阵列基板、显示面板和显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、显示面板和显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，功能先进的显示面板应用领域正处于多元化发展阶段，在诸如数字显示、大尺寸电视显示、数码产品、车载显示等领域取得了卓越的成绩。近年来尤其在车载显示技术方面发展应用迅猛，车载显示设备的视觉效果要求也越来越高。在倾斜方向观察，对于分布在车内不同位置的显示屏，需要满足的特殊视角要求也不尽相同；盒内设计调整和偏光片补偿优化很难同时兼顾不同的车载应用或不同客户需求，存在客制化需求多、成本高等难题。
3.显示装置处于暗态时，液晶受不规则电场或地形影响使人眼在某些斜视位置观察到背光亮度的情形，即为业界常讲的暗态斜视漏光。现有设计主要通过增加遮光层的线宽等来来改善斜视下的暗态漏光情况，但同时也制约了显示装置的分辨率及像素开口率，带来穿透率的下降；而且，增加遮光层线宽对因金属表面光线反射造成的暗态斜视漏光问题的解决能力不足。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种阵列基板、显示面板和显示装置，以解决现有显示面板及显示装置存在的因金属线侧面反光导致的喑态斜视漏光问题，提升显示面板的视觉效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括衬底基板和第一金属层；第一金属层包括多条沿第一方向延伸的第一金属线，沿阵列基板出光面的方向上，第一金属线包括靠近衬底基板一侧的第一底面、位于所述第一底面远离衬底基板一侧的第一顶面、以及连接第一底面和第一顶面的第一侧面；沿第二方向，第一顶面在衬底基板上正投影的宽度大于第一底面在衬底基板上正投影的宽度，第二方向与第一方向相交且与衬底基板平行。
6.第二方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括上述第一方面的阵列基板；与所述阵列基板相对设置的对置基板；以及位于所述阵列基板与所述对置基板之间的液晶层。
7.第三方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述显示面板。
8.本发明实施例提供了一种阵列基板、显示面板和显示装置，该阵列基板包括衬底基板和第一金属层；第一金属层包括多条沿第一方向延伸的第一金属线，沿阵列基板出光面的方向上，第一金属线包括靠近衬底基板一侧的第一底面、位于所述第一底面远离衬底基板一侧的第一顶面、以及连接第一底面和第一顶面的第一侧面；沿第二方向，第一顶面在衬底基板上正投影的宽度大于第一底面在衬底基板上正投影的宽度，第二方向与第一方向相交且与衬底基板平行。本发明实施例通过设置第一金属线靠近衬底基板一侧的第一底面的横截面宽度小于远离衬底基板一侧的第一顶面横截面宽度，这样连接第一底面和第一顶
面的第一侧面的倾斜趋势朝着背离阵列基板出光面的方向，当外界光线从入光侧照射至第一侧面上时，在第一侧面上产生的反射光线大部分朝着背离阵列基板出光面的方向发射，不能从阵列基板出光面射出而被外界人眼感知时，这样因第一侧面上高反射率金属材料导致的暗态斜视漏光现象明显降低，可提升视角能力；此外，相比与现有技术中通过增加黑矩阵宽度的方案，该阵列基板所在的显示面板或显示装置具有较高的像素开口率，提升显示性能。
附图说明
9.图1为现有技术中一种显示面板的膜层结构示意图；
10.图2为本发明实施例提供一种阵列基板的俯视结构示意图；
11.图3是图2中沿a
‑
a’方向的一种剖面结构示意图；
12.图4是图3中q的一种局部结构放大示意图；
13.图5是图3中q的又一种局部结构放大示意图；
14.图6是图3中q的又一种局部结构放大示意图；
15.图7是图2中沿a
‑
a’方向的又一种剖面结构示意图；
16.图8是图2中沿a
‑
a’方向的再一种剖面结构示意图；
17.图9是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图；
18.图10是图8中沿c
‑
c’方向的一种剖面结构示意图；
19.图11是图8中沿c
‑
c’方向的又一种剖面结构示意图；
