CN107121859B - 阵列基板及其制造方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阵列基板及其制造方法、显示面板。每一像素区域对应连接一数据线和一条扫描线，在每一像素区域中，第一TFT的源极和第二TFT的栅极位于同一层，第一TFT的栅极、第二TFT的源极和漏极以及扫描线位于同一层。基于此，本发明能够在改善VA显示的色偏现象的同时，提高像素开口率。

Description

阵列基板及其制造方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其制造方法、显示面板。
背景技术
当前，VA(Vertical Alignment,垂直配向)模式的LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)由于具有高对比度和大视角等优点脱颖而出，LCD将一个像素划分为两个子像素，且两个子像素分别具有TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)，通过两个TFT控制两个子像素实现不同电位，以此改善VA显示的色偏(Color Shift)现象。但是，现有技术需要增加一条数据线或扫描线以作为电荷共享线(Charge Sharing Line)，形成该电荷共享线会占据显示区域的面积，从而降低像素开口率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种阵列基板及其制造方法、显示面板，能够在改善VA显示的色偏现象的同时，提高像素开口率。
本发明一实施例的阵列基板，包括多个像素区域，每一像素区域对应连接一数据线和一条扫描线，每一像素区域包括第一子像素电极、第二子像素电极、第一TFT和第二TFT，第一子像素电极和第二子像素电极位于扫描线两侧且沿数据线延伸方向依次间隔设置，第一TFT的源极和栅极分别与数据线和扫描线连接，第一子像素电极与第一TFT的半导体图案连接，第二TFT的源极、漏极和栅极分别与数据线、第二子像素电极和扫描线连接，第一TFT的源极和第二TFT的栅极位于同一层，第一TFT的栅极、第二TFT的源极和漏极以及扫描线位于同一层。
本发明一实施例的显示面板，包括上述阵列基板。
本发明一实施例的阵列基板的制造方法，包括：
提供一衬底基材；
在衬底基材形成第一金属层，所述第一金属层包括间隔设置的第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的第一金属层分别用于形成第一TFT的源极和第二TFT的栅极；
在第一金属层上形成覆盖衬底基材的绝缘层，绝缘层在第一TFT的源极上方开设有暴露第一区域的第一金属层的第一接触孔、在第二TFT的栅极上方开设有暴露第二区域的第一金属层的第二接触孔；
在第一接触孔中以及第二区域的第一金属层上方的绝缘层上形成半导体图案，形成于第一接触孔中的半导体图案与第一TFT的源极连接；
在半导体图案上形成覆盖绝缘层的第二金属层，第二金属层包括间隔设置的第三区域、第四区域和第五区域，第三区域的第二金属层用于形成扫描线和第一TFT的栅极，第三区域的第二金属层覆盖于第二接触孔中并与第二区域的第一金属层连接，第四区域的第二金属层用于形成第二TFT的源极，第五区域的第二金属层用于形成第二TFT的漏极；
在第二金属层上形成平坦钝化层，平坦钝化层在第一TFT的源极上方开设有暴露半导体图案的第三接触孔、在第二TFT的漏极上方开设有暴露第二TFT的漏极的第四接触孔；
形成覆盖于第三接触孔中的第一子像素电极，第一子像素电极与第一TFT的源极上方的半导体图案连接；
形成覆盖于第四接触孔中的第二子像素电极，第二子像素电极与第二TFT的漏极连接。
有益效果：本发明设计第一TFT的源极和第二TFT的栅极位于同一层，第一TFT的栅极、第二TFT的源极和漏极以及扫描线位于同一层，使得两个TFT共享一条扫描线，无需增加电荷共享线，从而能够在改善VA显示的色偏现象的同时，提高像素开口率。
附图说明
图1是本发明一实施例的显示面板的结构剖面示意图；
图2是图1所示显示面板的一个像素区域的结构俯视图；
图3是图2所示像素区域的结构剖视图；
图4是本发明一实施例的阵列基板的制造方法的流程示意图；
图5是基于图4所示方法制造阵列基板的第一场景示意图；
图6是基于图4所示方法制造阵列基板的第二场景示意图。
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，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
请参阅图1，为本发明一实施例的显示面板。所述显示面板10包括相对间隔设置的阵列基板(Thin Film Transistor Substrate,TFT基板或薄膜晶体管基板)12和彩膜基板(Color Filter Substrate，CF基板或彩色滤光片基板)11以及覆盖于两基板之间的液晶(液晶分子)13，液晶13位于阵列基板12和彩膜基板11叠加形成的液晶盒内。
