CN110412803A - 一种coa阵列基板及其制备方法和液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种COA阵列基板及其制备方法和液晶显示面板，该阵列基板包括：衬底基板；薄膜晶体管阵列层，位于衬底基板上；彩色滤光层，彩色滤光层，位于薄膜晶体管阵列层上，彩色滤光层内设置有贯通彩色滤光层至薄膜晶体管阵列层内的过孔，彩色滤光层表面还设置有排气孔；第二保护层，位于彩色滤光层上；透明导电层，位于过孔和第二保护层上；覆盖层，位于排气孔和第二保护层上。本发明的提出的COA阵列基板的排气孔上设置有覆盖层，可以使彩色滤光层内的气体通过高温的作用将彩色滤光层内的气体释出，再通过在排气孔上方覆盖覆盖层，避免后续制程中彩色滤光层残留的气体再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡。

Description

一种COA阵列基板及其制备方法和液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种COA阵列基板及其制备方法和液晶显示面板。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。液晶显示装置通常包括液晶显示面板和背光模组。其中，液晶显示面板结构主要是由薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array，TFT Array)基板、彩色滤光片(Color Filter，CF)基板、以及配置于两基板间的液晶层(Liquid CrystalLayer)所构成，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
COA(Color-filter on Array)技术是一种将彩色滤光层直接制作在阵列基板上的一种集成技术，COA技术能够有效解决液晶显示装置对盒工艺中因对位偏差造成的漏光等问题，并能显著提升显示开口率。在COA制备技术中，因为将彩色滤光层制备在阵列基板上，增加了工艺难度，并且在制备彩色滤光层时会残留有气体，而这些气体在高温或高压的环境下会形成小分子气体，从而穿透保护层渗入液晶层。
请参见图1，图1为现有技术提供的一种像素结构示意图，虽然通过在彩色滤光层上增加排气孔的方式可以将彩色滤光层内的气体排出，但是仅仅通过排气孔不能完整的将气体排出，导致彩色滤光层内残留气体，残留的气体依旧会在高温或高压的环境下渗入到液晶层中产生气泡，从而影响显示效果,降低产品良率。
发明内容
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种COA阵列基板及其制备方法和液晶显示面板。
具体地，本发明一个实施例提出的一种COA阵列基板1，包括：
衬底基板11；
薄膜晶体管阵列层12，位于所述衬底基板11上；
彩色滤光层13，位于所述薄膜晶体管阵列层12上，所述彩色滤光层13内设置有贯通至所述薄膜晶体管阵列层12内的过孔131，所述彩色滤光层13表面还设置有排气孔132；
第二保护层14，位于所述彩色滤光层13上；
透明导电层15，位于所述过孔131和所述第二保护层14上；
覆盖层16，位于所述排气孔132和所述第二保护层14上。
在本发明的一个实施例中，所述薄膜晶体管阵列层12包括：
第一金属层121，位于所述衬底基板11上；
绝缘层122，位于所述衬底基板11和所述第一金属层121上；
导体层123，位于所述绝缘层122上；
第二金属层124，位于所述绝缘层122和所述导体层123上；
第一保护层125，位于所述绝缘层122、所述导体层123和所述第二金属层124上。
在本发明的一个实施例中，所述彩色滤光层13包括红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层。
在本发明的一个实施例中，所述排气孔132的数量为N个，其中N≥1。
在本发明的一个实施例中，所述透明导电层15的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。
在本发明的一个实施例中，所述覆盖层16的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。
在本发明的一个实施例中，所述覆盖层16的厚度为。
