CN106353944A - 阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置，属于显示领域。阵列基板包括：衬底基板；在所述衬底基板上形成有黑矩阵；在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成有色阻层。本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。本发明用于显示。

Description

阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(英文：Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay；简称：TFT-LCD)包括显示面板、背光源和驱动电路板。显示面板是由阵列基板和彩膜基板配向并对盒后，在中间加入液晶后制作完成的。彩膜基板上包括有黑矩阵，该黑矩阵是为了防止TFT-LCD漏光而设置的。
在对盒时，由于工艺限制等原因，对盒可能会存在一定的对盒偏差，该对盒偏差会导致TFT-LCD出现漏光问题。现有技术一般采用增大彩膜基板上黑矩阵面积(主要反映为宽度的增加)的方式解决该漏光问题。
由于TFT-LCD的开口率为显示面板的有效透光面积与整体面积的比值，而有效透光面积为整体面积与黑矩阵面积的差值，因此，采用现有技术解决由于存在对盒偏差而出现的漏光问题时，由于TFT-LCD的整体面积一定，增大黑矩阵面积就相当于减小了有效透光面积，导致TFT-LCD的开口率较低。
发明内容
为了解决现有技术开口率较低的问题，本发明实施例提供了一种阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种阵列基板，包括：
衬底基板；
在所述衬底基板上形成有黑矩阵；
在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成有色阻层。
可选地，在形成有所述色阻层的衬底基板上依次形成有栅极图形、栅绝缘层、有源层、源漏极图形、钝化层和像素电极，其中，所述栅极图形包括栅极，所述源漏极图形包括：源极和漏极。
可选地，所述色组层和所述栅极图形之间还形成有平坦层。
可选地，所述源极与所述漏极存在交错区域和非交错区域，所述交错区域在所述栅极上的正投影与所述栅极重叠，所述非交错区域在所述栅极上的正投影与所述栅极不重叠。
可选地，所述源极为U型结构，所述漏极的一端延伸至所述U型结构的内部，形成所述交错区域。
第二方面，提供了一种显示面板，包括第一方面任一所述的阵列基板。
可选地，所述显示面板还包括显示基板，所述显示基板包括：衬底基板及设置在所述衬底基板上的公共电极，或者，所述显示基板包括：衬底基板；
所述显示基板与所述阵列基板之间填充有液晶层。
第三方面，提供了一种显示装置，包括第二方面所述的显示面板。
第四方面，提供了一种阵列基板的制造方法，包括：
在衬底基板上形成黑矩阵；
在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成色阻层。
可选地，在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成色阻层之后，所述方法还包括：
在形成有所述色阻层的衬底基板上依次形成栅极图形、栅绝缘层、有源层、源漏极图形、钝化层和像素电极，其中，所述栅极图形包括栅极，所述源漏极图形包括：源极和漏极。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置，通过在衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，所以，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图；
图4-1为一种传统的阵列基板的部分结构俯视图；
图4-2为本发明实施例提供的一种阵列基板的部分结构俯视图；
图5是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种阵列基板的制造方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种阵列基板的制造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供了一种阵列基板00的结构示意图，如图1所示，该阵列基板00包括：
衬底基板001。
在衬底基板001上形成有黑矩阵002。
在形成有黑矩阵002的衬底基板001上形成有色阻层003。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板，通过在衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，所以，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
图2是本发明实施例提供了另一种阵列基板00的结构示意图，如图2所示，该阵列基板00包括：
衬底基板001，该衬底基板001为可以玻璃、硅片、石英以及塑料等具有一定坚固性的导光的且非金属材料制成的基板，通常为透明基板，该衬底基板001的材料优选为玻璃。
