显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)是目前常用的平板显示器，其中薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)是液晶显示器中的主流产品。TFT-LCD具有体积薄、重量轻、画面品质优异、功耗低、寿命长、数字化和无辐射等优点，这使其在各种大、中、小尺寸的电子产品都得到广泛应用。

随着液晶显示的不断发展，VR产品日益得到市场青睐。VR产品主要的形态为穿戴类，VR产品要实现轻薄、高清等品质，需要VR屏幕达成高像素密度(PPI)、快速响应、高刷新率等技术效果。这些技术效果的实现要求VR产品使用的屏幕像素间距(pixel pitch)极小，导致像素存储电容不足，进而引发显示不良。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示装置，解决显示装置像素存储电容不足的问题。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括衬底基板以及依次层叠设置于所述衬底基板上的第一公共电极层、像素电极层以及第二公共电极层，所述第一公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，所述第一公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第一储存电容，所述第二公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，所述第二公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第二储存电容。

在示例性实施方式中，所述第一公共电极层与所述第二公共电极层电连接。

在示例性实施方式中，所述第一公共电极层与所述第二公共电极层之间层叠设置有绝缘结构层，所述绝缘结构层中设置有将所述第一公共电极层与所述第二公共电极层连通的过孔，所述第一公共电极层与所述第二公共电极层通过所述过孔电连接。

在示例性实施方式中，所述绝缘结构层包括第一绝缘层，所述第一绝缘层层叠设置于所述第一公共电极层与所述像素电极层之间。

在示例性实施方式中，所述绝缘结构层包括第二绝缘层，所述第二绝缘层层叠设置于所述第二公共电极层与所述像素电极层之间。

在示例性实施方式中，所述第一公共电极层和所述第二公共电极层均为透明电极。

在示例性实施方式中，所述第一公共电极层在所述衬底基板的正投影完全覆盖所述像素电极层在所述衬底基板的正投影；和/或，所述第二公共电极层在所述衬底基板的正投影完全覆盖所述像素电极层在所述衬底基板的正投影。

在示例性实施方式中，所述衬底基板包括显示区，所述第一公共电极层在所述衬底基板的正投影完全覆盖所述显示区；和/或，所述第二公共电极层在所述衬底基板的正投影完全覆盖所述显示区。

在示例性实施方式中，所述衬底基板包括显示区，所述显示区包括开口区和非开口区，所述第一公共电极层包括多个间隔排布的第一子公共电极，每个所述第一子公共电极分别与至少一个所述开口区对应，所述第一子公共电极在所述衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的所述开口区，相邻的所述第一子公共电极之间的间隔在所述衬底基板的正投影位于所述非开口区；和/或，所述第二公共电极层包括多个间隔排布的第二子公共电极，每个所述第二子公共电极分别与至少一个所述开口区对应，所述第二子公共电极在所述衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的所述开口区，相邻的所述第二子公共电极之间的间隔在所述衬底基板的正投影位于所述非开口区。

在示例性实施方式中，所述衬底基板包括显示区，所述显示区包括开口区和非开口区，所述第一公共电极层包括多个第一子公共电极，每个所述第一子公共电极分别与至少一个所述开口区对应，所述第一子公共电极在所述衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的所述开口区，相邻的所述第一子公共电极之间通过第一连接件电连接，且所述第一连接件在所述衬底基板的正投影位于所述非开口区中；和/或，所述第二公共电极层包括多个第二子公共电极，每个所述第二子公共电极分别与至少一个所述开口区对应，所述第二子公共电极在所述衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的所述开口区，相邻的所述第二子公共电极之间通过第二连接件电连接，且所述第二连接件在所述衬底基板的正投影位于所述非开口区中。

在示例性实施方式中，还包括第一导电层，所述第一导电层与所述第一公共电极层并联；和/或，还包括第二导电层，所述第二导电层与所述第二公共电极层并联。

本发明提供了一种显示装置，通过第一公共电极层与像素电极层形成的第一储存电容，以及第二公共电极层与像素电极层形成的第二储存电容，增大显示装置像素的存储电容，提升液晶的保持能力，解决由于存储电容不足而导致闪烁(Flicker)等显示不良的问题。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

