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CN107390440B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了显示装置，其包括：基板，基板的第一表面包括用于形成像素阵列的第一区域和用于形成栅极驱动电路的第二区域；多个晶体管，其形成于基板的第二区域，用于构成栅极驱动电路的至少一部分；以及第一导电层，其设置于多个晶体管的上方且与多个晶体管隔离，第一导电层包括与基板的第二区域对应的导体结构，导体结构接地或接收设定电压。本发明通过设置接地或接收设定电压的导体结构以实现对显示装置中各个GIA电路的屏蔽，由于没有改变制程，因此在不增加成本的前提下提高了GIA电路的抗干扰能力，并同时减弱了GIA电路对触控装置等其他电路的干扰，从而保证了显示装置的显示效果并提高了整个显示装置以及与显示装置相连的其他装置的性能。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示装置。
背景技术
随着液晶显示装置(Liquid Crystal Display,LCD)产业的发展，窄边框视觉效果成为高品质显示屏的主流趋势。为了进一步降低液晶显示装置的边框宽度，目前业界最普遍的做法是将栅极驱动电路制作在液晶显示装置的阵列基板上以形成具有集成栅极驱动(Gate Driver In Array,GIA)电路，这样既不需要与额外的栅极驱动芯片相连，还可以把液晶显示装置的边框做到很窄。
然而，由于GIA电路中包含多个薄膜晶体管，因此外界电场的干扰会影响到整个液晶显示装置的显示效果，并且当液晶显示装置与触摸装置组合时，液晶显示装置中的GIA电路对触摸装置等的干扰也比较大。
现有技术通常通过提升制成能力或改善材料的方式来解决上述技术问题，但是由于这种改善过程复杂且难度大，因此很难实施。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种显示装置，在不增加成本的前提下提高了栅极驱动电路的抗干扰能力，同时减弱了栅极驱动电路对其他电路的干扰，从而提高了整个显示装置的性能。
本发明提供了一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：基板，所述基板的第一表面包括用于形成像素阵列的第一区域和用于形成栅极驱动电路的第二区域；多个晶体管，其形成于所述基板的所述第二区域，用于构成所述栅极驱动电路的至少一部分；以及第一导电层，其设置于所述多个晶体管的上方且与所述多个晶体管隔离，所述第一导电层包括与所述基板的第二区域对应的导体结构，所述导体结构接地或接收设定电压。
优选地，所述显示装置还包括：第一金属层，其设置于所述基板的所述第一表面和所述第一导电层之间，所述第一金属层具有多个第一连接点，第二金属层，其设置于所述第一金属层和所述第一导电层之间且与所述第一金属层隔离，所述第二金属层具有多个第二连接点，具有连接关系的所述第一连接点和对应的所述第二连接点利用通孔电相连。
优选地，在所述多个晶体管中，每个所述晶体管的栅极形成于所述第一金属层，每个所述晶体管的源极和漏极形成于所述第二金属层。
优选地，每个所述通孔由所述第一导电层连通至所述第一金属层或所述第二金属层，具有连接关系的所述第一连接点和相应的所述第二连接点利用所述通孔在所述第一导电层的连接区中桥接，在所述第一导电层中，所述导体结构在每个所述连接区处镂空以与所述连接区绝缘隔离。
优选地，每个所述通孔由所述第二金属层连通至所述第一金属层，具有连接关系的所述第一连接点和相应的所述第二连接点直接通过所述通孔相连。
优选地，所述显示装置还包括设置于所述第一导电层和所述第二金属层之间的第二导电层，每个所述通孔由所述第二导电层连通至所述第一金属层或所述第二金属层，具有连接关系的所述第一连接点和相应的所述第二连接点利用所述通孔在所述第二导电层中桥接。
优选地，在所述第一导电层中，所述导体结构全覆盖于所述基板的所述第二区域的上方。
优选地，所述设定电压等于所述像素阵列中公共电极上的公共电压。
优选地，所述导体结构由氧化铟锡或氧化铟锡之外的透明导体材料制成。
