COA像素结构、阵列基板、显示面板及显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种COA像素结构、阵列基板、显示面板及显示装置。

背景技术：

液晶显示面板具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，在平板显示领域中占主导地位。液晶显示面板通常包括阵列基板、彩膜基板、及夹设于阵列基板与彩膜基板之间的液晶层，其中，传统的显示面板，其阵列基板上通常设置呈矩阵式排列的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)，在彩膜基板(CF基板)上通常设置用于滤光的彩色色阻层、黑色矩阵(Black Matrix，BM)、与用于支撑阵列基板和彩膜基板之间的液晶层盒厚(Cell Gap)的柱状隔垫物(Photo Spacer，PS)，该黑矩阵可起到防止不同颜色光混色以及用作对位标记使用。而COA(Color Filter on Array)技术是将彩色滤光层制备在阵列基板上的技术，以形成COA型阵列基板。由于COA结构的液晶显示面板不存在彩色滤光片基板与薄膜晶体管阵列基板的对位问题，因此可以降低液晶显示面板制备过程中对盒制程的难度，避免了对盒时的误差，同时还具有较高的开口率，显著的提升面板品质和面板生产效率。

目前，现有的COA构架中，如图1和图2所示，阵列基板包括纵横交错的扫描线和数据线，以及由数据线和扫描线限定的若干子像素单元，每个子像素单元均包括有薄膜晶体管(TFT)和像素电极，其中，色阻层设置于TFT层上，像素电极层设置于色阻层上，在阵列基板的对侧基板上，为降低材料成本及缩减支撑，则不设置BM仅保留PS层作为对位中的记号标志使用。

然而，在现有的COA构架中，在色阻层的相对位置处不设置BM，这样相邻的两个色阻层就易发生混色的现象，而影响显示面板的显示质量。

技术实现要素：

本实用新型提供一种COA像素结构、阵列基板、显示面板及显示装置，以解决现有COA构架中，在色阻层的相对位置处不设置BM，这样相邻的两个色阻层就易发生混色的现象，而影响显示面板的显示质量的问题。

本实用新型的第一方面提供一种COA像素结构，包括设置在衬底上的扫描线和数据线，所述扫描线和所述数据线交叉限定若干子像素区域，每个子像素区域上设有色阻层和设置于所述色阻层上的像素电极层；

所述衬底上设有第一金属层，所述第一金属层的两端分别向相邻两个所述扫描线延伸且所述第一金属层的两端与所述扫描线之间均具有间隙，且所述第一金属层在所述色阻层上的投影区域覆盖在所述扫描线延伸方向上的相邻两个所述色阻层之间。

在本实用新型的具体实施方式中，还包括：钝化层，所述钝化层覆盖在所述第一金属层和所述扫描线之间的间隙上，且所述钝化层上设置与所述第一金属层通过所述钝化层绝缘的第二金属层，且所述第二金属层在所述衬底上的投影区域将所述第一金属层两端与所述扫描线之间的间隙完全覆盖。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一金属层和所述第二金属层为扫描线金属层或数据线金属层中的一种。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一金属层为扫描线金属层，所述第二金属层为数据线金属层。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一金属层与阵列基板的储存电容电极相连。

在本实用新型的具体实施方式中，所述色阻层包括红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层。

在本实用新型的具体实施方式中，所述数据线为之字形数据线。

本实用新型的第二方面提供一种阵列基板，包括上述任一所述的COA像素结构。

本实用新型的第三方面提供一种显示面板，包括上述所述的阵列基板以及与所述阵列基板相对设置的对侧基板。

本实用新型的第四方面提供一种显示装置，包括上述所述的显示面板。

本实用新型提供的一种COA像素结构、阵列基板、显示面板及显示装置，通过在衬底上设置第一金属层，且第一金属层的两端分别向相邻两条扫描线延伸，该第一金属层的两端与扫描线之间具有间隙，并使该第一金属层在色阻层上的投影区域覆盖在扫描线延伸方向上的相邻两个色阻层之间，即使在衬底上设置的第一金属层在色阻层上的投影区域覆盖在两相邻的色阻层之间，这样当光线照射在相邻两个色阻之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置处使光线依次透过相邻两色阻层时，不透光的该第一金属层就能够起到遮蔽隔离相邻两个色阻层的作用，从而有效的避免了相邻两色阻层之间的混色，提高了显示质量。解决了现有COA构架中，在色阻层的相对位置处不设置BM，这样相邻的两个色阻层就易发生混色的现象，而影响显示面板的显示质量的问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的一种COA像素结构的平面示意图；

图2是图1中一种COA像素结构的AA'的剖面示意图；

图3是现有的另一种COA像素结构的剖面示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的一种COA像素结构的平面示意图；

