CN106909001A - 液晶显示面板及其制造方法、阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示面板及其制造方法、阵列基板。公共电极设置于彩膜基板一侧，像素电极形成于阵列基板的平坦层的接触孔中，并通过接触孔与薄膜晶体管的漏极电连接，并且，像素电极为柱状结构且其顶面高于平坦层的顶面，在沿平行于阵列基板的方向上像素电极与公共电极间隔设置。基于此，本发明能够简化液晶显示面板的制程，提高其光透过率，并减少电场在相邻像素电极之间的影响。

Description

液晶显示面板及其制造方法、阵列基板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体而言涉及一种液晶显示面板及其制造方法、阵列基板。
背景技术
LTPS(Low Temperature Poly-silicon,低温多晶硅技术)液晶显示面板由于具有高电子迁移率、高亮度等优点，已在显示领域脱颖而出。然而其结构层数较多，制程较为复杂。如图1所示，在现有LTPS液晶显示面板10的结构设计中，彩膜基板12朝向阵列基板11的一侧设置有PS(Photo Space,间隔物)121，阵列基板11包括衬底基材111及位于衬底基材111上的各层结构，例如薄膜晶体管112、平坦层(Planarization Layer,PLN)113、像素电极114、钝化层(Passivation Layer,简称)115以及公共电极116。这些层结构一般需要9-14道制程，不仅使得制造成本居高不下，而且每一道制程均会降低液晶显示面板10的光透过率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种液晶显示面板及其制造方法、阵列基板，能够简化液晶显示面板的制程，提高其光透过率，并减少电场在相邻像素电极之间的影响。
本发明一实施例的液晶显示面板，包括相对间隔的彩膜基板和阵列基板，彩膜基板包括公共电极，阵列基板包括薄膜晶体管、覆盖薄膜晶体管的平坦层、以及像素电极，其中，平坦层开设有暴露薄膜晶体管的漏极的接触孔，像素电极形成于接触孔中并通过接触孔与薄膜晶体管的漏极电连接，并且，像素电极为柱状结构且其顶面高于平坦层的顶面，在沿平行于阵列基板的方向上像素电极与公共电极间隔设置。
本发明一实施例的液晶显示面板的制造方法，包括：提供第一衬底基材；在第一衬底基材上依次形成彩色滤光片、保护层和公共电极；提供第二衬底基材；在第二衬底基材上依次形成薄膜晶体管以及覆盖薄膜晶体管的平坦层，平坦层开设有暴露薄膜晶体管的漏极的接触孔；在接触孔中形成像素电极，使得像素电极通过接触孔与薄膜晶体管的漏极电连接，并且，像素电极为柱状结构且其顶面高于平坦层的顶面，在沿平行于第二衬底基材的方向上像素电极与公共电极间隔设置；对第一衬底基材和第二衬底基材进行成盒制程。
本发明一实施例的阵列基板，包括薄膜晶体管、覆盖薄膜晶体管的平坦层、以及像素电极，平坦层开设有暴露薄膜晶体管的漏极的第一接触孔，像素电极形成于第一接触孔中并通过第一接触孔与薄膜晶体管的漏极电连接，并且，像素电极为柱状结构且其顶面高于平坦层的顶面。
通过上述方案，本发明实施例将公共电极设置于彩膜基板一侧、将像素电极设计为柱状结构，通过像素电极代替PS，既能够省略PS制程，还能够在形成平坦层之后省略钝化层的制程，从而能够简化液晶显示面板的制程，提高其光透过率，并且，像素电极为柱状结构能够增大相邻像素电极之间的距离，从而减少电场在相邻像素电极之间的影响。
附图说明
图1是现有技术的液晶显示面板一实施例的结构剖面示意图；
图2是本发明第一实施例的液晶显示面板的结构剖面示意图；
图3是图2所示液晶显示面板的制造方法一实施例的流程示意图；
图4是本发明第二实施例的液晶显示面板的结构剖面示意图；
图5是本发明第三实施例的液晶显示面板的结构剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例以及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图2，为本发明第一实施例的液晶显示面板。所述液晶显示面板20包括相对间隔的阵列基板(Thin Film Transistor Substrate，简称TFT基板,又称薄膜晶体管基板或Array基板)21和彩膜基板(Color Filter Substrate，简称CF基板,又称彩色滤光片基板)22以及填充于两基板之间的液晶(液晶分子)23。该液晶23位于阵列基板21和彩膜基板22叠加且密封形成的液晶盒内。
彩膜基板22包括第一衬底基材221以及依次形成于第一衬底基材221上的彩色滤光片(又称色阻)222、保护层223和公共电极224。该彩色滤光片222可以包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。
