CN205656403U - 一种阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液晶显示面板，包括:玻璃基板；多条金属走线，位于所述玻璃基板的一侧；多个像素电极，所述多个像素电极与所述多条金属走线位于所述玻璃基板的同一侧，所述多条金属走线与所述多个像素电极间隔设置；多个光散射部，位于所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧，且至少一个所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。相比于现有技术，本实用新型在玻璃基板背离金属走线的一侧设置光散射部，将照射至相邻两个像素之间的光线折射至相邻的两个像素中，进而作为实际显示的有效光线，由显示面板发射出，此方案提高了光线的利用率，有助于降低功耗。

Description

一种阵列基板、显示面板及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示领域，尤其是涉及一种阵列基板及其显示面板和显示装置。

背景技术

参照图1，透过型液晶显示装置主要由背光单元1与显示面板2组成，显示面板包括阵列基板3与彩膜基板4与夹杂于二者之间的液晶层5。阵列基板上设置有金属走线6、像素电极7以及其他电子器件组成的显示电路，金属走线6位于像素电极7之间；彩膜基板2上设置有若干种颜色的色阻8，每一个色阻8与阵列基板上的一个像素电极7对应。像素电极之间的液晶由于没有像素电极的电场影响，以及金属走线的电场影响，排列处于不可控状态，容易造成背光中照射到像素电极之间的光线传播方向发生紊乱，造成漏光或者混色色偏，因此色阻之间对应于像素电极之间的位置设置有遮光层9，用于遮挡途经像素电极之间的光线。然而，遮光层9的设置会引起显示面板开口率的下降，造成透光率的下降，尤其是在高像素分辨率(Pixels Per Inch,PPI)的产品中，从而引起亮度下降或者功耗增加，以及显示质量的下降。

另外一个方面，照射到像素电极之间的光线被遮光层吸收，造成背光单元光线的利用率降低，这一部分的光线被浪费。

实用新型内容

基于以上问题，为提高光线利用率，降低功耗，本实用新型提供一种阵列基板，包括：

玻璃基板；

多条金属走线，位于所述玻璃基板的一侧；

多个像素电极，所述多个像素电极与所述多条金属走线位于所述玻璃基板的同一侧，所述多条金属走线与所述多个像素电极间隔设置；

多个光散射部，位于所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧，且至少一个所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

光散射部为阵列基板靠近背光单元一侧的凹槽或凸起，背光单元的光线经过光散射部后发生折射后继续向显示面板传播。

与所提供的阵列基板对应，本实用新型还提供一种显示面板，包括如上所述的阵列基板，所述显示面板还包括位于阵列基板朝向所述金属走线一侧的彩膜基板和夹杂在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括多个色阻以及位于所述色阻之间遮光层，每个所述色阻对应一个子像素，所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间，且所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述遮光层在所述玻璃基板的正投影范围内。

此外，本实用新型还提供一种显示装置，包括如上所述的显示面板，还包括背光单元，所述背光单元位于所述显示面板具有光散射部的一侧。

相比于现有技术，本实用新型在玻璃基板背离金属走线的一侧设置光散射部，将照射至相邻两个像素之间的光线折射至相邻的这两个像素中，进而作为实际显示的有效光线，由显示面板发射出，此方案提高了背光单元中光线的利用率，有助于降低背光单元的功耗，通过调整光散射部的形状、尺寸，可以控制光散射部不引起漏光或者混色色偏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的显示面板的截面示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的阵列基板的截面示意图；