图5是图4中一种COA像素结构的AA'的剖面示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的一种COA像素结构的平面示意图；

图7是图6中一种COA像素结构的AA'的剖面示意图；

图8是本实用新型实施例二提供的另一种COA像素结构的平面示意图。

附图标记说明：

衬底-10；

扫描线-11；

数据线-12；

色阻层-13；

像素电极层-14；

第一金属层-15；

钝化层-16；

第二金属层-17；

储存电容电极-18；

基板-20；

黑矩阵-21；

公共电极层-22。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本实用新型的第一方面提供一种COA像素结构，可以应用于液晶显示面板及显示装置中，尤其适用于COA构架的阵列基板中，在不保留BM以降低成本简化制程的前提下，有效的避免了色阻层间的混色问题，有助于提高显示质量。

显示面板包括阵列基板和与该阵列基板对盒设置的对侧基板，其中，在COA显示面板的构架中，在阵列基板的衬底10上设置有多条阵列排列的扫描线11和数据线12，该扫描线和数据线交叉限定若干子像素区域，具体的，扫描线与数据线分布在不同层内，扫描线和数据线在阵列基板衬底平面上投影所限定的区域即为子像素区域。每个子像素区域包括TFT(未画出)，在阵列基板的衬底上设置有覆盖该TFT层的钝化层16，该钝化层16上设有色阻层13，在该色阻层13上设有像素电极层14，在既有的COA构架显示面板中，如图3所示，也有在对侧基板的基板20上与色阻层13之间相对应的位置处设置黑矩阵21，在该基板20上还设有覆盖黑矩阵21的公共电极层22，该黑矩阵21一方面用作标记便于在显示面板制作过程中对位使用，另一方面对色阻层之间遮光以避免色阻层间的混色，而随着COA技术的演化，为节省材料以降低成本，同时简化显示面板的制程，在对侧基板移除BM仅保留PS层以支撑对侧基板和阵列基板，并用作制程中的对位标记，如图2所示，此时色阻层之间无遮蔽物，易发生混色的问题，因此，本实用新型提出一种COA像素结构，可以在移出BM降低成本并简化制程的前提下，通过在色阻层间配置金属层有效的避免色阻层间的混色，提高显示质量。

实施例一

图4是本实用新型实施例一提供的一种COA像素结构的平面示意图，图5是图4中一种COA像素结构的AA'的剖面示意图。

本实用新型实施例提供的一种COA像素结构，包括设置在衬底10上的扫描线11和数据线12，扫描线11和数据线12交叉限定若干子像素区域，每个子像素区域上设有色阻层13和设置于色阻层13上的像素电极层14。如图4和图5所示，在阵列基板的衬底10上设置有扫描线11和数据线12，该扫描线11和数据线12交叉限定若干的子像素区域，在每个的子像素区域上设置有色阻层13，在该色阻层13上设置有像素电极层14。

其中，为解决色阻层之间的混色问题，在本实施例中，衬底10上设有第一金属层15，第一金属层15的两端分别向相邻两条扫描线11延伸且该第一金属层15的两端与扫描线11之间均具有间隙，且第一金属层15在色阻层上的投影区域覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻两个色阻层13之间。通过在衬底10上设置第一金属层15，该第一金属层15的两端分别向相邻的两条扫描线11延伸，且第一金属层15的两端与扫描线11之间均具有间隙，以避免第一金属层15与扫描线11连接，并且使该第一金属层15在色阻层13上的投影区域覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻的两个色阻层13之间，即在衬底10上设置的第一金属层15在色阻层13的投影区域覆盖在两相邻的色阻层之间，这样当光线照射在相邻两个色阻之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置处使光线依次透过两个相邻的色阻层时，不透光的该第一金属层15就能够起到遮蔽隔离相邻两色阻层的作用，从而有效的避免了相邻两色阻层之间的混色，提高了显示质量。

具体的，如图4和图5所示，在本实施例中，设置在衬底10上的像素结构包括扫描线11和数据线12，扫描线11和数据线12交叉限定若干个子像素区域，每个像素区域上设置有色阻层13，该色阻层13上设置有像素电极层14，在该衬底10上还设置有第一金属层15，该第一金属层15的两端分别向相邻两条扫描线11延伸，并且第一金属层15的两端与扫描线11之间留有间隙，以避免第一金属层15和扫描线11的连接，该第一金属层15在色阻层13上的投影区域覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻两个色阻层13之间，不透光的该第一金属层15可以起到遮光的作用，这样当光线照射在相邻两个色阻层13之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置使光线依次透过两个相邻色阻层13时，设置的第一金属层15就起到遮蔽隔离相邻的两个色阻层的作用。

其中，在本实施例中，该第一金属层15的设置长度及宽度应能够使其投影覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻两色阻层13之间即可，第一金属层15的宽度以及长度不应太长，以避免影响显示效果。