20.图12是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
22.应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
24.应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二来描述金属层、遮光部，但这些绝缘层、遮光部不应限于这些术语。这些术语仅用来将金属层、遮光部彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一金属层也可以被称为第二金属层，类似地，第二遮光部也可以被称为第一遮光部。
25.现有技术中，如图1所示，液晶显示面板01通常包括阵列基板001’和彩膜基板002’；彩膜层05’和遮光层06’设置在彩膜基板002’上，开关器件层02’、金属走线04’等设置在阵列基板001’上。阵列基板001’中的金属走线04’包括上顶面041’、下底面042’和连接上顶面041’和下底面042’的斜侧面043’；上顶面041’和下底面042’通常与显示面板01的出光
面平行，斜侧面043’与显示面板01的出光面相交，上顶面041’的横截面宽度小于下底面042’的横截面宽度，连接上顶面041’和下底面042’的斜侧面043’的倾斜趋势朝着阵列基板01出光面的方向延伸。也即在显示面板01的出光方向上，经过刻蚀形成的金属走线04’的宽度方向上的横截面形状为“正梯形”。液晶显示面板01的上、下表面通常设置有平行于显示面板01出光面的上、下偏光片(未示出)；如此，金属走线04’斜侧面043’延伸方向与上、下偏光片相交。当外界光线gx1照射至金属走线04’的斜视面043’上时，因金属走线04’斜侧面043’上金属的高反射率，使得该外界光线gx1在斜侧面043’上发生反射，部分反射光线gx2的传播方向指向像素开口区07’。正常情况下，因上、下偏光片的滤光方向垂直，外界光线gx1在穿过下偏光片后，透过的光线均为沿同一方向振动的光线，在显示面板处于暗态画面时，照射至像素开口区07’的光线被上偏光片阻挡而不会射出显示面板被人眼感知，照射至金属走线04’表面上的光线被金属走线自身遮挡，因此在显示面板的各角度均观察不到亮度。但若金属走线04’的斜侧面043’金属具备高反射率，部分外界光线gx1经过下偏光片并在斜视面043’上发生反射后，原有入射光线gx1偏振状态发生改变，该部分反射光线gx2在像素开口区07’不可被上偏光片过滤；特别是现有技术中金属走线04’宽度方向上的横截面形状为“正梯形”，斜侧面043’的倾斜趋势朝着阵列基板01出光面的方向延伸，这样使得在斜侧面043’产生的反射光线gx2大部分朝着显示面板01出光面传播，进而穿出显示面板01后被人眼感知，导致显示面板01出现暗态斜视漏光问题，影响显示面板01的显示效果。
26.为解决上述问题，本发明实施例提供了一种阵列基板，如图2、图3和图4所示，图2是本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视结构示意图；图3是图3中沿a
‑
a’方向的一种剖面结构示意图；图4是图3中结构q的放大示意图；结合图2、图3和图4所示，阵列基板100包括衬底基板10、第一金属层20；第一金属层20包括多条沿第一方向延伸的第一金属信号线21，沿阵列基板100出光面的方向上，第一金属线21包括靠近衬底基板10一侧的第一底面212、第一底面212远离衬底基板10一侧的第一顶面211、以及连接第一底面212和第一顶面211的第一侧面213；沿第二方向，第一顶面211在衬底基板10上正投影的宽度d1大于第一底面212在衬底基板10上正投影的宽度d2，第二方向与第一方向相交且与所述衬底基板10平行。。