图1为一种显示装置出现闪烁(Flicker)的原理图；

图2为一种显示装置的结构示意图；

图3为一种显示装置的剖视图；

图4为一种显示装置的等效电路图；

图5为本发明实施例提供的显示装置的俯视图；

图6为本发明实施例提供的显示装置的剖视图；

图7为本发明实施例提供的显示装置的等效电路图；

图8为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图一；

图9为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图二；

图10为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

目前，高像素密度(PPI)的液晶显示装置，比如，像素密度(PPI)≥1200的虚拟显示装置(Virtual Reality，缩写为VR)，屏幕像素间距(pixel pitch)极小，从而导致像素存储电容不足，产生闪烁(Flicker)等显示不良的问题。

闪烁(Flicker)问题形成的原理是由液晶屏帧间亮度差异造成视觉的闪烁现象，通过测试前后两帧的亮度，通过光电转换为电压信号进行计算。Vmax-Vmin为交流分量，(Vmax-Vmin)/2为直流分量，两者比值定义为闪烁(Flicker)，一般闪烁(Flicker)的标准为<10％。闪烁(Flicker)问题能够给人眼造成闪烁效果，在实际VR产品使用上，用户会感受到明显的摇头竖纹。

图1为显示装置出现闪烁(Flicker)的原理图。如图1所示，液晶显示装置显示过程中，像素电极的电压会受到栅极关闭时的耦合电压△Vp和像素保持时截止电流Ioff的影响；此外，由于显示装置内像素间差异的存在，调节公共电极电压Vcom无法平衡帧间像素电压，从而导致了闪烁(Flicker)。定义△Vp的均一性为Ω，Ω计算式如下：

其中，VGH为栅线高电压，VGL为栅线低电压，Clc为液晶电容，Cst为存储电容，Cgs为栅源电容。

液晶显示装置中像素存储电容的作用体现液晶保持能力上；像素充电后，此后一帧的时间内，液晶屏的显示依靠像素存储电容来保持，因此存储电容对于液晶显示装置的显示有着至关重要的作用。液晶显示是依靠像素开关打开、像素充电，液晶被电压驱动而形成一定的旋转角度，背光源通过液晶实现的。液晶旋转角度的大小由液晶的驱动电压决定，而液晶旋转角度的大小直接决定液晶屏的亮度，在像素充电结束像素开关关闭后，液晶的旋转角度由像素存储电容保持，简单可以理解为液晶屏亮度的维持是由存储电容的大小来决定的。

像素存储电容为一个平行板电容器，而电容器极板的面积由像素电极大小决定的。我们常将像素存储电容的电极板称为公共电极和像素电极，电容器的介电质层为绝缘层，比如钝化层。

像素存储电容的计算公式为C＝εS/4Πkd。其中S为电容器极板的面积，面积越小，电容也就越小。而VR产品要实现高PPI，就会有极小的像素尺寸，所以像素存储电容小也就成为VR产品的缺点，像素电容的不足成为VR产品PPI不断提升追求中的技术瓶颈，由存储电容不足带来的一系列显示问题成为阻碍VR产品开发的难题。

图2为一种显示装置的结构示意图；图3为一种显示装置的剖视图。以图3为显示装置一个像素区的开口区剖视图为例进行说明。如图2和图3所示，显示装置包括衬底基板1以及沿第一方向延伸的多条数据线2和沿第二方向延伸的多条栅线3，数据线2和栅线3在衬底基板1上限定出多个像素区100。像素区100包括开口区和非开口区。衬底基板1的非开口区上设置有薄膜晶体管，衬底基板1的开口区上设置有公共电极和像素电极。

如图3所示，像素区100的开口区上依次层叠设置有像素电极层4、钝化层5、公共电极层6以及液晶层7，像素电极层4与公共电极层6相对设置，形成像素的储存电容。

图4为一种显示装置的等效电路图。如图4所示，储存电容Cst中公共电极层被施加公共电极电压Vcommon，储存电容Cst中像素电极层被施加数据线电压Vdata，从而实现储存电容Cst电荷的储存。

然而，由于高像素密度(PPI)的液晶显示装置像素电极层中像素电极的面积较小，导致储存电容不足，使液晶显示装置产生闪烁(Flicker)等显示不良的问题。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括衬底基板以及依次层叠设置于所述衬底基板上的第一公共电极层、像素电极层以及第二公共电极层，所述第一公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，所述第一公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第一储存电容，所述第二公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，所述第二公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第二储存电容。

