CN111656265B - 阵列基板及其制作方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种阵列基板及其制作方法和电子装置，该阵列基板包括：衬底基板，其具有第一侧、与第一侧相对的第二侧以及贯穿其板体的过孔；开关元件，其位于衬底基板的第一侧；以及像素电极，其位于衬底基板的第二侧并且通过过孔与开关元件电连接。该阵列基板可以减小或消除暗态显示时的漏光。

Description

阵列基板及其制作方法和电子装置
技术领域
本公开实施例涉及一种阵列基板及其制作方法和包括该阵列基板的电子装置。
背景技术
在显示领域中，液晶显示器因显示效果好、技术成熟而倍受工程师青睐。液晶显示器包括相对设置的阵列基板和对置基板以及位于二者之间的液晶层。在液晶显示器显示暗态画面时，为了避免暗态画面中存在漏光的现象以改善显示对比度，目前通常采用增加黑矩阵宽度的方式来避免漏光。但是，这样降低了显示的开口率，同时增加了液晶显示器的功耗。
发明内容
本公开实施例提供一种阵列基板及其制作方法和包括该阵列基板的电子装置，以减小或消除暗态显示时的漏光。
本公开至少一个实施例提供一种阵列基板，其包括：衬底基板，其具有在所述衬底基板的厚度方向上贯穿所述衬底基板的过孔；开关元件，其位于所述衬底基板的第一侧；以及像素电极，其位于所述衬底基板的第二侧，其中，所述第一侧和所述第二侧在所述衬底基板的厚度方向相对，并且所述像素电极通过所述过孔与所述开关元件电连接。
例如，在所述过孔所在位置之外，所述衬底基板的设置有所述开关元件的表面在所述开关元件所在位置处是平坦的。
例如，所述衬底基板的厚度大于50微米。
例如，所述衬底基板包括玻璃板、塑料板或者石英板。
例如，所述开关元件包括栅极，所述栅极包括分别位于其相对的两侧且倾斜方向相反的侧壁；并且沿从所述第二侧到所述第一侧的方向，所述侧壁之间的距离逐渐减小。
例如，所述开关元件包括有源层，所述有源层包括沟道区，所述沟道区在所述衬底基板上的正投影与所述像素电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
例如，所述开关元件包括源极和漏极，所述源极和所述漏极之一与所述像素电极电连接并且包括位于所述过孔之外的部分，且所述部分与所述衬底基板直接接触的部分。
例如，所述像素电极与所述衬底基板直接接触。
例如，所述的阵列基板还包括：信号线，其位于所述衬底基板的第一侧并且与所述开关元件电连接。
例如，所述的阵列基板还包括：配向层，其位于所述衬底基板的第二侧并且具有沿所述信号线的延伸方向的配向方向。
例如，所述信号线在所述衬底基板上的正投影与所述像素电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
例如，所述的阵列基板还包括：钝化绝缘层，其位于所述衬底基板的第二侧且直接覆盖所述像素电极；公共电极，其位于所述钝化绝缘层的远离所述像素电极的一侧且与所述钝化绝缘层直接接触，其中，所述配向层直接覆盖所述公共电极。
例如，所述的阵列基板还包括：公共电极，其中，所述公共电极位于所述衬底基板的第二侧，且所述公共电极与所述像素电极位于不同的层中。
例如，所述像素电极所在层位于所述公共电极所在层和所述衬底基板之间。
例如，所述阵列基板包括呈阵列排列的子像素区域；所述公共电极包括依次排列的多个公共电极条，每个公共电极条都位于多个子像素区域中。
例如，所述阵列基板包括显示区和位于所述显示区外的非显示区，所述公共电极条从所述显示区与所述非显示区的第一交界处延伸到所述显示区与所述非显示区的第二交界处，所述第一交界与所述第二交界相对。
例如，所述非显示区中设置有公共电极信号线和在所述衬底基板的厚度方向上贯穿所述衬底基板的公共电极过孔，所述公共电极信号线通过所述公共电极过孔电连接所述公共电极。
例如，所述的阵列基板还包括：彩色滤光层，其位于所述衬底基板上，其中，所述彩色滤光层和所述开关元件位于所述衬底基板的同一侧。
本公开的至少一个实施例还提供一种阵列基板，其包括：衬底基板，其具有第一侧、与所述第一侧相对的第二侧以及贯穿其板体的过孔；信号线，其位于所述衬底基板的第一侧；开关元件，其位于所述衬底基板的第二侧并且通过所述过孔与所述信号线电连接；以及像素电极，其位于所述衬底基板的第二侧并且与所述开关元件电连接。
本公开的至少一个实施例还提供一种电子装置，其包括以上任一项实施例所述的阵列基板。
例如，所述的电子装置还包括：对置基板，其与所述阵列基板相对设置，其中，所述阵列基板的第二侧为所述阵列基板的朝向所述对置基板的一侧。
本公开的至少一个实施例还提供一种阵列基板的制作方法，其包括：对衬底基板进行打孔工艺，使所述衬底基板形成有贯穿其板体的过孔；在所述衬底基板的第一侧形成开关元件；以及在所述衬底基板的与所述第一侧相对的第二侧形成像素电极，其中，所述像素电极通过所述过孔与所述开关元件电连接。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A为一种液晶显示装置的剖视示意图。
图1B为图1A所示液晶显示装置的子像素区域的俯视示意图。
