阵列基板及其制作方法、显示装置与流程

文档序号:15827547发布日期:2018-11-02 23:57阅读:139来源:国知局

本发明涉及显示器领域,特别涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

随着液晶显示屏的发展,高ppi(pixelsperinch,每英寸所拥有的像素)、高分辨率、高屏占比的产品受到越来越多消费者的青睐。

但随着ppi、分辨率、屏占比的不断提高,会造成液晶显示屏显示区域的信号线(如数据线、栅线)的数量增多。相应地,位于液晶显示屏外围区域(或扇出(fan-out)区域)的信号线引线的数量也会增多,信号线引线的作用是将信号线与集成电路连接。

其中,信号线引线设置在外围区域的源漏极层,由于高ppi、高分辨率、高屏占比的液晶显示屏的外围区域面积较小,造成信号线引线布置较为拥挤,信号线引线间的间距较小,容易存在短路风险,如果将信号线引线设计得较细来避免短路,则可能会产生断路风险。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置,以缓解现有技术中信号线引线布线过于拥挤的问题。所述技术方案如下:

第一方面,本发明实施例提供了一种阵列基板,所述阵列基板包括基板、以及设置在所述基板上的第一金属层、第二金属层和第三金属层;所述阵列基板分为显示区域和外围区域;

所述阵列基板的外围区域设有多根信号线引线,所述多根信号线引线的一部分位于所述第一金属层,所述多根信号线引线的另一部分位于所述第三金属层和所述第二金属层中的至少一层中,所述第一金属层包括位于所述显示区域的遮光层,所述第二金属层包括位于所述显示区域的栅极层,所述第三金属层包括位于所述显示区域的源漏极层。

在本发明实施例的一种实现方式中,所有信号线引线在所述基板上的正投影均匀分布,位于不同层的所述信号线引线在所述基板上的正投影交替布置。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述信号线引线为数据线引线,所述数据线引线布置在所述第三金属层和所述第一金属层中。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述阵列基板还包括设置在所述外围区域的多个焊盘,所述信号线引线与对应的所述焊盘连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述多个焊盘位于同一层,所述多个焊盘分为两排,所述多根信号线引线的另一部分位于所述第二金属层或所述第三金属层中,所述第一金属层中的信号线引线与两排焊盘中的第一排焊盘连接,所述第二金属层或所述第三金属层中的信号线引线与两排焊盘中的第二排焊盘连接;

或者,所述多个焊盘位于同一层,所述多个焊盘分为三排,所述多根信号线引线的另一部分位于所述第二金属层和所述第三金属层中,所述第一金属层中的信号线引线与三排焊盘中的第一排焊盘连接,所述第二金属层中的信号线引线与三排焊盘中的第二排焊盘连接,所述第二金属层中的信号线引线与三排焊盘中的第三排焊盘连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述第二金属层位于所述第一金属层和所述第三金属层之间;

当所述信号线引线位于所述第一金属层和所述第二金属层时,所述焊盘位于所述第一金属层和所述第二金属层中的任一层上;当所述信号线引线位于所述第二金属层和所述第三金属层时,所述焊盘位于所述第二金属层和所述第三金属层中的任一层上;当所述信号线引线位于所述第一金属层和所述第三金属层时,或者,当所述信号线引线位于所述第一金属层、所述第二金属层和所述第三金属层三层中时,所述焊盘位于所述第二金属层;

或者,所述第三金属层位于所述第一金属层和所述第二金属层之间;

