阵列基板、显示面板、显示装置及阵列基板的制备方法与流程

本发明涉及显示领域，特别是涉及阵列基板、显示面板、显示装置及阵列基板的制备方法。

背景技术：

现有的显示面板采用COA(Color Filter on Array)技术将TFT和彩色滤光层制备在同一基板上。具体地，其结构包括第一基板与第二基板，第一基板上包括衬底基板、第一金属层、绝缘层、第二金属层、钝化层、R/G/B色阻层、ITO，其中R/G/B色阻层相邻像素单元之间由黑矩阵填充以防止漏光；另外，第一基板上其他需要遮光的位置对应第二基板的对应位置处设置有黑矩阵。上述结构的显示面板制作工艺较复杂，且对位精度要求较高。

在此基础上，有人提出在第一基板上利用任意两种R/G/B色阻堆叠的方式来代替传统的第一基板上的黑矩阵，可以简化制备工艺。但是由于该堆叠的R/G/B色阻层是存在于第二金属层和ITO之间，而第二金属层和ITO之间需要通过过孔电连接。此时的过孔比传统结构的过孔直径大，过孔直径越大，用于遮蔽过孔透光的遮光层面积越大，进而使得像素开口率随之降低。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种阵列基板、显示面板、显示器及阵列基板的制备方法，能够提高像素的开口率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阵列基板，包括：第一基板；栅极、公共电极，设置于所述第一基板一侧；第一绝缘层，设置于所述栅极、所述公共电极的背对所述第一基板一侧；漏极，设置于所述第一绝缘层的背对所述第一基板一侧；第二绝缘层，设置于所述漏极的背对所述第一基板一侧；其中，所述第二绝缘层设有过孔，用于电性连接所述漏极与像素电极，所述公共电极对所述过孔的遮光部分、所述漏极、所述过孔在所述第一基板的投影区域均往所述栅极方向移动。

其中，所述第二绝缘层包括遮光层，所述遮光层由至少两种色阻堆叠形成。

其中，所述栅极、公共电极是由设置于所述第一基板上的第一金属层形成。

其中，所述栅极、所述公共电极之间具有缝隙，所述漏极至少一部分投影在所述公共电极中，且邻近所述缝隙一侧不越过所述缝隙。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板，包括平行设置的阵列基板与透明基板，所述阵列基板包括：第一基板；栅极、公共电极，设置于所述第一基板一侧；第一绝缘层，设置于所述栅极、所述公共电极的背对所述第一基板一侧；漏极，设置于所述第一绝缘层的背对所述第一基板一侧；第二绝缘层，设置于所述漏极的背对所述第一基板一侧；其中，所述第二绝缘层设有过孔，用于电性连接所述漏极与像素电极，所述公共电极对所述过孔的遮光部分、所述漏极、所述过孔在所述第一基板的投影区域均往所述栅极方向移动。

其中，所述第二绝缘层包括遮光层，所述遮光层由至少两种色阻堆叠形成。

其中，所述栅极、公共电极是由设置于所述第一基板上的第一金属层形成。

其中，所述栅极、所述公共电极之间具有缝隙，所述漏极至少一部分投影在所述公共电极中，且邻近所述缝隙一侧不越过所述缝隙。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种显示装置，包括背光模组和如上所述的显示面板。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种阵列基板的制备方法，包括提供第一基板；在所述第一基板一侧形成栅极、公共电极；在所述公共电极的背对所述第一基板一侧依次形成第一绝缘层、漏极、第二绝缘层；在所述第二绝缘层形成过孔，用于电性连接所述漏极与像素电极，所述公共电极对所述过孔的遮光部分、所述漏极、所述过孔在所述第一基板的投影区域均被设计得往所述栅极方向靠近。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的阵列基板通过公共电极和漏极的配合以遮住过孔处的透光；公共电极对过孔的遮光部分、漏极、以及过孔在第一基板的投影区域均往栅极方向移动，此时像素的有效显示区域可对应向栅极方向扩充，进而使得像素开口率增大。