图1C为图1B所示子像素区域存在漏光的示意图。
图1D为图1B所示子像素区域的开口区的示意图。
图2至图4为本公开一些实施例提供的阵列基板的剖视示意图。
图5A为本公开一些实施例提供的阵列基板的子像素区域的立体示意图。
图5B和图5C为本公开一些实施例提供的阵列基板的子像素区域的俯视示意图。
图6A至图7B为本公开一些实施例提供的阵列基板的剖视示意图。
图8为本公开一些实施例提供的阵列基板用于液晶显示装置时与图1A所示液晶显示装置的VT曲线对比图。
图9为本公开一些实施例提供的阵列基板包括公共电极时的子像素区域的立体示意图。
图10A为图1A所示的液晶显示装置中的板状电极与栅线之间的尺寸关系示意图。
图10B为本公开一些实施例中的板状电极与栅线之间的尺寸关系示意图。
图11为本公开一些实施例提供的阵列基板中的子像素区域的开口区的示意图。
图12A示出了图1A所示的液晶显示装置中的狭缝电极的图案。
图12B为图1A所示液晶显示装置的子像素区域的光效弱区的分布示意图。
图13A示出了本公开一些实施例提供的阵列基板中的狭缝电极在一个子像素区域内的图案。
图13B示出了本公开一些实施例提供的阵列基板中的狭缝电极在多个子像素区域内的图案。
图13C为本公开一些实施例提供的阵列基板中子像素区域的光效弱区的分布示意图。
图14为本公开一些实施例提供的阵列基板的俯视示意图。
图15为本公开一些实施例提供的另一种阵列基板的剖视示意图。
图16为本公开一些实施例提供的电子装置为液晶显示装置时的剖视示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1A为一种液晶显示装置的剖视示意图。如图1A所示，该液晶显示装置包括相对的阵列基板1和对置基板2以及位于二者之间的液晶层4。阵列基板1包括衬底基板3和位于衬底基板3面向液晶层4一侧的驱动电路结构，该驱动电路结构包括晶体管10，晶体管10包括栅极1A、有源层1B、源极1C和漏极1D。阵列基板1上的驱动电路结构还包括依次位于衬底基板3面向液晶层4一侧的公共电极3A、栅绝缘层3B、钝化绝缘层3C、像素电极3D和配向层3E，像素电极3D通过贯穿钝化绝缘层3C的过孔与晶体管10电连接。阵列基板1还包括位于衬底基板3远离液晶层4一侧的第一偏光片PLA。对置基板2包括衬底基板2A、位于衬底基板2A远离液晶层4一侧的第二偏光片PLB以及位于衬底基板2A面向液晶层4一侧的黑矩阵BM、彩膜CF和配向层2B，第二偏光片PLB的偏光方向例如垂直于第一偏光片PLA的偏光方向，彩色滤光层例如包括红色滤光图案、绿色滤光图案和蓝色滤光图案。液晶层4的厚度通常为2.7-3.55微米。
图1B为图1A所示液晶显示装置的子像素区域的俯视示意图。如图1B所示，子像素区域为阵列基板上的相邻的两条栅线12A和相邻的两条数据线12B所围成的区域，该区域的形状例如为矩形、平行四边形(非矩形)等。
图1C为图1B所示子像素区域存在漏光的示意图；图1D为图1B所示子像素区域的开口区的示意图。在配向层3E和配向层2B的配向方向为水平方向的情况下，如图1C所示，由于栅线12A与像素电极3D/公共电极3A(图1C中未示出)之间的电压差，因此在暗态显示时，在栅线12A的附近的液晶层中的液晶分子，与子像素区域内部的液晶层中的液晶分子相比发生了偏转，从而在该子像素区域的栅线12A的附近存在漏光。例如，如图1D所示，在开口区之外设置有黑矩阵BM，黑矩阵BM的边缘BME到与其相邻的栅线12A的距离较大，例如为20微米(μm)，从而黑矩阵BM在栅线12A处具有较大的宽度，以遮挡栅线12A附近的漏光，但是这样降低了子像素区域的开口率。
本公开一些实施例提供一种阵列基板、该阵列基板的制作方法以及包括该阵列基板的电子装置。在本公开实施例中，阵列基板包括衬底基板和分别位于衬底基板的相对的两侧的开关元件和像素电极，开关元件和像素电极通过贯穿衬底基板的过孔电连接。由于衬底基板将开关元件和像素电极隔开，开关元件和像素电极之间的距离较大，因此开关元件与像素电极之间在通电的情况下具有较小的电场甚至没有电场，从而本公开实施例的阵列基板用于显示装置时可以减小或消除该显示装置在暗态显示时的漏光现象。
如图2所示，本公开至少一个实施例提供一种阵列基板100，其包括衬底基板30、开关元件11和像素电极21，衬底基板30具有第一侧、与第一侧相对的第二侧以及贯穿其板体的过孔30A，开关元件11位于衬底基板30的第一侧，像素电极21位于衬底基板30的第二侧并且通过过孔30A与开关元件11电连接。
例如，阵列基板100为用于透射式液晶显示装置的阵列基板，在这种情况下，衬底基板30为透明基板，并且像素电极21为透明电极。在其它实施例中，阵列基板100也可以为用于其它类型的电子装置的阵列基板。
例如，衬底基板30为玻璃板、塑料板或者石英板。例如，衬底基板30的材料为光敏玻璃，光敏玻璃例如为通过使SiO2-Li2O-A12O3基玻璃包括少量的光敏金属Au、Ag和Cu以及少量的感光剂CeO2而获得的玻璃。本公开实施例包括但不限于此。