彩膜基板11设置有公共电极111，该公共电极111可以为一整面透明导电膜，例如ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)薄膜。
阵列基板12包括各种配线和像素电极等。例如，阵列基板12包括沿列方向排布的多条数据线、沿行方向排布的多条扫描线以及由多条扫描线和多条数据线定义的多个像素区域。鉴于各个像素区域的结构相同，本发明以其中一个像素区域为例进行描述。请参阅图2，一个像素区域被划分为次像素区域(Sub pixel)31和主像素区域(Main pixel)32，次像素区域31设置有第一子像素电极311以及用于为第一子像素电极311提供灰阶电压的第一TFT 312，主像素区域32设置有第二子像素电极321以及用于为第二子像素电极321提供灰阶电压的第二TFT 322。其中，第一子像素电极311和第二子像素电极321可以位于同一层，第一子像素电极311的面积可以小于第二子像素电极321的面积。
进一步结合图3所示，在一个像素区域中，阵列基板12还包括衬底基材121以及依次形成于衬底基材121上的各层结构：第一金属层122、绝缘层(Insulation Layer)123、半导体图案124、第二金属层125以及平坦钝化层(Passivation Layer,PV层)126。
第一金属层122包括同层间隔设置于衬底基材121上的第一区域Z1和第二区域Z2。绝缘层123形成于第一金属层122上并覆盖衬底基材121，绝缘层123在第一区域Z1的第一金属层122上方开设有暴露第一区域Z1的第一金属层122的第一接触孔O1、在第二区域Z2的第一金属层122上方开设有暴露第二区域Z2的第一金属层122的第二接触孔O2。半导体图案124包括两部分，一部分形成于第一接触孔O1中，并与第一区域Z1的第一金属层122连接，另一部分形成于第二区域Z2的第一金属层122上方的绝缘层123上。第二金属层125同层设置于绝缘层123上，第二金属层125包括间隔设置的第三区域Z3、第四区域Z4和第五区域Z5，第三区域Z3的第二金属层125覆盖于第二接触孔O2中并与第二区域Z2的第一金属层122连接，第四区域Z4和第五区域Z5的第二金属层125位于第二区域Z2的第一金属层122上方，并与上述另一部分的半导体图案124连接。平坦钝化层126形成于第二金属层125上并覆盖绝缘层123，在第一区域Z1的第一金属层122上方，平坦钝化层126开设有暴露半导体图案124的第三接触孔O3，在第五区域Z5的第二金属层125上方，平坦钝化层126开设有暴露第五区域Z5的第二金属层125的第四接触孔O4。
在上述结构中，第一区域Z1的第一金属层122用于形成第一TFT312的源极，第三区域Z3的第二金属层125用于形成第一TFT 312的栅极，位于第一区域Z1的第一金属层122上方的半导体图案124直接与第一子像素电极311连接，相当于第一子像素电极311直接与第一TFT 312的漏极连接。第二区域Z2的第一金属层122用于形成第二TFT 322的栅极，第四区域Z4的第二金属层125用于形成第二TFT 322的源极，第五区域Z5的第二金属层125用于形成第二TFT 322的漏极。
另外，第一区域Z1的第一金属层122还可以用于形成数据线Dn，即，数据线Dn与第一TFT 312的源极以及第二TFT 322的栅极位于同一层。数据线Dn可以通过绝缘层123开设的第五接触孔与第二TFT 322的源极连接，该第五接触孔暴露第四区域Z4的第二金属层125。第三区域Z3的第二金属层125还用于形成扫描线Gn，即，扫描线Gn与第一TFT 312的源极以及第二TFT 322的源极和漏极位于同一层。
第一子像素电极311和第二子像素电极321位于扫描线Gn两侧且沿数据线Dn的延伸方向依次间隔设置。第一子像素电极311覆盖于第三接触孔O3中，并与第一TFT 312的源极上方的半导体图案124连接。第二子像素电极321覆盖于第四接触孔O4中，并与第二TFT 322的漏极连接。
基于上述结构，第一TFT 312的栅极、源极、半导体图案124分别与扫描线Gn、数据线Dn、第一子像素电极311连接，第二TFT 322的栅极、源极、漏极分别与扫描线Gn、数据线Dn、第二子像素电极321连接。可知，阵列基板12的一个像素区域对应连接一条扫描线Gn和一条数据线Dn。
在显示面板10显示时，当扫描线Gn被施加栅极驱动信号时，第一TFT 312和第二TFT 322导通，第一子像素电极311和第二子像素电极321从数据线Dn接收灰阶电压，主像素区域32和次像素区域31充电到相同电位。随后，可以通过对公共电极111施加电压等方式，使得次像素区域31和主像素区域32的电位不同，不同的电位使得两个显示区域的液晶13的偏向分布不同，从而改善VA显示的色偏现象。
在实现改善VA显示的色偏现象的基础上，本实施例的第一TFT 312和第二TFT 322共享一条扫描线Gn和一条数据线Dn，相比较于现有技术，本实施例无需增加电荷共享线，从而能够提高像素开口率。
