CN106997129B - 阵列基板、液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置，以简化阵列基板的结构，降低其制作成本，从而降低液晶显示面板及显示装置的制作成本。阵列基板包括衬底基板和在衬底基板上依次设置的第一金属层、第二金属层、彩色光阻、电极结构和隔垫物，其中：第一金属层包括栅线和与栅线连接的栅极；第二金属层包括数据线、与数据线连接的源极和与源极间隔设置的漏极，数据线与栅线绝缘交叉界定出像素区；彩色光阻位于像素区内；电极结构覆盖第二金属层以及第一金属层的栅线和栅极，电极结构包括公共电极和与漏极连接的像素电极；隔垫物与第一金属层和/或第二金属层位置相对设置。

Description

阵列基板、液晶显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置。

背景技术

TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)的液晶显示面板包括通过封框胶对盒的阵列基板和彩膜基板，以及填充于阵列基板和彩膜基板之间的液晶。常见的液晶显示面板，阵列基板上设置有栅线、数据线、薄膜晶体管、公共电极和像素电极等结构，彩膜基板上设置有黑矩阵、彩色光阻、隔垫物等结构。随着人们对显示品质追求的不断提高，COA(Color Filter on Array，彩色光阻制作于阵列基板)技术应运而生，COA技术将彩色光阻制作于阵列基板上，进而黑矩阵、隔垫物等结构也可以制作于阵列基板上，从而提高显示装置的开口率并改善漏光现象。

平面转换(In-Plane Switching，简称IPS)模式的液晶显示面板具有可视角度大、色彩真实、动态画质出色和节能环保等优点。如图1所示，现有一种IPS模式的COA阵列基板，其主要结构包括：交叉设置的一组栅线01和一组数据线02，该一组栅线01和一组数据线02界定出呈阵列排布的多个像素区03；对应每个像素区03设置的薄膜晶体管，包括栅极04、有源层(图中未示出)、源极05和漏极06，其中，栅极04与栅线01连接，源极05与数据线02连接；公共电极07以及对应每个像素区03设置的像素电极08，像素电极08与对应薄膜晶体管的漏极06连接，公共电极07和像素电极08均包括位于像素区03内的多个梳齿，且公共电极07和像素电极08的梳齿在像素区03内呈交替排列；遮挡前述栅线01、数据线02和薄膜晶体管的黑矩阵09，该黑矩阵09具有与前述多个像素区03分别相对应的多个透光区；此外，该阵列基板还包括分布于黑矩阵09的前述多个透光区内的彩色光阻，以及与黑矩阵09位置相对的隔垫物(彩色光阻和隔垫物在图中未示出)。

现有技术存在的缺陷在于，由于COA阵列基板的结构较为复杂，导致制作工艺繁琐，制作成本较高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置，以简化阵列基板的结构，降低其制作成本，从而降低液晶显示面板及显示装置的制作成本。

本发明实施例所提供的阵列基板，包括衬底基板和在衬底基板上依次设置的第一金属层、第二金属层、彩色光阻、电极结构和隔垫物，其中：

所述第一金属层包括栅线和与栅线连接的栅极；

所述第二金属层包括数据线、与所述数据线连接的源极和与所述源极间隔设置的漏极，所述数据线与所述栅线绝缘交叉界定出像素区；

所述彩色光阻位于所述像素区内；

所述电极结构覆盖所述第二金属层以及所述第一金属层的所述栅线和所述栅极，所述电极结构包括公共电极和与所述漏极连接的像素电极；

所述隔垫物与所述第一金属层和/或所述第二金属层位置相对设置。

液晶显示面板采用本发明实施例的阵列基板，电极结构覆盖第二金属层以及第一金属层的栅线和栅极，第一金属层的栅线和栅极与第二金属层之间产生的电场被电极结构屏蔽，因此该电场不会影响到液晶分子的正常偏转，可以防止液晶显示面板因该电场干扰导致的漏光；由于隔垫物与不透光的第一金属层和/或第二金属层位置相对设置，这使得因隔垫物周围液晶分子的非正常偏转而可能导致的漏光不可见，从而防止液晶显示面板在隔垫物处的物理漏光。采用本发明实施例的阵列基板，彩色光阻和隔垫物等制作于阵列基板上，不但可以提高显示装置的开口率，而且可以改善漏光，省去制作黑矩阵。相比现有技术，该方案简化了阵列基板的结构，降低了制作成本，从而降低了液晶显示面板及显示装置的制作成本。

