阵列基板、阵列基板的制造方法、显示面板及显示设备与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、阵列基板的制造方法、显示面板及显示设备。


背景技术：

2.随着显示技术不断发展，现市面上主流显示有液晶显示器(liquid crystal display，lcd)以及oled显示器，它们具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。目前，液晶显示器大多使用gdl技术(gate driver less)，其通过将栅极驱动电路制作在基板上，替代了外接集成电路板，从而降低了成本。gdl驱动电路主要由gdl电路区和时钟信号（clk）线组成，由于信号线的布置需要一定的宽度，走线越多，所需的宽度越大，而导致显示面板两侧边框变宽，增大了窄边框的设计难度。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种阵列基板、阵列基板的制造方法、显示面板及显示设备，旨在解决现有技术中面板边框较宽的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种阵列基板，阵列基板包括显示区、栅极驱动电路区和信号线区，显示区内设有多个像素，栅极驱动电路区内设有栅极驱动电路，栅极驱动电路用于驱动像素，信号线区内设有多条信号线，信号线用于为栅极驱动电路提供驱动信号；信号线区包括多层第一金属层和至少一层第二金属层，相邻两层第一金属层之间至少设置有一层第二金属层；信号线包括多条第一信号线和多条第二信号线，第一金属层内设有第一信号线，第二金属层内设有第二信号线，第一信号线与相邻的第二金属层内的第二信号线连接，第二信号线与栅极驱动电路连接；第一信号线用于接入驱动信号，第二信号线用于将驱动信号传输至栅极驱动电路。
5.可选的，信号线区还包括衬底和第一绝缘层；衬底上设有第一金属层和第一绝缘层，第一绝缘层覆盖第一金属层，第一绝缘层上设有第二金属层；第一绝缘层具有第一孔洞；衬底上的第一金属层中的第一信号线与第二金属层中的第二信号线连接。
6.可选的，信号线区还包括钝化层和第二绝缘层；钝化层覆盖第二金属层设置；钝化层上设有第一金属层，钝化层上的第一金属层上设有第二绝缘层；钝化层内具有第二孔洞；钝化层上的第一金属层中的第一信号线与第二金属层中的第二信号线连接。
7.可选的，信号线区包括时钟信号线区和公共信号线区；时钟信号线区设于公共信号线区内侧；第一信号线包括时钟信号线和公共信号线，时钟信号线区内设有时钟信号线，至少一条时钟信号线与其他时钟信号线在垂直方向上的投影至少部分重叠。
8.可选的，至少一条时钟信号线至少部分深入至栅极驱动电路区内。
9.可选的，至少一条时钟信号线至少部分深入至公共信号线区内。
10.可选的，各时钟信号线中距离栅极驱动电路区最远的时钟信号线不与其他的时钟信号线重叠；时钟信号线区内位于距离栅极驱动电路区最远的时钟信号线上方的区域设有
凹槽，凹槽用于填充封框胶。
11.为实现上述目的，本发明还提出一种阵列基板的制造方法，包括：提供一衬底；在衬底上形成图案化的第一金属层，第一金属层包括第一信号线；在第一金属层上形成第一绝缘层，第一绝缘层具有第一孔洞；在第一绝缘层上沉积第二金属层，第二金属层包括相互连接的第二信号线和栅极驱动电路走线；第二信号线通过第一孔洞与第一信号线连接；在第二金属层上沉积钝化层，钝化层具有第二孔洞；在钝化层上形成第三金属层，第三金属层包括第三信号线，第三信号线通过第二孔洞与第二信号线连接，第一信号线和第三信号线用于接入驱动信号，第二信号线用于将驱动信号传输至栅极驱动电路走线。
12.为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板，显示面板包括彩膜基板和如上述的阵列基板，彩膜基板与阵列基板对盒设置上。
13.为实现上述目的，本发明还提出一种显示设备，显示设备包括背光模组和如上述的显示面板，背光模组与显示面板对应设置，背光模组用于向显示面板提供背光光源。
