄膜晶体管NT3开启；第三薄膜晶体管NT3、第四薄膜晶体管NT4的开启，使得输出端Gn输出低电平信号。
t2阶段：第二时钟信号CK跳变为高电平信号，第一时钟信号XCK、初始化信号STV跳变为低电平信号；此时，第二薄膜晶体管NT2保持开启，第一薄膜晶体管NT1、第四薄膜晶体管NT4关闭，第一中间节点N1保持高电平；第三薄膜晶体管NT3保持开启，输出端Gn输出高电平信号；同时由于电容器C1耦合，第二中间节点N2电压升高。
t3阶段：第一时钟信号XCK跳变为高电平信号，第二时钟信号CK跳变为低电平信号，初始化信号STV保持低电平信号；此时，第二薄膜晶体管NT2保持开启，第一薄膜晶体管NT1、第四薄膜晶体管NT4开启，使得第一中间节点N1、第二中间节点N2输入低电平信号；第三薄膜晶体管NT3关闭；输出端Gn输出低电平信号。
基于同一发明构思，本申请还提供了一种显示面板。
请参阅图7，本申请显示面板架构示意图。所述显示面板70包括阵列基板71，所述阵列基板71采用本申请所述的阵列基板。
采用本申请阵列基板的显示面板，GOA电路设计于显示区内，实现了接近于无边框的显示面板设计，提高产品竞争力；同时对GOA电路进行模块化设计，根据GOA电路中薄膜晶体管的3个电极的连接状态，将TFT类型进行模块划分，形成独立的版图模型，GOA电路的版图变成为相应TFT的版图模型的有序组合，提高了设计效率。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种阵列基板，所述阵列基板包括一显示区，并具有多条水平方向延伸的扫描线和多条竖直方向延伸的数据线；其特征在于，
所述扫描线和所述数据线以阵列的形式相交，在所述显示区定义出多个像素区，每一所述像素区内设有一像素单元；
在同一行所述像素区中，设置有至少一GOA电路，同一行的所有所述GOA电路接入同一所述扫描线，同一行的每一所述GOA电路通过相应的驱动信号线接入一驱动IC，以接收GOA驱动信号，其中，所述驱动信号线沿竖直方向延伸；
所述GOA电路包括多颗薄膜晶体管，根据所述薄膜晶体管的3个电极的连接状态，形成独立的版图模型，所述GOA电路的版图为相应薄膜晶体管的版图模型的有序组合。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述GOA电路位于相邻两行所述像素单元之间的间隙位置。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在相邻两行所述像素区中，第一行所述像素区中的GOA电路与第二行所述像素区中的GOA电路之间，在水平方向上错开至少一像素单元。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所有所述薄膜晶体管的电极中，作为输入端的电极接入相应的驱动信号线，作为输出端的电极接入相应的扫描线，作为与同一所述GOA电路内其它薄膜晶体管相连的中间节点的电极接入相应的GOA内部走线；其中，GOA内部走线沿水平方向延伸。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述GOA电路包括4颗薄膜晶体管和一电容器，所述4颗薄膜晶体管沿水平方向依次排列，所述驱动信号线包括第一条第一时钟信号线、初始化信号线、第一电平信号线、第二时钟信号线、第二条第一时钟信号线以及第二电平信号线；
第一薄膜晶体管的版图模型为，其栅电极作为输入端、接入所述第一条第一时钟信号线，其第一电极作为输入端、接入所述初始化信号线，其第二电极作为中间节点、接入一第一条GOA内部走线；
第二薄膜晶体管的版图模型为，其栅电极作为输入端、接入所述第一电平信号线，其第一电极作为中间节点、接入所述第一条GOA内部走线，其第二电极作为中间节点、接入一第二条GOA内部走线；
第三薄膜晶体管的版图模型为，其栅电极作为中间节点、接入所述第二条GOA内部走线，其第二电极作为输入端、接入所述第二时钟信号线，其第一电极作为输出端、接入所述GOA电路所在行对应的扫描线；
第四薄膜晶体管的版图模型为，其栅电极作为输入端、接入所述第二条第一时钟信号线，其第二电极作为输入端、接入所述第二电平信号线，其第一电极作为输出端、接入所述GOA电路所在行对应的扫描线；
所述电容器的第一极板接入所述第二条GOA内部走线，其第二极板接入所述GOA电路所在行对应的扫描线。
6.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第一条GOA内部走线与所述第二条GOA内部走线由同一GOA内部走线图案化后形成。
7.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第二时钟信号线提供的第二时钟信号与所述第一时钟信号线提供的第一时钟信号相位相反；所述第一电平信号线提供的第一电平信号大于所述第二电平信号线提供的第二电平信号。
8.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述GOA电路进一步包括一稳压电容，所述稳压电容的第一极板接入所述第一条GOA内部走线，其第二极板接入一固定电压信号线。
9.一种显示面板，包括阵列基板；其特征在于，所述阵列基板采用如权利要求1-8任一项所述的阵列基板。
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