请参阅图4，为本发明用于制造上述阵列基板12的制造方法。所述制造方法可以包括如下步骤S41～S47。
S41：提供一衬底基材。
结合图5和图6所示，该衬底基材121包括但不限于玻璃基材、塑料基材、可挠式基材等透光基材。当然，该衬底基材121也可以设置有钝化层，即，衬底基材121包括基材和形成于基材上的钝化层，此时基材可以为玻璃基材、透明塑料基材或可挠式基材，钝化层的材料包括但不限于硅氮化合物，例如Si3N4(四氮化三硅)。
S42：在衬底基材形成第一金属层，所述第一金属层包括间隔设置的第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的第一金属层分别用于形成第一TFT的源极和第二TFT的栅极。
本实施例可以采用PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)方法在衬底基材121上形成一整面第一金属层，而后对所述一整面第一金属层进行图案化制程，从而仅保留第一区域Z1和第二区域Z2的第一金属层122。其中，图案化制程可以包括光阻涂布、曝光、显影、刻蚀等工艺，具体可参阅现有技术，此处不予以赘述。
第一区域Z1的第一金属层122用于形成第一TFT 312的源极。第二区域Z2的第一金属层122用于形成第二TFT 322的栅极。
本实施例还可以利用上述图案化制程形成阵列基板12的数据线Dn、以及由数据线Dn朝向第二区域Z2的第一金属层122延伸的连接线1221，该连接线1221用于与第二TFT 322的源极连接。该数据线Dn和连接线1221可视为第一区域Z1的第一金属层122的一部分。
S43：在第一金属层上形成覆盖衬底基材的绝缘层，绝缘层在第一TFT的源极上方开设有暴露第一区域的第一金属层的第一接触孔、在第二TFT的栅极上方开设有暴露第二区域的第一金属层的第二接触孔。
本实施例可以采用CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)方法在第一金属层122上形成一整面的绝缘层。该绝缘层的材质可以为硅氧化物(SiOx)，或者绝缘层包括依次形成于第一金属层122上的硅氧化合物层和硅氮化合物层，例如SiO2(二氧化硅)层和Si3N4(三氮化硅)层，从而进一步提高绝缘层的耐磨损能力和绝缘性能。
然后，本实施例对一整面的绝缘层进行图案化制程，从而形成具有第一接触孔O1和第二接触孔O2的绝缘层123。
在本步骤中，如图5所示，绝缘层123还可以在连接线1221的上方形成暴露所述连接线1221的第五接触孔O5，以用于实现数据线Dn与第二TFT 322的源极之间的电连接。
S44：在第一接触孔中及第二区域的第一金属层上方的绝缘层上形成半导体图案，形成于第一接触孔中的半导体图案与第一TFT的源极连接。
本实施例可以采用CVD方法形成一整面的半导体图案，而后对一整面的半导体图案进行图案化制程，从而仅在第一接触孔O2中以及第二区域Z2的第一金属层122上方保留半导体图案124。
当然，其他实施例可以CVD方法并结合具有预定图案的掩膜板，直接形成具有上述结构的半导体图案124。
S45：在半导体图案上形成覆盖绝缘层的第二金属层，第二金属层包括间隔设置的第三区域、第四区域和第五区域，第三区域的第二金属层用于形成扫描线和第一TFT的栅极，第三区域的第二金属层覆盖于第二接触孔中并与第二区域的第一金属层连接，第四区域的第二金属层用于形成第二TFT的源极，第五区域的第二金属层用于形成第二TFT的漏极。
本实施例可以采用与步骤S42相同的工艺形成第二金属层125。第三区域Z3的第二金属层125用于形成第一TFT 312的栅极，第四区域Z4的第二金属层125用于形成第二TFT322的源极，第五区域Z5的第二金属层125用于形成第二TFT 322的漏极。
本实施例还可以利用上述图案化制程形成阵列基板12的扫描线Gn。该扫描线Gn可视为第三区域Z3的第二金属层125的一部分。
另外，第四区域Z4的第二金属层125还覆盖于第五接触孔O5中，从而实现数据线Dn与第二TFT 322的源极之间的连接。
S46：在第二金属层上形成平坦钝化层，平坦钝化层在第一TFT的源极上方开设有暴露半导体图案的第三接触孔、在第二TFT的漏极上方开设有暴露第二TFT的漏极的第四接触孔。
本实施例可以采用CVD方法形成一整面的平坦钝化层，而后对一整面的平坦钝化层进行图案化制程，从而形成具有第三接触孔O3和第四接触孔O4的平坦钝化层126。
S47：形成覆盖于第三接触孔中的第一子像素电极，以及覆盖于第四接触孔中的第二子像素电极，第一子像素电极与第一TFT的源极上方的半导体图案连接，第二子像素电极与第二TFT的漏极连接。
本实施例可以采用PVD方法和图案化制程同时形成第一子像素电极311和第二子像素电极321。当然，在其他实施例中，第一子像素电极311和第二子像素电极321也可以单独形成。
本实施例的方法可制得与图2和图3所示结构相同的像素区域，因此具有与其相同的有益效果。
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 (9)

