阵列基板、显示面板以及显示装置的制作方法

文档序号:17665146发布日期:2019-05-15 22:39阅读:138来源:国知局
阵列基板、显示面板以及显示装置的制作方法
本实用新型涉及显示装置
技术领域
,特别涉及一种阵列基板、显示面板以及显示装置。
背景技术
:显示屏的工艺架构,以驱动设计来划分,可以分为芯片驱动(Systemonchip,简称SOC)和阵列门驱动(Gatedriveronarray,简称GOA)两种。然而,GOA在面板设计上是一项重要技术,其利用阵列基板曝光显影方式,将栅极驱动成型在玻璃上,进而产生逻辑电路以驱动栅极讯号线,即栅极驱动电路,如此,避免了引入栅极驱动器,能有效降低液晶显示面板的成本,因此,采用GOA驱动的显示屏得到了广泛的应用。对于GOA电路而言,其必须配备有存储电容,以在晶体管关闭后维持各个像素区域的电压,从而为液晶提供响应时间。现有技术中,该存储电容通过与栅极层同层的第一金属层、与源漏极层同层的第二金属层以及夹持于第一金属层、第二金属层之间的介电层共同形成,随着如今液晶显示产品每英寸像素(PixelsPerInch,简称PPI)的提高,对存储电容的容量也提出了更高的要求,由存储电容的公式HoldingC=ε0εrA/d可知,由于第一金属层和第二金属层之间的距离d(即介电层的厚度较大),以致为了获得较大的存储电容容量,只能尽量增大第一金属层和第二金属层的平面面积A,然而,第一金属层和第二金属层占用过大的平面面积,又会与液晶显示产品的窄边框需求产生冲突。综上,基于液晶显示产品高解析度和窄边框的需求,仍未需找到合适的GOA存储电容设计。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提出一种阵列基板,旨在解决现有技术中GOA驱动电路通过增大存储电容的平面面积以增大电容容量,而无法满足显示产品的窄边框需求的技术问题。为实现上述目的,本实用新型提出的阵列基板,包括栅极驱动电路,所述栅极驱动电路包括:第一金属层;第二金属层,位于所述第一金属层的一侧;介电层,设于所述第一金属层与第二金属层之间;电极层,位于所述第二金属层远离第一金属层的一侧;所述电极层与所述第一金属层电连接;以及绝缘层,设于所述电极层与所述第二金属层之间;其中,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述电极层与所述第二金属层至少部分重叠设置,以形成所述栅极驱动电路的第一存储电容,所述绝缘层的厚度小于所述介电层的厚度。可选地,所述绝缘层的厚度为所述介电层的1/3~3/5。可选地,所述绝缘层的厚度范围为1000μm~3000μm。可选地,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述电极层的投影面积完全覆盖所述第二金属层的投影面积。可选地,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述第一金属层与所述第二金属层至少部分重叠设置,以形成所述栅极驱动电路的第二存储电容。可选地,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述第一金属层的投影面积完全覆盖所述第二金属层的投影面积。可选地,所述绝缘层和介电层上设有与所述第二金属层间隔设置的导电通孔,所述电极层经由所述导电通孔与所述第一金属层电连接。可选地,所述第一金属层与所述栅极驱动电路的栅极层同步形成,所述第二金属层与由所述源极和漏极组成的源漏极层同步形成。本实用新型还提出一种显示面板,包括阵列基板,该阵列基板包括:栅极驱动电路,所述栅极驱动电路包括:第一金属层;第二金属层;介电层,设于所述第一金属层与第二金属层之间;电极层,位于所述第二金属层远离第一金属层的一侧;所述电极层与所述第一金属层电连接;以及绝缘层,设于所述电极层与所述第二金属层之间;其中,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述电极层与所述第二金属层至少部分重叠设置,以形成所述栅极驱动电路的第一存储电容,所述绝缘层的厚度小于所述介电层的厚度。本实用新型还提出一种显示装置,包括显示面板,该液晶显示面板包括阵列基板,该阵列基板包括:栅极驱动电路,所述栅极驱动电路包括:第一金属层;第二金属层;介电层,设于所述第一金属层与第二金属层之间;电极层,位于所述第二金属层远离第一金属层的一侧;所述电极层与所述第一金属层电连接;以及绝缘层,设于所述电极层与所述第二金属层之间;其中,在垂直所述阵列基板板面的方向上,所述电极层与所述第二金属层至少部分重叠设置,以形成所述栅极驱动电路的第一存储电容,所述绝缘层的厚度小于所述介电层的厚度。