在衬底基板001上形成有黑矩阵002。黑矩阵一般包括显示区域的黑矩阵和显示区域以外的周边区域的黑矩阵，该周边区域的黑矩阵用于覆盖为对盒而预留出的对盒边距(英文：margin)。在现有技术中，由于有对盒偏差，对盒边距就会相应地增大，因此，为了防止漏光，就需要增加黑矩阵的面积(主要反映为宽度的增加)，最终导致TFT-LCD的开口率较低。但是在本发明中，将黑矩阵形成在阵列基板侧，阵列基板可以使用该黑矩阵来遮光，就不会存在TFT-LCD漏光的问题，因此，就无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题。所以，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响，保证了显示图像的质量。并且，也几乎无需预留对盒边距，这在工艺上有一定的进步。
在形成有黑矩阵002的衬底基板001上形成有色阻层003。该色阻层003可以包括彩色滤光片，彩色滤光片一般包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。其中，红色滤光片仅允许红光通过，绿色滤光片仅允许绿光通过，蓝色滤光片仅允许蓝光通过。
在形成有色阻层003的衬底基板001上依次形成有栅极图形、栅绝缘层005、有源层006、源漏极图形007、钝化层008和像素电极009，其中，栅极图形包括栅极004，源漏极图形007包括：源极0071和漏极0072。
可选的，如图3所示，在色组层003和栅极图形之间还形成有平坦层0010。通过在色组层003和栅极图形之间形成平坦层0010，使得在形成有平坦层0010的衬底基板001上形成其他膜层时，其他膜层之间的段差较小。
图4-1为一种传统的阵列基板的部分结构俯视图，如图4-1所示，源极11为M型结构，漏极12与源极11形成交错结构(如图4-1中虚线框所示)，并且，源极11和漏极12在栅极20上的正投影位于栅极20所在区域内。
图4-2为本发明实施例提供的一种阵列基板的部分结构俯视图，如图4-1所示，源极0071与漏极0072存在交错区域B和非交错区域A，交错区域B在栅极004上的正投影与栅极004重叠，该重叠指的是全部重叠或部分重叠(通常为部分重叠)，非交错区域A在栅极004上的正投影与栅极004不重叠。可选的，该源极0071可以为U型结构，漏极0072的一端延伸至U型结构的内部，形成交错区域B。
实际应用中，阵列基板上，源极和漏极通电时可以产生导电沟道，该导电沟道与栅极的投影重叠面积的与寄生电容的大小正相关，也即是该重叠面积越小，寄生电容越小，而寄生电容的大小与显示面板的负载正相关，也即是，寄生电容越小，显示面板的负载越小。
通过图4-1和图4-2可以看出，本发明实施例中源极0071与漏极0072的非交错区域A在栅极004上的正投影与栅极004不重叠，形成了非交错区域A与栅极004的面积不重叠区域。相对于传统的阵列基板，这样的设置使得通电时导电沟道与栅极004的投影重叠面积减小，因此产生较小的寄生电容，从而有效地降低了显示面板负载。并且，由于在阵列基板00上形成了黑矩阵002，该黑矩阵002可以遮挡背光源将光照射到该不重叠区域，阻止了光生载流子的形成，因此，使得沟道的伏安特性不会受到影响。
可选的，在本发明实施例中，该U型结构也可以为漏极0072，对应地，延伸至U型结构的内部的部分即为源极0071的一端，漏极0072和源极0071同样形成交错区域，本发明实施例对其不做限定。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板，通过在衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，因此，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。并且，源极和漏极的非交错区域在栅极上的正投影区域与栅极不重叠，使得在通电时导电沟道与栅极的交叠面积减小，产生较小的寄生电容，相对于现有技术，有效地降低了面板负载。并且，由于在阵列基板上形成了黑矩阵，该黑矩阵可以遮挡背光源将光照射到该不重叠区域，阻止了光生载流子的形成，因此，使得沟道的伏安特性不会受到影响。
本发明实施例还提供了一种显示面板，其包括本发明实施例提供的任一阵列基板。显示面板可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、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的显示面板。
综上所述，本发明实施例提供的显示面板，通过在阵列基板的衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，所以，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
图5是本发明实施例提供的一种显示面板01的结构示意图，该显示面板01可以包括本发明实施例提供的阵列基板00，该阵列基板00可以如图1、图2或图3所示。可选的，显示面板01还包括显示基板011，显示基板011包括：衬底基板及设置在衬底基板上的公共电极，或者，显示基板011包括：衬底基板。
如图5所示，图5以显示面板01还包括显示基板011，且该显示基板011包括：衬底基板0111为例进行说明，此时，阵列基板00上还设置有公共电极，该公共电极与像素电极009位于同一层，图5中未标示。
显示基板011与阵列基板00对盒成型，显示基板011与阵列基板00之间填充有液晶层012。
实际应用中，该显示基板011上还可以形成有光阻材料(英文：Photo Spacer；简称：PS)层013。该光阻材料层013也可称为支撑柱。在显示基板011与阵列基板00对盒成形后，该光阻材料层013位于显示基板011与阵列基板00之间，用于支撑阵列基板00和显示基板011不塌陷。
