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CN107623008B - 显示装置 - Google Patents

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CN107623008B
CN107623008B CN201710513585.0A CN201710513585A CN107623008B CN 107623008 B CN107623008 B CN 107623008B CN 201710513585 A CN201710513585 A CN 201710513585A CN 107623008 B CN107623008 B CN 107623008B
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Abstract

本发明提供一种显示装置，所述显示装置包含衬底、第一栅电极、第二栅电极、主动层以及第一数据电极。所述第一栅电极配置在所述衬底上。所述第二栅电极配置在所述第一栅电极与所述衬底之间。所述主动层配置在所述第一栅电极与所述第二栅电极之间。所述主动层与所述第一栅电极以及所述第二栅电极重叠。所述第一数据电极配置在所述衬底上，并且连接到所述主动层。所述第一栅电极以及所述第二栅电极中的一者连接到所述第一数据电极。

Description

显示装置
技术领域
本发明大体上涉及显示装置，具体来说，涉及能够减小泄漏电流(an off leakcurrent)的显示装置。
背景技术
对于显示面板，显示装置在其中的泄漏电流是重要的问题。较大泄漏电流将显着地影响显示面板的功率消耗和显示质量。在显示装置包含双栅极薄膜晶体管的现有技术中，经由个别信号线将恒定电压施加到额外背栅电极。准备个别信号线以对背栅电极施加恒定电压信号，来调制施加到薄膜晶体管的通道的栅极电压。在薄膜晶体管背栅极电压调制中，阈值电压的减小引起泄漏电流的增大，并且反之亦然。阈值电压与泄漏电流之间的最佳条件受到限制。
因此，如何制造具有低功率消耗和令人满意的显示质量而不增大电路复杂度的显示装置是相关领域中最重要的课题之一。
发明内容
因此，本发明针对一种能够减小泄漏电流的显示装置。
本发明的一实施例提供一种显示装置，所述显示装置包含衬底、第一栅电极、第二栅电极、主动层以及第一数据电极。所述第一栅电极配置在所述衬底上。所述第二栅电极配置在所述第一栅电极与所述衬底之间。所述主动层配置在所述第一栅电极与所述第二栅电极之间。所述主动层与所述第一栅电极以及所述第二栅电极重叠。所述第一数据电极配置在所述衬底上，并且连接到所述主动层。所述第一栅电极以及所述第二栅电极中的一者连接到所述第一数据电极。
在本发明的一示范性实施例中，所述第二栅电极连接到所述第一数据电极。所述第一栅电极与所述第二栅电极以及所述第一数据电极电隔离。
基于上文，在本发明的实施例中，所述显示装置包含双栅电极。所述第一栅电极以及所述第二栅电极中的一者连接到所述数据线，以便减小所述泄漏电流。
为了使本发明的前述以及其它特征和优点易于了解，下文详细描述伴随附图的若干示范性实施例。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并且与描述内容一起用来解释本发明的原理。
图1说明根据本发明的一实施例的显示装置的截面图。
图2说明根据本发明的一实施例的在图1中所描绘的显示装置的等效电路。
图3说明根据本发明的一实施例的显示面板的示意图。
图4说明根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图。
图5说明根据本发明的一实施例的在图4中所描绘的显示装置的等效电路。
图6说明根据本发明的另一个实施例的显示面板的示意图。
图7说明根据本发明的另一个实施例的显示面板的示意图。
图8说明根据本发明的另一个实施例的显示面板的示意图。
图9说明根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图。
图10说明根据本发明的一实施例的在图9中所描绘的显示装置的等效电路。
[组件符号说明]
100、200A、200B、200C：显示单元
102、202、302：双栅极薄膜晶体管(TFT)结构
110、210、310：衬底
120a、220a：第一栅电极
120b、220b：第二栅电极
130、230、330：主动层
131a：第一接触层
131b：第二接触层
140a、240a：第一数据电极
140b、240b：第二数据电极
