CN112034655A - 液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示面板，包括阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板、薄膜晶体管阵列层、平坦化层、公共电极层、第一像素电极层、第二像素电极层以及钝化层；所述平坦化层具有凸起部和凹陷部，所述平坦化层在所述凹陷部内还开设有第一通孔；所述公共电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述公共电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；所述第一像素电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述第一像素电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；所述第二像素电极层设置于所述第一通孔所在的区域内。

Description

液晶显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)因其轻便、低辐射等优点越来越受到人们的欢迎。液晶显示面板包括对置的彩色滤光片基板(ColorFilter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(TFT array)以及夹置在两者之间的液晶层(LClayer)。
目前在液晶显示面板行业中，光罩(mask)制作成本较高，动辄几万，甚至几十万，节省光罩是工厂一直努力的方向。其中节省BITO(Back side Indium tin oxide，即彩色滤光片背镀氧化铟锡)制程的光罩是目前的一个方向。在节省BITO制程的光罩的方法中，一般将公共电极层与像素电极层同层设置于平坦的平坦层上来节省光罩。公共电极层与像素电极层制程完成后进行钝化层制程，公共电极层与像素电极层的侧边在钝化层的隔绝作用下形成电场，起到存储电容的作用；公共电极层与像素电极层的顶端形成倒“U”形的电场，驱动液晶水平旋转，从而实现IPS(In-Plane Switching，平面转换)模式的显示。
然而，将公共电极层与像素电极层同层设置于平坦的平坦层上，一方面导致公共电极层与像素电极层的膜层较厚而对产能影响极大，成本增加；另一方面，膜层加厚的公共电极层与像素电极层更容易产生应力集中，造成膜层剥落，进而造成玻璃破片的现象，使得液晶显示面板存在质量问题。
因此，现有液晶显示面板，为了节省BITO制程光罩，使得公共电极层与像素电极层的厚度增加，在制作成本增加的同时，更容易产生应力集中，造成膜层剥落，进一步造成液晶显示面板破片的现象。
发明内容
本申请提供一种液晶显示面板，能够在节省BITO制程光罩前提下，制备较薄的ITO膜层来实现液晶显示面板的显示功能。
为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
本申请实施例提供一种液晶显示面板，包括阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板、设置于所述衬底基板上的薄膜晶体管阵列层、设置于所述薄膜晶体管阵列层上的平坦化层、公共电极层、像素电极层以及钝化层；
其中，所述平坦化层具有凸起部和凹陷部，所述平坦化层在所述凹陷部内还开设有第一通孔；所述公共电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述公共电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；所述像素电极层包括同层设置的第一像素电极层以及第二像素电极层；所述第一像素电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述第一像素电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；所述第二像素电极层设置于所述第一通孔所在的区域内；所述钝化层设置于所述凹陷部上。
在一些实施例中，所述公共电极层与所述像素电极层同层设置且通过同一次构图工艺形成，所述公共电极层以及所述像素电极层的材料均为氧化铟锡。
在一些实施例中，所述公共电极层一端的侧壁部分与其相对设置的所述第一像素电极层的侧壁部分之间填充有所述钝化层；所述公共电极层一端的侧壁部分以及与其相对设置的所述第一像素电极层的侧壁部分分别形成所述液晶显示面板中存储电容的第一电极板与第二电极板。
在一些实施例中，所述公共电极层的顶端与所述第一像素电极层的顶端形成倒“U”形的电场，用于驱动所述液晶显示面板中液晶分子水平旋转。
在一些实施例中，所述钝化层的顶面至所述凹陷部底面的高度与所述公共电极层或所述像素电极层的顶面至所述凹陷部底面的高度平齐。
在一些实施例中，所述凸起部和所述凹陷部经半色调光罩工艺图案化而成，所述平坦化层的材料为有机树脂。