阵列基板21包括第二衬底基材210以及依次形成于第二衬底基材210上的遮光层211、缓冲层215、薄膜晶体管212、平坦层213和像素电极214。遮光层211的材料包括但不限于铜、钼等遮光金属材料。薄膜晶体管212包括依次形成于缓冲层215上的多晶硅半导体层(polycrystalline silicon,P-Si)216、绝缘层(Gate Insulation Layer,GI,又称栅极绝缘层)217、栅极G1、介质隔离层(Interlayer dielectric isolation,ILD,又称层间介质隔离)以及由源极S1和漏极D1形成的源漏电极层，其中，介质隔离层可以包括依次形成于栅极G1上的硅氧化物层218和硅氮化物层219。鉴于栅极G1位于多晶硅半导体层216的上方，本实施例的阵列基板21可视为具有顶栅型像素设计。平坦层213开设有暴露薄膜晶体管212的漏极D1的接触孔220，像素电极214形成于接触孔220中，像素电极214可通过接触孔220与薄膜晶体管212的漏极D1电连接。另外，像素电极214为柱状结构，例如截面为梯形、矩形的柱状结构，当像素电极214为截面为梯形的柱状结构时，该梯形上边的长度可以小于其底边的长度。像素电极214的顶面高于平坦层213的顶面，并且在沿平行于阵列基板21的方向上，像素电极214与公共电极224间隔设置。
当然，上述彩膜基板22和阵列基板21还包括其他结构，例如偏光片、黑矩阵等，其中黑矩阵可以设置于第一衬底基材221和彩色滤光片222之间，彩色滤光片222形成于黑矩阵的朝向阵列基板21的一侧，保护层223形成于彩色滤光片222的朝向阵列基板21的一侧。所述其他结构可参阅现有技术，本实施例在附图中并未全部予以示出。
与图1所示现有液晶显示面板10不同的是，结合图2所示，在本实施例的液晶显示面板20的结构设计中，公共电极224设置于彩膜基板22一侧、像素电极214设计为柱状结构，柱状像素电极214可以抵接于彩膜基板21的保护层223以用于控制液晶盒的厚度与均匀性，以此通过像素电极214代替图1所示PS 121，既能够省略PS制程，还能够在形成平坦层213之后省略钝化(Passivation,简称PV)层115的制程，由于本实施例减少了阵列基板21的层结构，因此能够提高光透过率，并简化液晶显示面板20的制程。另外，将像素电极214设计为柱状结构能够增大相邻两个像素电极214之间的距离，从而减少电场在相邻两个像素电极214之间的影响。
进一步地，像素电极214可以覆盖薄膜晶体管212所在区域，即，像素电极214在阵列基板21上的正投影与薄膜晶体管212在阵列基板21上的正投影重叠，当像素电极214为光屏蔽材料制得的柱状结构时，像素电极214可以防止覆盖薄膜晶体管212所在区域漏光，因此液晶显示面板20可以无需单独形成黑矩阵。具体地，光屏蔽材料包括但不限于碳、氧化钛、吸收光线的有机材料。
图3为本发明一实施例的液晶显示面板20的制造方法的流程示意图。该方法可用于制造图2所示的LTPS液晶显示面板20。如图3所示，所述制造方法可以包括步骤S31～S36。
S31：提供第一衬底基材。
第一衬底基材221可以为玻璃基体、塑料基体或可挠式基体等透光基体。
S32：在第一衬底基材上依次形成彩色滤光片、保护层和公共电极。
本实施例可以通过涂布光阻、真空干燥、去掉边缘光阻、预烘烤与冷却、曝光显影以及再次烘烤等工艺流程在第一衬底基材221形成具有预定图案的彩色滤光片222。而后，在彩色滤光片222上依次形成保护层223以及公共电极224。基于此，本实施例即可形成具有公共电极224的彩膜基板22。
S33：提供第二衬底基材。
第二衬底基材上210可以为玻璃基体、塑料基体或可挠式基体等透光基体。
S34：在第二衬底基材上依次形成薄膜晶体管以及覆盖薄膜晶体管的平坦层，平坦层开设有暴露薄膜晶体管的漏极的接触孔。
其中，形成于第二衬底基材上210上的薄膜晶体管212、平坦层213可以与现有的相同，其制造方法可参阅现有技术，此处不再赘述。
S35：在接触孔中形成像素电极，使得像素电极通过接触孔与薄膜晶体管的漏极电连接，像素电极为柱状结构且其顶面高于平坦层的顶面，在沿平行于第二衬底基材的方向上像素电极与公共电极间隔设置。
本实施例可以采用刻蚀或沉积等方式在接触孔220中形成柱状的像素电极214。像素电极214也可以采用ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)等导电材料制得。
S36：对第一衬底基材和第二衬底基材进行成盒(cell)制程。
由于本实施例所述方法可用于制得图2所示液晶显示面板20，因此具有与图2所示实施例相同的有益效果。
请参阅图4，为本发明第二实施例的液晶显示面板。在图2所示实施例的描述基础上，但与其不同的是，本实施例的阵列基板41未设置遮光层211和缓冲层215，薄膜晶体管412包括依次形成于第二衬底基材410上的栅极G2、绝缘层417、多晶硅半导体层416、介质隔离层以及由源极S2和漏极D2形成的源漏电极层。鉴于栅极G2位于多晶硅半导体层416的下方，本实施例的阵列基板41可视为具有底栅型像素设计。也就是说，本发明还适用于底栅型像素设计。
本实施例的液晶显示面板也可以采用图3所示方法制得，其中不同的是，两个实施例的薄膜晶体管的制造方法不同。具体而言：
在图3所示实施例中，在第二衬底基材210上形成薄膜晶体管212之前，所述方法还需要在第二衬底基材210上依次形成遮光层211和缓冲层215，而后在缓冲层215上依次形成多晶硅半导体层216、绝缘层217、栅极G1、介质隔离层以及源漏电极层。
而本实施例可以直接在第二衬底基材410上依次形成栅极G2、绝缘层417、多晶硅半导体层416、介质隔离层以及源漏电极层。