14.本发明中的阵列基板包括显示区、栅极驱动电路区和信号线区，信号线区包括多层第一金属层和至少一层第二金属层，信号线包括多条第一信号线和多条第二信号线，第一金属层内设有第一信号线，第二金属层内设有第二信号线，第一信号线与相邻的第二金属层内的第二信号线连接，第二信号线与栅极驱动电路连接。本发明通过将信号线在空间上的重叠，从而减小了信号线的横向宽度，降低了面板的边框宽度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明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示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本发明阵列基板第一种实施方式的结构示意图；图2为本发明信号线区第一种实施方式的截面示意图；图3为本发明信号线区第一种实施方式的平面示意图；图4为本发明信号线区第二种实施方式的截面示意图；图5为本发明信号线区第三种实施方式的截面示意图；图6为本发明阵列基板第二种实施方式的结构示意图；图7为本发明阵列基板的制造方法一实施方式的流程示意图；图8为本发明显示面板一实施方式的结构示意图；图9为本发明显示设备一实施方式的结构示意图。
17.附图标号说明：标号名称标号名称10显示区37钝化层20栅极驱动电路区38第二绝缘层
30信号线区40像素电极31第一金属层50时钟信号线区32第二金属层60公共信号线区33第一信号线70彩膜基板34第二信号线80阵列基板35玻璃基板90背光模组36第一绝缘层100显示面板本发明目的的实现、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
18.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）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。
21.另外，在本发明中涉及“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，也不在本发明要求的保护范围之内。
22.实施例一参照图1，图1为本发明阵列基板第一种实施方式的结构示意图。本发明提出阵列基板的第一实施例。
23.如图1所示，在本实施例中，阵列基板包括显示区10、栅极驱动电路区20和信号线区30，显示区10内设有多个像素，栅极驱动电路区20内设有栅极驱动电路，栅极驱动电路用于驱动像素，信号线区10内设有多条信号线，信号线用于为栅极驱动电路提供驱动信号。
24.可以理解的是，显示区10内还设置有数据线、扫描线以及tft（thin film transistor，薄膜晶体管）器件。数据线与tft器件的源极（或漏极）连接，扫描线与tft器件的栅极连接，tft器件的漏极（或源极）与像素电极连接，其中，数据线与源驱动电路连接，扫描线与栅极驱动电路连接。栅极驱动电路用于向扫描线上施加栅控制电压，以控制tft器件的开启或关闭。在本实施方式中，栅极驱动电路可以由多个级联的goa电路组成。信号线用于为goa电路提供相应的控制信号，信号线可以ck（脉冲信号）信号线、vss（电压信号）信号线、reset（复位信号）信号线或者stv（帧起始信号）信号线等。根据goa电路的结构不同，ck信号线的数量可以为4个、8个或者12等。对于55inch的显示面板而言，其gdl电路区（即栅极驱动电路）宽度可以达到2.4mm，而ck信号线(8ck)宽度可以达到1.4mm。可见，信号线的数量
增大了窄边框设计的难度。
25.需要说明的是，图1所示的阵列基板中，显示区10的两侧分别设有栅极驱动电路区20和信号线区30。此类阵列基板往往由于尺寸较大的阵列基板，为保证有效地驱动像素，需要两侧均设置有栅极驱动电路。当前，对于尺寸较小的阵列基板，其可以仅在一侧设置栅极驱动电路，即仅在显示区10的一侧设有栅极驱动电路区20和信号线区30。本实施方式对此不加以限制。
26.参照图2，图2为本发明信号线区第一种实施方式的截面示意图。在本实施方式中，为实现窄边框，信号线区30包括多层第一金属层31和至少一层第二金属层32，相邻两层第一金属层31之间至少设置有一层第二金属层32；信号线包括多条第一信号线33和多条第二信号线34，第一金属层31内设有第一信号线33，第二金属层32内设有第二信号线34，第一信号线33与相邻的第二金属层32内的第二信号线34连接，第二信号线34与栅极驱动电路连接；第一信号线33用于接入驱动信号，第二信号线34用于将驱动信号传输至栅极驱动电路。
27.需要说明的是，为避免各金属层之间短路，相邻两层除连接处之外的部分均设置有绝缘材料。第一金属层31和第二金属层32可以采用铜或者锡等金属材料制成。尽量第一信号线33和第二信号线34的具体宽度也影响边框宽度，但本实施方式是默认在具体宽度确定的情况下，进一步降低边框宽度。