在一些实施例中，所述薄膜晶体管阵列层还包括：设置于所述衬底基板上的遮光层、设置于所述衬底基板上并完全覆盖所述遮光层的阻挡层、设置于所述阻挡层上的缓冲层、设置于所述缓冲层上的有源层、设置于所述缓冲层上并完全覆盖所述有源层的栅极绝缘层、设置于所述栅极绝缘层上的栅极金属层、设置于所述栅极绝缘层上并完全覆盖所述栅极金属层的层间绝缘层以及设置于所述层间绝缘层上的源漏极金属层。
在一些实施例中，所述层间绝缘层上开设有第二通孔，所述源漏极金属层通过所述第二通孔与所述有源层相连接。
在一些实施例中，所述钝化层填充所述第一通孔并与所述源漏极金属层相连接，所述钝化层在对应于所述第一通孔的位置还开设有第三通孔，所述第二像素电极层填充所述第三通孔并与所述源漏极金属层相连接。
在一些实施例中，所述遮光层的材料为亚克力类或者聚酰亚胺的黑色光阻材料，所述阻挡层的材料为硅氮化物，所述缓冲层的材料为硅氧化物，所述有源层的材料为铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物或铟镓锌锡氧化物中的任意一种，所述栅极绝缘层的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述层间绝缘层的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述栅极金属层以及所述源漏极金属层的材料均为Mo、Al、Cu以及Ti中的任意一种。
本申请实施例所提供的液晶显示面板，通过将公共电极层以及部分像素电极层同层设置并搭接在平坦化层的凸起部上方，使得公共电极层以及部分像素电极层的膜厚大大降低，在提升制备产能的同时，大大改善了因公共电极层以及部分像素电极层的膜厚太厚造成的液晶显示面板的破片问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式进行详细描述。
图1为本申请实施例提供的液晶显示面板的截面结构示意图。
图2为本申请实施例提供的液晶显示面板的显示原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施例针对现有技术的液晶显示面板，为了节省BITO制程光罩，使得公共电极层与像素电极层的厚度增加，在制作成本增加的同时，更容易产生应力集中，造成膜层剥落，进一步造成液晶显示面板破片的现象的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
如图1所示，为本申请实施例提供的液晶显示面板的截面结构示意图。所述液晶显示面板包括阵列基板，所述阵列基板还包括：衬底基板11、设置于所述衬底基板11上的薄膜晶体管阵列层12、设置于所述薄膜晶体管阵列层12上的平坦化层13、公共电极层141、像素电极层142以及钝化层15；
其中，所述平坦化层13具有凸起部131和凹陷部132，所述平坦化层13在所述凹陷部132内还开设有第一通孔1321；所述公共电极层141的主体部分设置于所述凸起部131上且完全覆盖所述凸起部131的顶面，所述公共电极层141两端的侧壁部分位于所述凹陷部132并与所述凸起部131的两侧边相接触；所述像素电极层142包括同层设置的第一像素电极层1421以及第二像素电极层1422；所述第一像素电极层1421的主体部分设置于所述凸起部131上且完全覆盖所述凸起部131的顶面，所述第一像素电极层1421两端的侧壁部分位于所述凹陷部132并与所述凸起部131的两侧边相接触；所述第二像素电极层1422设置于所述第一通孔1321所在的区域内；所述钝化层15设置于所述凹陷部132上。
具体地，所述薄膜晶体管阵列层12还包括：设置于所述衬底基板11上的遮光层121、设置于所述衬底基板11上并完全覆盖所述遮光层121的阻挡层122、设置于所述阻挡层122上的缓冲层123、设置于所述缓冲层123上的有源层124、设置于所述缓冲层123上并完全覆盖所述有源层124的栅极绝缘层125、设置于所述栅极绝缘层125上的栅极金属层126、设置于所述栅极绝缘层125上并完全覆盖所述栅极金属层126的层间绝缘层127以及设置于所述层间绝缘层127上的源漏极金属层128。其中，所述层间绝缘层127上开设有第二通孔1271，所述源漏极金属层128通过所述第二通孔1271与所述有源层124相连接。
进一步地，所述衬底基板11优选为玻璃基板；所述遮光层121的材料为亚克力类或者聚酰亚胺的黑色光阻材料，所述遮光层121经黄光定义图形而成。所述阻挡层122的材料为硅氮化物，所述缓冲层123的材料为硅氧化物，所述有源层124的材料为铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)、铟锌锡氧化物(Indium Zinc Tin Oxide，IZTO)或铟镓锌锡氧化物(Indium Gallium Zinc Tin Oxide，IGZTO)中的任意一种，所述栅极绝缘层125的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述层间绝缘层127的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述栅极金属层126以及所述源漏极金属层128的材料均为Mo、Al、Cu以及Ti中的任意一种。