另一方面，由于本发明所提供的阵列基板是通过公共电极和漏极的配合以遮住过孔处的透光，从而使得显示面板的中与阵列基板平行设置的透明基板上无需额外的黑矩阵，简化了制备工艺流程，降低了对对位精度的要求。

附图说明

图1是本发明阵列基板一实施方式的结构示意图；

图2是图1所示像素一实施方式的现有技术和本发明实施例的结构对比图，其中右侧图是本发明实施例；

图3是本发明显示面板一实施方式的结构示意图；

图4是本发明显示装置一实施方式的结构示意图；

图5是本发明阵列基板制备方法一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明阵列基板一实施方式的结构示意图。阵列基本1包括：

第一基板10，具有优良的光学性能，较高的透明度和较低的反射率；

栅极11、公共电极12，设置于第一基板10一侧，具体地，栅极11、公共电极12是由设置于第一基板10上的第一金属层形成，与此同时，在一般情况下上述第一金属层还包括扫描线(图未示)；

第一绝缘层13，设置于栅极11、公共电极12的背对第一基板10一侧，具体地，第一绝缘层13至少部分覆盖栅极11和公共电极12，可由一层或者多层绝缘材料形成，如氮化硅、二氧化硅等其他常见绝缘材料；

漏极14，设置于第一绝缘层13的背对第一基板10一侧，具体地，一般情况下漏极14、源极18、数据线(图未示)由设置于第一基板10上的第二金属层形成；数据线和上述第一金属层的扫描线交叉设置，源极18和漏极14之间还具有有源层19，有源层19的材质一般为多晶硅；

第二绝缘层15，设置于漏极14的背对第一基板10一侧；具体地，在现有COA技术中，R/G/B彩色滤光层一般设置在第二绝缘层15中，且由于相邻两个R/G/B像素区之间产生重叠，使得重叠区域的电场不均匀，进而会使得液晶分子的取向不一致，出现漏光现象，因此一般会在相邻R/G/B像素区之间利用黑矩阵或者类似黑矩阵作用的遮光层隔开。

形成黑矩阵作用的遮光层的一种方法是，如图1所示，由至少两种色阻堆叠来形成遮光层152。这是由于根据RGB的光谱图可以知道，RGB三种色阻，任意两种叠在一起是不透光的，起到类似黑矩阵的作用，当然本实施例中采用了两种，在某些情况下，也可同时采用三种RGB色阻，而色阻材料可以是掺杂有红、绿、蓝色颜料的感光性树脂组合物，例如酚醛树脂为基础树脂的感光性树脂；利用遮光层152的好处是还可以节省光罩制作流程，简化工艺。另外，在实际制程过程中，上述遮光层152与漏极14之间利用第二子绝缘层151隔开，第二子绝缘层151由一层或者多层绝缘材料形成，如氮化硅、二氧化硅等其他常见绝缘材料。

其中，第二绝缘层15还设有过孔16，用于电性连接漏极14与像素电极17，像素电极17的材质一般为ITO导电玻璃。过孔16的结构一般为倒梯字形结构(如图1所示)，在其他实施例中也可为其他结构，如阶梯结构等，本发明对此不作限定。由于经过过孔16的光线并不受电压的控制，因而无法显示正确的灰阶，所以需要利用黑矩阵或者类似黑矩阵的物体加以遮蔽，以免干扰到其他透光区域的正确亮度。本实施例所采取的方法为利用公共电极12和漏极14配合共同以遮住过孔16处的透光，公共电极12和漏极14的材质为金属，如铜、银等，其对光线均具有遮蔽作用。在结构设计上，公共电极12对过孔16的遮光部分、漏极14、过孔16在第一基板10的投影区域均往栅极11方向移动，使其靠近栅极11，比如尽可能地靠近栅极11。

具体地，请参阅图2，图2是图1所示像素一实施方式的现有技术和本发明实施例的结构对比图，其中右侧图是本发明实施例。栅极11和公共电极12之间具有缝隙21，漏极14至少一部分投影在公共电极12中，且邻近缝隙一侧不越过缝隙。显示器中一个重要参数为亮度，而决定亮度最重要的因素为开口率。简单而言，开口率即为图2中有效透光区域20占总像素面积的比例。过孔16的外边缘为161，内边缘为162，公共电极12和漏极14需用共同配合以同时遮住过孔16的外边缘161和内边缘162，公共电极12对过孔16的遮光部分面积越小，有效透光区域20的面积就越大，进而使得开口率增大。