该显示基板011相较于传统的彩膜基板，无需设置黑矩阵和色阻层，减少了构图工艺。实际应用中，为了进一步避免漏光，该显示基板上也可以设置黑矩阵，为了进一步提高滤光效果，该显示基板也可以设置色组层，设置了黑矩阵和色阻层的显示基板和传统的彩膜基板结构相同。
需要说明的是，本发明实施例提供的显示面板既可以应用于高级超维场开关(英文：Advanced-Super Dimensional Switching；简称：ADS)型的液晶显示装置，也可以应用于横向电场效应(英文：In Plane Switch；简称：IPS)型的液晶显示装置，还可以扭曲向列(英文：Twist Nematic；简称：TN)型等能够适用于阵列上彩色滤光片技术(英文：Colorfilter on Array；简称：COA)类型的液晶显示装置。
示例地，当本发明实施例中的显示面板适用于TN型的液晶显示装置时，公共电极设置在显示基板的衬底基板上；当本发明实施例中的显示面板适用于ADS型的液晶显示装置时，公共电极设置在阵列基板上，位于色阻层和栅极图形之间；当本发明实施例中的显示面板适用于IPS型的液晶显示装置时，公共电极与像素电极同层设置，通常由氧化铟锡(英文：Indium tin oxide；简称：ITO)制成。
综上所述，本发明实施例提供的显示面板，通过在阵列基板的衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，所以，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括本发明实施例提供的任一的显示面板。显示装置可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
本发明实施例提供一种阵列基板的制造方法，如图6所示，该方法可以包括：
步骤101、在衬底基板上形成黑矩阵。
步骤102、在形成有黑矩阵的衬底基板上形成色阻层。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板的制造方法，通过在衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，因此，相对于现有技术，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
图7是本发明实施例提供的一种阵列基板的制造方法的流程图，该阵列基板的制造方法可以应用于制造本发明实施例提供的阵列基板。该阵列基板的制造方法可以包括如下几个步骤：
步骤201、在衬底基板上形成黑矩阵。
可选地，黑矩阵可以采用任何能够遮光的材料形成。
示例地，可以采用磁控溅射、热蒸发或者等离子体增强化学气相沉积法(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition；简称：PECVD)等方法在衬底基板上沉积一层具有一定厚度的遮光材料，得到黑矩阵膜层，然后通过一次构图工艺对黑矩阵膜层进行处理得到具有一定图形的黑矩阵。其中，一次构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离，因此，通过一次构图工艺对黑矩阵膜层进行处理得到具有一定图形的黑矩阵可以包括：在金属材质层上涂覆一层具有一定厚度的光刻胶得到光刻胶层，采用掩膜版对光刻胶层进行曝光，使光刻胶层形成完全曝光区和非曝光区，之后采用显影工艺处理，使完全曝光区的光刻胶被完全去除，非曝光区的光刻胶全部保留，采用刻蚀工艺对黑矩阵膜层上完全曝光区对应的区域进行刻蚀，之后剥离非曝光区的光刻胶，黑矩阵膜层上非曝光区对应的区域形成具有一定图形的黑矩阵。
步骤202、在形成有黑矩阵的衬底基板上形成色阻层。
该色阻层可以为彩色滤光片，彩色滤光片一般包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。该色阻层可以在彩膜基板上通过一次构图工艺制作而成。色阻层的制作方法在现有技术中已经很成熟，因此，本发明实施例在此不再赘述。
步骤203、在形成有色阻层的衬底基板上依次形成栅极图形、栅绝缘层、有源层、源漏极图形、钝化层和像素电极，其中，栅极图形包括栅极，源漏极图形包括：源极和漏极。
步骤A、在形成有色阻层的衬底基板上形成栅极图形，该栅极图形包括栅极。
可选地，栅极可以采用金属材料形成，比如，栅极采用金属Mo(中文：钼)、金属Cu(中文：铜)、金属Al(中文：铝)及其合金材料制造而成，栅极的厚度的取值范围可以根据实际需要设置，本发明实施例对此不作限定。
示例地，可以采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有色阻层的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到金属材质层，然后通过一次构图工艺对金属材质层进行处理得到栅极图形。
步骤B、在形成有栅极图形的衬底基板上形成栅绝缘层。
可选地，栅绝缘层可以采用二氧化硅、氮化硅或者二氧化硅和氮化硅的混合材料形成，且栅绝缘层的厚度可以根据实际需要设置，本发明实施例对此不做限定。
示例地，可以采用涂覆、磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有栅极图形的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的二氧化硅，得二氧化硅材质层，并进行烘烤处理形成栅绝缘层。