27.示例性地，请继续参见图2、图3和图4，本技术实施例中的阵列基板100的第一金属线21的延伸方向为第一方向，沿阵列基板100出光面的方向上，第一金属线21包括靠近衬底基板10一侧的第一底面212、位于第一底面212远离衬底基板10一侧的第一顶面211、以及连接第一顶面211和第一底面212的第一侧面213，第二方向与与衬底基板10平行，且与第一方向相交；本技术实施例以第二方向垂直于第一方向为例，第二方向也即为第一金属线21的宽度横截面方向。沿第二方向，第一顶面211在衬底基板10上正投影的宽度d1大于第一底面212在衬底基板10上正投影的宽度d2。如图4所示，以垂直于衬底基板10且平行于第二方向面为横截面，第一金属线21沿其宽度方向切割后的横截面形状q为“倒梯形”，连接第一底面212和第一顶面211的第一侧面213的倾斜趋势朝着背离阵列基板100出光面的方向。这样当外界入射光线il从衬底基板10背面照射至阵列基板10内的第一金属线21的第一侧面213时，因第一侧面213的倾斜方向背离阵列基板10的出光面，在第一侧面213上形成的反射光线ol大部分朝着背离或平行阵列基板100出光面的方向传播，不会射出阵列基板10的出光面而被外界人眼感知。当采用本实施例的阵列基板100的显示面板处于暗态画面时，可以改善因第一金属线21上第一侧面213金属的高反射率形成的金属漏光现象，尤其是大视角下
的暗态斜视漏光问题，提升显示装置的视角能力。
28.需要说明的是，本技术实施例中所描述的第一金属线21为阵列基板100中可常规设置的各类金属走线，包括但不局限与数据线、栅极线、触控信号线、指纹信号线等；第一金属线21也可不传递驱动信号，仅作为一些功能结构存在的部件，例如位于阵列基板100中薄膜晶体管开关器件层下方的遮光金属层lsm等，除将遮光金属层lsm正常设置遮挡开光器件的有缘层外；还可将遮光金属层lsm做成条状设置在像素的非开口区，因遮光金属层lsm距离背光光源更近，可以起到更好防止光线串扰的遮光效果。此外，本技术不对第一金属线21的类型和材质做绝对限制，只要产品中呈现的第一金属线21的结构满足本技术实施例技术特征要求的关系，均属于本技术的保护范围。
29.进一步示例性地，请继续参见图3和图4，当第一金属线21为触控信号线时，现有设计中为了防止刻蚀工艺偏差造成断线或减小触控信号线的阻抗，通常将触控信号线做加厚加宽处理，触控信号线材质通常采用钼
‑
铝
‑
钼(mo
‑
al
‑
mo)三层金属材料堆叠、并经过湿法刻蚀形成特定走线图形，但因为制程原因，连接第一顶面211和第一底面212的第一侧面213并不会被低反射系数的金属mo完全覆盖第一侧面213，第一侧面213上较大面积的高反射金属材料al暴露在外界光线il可抵达处，金属al的反射率高达90％，外界光线il在触控信号线21上的第一侧面213的高反射光ol强度较大，造成明显的斜视暗态漏光现象，导致斜视对比度恶化，该情况在车载应用中会造成视角不满足german oem 5.0规格要求。采用本技术实施例的触控信号线21的侧刻方式时，触控信号线21的第一侧面213的整体倾斜趋势朝着背离阵列基板100出光面的方向，在触控信号线21的第一侧面213上发生的反射光ol大部分会消散在阵列基板内部，当将本技术实施例的阵列基板100用于组装成显示面板或显示装置时，能明显降低因触控信号线21造成的暗态斜视金属漏光现象，提升车载显示应用的可信赖度
30.可选地，请继续参阅图3和图4；沿第二方向上，第一侧面213到第一底面212的延伸面之间的面夹角a为锐角。
31.示例性地，如图4所示，第一侧面213与第一底面212所在平面相交，沿第二方向上，第一侧面213到第一底面212的延伸面的面夹角为锐角。通过将第一侧面213到第一底面212的面夹角设置为锐角，可使照射至第一侧面213上的入射光线il被反射时，尽量多的反射光线ol朝背离出光面的方向发射，降低因第一金属线21表面反射光造成的暗态斜视漏光现象。需要理解的是，在满足工艺可实现的情况下，面夹角a的角度越小，其对暗态斜视漏光的改善效果越好。
32.需要说明的是，图4仅示例性的示出第一侧面213的形状为平面，但在实际中，第一侧面213也可为其他的样貌，本技术实施例对第一侧面213的具体形态不做绝对限制，只要满足本实施例要求技术特征的所有情况均属于本技术保护范围。
33.进一步可选地，图5是图3中q的一种局部结构放大示意图；至少部分第一侧面213的表面覆盖低反射膜层214，低反射膜层214的反射率至少低于第一侧面213部分金属材料的反射率；
34.示例性地，该低反射膜层214可以采用低反射金属材料制备，低反射膜层214的反射率至少低于第一侧面213部分金属材料的表面反射率。例如，当第一侧面213的金属材料包括钛、铝、钛时，钛的反射系数低于铝的反射系数；低反射膜层214可由钼或钨材料制备，