图3为本实用新型提供的光散射部的散射原理图；

图4a为本实用新型提供的具有三角形凹槽的阵列基板的截面示意图；

图4b为本实用新型提供的具有梯形凹槽的阵列基板的截面示意图；

图5为本实用新型提供的贴有具有凹槽的保护膜的阵列基板的截面示意图；

图6为本实用新型提供的贴有具有球状颗粒的保护膜的阵列基板的截面示意图；

图7为本实用新型提供的贴有球状颗粒凸出表面的保护膜的阵列基板的截面示意图；

图8为本实用新型提供的具有凸起的阵列基板的截面示意图；

图9为本实用新型提供的贴有具有凸起的保护膜的阵列基板的截面示意图；

图10为本实用新型提供的显示面板的截面示意图；

图11为本实用新型提供的凹槽需要满足的角度关系示意图；

图12为本实用新型提供的显示装置的截面示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

为了解同时满足提高光线利用率、降低功耗的需求，本实用新型实施例提供一种阵列基板以及采用此阵列基板的显示面板。阵列基板包括：玻璃基板；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线；多个像素电极，多个像素电极与多条金属走线位于所述玻璃基板的同一侧，多条金属走线与多个像素电极间隔设置；多个光散射部，位于玻璃基板背离金属走线的一侧，且至少一个光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

图2给出了本实用新型一实施例提供的阵列基板。具体的，阵列基板13包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；多个凹槽132a作为光散射部，位于玻璃基板131背离金属走线16的一侧表面，凹槽132a向玻璃基板131朝向所述金属走线16一侧凹陷，且至少一个凹槽132a在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板的正投影之间。

图3表示出垂直玻璃基板131入射的光线在弧面凹槽132a部位的光线传播路径，入射光线与入射点切面之间的夹角为а，经过凹槽表面折射后的光线方向与折射前的光线方向夹角为β。由于弧面凹槽132a的存在，夹角а可以为小于90°的任意角度；夹角β小于夹角а，夹角β与夹角а之间的关系满足：

n1/n2＝sin(90°-а)/sin(90°-а-β)，

n1为玻璃基板131的光折射率，n2为空气的光折射率。

入射光线在经过弧面凹槽132a时，在凹槽表面发生折射，光线传播路径改变，原来垂直玻璃基板131入射的光线分别偏向两侧，而不被上方的金属走线16遮挡，因此光线的透过率、利用率较高。由于凹槽132a在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板131的正投影之间，经过凹槽折射的光线不会影响正常像素电极17的光线透过。

凹槽的制作方法可采用在玻璃上使用氢氟酸刻蚀、激光刻蚀或者有机膜涂覆后光刻等。

图4a给出了本实施例的另一种实施方式，与上述实施方式不同的是，位于玻璃基板的表面的凹槽132b为三角形凹槽，入射光线与入射点切面之间的夹角为а固定不变，此种设计使得光线折射后的方向更加明确可控，可以通过调整凹槽132b与玻璃基板131表之间的角度来控制折射向两侧的角度和光量。此外，还可以将凹槽设计为梯形凹槽，如图4b，凹槽132c为梯形凹槽。本实施例中对凹槽的形状和角度不作特定限制，不限定凹槽的两侧或多侧均具有与玻璃基板131的夹角，只要凹槽能够将入射光线折射向四周的任意方向继续传播，则均在本实用新型的保护范围内。

图5给出了本实用新型的另一实施例的示意图，阵列基板包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；第一保护膜层133，第一保护膜层133位于玻璃基板131背离所述金属走线16的一侧，且所述多个凹槽132d位于所述第一保护膜层133背离所述玻璃基板131的一侧表面。多个凹槽132d作为光散射部，凹槽132d向玻璃基板131朝向所述金属走线16一侧凹陷，且至少一个凹槽132d在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板131的正投影之间。在此实施例中，无需对玻璃基板进行双面处理，不会使得工艺复杂化或造成工艺难度的提升。将凹槽设置在第一保护膜层133的另一个优点是可以通过设置、调整膜层本身的光折射率来调节入射光线经过凹槽表面的折射角度。

图6给出了本实用新型的又一种实施例，阵列基板包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；第二保护膜层134，第二保护膜层134位于玻璃基板131背离所述金属走线16的一侧，第二保护膜层134包括基体134a与球状颗粒132e，多个球状颗粒132e位于所述第二保护膜层134内部。多个球状颗粒132e作为光散射部，球状颗粒132e的光折射率大于所述基体的光折射率，且至少一个球状颗粒132e在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板131的正投影之间。

