显示基板、显示面板和显示装置的制作方法

文档序号:14043822阅读:123来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示基板、显示面板和显示装置。



背景技术:

显示面板已经在生活中得到了广泛的应用。目前,电子纸类型的显示面板由于具有功耗低、护眼等优点,得到了较为普遍的应用。

电子纸类型的显示面板中包括像素电极、公共电极、电泳粒子层,电泳粒子层中包括电泳粒子。当像素电极和公共电极施加适当电压时,像素电极和公共电极之间形成电场,通过电场控制电泳粒子移动的位置,通过电泳粒子的位置控制显示面板外部光线的反射情况,从而实现所需亮度以显示不同灰阶的画面。

目前,电子纸类型的显示面板多采用有源矩阵的驱动方式进行驱动。具体的,请参考图1,图1是现有技术提供的一种显示面板的局部结构示意图。在现有技术中,显示面板包括栅极线01、数据线02、像素电极03、驱动开关04,像素电极03通过电极过孔05和驱动开关04电连接。栅极线01传输栅极信号用于将驱动开关04打开,数据线02传输的数据信号通过驱动开关04传输至像素电极03。其中,像素电极03有多个,公共电极(图中未示意出)为整面设置。

现有技术中,像素电极03设计为特殊的形状以避免与驱动开关04交叠,即为,驱动开关04所在的区域中不设置像素电极03。这样做是为了防止像素电极03和驱动开关04中形成电容影响像素电极03的电场,同时也为了避免像素电极03影响驱动开关04的工作性能。

但是,现有技术提供的显示面板,显示画面均一性较差,显示品质较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种显示基板、显示面板和显示装置。

一方面,本发明提供了一种显示基板,包括:多条沿第一方向延伸、沿第二方向排列的栅极线,多条沿第二方向延伸、沿第一方向排列的数据线;多个像素,像素包括像素开关和像素电极;像素开关的栅极与栅极线电连接,像素开关的第一极和数据线电连接,像素开关的第二极和像素电极电连接;像素电极包括至少一个镂空部,镂空部与像素开关所在的区域交叠。

另一方面,本发明还提供了一种显示面板,包括本发明提供的显示基板。

又一方面,本发明还提供了一种显示装置,包括本发明提供的显示面板。

与现有技术相比,本发明提供的显示基板、显示面板和显示装置,至少实现了如下的有益效果:

本发明提供的显示基板、显示面板和显示装置中,像素电极包括至少一个镂空部,镂空部与像素开关所在的区域交叠。换言之,像素开关位于像素电极的外边缘所形成的区域内部,像素开关所在的区域周围均设置有像素电极。相对于现有技术,可以无需将像素电极的外边缘设置为特殊的形状以避开像素开关所在的区域。并且,镂空部可以减小像素电极和像素开关之间的电容,减小像素电极对于像素开关的工作性能的影响。从而有利于将相邻的两个像素电极之间的距离设置的较为均一,有利于提升显示画面的均一性,提高显示品质。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术提供的一种显示面板的局部结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种显示基板的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的另一种显示基板的局部结构示意图;

图4是本发明实施例提供的又一种显示基板的局部结构示意图;

图5是本发明实施例提供的又一种显示基板的局部结构示意图;

图6是本发明实施例提供的又一种显示基板的局部结构示意图;

图7是沿图6中aa’线的剖面结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种显示面板的局部结构示意图;

图9是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请继续参考图1,研发人员发现,由于驱动开关04所在的区域中不设置像素电极03,这样会导致相邻的两个像素电极03之间的距离不是均一的,例如,相邻的两个像素电极03之间的距离较小处为l1,而在邻近驱动开关04的位置处距离较大,为l2。这样会导致在驱动开关04所在的区域,像素电极03和公共电极之间的电场减弱,无法有效地驱动电泳粒子,因而造成了显示面板均一性较差,影响了显示品质。

请参考图2,本实施例提供了一种显示基板,包括:多条沿第一方向x延伸、沿第二方向y排列的栅极线10,多条沿第二方向y延伸、沿第一方向x排列的数据线20;多个像素30,像素30包括像素开关31和像素电极32;像素开关31的栅极35与栅极线10电连接,像素开关31的第一极33和数据线20电连接,像素开关31的第二极34和像素电极32电连接;像素电极32包括至少一个镂空部40,镂空部40与像素开关31所在的区域交叠。