优选地，所述导体结构由不透明的导体材料制成。
本发明的有益效果是，通过在导电层中设置接地或接收设定电压的导体结构以实现对显示装置中各个GIA电路的屏蔽，由于没有改变制程，因此在不增加成本的前提下提高了GIA电路的抗干扰能力，并同时减弱了GIA电路对触控装置等其他电路的干扰，从而保证了显示装置的显示效果并提高了整个显示装置以及与显示装置相连的其他装置的性能。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出本发明第一实施例的显示装置的结构示意图。
图2示出本发明第一实施例在第二区域内的纵向剖面示意图。
图3、图5以及图6示出本发明实施例的显示装置在不同制程下的第二区域内的局部纵向剖面示意图。
图4示出图3的俯视示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图1示出本发明第一实施例的显示装置的结构示意图。
如图1所示，本发明第一实施例的显示装置1000包括像素阵列1100、栅极驱动电路1200、源极驱动电路1300以及其他控制电路(未示出)。其中，栅极驱动电路1200用于对像素阵列1100提供多个扫描信号G[1]至G[n]，源极驱动电路1300用于对像素阵列1100提供多个数据信号D[1]至D[m]，其中n和m均为非零自然数。
像素阵列1100包括多个排列为阵列的像素单元1110，每个像素单元中至少包含一个薄膜晶体管TFT、像素电极和公共电极，像素电极和公共电极之间构成像素电容，在每个像素单元中，薄膜晶体管TFT的漏极与像素电极相连，公共电极接收公共电压Vcom。
在像素阵列1100中，位于同一列的像素单元中的薄膜晶体管的栅极接收同一个扫描信号(所述“行”例如对应图中所示的横向方向，例如图1中第一行像素单元接收扫描信号G[1]，最后一行像素单元接收扫描信号G[n])，位于同一列的像素单元中的薄膜晶体管的源极接收同一个数据信号(所述“列”例如对应图中所示的纵向方向，例如图1中最左边一列像素单元接收数据信号D[1]，最右边一列像素单元接收数据信号D[m])。
需要说明的是，图1仅示出了显示装置中各部分电路之间或内部的部分连接关系，本领域技术人员可以显而易见地根据现有技术或公知常识将像素单元的结构替换为其他未在本实施例中描述的结构。
栅极驱动电路1200具有集成栅极驱动结构(Gate Driver in Array,GIA)以实现显示装置的窄边框化，即栅极驱动电路1200包括多个GIA电路，每个GIA电路中至少包含多个晶体管T(优选为薄膜晶体管)，各个GIA电路分别向各行像素单元输出对应的扫描信号，以使像素阵列1100中的各行像素单元被逐行导通。
各个GIA电路与像素阵列1100集成于基板1600的第一表面上，基板1600的第一表面具有用于形成像素阵列1100第一区域和用于形成各GIA电路的第二区域，其中第二区域可以位于第一区域的单侧，也可以位于第一区域的双侧(如图1所示)或具有其他位置关系，均不影响本发明的实施。
图2示出本发明第一实施例在第二区域内的纵向剖面示意图。其中，“纵向”是指与基板1600的第一表面垂直的方向。
如图2所示，本发明第一实施例的显示装置1000在纵向方向上依次层叠有基板1600、第一金属层1410、第一绝缘层1420、半导体层1430、第二金属层1440、第二绝缘层1450、第二导电层1460、第三绝缘层1470第一导电层1480。其中，第一金属层1410、第一绝缘层1420、半导体层1430和第二金属层1440用于形成构成栅极驱动电路1200的各晶体管(例如包括图2所示的薄膜晶体管T1)。作为一种实施例，第一金属层1410用于形成晶体管的栅极，第二金属层1440用于形成晶体管的源极和漏极，第一金属层1410和基板1600之间还可以包括缓冲层。
基板1600的材料例如为聚酰亚胺、石英或玻璃等透光材料。
第一金属层1410设置于基板的第一表面上，其材料可以是铜、铝、银、钼、铬、钕、镍、锰、钛、钽、钨等金属以及这些金属的合金，本发明不做特别限制，所述栅极优选采用铜。
第一绝缘层1420作为栅极驱动电路中各晶体管的栅极绝缘层，其材料优选为氧化硅或者有机树脂。其中采用有机树脂作为栅极绝缘层可以形成更平坦的上表面，避免氧化物半导体层受到栅极粗糙度的影响。而且采用有机树脂作为栅极绝缘层可以应用于柔性工艺上，制备得到柔性显示装置。
