CN104102033B - 一种阵列基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板和显示装置，所述阵列基板包括衬底基板，设置于衬底基板上的温度传感电路；温度传感电路包括多个温度感应元件，温度感应元件开态连接：其第一端通过第一导线连接温度传感电路的控制端；其第二端通过第二导线连接温度传感电路的输入端；其第三端通过第三导线连接温度传感电路的输出端，输出端通过一分压电阻接恒定电位；控制端用于接收控制信号使温度传感电路处于工作状态或非工作状态，输入端用于在温度传感电路处于工作状态时接收测试信号，输出端用于在温度传感电路处于工作状态时输出测试结果。本发明的温度传感电路可以对显示面板内的温度进行准确的检测，且无需额外的放大电路，结构简单。

Description

一种阵列基板、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及平板显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、显示面板和显示装置。

背景技术

平板显示器具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速地发展，例如：薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器。平板显示器在各种大中小尺寸的产品上得到了广泛的应用，几乎涵盖了当今信息社会的主要电子产品，如高清晰度数字电视、电脑(台式和笔记本)、手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)设备、全球定位系统(Global Position System，GPS)设备、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、公共显示和虚幻显示等。

为了使平板显示器保持稳定的显示状态，对于其显示面板的内部温度的检测是非常有必要的。但是，目前多数平板显示器的温度传感电路设置于显示面板的外部，因此检测的温度为平板显示器所处的环境的温度，无法真实的检测其显示面板内部温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，所述阵列基板的温度传感电路可以对显示面板内的温度进行准确的检测，且无需额外的放大电路，结构简单。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种阵列基板，包括一衬底基板，设置于所述衬底基板上的温度传感电路，所述温度传感电路包括多个温度感应元件，所述温度感应元件包括第一端、第二端和第三端；

各所述温度感应元件的第一端通过第一导线连接在一起，并通过所述第一导线连接所述温度传感电路的控制端；各所述温度感应元件的第二端通过第二导线连接在一起，并通过所述第二导线连接所述温度传感电路的输入端；各所述温度感应元件的第三端通过第三导线连接在一起，并通过所述第三导线连接所述温度传感电路的输出端，所述输出端通过一分压电阻接恒定电位。

本发明实施例有益效果如下：通过在阵列基板上设置温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。相比于所述温度感应元件以二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

本发明实施例提供一种显示面板，包括如上所述的阵列基板。本发明实施例中，显示面板的阵列基板上设置有温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。相比于所述温度感应元件以二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示面板。本发明实施例中，该显示面板的阵列基板上设置有温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。相比于所述温度感应元件以二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

可选的，本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，包括：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板上形成多个温度感应元件，所述温度感应元件包括第一端、第二端和第三端；

使各所述温度感应元件的第一端通过导线连接在一起，并通过导线连接所述温度传感电路的控制端；使各所述温度感应元件的第二端通过导线连接在一起，并通过导线连接所述温度传感电路的输入端；使各所述温度感应元件的第三端通过导线连接在一起，并通过导线连接所述温度传感电路的输出端，所述输出端通过一外部分压电阻接恒定电位。

本发明实施例有益效果如下：通过在阵列基板上设置温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，本发明实施例中，使所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。以薄膜晶体管作为所述温度传感电路时，本实施例中的各薄膜晶体管以开态连接方式构成的温度传感电路，相比现有技术中的薄膜晶体管的二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的包括温度传感电路的阵列基板的局部示意图；

图2为本发明实施例提供的温度感应元件的示意图；

图3为本发明实施例提供的阵列基板的温度传感电路的等效电路原理图；

图4为图3所示的等效电路中的等效电阻R_tft随温度T变化的示意图；

图5为本发明实施例提供的由N型薄膜晶体管构成的温度传感电路的原理图；

图6为本发明实施例提供的阵列基板的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

参见图1，本发明实施例提供一种阵列基板，包括一衬底基板10，还包括设置于衬底基板10上的温度传感电路11，温度传感电路11包括多个温度感应元件12(图1中示出了5个温度感应元件12，本发明实施例中的温度感应元件12的个数并不以此为限，在此仅为了对温度传感电路11进行说明)。如图2所示，温度感应元件包括第一端121、第二端122和第三端123。

各温度感应元件12的第一端121通过第一导线13连接在一起，并通过第一导线13连接温度传感电路11的控制端111；各温度感应元件12的第二端通过第二导线14连接在一起，并通过第二导线14连接温度传感电路11的输入端112；各温度感应元件12的第三端通过第三导线15连接在一起，并通过第三导线15连接温度传感电路11的输出端113，输出端113通过一分压电阻R接恒定电位V_i。需要说明的是，输出端113通过一分压电阻R可以接保持在一个电压值的恒定电位，该恒定电位可以优选的为地(0V，即接地)，也可以为+5V，也可以为+3V，应该理解，在该恒定电位只需要满足与输入信号的电压具有一符合实施该温度传感电路11的条件的压差即可，在此不再赘述。

