CN110161762B - 阵列基板及其制造方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制造方法、显示面板，属于显示技术领域。所述阵列基板包括：位于柔性基底上的像素电极层和彩色滤光层；所述像素电极层包括：多个像素电极；所述彩色滤光层包括：与所述多个像素电极对应的多个彩色滤光片，所述彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部。本发明减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果。

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，特别涉及一种阵列基板及其制造方法、显示面板。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的显示面板是由阵列基板和彩膜基板取向并对盒后，在中间加入液晶形成的。且显示面板可划分为阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多个发光颜色不同的亚像素，每个亚像素包括薄膜晶体管、像素电极和彩色滤光片等。
相关技术中，阵列基板包括：位于每个亚像素中的薄膜晶体管和像素电极等。彩膜基板包括位于每个亚像素中的彩色滤光片。
但是，在显示面板发生弯折时，由于像素电极和彩色滤光片的弯曲程度不同，导致同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的情况，影响显示面板的显示效果。
发明内容
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，可以解决显示面板发生弯折时，同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的问题，所述技术方案如下：
一方面，提供了一种阵列基板，包括：位于柔性基底上的像素电极层和彩色滤光层；
所述像素电极层包括：多个像素电极；
所述彩色滤光层包括：与所述多个像素电极对应的多个彩色滤光片，所述彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部。
可选地，所述像素电极远离所述柔性基底的一侧具有凹槽，与所述像素电极对应的彩色滤光片位于所述凹槽内。
可选地，所述像素电极和对应的彩色滤光片为一体结构。
可选地，所述彩色滤光片被配置为使目标颜色的光通过，所述一体结构的制造材料为呈所述目标颜色的有色导电材料。
可选地，当所述彩色滤光片被配置为使红色光通过时，所述一体结构的制造材料为铜和氧化铁中的至少一种；
当所述彩色滤光片被配置为使绿色光通过时，所述一体结构的制造材料为绿金；
当所述彩色滤光片被配置为使蓝色光通过时，所述一体结构的制造材料为锇和氢氧化铜中的至少一种。
可选地，所述彩色滤光片被配置为使目标颜色的光通过，所述一体结构的制造材料为掺杂有导电介质的呈所述目标颜色的颜料。
可选地，所述导电介质包括：导电球和金属离子中的至少一个。
另一方面，提供了一种阵列基板的制造方法，包括：
提供一柔性基底；
在所述柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层；
其中，所述像素电极层包括：多个像素电极；
所述彩色滤光层包括：与所述多个像素电极对应的多个彩色滤光片，所述彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部。
可选地，所述在所述柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层，包括：
在所述柔性基底上形成像素电极薄膜层；
对所述像素电极薄膜层进行图形化处理，在所述像素电极薄膜层远离所述柔性基底的表面形成凹槽，得到所述像素电极层；
在形成有所述像素电极层的柔性基底上形成彩色滤光薄膜层；
对所述彩色滤光薄膜层进行图形化处理，使得所述彩色滤光片位于对应像素电极的凹槽内，得到所述彩色滤光层；
或者，
采用目标材料在所述柔性基底上形成目标薄膜层，所述目标材料为呈目标颜色的有色导电材料，或者，所述目标材料为掺杂有导电介质的呈所述目标颜色的颜料；
对所述目标薄膜层进行图形化处理，得到包括多个像素电极的像素电极层，所述像素电极被配置为：能够导电且允许所述目标颜色的光通过。
又一方面提供了一种显示面板，包括：上述方面提供的任一阵列基板。
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，由于彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部，相较于相关技术，在显示面板发生弯折时，像素电极与彩色滤光片较难发生相对运动，减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果。
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相关技术中像素电极和彩色滤光片的设置方式示意图；
图2是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种像素电极的俯视示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种像素电极的俯视示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
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一种形成像素电极层和彩色滤光层的制造方法的流程图；
图8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；
图9是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
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。
