CN110221490A - 阵列基板及其制作方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阵列基板及其制作方法和显示装置。阵列基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的数据线和扫描线，数据线和扫描线围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极和像素电极。公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，第一公共子电极与数据线平行。像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与主干连接的多个条状像素子电极，主干包括将像素单元分成多个显示畴区并且相互垂直的水平主干和竖直主干。所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

Description

阵列基板及其制作方法和显示装置

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作方法和显示装置。

背景技术

目前液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)器是最广泛使用的显示器之一，LCD包括设置有场发生电极如像素电极和公共电极的一对面板以及设置在两个面板之间的液晶层，当施加电压到场发生电极从而在液晶层中产生电场，液晶分子在电场作用下进行偏转，由此可以控制光的透过情况使LCD显示图像。液晶显示器包括扭曲向列(TwistedNematic，TN)模式、电子控制双折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)模式、垂直配向(Vertical Alignment，VA)模式等多种模式，其中，VA模式是一种具有高对比度、宽视角、无需摩擦配向等优势的常见显示模式。

其中VA显示模式中，像素通常会由于液晶分子导向不良而产生暗纹，严重影响了显示面板的光透过率。

发明内容

基于此，有必要针对由于液晶分子导向不良而影响显示面板的光透过率的问题，提供一种阵列基板及其制作方法和显示装置。

本发明提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板上的数据线和扫描线，所述数据线和所述扫描线围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和有源层；

所述公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，所述第一公共子电极与所述数据线平行；

所述像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极，所述主干包括相互垂直的水平主干和竖直主干，所述水平主干和所述竖直主干将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极位于所述显示畴区内；

所述周边连接部、在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

在其中一个实施例中，所述第二公共子电极在所述衬底基板上的投影与所述水平主干在所述衬底基板上的投影重叠。

在其中一个实施例中，所述扫描线、所述公共电极和所述栅极同层设置，且所述公共电极与位于其上方的所述像素电极共同形成存储电容。

在其中一个实施例中，所述数据线在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影不重叠。

在其中一个实施例中，所述阵列基板还包括栅绝缘层，所述栅绝缘层设置在所述栅极与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极。

在其中一个实施例中，所述阵列基板还包括钝化层，所述钝化层设置在所述像素电极与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极；

所述钝化层中设置有通孔，所述像素电极与所述漏极通过所述通孔实现电连接。

在其中一个实施例中，多个所述显示畴区关于所述竖直主干或所述水平主干对称。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种阵列基板的制作方法，所述方法包括形成数据线、扫描线和公共电极的步骤、形成薄膜晶体管的步骤以及形成像素电极的步骤，形成所述薄膜晶体管包括形成栅极、源极、漏极和有源层的步骤，所述公共电极、所述薄膜晶体管和所述像素电极均形成在由所述扫描线和所述数据线围成的多个像素单元内；其中，

所述公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，所述第一公共子电极与所述数据线平行；

所述像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极，所述主干包括相互垂直的水平主干和竖直主干，所述水平主干和所述竖直主干将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极位于所述显示畴区内；

所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

在其中一个实施例中，所述制作方法具体包括：

在衬底基板上形成所述公共电极、所述栅极和所述扫描线；

在形成所述公共电极、所述栅极和所述扫描线的衬底基板上形成栅绝缘层；

在形成所述栅绝缘层的衬底基板上形成所述有源层；

在形成所述有源层的衬底基板上形成所述数据线、所述源极和所述漏极；

在形成所述数据线、所述源极和所述漏极的衬底基板上形成钝化层，并形成贯穿所述钝化层的通孔，所述像素电极与所述漏极通过所述通孔实现电连接；

在形成所述钝化层的衬底基板上形成所述像素电极。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任一权项所述的阵列基板。

综上，本发明提供了一种阵列基板及其制作方法和显示装置。所述阵列基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板上的数据线和扫描线，所述数据线和所述扫描线围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和有源层。所述公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，所述第一公共子电极与所述数据线平行。所述像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极，所述主干包括相互垂直的水平主干和竖直主干，所述水平主干和所述竖直主干将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极位于所述显示畴区内。所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。本发明中，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μ，即所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影的不重叠部分的宽度设置在5～8μm，增大第一公共子电极与像素子电极在沿所述扫描线方向上的距离，降低第一公共子电极的电压对邻近的像素子电极与彩膜基板之间的电场的干扰，从而解决因第一公共子电极引起液晶导向紊乱而产生暗纹的问题，提高了显示面板的光穿透率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视图；