仍参考图6，球状颗粒132e对于入射光线的作用实际上是先会聚、再发散。当玻璃基板131的厚度足够大时，被球状颗粒132e会聚的光线变为发散而绕过金属走线16继续传播，从而使得这一部分光线都被利用。图7给出了另一种类似的实施方式，在此实施方式中，球状颗粒132e凸出第二保护膜层134的表面。球状颗粒132e到玻璃基板131或到金属走线161的距离可根据实际情况调节，对此不作限制。

图8与图9给出本实施例的另外两种情形。具体的，图8中，阵列基板包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；多个凸起132f作为光散射部，位于玻璃基板131背离金属走线16的一侧表面，凸起132f向玻璃基板131背离所述金属走线16的一侧凸出，且至少一个凸起132f在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板131的正投影之间。凸起132f对于入射光线的作用实际上是先会聚、再发散。当玻璃基板131的厚度足够大时，被凸起132f会聚的光线变为发散而绕过金属走线16继续传播，从而使得这一部分光线都被利用。

图9中，阵列基板包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；第三保护膜层135，第三保护膜层135位于玻璃基板131背离所述金属走线16的一侧，且所述多个凸起132g位于第三保护膜层135背离所述玻璃基板131的一侧表面。多个凸起132g作为光散射部，凸起132g向玻璃基板131朝向所述金属走线16一侧凸出，且至少一个凸起132g在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板131的正投影之间。

需要说明的是，凸起132f与凸起132g的形状不限于如图所示的三角形凸起，也可以是弧面凸起、梯形凸起，以及其他类型的凸起，对此不作限制。

参照图10，在以上各实施例提供的阵列基板为基础，本实用新型还提供一种显示面板12，所述显示面板还包括位于阵列基板13朝向所述金属走线16一侧的彩膜基板14和夹杂在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层15，所述彩膜基板14包括多个色阻18以及位于所述色阻之间遮光层19，每个所述色阻18对应一个子像素，阵列基板13包括：玻璃基板131；位于玻璃基板的一侧的多条金属走线16；多个像素电极17，多个像素电极17与多条金属走线16位于所述玻璃基板131的同一侧，多条金属走线16与多个像素电极17间隔设置；多个凹槽132a作为光散射部，位于玻璃基板131背离金属走线16的一侧表面，凹槽132a向玻璃基板131朝向所述金属走线16一侧凹陷，且至少一个凹槽132a在玻璃基板131的正投影位于所述像素电极17在所述玻璃基板的正投影之间，所述凹槽132a在所述玻璃基板131的正投影位于所述遮光层19在所述玻璃基板131的正投影范围内。原本在垂直玻璃基板131的方向被遮光层19吸收的光线由于被散射至相邻的两个像素，提高了光线的利用率，有助于降低功耗。需要说明的是，本实用新型提供的显示面板12所包括的阵列基板可以为以上任一实施例提供的阵列基板。

另外，在本实用新型中，为保证被凹槽132a散射的入射光线只被散射向与对应的金属走线16相邻的两个子像素范围内，避免光线过度发散而发生混色色偏，对凹槽132a的切面与玻璃基板131的夹角作以限定。如图11所示，所述凹槽132a的宽度为w1，所述金属走线16的宽度为w2，所述遮光层19的宽度为w3，所述色阻18的宽度为w4。可选的，凹槽132a在玻璃基板131的正投影位于金属走线16在玻璃基板131的正投影范围内，即凹槽132a的宽度小于金属走线16的宽度，即，w1<w2<w3，防止凹槽132a过宽导致光线散射过宽而引起混色色偏。所述阵列基板13的厚度d1，所述液晶层15的厚度为d2，所述彩膜基板14的厚度为d3，所述玻璃基板131的光折射率为n1，空气的光折射率为n2，垂直于所述玻璃基板入射的光线与所述凹槽的切面的夹角为а，经过凹槽表面折射后的光线方向与折射前的光线方向夹角为β，а与β之间的关系满足：