本实施例提供的显示基板具有显示功能,多个像素30用于显示图像信息。

本实施例提供的显示基板中,栅极线10的数量为多条、数据线20的数量为多条,图2仅示意了栅极线10的数量为3条、数据线20的数量为3条的技术方案。可以理解的是,栅极线10、数据线20的数量可以根据显示基板的具体设计需求进行设置本实施例对此不作具体限制。其中,栅极线10沿第一方向x、沿第二方向y排列,数据线20沿第二方向y延伸、沿第一方向x排列,第一方向x和沿第二方向y交叉。可选的,第一方向x和第二方向y垂直。

栅极线10和数据线20交叉绝缘限定出了像素30所在的区域,其中,像素30可以显示图像信息。像素30包括像素开关31和像素电极32,除此之外,像素30还可以包括公共电极(图中未示意出)等结构,本实施例对此不作具体限制。

像素开关31的栅极35与栅极线10电连接,像素开关31的第一极33和数据线20电连接,像素开关31的第二极34和像素电极32电连接。可选的,像素电极32通过过孔36和像素开关31的第二极34电连接。显示基板在工作时,栅极线10传输栅极信号用于将像素开关31打开,数据线20传输的数据信号通过像素开关31传输至像素电极32。像素电极32接收数据信号,用于实现显示功能。

本实施例提供的显示基板中,像素电极32包括至少一个镂空部40,镂空部40与像素开关31所在的区域交叠。其中,镂空部40设置在像素电极32的外边缘所形成的区域内部,镂空部40周围被像素电极32包围。换言之,至少部分像素开关31设置在像素电极32的外边缘所形成的区域内部,且至少部分像素开关31所在的区域周围被像素电极32包围。由于将至少部分像素开关31设置在像素电极32的外边缘所形成的区域内部,因此可以无需将像素电极的外边缘设置为特殊的形状以避开像素开关所在的区域。例如,图2所示的显示基板中,像素电极32为四边形,相邻的两个像素电极32之间的距离d较为均一,像素电极32和公共电极形成电场也较为均一,相对于现有技术,可以提升显示画面的均一性,提高显示品质。

并且,由于镂空部40与像素开关31所在的区域交叠,可以减小像素电极32和像素开关31之间的电容,也可以减小像素电极32对像素开关31的工作性能的影响。

图2示意的显示基板中,仅示意了一个镂空部40的技术方案,可选的,镂空部40的数量可以为两个或者更多个,本实施例对此不作具体限制。

本发明提供的显示基板、显示面板和显示装置中,像素电极包括至少一个镂空部,镂空部与像素开关所在的区域交叠。换言之,像素开关位于像素电极的外边缘所形成的区域内部,像素开关所在的区域周围均设置有像素电极。相对于现有技术,可以无需将像素电极的外边缘设置为特殊的形状以避开像素开关所在的区域。并且,镂空部可以减小像素电极和像素开关之间的电容,减小像素电极对于像素开关的工作性能的影响。从而有利于将相邻的两个像素电极之间的距离设置的较为均一,有利于提升显示画面的均一性,提高显示品质。

在一些可选的实施例中,请参考图3,图3沿用了图2的附图标记,相同之处不再赘述。本实施例中,像素电极32的外边缘所形成的区域的中心为第一中心p1,像素开关31所在的区域覆盖第一中心p1。本实施例中,中心是指图形的对称中心。例如,如果像素电极32的外边缘所形成的区域为矩形,则第一中心p1为矩形的对角线的交点;例如,如果像素电极32的外边缘所形成的区域为圆形,则第一中心p1为圆形的圆心。像素开关31设置在覆盖第一中心p1的位置处,即为,像素开关31位于像素电极32的外边缘所形成的区域的中心的附近。相应的,镂空区40可以设置在覆盖第一中心p1的位置处,即为,镂空区40位于像素电极32的外边缘所形成的区域的中心的附近,可以提升镂空区40周围的像素电极32的宽度的均一性。具体的,例如,镂空区40的第一侧的像素电极32沿第一方向x的厚度为l1,镂空区40的第二侧的像素电极32沿第一方向x的厚度为l2,镂空区40的第三侧的像素电极32沿第二方向y的厚度为l3,镂空区40的第四侧的像素电极32沿第二方向y的厚度为l4。镂空区40位于像素电极32的外边缘所形成的区域的中心的附近,有利于使l1和l2的数值较为接近,l3和l4的数值较为接近,即为可以提升镂空区40周围的像素电极32的宽度的均一性。从而进一步的使像素电极32和公共电极形成电场更为均一,提升显示画面的均一性,提高显示品质。