半导体层1430优选采用氧化物半导体、非晶硅(a-Si)或者多晶硅(p-Si)等。
第二金属层1440的材料例如为铜、铝、银、钼、铬、钕、镍、锰、钛、钽、钨等金属以及这些金属的合金，或者由多层金属层叠构成。
第二绝缘层1450的材料例如为氮化硅、聚对二甲苯、聚乙烯醇等。
请参考图3-6，第一导电层1480中包括用于对各GIA电路实现屏蔽的导体结构1481，导体结构1481的材料例如为氧化铟锡等透明的导体材料，而由于栅极驱动电路1200位于显示装置的非显示区域，因此导体结构的材料也可以为不透明的金属材料、合金或者层叠的金属膜。
在第一导电层中，导体结构1481接地或者接受设定电压。作为一种实施例，导体结构1481与像素阵列1100中的公共电极短接，以接收公共电压Vcom。由此可知，由于设置于第一导电层中的导体结构1481位于各GIA电路中的晶体管的上方、与整个栅极驱动电路绝缘、且接地或接收设定电压，因此，导体结构1481能够防止各GIA电路接收到来自其他电路的干扰，同时也能够防止各GIA电路最其他电路产生干扰，即导体结构1481实现了对GIA电路的屏蔽。
在本实施例中，第一金属层中具有多个第一连接点，第二金属层中具有多个第二连接点，具有连接关系的第一连接点和对应的第二连接点利用纵向的通孔实现电连接。
鉴于显示装置可以通过多种制程实现，下面针对几种可能的制程对第一导电层中的导体结构进行说明。应当指出，本领域技术人员能够显而易见地将下述说明中的这三种制程替换为其他制程，因此各种其他的制程均在本发明的保护范围之内。
图3、图5以及图6示出本发明实施例的显示装置在不同制程下的第二区域内的局部纵向剖面示意图。图4示出图3的俯视示意图。
图3所示的显示装置在制造过程中仅存在一次通孔制程，该通孔制程在形成第三绝缘层1470时或形成第三绝缘层1470后实施，使得通孔1501截止于第一金属层1410或第二金属层1440。由此可知，每个通孔1501可以将第一导电层1480与第一金属层1410或第二金属层1440在对应的点电相连。因此，具有连接关系的第一金属层1410中的第一连接点和相应的位于第二金属层1440中的第二连接点能够利用通孔1501在第一导电层1480的连接区1482中桥接。具体地，例如一个GIA电路中包括薄膜晶体管T1和T2，薄膜晶体管T1的漏极与薄膜晶体管T2的栅极具有连接关系，因此薄膜晶体管T1的漏极和薄膜晶体管T2的栅极引线T2_G可以分别通过两个通孔1501在第一导电层1480的连接区1482中通过导体材料桥接。
在这种情况下，第一导电层1480中的导体结构1481铺设在基板1600的第二区域的上方，并且在每个连接区1482处镂空以与各连接区1482中用于桥接的导体材料绝缘隔离(如图4所示)，使得各GIA电路被导体结构1481屏蔽。连接区1482中用于桥接的导体材料与各通孔1501中的材料与导体结构1481的材料相同。
需要说明的是，由于集成于同一基板1600上的栅极驱动电路1200和像素阵列1100中的薄膜晶体管的制程通常相同，因此，本实施例的显示装置包含第一导电层1480、第二导电层1460以及二者之间的第三绝缘层1470。然而，在另外一些实施例中，第二导电层1460和第三绝缘层1470可以省去。
图5所示的显示装置在制造过程中存在两次通孔制程以形成第一通孔1502a和第二通孔1502b。第一次通孔制程在形成第一绝缘层1420时或形成第一绝缘层1420后实施，使得第一通孔1502a截止于第一金属层1410；第二次通孔制程在形成第二绝缘层1450时或形成第二绝缘层1450后实施，使得第二通孔1502a截止于第二金属层1440。
由此可知，第二金属层1440和第一金属层1410中对应的点可以直接通过第一通孔1502a电相连，因此，具有连接关系的第一金属层1410中的第一连接点和相应的位于第二金属层1440中的第二连接点能够利用第一通孔1502a直接电连接。具体地，例如一个GIA电路中包括薄膜晶体管T1和T2，薄膜晶体管T1的漏极与薄膜晶体管T2的栅极具有连接关系，因此薄膜晶体管T1的漏极和薄膜晶体管T2的栅极引线T2_G可以通过1个第一通孔1502a直接电相连。