随着柔性屏的发展，LCD也在朝向柔性LCD的方向发展。如发明人已知的，请参考图1，由于像素电极01和彩色滤光片02分别位于液晶层03的两侧，使得柔性LCD的显示面板发生弯折时，像素电极01和彩色滤光片02的弯曲程度不一样，在经过多次弯折后，会导致同一亚像素中的像素电极01和彩色滤光片02出现错位的情况，甚至会导致由某一亚像素中像素电极01控制发射的光通过其他亚像素中的彩色滤光片02射出，影响显示面板的显示效果。
本发明实施例提供了一种阵列基板，如图2所示，该阵列基板包括：位于柔性基底(图2中未示出)上的像素电极层12和彩色滤光层13。
像素电极层12包括：多个像素电极121。
彩色滤光层13包括：与多个像素电极121对应的多个彩色滤光片131，彩色滤光片131嵌入对应像素电极121的内部。此时，该阵列基板位于液晶层11的一侧。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板，由于彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部，相较于相关技术，在显示面板发生弯折时，像素电极与彩色滤光片较难发生相对运动，减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果。
由于彩色滤光片131嵌入在对应像素电极121的内部，当来自背光源的光从柔性基底侧经过像素电极121射向液晶层11时，该嵌入在像素电极121内部的彩色滤光片131能够实现滤光功能，使对应颜色的光从该彩色滤光片131透过，且不会影响该像素电极121对液晶产生的作用，因此，该结构能够在保证实现滤光功能的同时，不影响像素电极121的功能。
通常的，显示面板包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个发光颜色不同的亚像素，每个亚像素与一个彩色滤光片131及一个像素电极121对应。本发明实施例中，以一个彩色滤光片131嵌入对应的一个像素电极121为例，对彩色滤光片131嵌入对应像素电极121的内部的实现方式进行说明，其他情形的实现方式请相应参考该实现方式。
可选地，彩色滤光片131嵌入对应像素电极121的内部的实现方式有多种，本发明实施例以以下两种为例对其进行说明：
在第一种可实现方式中，彩色滤光片131和像素电极121分别为独立结构，且像素电极121远离柔性基底的一侧具有凹槽，与像素电极121对应的彩色滤光片131位于该凹槽内。
其中，在设计该凹槽的形状时，可以根据液晶的驱动效果、显示面板的显示效果及显示面板的功耗等参数中的一个或多个参数，确定该凹槽的形状。例如，可以根据实际需求，设计该凹槽的槽口的形状呈圆形、矩形、直线型或折线型等，且该凹槽的形状可以呈棱柱状、圆柱状或圆台状等，本发明实施例对其不做具体限定。
例如，图3为本发明实施例提供的一种像素电极121的俯视示意图，如图3所示，一个像素电极121远离柔性基底的表面可以设置有多个槽口呈圆形的凹槽，每个凹槽中均设置有彩色滤光材料，该多个凹槽中彩色滤光材料构成与该像素电极121对应的彩色滤光片131，该彩色滤光片131用于过滤发射至该像素电极121表面的光。
又例如，图4为本发明实施例提供的另一种像素电极121的俯视示意图，如图4所示，一个像素电极121远离柔性基底的表面可以设置有多个槽口呈折线型的凹槽，每个凹槽中均设置有彩色滤光材料，该多个凹槽中彩色滤光材料构成与该像素电极121对应的彩色滤光片131，用于过滤发射至该像素电极121表面的光。
在第二种可实现方式中，彩色滤光片131和像素电极121为一体结构。该第二种可实现方式具有两种实现情况：
在第一种实现情况中，彩色滤光片131集成在与其对应的像素电极121中。
此时，当彩色滤光片131被配置为使目标颜色的光通过时，即该彩色滤光片131允许该目标颜色的光通过，则该一体结构的制造材料可以为呈该目标颜色的有色导电材料。
可选地，该有色导电材料可以为有色金属。
示例地，每个像素单元可以包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素。红色亚像素中的滤光片允许红色光通过，绿色亚像素中的滤光片允许绿色光通过，蓝色亚像素中的滤光片允许蓝色光通过。当彩色滤光片131被配置为使红色光通过时，该一体结构的制造材料可以为铜和氧化铁中的至少一种。当彩色滤光片131被配置为使绿色光通过时，该一体结构的制造材料为绿金。当彩色滤光片131被配置为使蓝色光通过时，一体结构的制造材料为锇和氢氧化铜中的至少一种。
其中，当使用有色导电材料制造一体结构时，可以根据该有色导电材料的颜色深度、成本和导电性能，确定该一体结构的膜层厚度。
在第二种实现情况中，像素电极121集成在与其对应的彩色滤光片131中。
此时，当彩色滤光片131被配置为使目标颜色的光通过时，即该彩色滤光片131允许该目标颜色的光通过，则该一体结构的制造材料可以为掺杂有导电介质的呈目标颜色的颜料。
其中，导电介质可以包括：导电球和金属离子中的至少一个。
示例地，每个像素单元包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素。当彩色滤光片131被配置为使红色光通过时，该一体结构的制造材料可以为掺杂有导电介质的红色颜料。当彩色滤光片131被配置为使绿色光通过时，该一体结构的制造材料可以为掺杂有导电介质的绿色颜料。当彩色滤光片131被配置为使蓝色光通过时，一体结构的制造材料可以为掺杂有导电介质的蓝色颜料。
在该彩色滤光片131嵌入对应像素电极121的内部的第二种实现方式中，由于彩色滤光片131与像素电极121集成在一起，使得可以采用一次构图工艺，得到既具有像素电极121功能，又具有彩色滤光片131功能的一体结构，因此，该第二种可实现方式能够简化显示面板的制造工艺，并降低显示面板的制造成本。例如，当将两者集成时，能够至少减少一次具有高成本的曝光机的使用，有效地降低了制造成本。
其中，当使用掺杂有导电介质的呈目标颜色的颜料制造一体结构时，可以根据该颜料的颜色深度和成本、导电介质的导电性能成本，确定该一体结构的膜层厚度。