需要说明的是，实际应用中，当栅绝缘层包括图形时，还可以通过一次构图工艺对二氧化硅材质层进行处理得到栅绝缘层，本发明实施例在此不再赘述。
步骤C、在形成有栅绝缘层的衬底基板上形成有源层。
可选地，在形成有栅绝缘层的衬底基板上形成有源层，该有源层可以为非晶硅薄膜层，也可以为多晶硅薄膜层，本发明实施例对其不做限定。
示例地，可以采用涂覆、磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有栅绝缘层的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的非晶硅薄膜层，即为有源层。实际应用中，还可以通过一次构图工艺对该有源层进行处理，得到具有一定图形的有源层。
步骤D、在形成有有源层的衬底基板上形成源漏极图形。
该源漏极图形包括：源极和漏极。
示例地，采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有有源层的衬底基板上沉积源漏极膜层，该源漏极膜层可以采用金属Mo、金属Cu、金属Al及其合金材料形成，本发明实施例对此不作限定。然后对该源漏极膜层通过一次构图工艺形成源漏极图形。
步骤E、在形成有源漏极图形的衬底基板上形成钝化层。
可选地，钝化层可以采用二氧化硅材料或者氮化硅材料制造而成。可以采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有源漏极图形的衬底基板上形成钝化层，然后通过一次构图工艺在钝化层上形成过孔。
步骤F、在形成有钝化层的衬底基板上形成像素电极。
可选地，像素电极可以采用ITO材料或者氧化铟锌(英文：Indium zinc oxide；简称：IZO)材料制造而成。
示例地，采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在形成有钝化层的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的ITO材料，得到ITO材质层，然后通过一次构图工艺对ITO材质层进行处理得到像素电极。
该像素电极可以通过形成在钝化层上的过孔与漏极接触。
可选地，阵列基板还可以包括：栅线、数据线和公共电极线，栅线可以与薄膜晶体管的栅极连接，数据线可以与薄膜晶体管的源极连接，公共电极线可以与公共电极连接。栅线、公共电极线以及栅极可以位于同一层，且可以通过同一次构图工艺形成，本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是，本发明实施例提供的阵列基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板的制造方法，通过在衬底基板上形成黑矩阵和色阻层，在阵列基板侧可以通过黑矩阵来遮光，不存在TFT-LCD漏光的问题，因此，无需通过增大黑矩阵的面积来解决因对盒偏差而出现的漏光问题，因此，相对于现有技术，在制造工序次数没有改变的基础上，本发明减小了黑矩阵的面积，有效地提高了开口率，降低了因对盒偏差而产生的开口率较低的不良影响。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
在所述衬底基板上形成有黑矩阵；
在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成有色阻层。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
在形成有所述色阻层的衬底基板上依次形成有栅极图形、栅绝缘层、有源层、源漏极图形、钝化层和像素电极，其中，所述栅极图形包括栅极，所述源漏极图形包括：源极和漏极。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述色组层和所述栅极图形之间还形成有平坦层。
4.根据权利要求1至3任一所述的阵列基板，其特征在于，
所述源极与所述漏极存在交错区域和非交错区域，所述交错区域在所述栅极上的正投影与所述栅极重叠，所述非交错区域在所述栅极上的正投影与所述栅极不重叠。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述源极为U型结构，所述漏极的一端延伸至所述U型结构的内部，形成所述交错区域。
6.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的阵列基板。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括显示基板，所述显示基板包括：衬底基板及设置在所述衬底基板上的公共电极，或者，所述显示基板包括：衬底基板；
所述显示基板与所述阵列基板之间填充有液晶层。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6或7所述的显示面板。
9.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成黑矩阵；
在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成色阻层。
10.根据权利要求9所述的阵列基板的制造方法，其特征在于，在形成有所述黑矩阵的衬底基板上形成色阻层之后，所述方法还包括：
在形成有所述色阻层的衬底基板上依次形成栅极图形、栅绝缘层、有源层、源漏极图形、钝化层和像素电极，其中，所述栅极图形包括栅极，所述源漏极图形包括：源极和漏极。
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