CN218601647U - 一种阵列基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阵列基板及显示装置。阵列基板包括：第一衬底基板；栅极，其形成在第一衬底基板上；第一绝缘层，其形成在栅极的上方；硅岛层，其形成在第一绝缘层上，且位于栅极的上方；源极和漏极，其分别形成在硅岛层的两侧且均与硅岛层局部搭接，源极和漏极之间露出部分硅岛层；遮光层，其形成在源极、漏极和部分硅岛层的上方；第二绝缘层，其形成在遮光层上方，覆盖第一衬底基板。本实用新型，设计时，对开关器件表面进行改善，在获得源极和漏极后增加一层遮光层，此遮光层位于硅岛层的上方，利用遮光层对光线的吸收及反射，降低开关器件被受到液晶散射光线的影响，如此降低开关器件的光漏电，提高产品可靠性通过率，降低产品成本。

Description

一种阵列基板及显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，具体涉及了一种阵列基板及显示装置。

背景技术

TFT-LCD(Thin FilmTransistor-liquid Crystal Display)，薄膜电晶体液晶显示屏，诞生于1960年，经过不断的改良，于1991年正式应用于商业化笔记型电脑，随着工艺技术的逐步成熟，目前TFT-LCD在各个应用领域正逐步取代CRT产品，成为显示技术之主流。TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。TFT型液晶显示器结构中，主要由玻璃基板、栅电极、栅绝缘层、半导体活性层a-Si，欧姆接触层n+a-Si、源漏电极及保护膜等组成，其中栅绝缘层和保护膜一般采用SiN。

由于TFT-LCD面板本身并不发光，需要背光源来提供一个高亮度，LCD实际上是打开来自其后面光源的光来表现其色彩的。但是，半导体开关器件中的硅岛层会受到来自背光源的光照影响，使得薄膜晶体管出现Vth漂移现象，无法保证器件良好的开关特性。为了解决此问题，中国发明专利CN104793414B公开了薄膜晶体管基板，包括底板、遮光层、第一绝缘层、半导体层、第二绝缘层、栅极线、第三绝缘层、源极线、平坦层、二透明电极以及第四绝缘层。遮光层是以浮接(floating)的方式设置于底板上，并对应于栅极线的延伸方向(第一方向，此处为X轴)排列。但在其他实施例中，遮光层110亦可耦合至该栅极线。任一条栅极线至少与两个以上彼此隔离的遮光层重叠(本例中为至少3个，然而随着面板尺寸不同，数量可自由变化)，且任一个遮光层与相邻的两个源极线重叠。这里的重叠是指遮光层与栅极线，或遮光层与源极线在基板的表面的法线方向(Z轴方向)上重合。遮光层可选用如金属或非晶硅之类透光率低的材质制成，以避免自底板另一侧的背光光线直接照射到电路结构上。

又如中国发明专利CN101523277B公开了液晶显示装置，包括：具有有源矩阵基板的液晶显示面板和对上述液晶显示面板照明的背光源，上述有源矩阵基板包括：由硅膜形成的光电二极管和对上述光电二极管遮蔽来自上述背光源的照明光的遮光膜，上述遮光膜由半导体或绝缘体形成。在上文所述的液晶显示装置中，上述光电二极管具有入射到上述光电二极管的入射光的波长越短灵敏度越高的特性，上述遮光膜优选由入射到上述遮光膜的入射光的波长越短上述入射光的透过率越低的硅膜形成。在这种情况下，能够可靠地抑制光电二极管由于背光源的照明光而做出反应。遮蔽照明光的遮光膜由比金属材料电阻率高的半导体或绝缘体形成。因此，液晶显示装置能够抑制光电二极管中的暗电流的发生和输出值的变动。

然而，本发明人在具体实施上述技术方案时，发现如下缺陷：

在使用过程中，光线1’从TFT阵列基板2’照射时，经过液晶3’时部分光线会发生漫反射，直接照射到半导体4’上(如图1所示)，受到半导体特性的影响，在光照下，电子迁移会加剧，V-I曲线漂移(如图2所示)，Ioff减小，Ion增大，会导致开关器件特性变差，从而形成Flicker/残影等品质问题，影响客户口碑，增大了产品开发成本。

