CN106298814A - 一种阵列基板及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板及显示面板，涉及显示技术领域，可以简化显示面板的工艺流程。该阵列基板包括：衬底、依次设置在所述衬底上的栅金属层、栅绝缘层、半导体有源层、源漏金属层、阻挡层、以及挡光结构；所述栅金属层包括底栅电极、栅线；所述源漏金属层包括源电极、漏电极和数据线；所述挡光结构包括导电电极，所述导电电极与所述底栅电极电连接；其中，不透光的所述挡光结构还用作黑矩阵作用。

Description

一种阵列基板及显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示面板。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，被广泛地应用在平板电脑、电视或手机等电子产品中，与此同时，人们对显示面板的显示品质的要求也越来越高。

通常，在LCD中可以通过减小薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)阈值电压的偏移来提升显示面板的显示品质，相比常见的单栅极TFT，双栅极TFT具有更优的性能，如：阈值电压的稳定性及均匀性更好、电子迁移率更高、开态电流更大、亚阈值摆幅更小、栅极偏压及照光稳定性更好等。

然而，采用双栅极TFT的显示面板会导致工艺流程的复杂化。

发明内容

本发明的实施例提供一种阵列基板及显示面板，可以简化显示面板的工艺流程。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种阵列基板，包括：衬底、依次设置在所述衬底上的栅金属层、栅绝缘层、半导体有源层、源漏金属层、阻挡层、以及挡光结构；所述栅金属层包括底栅电极、栅线；所述源漏金属层包括源电极、漏电极和数据线；所述挡光结构包括导电电极，所述导电电极与所述底栅电极电连接；其中，不透光的所述挡光结构还用作黑矩阵作用。

优选的，所述数据线的宽度为5～10μm；所述挡光结构沿所述栅线方向设置。

进一步优选的，所述栅金属层还包括公共电极线，所述公共电极线靠近所述栅线设置；所述底栅电极设置在所述栅线的靠近所述公共电极线的一侧；所述挡光结构设置在所述栅线和所述公共电极线之间。

可选的，所述导电电极的材料为不透光导电材料。

进一步优选的，所述导电电极的材料包括黑色导电聚合物。

可选的，所述导电电极的材料为透明导电材料；所述挡光结构还包括设置在所述导电电极远离所述衬底一侧的黑色树脂层；所述黑色树脂层的图案与所述导电电极的图案相同。

优选的，所述阵列基板还包括彩色滤光层。

优选的，所述半导体有源层为氧化物半导体有源层。

进一步的，所述阵列基板还包括设置在所述氧化物半导体有源层远离所述衬底一侧表面的刻蚀阻挡层。

第二方面，提供一种显示面板，包括上述的阵列基板。

本发明实施例提供一种阵列基板及显示面板，通过在阵列基板上设置挡光结构，一方面，使挡光结构用作黑矩阵作用，可省略显示面板中黑矩阵的制备工艺，因而，当阵列基板应用于显示面板时，可简化工艺；另一方面，使挡光结构包括导电电极，并使导电电极与底栅电极电连接，可以在阵列基板上形成双栅极薄膜晶体管结构，从而可以提升显示面板的显示品质。

附图说明

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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图一；

图2(a)为图1中A-A′向剖视示意图一；

图2(b)为图1中B-B′向剖视示意图一；

图3为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图二；

图4为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图三；

图5(a)为图1中A-A′向剖视示意图二；

图5(b)为图1中B-B′向剖视示意图二；

图6为图4中C-C′向剖视示意图一；

图7为图4中C-C′向剖视示意图二；

图8为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种制备阵列基板的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。

附图标记：

10-衬底；11-栅金属层；111-底栅电极；112-栅线；113-公共电极线；12-栅绝缘层；13-半导体有源层；14-源漏金属层；141-源电极；142-漏电极；143-数据线；16-阻挡层；17-刻蚀阻挡层；20-挡光结构；201-导电电极；202-黑色树脂层；30-像素电极；40-彩色滤光层；50-平坦层；60-公共电极。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种阵列基板，如图1、图2(a)和图2(b)所示，包括：衬底10、依次设置在衬底10上的栅金属层11、栅绝缘层12、半导体有源层13、源漏金属层14、阻挡层16、以及挡光结构20；栅金属层11包括底栅电极111、栅线112；源漏金属层14包括源电极141、漏电极142和数据线143；挡光结构20包括导电电极201，导电电极201与底栅电极111电连接；其中，不透光的挡光结构20还用作黑矩阵作用。