本实施例提供的温度传感电路11，其控制端111用于接收控制信号使温度传感电路11处于工作状态或非工作状态，其输入端112用于在温度传感电路11处于工作状态时接收一测试信号，其输出端113用于在温度传感电路11处于工作状态时输出测试结果。相应的，温度感应元件12的第一端121接收控制信号，第二端122接收测试信号，即第一端121和第二端122分别连接不同的信号源，第一端121可以独立决定温度感应元件12是否工作而不受其他信号(例如温度传感电路11的输入端112接收的测试信号)的影响，因此可以根据需要调整控制信号和测试信号的电平，从而使温度感应元件12对温度的感应更精确。

阵列基板包括显示区域101和包围显示区域101的非显示区域102，为了不影响显示区域的显示效果以及有效利用非显示区域102，因此可以优选的将各温度感应元件12设置于阵列基板的非显示区域102内，也可以利用非显示区域102内闲置的元件或者走线，从而有效的利用阵列基板的非显示区域的面积或者元件或者走线。

需要说明的是，本实施例中的分压电阻R的设置有如下两种情况：可以直接设置于衬底基板10上(如图1所示)，也可以在采用该温度传感电路11对显示面板内的温度进行测试时，由外部接入(图1中未示出)，那么分压电阻R可以不做在衬底基板10上，相应的，分压电阻R的接地端也可以不设置在衬底基板10上。通常该分压电阻R为一固定阻值的电阻，用于下拉温度传感电路11的输出端113的电压。图3显示了该分压电阻R配合该温度传感电路11进行温度检测的等效电路。如图3所示，等效电阻R_tft为全部温度感应元件12的等效电阻，温度感应元件12的电阻随温度的变化而变化，因此等效电阻R_tft是一个可变电阻，即等效电阻R_tft随温度的变化而变化；R_line为温度传感电路11的全部导线(如图1所示的第一导线13、第二导线14和第三导线15等)的等效电阻，R_line通常为一固定阻值。在图3所示的等效电路中，温度传感电路11的控制端111接入控制信号，以使温度感应元件12处于工作状态、等效电阻R_tft生效，温度传感电路11的输入端112接入测试信号，温度传感电路11的输出端113输出测试结果，分压电阻R接恒定电位，在此以图1中的恒定电位V_i为地GND(即接地)进行说明。由该等效电路可知，最终输出的测试结果，实际为分压电阻R的端电压V_out，其值可以由公式(1)得到：

V_out＝V_D*R/(R+R_line+R_tft) (1)

其中，V_out为温度传感电路11的输出端113的输出电压，V_D为温度传感电路11的输入端112接收的测试信号的电压。由此可知，在分压电阻R、导线的等效电阻R_line为固定阻值时，分压电阻R的端电压V_out的大小可以直接反映各温度感应元件12的等效电阻R_tft的电阻大小，进而反映出温度感应元件12的温度，也即所述显示面板内的温度。需要说明的是，测量V_out和V_D时，测量工具的参考地应该为恒定电位V_i，这里给出的公式以V_i为0进行举例。

为了更直观的了解等效电阻R_tft随温度变化的特性，如图4所示的等效电阻R_tft随温度T变化的示意图。可见，当等效电阻R_tft具有不同的阻值时，其对应的温度也各不相同。因此，可以根据所述变化特性曲线，得到等效电阻R_tft的温度。然而，本领域技术人员理解，对于不同的温度感应元件12，其特效电阻R_tft的阻值随温度变化的特性曲线会有所不同，因此在图4中所标注等效电阻R_tft的阻值仅为了说明，在实际应用中可以根据阵列基板所能设置的温度感应元件12的个数、温度感应元件12的具体参数、显示面板内的温度的可能变化范围或所需要的精度等因素，选取合适的温度感应元件12构成满足检测要求及检测精度的温度传感电路，在此不再赘述。

温度感应元件12可以选择符合其电阻随温度的变化而变化这一条件的多种元器件。在本实施例中，优选的，温度感应元件12为薄膜晶体管，温度感应元件12的第一端121为薄膜晶体管的栅极，其第二端122为薄膜晶体管的源极，其第三端123为薄膜晶体管的漏极(当所述薄膜晶体管的类型在P型和N型间切换时，对应的需要切换这里所述的源极和漏极)。因此，图1所示的阵列基板还包括栅极金属层和源漏极金属层(未标记)，作为温度感应元件12的薄膜晶体管的栅极位于栅极金属层；优选的，第一导线13也位于栅极金属层；薄膜晶体管的源极和漏极位于源漏极金属层；优选的，第二导线14和第三导线15也位于源漏极金属层。从而可以节省制备具有温度传感电路11的阵列基板的工序及提高制备效率。