在一些可选的实施例中,请参考图4,图4沿用了图2的附图标记,相同之处不再赘述。本实施例中,沿第一方向x,相邻的两个像素30的像素电极32之间的距离均为d1,6μm≤d1≤50μm。本实施例提供的显示基板中,d1的数值不宜过大,大于50μm会导致相邻的两个像素30的像素电极32之间的电场较弱,此处出现显示异常,并且不利于提升显示基板的分辨率;d1的数值不宜过小,小于6μm会导致设置数据线20的空间过小,可能会使数据线20和像素电极32交叠,二者之间产生电容,影响数据线20和像素电极32的工作性能。本实施例中,设置在第一方向x上相邻的两个像素30的像素电极32之间的距离相同,均为d1,有利于提升显示画面的均一性,提高显示品质。

在一些可选的实施例中,请继续参考图4,沿第二方向y,相邻的两个像素30的像素电极32之间的距离均为d2,6μm≤d2≤50μm。本实施例提供的显示基板中,d2的数值不宜过大,大于50μm会导致相邻的两个像素30的像素电极32之间的电场较弱,此处出现显示异常,并且不利于提升显示基板的分辨率;d2的数值不宜过小,小于6μm会导致设置栅极线10的空间过小,可能会使栅极线10和像素电极32交叠,二者之间产生电容,影响栅极线10和像素电极32的工作性能。本实施例中,设置在第二方向y上相邻的两个像素30的像素电极32之间的距离相同,均为d2,有利于提升显示画面的均一性,提高显示品质。

在一些可选的实施例中,请参考图5,图5沿用了图2的附图标记,相同之处不再赘述。本实施例中,像素开关31的栅极35通过第一连接部51与栅极线10电连接,像素开关31的第一极33通过第二连接部52与数据线20电连接;至少一个镂空部40包括第一镂空部401,第一镂空部401与第一连接部51部分交叠,且第一镂空部401与第二连接部52部分交叠。本实施例提供的显示基板中,将像素开关31设置在像素电极32的外边缘所形成的区域内部,设置了第一连接部51和第二连接部52,通过第一连接部51向像素开关31的栅极35传输栅极信号,通过第二连接部52向像素开关31的第一极33传输数据信号。

并且,设置第一镂空部401与第一连接部51仅部分交叠,有利于减小像素电极32和第一连接部51之间的电容,有利于提升像素电极32和栅极线10的工作性能;设置第一镂空部401与第二连接部52仅部分交叠,有利于减小像素电极32和第二连接部52之间的电容,有利于提升像素电极32和数据线20的工作性能。

需要说明的是,为了清楚的示意本实施例的技术方案,图5中,像素电极32没有设置填充图案,仅以线框示意。

在一些可选的实施例中,请参考图6和图7,本实施例中,像素开关31为双栅结构;像素开关31的栅极包括第一子栅极351和第二子栅极352,像素开关31还包括第一半导体部371、第二半导体部372、第三极38;其中,第一子栅极351和第二子栅极352均与第一连接部51电连接;第一半导体部371和第一子栅极351交叠,第二半导体部372和第二子栅极352交叠352;第一极33和第一半导体部371部分交叠,第三极38和第一半导体部371部分交叠、且第三极38和第二半导体部372部分交叠,第二极34和第二半导体部372部分交叠。单栅结构的像素开关在较高的工作电压差的情况下漏电流也随之增加,而双栅结构的像素开关31在较高的工作电压差的情况下仍然可以保持较小的漏电流。因此,本实施例提供的显示基板中,像素开关31为双栅结构,可以降低像素开关31的漏电流,提升显示基板的工作性能。可选的,当显示基板应用于电子纸类型的显示面板中时,驱动电泳粒子需要通过像素开关31向像素电极32传输较高的电压差,双栅结构的像素开关31可以在较高的工作电压差的情况下保持较小的漏电流,有利于将显示基板应用于电子纸类型的显示面板中。例如,普通液晶显示面板工作时最高压为+5v,最低压为-5v,其工作电压差为10v;而电子纸类型显示面板工作时最高压为+15v,最低压为-15v,其工作电压差为30v。

可选的,请继续参考图6和图7,像素30还包括存储电容c,存储电容c的第一极板11与栅极线10使用同种材料同层设置,存储电容c的第二极板12与像素开关31的第二极34使用同种材料同层设置,存储电容c的第二极板12可以与像素开关31的第二极34电连接。

在一些可选的实施例中,请继续参考图6,第一连接部51沿第二方向y的长度为a1,第二连接部52沿第一方向x的长度为a2,a2<a1。可选的,阵列基板在工作时,在显示一帧画面的过程中,需要依次刷新多行像素30,本实施例中,沿第一方向x排列的多个像素30为一个像素行。具体的,栅极线10依次接收栅极信号,逐行打开像素开关31。每一行像素开关31打开时,数据线20将数据信号通过像素开关31传输至对应的像素电极32,完成一行像素30的刷新。因此,在显示一帧画面的过程中,每条栅极线10接收一次栅极信号,而每条数据线20需要传输多次数据信号。

