CN107515498A - 阵列基板和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阵列基板和包括该阵列基板的显示面板，该阵列基板包括：基底层；第一金属层，位于基底层的一侧，用于设置薄膜晶体管的栅极；第一绝缘层，位于第一金属层远离基底层的一侧；第二金属层，位于第一绝缘层远离第一金属层的一侧，用于设置薄膜晶体管的源漏极；第二绝缘层，位于第二金属层远离第一绝缘层的一侧；第一电极层，位于第二绝缘层远离第二金属层的一侧，用于设置像素电极；反射层，位于第一电极层远离第二绝缘层的一侧，用于实现反射显示；其中，第二绝缘层设置像素电极连接薄膜晶体管的漏极的过孔，反射层设置有第一通孔，第一通孔在基底层的正投影覆盖过孔在基底层的正投影，解决了过孔处的漏光问题。

Description

阵列基板和显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种阵列基板和显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示面板(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)的显示装置目前逐渐成为主流的显示设备，此类显示装置上的每个像素点由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，根据光源不同可以分为透射式液晶面板和反射式液晶面板，透射式液晶面板一般采用发光二极管作为背光光源，光线穿过像素电极、液晶层和彩膜基板，射向观察者，由于具有固定的背光光源，在暗处显示效果较好，而在明亮处会降低显示效果，此外，透射式液晶面板的背光光源所射出的光线中，具有较多的能量较高的蓝光，人眼长时间接收这些高能光线的照射容易受到造成伤害，而反射式液晶面板，主要是以前光源或者外界光源作为光源，在液晶面板的后面设置一层反光材料，经过反射后的光过滤掉了大量具有高能量穿光线，对人眼损伤较小。
具体地，反射式显示面板中，不设置背光光源，而采用在彩膜基板远离液晶一侧设置前光源或者用外部光照作为光源，通过在阵列基板靠近液晶分子的一侧表面设置反射材料，一般为反射金属，对前光源或者环境光源产生的入射光进行反射，反射光透过液晶分子和彩膜基板，入射到人眼，从而实现显示。在反射式显示面板中，产生电场的像素电极与薄膜晶体管的漏极也需要电连接，因此，在像素电极层与薄膜晶体管的漏极之间的绝缘层上需要设置用于连接的过孔，发明人发现，该过孔处光线的反射过程与非过孔处光线的反射过程不一致，因而，在过孔附近经常会出现漏光的问题。
因此，提供一种减少漏光的阵列基板和显示面板，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板和显示面板，解决了现有技术中像素电极与薄膜晶体管的漏极连接过孔漏光的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种阵列基板。
该阵列基板包括：基底层；第一金属层，位于所述基底层的一侧，用于设置薄膜晶体管的栅极；第一绝缘层，位于所述第一金属层远离所述基底层的一侧；第二金属层，位于所述第一绝缘层远离所述第一金属层的一侧，用于设置所述薄膜晶体管的源漏极；第二绝缘层，位于所述第二金属层远离所述第一绝缘层的一侧；第一电极层，位于所述第二绝缘层远离所述第二金属层的一侧，用于设置像素电极；反射层，位于所述第一电极层远离所述第二绝缘层的一侧，用于实现反射显示；其中，所述第二绝缘层设置有过孔，所述像素电极经所述过孔连接所述薄膜晶体管的漏极，所述反射层设置有第一通孔，所述第一通孔在所述基底层的正投影覆盖所述过孔在所述基底层的正投影。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种显示面板,该显示面板包括本发明提供的任一种阵列基板。
与现有技术相比，本发明的阵列基板和显示面板，实现了如下的有益效果：
采用本发明提供的阵列基板制备的反射式显示面板，像素电极与薄膜晶体管的漏极通过过孔电连接，在过孔的位置对反射金属层挖空设置通孔，使得通孔覆盖过孔，在过孔的位置处，不再有反射金属层对入射光进行反射，从而解决了过孔处漏光的问题，并且，无需使用黑矩阵对过孔处进行遮挡，避免影响显示面板的有效显示面积。
过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为现有技术反射式显示面板的膜层结构图；
图2为本发明提供的一种阵列基板的膜层结构图；
图3为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图；
图4为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图；