28.参照图3，图3为本发明信号线区第一种实施方式的平面示意图。需要说明的是，由于栅极驱动电路通常设置在阵列基板的两侧，而控制板通常设置在上方或者下方。因此每条信号线通常包括竖向段和横向段，竖向段的一端与控制板连接，另一段与横向段的一端连接，横向段的另一端与栅极驱动电路连接。本实施方式中的第一信号线33为竖向的一段，第二信号线34为横向的一段。对应的一段第一信号线33和一段第二信号线34才能形成完整的信号线。图3以信号线为ck信号线为例，图中的ck1a和ck1b组成完整的ck1信号线，用于将控制板传输的时钟信号传输至栅极驱动电路。因此，第一信号线33的总数和第二信号线34总数相同。以ck信号线为例，若ck信号线的数量为8条，则第一信号线33为8条，第二信号线34也为8条。
29.需要说明的是，由于边框宽度主要受到第一信号线33的布置方式影响，通过将第一信号线33信号线在空间上的重叠，可以减小了第一信号线33的横向宽度。并且，随着重叠的层数越多，横向宽度越窄。例如，信号线的数量为8条，全部横向布置后的总宽度为1.4mm；若将信号线分布在两层，则布置后的总宽度为0.7mm；若将信号线分布在四层，则布置后的总宽度为0.35mm。
30.而第二信号线34的布置呈纵向排列，因此第二信号线34的布置对边框宽度的影响较小，故第二金属层32可以重叠，也可以不重叠。但为保证每一层第一金属层31中的第一信号线33能够与对应的第二信号线34连接，需要保证相邻两层第一金属层31之间至少具有一层第二金属层32。即，第二金属层32的数量a≥b-1；其中b为第一金属层31的数量。
31.在本实施方式中，阵列基板包括显示区10、栅极驱动电路区20和信号线区30，信号线区30包括多层第一金属层31和至少一层第二金属层32，信号线包括多条第一信号线33和多条第二信号线34，第一金属层31内设有第一信号线33，第二金属层32内设有第二信号线34，第一信号线33与相邻的第二金属层32内的第二信号线34连接，第二信号线34与栅极驱动电路连接。本实施方式通过将信号线在空间上的重叠，从而减小了信号线的横向宽度，降
低了面板的边框宽度。
32.实施例二参照图4，图4为本发明信号线区第二种实施方式的截面示意图。基于上述第一实施例，本发明提出阵列基板的第二实施例。
33.在本实施例中，信号线区30还包括衬底35和第一绝缘层36；衬底35上设有第一金属层31和第一绝缘层36，第一绝缘层36覆盖第一金属层31，第一绝缘层上设有第二金属层32；第一绝缘层36具有第一孔洞；衬底35上的第一金属层31中的第一信号线33与第二金属层32中的第二信号线34连接。
34.可以理解的是，在阵列基板的制作过程中，显示区10、栅极驱动电路区20和信号线区30通常是同时形成的。第一金属层31和显示区10、栅极驱动电路区20中的金属走线可以在同一个工序中形成。然后，为保证金属层的稳定性，需要第一金属层31和显示区10、栅极驱动电路区20中的金属走线上覆盖第一绝缘层36。然后在第一绝缘层36同时形成第二金属层32和显示区10、栅极驱动电路区20中的金属走线。
35.需要说明的是，为使第一信号线33与第二信号线34之间的连接更稳定，第一信号线33与第二信号线34连接处的第一孔洞（图中的dc hole）的数量可以设置多个，如三个或者四个。
36.参照图5，图5为本发明信号线区第三种实施方式的截面示意图。在本实施方式中，信号线区还包括钝化层37和第二绝缘层38；钝化层37覆盖第二金属层32设置；钝化层37上设有第一金属层31，钝化层37上的第一金属层31上设有第二绝缘层38；钝化层37内具有第二孔洞；钝化层37上的第一金属层31中的第一信号线33与第二金属层32中的第二信号线34连接。
37.同样为了保证第二金属层32和显示区10、栅极驱动电路区20中的金属走线的稳定性，可以在第二金属层32和显示区10、栅极驱动电路区20中的金属走线上覆盖一层钝化层37。钝化层37上再设置一层第一金属层31，及覆盖第一金属层31的第二绝缘层38。然后，可以将显示区10的第二绝缘层38和钝化层37进行蚀刻，形成孔洞，再基于该孔洞沉积像素电极40。