本发明的一个实施例还提出一种COA阵列基板的制备方法，包括：
选取衬底基板；
在所述衬底基板上生成薄膜晶体管阵列层；
在所述薄膜晶体管阵列层上生成彩色滤光层；
在所述彩色滤光层上生成第二保护层；
在所述彩色滤光层和所述第二保护层内形成贯通所述彩色滤光层和所述第二保护层至所述薄膜晶体管阵列层的过孔，并同时形成贯通所述第二保护层至所述彩色滤光层内表面的排气孔；
在所述第二保护层和所述过孔上生成透明导电层，同时在所述排气孔上和所述第二保护层上生成覆盖层。
本发明的一个实施例还提出一种液晶显示面板，包括：
如上述任一实施例所述的COA阵列基板1；
显示层2，位于所述COA阵列基板1上。
在本发明的一个实施例中，所述显示层2包括：
液晶层21，位于所述COA阵列基板1上；
光阻间隙层22，位于所述液晶层21内表面；
彩膜透明导电层23，位于所述液晶层21和所述光阻间隙层22上；
黑色矩阵层24，位于所述彩膜透明导电层23上；
彩膜基板25，位于所述彩膜透明导电层23和所述黑色矩阵层24上。
本发明实施例，具备如下优点：
本发明的提出的COA阵列基板的排气孔上设置有覆盖层，可以避免对组后彩色滤光层残留的气体再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡，可以保证液晶层中不会产生气泡，从而保证显示效果；同时本发明的覆盖层采用透明导电层制备材料和工艺在制备透明导电层的同时制备而成，不会增加COA阵列基板的原始制备过程，制备工艺简单。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为现有技术提供的一种像素结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种COA阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的像素结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种COA阵列基板制备方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的结构示意图。
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。
实施例一
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种COA阵列基板结构示意图。具体地，本实施例提出的一种COA阵列基板，包括：
衬底基板11；
薄膜晶体管阵列层12，位于所述衬底基板11上；
彩色滤光层13，位于所述薄膜晶体管阵列层12上，所述彩色滤光层13内设置有贯通所述彩色滤光层13至所述薄膜晶体管阵列层12内的过孔131，所述彩色滤光层13表面还设置有排气孔132；
第二保护层14，位于所述彩色滤光层13上；
透明导电层15，位于所述过孔131和所述第二保护层14上；
覆盖层16，位于所述排气孔132和所述第二保护层14上。
为了更好的说明本发明的实施过程，在上述实施例的基础上对该COA阵列基板进行详细描述，该COA阵列基板具体包括：
衬底基板11，衬底基板11可以是玻璃基板、金属基板、石英基板或者有机基板中的一种。
薄膜晶体管阵列层12，其中，薄膜晶体管阵列层12包括第一金属层121、绝缘层122、导体层123、第二金属层124和第一保护层125；
具体地，第一金属层121，位于衬底基板11上，其中，第一金属层121包括薄膜晶体管的栅极区，第一金属层121作为显示面板的扫描线；
优选地，第一金属层121的材料为铬、钼、铝或铜等。
绝缘层122，位于衬底基板11和第一金属层121上，且绝缘层122覆盖第一金属层121，其中，绝缘层122用于隔离第一金属层121和第二金属层124与第一金属层121和导体层123；
优选地，绝缘层122的材料为氮化硅、氧化硅和氮氧化硅。
导体层123，位于绝缘层122上，其中，导体层123包括有源层和欧姆接触层，有源层位于绝缘层122上，欧姆接触层位于有源层上，有源层用于形成薄膜晶体管的漏极和源极之间的沟道，欧姆接触层用于在所述薄膜晶体管的栅极闭合时，导通源极和漏极；
优选地，有源层的材料为非晶硅材料，欧姆接触层的材料为氮化硅。
第二金属层124，位于绝缘层122和导体层123上，其中，第二金属层124包括薄膜晶体管的源极区和漏极区，第二金属层124作为显示面板的数据线；