优选的，阵列基板还包括栅极线和数据线(未标记)，第一导线13可以包括栅极线，第二导线14可以包括数据线。

需要说明的是，作为温度感应元件12的薄膜晶体管可以单独设置，也可以利用阵列基板的非显示区域102内的薄膜晶体管，优选的，该阵列基板包括位于非显示区域102内的多个呈阵列排布的虚拟像素单元，该薄膜晶体管为虚拟像素单元内的薄膜晶体管。基于本实施例思想，可以利用非显示区域102内虚拟像素单元中闲置的薄膜晶体管，在此种情况下，若所述非显示区域102内虚拟像素单元已经具备像素电极、且像素电极已经与各自的薄膜晶体管的漏极连接，则可以将用于构成温度传感电路11的多个薄膜晶体管的漏极连接的像素电极连接起来，作为温度传感电路11的第三导线15的一部分；相应的，连接形成温度传感电路11的所述多个各薄膜晶体管的栅极的第一导线13可以直接选取所述阵列基板上非显示区域102内的部分闲置的栅极线；连接上述各薄膜晶体管的源极的第二导线14可以直接利用阵列基板上的部分数据线。

优选的，薄膜晶体管可以为N型晶体管。如图5所示，温度感应元件12为N型薄膜晶体管，如薄膜晶体管M1、M2、M3、M4和M5。图5所示的温度传感电路11由5个N型薄膜晶体管所构成(为了使原理图简洁，对连接各薄膜晶体管的导线未进行标记)，上述的温度传感电路11中，各薄膜晶体管的栅极连接在一起，并与温度传感电路11的控制端111连接；各薄膜晶体管的漏极连接在一起，并与温度传感电路11的输入端112连接；各薄膜晶体管的源极连接在一起，并与温度传感电路11的输出端113连接；输出端113通过一分压电阻R接恒定电位，在此以图1中的恒定电位V_i为地GND进行说明。对于图5所示的温度传感电路11，控制端111接收的控制信号，包括使温度传感电路11处于工作状态的高电平信号，该高电平信号使各N型薄膜晶体管的栅极打开，使各N型薄膜晶体管导通；控制信号还可以包括使温度传感电路11处于非工作状态的低电平信号，该低电平信号使各N型薄膜晶体管的栅极关闭，使各N型薄膜晶体管关闭；在温度传感电路11处于工作状态时，可以由输入端112接入测试信号，测试信号可以为一高电平信号。通常测试信号的高电平低于控制信号的高电平。需要说明的是，本实施例中构成温度传感电路11的薄膜晶体管的个数仅是为了进行说明，本发明不限于此。

本发明实施例有益效果如下：通过在阵列基板上设置温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；同时构成温度传感电路的各温度感应元件为开态连接，即控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。以薄膜晶体管作为所述温度感应元件时，比起所述薄膜晶体管均采用类二极管方式连接来构成的温度传感电路，以N型薄膜晶体管为例，该方式中的薄膜晶体管的栅极和源极(或者漏极)连接在一起且接收同一信号，其等效为一个二极管，所输出电流的较小，需要额外的放大电路进行处理，因此检测结果不精确；本实施例中的各薄膜晶体管以开态连接方式构成的温度传感电路，薄膜晶体管是否工作不受其他信号影响，并能够输出较大的电流；相比现有技术，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

实施例二

本发明实施例提供一种显示面板，包括如实施例一提供的阵列基板。该显示面板的阵列基板上设置有温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。相比于所述温度感应元件以二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。该显示面板可以应用于液晶显示装置，也可以应用于有机发光二极管显示装置，例如该显示面板应用于如高清晰度数字电视、台式机显示器和笔记本、手机、PDA设备、GPS设备、车载显示装置、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表等装置或设备，在此不一一赘述。

实施例三

本发明实施例提供一种显示装置，包括如实施例二提供的显示面板。该显示面板的阵列基板上设置有温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；为了进一步提高所述温度传感电路的检测精度，所述温度传感电路的各所述温度感应元件以开态连接方式实现，即所述温度感应元件的第一端接所述温度传感电路的控制端，第二端接所述温度传感电路的输入端，第三端接所述温度传感电路的输出端，所述温度传感电路的控制端接收一控制信号、输入端接收一测试信号。相比于所述温度感应元件以二极管方式连接构成的温度传感电路，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。该显示面板可以应用于液晶显示装置，也可以应用于有机发光二极管显示装置，例如该显示装置可以为高清晰度数字电视、台式机显示器和笔记本、手机、PDA设备、GPS设备、车载显示装置、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表等装置或设备。