需要说明的是，本发明实施例提供的阵列基板还可以包括：薄膜晶体管层等膜层结构。图5为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图，如图5所示，该阵列基板还可以包括：依次层叠在柔性基底14上的栅极层15、栅绝缘层16、有源层17、源漏极图形18和保护层19。其中，薄膜晶体管层包括依次层叠在柔性基底上的栅极层、栅绝缘层、有源层和源漏极图形等膜层。且薄膜晶体管层包括多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管中的源漏极图形包括源极和漏极，该源极和漏极中的一个与一个像素电极121电连接。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板，由于彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部，相较于相关技术，在显示面板发生弯折时，像素电极与彩色滤光片较难发生相对运动，减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果，有利于柔性LCD的量产。并且，通过将彩色滤光片与像素电极集成，能够简化显示面板的制造工艺，并降低显示面板的成本。
本发明实施例还提供了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601、提供一柔性基底。
步骤602、在柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层，该像素电极层包括：多个像素电极，该彩色滤光层包括：与多个像素电极对应的多个彩色滤光片，且彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板的制造方法，由于彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部，相较于相关技术，在显示面板发生弯折时，像素电极与彩色滤光片较难发生相对运动，减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果。
其中，步骤602的实现方式有多种，本发明实施例以以下两种为例对其进行说明：
在步骤602的第一种可实现方式中，彩色滤光片和像素电极分别为独立结构，且像素电极远离柔性基底的一侧具有凹槽，与像素电极对应的彩色滤光片位于凹槽内。如图7所示，其实现过程可以包括：
步骤6021、在柔性基底上形成像素电极薄膜层。
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(plasma enhancedchemical vapor deposition，PECVD)等方法在柔性基底上沉积一层具有一定厚度的像素电极材料，得到像素电极薄膜层。其中，像素电极薄膜层的厚度和制造材料均可以根据实际需要确定，例如，其制造材料可以为氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)。
可选地，该柔性基底可以由聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate。PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇(polyvinylalcohol。PVA)、聚醚醚酮或聚碳酸酯等耐弯折材质制成。
步骤6022、对像素电极薄膜层进行图形化处理，在像素电极远离柔性基底的表面形成凹槽，得到像素电极层。
可以采用一次构图工艺对像素电极薄膜层进行处理，在该像素电极远离柔性基底的表面形成凹槽。其中，一次构图工艺可以包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。
步骤6023、在形成有像素电极层的柔性基底上形成彩色滤光薄膜层，并对彩色滤光薄膜层进行图形化处理，使得彩色滤光片位于对应像素电极的凹槽内，得到彩色滤光层。
可以采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法，在形成有像素电极层的柔性基底上沉积一层具有一定厚度的第一颜色的滤光材料，得到第一滤光薄膜层，然后采用一次构图工艺对第一滤光薄膜层进行处理，以得到形成在凹槽内的第一滤光片。
需要说明的是，显示面板中通常包括多个颜色的滤光片，且该多个颜色的滤光片同层设置。上述制造滤光片的过程说明为在每个亚像素中制造一个颜色的滤光片的说明，当需要在形成有像素电极层的柔性基底上制造多个颜色的滤光片时，每个滤光片的制造过程可以相应参考上述过程，以得到包括多个颜色的滤光片的彩色滤光层。
在步骤602的第二种可实现方式中，彩色滤光片和像素电极为一体结构，其实现过程可以包括：采用目标材料在柔性基底上形成目标薄膜层，对目标薄膜层进行图形化处理，得到包括多个像素电极的像素电极层。
其中，该目标材料为呈目标颜色的有色导电材料，或者，目标材料为掺杂有导电介质的呈目标颜色的颜料，此时，像素电极被配置为：能够导电且允许目标颜色的光通过。并且，该制造目标薄膜层的实现过程可以相应参考步骤6021，对目标薄膜层进行图形化处理的实现过程可以相应参考步骤6022。
图8为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，如图8所示，该方法可以包括：
步骤801、在柔性基底上形成栅极层。
可以采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法在柔性基底上沉积一层具有一定厚度的栅极材料，得到栅极材质层，然后通过一次构图工艺对栅极材质层进行处理得到栅极层。其中，栅极材料可以为金属钼(英文：Mo)、金属铜(英文：Cu)、金属铝(英文：Al)或其合金材料等。
步骤802、在形成有栅极层的柔性基底上形成栅绝缘层。