图5为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图；
图6为本发明提供的一种阵列基板的俯视图；
图7为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图；
图8为本发明提供的另一种阵列基板的俯视图；
图9为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图；
图10为本发明提供的一种显示面板的膜层结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明涉及一种反射式显示面板及其阵列基板，图1为现有技术反射式显示面板的膜层结构图，如图1所示，现有技术中反射式显示面板，包括阵列基板、彩膜基板18以及位于阵列基板与彩膜基板18之间的液晶分子17，其中，阵列基板包括栅极金属层11、栅极绝缘层12、源漏极金属层13、层间绝缘层14、像素电极层15、反射层16，其中，层间绝缘层14存在过孔V1，像素电极层15上的像素电极通过过孔V1与源漏极金属层13中的漏极电连接，光线从彩膜基板18远离液晶分子17的一侧射入，经反射层16反射后再通过彩膜基板18射出。
对于上述反射式显示面板，在过孔V1的位置通常会出现漏光的问题，发明人研究发现，这与过孔V1处彩膜基板18与反射层16之间的距离发生变化有关，具体地，为了实现反射显示，需要在在反射区形成特定的延迟量，延迟量由彩膜基板18与反射层16之间的距离d1和有效折射率共同决定，而在过孔V1处，由于d1发生改变，所以在过孔V1处，改变了入射光与反射光之间的相位差，而且此处液晶分子17排布较为紊乱，像素电极无法准确的控制此处的显示效果，易于导致显示画面漏光，特别是显示黑色画面时漏光严重，在过孔V1处存在严重漏光，影响反射对比度和显示效果。
为了解决漏光的问题，常规设计思路时对漏光位置进行遮挡，例如，可在彩膜基板层18正对过孔V1的地方设置黑矩阵181进行遮挡，这样的方式可以减少漏光，但是，发明人进一步研究发现，由于阵列基板与彩膜基板18对位存在±4微米的量产偏差，所以如果采用黑矩阵181遮挡，需要黑矩阵181的长度d3要比过孔V1的宽度d2大8微米才能保证遮光效果，由此可见，采用这种方法将减小有效反射区和显示区面积，影响显示效果。
本发明提供的阵列基板和显示面板，在解决过孔处漏光问题时，不采用常规的通过黑矩阵进行遮挡的技术手段，而是在过孔处对反射金属进行挖空，解决漏光问题的同时，不影响反射区和显示区面积，提高了反射式显示面板的显示效果。
以下将对本发明提供的阵列基板和显示面板进行详细描述。
图2为本发明提供的一种阵列基板的膜层结构图，如图2所示，本发明提供的一种阵列基板，包括：基底层21、第一金属层22、第一绝缘层23、第二金属层24、第二绝缘层25、第一电极层26和反射层27。
基底层21通常可以为玻璃基板，第一金属层22，位于基底层21的一侧，也即在玻璃基板上铺设第一金属层22，并刻蚀出薄膜晶体管的栅极以及扫描线的图案，在一种可选的实施例中，在第一金属层22同时设置存储电极，从而需要在第一金属层22刻蚀出存储电极的图案，当然，存储电极也可以不设置于第一金属层，本发明对此并不做限定。此外，在另一种实施例中，为了增加第一金属层22在玻璃基板上的附着力，可在玻璃基板上先制备一层缓冲层，再设置第一金属层22。
第一绝缘层23，位于第一金属层22远离基底层21的一侧，第一绝缘层23用于防止第一金属层22和第二金属层24之间发生短路，可采用透明的SiNx或SiOX材料制备。
第二金属层24，位于第一绝缘层23远离第一金属层22的一侧，用于设置薄膜晶体管的源漏极以及数据线。
第二绝缘层25，位于第二金属层24远离第一绝缘层23的一侧。
第一电极层26，位于第二绝缘层25远离第二金属层24的一侧，用于设置像素电极，其中，薄膜晶体管的栅极经扫描线连接至扫描驱动电路，薄膜晶体管的源极经数据线连接至像素驱动电路，薄膜晶体管的漏极与该像素电极相连接，具体地，在第二绝缘层25上设置有过孔V2，薄膜晶体管的漏极与像素电极通过该过孔V2相连接。
在彩膜基板一侧设置有公共电极，当扫描驱动电路通过扫描线控制薄膜晶体管的源漏极之间的通道打开，像素驱动电路将驱动电压信号经数据线传输至薄膜晶体管的漏极，再到像素电极，使得像素电极与公共电极之间形成使液晶分子偏转的电场，同时，在像素电极与存储电极形成存储电容，当扫描信号传输至薄膜晶体管的栅极时，存储电容进行充电，在下一次扫描信号传输至薄膜晶体管的栅极之前，存储电容处于放电的状态，使像素电极与公共电极之间形成使液晶分子偏转的持续电场。