图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的阵列基板中暗纹产生区域的示意图；

图4为本发明实施例提供的暗纹产生区域的电场分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明实施例提供了一种阵列基板，请参考图1和图2，所述阵列基板包括衬底基板700以及设置在所述衬底基板700上的数据线100和扫描线200，所述数据线100和所述扫描线200围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极300和像素电极400，所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和有源层。所述公共电极300包括相互垂直的第一公共子电极310和第二公共子电极320，所述第一公共子电极310与所述数据线100平行。所述像素电极400包括周边连接部410、多个条状主干420以及与所述主干连接的多个条状像素子电极430，所述主干420包括相互垂直的水平主干421和竖直主干422，所述水平主干421和所述竖直主干422将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极430位于所述显示畴区内。所述周边连接部410在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影部分重叠，所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影距离所述像素子电极430在所述衬底基板700上的投影为5～8μm。

针对包括多个显示畴区的阵列基板，例如4domain像素设计的阵列基板，即每一像素单元包括4个显示畴区。所述公共电极300和所述像素电极400交叠的部分形成存储电容，所述存储电容用于在所述薄膜晶体管的栅极关闭时维持像素单元的驱动电压。请一并参考图3和图4，其中图3中的网格状区域为暗纹易产生区域，图4为图3中虚线框中的阵列基板与彩膜基板之间的电场分布示意图。暗纹主要产生在所述周边连接部410与所述像素子电极430的边界区域，当所述周边连接部410的线宽较小时，所述第一公共子电极310与显示畴区中的像素子电极430之间距离较小，所述第一公共子电极310上的电压会干扰所述第一公共子电极310附近像素子电极430与彩膜基板之间的电场，导致第一公共子电极310附近，即像素子电极430中靠边界处的像素子电极430处的液晶导向紊乱，因此产生暗纹，导致面板的光透过率下降，画面显示质量降低。

针对由于第一公共子电极310的电压干扰导致产生暗纹的问题，本实施例通过在所述扫描线200的延伸方向上，将所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影与所述像素子电极在所述衬底基板上的投影之间的距离设置在5～8μm，即增大第一公共子电极310与像素子电极430在沿所述扫描线200方向上的距离，降低第一公共子电极310的电压对邻近的像素子电极430与彩膜基板之间的电场的干扰，从而解决因第一公共子电极310引起液晶导向紊乱而产生暗纹的问题，提高了显示面板的光穿透率。此外，考虑到实际产品需要的实际存储电容也各不相同，因此在设计时可根据实际产品对存储电容大小的要求，调整所述第一公共子电极310在所述衬底基板上700的投影和与像素子电极430在所述衬底基板700上的投影之间的距离。

此外，所述周边连接部410在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影的重叠部分的宽度维持不变，即将所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影的重叠部分的宽度设置在2～2.5μm范围内，以使存储电容在薄膜晶体管关闭时能够维持像素单元的驱动电压，保证阵列基板正常工作。

在其中一个实施例中，多个所述显示畴区关于所述竖直主干422或所述水平主干421对称。可以理解，多个所述显示畴区关于所述第二公共子电极320对称，消除了电场不均匀对于液晶分子导向的影响，有利于提高显示质量。

在其中一个实施例中，所述第二公共子电极320在所述衬底基板700上的投影与所述水平主干421在所述衬底基板700上的投影重叠。可以理解，所述第二公共子电极320在所述衬底基板700上的投影与所述水平主干421在所述衬底基板700上的投影重叠时，有利于降低所述第二公共子电极320的电压对邻近的像素子电极430处的液晶分子导向的影响，减少暗纹的产生，以及提高像素的开口率。

在其中一个实施例中，所述扫描线200、所述公共电极300和所述栅极同层设置，且所述公共电极300与位于其上方的所述像素电极400共同形成存储电容。可以理解，所述扫描线200、所述公共电极300和所述栅极同层设置，即可利用一次制作工艺形成所述扫描线200、所述公共电极300和所述栅极，有利于简化制作工作，缩短生产周期，降低生产成本。

此外，所述薄膜晶体管可以为非晶硅晶体管、低温多晶硅晶体管和金属氧化物晶体管等。所述薄膜晶体管的栅极与所述扫描线200电连接，所述公共电极300的第一公共子电极310与所述扫描线200相互垂直但不相交，所述公共电极300的第二公共子电极320与所述扫描线200相互平行。

