CN109390358B - 一种阵列基板及其制备方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板及其制备方法和显示装置，其中阵列基板包括衬底基板和形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，所述阵列基板还包括光散射层，所述光散射层形成于所述不透明膜层靠近所述衬底基板的一侧，且所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。这样，本发明的阵列基板通过设置光散射层，能够使来自背光源的光发生散射，使原本被不透光膜层所遮挡的光线被散射至其他位置并透过阵列基板，能够提高阵列基板的背光透过率。

Description

一种阵列基板及其制备方法和显示装置

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其制备方法和显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，缩写为TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等优点，被广泛应用于各种显示装置中。

现有的薄膜晶体管液晶显示器工作过程中，背光源发出的光依次经过TFT基板、液晶层、彩膜基板等的反射吸收才能最终射出面板，实现显示功能，然而受到的TFT基板上的信号线等低透明度结构的影响，使得TFT基板的背光透过率较低，可能对显示效果以及能耗造成一定的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法和显示装置，以解决现有的薄膜晶体管液晶显示器的背光透过率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括衬底基板和形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，所述阵列基板还包括光散射层，所述光散射层形成于所述不透明膜层靠近所述衬底基板的一侧，且所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。

可选的，所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层的在所述衬底基板上的正投影重合，且所述不透明膜层所述衬底基板上的正投影的面积大于或等于所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的面积。

可选的，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的栅极层，所述光散射层形成于所述衬底基板与所述栅极层之间。

可选的，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的源漏金属层，所述光散射层的材料包括导电材料，所述光散射层形成于所述源漏金属层靠近所述衬底基板的一侧，且所述光散射层与所述源漏金属层电接触。

可选的，所述光散射层的厚度为0至1微米。

可选的，所述光散射层的材料为柔性非金属材料。

第二方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的阵列基板。

第三方面，本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板上形成光散射层和薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，所述光散射层形成于所述不透明膜层靠近所述衬底基板的一侧，所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。

可选的，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的栅极层，所述光散射层形成于所述栅极层与所述衬底基板之间，所述在所述衬底基板上形成光散射层，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层和栅极层。

可选的，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的源漏金属层，所述光散射层形成于所述源漏金属层靠近所述衬底基板的一侧，所述在所述衬底基板上形成光散射层，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层和源漏金属层。

本发明提供的一种阵列基板，包括衬底基板和形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，所述阵列基板还包括光散射层，所述光散射层形成于所述衬底基板与所述不透明膜层之间，且所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合。这样，本发明的阵列基板通过设置光散射层，能够使来自背光源的光发生散射，使原本被不透光膜层所遮挡的光线被散射至其他位置并透过阵列基板，能够提高阵列基板的背光透过率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是现有显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中显示装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种阵列基板的结构示意图；

图4是本发明实施例中另一种阵列基板的结构示意图；

图5是本发明实施例中一种形成光散射层的工艺示意图；

图6是本发明实施例中另一种形成光散射层的工艺示意图。

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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种阵列基板。

如图1所示，薄膜晶体管液晶显示器通常包括背光源和显示面板，显示面板进一步包括阵列基板、彩膜基板140以及填充于阵列基板和彩膜基板140之间的液晶层150。使用过程中，来自背光源的光穿过阵列基板、液晶层150和彩膜基板140从而实现显示功能。

阵列基板的显示区域包括用于透光的开口区域和用于设置一些透明度较低的膜层的非开口区域。由于来自背光源的光只能由开口区域透过阵列基板，所以在开口区域面积一定时，阵列基板的光透过率也是固定的。

如图2和图3所示，本实施例中的阵列基板包括衬底基板110和形成于衬底基板110上的薄膜晶体管，其中，薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层120，例如，薄膜晶体管的栅极层121和源漏金属层(Source&Drain，缩写为S/D)122等。

如图2所示，本实施例中的阵列基板还包括光散射层130(Light ScatteringLayer，缩写为LSL)，该光散射层130形成于不透明膜层120靠近衬底基板110的一侧。

应当理解的是，本实施例中薄膜晶体管的不透明膜层120指的是透明度低于一定预设阈值的膜层，该预设阈值可以是包括但不限于10％、20％等各种数值，该阈值可以根据实际情况确定，本实施例中对此不作进一步限定。

该光散射层130主要用于使照射至不透明膜层120的光散射至阵列基板的开口区域。

如图1和图2所示，当来自背光源的光线传递至阵列基板时，与不透明膜层120相对应的这一部分光线无法透过阵列基板。光散射层130则能使这一部分光线发生漫反射，从而使得光线传递至其他区域，并进一步在背光源的反射片212、棱镜片214等结构的作用下进一步发生反射或折射，并从阵列基板的开口区域透过阵列基板。

本实施例中，不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的至少一部分与光散射层130在衬底基板110上的正投影的至少一部分重合。

应当理解的是，不透明膜层120的存在使光线无法透过阵列基板，因此，本实施例中，不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的至少一部分与光散射层130在衬底基板110上的正投影的至少一部分重合，从而能够通过光散射层130使原本传递至不透明膜层120的光线被散射。