图5为本发明实施例提供的显示装置的俯视图。如图5所示，本发明实施例显示装置可以为阵列基板。本发明实施例显示装置包括衬底基板1以及设置于衬底基板1上沿第一方向延伸的多条数据线2和沿第二方向延伸的多条栅线3。衬底基板1包括显示区以及围绕显示区四周的边框区，数据线2和栅线3在衬底基板1的显示区上限定出至少一个像素区100。至少一个像素区100在衬底基板1上陈列排布。像素区100上设置有薄膜晶体管、第一公共电极层、像素电极层以及第二公共电极层。每个像素区100可以分为开口区110和非开口区。本发明实施例显示装置可以与彩膜基板对盒设置，彩膜基板与显示装置的非开口区对应的区域上设置有黑矩阵。彩膜基板与显示装置的开口区110对应的区域上没有黑矩阵，光线可以透过开口区110。薄膜晶体管设置于像素区100的非开口区上，薄膜晶体管至少包括栅极、源漏极以及有源层。第一公共电极层8、像素电极层4以及第二公共电极层9设置于像素区100的开口区110上。其中，第一方向与第二方向不同。比如，第一方向与第二方向垂直。

图6为本发明实施例提供的显示装置的剖视图。以图6为图5中A-A方向的剖视图为例进行说明书。如图6所示，本发明实施例显示装置包括衬底基板1，以及依次层叠设置于衬底基板1开口区上的第一公共电极层8、像素电极层4以及第二公共电极层9，第一公共电极层8在衬底基板1的正投影与像素电极层4在衬底基板1的正投影至少部分重叠，第一公共电极层8与像素电极层4的重叠部分形成第一储存电容，第一储存电容能够储存电荷，以保持液晶的旋转角度。第二公共电极层9在衬底基板1的正投影与像素电极层4在衬底基板1的正投影至少部分重叠，第二公共电极层9与像素电极层4的重叠部分形成第二储存电容，第二储存电容能够储存电荷，以保持液晶的旋转角度。

本发明实施例显示装置通过第一公共电极层8与像素电极层4形成的第一储存电容，以及第二公共电极层9与像素电极层4形成的第二储存电容，增大显示装置像素的存储电容，提升液晶的保持能力，解决由于存储电容不足而导致闪烁(Flicker)等显示不良的问题。

在示例性实施方式中，第一公共电极层8和第二公共电极层9可以全部位于开口区，也可以第一公共电极层8和第二公共电极层9的大部分位于衬底基板1的开口区，第一公共电极层8和第二公共电极层9的边缘部分位于衬底基板1的非开口区。

在示例性实施方式中，第一公共电极层8与第二公共电极层9电连接，使第一公共电极层8与第二公共电极层9共电位，进而使第一储存电容与第二储存电容形成并联电容，使得显示装置的存储电容得到扩充，提升液晶的保持能力，改善由存储电容小而液晶保持能力差导致的显示不良。

在示例性实施方式中，第一公共电极层8与第二公共电极层9之间层叠设置有绝缘结构层10。绝缘结构层10可以位于第一公共电极层8与像素电极层4之间，以及位于第二公共电极层9与像素电极层4之间。绝缘结构层10能够分别作为第一储存电容和第二储存电容的介电质层。第一公共电极层8和第二公共电极层9分别位于绝缘结构层10的相对两侧，绝缘结构层10中设置有将第一公共电极层8与第二公共电极层9连通的过孔11，第一公共电极层8与第二公共电极层9通过过孔11电连接。

在示例性实施方式中，绝缘结构层10可以包括第一绝缘层101，第一绝缘层101层叠设置于第一公共电极层8与像素电极层4之间，第一绝缘层101将第一公共电极层8和像素电极层4隔开，作为第一储存电容的介电质层。

在示例性实施方式中，绝缘结构层10可以包括第二绝缘层102，第二绝缘层102层叠设置于第二公共电极层9与像素电极层4之间，第二绝缘层102将第二公共电极层9和像素电极层4隔开，作为第二储存电容的介电质层。

在示例性实施方式中，第一公共电极层8和第二公共电极层9均位于衬底基板1的开口区，第一公共电极层8和第二公共电极层9均为透明电极,使背光光线能够透过第一公共电极层8和第二公共电极层9，照射至液晶层。其中，第一公共电极层8和第二公共电极层9可以采用氧化铟锡(ITO)。