150：像素电极
152、154、156、158：绝缘层
160：第一参考电极
170：第二参考电极
200、300：显示装置
220c、320c：第三栅电极
320d：第四栅电极
400、500、600、700：显示面板
C1：第一电容器
C2：第二电容器
DL：数据线
N1、N2：节点
RL：参考线
SL：扫描线
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，在附图中图示这些实施例的实例。只要可能，相同参考数字在附图和描述中用以指相同或相似部分。
下文将把一些实施例作为本发明的实例而加以描述。然而，应注意，本发明不限于所揭示实施例。此外，适当时可组合一些实施例。本说明书(包含权利要求)中使用的术语“耦合”可指任何直接或间接连接方式。举例来说，如果描述第一装置耦合到第二装置，那么应理解，第一装置可直接连接到第二装置或经由其它装置或某些连接构件间接连接到第二装置。另外，术语“信号”可代表至少一个电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或一或多个任何其它信号。
图1说明根据本发明的一实施例的显示装置的截面图。图2说明根据本发明的一实施例的在图1中所描绘的显示装置的等效电路。参考图1和图2，所述实施例中的双栅极薄膜晶体管(double gate thin film transistor)结构102包含第一栅电极120a、第二栅电极120b、主动层130、第一接触层131a、第二接触层131b、第一数据电极140a和第二电极140b。第一栅电极120a配置在衬底110上。第二栅电极120b配置在第一电极120a与衬底110之间。第二栅电极120b充当用于双栅极TFT结构102的遮光罩(light shield)，用于降低主动层130因为光感应而产生漏电流的遮光罩(light shield)。第二栅电极120b在光源与主动层130之间。第一栅电极120a的厚度大于第二栅电极120b的厚度。第一栅电极120a和第二栅电极120b中的一者充当主栅极(main gate)并且连接到扫描线SL。第一栅电极120a和第二栅电极120b中的另一者充当次栅极(sub gate)。主动层130配置在第一栅电极120a与第二栅电极120b之间。主动层130与第一栅电极120a和第二栅电极120b重叠。电压施加到第一栅电极120a和第二栅电极120b中来控制主动层130的通道用于接通或关断TFT。第一接触层131a和第二接触层131b是具有正掺杂(p+)的主动层130或具有负掺杂(N+)的主动层130，用于增强半导体与电极材料(金属或金属氧化物)之间的接触。第一数据电极140a和第二数据电极140b配置在衬底110上，并且经由第一接触层131a和第二接触层131b从对置侧电连接到主动层130。第一数据电极140a和第二数据电极140b充当薄膜晶体管的源极电极和漏极电极。在所述实施例中，第一数据电极140a和第二数据电极140b中的一者电连接到数据线DL。在所述实施例中，第一数据电极140a电连接到数据线DL。薄膜晶体管可为NMOS类型或PMOS类型。双栅极TFT结构102包含其它适应性功能层，例如导电像素电极150、和绝缘层152、154、156和158。然而，应注意，本发明并不希望限制双栅极TFT结构102的结构或形式。
在所述实施例中，数据电极140a连接到显示面板的数据线DL(如图2中所说明)，并且第一数据电极140a可视为数据线DL的一部分。在所述实施例中，主动层130的材料可包含非晶硅、多晶硅或金属氧化物半导体(例如铟镓氧化锌,IGZO)，并且本发明不限于此。在所述实施例中，第一栅电极120a、第二栅电极120b、第一数据电极140a和第二数据电极140b的材料可包含Al、Mg、Mo、Cu、Ag、Ti、In、Cr或其它金属，并且本发明不限于此。绝缘层152、154和156的材料包含氧化硅、氮化硅、或氧化铝，并且本发明不限于此。
图3说明根据本发明的一实施例的显示面板的示意图。参考图1到图3，所述实施例的显示面板400包含多个扫描线SL、多个数据线DL、多个参考线RL和多个显示单元100。显示单元100定位在扫描线SL、数据线DL与参考线RL的交叉点内并且位于各线所围成的范围之内。在所述实施例中，第二栅电极120b在节点N1处经由第一数据电极140a电连接到数据线DL。第一栅电极120a电连接到扫描线SL，并且与第二栅电极120b和第一数据电极140a电隔离。在所述实施例中，第二栅电极120b与数据线DL电连接以保持第二栅电极120b的较佳电压。因此通过自动地经由数据线DL将较佳电压施加到第二栅电极120b来减小显示单元100的泄漏电流。