该光散射层130的材料可以是非金属材料，例如加入光扩散剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其共聚物，也可以是金属材料，例如Mo、Pt等金属或合金材料，其中，金属材料或合金材料的表面可以进一步进行处理表面以提高对光线的散射能力，例如将光散射层130靠近衬底基板110的一侧表面处理成“V”型或“U”型等，使光线在该表面上的散射能力更强。本实施例中对光散射层的具体材料不作进一步限定，只要能实现使光线在光散射层的表面发生散射即可，且光散射层130使光线散射的越强烈，越有助于提高阵列基板的光透过率。

这样，对应不透明膜层120区域的光线中的至少一部分能够被散射并由开口处透过阵列基板，所以能够使原本无法透过阵列基板的光线中的至少一部分透过该阵列基板，从而实现提高阵列基板的光透过率。

进一步的，在一个具体实施方式中，不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的至少一部分与光散射层130的在衬底基板110上的正投影重合，且不透明膜层120衬底基板110上的正投影的面积大于或等于光散射层130在衬底基板110上的正投影的面积。

如果光散射层130位于阵列基板的开口，则会导致该区域的光透过率降低，所以，应当避免使光散射层130位于阵列基板的开口区域。

本实施例中使不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的至少一部分与光散射层130的在衬底基板110上的正投影重合，且不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的面积大于或等于光散射层130在衬底基板110上的正投影的面积，这样，光散射层130仅能使与不透明膜层120相对应的光线发生散射，而不会对开口区域的光线造成干扰，从而提高阵列基板的光线透过率。

应当理解的是，实际生产过程中，受到加工工艺和光散射层130的材料等因素的影响，光散射层130的面积和范围可能略大于不透明膜层120的面积和范围，但是通过控制光散射层130位于开口区域的面积为较小值，可以避免对阵列基板的透光率造成较大影响。

如图3和图4所示，一种典型的阵列基板包括第一电极层(公共电极层)161、栅极层121、栅绝缘层(Gate Insulator，缩写为GI)162、有源层(Active)163、钝化层PVX164、第二电极层(像素电极)165和源漏金属层S/D(Source&Drain)122等。

如图3所示，在一个具体实施方式中，不透明膜层120包括薄膜晶体管的栅极层121，栅极层121通常包括金属材料，所以透明度较低。本实施例中的光散射层130形成于衬底基板110与栅极层121之间。例如，可以首先在衬底基板110上形成光散射层130，然后在光散射层130上形成栅极层121，随后进行曝光、刻蚀等工序形成特定图形(Pattern)，通过一步工艺形成所需的光散射层及栅极层，避免掩膜(Mask)次数增加，降低成本。所述形成的光散射层130使照射至栅极层121的光线中的一部分被散射，并由开口透过阵列基板。

如图4所示，进一步的，不透明膜层120还可以包括薄膜晶体管的源漏金属层122，光散射层130的材料包括导电材料，光散射层130形成于源漏金属层122靠近衬底基板110的一侧，且光散射层130与源漏金属层122电接触。通过将光散射层130设置于源漏金属层122和衬底基板110之间，能够将源漏金属层122可能遮挡的光线中的至少一部分散射，并由开口透过阵列基板，进一步提高阵列基板的光透过率。

进一步的，光散射层130的厚度为0至1微米。

光散射层130的设置可能使其他膜层之间的相对位置发生改变，位于光散射层130远离衬底基板110一侧的膜层与衬底基板110之间的距离会有所增加，而这可能导致信号线连接难度增加。例如，当光散射层130设置于栅极层121与衬底基板110之间时，会使栅极层121与衬底基板110之间的距离增加，这可能导致源漏金属层122信号线爬坡困难。

因此，各光散射层130的厚度不可以过大，本实施例中，具体控制为1微米以下，有助于提高信号线的连接可靠性。

进一步的，光散射层130的材料为柔性非金属材料。当光散射层130的材料为柔性非金属材料时，还能够兼容曲面屏使用，制备更加简单。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项的阵列基板。

该显示装置可以是包括液晶面板的液晶显示器，可以应用于手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、数码相机、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备中的至少一项。

如图2所示，一种典型的液晶显示器包括背光源和液晶面板。其中背光源主要包括灯管211、反射片212、导光板213和棱镜片214，液晶面板包括阵列基板和彩膜基板140，彩膜基板140和阵列基板之间填充有液晶层150，背光源和液晶面板通过背板220固定和封装。各未详细描述的结构均可参考现有的及可能出现的结构，此处不作进一步限定。由于本实施例的技术方案包括了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

本发明还提供了一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底基板110；

在衬底基板110上形成光散射层130和薄膜晶体管，薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层120，光散射层130形成于不透明膜层120靠近衬底基板110的一侧，不透明膜层120在衬底基板110上的正投影的至少一部分与光散射层130在衬底基板110上的正投影的至少一部分重合。