反射层27，位于第一电极层26远离第二绝缘层25的一侧，用于实现反射显示，可选地，反射层27可以采用金属材料制作，反射层27设置有第一通孔V3，第一通孔V3在基底层21的正投影d4覆盖过孔V2在基底层21的正投影d5，即d4不小于d5，在一些可选的实施例中，d4等于d5，即第一通孔V3在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影重叠。
在反射式显示面板中，光源位于反射层27远离第一电极层26的一侧，光线入射到如图2所示的阵列基板的时候，由于反射层27设置有第一通孔V3，且第一通孔V3在基底层21的正投影覆盖过孔V2在基底层21的正投影，相对于图1所示的现有技术，当光线照射到反射层27的时候无法在第一通孔V3处发生反射，从而即使过孔V2处的液晶分子排布紊乱，也不会出现漏光的问题，与通过黑矩阵遮挡过孔的技术手段相比，不会减小显示面积，由此可知，采用本发明提供的阵列基板后，在大幅减少漏光、提高对比度、改善显示效果的同时，无需使用黑矩阵遮挡过孔V2，避免减小显示面积。
进一步的，在一些可选的实施例中，图3为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图，如图3所示，阵列基板还包括：第二电极层28，第二电极层28位于第一电极层26与第一绝缘层23之间，图3中第二电极层28位于第二金属层24与第二绝缘层25之间，第二电极层28在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影、与薄膜晶体管的漏极在基底层21的正投影分别具有重叠的部分，即像素电极可以通过过孔V2和第二电极层，与薄膜晶体管的漏极相连接，第二金属层24在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影不重叠。
当光线从反射层27远离第一电极层26的一侧照射到如图3所示的本发明提供的阵列基板上时，由于反射层27上有第一通孔V3，所以反射层27不会在过孔V2处发生反射，光线照射到第一电极层26以及穿透第一电极层26照射到第二电极层28时，因为第一电极层26与第二电极层28均为透明导电膜，而透明导电膜的反射率极低，也不会产生强反射，而第二金属层24在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影不重叠，所以大部分入射光也无法直接照射到第二金属层24，由此可知，在反射式显示面板中采用如图3所示的阵列基板时，在过孔V2处，具有较强反射效果的反射层27无法进行反射，第二金属层24难以被光线照射到，从而进一步减少了发生漏光的可能性、提高了显示对比度。
进一步的，在一些可选的实施例中，如图4为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图，如图4所示，第二电极层28在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影、与薄膜晶体管的漏极在基底层21的正投影分别具有重叠的部分，第二金属层24在基底层21的正投影与过孔V2在基底层21的正投影不重叠，第二电极层28位于第一绝缘层23与第二金属层24之间，第一电极层26与第二电极层28均为透明导电膜，此时，第二金属层24的漏极通过第二电极与像素电极相连接，第一电极层26与第二电极层28的反射率极低，不会对光线产生强反射，光线照射到第一电极层26后大部分光线会穿透第一电极层26，再照射到第二电极层28，之后在阵列基板的内部的各层的界面之间发生多次反射和折射，一部分光线被阵列基板吸收，其余部分以漫反射的形式射出，而不会在局部形成强反射，从而减少漏光提高对比度和显示效果。
进一步的，在一些可选的实施例中，当存储电极设置于第一金属层时，存储电极在基板层的正投影会覆盖过孔在基板层的正投影，也就是说，在过孔的位置，如果有光入射至第一金属层，第一金属层也会产生发射光，由此，图5为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图，如图5所示，第一金属层22设置有第二通孔V4，第二通孔V4在基底层21的正投影覆盖过孔V2在基底层21的正投影，光线从反射层27远离第一电极层26的一侧照射到本发明提供的阵列基板上时，光线通过反射层27上的第一通孔V3，照射到第一电极层26上，由于第一电极层26和第二电极层28采用透明导电材料，第一绝缘层23为透明绝缘材料，所以当光线照射到第一电极层26后仅发生微弱的反射，随后光线穿透第一电极层26和第二电极层28，因为第二通孔V4在基底层21的正投影覆盖过孔V2在基底层21的正投影，所以大部分光线难以直接照射到第一金属层22上，而是直接照射到基板层21上，即使有少量光线照射到具有较强反射效果的第一金属层22上，由于需要穿透多层介质，光强度被降低，且反射后的光线有部分无法通过过孔V2射出，所以仅有较少量的光线可以被第一金属层22反射且通过过孔V2射出，射出的光线光强较低，且还会被液晶分子和彩膜基板吸收和反射，所以不会导致漏光，因此采用本发明提供的阵列基板制备的反射式显示面板，有效地减少了过孔V2处漏光现象的发生，提高了显示效果，无需使用黑矩阵遮挡过孔V2，增加了显示面积，具有较好的用户体验。