本发明还提供一种如图5所示的液晶显示面板50。请参阅图5，所述液晶显示面板50的阵列基板51包括薄膜晶体管512、平坦层513以及像素电极514。平坦层513开设有暴露薄膜晶体管512的漏极D3的第一接触孔520a。像素电极514形成于第一接触孔520a中并通过第一接触孔520a与薄膜晶体管512的漏极D3电连接，并且，像素电极514为柱状结构且其顶面高于平坦层513的顶面。
在图2所示实施例的阵列基板21的描述基础上，但与其不同的是，所述液晶显示面板50的公共电极并未设置于彩膜基板52一侧，而是设置于阵列基板51上。具体地，阵列基板51还包括依次形成于平坦层513上的公共电极524和钝化层525。其中，钝化层525开设有与第一接触孔520a导通的第二接触孔520b，所述像素电极514进一步形成于第二接触孔520b中且其顶面高于钝化层525的表面，并且，在沿平行于阵列基板51的方向上，像素电极514与公共电极524间隔设置。
相比较于图1所示的现有技术，本实施例通过像素电极514代替图1所示的PS 121，能够省略PS制程，从而简化液晶显示面板50的制程。并且，将像素电极514设计为柱状结构能够增大相邻两个像素电极514之间的距离，从而减少电场在相邻两个像素电极514之间的影响。
当然，图4所示实施例的底栅型像素设计中，公共电极也可以设置于阵列基板41一侧，只需阵列基板的像素电极与本实施例的结构相同，也可以实现本实施例的有益效果。
以上所述仅为本发明的实施例，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，例如各实施例之间技术特征的相互结合，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)

1.一种液晶显示面板，包括相对间隔的彩膜基板和阵列基板，其特征在于，所述彩膜基板包括公共电极，所述阵列基板包括薄膜晶体管、覆盖所述薄膜晶体管的平坦层、以及像素电极，其中，所述平坦层开设有暴露所述薄膜晶体管的漏极的接触孔，所述像素电极形成于所述接触孔中并通过所述接触孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接，并且，所述像素电极为柱状结构且其顶面高于所述平坦层的顶面，在沿平行于所述阵列基板的方向上所述像素电极与所述公共电极间隔设置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极包括光屏蔽材料制得的柱状结构。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极在所述阵列基板上的正投影与所述薄膜晶体管在所述阵列基板上的正投影重叠。
4.一种液晶显示面板的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供第一衬底基材；
在所述第一衬底基材上依次形成彩色滤光片、保护层和公共电极；
提供第二衬底基材；
在所述第二衬底基材上依次形成薄膜晶体管以及覆盖薄膜晶体管的平坦层，所述平坦层开设有暴露所述薄膜晶体管的漏极的接触孔；
在所述接触孔中形成像素电极，使得所述像素电极通过所述接触孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接，并且，所述像素电极为柱状结构且其顶面高于所述平坦层的顶面，在沿平行于所述第二衬底基材的方向上所述像素电极与所述公共电极间隔设置；
对第一衬底基材和第二衬底基材进行成盒制程。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用光屏蔽材料制得所述像素电极。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述像素电极在所述阵列基板上的正投影与所述薄膜晶体管在所述阵列基板上的正投影重叠。
7.一种阵列基板，包括薄膜晶体管、覆盖所述薄膜晶体管的平坦层、以及像素电极，其特征在于，所述平坦层开设有暴露所述薄膜晶体管的漏极的第一接触孔，所述像素电极形成于所述第一接触孔中并通过所述第一接触孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接，并且，所述像素电极为柱状结构且其顶面高于所述平坦层的顶面。
8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括依次形成于所述平坦层上的公共电极和钝化层，所述钝化层开设有与所述第一接触孔导通的第二接触孔，所述像素电极进一步形成于所述第二接触孔中且其顶面高于所述钝化层的表面，且在沿平行于所述阵列基板的方向上所述像素电极与所述公共电极间隔设置。
9.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极包括光屏蔽材料制得的柱状结构。
10.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极在所述阵列基板上的正投影与所述薄膜晶体管在所述阵列基板上的正投影重叠。
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