在示例性实施方式中，第一公共电极层8在衬底基板1的正投影完全覆盖像素电极层4在衬底基板1的正投影，使像素电极层4中的每个像素电极均与第一公共电极层8形成第一储存电容，增大第一储存电容；和/或，第二公共电极层9在衬底基板1的正投影完全覆盖像素电极层4在衬底基板1的正投影，使像素电极层4中的每个像素电极均与第二公共电极层9形成第二储存电容，增大第二储存电容。

图7为本发明实施例提供的显示装置的等效电路图。如图7所示，第一储存电容Cst0与第二储存电容Cst1形成并联电容，使得显示装置的像素存储电容得到扩充，理论上等效于平行板电容器的电极板面积增大2倍，实际上由于过孔中公共电极层与像素电极层存在边缘电场等原因，Cst0＞Cst1。

图8为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图一。在示例性实施方式中，如图8所示，衬底基板包括显示区，第一公共电极层8为整块电极层，第一公共电极层8在衬底基板的正投影完全覆盖显示区。

在示例性实施方式中，衬底基板包括显示区，第二公共电极层可以为整块电极层，第二公共电极层在衬底基板的正投影完全覆盖显示区。

图9为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图二。在示例性实施方式中，如图9所示，衬底基板包括显示区，显示区包括开口区和非开口区，第一公共电极层8包括多个间隔排布的第一子公共电极801，每个第一子公共电极801分别与至少一个开口区对应，第一子公共电极801在衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的开口区，相邻的第一子公共电极801之间的间隔在衬底基板的正投影位于非开口区，即相邻的第一子公共电极801在非开口区处断开。

在示例性实施方式中，衬底基板包括显示区，显示区包括开口区和非开口区，第二公共电极层包括多个间隔排布的第二子公共电极，每个第二子公共电极分别与至少一个开口区对应，第二子公共电极在衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的开口区，相邻的第二子公共电极之间的间隔在衬底基板的正投影位于非开口区，即相邻的第二子公共电极在非开口区处断开。

图10为本发明实施例提供的显示装置中第一公共电极层的结构示意图三。在示例性实施方式中，如图10所示，衬底基板包括显示区，显示区包括开口区和非开口区，第一公共电极层8包括第一子公共电极801，每个第一子公共电极801分别与至少一个开口区对应，第一子公共电极801在衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的开口区，相邻的第一子公共电极801之间通过第一连接件802电连接，且第一连接件802在衬底基板的正投影位于非开口区中，即相邻的第一子公共电极801在非开口区处通过第一连接件802电连接。

在示例性实施方式中，衬底基板包括显示区，显示区包括开口区和非开口区，第二公共电极层包括多个第二子公共电极，每个第二子公共电极分别与至少一个开口区对应，第二子公共电极在衬底基板的正投影完全覆盖与其对应的开口区，相邻的第二子公共电极之间通过第二连接件电连接，且第二连接件在衬底基板的正投影位于非开口区中，即相邻的第二子公共电极在非开口区处通过第二连接件电连接。

在一些实施例中，本发明实施例的第一公共电极层和第二公共电极层还可以为其他形状，只要第一公共电极层和第二公共电极层在衬底基板的正投影与像素电极层在衬底基板的正投影存在重叠即可，本发明实施例在此不在赘述。

在示例性实施方式中，本发明实施例的显示装置还包括第一导电层，第一导电层与第一公共电极层并联，第一导电层能够提升第一公共电极层的均一性，降低第一公共电极层的电阻。

在示例性实施方式中，本发明实施例的显示装置还包括第二导电层，第二导电层与第二公共电极层并联，第二导电层能够提升第二公共电极层的均一性，降低第二公共电极层的电阻。

在示例性实施方式中，如图6所示，本发明实施例的显示装置还包括液晶层7，液晶层7层叠设置于第二公共电极层9远离像素电极层4一侧。

本发明实施例显示装置可以为显示基板、液晶显示面板(panel)；或者，电视、VR显示装置、AR显示装置等终端产品。

本发明实施例还提供了一种显示装置的制备方法，包括：

在衬底基板上依次形成第一公共电极层、像素电极层以及第二公共电极层；

使所述第一公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，将所述第一公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第一储存电容；使所述第二公共电极层在所述衬底基板的正投影与所述像素电极层在所述衬底基板的正投影至少部分重叠，将所述第二公共电极层与所述像素电极层的重叠部分形成第二储存电容。

在示例性实施方式中，本发明实施例显示装置的制备方法还包括：

将所述第一公共电极层与所述第二公共电极层电连接。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。