优选地，第二金属层124的材料为铬、钼、铝或铜等。
第一保护层125，位于绝缘层122、导体层123和第二金属层124上，且第一保护层125覆盖绝缘层122、导体层123和第二金属层124，第一保护层125用于隔离第二金属层124和彩色滤光层13；
优选地，第一保护层125的材料为氮化硅、氧化硅、氮化硅与氧化硅的组合物或透明的有机树脂。
彩色滤光层13，其中，彩色滤光层13位于第一保护层125上，彩色滤光层13上设置有贯通彩色滤光层13至第二金属层124内的过孔131，，且在彩色滤光层13表面设置有排气孔132，且排气孔132贯通第二保护层14，彩色滤光层13内部的气体可以通过这些排气孔132顺畅排出，减少彩色滤光层13内部气体的残留量，且排气孔132的数量为多个，可以等间距排列或不等间距排列，排气孔132在彩色滤光层13的深度可以根据具体工艺需求进行调整，并且排气孔132可以贯通彩色滤光层13；
优选地，排气孔132位于覆盖导体层123对应一侧的彩色滤光层13表面。
优选地，彩色滤光层13的材料为有机材料，如为负型光刻胶，其中，彩色滤光层13包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层。
第二保护层14，其中，第二保护层14覆盖彩色滤光层13，第二保护层14用于隔离彩色滤光层13和透明导电层15，第二保护层14有效地防止彩色滤光层13中的分子进入液晶层21，其中，过孔131和排气孔132均贯通第二保护层14；
优选地，第二保护层14的材料为氮化硅、氧化硅、氮化硅与氧化硅的组合物或透明的有机树脂。
透明导电层15，其中，透明导电层15覆盖过孔131，且透明导电层15经由贯通第一保护层125、彩色滤光层13和第二保护层14的过孔131与第二金属层124接触，透明导电层120包括像素电极，像素电极通过贯通第一保护层125、彩色滤光层13和第二保护层14的过孔131连接第二金属层124的漏极。透明导电层15包括红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素。对应地，红色子像素对应的为红色滤光层，绿色子像素对应的为绿色滤光层，蓝色子像素对应的为蓝色滤光层；
优选地，透明导电层15的材料为氧化铟锡(Indiumtinoxide，简称ITO)或者氧化铟锌(indium-dopedzincoxide，简称IZO)。
覆盖层16，具体地，请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的像素结构示意图，覆盖层16覆盖排气孔132，且覆盖层16的数量与排气孔132的数量相等，覆盖层16的排布方式与排气孔132的排布方式相同。
优选地，覆盖层16的厚度为
优选地，覆盖层16的材料为氧化铟锡或者氧化铟锌，在制备透明导电层15的同时，可以利用制备透明导电层15的工艺同时制备覆盖层16，这种方式不仅可以将覆盖层16覆盖在排气孔上方，避免后续对组后再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡，同时可以简化制备工艺，节约制备覆盖层16的成本。
本发明的提出的COA阵列基板的排气孔上设置有覆盖层，在制备完彩色滤光层的排气孔后，可以使彩色滤光层内的气体在后续制备第二保护层的制程中，通过高温的作用将彩色滤光层内的气体通过排气孔释出，再通过在排气孔上方覆盖覆盖层，避免后续制程中彩色滤光层残留的气体再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡。
实施例二
请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种COA阵列基板制备方法的流程示意图，本发明的实施例还提出一种COA阵列基板的制备方法，包括：
选取衬底基板；
在所述衬底基板上生成薄膜晶体管阵列层；
在所述薄膜晶体管阵列层上生成彩色滤光层；
在所述彩色滤光层上生成第二保护层；
在所述彩色滤光层和所述第二保护层内形成贯通所述彩色滤光层和所述第二保护层至所述薄膜晶体管阵列层的过孔，并同时形成贯通所述第二保护层至所述彩色滤光层内表面的排气孔；
在所述第二保护层和所述过孔上生成透明导电层，同时在所述排气孔上生成覆盖层。
为了更好的说明本发明的实施过程，在上述实施例的基础上对该COA阵列基板的制备方法进行详细描述，该COA阵列基板的制备方法包括：
