CN105204254A - 一种tft阵列基板、显示面板及其制作方法 - Google Patents

一种tft阵列基板、显示面板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种TFT阵列基板、显示面板及其制作方法，该TFT阵列基板包括第一基板以及依次形成于第一基板上的栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层。通过上述方式，本发明能够在光配向制程中，防止紫外偏振光照射到半导体层上，提高了TFT器件的性能。

Description

一种TFT阵列基板、显示面板及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种TFT阵列基板、显示面板及其制作方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速的发展。
目前，根据液晶的初始排列与液晶在电场中的动作方式来区分，液晶面板主要有扭曲向列型(TwistNematic，TN)、垂直排列型(VerticalAlignment，VA)、面内转换型(InPanelSwitching，IPS)、边缘场开关型(FringeFieldSwitching，FFS)等显示模式。其中，由于IPS和FFS显示模式具有对比度高，响应速度快的特点，在液晶面板中已得到广泛应用。
采用IPS和FFS显示模式的液晶面板在制造时，需要对液晶进行初始配向。现有技术中，对液晶进行配向是采用摩擦配向方式，其过程是：用带有绒毛的摩擦辊滚动摩擦设置在阵列基板和彩色滤光片基板表面的配向膜，以在配向膜上形成同一方向的预倾角，使得液晶分子朝着同一方向以预倾角倾斜排列，而具有一致的旋光性。但是，摩擦配向会对配向膜造成颗粒污染，造成产品良率下降；并且，摩擦配向方式还会产生静电，击伤晶体管，导致液晶面板出现缺陷。
因此在IPS和FFS的配向技术中，现在主流的配向方法是使用光配向。但是在光配向的制程中，紫外光照射到半导体上很容易引起半导体材料漏电，从而影响器件性能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种TFT阵列基板、显示面板及其制作方法，能够在光配向制程中，防止紫外偏振光照射到半导体层上，提高了TFT器件的性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种TFT阵列基板，其特征在于，TFT阵列基板包括第一基板以及依次形成于第一基板上的栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层。
其中，第一绝缘层和滤光片层之间还包括公共电极层；第二绝缘层和第一配向膜层之间还包括像素电极层。
其中，缓冲层为SiOx或SiNx；第一绝缘层和第二绝缘层为有机绝缘层。
其中，半导体层为氧化物半导体IGZO。
其中，黑矩阵区域与半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板，包括TFT阵列基板、配向膜基板以及夹持于TFT阵列基板和配向膜基板之间的液晶层，其中，TFT阵列基板是如上述的TFT阵列基板；配向膜基板包括第二基板以及形成于第二基板上的第二配向膜层；其中，第一配向膜层和第二配向膜层均位于靠近液晶层的一侧。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层；采用紫外偏振光从第一配向膜层上远离第一基板的一侧照射第一配向膜层，以形成TFT阵列基板；在第二基板上形成第二配向膜层；采用紫外偏振光从第二配向膜层上远离第二基板的一侧照射第二配向膜层，以形成配向膜基板；将TFT阵列基板和配向膜基板层叠设置，并在第一配向膜和第二配向膜之间形成液晶层。
其中，在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层的步骤，具体包括：在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、公共电极层、滤光片层、第二绝缘层、像素电极层和第一配向膜层。
其中，黑矩阵区域与半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置；采用紫外偏振光从第一配向膜层上远离第一基板的一侧照射第一配向膜层，以形成TFT阵列基板的步骤，具体包括：采用紫外偏振光从第一配向膜层上远离第一基板的一侧按预定角度照射第一配向膜层，以形成TFT阵列基板。
其中，紫外偏振光的波长范围为200nm-400nm。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过提供一种TFT阵列基板，包括第一基板以及依次形成于第一基板上的栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，该滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层。通过上述方式，本实施方式能够在对TFT基板进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧照射配向膜时，被黑矩阵区域遮挡，从而不能照射到半导体层上，进而防止半导体在被紫外偏振光照射后性能受到影响。
附图说明
图1是本发明TFT阵列基板第一实施方式的结构示意图；
图2是本发明TFT阵列基板第一实施方式中滤光片层105的俯视图；
图3是本发明TFT阵列基板第二实施方式的结构示意图；
图4是本发明显示面板一实施方式的结构示意图；
图5是本发明显示面板一实施方式的拆分结构示意图；
图6是本发明显示面板的制作方法一实施方式的流程图。
具体实施方式
参阅图1，本发明TFT阵列基板第一实施方式的结构示意图，该TFT阵列基板包括第一基板100以及依次形成于第一基板100上的栅极层101、缓冲层102、半导体层103、第一绝缘层104、滤光片层105、第二绝缘层106和第一配向膜层107。
其中，在第一基板100上形成以上各层，一般是采用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的方法。
第一基板100一般是透明的玻璃基板，在制作柔性曲面的显示面板时，也可以采用透明的塑料基板。
栅极层101一般采用金属铬(Cr)以及铬的合金材料、钼钽(MoTa)合金、铝(Al)以及铝合金、钛(Ti)、铜(Cu)或钨(W)等材料制作。值得说明的是，这里的栅极层101是经过蚀刻后的图形化的栅极层101。
缓冲层102也可以叫做栅极绝缘层，可以是一层或两层的结构；一层可以是SiOx、SiNx中的一种或两者的混合物；两层可以是SiOx和SiNx各一层的结构。
半导体层103也叫做有源层，可以是非晶硅(a-Si)或多晶硅(p-Si)，也可以是金属氧化物半导体，如铟镓锌氧化物(IGZO)。值得说明的是，这里的半导体层103是经过蚀刻后的图形化的半导体层103，该半导体层103在垂直方向上与上述的图形化的栅极层101相对应。