优选的，所述第一金属层还包括与公共电极引线，所述公共电极引线与所述电极结构的所述公共电极连接。

优选的，所述隔垫物在所述第一金属层和/或所述第二金属层上的正投影，与所述第一金属层和/或所述第二金属层的轮廓边缘之间具有间距。

优选的，所述电极结构延伸至阵列基板的周边区域，且所述电极结构延伸至所述周边区域的部分呈环形。

优选的，所述阵列基板还包括蓝色光阻环，所述蓝色光阻环位于所述电极结构远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且与所述电极结构延伸至所述周边区域的部分层叠设置。

可选的，所述阵列基板为平面转换模式的阵列基板，所述公共电极和所述像素电极均包括位于所述像素区内的多个梳齿，且所述公共电极和所述像素电极的梳齿在所述像素区内呈交替排列。

可选的，所述阵列基板为边缘场开关模式的阵列基板，所述公共电极为板状电极，所述像素电极位于所述公共电极远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且包括位于所述像素区内的多个梳齿。

可选的，所述阵列基板为边缘场开关模式的阵列基板，所述像素电极为板状电极，所述公共电极位于所述像素电极远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且包括位于所述像素区内的多个梳齿。

优选的，所述阵列基板还包括位于所述彩色光阻与所述电极结构之间的平坦化层。

本发明实施例还提供一种液晶显示面板，包括前述任一技术方案所述的阵列基板。

相比现有技术，液晶显示面板的阵列基板省去了黑矩阵，制作成本较低，此外，阵列基板的结构设计，能够防止液晶显示面板因电场干扰导致的漏光和在隔垫物处产生物理漏光。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述技术方案所述的液晶显示面板。该显示装置的制作成本较低，具有较高的画面品质。

附图说明

图1为现有技术阵列基板的像素结构俯视示意图；

图2为本发明一实施例阵列基板的像素结构俯视示意图；

图3为本发明一实施例阵列基板的结构示意图；

图4为本发明一实施例平面转换模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图；

图5为本发明一实施例边缘场开关模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图；

图6为本发明另一实施例边缘场开关模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图；

图7为本发明一实施例液晶显示面板的结构示意图；

图8为本发明一实施例显示装置的结构示意图。

附图标记：

现有技术部分：

01-栅线；

02-数据线；

03-像素区；

04-栅极；

05-源极；

06-漏极；

07-公共电极；

08-像素电极；

09-黑矩阵；

本发明部分：

1-第一金属层；

11-栅线；

12-栅极；

13-公共电极引线；

2-第二金属层；

21-数据线；

22-源极；

23-漏极；

3-电极结构；

31-公共电极；

32-像素电极；

33-绝缘层；

4-隔垫物；

5-像素区；

6-有源层；

7-蓝色光阻；

10-阵列基板；

20-对置基板；

30-液晶层；

100-液晶显示面板。

具体实施方式

为简化阵列基板的结构，降低其制作成本，从而降低液晶显示面板及显示装置的制作成本，本发明实施例提供了一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，为本发明一实施例阵列基板的像素结构俯视示意图，包括衬底基板(图中未示出)和在衬底基板上依次设置的第一金属层1、第二金属层2、彩色光阻(图中未示出)、电极结构3和隔垫物4，具体的，第一金属层1包括栅线11和与栅线11连接的栅极12；第二金属层2包括数据线21、与数据线21连接的源极22和与源极22间隔设置的漏极23，数据线21与栅线11绝缘交叉界定出像素区5；彩色光阻位于像素区5内；电极结构3覆盖第二金属层2以及第一金属层1的栅线11和栅极12，电极结构3包括公共电极31和与漏极23连接的像素电极32；隔垫物4与第一金属层1和/或第二金属层2位置相对设置。

请继续参考图2，阵列基板上通常沿第一方向(例如行方向)设置有一组栅线11，沿第二方向(例如列方向)设置有一组数据线21，这一组栅线11和一组数据线21绝缘交叉设置，界定了呈阵列排布的多个像素区5。具体的，每个像素区5中设置有薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极12、有源层6、源极22和漏极23，其中，栅极12与栅线11连接，源极22与数据线21连接，阵列基板上还包括电极结构3，具体的，电极结构3包括公共电极31和对应每个像素区5设置的像素电极32，其中像素电极32与对应薄膜晶体管的漏极23连接；阵列基板还包括隔垫物4和对应每个像素区5的透光区设置的彩色光阻，其中，隔垫物4用于控制两块基板之间的间隙以形成液晶分子的容置空间，且决定了液晶层的厚度，进而影响了液晶显示面板的反应速度、对比度和视角等特性。