本实施例的阵列基板的制备方法用于制备上述实施例中的阵列基板。其中，形成光散射层130和形成薄膜晶体管的顺序并不固定。例如，如果光散射层130形成于栅极层121与衬底基板110之间，则可以先形成光散射层130，再形成薄膜晶体管，如果光散射层130形成于源漏金属层122靠近衬底基板110的一侧，则可以先形成薄膜晶体管的部分膜层，然后形成光散射层130，在形成光散射层130之后再形成源漏金属层122。

如图5所示，当光散射层130的材料包括金属材料时，可以通过物理气相沉积法来形成光散射层130。例如，可以利用Sputter(真空溅射)气象沉积法来形成光散射层130，其基本原理为利用Sputter设备301将含有光散射层材料的金属靶材在Ar+(氩离子)轰击作用下溅射形成含有光散射层材料的等离子体(Plasma)，含有光散射层材料的等离子体在衬底基板110上沉积形成膜厚均匀的光散射层130。

如图6所示，当光散射层130的材料包括非金属材料时，则可以通过涂覆法形成光散射层130。具体的，例如可以混合光散射层材料稀溶液和掺杂材料，利用涂覆喷头(Nozzel)302等涂覆设备涂覆于玻璃表面并进一步经过干燥等后续工艺和步骤形成光散射层130。也可以利用化学气象沉积来形成光散射层130。其基本原理为利用PECVD(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)气象沉积设备将含有光散射层材料的气体在射频电源(Ratio Frequency Power)下电离为等离子体(Plasma)，含有光散射层材料的等离子体在衬底基板110上沉积形成膜厚均匀的光散射层130。

进一步的，不透明膜层120包括薄膜晶体管的栅极层121，光散射层130形成于栅极层121与衬底基板110之间，在衬底基板110上形成光散射层130，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层130和栅极层121。

当不透明膜层120包括栅极层121时，由于光散射层130和栅极层121的位置和范围可以是相对应的，且当光散射层130与栅极层121的范围和面积相同时，光散射层130既能提高对光的散射效果，也不会对开口区域形成遮挡。因此，可以通过一次构图工艺形成光散射层130和栅极层121，从而简化生产和加工过程。具体的，可以使光散射层130和栅极层121一同进行掩膜(Mask)和刻蚀(Etch)，从而一次形成光散射层130和栅极层121。其具体加工工艺和方法可参加现有技术，此处不作进一步限定和描述。

进一步的，不透明膜层120包括薄膜晶体管的源漏金属层122，光散射层130形成于源漏金属层122靠近衬底基板110的一侧，在衬底基板110上形成光散射层130，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层130和源漏金属层122。

与上述通过一次构图工艺形成光散射层130和栅极层121类似的，还可以通过一次构图工艺形成光散射层130和源漏金属层122以起到简化加工和制造工艺的效果，此处不再赘述。

以上，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权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种阵列基板，包括衬底基板和形成于所述衬底基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，其特征在于，所述阵列基板还包括光散射层，所述光散射层形成于所述不透明膜层靠近所述衬底基板的一侧且所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述光散射层用于使来自背光源的光线发生漫反射，并进一步在背光源的反射片和棱镜片的作用下发生反射或折射，从所述阵列基板的开口区域透过阵列基板，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的源漏金属层，所述光散射层形成于所述源漏金属层和所述薄膜晶体管的有源层之间，所述光散射层的材料包括导电材料，所述光散射层形成于所述源漏金属层靠近所述衬底基板的一侧，且所述光散射层与所述源漏金属层电接触，所述光散射层和所述源漏金属层通过一次构图工艺形成。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层的在所述衬底基板上的正投影重合，且所述不透明膜层所述衬底基板上的正投影的面积大于或等于所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的面积。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的栅极层，所述光散射层形成于所述衬底基板与所述栅极层之间。

4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光散射层的厚度为0至1微米。

5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光散射层的材料为柔性非金属材料。

6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的阵列基板。

7.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板上形成光散射层和薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括透明度低于预设阈值的不透明膜层，所述光散射层形成于所述不透明膜层靠近所述衬底基板的一侧，所述不透明膜层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分与所述光散射层在所述衬底基板上的正投影的至少一部分重合，所述光散射层用于使来自背光源的光线发生漫反射，并进一步在背光源的反射片和棱镜片的作用下发生反射或折射，从所述阵列基板的开口区域透过阵列基板，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的源漏金属层，所述光散射层形成于所述源漏金属层和所述薄膜晶体管的有源层之间；

所述光散射层的材料包括导电材料，所述光散射层形成于所述源漏金属层靠近所述衬底基板的一侧，且所述光散射层与所述源漏金属层电接触，所述在所述衬底基板上形成光散射层，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层和源漏金属层。

8.如权利要求7所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述不透明膜层包括所述薄膜晶体管的栅极层，所述光散射层形成于所述栅极层与所述衬底基板之间，所述在所述衬底基板上形成光散射层，包括：

通过一次构图工艺形成光散射层和栅极层。

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