38.需要说明的是，为提高阵列基板的生产效率，以及节约制程，可以将第一金属层31的数量设置为两层、第二金属层32的数量设置为一层。以ck信号线为例，若ck信号的数量为8条，则下层的第一金属层31内的第一信号线33可以包括ck1a、ck3a、ck5a和ck7a，上层的第一金属层31内的第一信号线33可以包括ck2a、ck4a、ck6a和ck8a。第二金属层32中的第二信号线34包括ck1b、ck2b、ck3b、ck4b、ck5b、ck6b、ck7b和ck8b。其中，ck2a可以位于ck1a的正上方，ck4a可以位于ck3a的正上方，ck6a可以位于ck5a的正上方，ck8a可以位于ck7a的正上方。ck1b、ck2b、ck3b、ck4b、ck5b、ck6b、ck7b和ck8b可以纵向排列设置，并分别与对应cka连接。
39.需要说明的是，考虑到ck信号线的重叠引起的耦合电容，可以将位于上下的ck线设置为部分重叠，或者重叠。例如，ck2a可以位于ck1a的上方，两者垂直方向的投影部分重叠。或者ck2a可以位于ck1a与ck3a之间的间隔区域的正上方。
40.在本实施方式中，可以将第一金属层31的数量设置为两层、第二金属层32的数量设置为一层，从而提高阵列基板的生产效率，以及节约制程。
41.实施例三参照图6，图6为本发明阵列基板第二种实施方式的结构示意图。基于上述第一实施例和第二实施例，本发明提出阵列基板的第三实施例。
42.在本实施例中，信号线区30包括时钟信号线区50和公共信号线区60；时钟信号线区50设于公共信号区60内侧；第一信号线31包括时钟信号线311和公共信号线312，时钟信号线区50内设有时钟信号线311，至少一条时钟信号线311与其他时钟信号线311在垂直方向上的投影至少部分重叠。
43.在本实施方式中，为尽量降低边框宽度，时钟信号线311可以与其他时钟信号线311在垂直方向上的投影部分重叠或者完全重叠。由于信号线的数量及重叠层数的影响，可能出现部分时钟信号线311无法与其他时钟信号线311进行重叠的情况。例如，若ck信号线的重叠层数为2层，而ck信号数量为9条，则可以将一层设置为5条，一层为4条。若采用上下两条信号ck信号线完全重叠的方式，则会出现一条无法重叠的信号线。
44.在本实施方式中，可以将一条时钟信号线311至少部分深入至栅极驱动电路区20内。参考前述，可以将ck2与ck3重叠，ck4与ck5重叠，ck6与ck7重叠，ck8与ck9重叠，ck1不与其他时钟信号线311重叠。其中，ck1可以为最靠近栅极驱动电路区20信号线，此时可以将ck1设置于最下层，然后部分深入至栅极驱动电路区20内。由此，可以通过将时钟信号线区50栅极驱动电路区20之间的部分重叠进一步降低边框宽度。
45.或者，可以还可以将一条时钟信号线311至少部分深入至公共信号线区60内。参考前述，可以将ck1与ck2重叠，ck3与ck4重叠，ck5与ck6重叠，ck7与ck8重叠，ck9不与其他时钟信号线311重叠。ck9可以为距离栅极驱动电路区20最远的信号线，此时可以将ck9设置于最上层，部分深入至公共信号线区60内。公共信号线区60内设有公共信号线312，公共信号线312可以直接伸入至显示区10内，因此ck9可以与公共信号线312重叠。
46.或者，各时钟信号线311中距离栅极驱动电路区20最远的时钟信号线311不与其他的时钟信号线311重叠；时钟信号线区311内位于距离栅极驱动电路区最20远的时钟信号线311上方的区域设有凹槽，凹槽用于填充封框胶。参考前述，距离栅极驱动电路区20最远的时钟信号线311可以为ck9信号线。ck9至少部分位于封框胶区域，上层因无ck信号线，可设置凹槽，从而利用凹槽增大封框胶与下基板的接触面积，有益于封框胶的固化效果。
47.在本实施方式中，信号线区30包括时钟信号线区50和公共信号线区60；时钟信号线区50设于公共信号区60内侧；第一信号线31包括时钟信号线311和公共信号线312，时钟信号线区50内设有时钟信号线311，至少一条时钟信号线311与其他时钟信号线311在垂直方向上的投影至少部分重叠，从而进一步降低边框宽度。
48.实施例四参照图7，图7为本发明阵列基板的制造方法一实施方式的流程示意图。基于上述阵列基板的结构，本发明还提出一种阵列基板的制造方法。
49.在本实施例中，阵列基板的制造方法包括：步骤s10：提供一衬底。
50.需要说明的是，阵列基板的具体结构可以继续参照图4和图5。衬底上可以划分为显示区、栅极驱动电路区和信号线区。后续的步骤均可以同时对显示区、栅极驱动电路区和信号线区上的走线进行布置。
51.步骤s20：在衬底上形成图案化的第一金属层，第一金属层包括第一信号线。