当所述信号线引线位于所述第一金属层和所述第三金属层时,所述焊盘位于所述第一金属层和所述第三金属层中的任一层上;当所述信号线引线位于所述第二金属层和所述第三金属层时,所述焊盘位于所述第二金属层和所述第三金属层中的任一层上;当所述信号线引线位于所述第一金属层和所述第二金属层时,或者,当所述信号线引线位于所述第一金属层、所述第三金属层和所述第二金属层三层中时,所述焊盘位于所述第三金属层。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述阵列基板为底栅型阵列基板,所述焊盘位于所述第二金属层中。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述第一金属层和所述第二金属层之间布置有第一绝缘层,所述第一绝缘层上设置有用于连通所述第一金属层的信号线引线与所述第二金属层的焊盘的过孔。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述第三金属层和所述第二金属层之间布置有第二绝缘层,所述第二绝缘层上设置有用于连通所述第三金属层的信号线引线与所述第二金属层的焊盘的过孔。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述第一金属层与所述第二金属层采用相同的材料制成。

第二方面,本发明实施例还提供了一种阵列基板制作方法,所述方法包括:

提供一基板;

在所述基板上制作第一金属层、第二金属层和第三金属层;所述阵列基板分为显示区域和外围区域;所述阵列基板的外围区域设有多根信号线引线,所述多根信号线引线的一部分位于所述第一金属层,所述多根信号线引线的另一部分位于所述第三金属层和所述第二金属层中的至少一层中,所述第一金属层包括位于所述显示区域的遮光层,所述第二金属层包括位于所述显示区域的栅极层,所述第三金属层包括位于所述显示区域的源漏极层。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述信号线引线为数据线引线,所述数据线引线布置在所述第三金属层和所述第一金属层中。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述在所述基板上制作第一金属层、第二金属层和第三金属层,包括:

在所述基板上制作第一金属层;

在所述第一金属层上制作第一绝缘层;

在所述第一绝缘层上制作用于连通所述第一金属层的信号线引线与焊盘的过孔,所述焊盘设置于所述外围区域,所述焊盘位于所述第二金属层中;

在所述第一绝缘层上制作第二金属层;

在所述第二金属层上制作第二绝缘层;

在所述第二绝缘层上制作用于连通所述第三金属层的信号线引线与所述第二金属层的焊盘的过孔。

第三方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,所述显示面板包括如第一方面任一项所述的阵列基板。

第四方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括如第三方面所述的显示面板。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

该方案将信号线引线一部分设置在第二金属层和/或第三金属层,另一部分设置在第一金属层,也即分两层或三层布置信号线引线,在外围区域较小的情况下,信号线引线的布线拥挤程度得到缓解,信号线引线间距增大,短路风险降低,由于布线拥挤程度下降,信号线引线可以设计得更粗,从而避免了信号线引线的断路风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的阵列基板的俯视图;

图3是本发明实施例提供的一种阵列基板的详细结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种焊盘的布置示意图;

图5是是本发明实施例提供的另一种焊盘的布置示意图;

图6是本发明实施例提供的一种阵列基板制作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图,所述阵列基板包括基板100、以及设置在所述基板100上的第一金属层101、第二金属层102和第三金属层103,第一金属层101、第二金属层102和第三金属层103之间绝缘布置。

图2是本发明实施例提供的阵列基板的俯视图,参见图2,所述阵列基板分为显示区域10和外围区域20;所述阵列基板的外围区域20设有多根信号线引线110。所述多根信号线引线110的一部分位于所述第一金属层101,所述多根信号线引线110的另一部分位于所述第三金属层103和所述第二金属层102中的至少一层中,所述第一金属层101包括位于所述显示区域的遮光层,所述第二金属层102包括位于所述显示区域的栅极层,所述第三金属层103包括位于所述显示区域的源漏极层。

本发明实施例将信号线引线一部分设置在第二金属层和/或第三金属层,另一部分设置在第一金属层,也即分两层或三层布置信号线引线,在外围区域较小的情况下,信号线引线的布线拥挤程度得到缓解,信号线引线间距增大,短路风险(例如剩余物造成的短路)降低,由于布线拥挤程度下降,信号线引线可以设计得更粗,从而避免了信号线引线的断路风险(例如刻蚀造成的断线)。