在所述实施例中，出于描述而示范性地揭示TFT结构102的顶部栅极，并且第二栅电极120b(即，底部栅极)与数据线DL连接。然而，本发明不限于此。对于TFT结构的底部栅极，第一栅电极120a(即，顶部栅极)可与数据线DL连接来接收较佳电压，使得显示单元100的泄漏电流也得以减小。换句话说，第一栅电极120a和第二栅电极120b中的一者连接到本发明的实施例的第一数据电极140a和数据线DL。
在所述实施例中，显示单元100进一步包含第一电容器C1和第二电容器C2，如图3如中所说明。第一电容器C1是像素电容器。第一电容器C1的第一端子经由像素电极150、第二数据电极140b和第二接触层131b连接到主动层130。第一电容器C1的第二端子经由第一参考电极160连接到共享电压源。第二电容器C2是存储电容器。第二电容器C2的第三端子经由像素电极150、第二数据电极140b和第二接触层131b连接到主动层130。第二电容器C2的第四端子经由第二参考电极170连接到参考线RL。在所述实施例中，参考线RL可为共享电压源，或参考线RL的电压不同于共享电压。然而，应注意，本发明并不希望限制施加到第一参考电极160(第二端子)和第二参考电极170(第四端子)的电压或信号。在一实施例中，第一参考电极160和第二参考电极170中的一者电连接到参考线RL。在其它实施例中，第一参考电极160和第二参考电极170皆电连接参考线RL。
图4说明根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图。图5说明根据本发明的一实施例的在图4中所描绘的显示装置的等效电路。参考图4和图5，所述实施例的显示装置包含两个等效双栅极TFT结构202。所述实施例的显示装置类似于图1中所描绘的显示装置，并且举例来说，其间的主要差异在于所述显示装置的双栅极TFT结构202进一步包含第三栅电极220c。在所述实施例中，第三栅电极220c配置在第一栅电极220a与衬底210之间且相邻于第二闸电极220b。第三栅电极220c与第一栅电极220a和主动层230重叠。在此实施例中所描述的TFT结构在图1到图2中所说明的实施例中充分地加以教示、提示和体现，并且因此本文中不提供进一步描述。
图6说明根据本发明的实施例的显示面板的示意图。参考图4到图6，所述实施例的显示面板500包含多个扫描线SL、多个数据线DL、多个参考线RL和多个显示单元200A。显示单元200A的截面图类似于图4中所描绘的显示装置200的截面图，但本发明不限于此。在所述实施例中，第二栅电极220b在节点N1处经由第一数据电极240a电连接到数据线DL。第三栅电极220c电连接到第二栅电极220b。第一栅电极220a电连接到扫描线SL，并且与第二栅电极220b、第三栅电极220c和第一数据电极240a电隔离。在所述实施例中，因此通过自动地经由数据线DL将较佳电压施加到第二栅电极220b和第三栅电极220c来减小显示单元200A的泄漏电流。另外，在此实施例中所描述的电路操作在图3中所说明的实施例中充分地加以教示、提示和体现，并且因此本文中不提供进一步描述。
图7说明根据本发明的另一个实施例的显示面板的示意图。参考图4到图5和图7，所述实施例的显示面板600包含多个扫描线SL、多个数据线DL、多个参考线RL和多个显示单元200B。显示单元200B的截面图类似于图4中所描绘的显示装置200的截面图，但本发明不限于此。在所述实施例中，第二栅电极220b在节点N1处经由第一数据电极240a(即，数据线DL)连接到数据线DL。第三栅电极220c并不电连接到第二栅电极220b，并且在节点N2处经由第二数据电极240b连接到主动层230。第一栅电极220a连接到扫描线SL，并且与第二栅电极220b、第三栅电极220c和数据电极240a电隔离。在所述实施例中，因此通过自动地经由数据线DL将较佳电压施加到第二栅电极220b以及经由第一电容器C1或第二电容器C2施加到第三栅电极220c来减小显示单元200B的泄漏电流。另外，在此实施例中所描述的电路操作在图3中所说明的实施例中充分地加以教示、提示和体现，并且因此本文中不提供进一步描述。