需要说明的是，在本公开的一些实施例中，衬底基板30为制作阵列基板100的基本原材料，也就是说，衬底基板30为提前准备的板状结构，而非在制作阵列基板100的过程中形成的位于其它板状结构上的薄膜。另外，衬底基板30具有的过孔30A可以在制作阵列基板100的过程中形成，或者也可以在制作阵列基板100的过程之前形成。
由于衬底基板30为提前准备的基板而非是在制作阵列基板100的过程中形成的覆盖开关元件11的薄膜，因此，例如，在至少一个实施例中，在过孔30A所在位置之外，衬底基板30的设置有开关元件11的表面30B在开关元件11所在位置处是平坦的。
本申请的发明人在研究中注意到，在开关元件11与像素电极21之间的距离大于50微米的情况下，阵列基板100中的子像素区域基本上不存在漏光现象。鉴于此，例如，在至少一个实施例中，衬底基板30的厚度大于50微米，例如50微米～500微米，又例如，50微米～150微米。例如，衬底基板30的厚度大致为50微米、75微米、100微米、125微米、150微米、200微米、300微米、400微米或500微米。
例如，继续参见图2，像素电极21与衬底基板30直接接触，在这种情况下，像素电极21的面向衬底基板30的整个表面都与衬底基板30直接接触。在本公开实施例中，像素电极21与衬底基板30直接接触可以简化阵列基板100的结构和制作工艺；另一方面，像素电极21与衬底基板30直接接触也可以使开关元件11与像素电极21之间的连接过孔具有较小的深度，从而有利于保证开关元件11与像素电极21之间的连接良好。
例如，开关元件11为晶体管或者其它类型的开关。例如，在开关元件11为晶体管的情况下，其可以为薄膜晶体管，如图3A和图3B所示，开关元件11包括栅极111、有源层112、源极113和漏极114，栅极111位于栅绝缘层15的一侧，有源层112、源极113和漏极114位于栅绝缘层15的另一侧。
例如，如图3A和图3B所示，开关元件11的栅极111包括分别位于其相对的两侧且倾斜方向相反的侧壁111A和111B；由于衬底基板30为提前准备的基板而非是在制作阵列基板100的过程中形成的覆盖开关元件11的薄膜，因此沿从衬底基板30的第二侧到衬底基板30的第一侧的方向，栅极111的该相对的侧壁111A、111B之间的距离逐渐减小，也就是说，栅极111的该相对的侧壁111A、111B的靠近衬底基板30的端部之间的距离大于该相对的侧壁111A、111B的远离衬底基板30的端部之间的距离。
例如，如图3A和图3B所示，开关元件11的有源层112包括位于源极113和漏极114之间的沟道区112A，沟道区112A在衬底基板30上的正投影与像素电极21在衬底基板30上的正投影交叠。与图1A所示的液晶显示装置相比，在本公开的一些实施例中，由于开关元件11与像素电极21之间的距离较远，像素电极21与沟道区112A的正投影交叠可以使像素电极21具有更大的面积，从而增大子像素区域的透光区域的面积，并且不增加负载和漏光。
例如，如图3A和图3B所示，开关元件11的源极113和漏极114可以直接搭接于有源层112。在其它实施例中，源极113和漏极114可以与有源层112通过过孔电连接。
例如，开关元件11的源极113和漏极114之一可以与像素电极21电连接，以实现开关元件11与像素电极21之间的电连接。例如，如图3A和图3B所示，开关元件11的漏极114与像素电极21电连接。例如，漏极114通过其延伸到过孔30A中的部分与像素电极21电连接。
在图3A所示的实施例中，开关元件11的源极113和漏极114所在的源漏电极层与衬底基板30之间设置有栅绝缘层15，并且开关元件11与像素电极21之间的连接过孔贯穿栅绝缘层15和衬底基板30。
在图3B所示的实施例中，开关元件11的源极113和漏极114所在的源漏电极层与衬底基板30之间未设置栅绝缘层。在这种情况下，例如，开关元件11与像素电极21之间的连接过孔只贯穿衬底基板30；例如，与像素电极21电连接的漏极114包括位于过孔30A之外的位置且与衬底基板30直接接触的部分。在其它实施例中，也可以是与像素电极21电连接的源极113包括位于过孔30A之外的位置且与衬底基板30直接接触的部分。在本公开实施例中，通过使源漏电极层与衬底基板30直接接触，有利于进一步简化阵列基板100的结构和制作工艺以及减小开关元件11与像素电极21之间的连接过孔的深度。
例如，如图3A和图3B所示，阵列基板100还包括位于开关元件11远离衬底基板30一侧的绝缘层16。例如，绝缘层16的远离开关元件11一侧具有平坦的表面(即绝缘层16为平坦化绝缘层)；该平坦的表面有利于在其上贴附偏光片，也有利于提高使用该阵列基板的显示装置的显示均一性。
需要说明的是，图3A和图3B中的衬底基板30、像素电极21的设置方式可以参考图2所示实施例中的相关描述，重复之处不再赘述。
例如，如图4所示，本公开至少一个实施例提供的阵列基板100除了包括位于衬底基板30上的开关元件11和像素电极21外，还包括与开关元件11电连接的信号线12。例如，信号线12与开关元件11位于衬底基板30的同一侧，这样，信号线12与像素电极21之间的距离较大，从而在通电的情况下该信号线12与像素电极21之间具有较小的电场甚至没有电场，从而减小或消除了对该信号线所在位置的液晶分子的不利影响，以有利于进一步减小在暗态显示时的漏光，改善了显示的对比度。