这样低反射膜层214的反射率至少要小于金属铝的反射系数；或者，在该实施方式中的阵列基板100中，该低反射膜层214也可以由具有低反射系数的有机材料形成，形成该低反射膜层214的有机材料的反射系数低于第一侧面213部分金属材料的反射率。如此设置，可以降低第一侧面213上高反射金属材料发生的光反射问题，进而改善该阵列基板100所在的显示面板与显示装置的暗态漏光问题，提高视角能力。
35.需要明白的是，为了进一步降低在第一侧面213上发生的光反射问题，低反射膜层214对第一侧面213的覆盖程度越大，效果越好；例如低反射膜层214完全覆盖第一金属线21的第一侧面213。
36.可选地，图6是图3中q的又一种结构放大示意图；沿阵列基板100出光方向上，至少部分第一侧面213为弧面，且弧面朝向背离第一金属线21中轴线o’的方向弯曲。
37.示例性地，请继续参阅图6，第一侧面213为弧面，且弧面朝向背离第一金属线21中轴线o’的方向弯曲；如此设置，沿第一底面212指向第一顶面212的方向上，所述第一侧面213与第一底面212的夹角越来越小，这样使得入射光线il照射至第一侧面213上被反射时，更大比例的反射光线ol朝背离出光面的方向发射，进一步提升暗态斜视漏光的改善效果。同时，将第一侧面213设置成弧面，还具有一定程度的汇聚光线的效果，提升视角对比度。
38.可选地，本技术实施例中的阵列基板还包括第一电极层，第一电极层包括多个阵列排布的第一电极，第一金属线与第一电极电联接、并向第一电极传输对应的驱动信号。
39.需要说明的是，当第一电极层为像素电极层时，第一电极为像素电极，第一金属线可为数据线；当第一电极层为触控电极层时，第一电极为触控电极，第一金属线为触控信号线；当第一电极层为光感电极层，第一电极为光感电极，第一金属线为指纹信号线。以上情形只为示例，并不构成对上述结构特征的具体限制。
40.示例性地，图7是图2中沿a
‑
a’方向的又一种剖面结构示意图；请继续参见图2和图7，该阵列基板100包括多条数据线21与多条扫描线81，该多条数据线21与多条扫描线81交叉设置界定多个子像素px，每一子像素px对应设置至少一个像素电极51，在每条扫描线81和数据线21的交叉位置设置有薄膜晶体管t。数据线21通过薄膜晶体管t与像素电极51电连接，向该像素电极51所对应的子像素px传输像素电压驱动信号。现有技术中，数据线21也为多层堆叠金属结构刻蚀形成，沿阵列基板100出光方向上，例如形成数据线21三层层叠结构的金属材料通常为钛、铝、钛；由于钛的反射系数低于铝的反射系数，因此数据线21的第一顶面211和第一地面212的光反射率较低，但因为制程原因，连接第一顶面211和第一底面212的第一侧面213并不会被低反射系数的金属ti完全覆盖第一侧面213，第一侧面213上较大面积的高反射金属材料al暴露在外界光线il可抵达处，且随着数据线21第一侧面213的刻蚀tape角度越小，暴露的金属al面积越大，外界光线il在数据线21第一侧面213上发生的光反射导致的暗态斜视漏光现象越严重。当采用本技术实施例的数据线21的侧刻方式形成“倒梯形”横向截面结构时，数据线21的第一侧面213的整体倾斜趋势朝着背离阵列基板100出光面的方向，在数据线21的第一侧面213上发生的反射光ol大部分会消散在阵列基板100内部；如此，可以降低数据线21对光的反射，尤其可以降低包含反射系数较大金属的第一侧面213对光的反射，从而可以有效改善该阵列基板100所在的显示面板或显示装置的暗态斜视漏光问题
41.示例性地，图8是图2中沿a
‑
a’方向的又一种剖面结构示意图；请参阅图2和图7；阵
列基板100包括第一电极层40，第一电极层40包括多个阵列排布的触控电极41，第一金属线21为触控信号线，触控信号线21与触控电极41电联接；触控信号线21向触控电极41传输触控驱动信号，通过将触控电极41集成在阵列基板100中，可提升采用本技术实施例阵列基板100的显示面板或显示装置的集成度。
42.进一步可选地，请继续参见图2和图8，阵列基板100还包括第二金属层30，第二金属层30包括多条沿第一方向延伸的第二金属线31；在衬底基板10所在平面上，第二金属线31的正投影与第一金属线41的正投影至少部分交叠。