如图2所示,多根信号线引线110平行布置,方便设计和制作,避免短路。

在本发明实施例中,所有信号线引线110在所述基板100上的正投影均匀分布,位于不同层的所述信号线引线110在所述基板100上的正投影交替布置。其中,所有信号线引线110均匀分布是指所有信号线引线110平行且等间隔布置。不同层的信号线引线110在基板上的正投影交替布置,也即在水平方向上相邻信号线引线110位于不同层。将所有信号线引线110均匀分布,使得这些信号线引线110能够与显示区域的信号线一一对应,而不同层的信号线引线110在基板上的正投影交替布置,能够保证各层分布的信号线引线110的数量相当,从而最大化信号线引线110的间距及宽度,进而避免短路及断路风险。

例如,在信号线引线110设置在第三金属层103和第一金属层101时,位于第三金属层103的信号线引线110和位于第一金属层101的信号线引线110在基板上的正投影交替布置,且任意相邻投影的间距相等。比如,信号线引线110在基板上的正投影形成的间隔宽度均相等,且任意两个相邻正投影对应的信号线引线110位于阵列基板中的不同层,例如,将位于第三金属层103的信号线引线110在基板上的正投影称为第一正投影,将位于第一金属层101的信号线引线110在基板上的正投影称为第二正投影,则第一正投影两侧相邻的均为第二正投影,第二正投影两侧相邻的均为第一正投影。

在本发明实施例中,所述信号线引线110为数据线引线,所述数据线引线布置在所述第三金属层103和所述第一金属层101中。该方案针对数据线引线,分别通过所述第三金属层103和所述第一金属层101布置数据线引线,一方面能够有效缓解数据线引线布置拥挤的问题,另一方面只设置在两层便于设计制作,且在底栅或顶栅型阵列基板中,所述第三金属层103和所述第一金属层101的间隔都比较小,故无论焊盘设置在第一金属层101、第二金属层102和第三金属层103中的哪一层,所述第三金属层103和所述第一金属层101到焊盘所在层的距离之和都较小(相比于公共电极层、触控电极层等),这种设计都能够方便数据线引线与焊盘的连接。值得说明的是,显示面板中数据线的数量多于栅线,且栅线控制可以采用阵列上栅极(gateonarray,goa)技术来解决栅线引线拥挤的问题,故对于高分辨率面板而言,数据线引线的拥挤问题更为严重,需要本申请提供的方案进行数据线引线设计。

当然,在其他实现方式中,所述信号线引线110也可以为栅线引线或者触控线引线等。

在本发明实施例中,所述阵列基板还包括设置在所述外围区域的多个焊盘(图1未示出),所述信号线引线110与对应的焊盘连接。焊盘的作用是与驱动电路中的集成电路(ic)进行绑定,从而将ic的控制信号通过信号线引线110传输给信号线。

在本发明实施例中,所述多个焊盘位于同一层,方便与驱动电路中的集成电路进行绑定;多个焊盘分为两排或三排,且所述多个焊盘排成的排数与所述信号线引线110分布的层数相同,每排焊盘与对应层的信号线引线110连接,将不同层的焊盘分排布置,使得焊盘之间的空隙可以设计得更大,避免焊盘短路。

其中,一排焊盘是指沿一条直线间隔布置的多个焊盘,当多个焊盘分为两排或三排时,这两排或三排焊盘之间平行布置。另外,一排焊盘既可以沿阵列基板的行方向布置,也可以沿阵列基板的列方向布置,还可以沿其他方向布置,本申请对此不做限制。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述多个焊盘分为两排,所述多根信号线引线110的另一部分位于所述第二金属层102或所述第三金属层103中,所述第一金属层101中的信号线引线110与两排焊盘中的第一排焊盘连接,所述第二金属层102或所述第三金属层103中的信号线引线110与两排焊盘中的第二排焊盘连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述多个焊盘分为三排,所述多根信号线引线110的另一部分位于所述第二金属层102和所述第三金属层103中,所述第一金属层101中的信号线引线110与三排焊盘中的第一排焊盘连接,所述第二金属层102中的信号线引线110与三排焊盘中的第二排焊盘连接,所述第二金属层102中的信号线引线110与三排焊盘中的第三排焊盘连接。