与同一条数据线20电连接的像素30中,不管其像素开关32是否打开,像素开关32的第一极33均会接收数据信号。换言之,阵列基板在工作过程中,在一帧的时间里,第一连接部51接收信号的时间占一帧的时间比值为扫描线数目的倒数,第二连接部52会一直接收数据信号。例如,对于m条扫描线、n条数据线的显示面板,在一帧的画面,第一连接部51接收信号的时间为一帧时间的1/m,而第二连接部52则会一直接收信号。第二连接部52接收数据信号后会和与其交叠的像素电极32产生电容,影响像素电极32的电压。需要说明的是,在一些显示面板中,在第n帧时间里,一部分数据线接收信号;在第n+1帧时间里,另一部分数据线接收信号;在上述举例说明中,均以第二连接部52对应的数据线在该帧时间接收信号为例。

对于已经完成刷新的像素行而言,其像素30中的像素电极32的电压越稳定,像素30显示的画面越稳定,显示品质越高。而由于第二连接部52多次接收数据信号,会影响与其交叠的像素电极32的电压,从而导致显示画面不稳定、出现波动,影响显示品质。

本实施例中,设置第二连接部52沿第一方向x的长度较短,可以减小第二连接部52和与其交叠的像素电极32之间的电容,从而有利于提升显示画面的稳定性,提升显示品质。

在一些可选的实施例中,请继续参考图6,至少一个镂空部40包括第一子镂空部41和第二子镂空部42,像素电极32包括位于第一子镂空部41和第二子镂空部42之间的条状电极部43,条状电极部43与像素开关31所在的区域交叠。由于像素开关31所在的区域可能较大,如果只设置一个镂空部,可能会使镂空部对应位置的电场较弱,本实施例提供的显示基板中,设置了两个镂空部,分别为第一子镂空部41和第二子镂空部42,且二者之间设置有条状电极部43,可以避免电场在镂空部对应位置较弱,保证显示基板的显示的均一性,提升显示品质。可以理解的是,条状电极部43的大小、位置可以根据显示基板的具体设置需求进行设置,本实施例对此不作具体限制。可选的,当像素开关31所在的区域过大时,还可以设置多个镂空部、以及两个或者两个以上的条状电极部43,本实施例对此不作具体限制。

在一些可选的实施例中,像素电极32的外边缘所形成的区域为矩形。在其他可选的实现方式中,像素电极32的外边缘所形成的区域可以为除矩形外的平行四边形、或者圆角矩形。

本发明提供了一种显示面板,包括本发明上述任一实施例提供的显示基板。具体的,请参考图8,本发明提供的显示面板包括本发明提供的显示基板100。本发明提供的显示面板具有本发明提供的显示基板的有益效果,本实施例在此不再赘述。可选的,显示面板包括对置基板200,显示基板100与对置基板200相对设置;显示面板还包括夹持设置在显示基板100和对置基板200之间的电泳粒子层300。可选的,对置基板200中设置有公共电极201,公共电极201和像素电极32形成电场,用于控制电泳粒子层300中的电泳粒子移动。

本发明还提供了一种显示装置,包括本发明上述任一实施例提供的显示面板。具体的,请参考图9,图9是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。图9提供的显示装置1000包括本发明上述任一实施例提供的显示面板1001。可选的,显示装置1000还包括壳体1002。图9实施例仅以平板电脑为例,对显示装置1000进行说明,可以理解的是,本发明实施例提供的显示装置,可以是手机、电视、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置,本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置,具有本发明实施例提供的显示面板的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于显示面板的具体说明,本实施例在此不再赘述。

通过上述实施例可知,本发明提供的显示基板、显示面板和显示装置,至少实现了如下的有益效果:

本发明提供的显示基板、显示面板和显示装置中,像素电极包括至少一个镂空部,镂空部与像素开关所在的区域交叠。换言之,像素开关位于像素电极的外边缘所形成的区域内部,像素开关所在的区域周围均设置有像素电极。相对于现有技术,可以无需将像素电极的外边缘设置为特殊的形状以避开像素开关所在的区域。并且,镂空部可以减小像素电极和像素开关之间的电容,减小像素电极对于像素开关的工作性能的影响。从而有利于将相邻的两个像素电极之间的距离设置的较为均一,有利于提升显示画面的均一性,提高显示品质。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

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