详细而言，过孔16的横向长度一般均小于公共电极12和漏极14的长度，且一般不会影响开口率，因此本实施例不对过孔16的横向长度进行分析。假定此时过孔16的纵向长度d1为33um，为将其完全遮住光线，公共电极12和漏极14共同组成的遮光区域需覆盖整个过孔16，且遮光区域纵向长度D1需大于d1一定阈值范围，例如公共电极12和漏极14共同组成的遮光区域的纵向边界比过孔16的内边缘162、外边缘161均大3um，即此时D1值为39um，在其他实施例中，阈值范围及纵向边界范围可根据实际情况进行选择，此时有效透光区域20的纵向长度为D2为100um；当公共电极12对过孔16的遮光部分、漏极14、过孔16在第一基板10的投影区域均往栅极11方向移动时，范围不越过缝隙21。图2右图与左图相比，右图漏极14和过孔16向栅极11延伸的距离d为5um，此时过孔16的纵向长度d1仍为33um，公共电极12和漏极14共同组成的遮光区域纵向长度D1仍为39um，与左图相比，此时公共电极12的遮光区域与有效透光区域20的边界121可相应向栅极11的方向移动5um，进而使得有效透光区域20的纵向长度变为D2+d，即105um，此时右图中有效显示区域20的面积较左图中的面积增大，即开口率增大。

请参阅图3，图3为本发明显示面板一实施方式的结构示意图，包括平行设置的阵列基板1与透明基板2。本实施例中阵列基板1的结构与上述实施例中相同，在此不再赘述。由于在本实施例中，阵列基板1中采用色阻堆叠做遮光层152，且利用公共电极12和漏极14配合遮蔽过孔16处的透光，因此，该透明基板2上无需黑矩阵。在一个应用场景中，透明基板2包括第二基板22和第二公共电极21；其中，第二基板22的材质要求与第一基板10相同，即需具有优良的光学性能，较高的透明度和较低的反射率；第二公共电极21的材质为ITO导电玻璃。透明基板2和阵列基板1之间通过隔离件23隔开。

请参阅图4，图4为本发明显示装置一实施方式的结构示意图，显示装置包括背光模组30和上述实施例中的显示面板。该显示装置还包括偏光片等光学元件，图4中未示意。

请参阅图5，图5为本发明阵列基板制备方法一实施方式的流程示意图，主要如下步骤包括：

S501：提供第一基板；

S502：在第一基板一侧形成栅极、公共电极；

S503：在公共电极的背对第一基板一侧依次形成第一绝缘层、漏极、第二绝缘层；

S504：在第二绝缘层形成过孔，用于电性连接漏极与像素电极，公共电极对过孔的遮光部分、漏极、过孔在第一基板的投影区域均被设计得往栅极方向靠近。

上述步骤中每一元件的位置及要求均与上述实施例中的相同，在此不再赘述。上述步骤所采用的工艺包括：沉积、溅射等成膜工艺、刻蚀等构图工艺。另外，在上述步骤S504之后，将透明基板平行覆盖在阵列基板上即形成本发明显示面板；进一步将上述显示面板与背光模组组合即形成本发明显示器。

区别于现有技术的情况，本发明提供的阵列基板通过公共电极和漏极的配合以遮住过孔处的透光；公共电极对过孔的遮光部分、漏极、以及过孔在第一基板的投影区域均往栅极方向移动，此时像素的有效显示区域可对应向栅极方向扩充，进而使得像素开口率增大。

另一方面，由于本发明所提供的阵列基板是通过公共电极和漏极的配合以遮住过孔处的透光，从而使得显示面板的中与阵列基板平行设置的透明基板上无需额外的黑矩阵，简化了制备工艺流程，降低了对对位精度的要求。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，每一层并不局限于一种元件，可以为多种；另外，可以理解的是当元件或层被称为在另一元件或层“一侧”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。