43.示例性地，第一金属线21和第二金属线均可以为触控信号线、数据线、指纹信号线、遮光金属线等中的一种；通过设置第二金属线31在阵列基板100出光方向上和第一金属线21设置至少部分交叠，能够减小用于遮盖金属走线的黑矩阵的宽度，可提升阵列基板100的穿透率。例如，当第一金属线21为触控信号线、第二金属线31为数据线，将数据线31设置在触控信号线21靠近衬底基板10的一侧，还可利用触控信号线21的屏蔽作用，降低数据线31上的电压信号对像素电极的影响。
44.图9是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图；图10是图9中沿c
‑
c’方向的一种剖面结构示意图；图11是图9中沿c
‑
c’方向的又一种剖面结构示意图，请参阅图9、图10和图11，该显示面板1000包括上述本发明实施例提供的任一阵列基板100；对置基板200和位于阵列基板100与对置基板200之间的液晶层300，本发明实施例提供的显示面板1000具备本发明实施例提供的阵列基板100有益效果，相同之处可参照上述对阵列基板的描述，在此不再赘述。
45.需要说明的时，本发明实施例提供的一种显示面板1000还包彩色滤光层60，彩色滤光层60包括多种颜色不同的色组单元61；彩色滤光层60可以设置在如图10所示的对置基板200上；也可设置在如图11所示的阵列基板100上。
46.可选地，请继续参见图9、图10和图11，显示面板1000还包括遮光层70，遮光层70包括多条沿第一方向延伸的第一遮光部711和多条沿第二方向延伸的第二遮光部712，第一遮光部711和第二遮光部712交叉限定出多个阵列排布的像素开口；第一金属线21位于所述遮光层70靠近衬底基板10一侧，覆盖第一金属线21的所述第一遮光部711在衬底基板10上正投影的宽度大于等于6μm且小于等于8μm。
47.示例性地，请继续参见图9、图10和图11，显示面板1000包括遮光层70，遮光层70包括网格状的遮光部71，其中遮光部71由多条沿第一方向延伸的第一遮光部711和多条沿第二方向延伸的第二遮光部722交叉形成，遮光部71通常由黑色不透光材料形成，也称为黑矩阵。遮光部71限定出阵列排布的子像素的实际开口区域，该区域用于透射背光出射的部分光线形成画像。遮光部71不仅可以防止相邻不同颜色子像素之间的光线串扰，提升画面对比度；还能够用于遮挡显示面板1000中位于遮光层71下方的各类不透明金属线，同时一定程度弱化因金属线表面的光线反射造成的金属漏光现象。现有设计中，当第一金属线的tape角采取锐角刻蚀时(也即截面呈现正梯形状)，为保证第一金属线21不会有明显的斜视暗态漏光问题，现有技术中，第一遮光部712的尺寸通常设置的比较大，一般为13微米。在本实施例中，由于第一金属线21采用侧刻的方式形成“倒梯形”的横截面结构，使得第一金属线21表面的反射光线大部分消散在显示面板1000内部，而不会透出显示面板1000造成大视角金属斜视漏光现象，因而本技术实施例的第一遮光部712的宽度可减小，当将第一遮光部
712在衬底基板10上正投影的宽度大于等于6μm时，即可满足避免金属漏光问题；同时考虑避免第一遮光部712的宽度过大影响子像素的开口率，将第一遮光部712在衬底基板10上正投影的宽度小于等于8μm，如此设计，可大幅度提升开口率，减少背光功耗。
48.需要说明的是，图10和图11所示例的显示面板1000中的遮光层70均位于堆置基板200一侧，而在实际应用中，该遮光层70的位置也可位于阵列基板100的一侧，且在阵列基板100中的实际位置可以根据遮光需求进行调整，本技术实施例不对遮光层70的具体位置进行限定，例如，遮光层70可以位于阵列基板100上最靠近液晶层300的上表面层，也可直接位于阵列基板100中离液晶层300最近的一层不透光金属层的上方。
49.示例性的，图12是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图12，该显示装置可以为手机、显示屏等，尤其可以为车载中大尺寸显示屏。
50.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。