图8说明根据本发明的另一个实施例的显示面板的示意图。参考图4到图5和图8，所述实施例的显示面板700包含多个扫描线SL、多个数据线DL、多个参考线RL和多个显示单元200C。显示单元200C的截面图类似于图4中所描绘的显示装置200的截面图，但本发明不限于此。在所述实施例中，第二栅电极220b在节点N1处经由第一数据电极240a电连接到数据线DL。第三栅电极220c与第一栅电极220a、第二栅电极220b、和第一数据电极240a电隔离。换句话说，第三栅电极220c在所述实施例中电浮动。第一栅电极220a连接到扫描线SL，并且与第二栅电极220b、第三栅电极220c和第一数据电极240a电隔离。在所述实施例中，因此通过自动地经由数据线DL将较佳电压施加到第二栅电极220b来减小显示单元200C的泄漏电流。另外，在此实施例中所描述的电路操作在图3中所说明的实施例中充分地加以教示、提示和体现，并且因此本文中不提供进一步描述。
图9说明根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面图。图10说明根据本发明的一实施例的在图9中所描绘的显示装置的等效电路。参考图9和图10，所述实施例的显示装置300包含两个等效双栅极TFT结构302。所述实施例的显示装置300类似于图4中所描绘的显示装置200，并且举例来说，其间的主要差异在于显示装置300进一步包含第四栅电极320d。在所述实施例中，第三栅电极320c配置在第四栅电极320d与衬底310之间，并且第三栅电极320c与第四栅电极320d和主动层330重叠。第四栅电极320d相邻于第一闸电极220a。在此实施例中所描述的TFT结构302在图1到图2和图4到图5中所说明的实施例中充分地加以教示、提示和体现，并且因此本文中不提供进一步描述。
另外，分别在图6到图8中所揭示的显示单元200A、200B和200C的TFT结构可实施为显示装置300的TFT结构。然而，应注意，本发明并不希望限制显示单元200A、200B和200C的结构或形式。
总之，在本发明的实施例中，显示装置包含双栅电极。第一栅电极和第二栅电极中的一者连接到数据线，以便减小泄漏电流。另外，对于两个等效双栅极TFT结构，第三栅电极连接到第二栅电极。在此情况下，还通过自动地将较佳电压施加到第二栅电极来减小泄漏电流。
所属领域的技术人员将显而易见，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明的结构进行各种修改和变化。鉴于前文，希望本发明涵盖对本发明的修改和变化，条件是所述修改和变化落在所附权利要求及其等效物的范围内。

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
衬底：
第一栅电极，其配置在所述衬底上；
第二栅电极，其配置在所述第一栅电极与所述衬底之间；
主动层，其配置在所述第一栅电极与所述第二栅电极之间，所述主动层与所述第一栅电极以及所述第二栅电极重叠；以及
第一数据电极，其配置在所述衬底上并且连接到所述主动层，
其中所述第二栅电极连接到所述第一数据电极，并且所述第一栅电极电隔离所述第二栅电极以及所述第一数据电极。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，进一步包括配置在所述第一栅电极与所述衬底之间的第三栅电极，其中所述第三栅电极与所述第一栅电极以及所述主动层重叠。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第三栅电极连接到所述第二栅电极。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第三栅电极与所述第一栅电极、所述第二栅电极以及所述第一数据电极电隔离。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第三栅电极经由与所述第一数据电极对置的第二数据电极连接到所述主动层。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，进一步包括第一电容器，其中所述第一电容器的第一端子连接到所述主动层，并且所述第一电容器的第二端子连接到第一参考电极。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，进一步包括第二电容器，其中所述第二电容器的第三端子连接到所述主动层，并且所述第二电容器的第四端子连接到第二参考电极。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第一参考电极连接到所述第二参考电极。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述主动层的材料包含非晶硅、多晶硅或金属氧化物半导体材料。
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