在本发明实施例中,当所述信号线引线110位于所述第一金属层101、所述第二金属层102和所述第三金属层103中相邻的两层时,所述焊盘位于所述相邻的两层中的任一层上;当所述信号线引线110位于所述第一金属层101、所述第二金属层102和所述第三金属层103中不相邻的两层时,或者,当所述信号线引线110位于所述第一金属层101、所述第二金属层102和所述第三金属层103三层中时,所述焊盘位于所述第一金属层101、所述第二金属层102和所述第三金属层103中位于中间的层。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述第二金属层102位于所述第一金属层101和所述第三金属层103之间,也即阵列基板为底栅型阵列基板。

当所述信号线引线110位于所述第一金属层101和所述第二金属层102时,所述焊盘位于所述第一金属层101和所述第二金属层102中的任一层上;当所述信号线引线110位于所述第二金属层102和所述第三金属层103时,所述焊盘位于所述第二金属层102和所述第三金属层103中的任一层上;当所述信号线引线110位于所述第一金属层101和所述第三金属层103时,或者,当所述信号线引线110位于所述第一金属层101、所述第二金属层102和所述第三金属层103三层中时,所述焊盘位于所述第二金属层102。

在本发明实施例的另一种实现方式中,所述第三金属层103位于所述第一金属层101和所述第二金属层102之间,也即阵列基板为顶栅型阵列基板。

当所述信号线引线110位于所述第一金属层101和所述第三金属层103时,所述焊盘位于所述第一金属层101和所述第三金属层103中的任一层上;当所述信号线引线110位于所述第二金属层102和所述第三金属层103时,所述焊盘位于所述第二金属层102和所述第三金属层103中的任一层上;当所述信号线引线110位于所述第一金属层101和所述第二金属层102时,或者,当所述信号线引线110位于所述第一金属层101、所述第三金属层103和所述第二金属层102三层中时,所述焊盘位于所述第三金属层103。

按照上述方式进行焊盘位置的设置,便于信号线引线110与焊盘的连接,方便走线。

图3是本发明实施例提供的一种阵列基板的详细结构示意图,参见图3,其中,信号线引线为数据线引线110a和110b,数据线引线110a布置在第三金属层中,数据线引线110b布置在第一金属层中,焊盘102位于第二金属层中。

图1和图3所示的结构均为底栅型阵列基板,焊盘位于第二金属层中。其中,底栅型阵列基板是指包括底栅型薄膜晶体管结构的阵列基板,其中底栅型薄膜晶体管是指栅极位于有源层和基板之间的薄膜晶体管结构。当采用常见的底栅型阵列基板时,第一金属层、第二金属层和第三金属层依次设置于基板上方,第二金属层离所述第三金属层和所述第一金属层的距离都较近,焊盘位于第二金属层中,使得数据线引线能够与焊盘有较好的搭接效果,保证了信号的电性传输。

当然,在其他实现方式中,该阵列基板也可以为顶栅型阵列基板,顶栅型阵列基板是指包括顶栅型薄膜晶体管结构的阵列基板,其中顶栅型薄膜晶体管是指有源层位于栅极和基板之间的薄膜晶体管结构。

在本发明实施例中,该阵列基板可以为低温多晶硅(ltps)阵列基板,ltps阵列基板中需要设置用于对有源层进行遮光的遮光层,也即第一金属层包括位于显示区域的遮光层以及位于外围区域的信号线引线。

参见图1和图3,在外围区域,第一金属层101和第二金属层102之间设置有第一绝缘层104,第二金属层102和第三金属层103之间设置有第二绝缘层105,第三金属层103上方设置有第三绝缘层106。其中,第一绝缘层104和第二绝缘层105用于实现第一金属层101、第二金属层102和第三金属层103间的绝缘设置,第三绝缘层106用于对整个阵列基板进行保护。