在本实施例中，对数据线12和扫描线11的阵列排列方式并无其它要求，能够实现其功能即可，其具体的排列方式可参见现有COA构架中阵列基板侧数据线12和扫描线11的设置方式，对数据线12和扫描线11的形状以及布线方式等也不做限制。

在本实施例中，对第一金属层15的材料结构并无其它要求，能够实现其遮蔽功能即可，如该第一金属层15的形成材料可以是构成扫描线金属层或者数据线金属层的金属材料等。其中，在本实施例中，该第一金属层15为扫描线金属层，即该第一金属层15是扫描线金属形成的金属层，这样在制作过程中，在衬底上形成扫描线时，也可形成该第一金属层，有助于减少阵列基板的制程，提高制作效率。

其中，在本实施例中，该色阻层13包括红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层，具有红色色阻层的子像素区域为红色子像素，具有绿色色阻层的子像素区域为绿色子像素，具有蓝色色阻层的子像素区域为蓝色子像素，当白光照射到色阻层上时，会分别形成红光、绿光、蓝光，在人眼中混合就形成了彩色的影像，在像素结构中具有多个阵列设置的红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层，在本实施例中，对红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层的结构大小、厚度等并无其它要求，能实现其功能即可，其具体的排列方式等可参照现有液晶显示技术中的三色色阻层的设置方式。

进一步的，在本实施例中，数据线12为之字形数据线，由于液晶显示面板在配向后，受到个区域配向作用以及像素电极的边缘电场作用，在像素区域会形成“卍”字型的暗纹，将数据线12设置为之字形数据线，具体的，使与“卍”字型暗纹平行且靠近暗纹中的竖直暗纹的数据线部分向像素中心移动形成之字形数据线，这样就能够使该竖直暗纹在像素电极上的投影位于该数据线位置处，就有助于提高像素的开口率，提升显示面板的显示效果。

本实用新型实施例提供的一种COA像素结构，通过在衬底10上设置第一金属层15，且第一金属层15的两端分别向相邻两条扫描线11延伸，该第一金属层15的两端与扫描线11之间具有间隙，并使该第一金属层15在色阻层13上的投影区域覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻两个色阻层13之间，即使在衬底10上设置的第一金属层15在色阻层13上的投影区域覆盖在两相邻的色阻层之间，这样当光线照射在相邻两个色阻层13之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置使光线依次透过两个相邻色阻层13时，不透光的该第一金属层15就能够起到遮蔽隔离相邻两个色阻层的作用，从而有效的避免了相邻两色阻层之间的混色，提高了显示质量。解决了现有COA构架中，在色阻层的相对位置处不设置BM，这样相邻的两个色阻层就易发生混色的现象，而影响显示面板的显示质量的问题。

实施例二

图6是本实用新型实施例二提供的一种COA像素结构的平面示意图，图7是图6中一种COA像素结构的AA'的剖面示意图，图8是本实用新型实施例二提供的另一种COA像素结构的平面示意图。

进一步的，在上述实施例的基础上，在本实施例中，该像素结构还包括：钝化层16，钝化层16覆盖在第一金属层15和扫描线11之间的间隙上，且钝化层16上设置与第一金属层15通过钝化层16绝缘的第二金属层17，且第二金属层17在衬底10上的投影区域将第一金属层15两端与扫描线11之间的间隙完全覆盖。由于第一金属层15的两端与扫描线11之间均具有间隙，以避免第一金属层15与扫描线11的连接，而光线可能会通过该间隙照射在相邻的两色阻层之间或照射在两个色阻层上，发生混色的问题。为进一步的提升色阻层之间的遮蔽效果，在本实施例中，通过在第一金属层15和扫描线11之间的间隙上覆盖钝化层16，并在该钝化层16上设置第二金属层17，第一金属层15与第二金属层17通过钝化层16绝缘设置，并且第二金属层17在衬底10上的投影区域将第一金属层15两端与扫描线11之间的间隙完全覆盖，即不透光的第二金属层17在衬底10上的投影区域将间隙完全的覆盖，这样当光线透过该间隙照射在相邻的两个色阻层13之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置使光线依次透过两个相邻色阻层13时，不透光的第二金属层17就能够起到遮蔽隔离相邻两个色阻层的作用，从而有效的提升了遮蔽效果，提高了显示效果。