如图2所示，在本发明的实施例中，栅线11和栅极12位于第一金属层1，数据线21、源极22和漏极23位于第二金属层2，公共电极31和像素电极32属于电极结构3，在阵列基板的衬底基板上，第一金属层1、第二金属层2、彩色光阻、电极结构3和隔垫物4依次设置，并且，电极结构3覆盖第二金属层2以及第一金属层1的栅线11和栅极12。在阵列基板通电后，第一金属层1和第二金属层2带电，从而，第一金属层1的栅线11和栅极12与第二金属层2之间会产生电场，该电场则会影响液晶层中液晶分子的偏转。在本发明的实施例中，第二金属层2以及第一金属层1的栅线11和栅极12被电极结构3覆盖，从而电极结构3可以屏蔽第一金属层1的栅线11和栅极12与第二金属层2之间产生的电场，即该电场不会穿透电极结构3，因此不会影响到液晶分子的正常偏转，可以防止液晶显示面板因该电场干扰导致的漏光。

另外，受隔垫物4的阻碍，隔垫物4周边的液晶分子会出现非正常偏转，从而导致漏光。在本发明实施例中，隔垫物4与不透光的第一金属层1或第二金属层2位置相对设置，或者与不透光的第一金属层1和第二金属层2位置相对设置，即，隔垫物4与不透光的金属层位置相对，具体的，不透光的金属层可以为第一金属层1，也可以为第二金属层2，还可以为第一金属层1和第二金属层2共同构成的金属层。这使得因隔垫物4周围液晶分子的非正常偏转而可能导致的漏光不可见，从而防止液晶显示面板在隔垫物4处的物理漏光。

本发明实施例的阵列基板采用了COA(Color Filter on Array，彩色光阻制作于阵列基板)技术，即将彩色光阻和隔垫物等制作于阵列基板上。采用COA技术制作的显示面板可以降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，减小了对盒时的误差，因此，有利于提高显示面板的开口率。另外，该方案还改善了漏光，省去制作黑矩阵的工艺和材料成本。相比现有技术，该方案简化了阵列基板的结构，降低了制作成本，从而降低了液晶显示面板及显示装置的制作成本。

在一种实施例中，如图2所示，隔垫物4与第一金属层1位置相对，且隔垫物4在第一金属层1上的正投影，与对应的第一金属层1的轮廓边缘之间具有间距；当然，在其他的实施例中，隔垫物也可以与第二金属层位置相对，且隔垫物在第二金属层上的正投影，与对应的第二金属层的轮廓边缘之间具有间距；或者，隔垫物还可以与第一金属层和第二金属层共同构成的金属层位置相对，且隔垫物在第一金属层和第二金属层共同构成的金属层上的正投影，与对应的第一金属层和第二金属层共同构成的金属层的轮廓边缘之间具有间距。也就是与隔垫物相对的不透光金属层的面积大于隔垫物与金属层平行方向的截面，进而可以使隔垫物4周边较大面积为不可见状态。因此，因隔垫物周围液晶分子的非正常偏转而可能导致的漏光可以与不透光的金属层充分重合，从而更加可靠的防止液晶显示面板在隔垫物4处产生物理漏光。

请继续参考图2，在优选的实施例中，第一金属层1还包括公共电极引线13，用于连接公共电极31。电极结构3可以曝露出公共电极引线13。

在另一优选实施例中，如图3所示，为本发明一实施例阵列基板的结构示意图，电极结构3延伸至阵列基板的周边区域，即阵列基板的周边区域也有电极结构3覆盖，并且覆盖阵列基板周边区域的电极结构3呈环形。该方案中，电极结构3能够将阵列基板周边区域的第一金属层1与第二金属层2之间产生的电场屏蔽，从而使液晶显示面板的周边区域也不会由于电场干扰出现漏光。

请继续参考图3，为了进一步的防止阵列基板周边区域可能出现的漏光，可以在阵列基板周边区域的环形电极结构上覆盖一层蓝色光阻7，利用蓝色光阻7的低透过率，可以起到遮挡漏光的作用，从而进一步防止液晶显示面板周边区域产生漏光。

本发明中阵列基板的具体类型不限，可以为平面转换(In-Plane Switching，简称IPS)模式的阵列基板，也可以为边缘场开关(Fringe-Field Switching，简称FFS)模式的阵列基板。

如图2和图4所示，图4为本发明一实施例平面转换模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图，本实施例中阵列基板为IPS模式的阵列基板，公共电极31和像素电极32位于同一层。具体的，对应每个像素区5，公共电极31和像素电极32均包括多个梳齿结构，且公共电极31和像素电极32的梳齿在像素区5内呈交替排列。此外，本实施例中，公共电极31和像素电极32可以采用金属制作，也可以采用透明导电材料(如氧化铟锡)制作。