在其中一个实施例中，所述数据线100在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影不重叠。可以理解，所述数据线100与所述薄膜晶体管的源极电连接，用于为所述薄膜晶体管提供驱动电压，因此所述数据线100在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影不重叠，可避免数据线100与第一公共子电极310之间产生寄生电容，影响阵列基板与彩膜基板之间的电场。

在其中一个实施例中，所述阵列基板还包括栅绝缘层500，所述栅绝缘层500设置在所述栅极与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极300。可以理解，本实施中通过设置所述栅绝缘层500用于对所述栅极与同层设置的所述源极和所述漏极进行绝缘，同时对所述公共电极300和位于其上方的像素电极400进行绝缘。

在其中一个实施例中，所述阵列基板还包括钝化层600，所述钝化层600设置在所述像素电极400与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极300；所述钝化层600中设置有通孔，所述像素电极400与所述漏极通过所述通孔实现电连接。可以理解，所述钝化层600对所述源极和漏气起到保护作用，防止在使用过程在所述源极和漏气被腐蚀。并且，通过在所述钝化层600中设置通孔，使得后续制作像素电极400的过程中，制作像素电极400的透明导电材料填充到该通孔中，实现像素电极400与漏极之间的电连接。

在其中一个实施例中，所述薄膜晶体管为U型薄膜晶体管，即所述薄膜晶体管的栅极、源极和漏极均设置为弯曲的结构，减少了其在弯曲方向上所占用的空间，从而有利于显示面板的窄边框的制作。

基于同一发明构思，针对上述任一实施例中的阵列基板，本发明还提供了一种阵列基板的制作方法，所述方法包括形成数据线100、扫描线200和公共电极300的步骤、形成薄膜晶体管的步骤以及形成像素电极400的步骤，形成所述薄膜晶体管包括形成栅极、源极、漏极和有源层的步骤，所述公共电极300、所述薄膜晶体管和所述像素电极400均形成在由所述扫描线200和所述数据线100围成的多个像素单元内；其中，所述公共电极300包括相互垂直的第一公共子电极310和第二公共子电极320，所述第一公共子电极310与所述数据线100平行；所述像素电极400包括周边连接部410、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极430，所述主干包括相互垂直的水平主干421和竖直主干422，所述水平主干421和所述竖直主干422将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极430位于所述显示畴区内；所述周边连接部410在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

在其中一个实施例中，所述阵列基板的制作方法具体以下几个步骤：

步骤一，在衬底基板700上形成所述公共电极300、所述栅极和所述扫描线200。本实施例中，所述在衬底基板700上形成所述公共电极300、所述栅极和所述扫描线200的步骤，包括：在衬底基板700上沉积一层金属薄膜，然后通过第一次构图工艺处理，形成包含扫描线200、栅极和和公共电极300的图形，所述扫描线200、栅极和和公共电极300相隔设置。

在本发明中，构图工艺，可只包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。

步骤二，在形成所述公共电极300、所述栅极和所述扫描线200的衬底基板700上形成栅绝缘层500。本实施例中，在完成步骤一的衬底基板700上沉积氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)层，形成栅绝缘层500。

步骤三，在形成所述栅绝缘层500的衬底基板700上形成所述有源层。本实施例中，通过等离子体增强化学气相沉积法或其他类似方法，在栅绝缘层500的上方形成非晶硅薄膜层，然后通过激光退火工艺或固相结晶工艺等工艺过程，使得非晶硅结晶化，形成多晶硅薄膜层，并通过第二次构图工艺处理形成包含低温多晶硅有源层的图形。

步骤四，在形成所述有源层的衬底基板700上形成所述数据线100、所述源极和所述漏极。本实施例中，首先沉积源极和漏极、以及数据线100的金属层，采用光阻剂涂胶和掩膜曝光后，再通过刻蚀形成数据线100、源极和漏极的图案。其中刻蚀的方法可以为干法刻蚀或湿法刻蚀，方法不做限定。

步骤五，在形成所述数据线100、所述源极和所述漏极的衬底基板700上形成钝化层600，并形成贯穿所述钝化层600的通孔，所述像素电极400与所述漏极通过所述通孔实现电连接。