1.一种阵列基板，包括多个像素区域，其特征在于，每一像素区域对应连接一数据线和一条扫描线，每一像素区域包括第一子像素电极、第二子像素电极、第一TFT和第二TFT，所述第一子像素电极和第二子像素电极位于所述扫描线两侧且沿所述数据线延伸方向依次间隔设置，其中，所述第一TFT的源极和栅极分别与数据线和扫描线连接，所述第一子像素电极与所述第一TFT的半导体图案连接，所述第二TFT的源极、漏极和栅极分别与数据线、第二子像素电极和扫描线连接，所述第一TFT的源极和所述第二TFT的栅极位于同一层，所述第一TFT的栅极、所述第二TFT的源极和漏极以及所述扫描线位于同一层；
其中，所述阵列基板包括衬底基材以及依次形成于所述衬底基材上的：
第一金属层，包括间隔设置的第一区域和第二区域，所述第一区域的第一金属层用于形成第一TFT的源极，所述第二区域的第一金属层用于形成第二TFT的栅极；
绝缘层，覆盖于所述第一金属层上，所述绝缘层在第一TFT的源极上方开设有暴露所述第一区域的第一金属层的第一接触孔、在第二TFT的栅极上方开设有暴露所述第二区域的第一金属层的第二接触孔；
半导体图案，形成于所述第一接触孔中，以及所述第二区域的第一金属层上方的绝缘层上，形成于所述第一接触孔中的半导体图案与所述第一TFT的源极连接；
第二金属层，包括间隔设置的第三区域、第四区域和第五区域，所述第三区域的第二金属层用于形成扫描线和第一TFT的栅极，所述第三区域的第二金属层覆盖于所述第二接触孔中并与所述第二区域的第一金属层连接，所述第四区域的第二金属层用于形成所述第二TFT的源极，所述第五区域的第二金属层用于形成所述第二TFT的漏极；
平坦钝化层，覆盖于所述第二金属层上，所述平坦钝化层在第一TFT的源极上方开设有暴露所述半导体图案的第三接触孔、在第二TFT的漏极上方开设有暴露所述第二TFT的漏极的第四接触孔；
所述第一子像素电极，覆盖于所述第三接触孔中并与所述第一TFT的源极上方的半导体图案连接；
所述第二子像素电极，覆盖于所述第四接触孔中并与所述第二TFT的漏极连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线与所述第一TFT的源极以及所述第二TFT的栅极位于同一层。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子像素电极和第二子像素电极位于同一层。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子像素电极的面积小于所述第二子像素电极的面积。
5.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括上述权利要求1～4任一项所述的阵列基板。
6.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底基材；
在所述衬底基材形成第一金属层，所述第一金属层包括间隔设置的第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域的第一金属层分别用于形成第一TFT的源极和第二TFT的栅极；
在所述第一金属层上形成覆盖所述衬底基材的绝缘层，所述绝缘层在第一TFT的源极上方开设有暴露所述第一区域的第一金属层的第一接触孔、在第二TFT的栅极上方开设有暴露所述第二区域的第一金属层的第二接触孔；
在所述第一接触孔中以及所述第二区域的第一金属层上方的绝缘层上形成半导体图案，形成于所述第一接触孔中的半导体图案与所述第一TFT的源极连接；
在所述半导体图案上形成覆盖所述绝缘层的第二金属层，所述第二金属层包括间隔设置的第三区域、第四区域和第五区域，所述第三区域的第二金属层用于形成扫描线和第一TFT的栅极，所述第三区域的第二金属层覆盖于所述第二接触孔中并与所述第二区域的第一金属层连接，所述第四区域的第二金属层用于形成所述第二TFT的源极，所述第五区域的第二金属层用于形成所述第二TFT的漏极；
在所述第二金属层上形成平坦钝化层，所述平坦钝化层在第一TFT的源极上方开设有暴露所述半导体图案的第三接触孔、在第二TFT的漏极上方开设有暴露所述第二TFT的漏极的第四接触孔；
形成覆盖于所述第三接触孔中的第一子像素电极，所述第一子像素电极与所述第一TFT的源极上方的半导体图案连接；
形成覆盖于所述第四接触孔中的第二子像素电极，所述第二子像素电极与所述第二TFT的漏极连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一区域的第一金属层还用于形成所述阵列基板的数据线。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一子像素电极和第二子像素电极形成于同一层。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一子像素电极的面积小于所述第二子像素电极的面积。
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