S01、选取衬底基板11；
S02、在衬底基板11上生成薄膜晶体管阵列层12，其中，薄膜晶体管阵列层12包括第一金属层121、绝缘层122、导体层123、第二金属层124和第一保护层125；
S021、在衬底基板11上生成第一金属层121；
具体地，利用化学汽相沉积法在衬底基板11上沉积第一金属层121，然后对第一金属层121在光刻胶涂覆后，用掩模板对第一金属层121进行曝光、显影、刻蚀后形成栅极，其中，栅极部分以外的第一金属层121在制程中被刻蚀掉。
S022、在第一金属层121和衬底基板11上生成绝缘层122；
具体地，在第一金属层121及未被第一金属层121覆盖的衬底基板11上生成绝缘层122。
S023、在绝缘层122上生成导体层123；
具体地，在绝缘层122上形成有源层，之后在有源层上进行图形化处理，以形成欧姆接触层，其中欧姆接触层包括多个源极、多个漏极，其中栅极的个数与源极和漏极的个数匹配；
S024、在绝缘层122和导体层123上生成第二金属层124；
具体的，利用化学汽相沉积法在绝缘层122和导体层123上沉积第二金属层124，然后对第二金属层124在光刻胶涂覆后，用掩模板对第二金属层124进行曝光、显影、刻蚀后形成源极和漏极，其中，源极和漏极部分以外的第一金属层在制程中被刻蚀掉。
S025、在绝缘层122、导体层123和第二金属层124上生成第一保护层125；
具体地，在绝缘层122、导体层123和第二金属层124上形成覆盖绝缘层122、导体层123和第二金属层124的第一保护层125。
S03、在第一保护层125上生成彩色滤光层13；
具体地，在第一保护层125上涂布彩色滤光层13。
S04、在彩色滤光层13上生成第二保护层14；
具体地，使用化学气相沉积方法，将第二保护层14沉积在彩色滤光层13的表面。
S05、在所述彩色滤光层13和所述第二保护层14内形成贯通所述彩色滤光层13和所述第二保护层14至所述薄膜晶体管阵列层12的过孔，并同时形成贯通所述第二保护层14至所述彩色滤光层13内表面的排气孔；
具体地，通过干蚀刻工艺在彩色滤光层13和第二保护层14内形成贯通彩色滤光层13和第二保护层14至第二金属层124的过孔131，利用制备过孔131的工艺同时形成贯通第二保护层14至彩色滤光层13内表面的排气孔132。
S06、在过孔131和第二保护层14上形成透明导电层15，同时在排气孔132和第二保护层14上生成覆盖层16；
具体地，利用溅射镀膜法在过孔131和第二保护层14上形成透明导电层15，同时在排气孔132和第二保护层14上形成覆盖层16。
本发明的制备方法，在制备透明导电层的同时，可以利用制备透明导电层的工艺同时制备覆盖层，这种方式不仅可以将覆盖层16覆盖在排气孔上方，避免后续对组后再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡，同时可以简化制备工艺，节约制备覆盖层的成本。
实施例三
请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种液晶显示面板的结构示意图。该液晶显示面板包括：
COA阵列基板1；
显示层2，位于所述COA阵列基板1上。
进一步地，所述显示层2包括：
液晶层21，位于所述COA阵列基板1上；
光阻间隙层22，位于所述液晶层21内表面；
彩膜透明导电层23，位于所述液晶层21和所述光阻间隙层22上；
黑色矩阵层24，位于所述彩膜透明导电层23上；
彩膜基板25，位于所述彩膜透明导电层23和所述黑色矩阵层24上。
为了更好的说明本发明的实施过程，在上述实施例的基础上对该液晶显示面板的结构进行详细描述，
液晶层21，具体地位于排气孔132、第二保护层14、透明导电层15和覆盖层16上；
优选地，液晶层21中包括若干铁电型液晶分子，液晶分子根据被施加的电压而偏转以使光线通过或不通过，其中，铁电型液晶分子具有快速响应的特性。
光阻间隙层22用来保持衬底基板11和彩膜基板25之间的间距；
彩膜透明导电层23用来提供电极电压；
优选地，彩膜透明导电层23的材料为氧化铟锡或者氧化铟锌。
黑色矩阵层24包括多个黑色矩阵；
优选地，黑色矩阵层24为的材料为树脂黑色光阻。
彩膜基板25为玻璃基板。
本发明的提出的液晶显示面板的排气孔上设置有覆盖层，能够避免彩色滤光层中残留的气体再遇到高温或高压影响而导致气体溢出至液晶层形成气泡，从而提高液晶显示面板的质量和成品率。
实施例四