其中,第一绝缘层104可以包括缓冲层和栅极绝缘层中的至少一层,第二绝缘层105可以为层间绝缘层(idl),第三绝缘层106可以包括平坦化层(pln)和保护层。

其中,基板可以为透明衬底基板,例如玻璃基板;缓冲层、栅极绝缘层和层间绝缘层可以为氮化硅或氮氧化硅层;保护层可以为聚氯乙烯(pvx)层;第二金属层和第三金属层可以为金属电极层,例如al(铝)、cu(铜)、mo(钼)、cr(铬)、ti(钛)等,也可以为合金电极层,第二金属层和第三金属层也可以为氧化物电极层,例如可以为氧化铟锡(indiumtinoxide,ito)电极层或氧化铟锌(indiumzincoxide,izo)电极层。第一金属层的材料可以为金属层,例如al、ag等不透光金属。

可选地,第一金属层与第二金属层可以采用相同的材料制成。采用与第二金属层相同的材料制作第一金属层,一方面不用来回更换制作材料,便于阵列基板的制作,另一方面,采用相同的材料制作第二金属层的焊盘和第一金属层的数据线引线,数据线引线和焊盘之间的接触电阻较小,因而连接电性能较好。

在本发明实施例中,第一金属层和第三金属层采用相同的材料制作,且第一金属层和第三金属层的数据线引线的宽度相同,采用相同材料相同宽度的数据线引线,保证不同层的数据线引线的信号传输能力相当,从而保证显示面板的正常工作。

在本发明实施例中,所述第一绝缘层104上设置有用于连通所述第一金属层的数据线引线110b与所述第二金属层的焊盘120的过孔140,通过设置过孔140连接数据线引线110b和焊盘120,保证数据线通过焊盘与ic的绑定。

参见图3,第一绝缘层104上设置有过孔140,过孔140设置在数据线引线110b的正上方,制作焊盘120时,焊盘120的下部通过过孔140连接到数据线引线110b上。其中,过孔140的尺寸小于焊盘120的尺寸。

在本发明实施例中,所述第二绝缘层105上设置有用于连通所述第三金属层的数据线引线110a与所述第二金属层的焊盘120的过孔150,通过设置过孔150连接数据线引线110a和焊盘120,保证数据线通过焊盘与ic的绑定。

参见图3,第二绝缘层105上设置有过孔150,过孔150设置在焊盘120的正上方,制作第三金属层的数据线引线110a时,数据线引线110a通过过孔150连接到焊盘120上。其中,过孔150的宽度小于第三金属层的数据线引线110a的宽度。该过孔150设置在数据线引线110a靠近阵列基板侧边的一端。

进一步地,所述第一绝缘层104和所述第二绝缘层105上设置有用于连通第一金属层的数据线引线110a与所述第三金属层在显示区的数据线的过孔(图未示出),通过设置过孔连接数据线引线和数据线,保证数据线通过焊盘与ic的绑定。该过孔设置在数据线引线110a靠近显示区域的一端。

图4是本发明实施例提供的一种焊盘的布置示意图,该焊盘设计可以用于图3所示的阵列基板结构中,参见图4,所述外围区域设置有两排焊盘120,其中一排焊盘120与所述第三金属层的数据线引线110a连接,另一排焊盘120与所述第一金属层的数据线引线110b连接。将焊盘分两排设计,焊盘之间的空隙可以设计得更大,避免出现短路。

如图4所示,两排焊盘120交错布置,这样便于焊盘与数据线引线110a(110b)的连接。

图5是是本发明实施例提供的另一种焊盘的布置示意图,参见图5,所述外围区域设置有三排焊盘120,其中一排焊盘120与所述第一金属层的数据线引线连接,另一排焊盘120与所述第二金属层的数据线引线连接,最后一排焊盘120与所述第三金属层的数据线引线连接。将焊盘分三排设计,焊盘之间的空隙可以设计得更大,避免出现短路。