例如，如图4所示，该信号线12在衬底基板30上的正投影与像素电极21在衬底基板30上的正投影交叠，这样有利于增大像素电极21的面积，以增大子像素区域的透光区域的面积，从而增大开口率。
例如，在本公开的一些实施例中，阵列基板100包括位于衬底基板30上的多种信号线，例如，阵列基板100包括多个依次排列的栅线和多个依次排列的数据线，栅线和数据线的延伸方向不同，从而栅线和数据线相互交叉形成多个呈阵列排布的子像素区域。
图5A为本公开一些实施例提供的阵列基板的子像素区域P的立体示意图；图5B和图5C为本公开一些实施例提供的阵列基板的子像素区域的俯视示意图。
如图5A至图5C所示，相邻的栅线121和相邻的数据线122交叉形成的区域为子像素区域P，例如，该子像素区域P内设置有一个像素电极21和一个开关元件11，一条数据线122与开关元件11的源极113电连接(例如直接电连接)，一条栅线121的一部分作为开关元件11的栅极111以实现与开关元件11之间的电连接。例如，在一些实施例中，如图5C所示，有源层112所在的半导体层1120除了包括有源层112之外，还包括与数据线122交叠的线状部1121。
例如，上述信号线12为与开关元件11的栅极111电连接的栅线121，例如，栅线121与栅极111位于同一层(栅电极层)中；或者，上述信号线12为与开关元件11的源极113电连接的数据线122，例如，数据线122、源极113和漏极114位于同一层(源漏电极层)中。
例如，如图5A所示，栅线121、数据线122和开关元件11都位于衬底基板30的第一侧，像素电极21位于衬底基板30的第二侧，开关元件11的漏极114延伸到衬底基板30的过孔30A中以电连接像素电极21。例如，如图5B和图5C所示，栅线121的宽度大于数据线122的宽度，栅线121在衬底基板(图中未示出)上的正投影与像素电极21在衬底基板上的正投影交叠。在其它一些实施例中，也可以是数据线122的宽度大于栅线121的宽度，并且数据线122在衬底基板上的正投影与像素电极21在衬底基板上的正投影交叠。在本公开的一些实施例中，通过使较宽的信号线(例如图5B和图5C所示的栅线121)与开关元件11位于衬底基板30的同一侧，并且使该信号线在衬底基板30上的正投影与像素电极21在衬底基板30上的正投影交叠，能够实现在不增加负载的情况下有效地增大像素电极21的面积，以增大子像素区域的透光区域的面积。
例如，同一个信号线与位于其两侧且沿其宽度方向排列的像素电极21都交叠。例如，如图5B和图5C所示，同一个栅线121与位于两侧且沿其宽度方向排列的像素电极21都交叠。在其它实施例中，也可以是同一个数据线122与位于两侧且沿其宽度方向排列的像素电极21都交叠。
需要说明的是，图4至图5C中的衬底基板30、像素电极21和开关元件11的设置方式可以参考图2至图3B所示实施例中的相关描述，重复之处不再赘述。
在如图4至图5C所示实施例中，开关元件11和信号线12(例如栅线121或数据线122)都通过衬底基板30与像素电极21隔开，这样可以有效减少或消除漏光，从而黑矩阵可以具有较小的尺寸，以增大开口率。
本公开的一些实施例提供的阵列基板100可以为既包括像素电极21又包括公共电极的阵列基板，或者也可以为不包括公共电极的阵列基板。在阵列基板100包括公共电极的情况下，公共电极和像素电极位于衬底基板的同一侧，并且公共电极与像素电极21可以同层设置或者不同层设置。
图6A至图7B所示实施例提供的阵列基板100包括与像素电极21不同层设置的公共电极。例如，如图6A至图7B所示，阵列基板100包括钝化绝缘层22和公共电极23，钝化绝缘层22位于衬底基板30的第二侧且覆盖像素电极21，公共电极23位于钝化绝缘层22的远离像素电极21的一侧，从而公共电极23与像素电极21位于衬底基板30的同一侧，并且像素电极21所在层位于公共电极23所在层和衬底基板30之间，这样有利于使像素电极21与开关元件11之间的连接过孔的深度较小。在其它实施例中，也可以是公共电极23位于像素电极21与衬底基板30之间。
与图1A所示的像素电极3D和公共电极3A之间设置有栅绝缘层3B的方式相比，在本公开一些实施例提供的阵列基板100中，像素电极21与公共电极之间因未设置栅绝缘层15(参见图3A和图3B)而具有更小的距离，从而包括该阵列基板100的电子装置的驱动电压更小。例如，如图8所示，图1A所示的液晶显示装置具有最大透过率时的驱动电压为9.6V，采用本公开一些实施例提供的阵列基板的液晶显示装置具有最大透过率时的驱动电压为8.4V，由此可见，本公开一些实施例提供的阵列基板使透过率最大时的工作电压降低了1.2V，从而在相同条件下，降低了显示操作的功耗。
例如，如图6A至图7B所示，钝化绝缘层22直接接触像素电极21和公共电极23，以进一步简化阵列基板100的结构和制作工艺。
例如，如图6A至图7B所示，阵列基板100还包括配向层24，其位于衬底基板30的第二侧。例如，配向层24直接覆盖公共电极23，以进一步简化阵列基板100的结构和制作工艺。