更进一步地，所述液晶显示面板在所述衬底基板11上还形成有空间垂直交叉的栅线和数据线，所述栅线和数据线限定出像素区域，所述像素区域内设有所述薄膜晶体管阵列层141和所述像素电极142，所述薄膜晶体管阵列层12包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线连接、源极与所述数据线2连接、漏极与所述像素电极142连接。
具体地，在制备所述平坦化层13时，采用半色调光罩工艺(Hafetone)技术制作出所述平坦化层13的凸起部131(Line)以及凹陷部132(Spacer)，使所述平坦化层13形成高度不同的图案。其中，所述平坦化层13的材料为有机树脂。在由树脂材料制成的树脂层中，由于树脂的介电常数较低，因此可以在没有大幅度提高液晶显示面板负载的前提下，使得能够在数据线上面和栅线上面覆盖所述平坦化层13(现有技术中制作平坦化层后增加面板负载，甚至使得面板在驱动电压下无法点亮)，所述平坦化层13能够避免数据线和栅线由于电压的存在导致的漏光问题，进而可实现开口率的提升。开口率的提升又进一步提高了液晶显示面板的透过率。
具体地，所述公共电极层141与所述像素电极层142同层设置且通过同一次构图工艺形成，所述公共电极层141以及所述像素电极层142的材料均为氧化铟锡(ITO)。这样，所述公共电极层141与所述像素电极层142可以采用同一张掩膜板(mask)设计，进而有效避免工艺过程中两层掩膜板(mask)引起的对位偏移问题，同时将两张掩膜板(mask)减少为一张掩膜板(mask)，可以大幅度有效提升产能。
具体地，所述钝化层15填充所述第一通孔1321并与所述源漏极金属层128相连接，所述钝化层15在对应于所述第一通孔1321的位置还开设有第三通孔151，所述第二像素电极层1422填充所述第三通孔151并与所述源漏极金属层128相连接。
如图2所示，为本申请实施例提供的液晶显示面板的显示原理示意图。其中，所述公共电极层141一端的侧壁部分与其相对设置的所述第一像素电极层1421的侧壁部分之间填充有所述钝化层15。
具体地，所述公共电极层141一端的侧壁部分以及与其相对设置的所述第一像素电极层1421的侧壁部分在上述两者之间填充的部分所述钝化层15的隔绝作用下起到存储电容Cst的作用；即，所述公共电极层141一端的侧壁部分以及与其相对设置的所述第一像素电极层1421的侧壁部分分别形成所述液晶显示面板中所述存储电容Cst的第一电极板与第二电极板。所述公共电极层的顶端与所述第一像素电极层的顶端形成倒“U”形的电场E，用于驱动所述液晶显示面板中液晶分子水平旋转；其中，所述公共电极层141带正电荷(+)，所述第一像素电极层1421带正电荷(-)。
具体地，存储电容Cst的大小以及所述倒“U”形的电场E产生的一级液晶旋转的扭力可以通过调整所述平坦化层13中所述凸起部131(Line)的宽度与所述凹陷部132(Spacer)的宽度以及所述凸起部131(Line)的高度适当调整。
进一步地，所述公共电极层141的顶端与所述第一像素电极层1421的顶端形成倒“U”形的电场，用于驱动所述液晶显示面板中液晶分子水平旋转。
进一步地，所述钝化层15的顶面至所述凹陷部132底面的高度与所述公共电极层141或所述像素电极层142的顶面至所述凹陷部132底面的高度平齐，高度均为H。
此外，作为对上述实施例的一种改进，所述钝化层15上还可以设有彩色光阻和黑矩阵，使所述阵列基板形成COA(Color Filter on Array)结构，简化加工过程，降低生产成本，提高产品质量。同时也说明，本申请中阵列基板的结构同样适用于COA技术下的阵列基板，使用范围较广。并且，在COA结构下应用此实施例的阵列基板时，由于像素电极和公共电极通过同一次构图工艺形成，可以将现有技术中ADS模式((Advanced Super DimensionSwitch，高级超维场转换技术，利用处于同一平面内的电极产生的横向电场使液晶产生偏转来实现图像显示的模式)下的10张掩膜板(mask)工艺减少为8张掩膜板(mask)，可以实现产能的进一步提升。
本申请实施例所提供的显示面板，在结合现有显示原理基础上，通过优化显示模式，在制备平坦化层时，采用半色调光罩工艺(Hafetone)技术制作出所述平坦化层13的凸起部131(Line)以及凹陷部132(Spacer)，使所述平坦化层13形成高度不同的图案。同时，将公共电极层131以及第一像素电极层1421的主体部分同层设置于凸起部131上，公共电极层131以及第一像素电极层1421的侧壁部分设置于凹陷部132上；由于所述凸起部131的存在，降低了所述公共电极层131以及所述第一像素电极层1421的膜层厚度。达到较薄的ITO膜层实现显示功能，进而优化了显示模式，在降低ITO膜层厚度的同时提升产能，改善了ITO膜层较厚造成的应力集中及破片问题。