在这种情况下，在第一导电层1480中的导体结构1481全覆盖地铺设在基板1600的第二区域的上方，使得各GIA被导体结构1481屏蔽。
图6所示的显示装置在制造过程中仅存在一次通孔制程，该通孔制程在形成第二绝缘层1450时或形成第二绝缘层1450后实施，使得通孔1503截止于第一金属层1410或第二金属层1440。由此可知，每个通孔1503可以将第二导电层1460与第一金属层1410或第二金属层1440在对应的点电相连。因此，具有连接关系的第一金属层1410中的第一连接点和相应的位于第二金属层1440中的第二连接点能够利用通孔1503在第二导电层1460中桥接。具体地，例如一个GIA电路中包括薄膜晶体管T1和T2，薄膜晶体管T1的漏极与薄膜晶体管T2的栅极具有连接关系，因此薄膜晶体管T1的漏极和薄膜晶体管T2的栅极引线T2_G可以分别通过1个通孔1503在第二导电层1460中桥接。
在这种情况下，在第一导电层1480中的导体结构1481全覆盖地铺设在基板1600的第二区域的上方，使得各GIA被导体结构1481屏蔽。
本发明实施例的有益效果是，通过在导电层中设置接地或接收设定电压的导体结构以实现对显示装置中各个GIA电路的屏蔽，由于没有改变制程，因此在不增加成本的前提下提高了GIA电路的抗干扰能力，并同时减弱了GIA电路对触控装置等其他电路的干扰，从而保证了显示装置的显示效果并提高了整个显示装置以及与显示装置相连的其他装置的性能。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
基板，所述基板的第一表面包括用于形成像素阵列的第一区域和用于形成栅极驱动电路的第二区域；
多个晶体管，其形成于所述基板的所述第二区域，用于构成所述栅极驱动电路的至少一部分并提供多个连接点；
第一导电层，其设置于所述多个晶体管的上方，所述第一导电层包括与所述基板的第二区域对应的导体结构，所述导体结构接地或接收设定电压；以及
绝缘层，用于将所述第一导电层与所述多个晶体管隔离，
其中，所述多个连接点中具有连接关系的两个所述连接点在所述第一导电层的连接区中桥接，所述导体结构在每个所述连接区处镂空以与所述连接区内用于桥接的导体隔离。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
第一金属层，其设置于所述基板的所述第一表面和所述第一导电层之间，所述多个连接点中的多个第一连接点由所述第一金属层提供，
第二金属层，其设置于所述第一金属层和所述第一导电层之间且与所述第一金属层隔离，所述多个连接点中的多个第二连接点由所述第二金属层提供，
具有连接关系的所述第一连接点和对应的所述第二连接点利用通孔电相连。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，在所述多个晶体管中，每个所述晶体管的栅极形成于所述第一金属层，每个所述晶体管的源极和漏极形成于所述第二金属层。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述连接区中用于桥接的导体经相应的所述通孔与所述第一金属层中相应的所述第一连接点和/或所述第二金属层中相应的所述第二连接点电连接。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，至少一个所述第一连接点直接经由位于所述第二金属层和所述第一金属层之间的所述通孔与相应的所述第二连接点相连。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述设定电压等于所述像素阵列中公共电极上的公共电压。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述导体结构由氧化铟锡或氧化铟锡之外的透明导体材料制成。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述导体结构由不透明的导体材料制成。
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