本实用新型技术方案通过于第二金属层远离第一金属层的一侧设置电极层、以及于第二金属层和电极层设置绝缘层(厚度小于介电层),该电极层与第一金属层电连接,且电极层与第二金属层至少部分重叠设置,如此,电极层与第二金属层之间形成栅极驱动电路的第一存储电容,相较于原先利用第一金属层和第二金属层形成存储电容的方式,由于本实施例中的绝缘层厚度小于第一金属层和第二金属层之间的介电层,如此,有利于增大存储电容的电容量,相当于在保持同等电容量的情况下,本实施例的存储电容的平面面积更小,从而减小存储电容对液晶显示装置显示区域外侧的平面面积占用,有利于实现液晶显示装置的窄边框。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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型阵列基板一实施例的剖面示意图。附图标号说明:标号名称标号名称1第一金属层2第二金属层3介电层4电极层5绝缘层6导电通孔本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。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的一部分实施例,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作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。需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种阵列基板,该阵列基板应用于液晶显示面板,可以理解,液晶显示面板包括相对间隔设置的彩膜基板和阵列基板以及填充于两基板之间的液晶,该液晶位于阵列基板和彩膜基板叠加而成的液晶盒内。不失一般性,该液晶显示面板可以应用于液晶电视、液晶显示器等,本设计不限于此。众所周知,阵列基板包括沿竖向设置的多条数据线、沿横向设置的多条扫描线以及由扫描线和数据线定义的多个像素区域。其中,每一像素区域连接对应的一条数据线和一条扫描线,各条扫描线连接于栅极驱动电路以对各像素区域提供扫描电压,各条数据线连接于源极驱动电路以对各像素区域提供灰阶电压。通常地,栅极驱动电路包括TFT、存储电容以及液晶电容,液晶电容位于像素区域的像素电极、彩膜基板一侧的公共电极以及位于两者之间的液晶形成。根据液晶显示面板GOA驱动的原理,通过扫描线输入扫描电压,位于同一行的TFF被同时打开,且在一定时间后位于下一行的TFT被同时打开,依次类推。由于每一行TFT打开的时间比较短,液晶电容充电控制液晶偏转的时间较短,很难达到液晶的响应时间,存储电容便可以在TFT关闭后维持各个像素区域的电压,从而为液晶响应提供时间。在示例性技术中,存储电容通过与栅极层同层的第一金属层、与源漏极层同层的第二金属层以及夹持于第一金属层、第二金属层之间的介电层共同形成,根据存储电容的公式HoldingC=ε0εrA/d可知,存储电容的电容量与第一金属层和第二金属层的平面面积成正比,而与第一金属层和第二金属层之间的厚度成反比,然而,由于介电层的厚度较大,为了保证存储电容的电容量仍能保持在较高数值,只能尽量增大第一金属层和第二金属层的平面面积,然而,如此设置,无疑又会增大液晶显示装置显示区域两侧的面积,而与液晶显示装置窄边框的需求相冲突。因此,本实用新型对阵列基板进行了相关改进:在本实用新型实施例中,参照图1,阵列基板的栅极驱动电路包括:第一金属层1;第二金属层2,位于第一金属层1的一侧;介电层3,设于第一金属层1与第二金属层2之间;电极层4,位于第二金属层2远离第一金属层1的一侧;电极层4与第一金属层1电连接;以及绝缘层5,设于电极层4与第二金属层2之间;其中,在垂直阵列基板板面的方向上,电极层4与第二金属层2至少部分重叠设置,以形成栅极驱动电路的第一存储电容,绝缘层5的厚度小于介电层3的厚度。本实例中,第一金属层1与栅极驱动电路的栅极层同步形成,第二金属层2与由源极和漏极组成的源漏极层同步形成,介电层3与栅极层和源漏极层之间的钝化层同步形成,如此设置,方便阵列基板的加工成型,有利于提高阵列基板的加工效率,降低其加工成本。另外,本实施例中,第一金属层1位于第二金属层2的下侧,以形成一底栅TFT结构,可以理解,底栅TFT结构是现有技术中广泛应用的一种TFT结构,具有结构稳定、设计简单等优点;当然,于其他实施例中,第一金属层1也可位于第二金属层2的上侧,以形成一顶栅TFT结构,本设计不限于此。在此底栅TFT结构的基础上,于第二金属层2的上侧增设一电极层4,且电极层4与第二金属层2之间设置有绝缘层5(厚度小于介电层3),使电极层4与第一金属层1电连接,且电极层4与第二金属层2至少部分重叠设置,以使电极层4与第二金属层2之间形成第一存储电容。