图6是本发明实施例提供的一种阵列基板制作方法的流程图,参见图6,所述方法包括:

步骤201:提供一基板。

其中,基板可以为透明衬底基板,例如玻璃基板。

步骤202:在所述基板上制作第一金属层、第二金属层和第三金属层;所述阵列基板分为显示区域和外围区域;所述阵列基板的外围区域设有多根信号线引线,所述多根信号线引线的一部分位于所述第一金属层,所述多根信号线引线的另一部分位于所述第三金属层和所述第二金属层中的至少一层中,所述第一金属层包括位于所述显示区域的遮光层,所述第二金属层包括位于所述显示区域的栅极层,所述第三金属层包括位于所述显示区域的源漏极层。

其中,步骤202制成后的基板的结构可以参见图3,其具体结构可以参照前文描述,这里不再赘述。

其中,所述信号线引线为数据线引线,所述数据线引线布置在所述第三金属层和所述第一金属层中。该方案针对数据线引线,分别通过所述第三金属层和所述第一金属层布置数据线引线,一方面能够有效缓解数据线引线布置拥挤的问题,另一方面只设置在两层便于设计制作,且由于这两层间隔较小,便于与焊盘连接。

在本发明实施例中,所述在所述基板上制作第一金属层、第二金属层和第三金属层,包括:在所述第一金属层上制作第一绝缘层;在所述第一绝缘层上制作用于连通所述第一金属层的信号线引线与焊盘的过孔,所述焊盘设置于所述外围区域,所述焊盘位于所述第二金属层中。通过设置过孔连接数据线引线和焊盘,保证数据线通过焊盘与ic的绑定。

进一步地,所述在所述基板上制作第一金属层、第二金属层和第三金属层,还包括:在所述第二金属层上制作第二绝缘层;在所述第二绝缘层上制作用于连通所述第三金属层的信号线引线与所述第二金属层的焊盘的过孔。通过设置过孔连接数据线引线和焊盘,保证数据线通过焊盘与ic的绑定。

下面以底栅型阵列基板为例,结合图3,对本发明实施例提供的阵列基板制作方法进行进一步地说明:

提供一基板100;在所述基板上制作第一金属层,第一金属层设置有数据线引线110b;在第一金属层上制作第一绝缘层104;在第一绝缘层上制作第一过孔140;在第一绝缘层上制作第二金属层,第二金属层包括焊盘120,其中一部分焊盘120通过第一过孔140与第一金属层的数据线引线110b连接;在第二金属层上制作第二绝缘层105;在第二绝缘层105上制作第二过孔150;在第二绝缘层105上制作第三金属层,第三金属层设置有数据线引线110a,且第三金属层的数据线引线110a通过过孔150与第二金属层的另一部分焊盘120连接;在第三金属层上制作第三绝缘层106。

其中,第一过孔、第二过孔的制作可以采用图案化技术,包括但不限于刻蚀工艺。

本发明实施例还提供了一种显示面板,所述显示面板包括如图1-图3任一幅所示的阵列基板。

本发明实施例将信号线引线一部分设置在第二金属层和/或第三金属层,另一部分设置在第一金属层,也即分两层或三层布置信号线引线,在外围区域较小的情况下,信号线引线的布线拥挤程度得到缓解,信号线引线间距增大,短路风险降低,由于布线拥挤程度下降,信号线引线可以设计得更粗,从而避免了信号线引线的断路风险。

本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括前述显示面板。在具体实施时,本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明实施例将信号线引线一部分设置在第二金属层和/或第三金属层,另一部分设置在第一金属层,也即分两层或三层布置信号线引线,在外围区域较小的情况下,信号线引线的布线拥挤程度得到缓解,信号线引线间距增大,短路风险降低,由于布线拥挤程度下降,信号线引线可以设计得更粗,从而避免了信号线引线的断路风险。

以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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