例如，配向层24的配向方向沿上述信号线12的延伸方向，在这种情况下，本公开实施例提供的阵列基板可以采用多畴模式，以减小包括该阵列基板的显示装置的色偏。例如，在信号线12为上述栅线121并且配向层24的配向方向沿栅线121的延伸方向的情况下，栅线121的宽度大于数据线122的宽度，如图5A至图5C所示，以减少栅线121附近的漏光；或者，在信号线12为数据线122并且配向层24的配向方向沿数据线122的延伸方向的情况下，数据线122的宽度大于栅线121的宽度，以减少数据线122附近的漏光。
图7A和图7B所示实施例提供的阵列基板100采用COA(Color Filter on Array)设计，即阵列基板100包括彩色滤光层。例如，如图7A和图7B所示，阵列基板100包括彩色滤光层17，其位于衬底基板30上，并且彩色滤光层17和开关元件11位于衬底基板30的同一侧。由于彩色滤光层17和开关元件11位于衬底基板30的第一侧，在阵列基板100与对置基板通过密封胶连接形成的液晶盒内，无开关元件11和彩色滤光层17，这样可以减少制作工艺中在液晶盒内产生的颗粒引起的不良并且改善层间段差导致的显示不均匀(Mura)现象。
例如，彩色滤光层17包括多个红色滤光图案、多个绿色滤光图案和多个蓝色滤光图案。为了减小滤光图案之间的段差，例如，绝缘层16位于衬底基板30与彩色滤光层17之间，并且绝缘层16与彩色滤光层17直接接触。
需要说明的是，图6A至图7B所示实施例中的衬底基板30、像素电极21和开关元件11的设置方式可以参考图2至图3B所示实施例中的相关描述，重复之处不再赘述。
图9为本公开一些实施例提供的阵列基板100的子像素区域P的另一立体示意图，并且图9所示子像素区域P在图5A所示子像素区域P的基础上增加了公共电极23。结合图5A和图9可知，在子像素区域P内，像素电极21位于下层且为连续的板状结构(以下称为板状电极)，公共电极23位于上层且为具有多个狭缝的狭缝电极(以下称为狭缝电极)。
在图1A所示的液晶显示装置中，公共电极3A位于下层且为连续的板状结构(以下称为板状电极)，像素电极3D位于上层且为具有多个狭缝的狭缝电极(以下称为狭缝电极)。
与图1A所示的液晶显示装置相比，在本公开一些实施例中，当上述栅线121和数据线122都位于衬底基板30的设置有开关元件11的一侧时，开关元件11、栅线121和数据线122释放的空间可以用来增大板状电极和狭缝电极的面积；并且，由于开关元件11、栅线121和数据线122都通过较厚的衬底基板30(例如厚度大于50微米)与板状电极和狭缝电极隔开，因此在开关元件11/栅线121/数据线122与板状电极/狭缝电极交叠的情况下不会造成负载的增大。
图10A为图1A所示的液晶显示装置中的板状电极(公共电极3A)与栅线12A之间的尺寸关系示意图；图10B为本公开一些实施例中的板状电极(像素电极21)与栅线121之间的尺寸关系示意图。
比较图10A和图10B可知，图10A中的相邻板状电极之间的距离为7.0+20+5.5＝32.5微米，图10B中的相邻板状电极之间的距离为9.0微米，从而本公开实施例中的板状电极的长度增大了32.5-9.0＝23.5微米，这大大提高了板状电极的面积。在本公开的其它一些实施例中，相邻板状电极之间的距离也可以小于9.0微米或者大于9.0微米，只要相邻的板状电极之间的电信号不相互干扰即可。
在本公开一些实施例中，通过减小或消除漏光并且增大板状电极的面积，可以有效增大子像素区域的开口率。例如，如图11所示，开口区之外为黑矩阵所在区域，在本公开一些实施例的阵列基板用于液晶显示装置时，黑矩阵所在区域的边缘BME’与栅线121之间的距离为7.5微米，与图1D所示的黑矩阵的边缘BME与栅线12A之间的距离为20微米相比，开口区的长度明显增大，从而开口区所占比例(即开口率)明显提升，例如开口率可以提升9.4％。
图12A示出了图1A所示的液晶显示装置中的狭缝电极(像素电极3D)的图案；图12B为图1A所示液晶显示装置的子像素区域的光效弱区的分布示意图。
如图12A所示，狭缝电极(像素电极3D)为具有多个狭缝的狭缝电极，每个子像素区域P中都设置有一个狭缝电极，并且相邻子像素区域P中的狭缝电极彼此间隔开，这导致狭缝电极的电极条的端部位置处存在光效弱区。例如，如图12B所示，狭缝电极的电极条延伸到黑矩阵附近(例如，该位置处的黑矩阵沿数据线的延伸方向延伸)并且在黑矩阵附近存在光效弱区。
图13A示出了本公开一些实施例提供的阵列基板中的狭缝电极(公共电极23)在一个子像素区域内的图案；图13B示出了本公开一些实施例提供的阵列基板中的狭缝电极(公共电极23)在多个子像素区域内的图案；图13C为本公开一些实施例提供的阵列基板中子像素区域的光效弱区的分布示意图。
如图13A所示，狭缝电极(公共电极23)包括依次排列的多个电极条(参见公共电极条231)和与电极条交替设置的狭缝232，每个电极条231都位于多个子像素区域P中(需要说明的是，狭缝电极不仅可以包括较长的电极条231，也可以包括较短的电极条，如图13A和图13B所示)，因此本公开一些实施例中的狭缝电极在信号线所在位置处是连续的，从而可以提高该信号线所在位置处的光效。例如，如图13C所示，狭缝电极的电极条在黑矩阵所在区域附近(例如，该位置处的黑矩阵沿数据线的延伸方向延伸)不存在光效弱区。例如，本公开一些实施例提供的阵列基板的光效可提高4.4％。