实施例四

参见图6，本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法，包括：

601，提供一衬底基板；

602，在衬底基板上形成多个温度感应元件，温度感应元件包括第一端、第二端和第三端；

603，使各温度感应元件的第一端通过导线连接在一起，并通过导线连接温度传感电路的控制端；使各温度感应元件的第二端通过导线连接在一起，并通过导线连接温度传感电路的输入端；使各温度感应元件的第三端通过导线连接在一起，并通过导线连接温度传感电路的输出端，输出端通过一外部分压电阻接恒定电位。

优选的，温度感应元件可以为薄膜晶体管，温度感应元件的第一端为薄膜晶体管的栅极，其第二端为薄膜晶体管的源极，其第三端为薄膜晶体管的漏极；

进一步优选的，阵列基板还包括显示区域和包围显示区域的非显示区域，各温度感应元件可以位于阵列基板的非显示区域内。当温度感应元件是薄膜晶体管时，这些薄膜晶体管可以是位于非显示区域内的薄膜晶体管。这样可以利用阵列基板中非显示区域内闲置的薄膜晶体管、数据线、栅极线来形成温度传感电路，有效利用资源。

优选的，阵列基板包括位于非显示区域内的多个呈阵列排布的虚拟像素单元，该薄膜晶体管为虚拟像素单元内的薄膜晶体管。当所述温度感应元件为该薄膜晶体管时，可以与显示区域中像素单元内的薄膜晶体管同步形成，以节省工艺流程。

本发明实施例有益效果如下：通过在阵列基板上设置温度传感电路，以检测显示面板内部的实际温度，相比于检测显示面板的环境温度更准确；进一步的，以薄膜晶体管作为所述温度感应元件时，比起各薄膜晶体管均采用类二极管方式连接来构成的温度传感电路，以N型薄膜晶体管为例，该方式中的薄膜晶体管的栅极和源极(或者漏极)连接在一起且接收同一信号，其等效为一个二极管，所输出电流的较小，需要额外的放大电路进行处理，因此检测结果不精确；本实施例中的各薄膜晶体管以开态连接方式构成的温度传感电路，薄膜晶体管是否工作不受其他信号影响，并能够输出较大的电流；相比现有技术，本实施例提供的温度传感电路无需要提供额外的放大电路，具有较高的检测精度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种阵列基板，包括一衬底基板，其特征在于，还包括设置于所述衬底基板上的温度传感电路，所述温度传感电路包括多个温度感应元件，所述温度感应元件包括第一端、第二端和第三端；

各所述温度感应元件的第一端通过第一导线连接在一起，并通过所述第一导线连接所述温度传感电路的控制端；各所述温度感应元件的第二端通过第二导线连接在一起，并通过所述第二导线连接所述温度传感电路的输入端；各所述温度感应元件的第三端通过第三导线连接在一起，并通过所述第三导线连接所述温度传感电路的输出端，所述输出端通过一分压电阻接恒定电位；

所述控制端用于接收控制信号使所述温度传感电路处于工作状态或非工作状态，所述输入端用于在所述温度传感电路处于工作状态时接收一测试信号，所述输出端用于在所述温度传感电路处于工作状态时输出测试结果；

所述阵列基板包括显示区域和包围所述显示区域的非显示区域；所述温度感应元件为薄膜晶体管；所述阵列基板包括位于所述非显示区域内的多个呈阵列排布的虚拟像素单元，所述薄膜晶体管为所述虚拟像素单元内的薄膜晶体管。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述分压电阻为一固定阻值的电阻，用于下拉所述温度传感电路的所述输出端的电压。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，各所述温度感应元件位于所述阵列基板的所述非显示区域内。

4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述温度感应元件的第一端为所述薄膜晶体管的栅极，其第二端为所述薄膜晶体管的源极，其第三端为所述薄膜晶体管的漏极。

5.如权利要求1或4所述的阵列基板，所述阵列基板包括栅极金属层和源漏极金属层，所述薄膜晶体管的栅极和所述第一导线位于所述栅极金属层，所述薄膜晶体管的源极和漏极、所述第二导线和所述第三导线位于所述源漏极金属层。

6.如权利要求5所述的阵列基板，所述阵列基板还包括位于所述栅极金属层的栅极线和位于所述源漏极金属层的数据线，所述第一导线包括栅极线，所述第二导线包括数据线。

7.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的阵列基板。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的显示面板。