第一绝缘层104和第二绝缘层106可以是如上述缓冲层102类似的结构，也可以是采用有机材料制作的有机绝缘层，例如，苯并环丁烯。
第一配向膜层107一般是采用PI液形成的，PI液的主要成份是带紫外线光敏基团的聚酰亚胺和溶剂。PI液指的是一种用来制作LCD配向膜的化学液体，印刷在导电玻璃上经过烘烤后成为配向膜，可以给液晶分子提供一个预倾角，使得液晶分子的旋转方向一致性更好。
滤光片层105包括彩色滤光片区域1051以及黑矩阵区域1052，其中，黑矩阵区域1052在垂直方向上对应于半导体层103。
具体地，参阅图2，对应于整个TFT基板，滤光片层105是由多个不同颜色的滤光片区域1051阵列分布的，每两个相邻的滤光片区域1051之间的区域为黑矩阵区域1052。
在一种实施方式中，滤光片层105是由红、绿、蓝(R、G、B)三色滤光片依次排列分布的，每个滤光片对应一个像素区域，即对应一个TFT结构。
黑矩阵区域1052是沉积在三基色(R、G、B)图案之间的不透光部分。它的主要作用是防止背光泄漏，提高显示对比度，防止混色和增加颜色的纯度。由于黑矩阵的光密度要求在3以上，因此仍延用在基片玻璃上溅射铬(Cr)层，然后光刻出所需图案的方法。但近年来，采用含有黑色染料的树脂光刻胶，用光刻法制备黑矩阵的方法正日趋普及。
在其他实施方式中，该滤光片层105可以是将原有的CF基板中的滤光片层设置于TFT基板当中。
另外，在一种实施方式中，若该TFT基板用于TN型液晶显示器，TFT基板中还包括像素电极；在其他实施方式中，若该TFT基板用于IPS或FFS型液晶显示器，该TFT基板中还包括像素电极和公共电极。
再次参阅图1，有了上述的TFT阵列基板的结构，当在对TFT基板进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧垂直于该阵列基板的上表面照射第一配向膜层107时，由于滤光片层105中的黑矩阵区域1052在垂直方向上与半导体层103对应，紫外偏振光在照射过程中被黑矩阵区域1052遮挡，从而不能照射到半导体层103上。
区别于现有技术，本实施方式通过提供一种TFT阵列基板，包括第一基板以及依次形成于第一基板上的栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，该滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层。通过上述方式，本实施方式能够在对TFT基板进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧照射配向膜时，被黑矩阵区域遮挡，从而不能照射到半导体层上，进而防止半导体在被紫外偏振光照射后性能受到影响。
参阅图3，本发明TFT阵列基板第二实施方式的结构示意图，该TFT阵列基板包括第一基板300以及依次形成于第一基板300上的栅极层301、缓冲层302、半导体层303、第一绝缘层304、公共电极层305、滤光片层306、第二绝缘层307、像素电极层308和第一配向膜层309。
区别于上述第一实施方式，本实施方式的第一绝缘层304和滤光片层306之间还包括公共电极层305；第二绝缘层307和第一配向膜层309之间还包括像素电极层308。
具体地，缓冲层301为SiOx或SiNx等，第一绝缘层304和第二绝缘层307为有机绝缘层，半导体层303为氧化物半导体，例如铟镓锌氧化物(IGZO)。
在本实施方式中，滤光片层306包括彩色滤光片区域3061和黑矩阵区域3062，黑矩阵区域3062与半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置。
区别于上述第一实施方式，本实施方式中的黑矩阵区域3062可以在同一像素中向彩色滤光片区域3061的方向适当延伸，在对TFT基板进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧倾斜照射配向膜时，也能够黑矩阵区域遮挡，从而不能照射到半导体层上，进而防止半导体在被紫外偏振光照射后性能受到影响。
参阅图4，本发明显示面板一实施方式的结构示意图，该显示面板400包括TFT阵列基板401、配向膜基板402以及夹持于TFT阵列基板401和配向膜基板402之间的液晶层403。
同时参阅图5，本发明显示面板一实施方式的拆分结构示意图，其中，TFT阵列基板401包括第一基板4010以及依次形成于第一基板4010上的栅极层4011、缓冲层4012、半导体层4013、第一绝缘层4014、滤光片层4016、第二绝缘层4017和第一配向膜层4019。另外，第一绝缘层4014和滤光片层4016之间还可以包括公共电极层4015；第二绝缘层4017和第一配向膜层4019之间还可以包括像素电极层4018。
配向膜基板402包括第二基板4020以及形成于第二基板4020上的第二配向膜层4021。
值得注意的是，第一配向膜层4019和第二配向膜层4021均位于靠近液晶层403的一侧。
本实施方式中，分别对TFT阵列基板401和配向膜基板402进行紫外偏振光照射，均从靠近配向膜的一侧照射。在对TFT阵列基板401进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧照射配向膜时，被黑矩阵区域遮挡，从而不能照射到半导体层上，进而防止半导体在被紫外偏振光照射后性能受到影响。
参阅图6，本发明显示面板的制作方法一实施方式的流程图，该方法包括：
步骤601：在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，滤光片层包括黑矩阵区域，黑矩阵区域在垂直方向上对应于半导体层。
在一具体的实施方式中，该步骤具体包括：在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、公共电极层、滤光片层、第二绝缘层、像素电极层和第一配向膜层。
步骤602：采用紫外偏振光从第一配向膜层上远离第一基板的一侧照射第一配向膜层，以形成TFT阵列基板。
其中，紫外偏振光的波长范围为200nm-400nm。
步骤603：在第二基板上形成第二配向膜层。
步骤604：采用紫外偏振光从第二配向膜层上远离第二基板的一侧照射第二配向膜层，以形成配向膜基板。
步骤605：将TFT阵列基板和配向膜基板层叠设置，并在第一配向膜和第二配向膜之间形成液晶层。
在其他实施方式中，黑矩阵区域与半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置，则步骤602具体为采用紫外偏振光从第一配向膜层上远离第一基板的一侧按预定角度照射第一配向膜层，以形成TFT阵列基板。
区别于现有技术，本实施方式通过将滤光片层设置于TFT基板中，在对TFT基板进行光配向的制程中，当紫外偏振光从配向膜原理基板的一侧照射配向膜时，被黑矩阵区域遮挡，从而不能照射到半导体层上，进而防止半导体在被紫外偏振光照射后性能受到影响。
以上所述仅为本发明的实施方式，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。