综上所述，由于开口率和光效的提升，透过率得到了大幅提升，例如，透过率可以提升13.8％，其中开口率提升9.4％，光效提升4.4％。例如，从图8也可以看出，图1A所示的液晶显示装置的最大透过率约为21.8％，采用本公开一些实施例的液晶显示装置的最大透过率约为24.8％，由此可见，本公开一些实施例使透过率提高了(24.8％-21.8％)/21.8％≈13.8％。
例如，如图14所示，阵列基板包括显示区(虚线框所围成的区域)和位于显示区外的非显示区，公共电极23包括的较长的公共电极条231从显示区与非显示区的第一交界处延伸到显示区与非显示区的第二交界处，第一交界与第二交界相对。也就是说，公共电极条231是在第一交界和第二交界之间连续延伸的一体式结构。需要说明的是，显示区中设置有呈矩阵排列的子像素区域，并且显示区包括子像素区域的开口区和位于开口区之外的非开口区。
例如，如图14所示，非显示区中设置有公共电极信号线233和贯穿衬底基板30的板体的公共电极过孔234，公共电极信号线233通过公共电极过孔234电连接公共电极23。在本公开一些实施例中，由于公共电极条231在显示区内是连续的，因此，在至少一个实施例中，可以只在非显示区内设置公共电极信号线233以对公共电极23施加公共电压，无需在显示区内设置公共电极信号线233，这样可以简化阵列基板的结构。另外，由于公共电极信号线233通过贯穿衬底基板30的公共电极过孔234电连接公共电极23，因此公共电极信号线233与公共电极23之间的距离较远，从而负载较小。
例如，在至少一个实施例中，如图14所示，公共电极23还包括比公共电极条231短的公共电极条235和连接部236，这些较短的公共电极条235与较长公共电极条231的位于显示区同一侧的端部都直接电连接连接部236，即较长的公共电极条231、较短的公共电极条231和连接部236一体形成。例如，公共电极23包括一个连接部236，或者包括多个连接部236(图14以两个连接部236为例)。例如，连接部236位于非显示区中的部分通过公共电极过孔234电连接公共电极信号线233。
例如，公共电极信号线233和开关元件11位于衬底基板30的同一侧，这样有利于减小公共电极信号线233与像素电极21之间的负载。例如，公共电极信号线233与开关元件11的栅极111位于同一层中，或者公共电极信号线233与开关元件11的源极113和漏极114位于同一层中，以简化阵列基板的制作工艺。
如图15所示，本公开一些实施例还提供一种阵列基板300，该阵列基板300包括衬底基板330、信号线311、开关元件340和像素电极321；衬底基板330具有第一侧、与第一侧相对的第二侧以及贯穿其板体的过孔330A；信号线311位于衬底基板330的第一侧；开关元件340位于衬底基板330的第二侧并且通过过孔330A与信号线311电连接；像素电极321位于衬底基板330的第二侧并且与开关元件340电连接。
例如，如图15所示，阵列基板300还包括绝缘层322，其位于开关元件340和像素电极321之间并且具有过孔，像素电极321通过该过孔电连接开关元件340。
在本公开一些实施例中，由于衬底基板330将信号线311和像素电极321隔开，信号线311和像素电极321之间的距离较大，因此信号线311与像素电极321之间具有较小的电场甚至没有电场，从而本公开实施例可以减小或消除暗态显示时的漏光现象。
例如，阵列基板300为用于透射式液晶显示装置的阵列基板，在这种情况下，衬底基板330为透明基板，并且像素电极321为透明电极。在其它实施例中，阵列基板300也可以为用于其它类型的电子装置的阵列基板。例如，阵列基板300为包括像素电极321和公共电极的阵列基板，或者也可以为不包括公共电极的阵列基板。
例如，衬底基板330为玻璃板、塑料板或者石英板。例如，衬底基板330的材料为光敏玻璃，光敏玻璃例如为通过使SiO2-Li2O-A12O3基玻璃包括少量的光敏金属Au、Ag和Cu以及少量的感光剂CeO2而获得的玻璃。本公开实施例包括但不限于此。
需要说明的是，在本公开一些实施例中，衬底基板330为制作阵列基板300的基本原材料，也就是说，衬底基板330为提前准备的板状结构，而非在制作阵列基板300的过程中形成的位于其它板状结构上的薄膜。另外，衬底基板330具有的过孔330A可以在制作阵列基板300的过程中形成，或者也可以在制作阵列基板300的过程之前形成。
由于衬底基板330为提前准备的基板而非是在制作阵列基板300的过程中形成的覆盖信号线311的薄膜，因此，例如，在至少一个实施例中，在过孔330A所在位置之外，衬底基板330的设置有信号线311的表面330B在信号线311所在位置处是平坦的。
例如，在至少一个实施例中，衬底基板330的厚度大于50微米，例如50微米～500微米，又例如，50微米～150微米。例如衬底基板330的厚度大致为50微米、75微米、100微米、125微米、150微米、200微米、300微米、400微米或500微米。