可以在形成有栅极层的柔性基底上沉积一层具有一定厚度的绝缘材料，得到栅绝缘薄膜层，并对该栅绝缘薄膜层进行烘烤处理形成栅绝缘层。可选地，绝缘材料可以为氧化硅、氮化硅或者氧化硅和氮化硅的混合材料等。并且，当栅绝缘层包括图案时，还可以通过一次构图工艺对栅绝缘薄膜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803、在形成有栅绝缘层的柔性基底上形成有源层。
可以在栅绝缘层远离柔性基底的一侧沉积一层具有一定厚度的有源层材料，得到有源薄膜层，然后通过一次构图工艺对该有源薄膜层进行处理，以得到有源层。其中，该有源层材料可以为非晶硅材料，也可以为多晶硅材料，本发明实施例对其不做限定。
步骤804、在形成有有源层的柔性基底上形成源漏极图形。
可以形成有有源层的柔性基底上沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到金属薄膜层，然后通过一次构图工艺对该金属薄膜层进行处理，以得到源漏极图形。该源漏极图形可以包括：源极、漏极和信号线等。该金属材料可以为Mo、Cu、Al或其合金材料等。
步骤805、在形成有源漏极图形的柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层。
该步骤的实现过程请相应参考步骤602的实现过程。
步骤806、在形成有像素电极层和彩色滤光层的柔性基底上形成保护层。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板的制造方法，由于彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部，相较于相关技术，在显示面板发生弯折时，像素电极与彩色滤光片较难发生相对运动，减小了同一亚像素中的像素电极和彩色滤光片出现错位的几率，能够保证显示面板的显示效果，有利于柔性LCD的量产。并且，通过将彩色滤光片与像素电极集成，能够简化显示面板的制造工艺，并降低显示面板的成本。
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。
本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括本发明实施例提供的阵列基板。该显示面板可以为：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。
可选的，如图9所示，该显示面板还可以包括彩膜基板2，以及形成在彩膜基板2与阵列基板之间的液晶层11。并且，从图9可以看出，由于阵列基板包括彩色滤光层，该彩膜基板2上可以无需设置彩色滤光层。
并且，彩膜基板上还可以包括黑矩阵(图9中未示出)，该黑矩阵用于覆盖非像素区域，起到防止光泄漏、提高液晶显示对比度，及保证了图像显示质量的作用。或者，在设计阵列基板时，可以通过设置信号线的位置，使得该信号线起到遮光层的作用，以简化显示面板的制造工艺，并降低显示面板的成本。
进一步地，该彩膜基板还可以包括：光阻材料(photo spacer，PS)层(图9中未示出)。该光阻材料层也可称为支撑柱。在彩膜基板与阵列基板对盒成形后，该光阻材料层位于彩膜基板与阵列基板之间，用于维持该彩膜基板和阵列基板之间的液晶不塌陷。
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(advanced-super dimensional switching，ADS)型的液晶显示装置，也可以应用于横向电场效应(in plane switch，IPS)型的液晶显示装置，还可以扭曲向列(twist nematic，TN)型等能够适用于阵列上彩色滤光片技术(color filter on array，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，彩膜基板还可以包括公共电极。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，阵列基板还可以包括公共电极，且公共电极与像素电极绝缘。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且绝缘。
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 (3)

1.一种阵列基板，其特征在于，应用于显示面板中，所述阵列基板包括：位于柔性基底上的像素电极层和彩色滤光层；
所述像素电极层包括：多个像素电极；
所述彩色滤光层包括：与所述多个像素电极对应的多个彩色滤光片，所述彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部；
其中，所述像素电极远离所述柔性基底的一侧具有采用一次构图工艺形成的多个凹槽，与所述像素电极对应的彩色滤光片位于所述凹槽内，且所述凹槽在所述柔性基底上的正投影与所述显示面板包括的像素单元在所述柔性基底上的正投影重叠，所述凹槽的槽口的形状包括：圆形或折线型。
2.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，所述方法用于制造如权利要求1所述的阵列基板，所述方法包括：
提供一柔性基底；
在所述柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层；
其中，所述像素电极层包括：多个像素电极；
所述彩色滤光层包括：与所述多个像素电极对应的多个彩色滤光片，所述彩色滤光片嵌入对应像素电极的内部；
所述在所述柔性基底上形成像素电极层和彩色滤光层，包括：
在所述柔性基底上形成像素电极薄膜层；
采用一次构图工艺对所述像素电极薄膜层进行图形化处理，在所述像素电极薄膜层远离所述柔性基底的表面形成多个凹槽，得到所述像素电极层，所述凹槽的槽口的形状包括：圆形或折线型；
在形成有所述像素电极层的柔性基底上形成彩色滤光薄膜层；
对所述彩色滤光薄膜层进行图形化处理，使得所述彩色滤光片位于对应像素电极的凹槽内，得到所述彩色滤光层。
3.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：权利要求1所述的阵列基板。
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