综上所述，本申请实施例所提供的液晶显示面板，通过将公共电极层以及部分像素电极层同层设置并搭接在平坦化层的凸起部上方，使得公共电极层以及部分像素电极层的膜厚大大降低，在提升制备产能的同时，大大改善了因公共电极层以及部分像素电极层的膜厚太厚造成的液晶显示面板的破片问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种液晶显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，包括阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
衬底基板；
薄膜晶体管阵列层，设置于所述衬底基板上；
平坦化层，设置于所述薄膜晶体管阵列层上，所述平坦化层具有凸起部和凹陷部，所述平坦化层在所述凹陷部内还开设有第一通孔；
公共电极层，所述公共电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述公共电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；
像素电极层，所述像素电极层包括同层设置的第一像素电极层以及第二像素电极层；所述第一像素电极层的主体部分设置于所述凸起部上且完全覆盖所述凸起部的顶面，所述第一像素电极层两端的侧壁部分位于所述凹陷部并与所述凸起部的两侧边相接触；所述第二像素电极层设置于所述第一通孔所在的区域内；
钝化层，设置于所述凹陷部上。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述公共电极层与所述像素电极层同层设置且通过同一次构图工艺形成，所述公共电极层以及所述像素电极层的材料均为氧化铟锡。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述公共电极层一端的侧壁部分与其相对设置的所述第一像素电极层的侧壁部分之间填充有所述钝化层；所述公共电极层一端的侧壁部分以及与其相对设置的所述第一像素电极层的侧壁部分分别形成所述液晶显示面板中存储电容的第一电极板与第二电极板。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述公共电极层的顶端与所述第一像素电极层的顶端形成倒“U”形的电场，用于驱动所述液晶显示面板中液晶分子水平旋转。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述钝化层的顶面至所述凹陷部底面的高度与所述公共电极层或所述像素电极层的顶面至所述凹陷部底面的高度平齐。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述凸起部和所述凹陷部经半色调光罩工艺图案化而成，所述平坦化层的材料为有机树脂。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列层还包括：设置于所述衬底基板上的遮光层、设置于所述衬底基板上并完全覆盖所述遮光层的阻挡层、设置于所述阻挡层上的缓冲层、设置于所述缓冲层上的有源层、设置于所述缓冲层上并完全覆盖所述有源层的栅极绝缘层、设置于所述栅极绝缘层上的栅极金属层、设置于所述栅极绝缘层上并完全覆盖所述栅极金属层的层间绝缘层以及设置于所述层间绝缘层上的源漏极金属层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述层间绝缘层上开设有第二通孔，所述源漏极金属层通过所述第二通孔与所述有源层相连接。
9.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述钝化层填充所述第一通孔并与所述源漏极金属层相连接，所述钝化层在对应于所述第一通孔的位置还开设有第三通孔，所述第二像素电极层填充所述第三通孔并与所述源漏极金属层相连接。
10.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述遮光层的材料为亚克力类或者聚酰亚胺的黑色光阻材料，所述阻挡层的材料为硅氮化物，所述缓冲层的材料为硅氧化物，所述有源层的材料为铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物或铟镓锌锡氧化物中的任意一种，所述栅极绝缘层的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述层间绝缘层的材料为硅氮化物或者硅氧化物，所述栅极金属层以及所述源漏极金属层的材料均为Mo、Al、Cu以及Ti中的任意一种。
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