本实施例中,由于绝缘层5与介电层3的εr基本相等(皆为7左右),绝缘层5的厚度小于介电层3的厚度,根据HoldingC=ε0εrA/d可知,在第一存储电容的极板平面面积与原存储电容的极板的平面面积一致的情况下,第一存储电容的电容量会大于原存储电容的电容量,换言之,在第一存储电容的电容量与原存储电容一致的情况下,第一存储电容的极板(电极层4和第二金属层2)的平面面积小于原存储电容的极板的平面面积,从而有利于减小存储电容对液晶显示装置的平面占用,实现液晶显示装置的窄边框设计。本实施例中,绝缘层5和介电层3上设有与第二金属层2间隔设置的导电通孔6,电极层4经由导电通孔6与第一金属层1电连接,可以理解,在阵列基板上开设导电通孔6,以实现不同隔层的导电,是现有技术中惯用的技术手段,具有工艺简单、导电稳定等优点,当然,于其他实施例中,电极层4与第一金属层1还可通过其他方式导电连接,本设计不限于此。本实用新型技术方案通过于第二金属层2远离第一金属层1的一侧设置电极层4、以及于第二金属层2和电极层4设置绝缘层5(厚度小于介电层3),该电极层4与第一金属层1电连接,且电极层4与第二金属层2至少部分重叠设置,如此,电极层4与第二金属层2之间形成栅极驱动电路的第一存储电容,相较于原先利用第一金属层1和第二金属层2形成存储电容的方式,由于本实施例中的绝缘层5厚度小于第一金属层1和第二金属层2之间的介电层3,如此,有利于增大存储电容的电容量,相当于在保持同等电容量的情况下,本实施例的存储电容的平面面积更小,从而减小存储电容对液晶显示装置显示区域外侧的平面面积占用,有利于实现液晶显示装置的窄边框。进一步地,绝缘层5的厚度为介电层3的1/3~3/5;可以理解,绝缘层5的厚度相对介电层3处于合适范围,才能既提高存储电容的容量、避免存储电容的平面面积过大,又防止阵列基板的工艺难度过高,以致阵列基板的加工难度过大。需要说明的是,本设计不限于此,于其他实施例中,绝缘层5的厚度也可具体为介电层3小于1的其他比例。特别地,本实施例中,绝缘层5的厚度范围为1000μm~3000μm,一方面,保证存储电容的电容量较大,另一方面,杜绝第二金属层2与电极层4之间发生导电情况。不失一般性,绝缘层5由硅胶材料制成,可以理解,硅胶材料是现有技术中广泛应用的绝缘材料,具有容易获得、价格便宜等优点,应当说明的是,本设计不限于此,于其他实施例中,绝缘层5也可具体由塑料等其他材料制成。本实施例中,参照图1,在垂直阵列基板板面的方向上,电极层4的投影面积完全覆盖第二金属层2的投影面积。可以理解,在HoldingC=ε0εrA/d中,A代表的是两极板正对的面积,因此,为了避免第二金属层2的平面面积的浪费,使第二金属层2沿上下向的投影面积完全落入电极层4的投影面积内,即第二金属层2的平面面积会全部被当做极板的正对面积。另外,本实施例中,考虑到电极层4的一端要与导电通孔6相接,因此,将电极层4的平面面积设置为大于第二金属层2,导电通孔6位于第二金属层2的前侧,电极层4的前侧也凸出于第二金属层2设置,当然,于其他实施例中,为了避免电极层4平面面积的浪费,电极层4沿上下向的投影面积也完全落入第二金属层2的投影面积内,即电极层4与第二金属层2在上下方向上完全重叠设置。应当说明的是,本设计不限于此,于其他实施例中,第二金属层2与电极层4沿上下向的投影也可相互之间仅部分重叠设置。本实用新型的构思在于利用第二金属层2、电极层4以及绝缘层5形成一极板间距更小的存储电容,从而在满足同等电容量的情况下,减小存储电容的平面面积;可以理解,无论第一金属层1与第二金属层2之间是否还存在有存储电容,都应属于本实用新型的保护范围。本实施例中,为了更好地提高栅极驱动电路存储电容的电容量,在垂直阵列基板板面的方向上,第一金属层1与第二金属层2至少部分重叠设置,以形成栅极驱动电路的第二存储电容;可以理解,第二存储电容与第一存储电容串联设置,其串联之后的总电容势必大于第一存储电容,因而,使栅极驱动电路存储电容的电容量得到了更好地提升。另外,本实施例中,考虑到第一金属层1的一端要与导电通孔6相接,因此,将第一金属层1的平面面积设置为大于第二金属层2,导电通孔6位于第二金属层2的前侧,第一金属层1的前侧也凸出于第二金属层2设置,当然,于其他实施例中,为了避免第一金属层1平面面积的浪费,第一金属层1沿上下向的投影面积也完全落入第二金属层2的投影面积内,即第一金属层1与第二金属层2在上下方向上完全重叠设置。应当说明的是,本设计不限于此,于其他实施例中,第一金属层1与电极层4沿上下向的投影也可相互之间仅部分重叠设置。本实用新型还提出一种液晶显示装置,该液晶显示装置包括液晶显示面板,液晶显示面板包括阵列基板,该阵列基板的具体结构参照上述实施例,由于本液晶显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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