进一步的，在一些可选的实施例中，图6为本发明提供的一种阵列基板的俯视图，图7为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图，图6是图7的俯视图，如图6和图7所示，沿第一方向c延伸的第一直线29与第一通孔V3在基底层21的正投影具有第一交点P1和第二交点P2，其中，第一方向c与基底层21所在的平面平行，第二金属层24在基底层21的正投影具有靠近第一通孔V3的第一边缘，第一直线29与第一边缘具有第三交点P3，其中，第二交点P2位于第一交点P1与第三交点P3之间。
第一距离L1为第二交点P2与第三交点P3之间的距离。第二距离L2为在第二方向d上第二金属层24远离第一绝缘层23一侧的表面至反射层27靠近第一绝缘层23一侧的表面之间的距离，其中，第二方向d与基底层21所在的平面垂直，第一距离L1大于第二距离L2。
在采用本发明提供的阵列基板的反射式显示面板中，当光线从反射层27远离第一电极层26的一侧照射到本发明提供的阵列基板上时，由于过孔V2(图7中未示出，可参考图5)在基底层21的正投影范围内去除了具有强反射能力的反射层27、第二金属层24和第一金属层22，同时为了使第一电极层26的像素电极与第二金属层24的漏极连通，增加了第二电极层28，在过孔V2的处只有由透明材料制成的第一电极层26、第二电极层28和第一绝缘层23易于反生反射，且反射率很低，从而减小了过孔V2处的漏光，同时，图7中第一距离L1大于第二距离L2，即角a的度数大于45度，因此，入射光与第二方向d的夹角，即入射角，需要大于45度才有可能照射到第二金属层24上，且入射光如果要照射到第二金属层24需要穿透第一电极层26以及第二绝缘层25，此时会发生折射，因此实际情况中，入射角需要大于角度a才有可能照射到第二金属层24，即使光线照射到第二金属层24上且发生反射，大部分反射光也难以射出，而是在第二金属层24与反射层27之间发生多次反射，逐渐被阵列基板的材料吸收，即使少量反射光经过第一通孔V3射出，由于射出角度较大，且光线还会被显示面板中的液晶分子和彩膜基板吸收和散射，所以射出的光线难以落在可视角度范围内，所以即使发生反射也不会导致漏光，更不会影响显示区的正常显示。
进一步的，在一些可选的实施例中，继续参考图7、第一距离L1大于第二距离L2与1.73的乘积，即角a大于60°，此时，入射光的入射角需要大于60度才有可能照射到第二金属层24，考虑到光线在第一电极层26或第二绝缘层25的表面发生的折射，一方面入射光难以照射到第二金属层24，另一方面第二金属层24上反射的光也难以进入显示面板的显示角度范围内，即进一步减小了反射光对显示效果的影响，提高对比度和显示效果。
进一步的，在一些可选的实施例中，图8为本发明提供的另一种阵列基板的俯视图，图9为本发明提供的另一种阵列基板的膜层结构图，图8是图9的俯视图，如图8和图9所示，第一金属层22在基底层21的正投影具有靠近第一通孔V3的第二边缘，第一直线29与第二边缘具有第四交点P4，其中，第二交点P2位于第一交点P1与第四交点P4之间，第三距离L3为第二交点P2与第四交点P4之间的距离，第四距离L4为在第二方向d上第一金属层22远离基底层21一侧的表面至反射层27靠近第一绝缘层23一侧的表面之间的距离，其中，第二方向d与基底层21所在的平面垂直，第三距离L3大于第四距离L4。所以图9中角b的度数大于45度，在采用本发明提供的阵列基板的反射式显示面板中，图9中第一距离L1大于第二距离L2，所以角a大于45度，采用如图9所示的阵列基板所制备的反射式显示面板中，光线从反射层27远离第一电极层26的一侧照射阵列基板时，光线的入射角度必须大于45度才有可能照射到第一金属层22或第二金属层24，且此时，即使光线照射到了第一金属层22或第二金属层24，由于入射角度较大，再被第一金属层22或第二金属层24反射后，反射角度也较大，很难再从第一通孔V3处射出，即使有光线从第一通孔V3处射出，射出的光线也靠近显示基板的可视角度范围的边缘或者位于可视角度范围外。
进一步的，在一些可选的实施例中，第三距离L3大于第四距离L4与1.73的乘积，此时角b大于60度，进一步保证入射光难以照射到第一金属层22，提高对比度，改善显示效果。
本发明还提供，一种显示面板，图10为本发明提供的一种显示面板的膜层结构图，如图10所示，显示面板包括上述任一项的阵列基板31，可选的，显示面板还包括液晶32和彩膜基板33，本发明提供的显示面板可用于反射式显示面板，也可用于半反半透射式显示面板，本发明对显示面板的种类不做限定。