步骤六，在形成所述钝化层600的衬底基板700上形成所述像素电极400。即，在完成步骤五的衬底基板700上，使用磁控溅射法在钝化层600上沉积一层氧化铟锡ITO透明导电薄膜，通过构图工艺，即经涂覆光刻胶并曝光显影后，再进行湿刻、剥离后，形成包括像素电极400的图形；所述通孔中填充有用于形成所述像素电极400的导电材料，所述像素电极400通过所述通孔与漏极电连接。经过上述步骤，即形成本发明实施例提供的阵列基板。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任一实施例所述的阵列基板。其中，所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、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。

综上，本发明提供了一种阵列基板及其制作方法和显示装置。所述阵列基板包括衬底基板700以及设置在所述衬底基板700上的数据线100和扫描线200，所述数据线100和所述扫描线200围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极300和像素电极400，所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和有源层。所述公共电极300包括相互垂直的第一公共子电极310和第二公共子电极320，所述第一公共子电极310与所述数据线100平行。所述像素电极400包括周边连接部410、多个条状主干420以及与所述主干连接的多个条状像素子电极430，所述主干420包括相互垂直的水平主干421和竖直主干422，所述水平主干421和所述竖直主干422将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极430位于所述显示畴区内。所述周边连接部在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板700上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。本发明中，通过将所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影与所述像素子电极在所述衬底基板上的投影之间的距离设置在5～8μm，即所述周边连接部410在所述衬底基板700上的投影与所述第一公共子电极310在所述衬底基板700上的投影的不重叠部分的宽度设置在5～8μm，增大第一公共子电极310与像素子电极430在沿所述扫描线200方向上的距离，降低第一公共子电极310的电压对邻近的像素子电极430与彩膜基板之间的电场的干扰，从而解决因第一公共子电极310引起液晶导向紊乱而产生暗纹的问题，提高了显示面板的光穿透率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板上的数据线和扫描线，所述数据线和所述扫描线围成多个像素单元，每一像素单元内设置有薄膜晶体管、公共电极和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和有源层；

所述公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，所述第一公共子电极与所述数据线平行；

所述像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极，所述主干包括相互垂直的水平主干和竖直主干，所述水平主干和所述竖直主干将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极位于所述显示畴区内；

所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二公共子电极在所述衬底基板上的投影与所述水平主干在所述衬底基板上的投影重叠。

3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述扫描线、所述公共电极和所述栅极同层设置，且所述公共电极与位于其上方的所述像素电极共同形成存储电容。

4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影不重叠。

5.如权利要求1所述阵的列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括栅绝缘层，所述栅绝缘层设置在所述栅极与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极。

6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括钝化层，所述钝化层设置在所述像素电极与同层设置的所述源极和所述漏极之间，且覆盖所述公共电极；

所述钝化层中设置有通孔，所述像素电极与所述漏极通过所述通孔实现电连接。

7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，多个所述显示畴区关于所述竖直主干或所述水平主干对称。

8.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，所述方法包括形成数据线、扫描线和公共电极的步骤、形成薄膜晶体管的步骤以及形成像素电极的步骤，形成所述薄膜晶体管包括形成栅极、源极、漏极和有源层的步骤，所述公共电极、所述薄膜晶体管和所述像素电极均形成在由所述扫描线和所述数据线围成的多个像素单元内；其中，

所述公共电极包括相互垂直的第一公共子电极和第二公共子电极，所述第一公共子电极与所述数据线平行；

所述像素电极包括周边连接部、多个条状主干以及与所述主干连接的多个条状像素子电极，所述主干包括相互垂直的水平主干和竖直主干，所述水平主干和所述竖直主干将所述像素单元分成多个显示畴区，所述像素子电极位于所述显示畴区内；

所述周边连接部在所述衬底基板上的投影与所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影部分重叠，所述第一公共子电极在所述衬底基板上的投影距离所述像素子电极在所述衬底基板上的投影为5～8μm。

9.如权利要求8所述阵列基板的制作方法，其特征在于，具体包括：

在衬底基板上形成所述公共电极、所述栅极和所述扫描线；

在形成所述公共电极、所述栅极和所述扫描线的衬底基板上形成栅绝缘层；

在形成所述栅绝缘层的衬底基板上形成所述有源层；

在形成所述有源层的衬底基板上形成所述数据线、所述源极和所述漏极；

在形成所述数据线、所述源极和所述漏极的衬底基板上形成钝化层，并形成贯穿所述钝化层的通孔，所述像素电极与所述漏极通过所述通孔实现电连接；

在形成所述钝化层的衬底基板上形成所述像素电极。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1～7任一权项所述的阵列基板。