Claims (10)

1.一种TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板包括第一基板以及依次形成于所述第一基板上的栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；
其中，所述滤光片层包括黑矩阵区域，所述黑矩阵区域在垂直方向上对应于所述半导体层。
2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，
所述第一绝缘层和所述滤光片层之间还包括公共电极层；
所述第二绝缘层和所述第一配向膜层之间还包括像素电极层。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述缓冲层为SiOx或SiNx；
所述第一绝缘层和第二绝缘层为有机绝缘层。
4.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述半导体层为氧化物半导体IGZO。
5.根据权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述黑矩阵区域与所述半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置。
6.一种显示面板，包括TFT阵列基板、配向膜基板以及夹持于所述TFT阵列基板和配向膜基板之间的液晶层，其特征在于，所述TFT阵列基板是如权利要求1-5任一项所述的TFT阵列基板；
所述配向膜基板包括第二基板以及形成于所述第二基板上的第二配向膜层；其中，所述第一配向膜层和第二配向膜层均位于靠近所述液晶层的一侧。
7.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层；其中，所述滤光片层包括黑矩阵区域，所述黑矩阵区域在垂直方向上对应于所述半导体层；
采用紫外偏振光从所述第一配向膜层上远离所述第一基板的一侧照射所述第一配向膜层，以形成TFT阵列基板；
在第二基板上形成第二配向膜层；
采用紫外偏振光从所述第二配向膜层上远离所述第二基板的一侧照射所述第二配向膜层，以形成配向膜基板；
将所述TFT阵列基板和所述配向膜基板层叠设置，并在所述第一配向膜和所述第二配向膜之间形成液晶层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、滤光片层、第二绝缘层和第一配向膜层的步骤，具体包括：
在第一基板上依次形成栅极层、缓冲层、半导体层、第一绝缘层、公共电极层、滤光片层、第二绝缘层、像素电极层和第一配向膜层。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述黑矩阵区域与所述半导体层的连线方向与垂直方向呈预定角度设置；
采用紫外偏振光从所述第一配向膜层上远离所述第一基板的一侧照射所述第一配向膜层，以形成TFT阵列基板的步骤，具体包括：
采用紫外偏振光从所述第一配向膜层上远离所述第一基板的一侧按所述预定角度照射所述第一配向膜层，以形成TFT阵列基板。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述紫外偏振光的波长范围为200nm-400nm。
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