通过上述实施例可知，本发明的阵列基板和显示面板，达到了如下的有益效果：
(1)本发明提供的阵列基板去除了过孔处的反射层、具有高反射率的第二金属层和第一金属层，因此采用本发明提供的阵列基板制备的反射式显示面板被光源照射时，不会在过孔处发生漏光，提高了对比度和显示效果；
(2)采用本发明提供的阵列基板制备的反射式显示面板无需使用黑矩阵对过孔处进行遮挡，增加了显示面板的有效显示面积；
(3)像素电极与漏极之间通过过孔处的透明导电材料相连接，减小了接触电阻。
本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
基底层；
第一金属层，位于所述基底层的一侧，用于设置薄膜晶体管的栅极；
第一绝缘层，位于所述第一金属层远离所述基底层的一侧；
第二金属层，位于所述第一绝缘层远离所述第一金属层的一侧，用于设置所述薄膜晶体管的源漏极；
第二绝缘层，位于所述第二金属层远离所述第一绝缘层的一侧；
第一电极层，位于所述第二绝缘层远离所述第二金属层的一侧，用于设置像素电极；
反射层，位于所述第一电极层远离所述第二绝缘层的一侧，用于实现反射显示；
其中，所述第二绝缘层设置有过孔，所述像素电极经所述过孔连接所述薄膜晶体管的漏极，所述反射层设置有第一通孔，所述第一通孔在所述基底层的正投影覆盖所述过孔在所述基底层的正投影。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述阵列基板还包括：第二电极层，位于所述第一电极层与所述第一绝缘层之间，其中，所述第一电极层与所述第二电极层均为透明导电膜；
所述第二电极层在所述基底层的正投影与所述过孔在所述基底层的正投影、与所述薄膜晶体管的漏极在所述基底层的正投影分别具有重叠的部分；
所述第二金属层在所述基底层的正投影与所述过孔在所述基底层的正投影不重叠。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第二电极层位于所述第一绝缘层与所述第二金属层之间。
4.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第二电极层位于所述第二金属层与所述第二绝缘层之间。
5.根据权利要求3或4所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一金属层还用于设置存储电极；
所述第一金属层设置有第二通孔，所述第二通孔在所述基底层的正投影覆盖所述过孔在所述基底层的正投影。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，
沿第一方向延伸的第一直线与所述第一通孔在所述基底层的正投影具有第一交点和第二交点，其中，所述第一方向与所述基底层所在的平面平行；
所述第二金属层在所述基底层的正投影具有靠近所述第一通孔的第一边缘，所述第一直线与所述第一边缘具有第三交点，其中，所述第二交点位于所述第一交点与所述第三交点之间；
第一距离为所述第二交点与所述第三交点之间的距离；
第二距离为在第二方向上所述第二金属层远离所述第一绝缘层一侧的表面至所述反射层靠近所述第一绝缘层一侧的表面之间的距离，其中，第二方向与所述基底层所在的平面垂直；
所述第一距离大于所述第二距离。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一距离大于所述第二距离与1.73的乘积。
8.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，
沿第一方向延伸的第一直线与所述第一通孔在所述基底层的正投影具有第一交点和第二交点，其中，所述第一方向与所述基底层所在的平面平行；
所述第一金属层在所述基底层的正投影具有靠近所述第一通孔的第二边缘，所述第一直线与所述第二边缘具有第四交点，其中，所述第二交点位于所述第一交点与所述第四交点之间；
第三距离为所述第二交点与所述第四交点之间的距离；
第四距离为在第二方向上所述第一金属层远离所述基底层一侧的表面至所述反射层靠近所述第一绝缘层一侧的表面之间的距离，其中，第二方向与所述基底层所在的平面垂直；
所述第三距离大于所述第四距离。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，
所述第三距离大于所述第四距离与1.73的乘积。
10.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一通孔在所述基底层的正投影与所述过孔在所述基底层的正投影重叠。
11.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的阵列基板。
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