n1/n2＝sin(90°-а)/sin(90°-а-β)；

为保证经过凹槽132a折射的光线能够绕过金属走线16射向显示区域，以便充分利用入射经过凹槽132a的光线，β需要满足：

tanβ≥(w3-w2)/2(d1+d2+d3)；

为保证经过凹槽132a折射的光线的散射范围不超过一个色阻18的距离，防止混色色偏发生，β需要满足：

tanβ≤(w4+w3)/(d1+d2+d3)。

需要说明的是，а与β需要满足的关系不仅限于凹槽132a所示的实施方式，在其他提供凹槽作为光散射部的实施方式限定以上关系式，均能够达到所述技术效果。

在以上实施例提供的显示面板为基础，本实用新型还提供一种显示装置10，包括以上所述的显示面板12，还包括背光单元11，所述背光单元位于所述显示面板具有光散射部的一侧。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种阵列基板，包括：

玻璃基板；

多条金属走线，位于所述玻璃基板的一侧；

多个像素电极，所述多个像素电极与所述多条金属走线位于所述玻璃基板的同一侧，所述多条金属走线与所述多个像素电极间隔设置；

多个光散射部，位于所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧，且至少一个所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光散射部为向所述玻璃基板朝向所述金属走线一侧凹陷的凹槽。

3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述多个凹槽位于所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧表面。

4.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括第一保护膜层，所述第一保护膜层位于所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧，且所述多个凹槽位于所述第一保护膜层背离所述玻璃基板的一侧表面。

5.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述凹槽为弧面凹槽、三角形凹槽或梯形凹槽的一种或多种。

6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括第二保护膜层，所述第二保护膜层包括基体与球状颗粒，所述球状颗粒为所述光散射部，所述球状颗粒的光折射率大于所述基体的光折射率，至少一个所述球状颗粒在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述玻璃基板背离所述金属走线的一侧表面具有至少一个凸起，所述凸起为所述光散射部，至少一个所述凸起在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

8.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括第三保护膜层，所述第三保护膜层具有至少一个凸起，所述凸起为所述光散射部，至少一个所述凸起在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间。

9.如权利要求7或8所述的阵列基板，其特征在于，所述凸起为弧面凸起、三角形凸起或梯形凸起的一种或多种。

10.一种显示面板，包括如权利要求1所述的阵列基板，所述显示面板还包括位于阵列基板朝向所述金属走线一侧的彩膜基板和夹杂在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括多个色阻以及位于所述色阻之间遮光层，每个所述色阻对应一个子像素，其特征在于，所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述像素电极在所述玻璃基板的正投影之间，且所述光散射部在所述玻璃基板的正投影位于所述遮光层在所述玻璃基板的正投影范围内。

11.如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述光散射部为向所述玻璃基板朝向所述金属走线一侧凹陷的凹槽，所述凹槽的宽度为w1，所述金属走线的宽度为w2，所述遮光层的宽度为w3，所述色阻的宽度为w4，所述阵列基板的厚度d1，所述液晶层的厚度为d2，所述彩膜基板的厚度为d3，所述玻璃基板的光折射率为n1，空气的光折射率为n2，垂直于所述玻璃基板入射的光线与所述凹槽的切面的夹角为а，经过凹槽表面折射后的光线方向与折射前的光线方向夹角为β，其特征在于，а与β满足：

n1/n2＝sin(90°-а)/sin(90°-а-β)；(w3-w2)/2(d1+d2+d3)≤tanβ≤(w4+w3)/(d1+d2+d3)。

12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求10或11任一项所述的显示面板，还包括背光单元，所述背光单元位于所述显示面板具有光散射部的一侧。