当然，所述阵列基板还包括与漏电极142电连接的像素电极30。

需要说明的是，第一，本领域技术人员应该知道，黑矩阵的作用，一方面，需至少遮挡半导体有源层13的与源电极141和漏电极142之间间隙对应的部分(即沟道区)，以防止外界光线照射导致的特性漂移；当然，为了避免源电极141、漏电极142、底栅电极111等金属的反光，还可将整个TFT都进行遮挡。另一方面，需防止像素漏光，即需要遮挡不被电场控制的区域或电场较为复杂导致可能出现漏光的区域，例如栅线112与像素电极30之间的区域，或者，栅线112与公共电极线之间的区域。

此外，黑矩阵还具有防止串色的作用，即设置在相邻且不同颜色子像素之间，例如当数据线143两侧的子像素为不同颜色子像素，则可通过沿数据线143方向，设置覆盖数据线143的黑矩阵来达到防止串色的作用。当然，采用黑矩阵防止串色也不是必须的，也可通过其他方式来防止串色。

基于此，由于本发明实施例的挡光结构20还用作黑矩阵作用，也即，挡光结构20可代替黑矩阵，因此，对于挡光结构20的形状可参考黑矩阵的形状。但是需要注意的是，由于挡光结构20中的导电电极201是导电的，因此，在设计挡光结构20的形状时，需避免通过挡光结构20而将沿数据线143方向相邻子像素中的底栅电极111电连接起来。

其中，由于挡光结构20中的导电电极201与底栅电极111电连接，而通过上述对黑矩阵作用的描述，可知挡光结构20势必遮挡半导体有源层13的与源电极141和漏电极142之间间隙对应的部分，因此，导电电极201可作为TFT的顶栅电极，即，TFT为双栅极TFT。

第二，不对挡光结构20的层结构进行限定，其可以如图2(a)和图2(b)所示，仅包括导电电极201，此时导电电极201需能挡光。当然，除包括导电电极201外，还可包括其他层，只要能使挡光结构20整体起到挡光作用，导电电极201能与底栅电极111电连接且不会导致工艺复杂(能通过一次构图工艺形成挡光结构20)即可。

第三，导电电极201可通过设置在阻挡层16和栅绝缘层12上的过孔与底栅电极111电连接。

第四，不对半导体有源层13的材料进行限定，其可以采用非晶硅、氧化物、有机等材料制成。

此外，不对双栅极TFT的类型进行限定，其可以为背沟道型，也可为刻蚀阻挡型，具体可根据半导体有源层13的材料以及制备形成源电极141和漏电极142的工艺而定。

本发明实施例提供一种阵列基板，通过设置挡光结构20，一方面，使挡光结构20用作黑矩阵作用，可省略黑矩阵的制备工艺，因而，当阵列基板应用于显示面板时，可简化工艺；另一方面，使挡光结构20包括导电电极201，并使导电电极201与底栅电极111电连接，可以在阵列基板上形成双栅极薄膜晶体管结构，从而可以提升显示面板的显示品质。

优选的，如图3所示，数据线143的宽度为5～10μm；挡光结构20沿栅线112方向设置。

此处，当数据线143加宽时，可避免位于数据线143两侧的相邻不同颜色子像素之间出现串色，因此，在设置挡光结构20时，可无需考虑其要兼具防止串色的作用。

在此基础上，挡光结构20只需考虑遮挡沟道区，甚至TFT，以及防止像素漏光，而由于栅线112附近电场混乱而容易导致像素漏光，且TFT也是靠近栅线112设置的，因此，只需将挡光结构20沿栅线112方向设置即可。

本发明实施例中，通过将数据线143在现有基础上加宽，一方面可避免子像素间串色，另一方面可简化挡光结构20。其中，由于数据线143通常采用金属导电材料制成，而金属导电材料一般是不透光的，因而也不会导致漏光。

进一步优选的，如图4所示，栅金属层11还包括公共电极线113，公共电极线113靠近栅线112设置；底栅电极111设置在栅线112的靠近公共电极线113的一侧；挡光结构20设置在栅线112和公共电极线113之间。

此处，公共电极线113用于向公共电极供电，由于公共电极一般采用氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)材料制成，其电阻较大，而公共电极线113的电阻较小，当公共电极和公共电极线113连接时，可以降低公共电极的电阻。