本实施例在上述实施例的基础上提出一种液晶显示面板的制备方法极性详细描述，该制备方法包括：
S01、在COA阵列基板上生成液晶层21；
具体地，利用溅射镀膜法在第二保护层14、透明导电层15和覆盖层16上形成液晶层21。
S02、在液晶层21的内表面生成光阻间隙层22；
具体地，通过干蚀刻或湿蚀刻工艺形成光阻间隙层22。
S03、在液晶层21和光阻间隙层22上生成彩膜透明导电层23；
具体地，利用溅射镀膜法在液晶层21和光阻间隙层22上形成彩膜透明导电层23。
S04、在彩膜透明导电层23上生成黑色矩阵层24；
具体地，在彩膜透明导电层23上涂布黑色矩阵材料，通过带有图形的掩模板，对黑色矩阵材料进行曝光显影形成黑色矩阵层24。
S05、在彩膜透明导电层23和黑色矩阵层24上生成彩膜基板25；
利用溅射镀膜法在彩膜透明导电层23和黑色矩阵层24上形成彩膜基板25。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种COA阵列基板(1)，其特征在于，包括：
衬底基板(11)；
薄膜晶体管阵列层(12)，位于所述衬底基板(11)上；
彩色滤光层(13)，位于所述薄膜晶体管阵列层(12)上，所述彩色滤光层(13)设置有贯通所述彩色滤光层(13)至所述薄膜晶体管阵列层(12)内的过孔(131)，所述彩色滤光层(13)表面还设置有排气孔(132)；
第二保护层(14)，位于所述彩色滤光层(13)上；
透明导电层(15)，位于所述过孔(131)和所述第二保护层(14)上；
覆盖层(16)，位于所述排气孔(132)和所述第二保护层(14)上。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列层(12)包括：
第一金属层(121)，位于所述衬底基板(11)上；
绝缘层(122)，位于所述衬底基板(11)和所述第一金属层(121)上；
导体层(123)，位于所述绝缘层(122)上；
第二金属层(124)，位于所述绝缘层(122)和所述导体层(123)上；
第一保护层(125)，位于所述绝缘层(122)、所述导体层(123)和所述第二金属层(124)上。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述彩色滤光层(13)包括红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述排气孔(132)的数量为N个，其中N≥1。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述透明导电层(15)的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述覆盖层(16)的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述覆盖层(16)的厚度为
8.一种COA阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
选取衬底基板；
在所述衬底基板上生成薄膜晶体管阵列层；
在所述薄膜晶体管阵列层上生成彩色滤光层；
在所述彩色滤光层上生成第二保护层；
在所述彩色滤光层和所述第二保护层内形成贯通所述彩色滤光层和所述第二保护层至所述薄膜晶体管阵列层的过孔，并同时形成贯通所述第二保护层至所述彩色滤光层内表面的排气孔；
在所述第二保护层和所述过孔上生成透明导电层，同时在所述排气孔和所述第二保护层上生成所述覆盖层。
9.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
如权利要求1～7中任一项所述的COA阵列基板(1)；
显示层(2)，位于所述COA阵列基板(1)上。
10.根据权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，所述显示层(2)包括：
液晶层(21)，位于所述COA阵列基板(1)上；
光阻间隙层(22)，位于所述液晶层(21)内；
彩膜透明导电层(23)，位于所述液晶层(21)和所述光阻间隙层(22)上；
黑色矩阵层(24)，位于所述彩膜透明导电层(23)上；
彩膜基板(25)，位于所述彩膜透明导电层(23)和所述黑色矩阵层(24)上。
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