例如，开关元件340为晶体管或者其它类型的开关。例如，在开关元件340为晶体管的情况下，其可以为薄膜晶体管，例如开关元件340包括栅极、有源层、源极和漏极。
例如，信号线311为栅线，其例如与开关元件340的栅极电连接；或者，例如，信号线311为数据线，其例如与开关元件340的源极电连接。
本公开的至少一个实施例提供一种电子装置，其包括以上任一项实施例提供的阵列基板100或阵列基板300。
例如，如图16所示，本公开至少一个实施例提供的电子装置还包括对置基板200，其与阵列基板100相对设置，并且阵列基板100的第二侧为阵列基板100的朝向对置基板200的一侧。
例如，对置基板200为彩膜基板，其例如包括衬底基板200A以及位于其上的黑矩阵BM、彩色滤光层CF和平坦层200B。
例如，本公开一些实施例提供的电子装置为显示装置，该显示装置可以为液晶面板、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。本公开一些实施例提供的电子装置也可以为液晶光栅等非显示型电子装置。
例如，电子装置为液晶显示装置，其还包括位于阵列基板100和对置基板200之间的液晶层400。例如，该液晶显示装置还包括位于阵列基板100上的偏光片PL1和位于对置基板200上的偏光片PL2。
本公开一些实施例还提供一种阵列基板的制作方法，以以上任一实施例及其相应的附图所示的阵列基板100为例，该方法包括以下步骤S1至S3。
步骤S1：对衬底基板30进行打孔工艺，以使衬底基板30形成有贯穿其板体的过孔30A。
例如，通过化学腐蚀、机械钻孔或者飞秒激光技术在衬底基板30的预留位置做出过孔30A。本公开实施例包括但不限于这些打孔方式。
例如，衬底基板30为玻璃板、塑料板或者石英板。
例如，衬底基板30的材料为光敏玻璃，光敏玻璃例如为通过使SiO2-Li2O-A12O3基玻璃包括少量的光敏金属Au、Ag和Cu以及少量的感光剂CeO2而获得的玻璃。在这种情况下，形成过孔30A例如包括：用紫外光(例如波长为310nm)照射由光敏玻璃制成的玻璃基板中的待形成过孔的部分，并且通过氧化反应(氧化还原作用)产生金属原子；然后，加热该待形成过孔的部分(例如加热温度为500～600℃)，由此使金属原子聚成团以形成胶体；之后，以该胶体作为晶核，进行Li2O·SiO2(硅酸埋)晶体的生长；然后，将该玻璃基板至于HF(氟化氢)溶液中，由于硅酸埋易于溶解在HF溶液中，因此利用该溶解速度的差异可以得到过孔30A。
步骤S2：在衬底基板30的第一侧形成开关元件11。
例如，形成如图3A所示的开关元件11包括：在衬底基板30上形成包括栅极111的栅金属层；然后，形成覆盖栅极111的栅绝缘层15，使栅绝缘层15在对应过孔30A的位置处具有过孔；然后，形成在栅绝缘层15上包括有源层112的半导体层；之后，形成包括源极113和漏极114的源漏电极层，使漏极114填充栅绝缘层15中的过孔和衬底基板30中的过孔30A，以电连接像素电极21。
例如，形成如图3B所示的开关元件11包括：在衬底基板30上形成包括源极113和漏极114的源漏电极层，使漏极114填充衬底基板30中的过孔30A以电连接像素电极21；然后，形成包括有源层112的半导体层；然后，形成覆盖半导体层的栅绝缘层15；之后，形成包括栅极111的栅电极层。
例如，对于如图3A和图3B所示的开关元件11，所形成的源漏电极层还包括数据线，所形成的栅电极层还包括栅线，以节省阵列基板的制作工艺。
步骤S3：在衬底基板30的与第一侧相对的第二侧形成像素电极21，以使像素电极21通过过孔30A与开关元件11电连接。
例如，形成像素电极21包括：在衬底基板30上形成像素电极材料层，之后对该像素电极材料层进行图案化处理以得到多个间隔开的板状像素电极21。
需要说明的是，本公开实施例不限定上述对衬底基板30进行打孔的步骤、形成像素电极21的步骤和形成开关元件11的步骤的顺序，这些步骤的顺序可以根据实际需要进行选择。例如，可以先对衬底基板30进行打孔以得到过孔30A；然后，形成开关元件11以使开关元件11的漏极114延伸到衬底基板30的过孔30A中，这样使过孔30A处具有较小的电阻；之后，在衬底基板30的另一侧形成像素电极21。
例如，在阵列基板100还包括公共电极的情况下，本公开至少一个实施例提供的制作方法还包括形成公共电极。公共电极的结构可参照以上任一关于阵列基板100的实施例中的描述。
在本公开实施例提供的阵列基板及其制作方法和电子装置中，具有相同附图标记的部件的设置方式可以互相参照。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (16)

1.一种阵列基板，包括：
衬底基板，其具有在所述衬底基板的厚度方向上贯穿所述衬底基板的过孔；
开关元件，其位于所述衬底基板的第一侧；
像素电极，其位于所述衬底基板的第二侧，其中，所述第一侧和所述第二侧在所述衬底基板的厚度方向相对，并且所述像素电极通过所述过孔与所述开关元件电连接；