其中，公共电极线113和底栅电极111、栅线112通过同一次构图工艺制备而成。

需要说明的是，第一，由于像素电极30需与漏电极142电连接，若挡光结构20先形成，而像素电极30后形成，则挡光结构20可露出对应漏电极142上方的部分区域，以避免在像素电极30通过过孔与漏电极142电连接时，与挡光结构20短路。

第二，挡光结构20可覆盖栅线112和公共电极线113。

本发明实施例中，当TFT设置在栅线112和公共电极线113之间时，栅线112和公共电极线113之间区域的电场较为混乱，当将挡光结构20设置在栅线112和公共电极线113之间时，可避免像素漏光，而且也可完全将TFT遮挡，保证TFT的性能。

可选的，如图2(a)和图2(b)所示，挡光结构20可仅包括导电电极201，导电电极201的材料为不透光导电材料。

本发明实施例中，由于导电电极201采用不透光导电材料，因此，导电电极201也可以起到挡光作用。而导电电极201可通过一次构图工艺制备形成，从而可简化工艺流程。

进一步优选的，导电电极201的材料包括黑色导电聚合物。

此处，导电电极201的厚度可以为1～3μm。

需要说明的是，导电电极201的材料不仅限于黑色导电聚合物，还可以是黑色金属或表面经过黑化处理的金属。

其中，黑色导电聚合物例如可以是以聚合物为基体掺杂纳米金属材料；也可以使用以聚合物为基体掺杂复合型导电材料(导电纳米粒子或导电纳米丝)；其中，掺杂成分占聚合物基体的质量的50％～70％；或者可以直接使用导电性高分子材料，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电聚合物及其衍生物。

由于黑色导电聚合物的性能较好，而且容易制备厚度较厚的导电电极201，因此可以采用黑色导电聚合物作为导电电极201。

可选的，如图5(a)和图5(b)所示，导电电极201的材料为透明导电材料；挡光结构20还包括设置在导电电极201远离衬底10一侧的黑色树脂层202；黑色树脂层202的图案与导电电极201的图案相同。

此处，导电电极201的厚度可以为30～100nm；黑色树脂层202的厚度可以为1～3μm。

具体的，形成包括导电电极201和黑色树脂层202的工艺过程为：依次形成导电薄膜和黑色树脂薄膜，对黑色树脂薄膜进行曝光和显影，形成所述黑色树脂层202，以所述黑色树脂层202为掩模，对导电薄膜进行湿法刻蚀，形成与所述黑色树脂层202的图案相同的所述导电电极201。

本发明实施例中，导电电极201起导电作用，黑色树脂层22起到挡光的作用，二者图案相同，可以通过同一次构图工艺制备，简化了工艺流程。

优选的，如图6和图7所示，阵列基板还包括彩色滤光层40。

其中，由于彩色滤光层40形成后，其表面不平坦，因此，还可在彩色滤光层40的表面形成平坦层50。

本发明实施例中，将彩色滤光层40直接形成在阵列基板上，可以提高显示面板的开口率，增加显示面板的亮度。

优选的，如图6和图7所示，半导体有源层13为氧化物半导体有源层。

此处，半导体有源层13的材料例如可以为非晶铟镓锌氧化物。

其中，半导体有源层13为氧化物半导体有源层时，如图6所示，可形成背沟道型薄膜晶体管，此时，可通过控制形成源漏电极时的刻蚀液，例如选用双氧水系的刻蚀液，来避免对氧化物半导体有源层的影响。

如图7所示，也可形成刻蚀阻挡型薄膜晶体管，即在氧化物半导体有源层远离衬底10一侧表面形成刻蚀阻挡层17，以避免形成源漏电极时对氧化物半导体有源层的影响，此时，在形成源漏电极时，可采用任意刻蚀液。

由于氧化物半导体具有载流子迁移率高、制备温度低、大面积均匀性优良、光学透过率高等优势，因此，本发明实施例中优选氧化物半导体作为半导体有源层13的材料。

优选的，如图8所示，所述阵列基板还包括公共电极60。

下面提供一具体实施例以对阵列基板的制备方法进行具体说明。

如图9所示，形成阵列基板可以包括如下步骤：

S10、参考图4和图7所示，在衬底10上依次形成栅金属层11、栅绝缘层12、半导体有源层13、刻蚀阻挡层17和源漏金属层14。

其中，栅金属层11包括底栅电极111、栅线112和公共电极线113。源漏金属层14包括源电极141、漏电极142和数据线143；数据线143的宽度为5～10μm。半导体有源层13为氧化物半导体有源层。