52.在本实施方式中，第一金属层包括了显示区、栅极驱动电路区和信号线区内的走线。其中，第一信号线为信号线区内的走线，显示区、栅极驱动电路区内的走线主要用于形成tft器件的栅极。第一金属层的形成过程可以采用沉积、曝光、显影等工艺，相关工艺已有成熟的技术，本实施方式在此不再赘述。
53.步骤s30：在第一金属层上形成第一绝缘层，第一绝缘层具有第一孔洞。
54.为包括第一金属层，可以通过物理气相成膜形成第一绝缘层，第一绝缘侧可以采用sinx/siox材料。第一孔洞主要形成于信号线区和显示区内，信号线区内的第一孔洞便于不同层的信号线进行连接，显示区内的第一孔洞便于栅极驱动电路区走线与显示区走线连接。
55.步骤s40：在第一绝缘层上沉积第二金属层，第二金属层包括相互连接的第二信号线和栅极驱动电路走线；第二信号线通过第一孔洞与第一信号线连接。
56.在本实施方式中，第二金属层同样包括了显示区、栅极驱动电路区和信号线区内的走线。其中，第二信号线位于信号线区内，栅极驱动电路走线位于栅极驱动电路区内。第二信号线与第一信号线连接，从而可以将接入的驱动信号传输至栅极驱动电路。第二金属层在栅极驱动电路区和信号线区内的走线主要用于形成tft器件的源极或者漏极。栅极驱动电路区内的走线（主要为栅极输出信号线）也可以通过第一孔洞与显示区内的tft器件的栅极连接。
57.步骤s50：在第二金属层上沉积钝化层，钝化层具有第二孔洞。
58.可以理解的是，钝化层可以用于保护金属走线。第二孔洞主要位于信号线区，以便于第二信号线与第一信号线连接。
59.步骤s60：在钝化层上形成第三金属层，第三金属层包括第三信号线，第三信号线通过第二孔洞与第二信号线连接，第一信号线和第三信号线用于接入驱动信号，第二信号线用于将驱动信号传输至栅极驱动电路走线。
60.需要说明的是，第三金属层主要集中在信号线区。第二信号线的数量等于第三信号线与第一信号线的数量和。例如，若信号线包括8条ck信号线，则第一信号线可以包括ck1a、ck3a、ck5a和ck7a，第三信号线可以包括ck2a、ck4a、ck6a和ck8a。第二信号线包括ck1b、ck2b、ck3b、ck4b、ck5b、ck6b、ck7b和ck8b。cka与对应的ckb形成完整的ck信号线。第三信号线与第一信号线在垂直方向上的投影可以完全重合或者部分重合，又或者第三信号线位于各第一信号线之间的间隔区域的正上方。
61.此外，为保护第三金属层，在第三金属层主上方还可以制作平坦化层，然后在显示区的平坦化层区域形成孔洞。再在利用该孔洞内沉积像素电极，像素电极与显示区内的tft器件的源极（或漏极）连接。
62.在本实施方式中，通过提供一衬底；在衬底上形成图案化的第一金属层，第一金属层包括第一信号线；在第一金属层上形成第一绝缘层，第一绝缘层具有第一孔洞；在第一绝缘层上沉积第二金属层，第二金属层包括相互连接的第二信号线和栅极驱动电路走线；第二信号线通过第一孔洞与第一信号线连接；在第二金属层上沉积钝化层，钝化层具有第二孔洞；在钝化层上形成第三金属层，第三金属层包括第三信号线，第三信号线通过第二孔洞与第二信号线连接，第一信号线和第三信号线用于接入驱动信号，第二信号线用于将驱动
信号传输至栅极驱动电路走线，从而实现信号线的重叠，降低信号线区的走线宽度，有利于降低显示面板的走线宽度。
63.参照图8，图8为本发明显示面板一实施方式的结构示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板，显示面板包括彩膜基板70和如上述的阵列基板80，彩膜基板70与阵列基板对盒设置80上。该阵列基板80的具体结构参照上述实施例，由于本显示面板可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。
64.参照图9，图9为本发明显示设备一实施方式的结构示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种显示设备，显示设备包括背光模组90和如上述的显示面板100，背光模组90与显示面板100对应设置，背光模组90用于向显示面板100提供背光光源。该显示面板100的具体结构参照上述实施例，由于本显示设备可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。
65.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。