具体的，如图6所示，在本实施例中，第一金属层15的两端分别向相连两条扫描线11延伸，第一金属层15的两端与扫描线11之间具有间隙，第一金属层15在色阻层13上的投影区域覆盖在扫描线11延伸方向上的相邻两个色阻层13之间，在第一金属层15和扫描线11之间的间隙上覆盖有钝化层16，在该钝化层16上设置第二金属层17，该第一金属层15和第二金属层17之间通过钝化层16绝缘，且第二金属层17在衬底10上的投影区域将间隙完全覆盖，这样当光线照射在相邻的两个色阻层13之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置使光线依次透过两个相邻色阻层13时，不透光的第一金属层15和第二金属层17就能够共同起到遮蔽隔离相邻两个色阻层13的作用，可全面有效的对相邻两色阻层之间进行遮蔽隔离，有效的提升了遮蔽效果，有助于进一步提升显示质量。

在本实施例中，该第二金属层17的设置宽度以及长度等尺寸大小应能够使其在衬底10上的投影区域将第一金属层15两端与扫描线11之间留设的间隙完全覆盖即可，第二金属层17的宽度与第一金属层15的宽度可以相同，以避免影响显示效果。

在本实施例中，对第二金属层17的材料结构并无其它要求，能够实现其遮蔽功能即可，第二金属层17的构成材料与第一金属层15可以相同，也可以不同，该第一金属层15和第二金属层17的构成材料可为形成扫描线金属层或数据线金属层的金属材料中的一种。对该钝化层16的形成材料以及厚度等也不做限制，能够起到使第一金属层15和第二金属层17绝缘设置的功能即可，该钝化层16可以是栅极绝缘层。

其中，在本实施例中，第一金属层15为扫描线金属层，第二金属层17为数据线金属层。该第一金属层15为扫描线金属层，第二金属层17为数据线金属层，该钝化层16为栅极绝缘层，这样在制作过程中，在TFT形成扫描线、数据线以及覆盖栅极绝缘层时，也可形成该第一金属层15、第二金属层17以及钝化层16，有助于减少阵列基板的制程，提高制作效率。

进一步的，在本实施例中，该第一金属层与阵列基板的储存电容电极相连。如图8所示，第一金属层15可与储存电容电极18相连，这样能够增加储存电容，从而提高显示面板的显示品质。

其中，在本实施例中，该色阻层13包括红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层，具有红色色阻层的子像素区域为红色子像素，具有绿色色阻层的子像素区域为绿色子像素，具有蓝色色阻层的子像素区域为蓝色子像素，当白光照射到色阻层上时，会分别形成红光、绿光、蓝光，在人眼中混合就形成了彩色的影像，在像素结构中具有多个阵列设置的红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层，在本实施例中，对红色色阻层、绿色色阻层、蓝色色阻层的结构大小、厚度等并无其它要求，能实现其功能即可，其具体的排列方式等可参照现有液晶显示技术中的三色色阻层的设置方式。

进一步的，在本实施例中，数据线12为之字形数据线，由于液晶显示面板在配向后，受到个区域配向作用以及像素电极的边缘电场作用，在像素区域会形成“卍”字型的暗纹，将数据线12设置为之字形数据线，具体的，使与“卍”字型暗纹平行且靠近暗纹中的竖直暗纹的数据线部分向像素中心移动形成之字形，这样能够使该竖直暗纹在像素电极上的投影位于该数据线位置处，这样就有助于提高像素的开口率，提升显示面板的显示效果。

本实用新型实施例提供的一种COA像素结构，通过在第一金属层15和扫描线11之间的间隙上覆盖钝化层16，并在该钝化层16上设置于第二金属层17，并使第二金属层17在衬底10上的投影区域将第一金属层15两端与扫描线11之间的间隙完全覆盖，即不透光的第二金属层17在衬底10上的投影区域将间隙完全的覆盖，这样当光线透过该间隙照射在相邻的两个色阻层13之间，或者照射在其中一个色阻层上靠近另一个色阻层的位置使光线依次透过两个相邻色阻层13时，不透光的第二金属层17就能够起到遮蔽隔离相邻两个色阻层13的作用，即通过第一金属层15和第二金属层17共同起到遮蔽的作用，有效的提升了遮蔽效果，提高了显示质量。

本实用新型的第二方面提供一种阵列基板，包括上述任一实施例中的COA像素结构，具体的，该阵列基板的衬底上设置有若干个上述任一实施例中的COA像素结构。

本实用新型的第三方面提供一种显示面板，包括上述的阵列基板以及与阵列基板相对设置的对侧基板。具体的，该显示面板包括阵列基板，与该阵列基板对盒设置的对侧基板，以及设置于该阵列基板与对侧基板之间的液晶层。需要说明的是，在该对侧基板上移除BM，通过第一金属层和第二金属层搭配来达到遮蔽两相邻的色阻层以避免色阻层之间的混色的摸底，同时节省了制作BM的材料，降低了成本并简化了制程。

其中，该显示面板可以为电子纸、平板电脑、液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机等产品中进行显示的部件。

本实用新型的第四方面提供一种显示装置，包括上述的显示面板，该显示装置具体可以为液晶显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。