具体的，可以使用磁控溅射方法在衬底10上制备一层金属薄膜，金属材料通常可以采用钼、铝、铝镍合金、钼钨合金、铬、或铜等金属，也可以使用上述几种材料薄膜的组合结构。然后，用掩模板通过曝光、显影、刻蚀、剥离等构图工艺处理，在衬底10上形成栅金属层11。

进一步的，可以利用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition，简称PECVD)在基板上沉积绝缘薄膜，绝缘薄膜的材料通常是氮化硅，也可以使用氧化硅和氮氧化硅等，形成栅绝缘层12。

进一步的，通过沉积、曝光、显影、刻蚀、剥离等构图工艺处理，在基板的位于底栅电极111上方形成氧化物半导体有源层，之后形成刻蚀阻挡层17、源漏金属层14。

S11、参考图7所示，在S10的基础上，形成阻挡层16。

具体的，通过沉积、曝光、显影、刻蚀等构图工艺处理，形成阻挡层16，所述阻挡层16包括露出底栅电极111的过孔，该过孔也将栅绝缘层12刻穿，此外还包括露出漏电极142的过孔。

其中，阻挡层16厚度可以为200～800nm。材料可以为二氧化硅(SiO₂)和/或氮化硅(Si₃N₄)。其可以为一层结构，也可以为两层以上结构。

S12、参考图4和图7所示，在S11的基础上，形成挡光结构20。

其中，挡光结构20仅包括导电电极201，其材料为不透光导电材料，例如使用掺杂有纳米金属材料的聚合物基体，掺杂成分占聚合物基体的质量的50％～70％；导电电极201的厚度可以为2μm。

挡光结构20设置在栅线112和公共电极线113之间。挡光结构20可露出对应漏电极142上方的部分区域，以避免在像素电极30通过过孔与漏电极142电连接时，与挡光结构20短路。

具体的，可通过涂覆、曝光、显影等构图工艺处理，在栅线112和公共电极线113之间形成所述导电电极201。

S13、参考图7所示，在S12的基础上，依次形成彩色滤光层40、平坦层50、像素电极30。

在此基础上，如图8所示，还可形成钝化层和公共电极60。

形成彩色滤光层40、平坦层50、像素电极30、钝化层和公共电极60等都采用常规工艺，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种显示面板，如图10所示，包括上述的阵列基板。

其中，所示显示面板可以为液晶显示面板。

此外，本发明实施例还提供一种显示装置，包括所述显示面板。

其中，显示装置例如可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。

本发明实施例提供一种显示面板，通过在阵列基板上设置挡光结构20，一方面，使挡光结构20用作黑矩阵作用，可省略黑矩阵的制备工艺，因而，当阵列基板应用于显示面板时，可简化工艺；另一方面使挡光结构20包括导电电极201，并使导电电极201与底栅电极111电连接，可以在阵列基板上形成双栅极TFT结构，从而可以提升显示面板的显示品质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：衬底、依次设置在所述衬底上的栅金属层、栅绝缘层、半导体有源层、源漏金属层、阻挡层、以及挡光结构；

所述栅金属层包括底栅电极、栅线；所述源漏金属层包括源电极、漏电极和数据线；

所述挡光结构包括导电电极，所述导电电极与所述底栅电极电连接；

其中，不透光的所述挡光结构还用作黑矩阵作用。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线的宽度为5～10μm；

所述挡光结构沿所述栅线方向设置。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述栅金属层还包括公共电极线，所述公共电极线靠近所述栅线设置；

所述底栅电极设置在所述栅线的靠近所述公共电极线的一侧；

所述挡光结构设置在所述栅线和所述公共电极线之间。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述导电电极的材料为不透光导电材料。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述导电电极的材料包括黑色导电聚合物。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述导电电极的材料为透明导电材料；

所述挡光结构还包括设置在所述导电电极远离所述衬底一侧的黑色树脂层；所述黑色树脂层的图案与所述导电电极的图案相同。

7.根据权利要求1-6任一项所述的阵列基板，其特征在于，还包括彩色滤光层。

8.根据权利要求1-6任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述半导体有源层为氧化物半导体有源层。

9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，还包括设置在所述氧化物半导体有源层远离所述衬底一侧表面的刻蚀阻挡层。

10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的阵列基板。