公共电极，所述公共电极位于所述衬底基板的第二侧，且所述公共电极与所述像素电极位于不同的层中；
信号线，其位于所述衬底基板的第一侧并且与所述开关元件电连接；以及
配向层，其位于所述衬底基板的第二侧并且具有沿所述信号线的延伸方向的配向方向；
其中，所述信号线为栅线或数据线，当所述信号线为所述栅线并且所述配向层的配向方向为沿所述栅线的延伸方向时，所述栅线的宽度大于所述数据线的宽度；或者，当所述信号线为所述数据线并且所述配向层的配向方向为沿所述数据线的延伸方向时，所述数据线的宽度大于所述栅线的宽度；
其中，所述阵列基板包括呈阵列排列的多个子像素区域，所述公共电极为狭缝电极，所述狭缝电极包括依次排列的多个电极条和与所述电极条交替设置的狭缝，每个所述电极条都位于所述多个子像素区域中，以使所述狭缝电极在所述信号线所在位置处为连续。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，在所述过孔所在位置之外，所述衬底基板的设置有所述开关元件的表面在所述开关元件所在位置处是平坦的。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述衬底基板的厚度大于50微米。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述衬底基板包括玻璃板、塑料板或者石英板。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述开关元件包括栅极，所述栅极包括分别位于其相对的两侧且倾斜方向相反的侧壁；并且沿从所述第二侧到所述第一侧的方向，所述侧壁之间的距离逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述开关元件包括有源层，所述有源层包括沟道区，所述沟道区在所述衬底基板上的正投影与所述像素电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述开关元件包括源极和漏极，
所述源极和所述漏极之一与所述像素电极电连接并且包括位于所述过孔之外的部分，且所述部分与所述衬底基板直接接触的部分。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述像素电极与所述衬底基板直接接触。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述信号线在所述衬底基板上的正投影与所述像素电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
10.根据权利要求9所述的阵列基板，还包括：
钝化绝缘层，其位于所述衬底基板的第二侧且直接覆盖所述像素电极；
所述公共电极位于所述钝化绝缘层的远离所述像素电极的一侧且与所述钝化绝缘层直接接触，
其中，所述配向层直接覆盖所述公共电极。
11.根据权利要求10所述的阵列基板，其中，所述像素电极所在层位于所述公共电极所在层和所述衬底基板之间。
12.根据权利要求11所述的阵列基板，其中，所述阵列基板包括显示区和位于所述显示区外的非显示区，
所述电极条从所述显示区与所述非显示区的第一交界处延伸到所述显示区与所述非显示区第二交界处，所述第一交界与所述第二交界相对。
13.根据权利要求12所述的阵列基板，其中，所述非显示区中设置有公共电极信号线和在所述衬底基板的厚度方向上贯穿所述衬底基板的公共电极过孔，所述公共电极信号线通过所述公共电极过孔电连接所述公共电极。
14.根据权利要求1所述的阵列基板，还包括：
彩色滤光层，其位于所述衬底基板上，其中，所述彩色滤光层和所述开关元件位于所述衬底基板的同一侧。
15.一种电子装置，其包括权利要求1-14中任一项所述的阵列基板。
16.一种阵列基板的制作方法，包括：
对衬底基板进行打孔工艺，使所述衬底基板形成有贯穿其板体的过孔；
在所述衬底基板的第一侧形成开关元件；
在所述衬底基板的与所述第一侧相对的第二侧形成像素电极，其中，所述像素电极通过所述过孔与所述开关元件电连接；
在所述衬底基板的第一侧形成信号线，所述信号线与所述开关元件电连接；
在所述衬底基板的第二侧形成配向层，所述配向层具有沿所述信号线的延伸方向的配向方向；以及
在所述衬底基板的第二侧形成公共电极，所述公共电极与所述像素电极位于不同的层中；
其中，所述信号线为栅线或数据线，当所述信号线为所述栅线并且所述配向层的配向方向为沿所述栅线的延伸方向时，所述栅线的宽度大于所述数据线的宽度；或者，当所述信号线为所述数据线并且所述配向层的配向方向为沿所述数据线的延伸方向时，所述数据线的宽度大于所述栅线的宽度；
其中，所述阵列基板包括呈阵列排列的多个子像素区域，所述公共电极为狭缝电极，所述狭缝电极包括依次排列的多个电极条和与所述电极条交替设置的狭缝，每个所述电极条都位于所述多个子像素区域中，以使所述狭缝电极在所述信号线所在位置处为连续。
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