如图5和图6所示，图5为本发明一实施例边缘场开关模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图，图6为本发明另一实施例边缘场开关模式的阵列基板的公共电极和像素电极截面示意图，本发明一实施例中阵列基板为FFS模式的阵列基板，公共电极31和像素电极32分为两层，公共电极31与像素电极32之间设置有绝缘层33。如图5所示，可以是公共电极31为板状电极，像素电极32对应每个像素区包括多个梳齿结构，而且，公共电极31靠近第一金属层1和第二金属层2，而像素电极32位于公共电极31远离第一金属层1和第二金属层2的一侧；如图6所示，可以是像素电极32为板状电极，公共电极31对应每个像素区包括多个梳齿结构，而且，像素电极32靠近第一金属层1和第二金属层2，而公共电极31位于像素电极32远离第一金属层1和第二金属层2的一侧。总体来讲，在FFS模式的阵列基板中，包含一层板状电极和一层对应每个像素区分别具有多个梳齿结构的条状电极，且板状电极层靠近第一金属层1和第二金属层2。

在更优的实施例中，阵列基板的彩色光阻与电极结构之间还包括一层平坦化层。以使彩色光阻靠近电极结构的一侧表面平整，便于制作和布局电极结构。

本发明实施例的阵列基板工作时，在对应的栅线11的控制下，薄膜晶体管的源极22对应的数据线21通过薄膜晶体管向漏极23对应的像素电极32实施充放电，像素电极32与公共电极31之间形成电场，以实现显示功能。

本发明实施例还提供一种液晶显示面板，包括前述任一技术方案的阵列基板。如图7所示，为本发明一实施例液晶显示面板的结构示意图，该显示面板包括本发明任意实施例提供的阵列基板10。该液晶显示面板还包括与阵列基板10相对设置的对置基板20，以及位于阵列基板10和对置基板20之间的液晶层30。显示时，阵列基板10上的像素电极与公共电极之间形成电场，以控制液晶层30中液晶分子的旋转，从而实现显示功能。相比现有技术，液晶显示面板的阵列基板省去了黑矩阵，制作成本较低，此外，阵列基板的结构设计，能够防止液晶显示面板因电场干扰导致的漏光和在隔垫物处产生物理漏光。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述技术方案的液晶显示面板。如图8所示，为本发明一实施例显示装置的结构示意图，该显示装置包括本发明任意实施例提供的液晶显示面板100。该显示装置的制作成本较低，具有较高的画面品质。本实施例中，该显示装置是手机，但本发明对显示装置的具体类型不做限制，例如，还可以为液晶显示器、液晶电视和平板电脑等。

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 (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括衬底基板和在衬底基板上依次设置的第一金属层、第二金属层、彩色光阻、电极结构和隔垫物，其中：

所述第一金属层包括栅线和与栅线连接的栅极；

所述第二金属层包括数据线、与所述数据线连接的源极和与所述源极间隔设置的漏极，所述数据线与所述栅线绝缘交叉界定出像素区；

所述彩色光阻位于所述像素区内；

所述电极结构覆盖所述第二金属层以及所述第一金属层的所述栅线和所述栅极，所述电极结构包括公共电极和与所述漏极连接的像素电极；

所述隔垫物与所述第一金属层和/或所述第二金属层位置相对设置；

所述隔垫物在所述第一金属层和/或所述第二金属层上的正投影，与所述第一金属层和/或所述第二金属层的轮廓边缘之间具有间距。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一金属层还包括公共电极引线，所述公共电极引线与所述电极结构的所述公共电极连接。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电极结构延伸至阵列基板的周边区域，且所述电极结构延伸至所述周边区域的部分呈环形。

4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括蓝色光阻环，所述蓝色光阻环位于所述电极结构远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且与所述电极结构延伸至所述周边区域的部分层叠设置。

5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板为平面转换模式的阵列基板，所述公共电极和所述像素电极均包括位于所述像素区内的多个梳齿，且所述公共电极和所述像素电极的梳齿在所述像素区内呈交替排列。

6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板为边缘场开关模式的阵列基板，所述公共电极为板状电极，所述像素电极位于所述公共电极远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且包括位于所述像素区内的多个梳齿。

7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板为边缘场开关模式的阵列基板，所述像素电极为板状电极，所述公共电极位于所述像素电极远离所述第一金属层和所述第二金属层的一侧且包括位于所述像素区内的多个梳齿。

8.如权利要求1～7任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括位于所述彩色光阻与所述电极结构之间的平坦化层。

9.一种液晶显示面板，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的阵列基板。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的液晶显示面板。