实用新型内容

鉴于此，为解决现有技术的问题，本实用新型的实施例提供一种阵列基板及显示装置，利用遮光层对光线的吸收及反射，降低开关器件被受到液晶层散射光线的影响，降低开关器件的光漏电，提高产品可靠性通过率，降低产品成本。

为达到上述目的，本实用新型的实施例具体采用如下技术方案：

一种阵列基板，所述阵列基板包括：

第一衬底基板；

栅极，其形成在所述第一衬底基板上；

第一绝缘层，其形成在所述栅极的上方；

硅岛层，其形成在所述第一绝缘层上，且位于所述栅极的上方；

源极和漏极，其分别形成在所述硅岛层的两侧且均与所述硅岛层局部搭接，所述源极和漏极之间露出部分硅岛层形成沟道；

遮光层，其形成在所述源极、漏极和所述部分硅岛层的上方；

第二绝缘层，其形成在所述遮光层上方，覆盖所述第一衬底基板。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述遮光层的材料为黑色光阻。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述遮光层的材料为黑色亚克力。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述栅极的材料为金属；垂直方向上，所述栅极的宽度不小于沟道的宽度。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述源极和漏极与所述硅岛层之间还分别设有掺杂的a-Si层。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述阵列基板还包括形成在所述第一衬底基板上且位于像素区域的像素电极。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述阵列基板还包括形成在所述第二绝缘层上且位于像素区域的公共电极。

作为本实用新型提供的阵列基板的一种优化实施方式，所述阵列基板还包括形成在所述第二绝缘层上方且覆盖公共电极的PI层。

一种显示装置，所述显示装置包括上述的阵列基板、液晶层和彩膜基板，所述阵列基板与彩膜基板通过框胶相对位贴合形成液晶盒，所述液晶层设置在所述阵列基板和彩膜基板之间。

作为本实用新型提供的显示装置的一种优化实施方式，所述彩膜基板包括第二衬底基板、形成在所述第二衬底基板上的黑色矩阵、设置在所述黑色矩阵之间镂空处的RGB色块和覆盖所述第二衬底基板的第三绝缘层；所述彩膜基板还包括覆盖所述第三绝缘层的PI层。

作为本实用新型提供的显示装置的一种优化实施方式，所述阵列基板和彩膜基板之间设置有支撑柱，用于维持液晶层厚度，所述支撑柱与所述黑色矩阵相对应。

与现有技术相比，本实用新型阵列基板具有如下有益效果：

本实用新型的一种阵列基板，设计时，对开关器件表面进行改善，在获得源极和漏极后增加一层遮光层，此遮光层位于硅岛层的上方，利用遮光层对光线的吸收及反射，降低开关器件被受到液晶散射光线的影响，如此降低开关器件的光漏电，提高产品可靠性通过率，降低产品成本。本实用新型阵列基板改善LCD产品受光照导致特性漂移的设计方法，通过此方法将从根本上解决在LCD长时间显示时，开关器件很容易受到光照的影响导致特性漂移，从而形成残影/Flicker偏移(或进行性残影/Flicker)等品质问题，从而大大降低产品初期设计成本，进一步简化制程难度与流程，提升产品品质。

制作时，无需增加新的掩膜板制作出遮光层，而是在源极和漏极制作完成后再次使用硅岛层的掩膜板即可制作出遮光层，可降低掩膜板成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有显示装置的局部示意图；

图2为图1示出的显示装置的光照与暗态下V–I曲线图；

图3为本实用新型阵列基板的部分示意图；

图4为本实用新型显示装置的部分示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如背景技术中描述的，在使用过程中，光线1’从TFT阵列基板2’照射时，经过液晶3’时部分光线会发生漫反射，直接照射到半导体4’上(如图1所示)，受到半导体特性的影响，在光照下，电子迁移会加剧，V-I曲线漂移(如图2所示)，Ioff减小，Ion增大，会导致开关器件特性变差，从而形成Flicker/残影等品质问题，影响客户口碑，增大了产品开发成本。

对此发明人提出了一种阵列基板100来解决上述问题。具体地，请参考图3，一种阵列基板100，所述阵列基板100包括：

第一衬底基板1；

栅极2，其形成在所述第一衬底基板1上；

第一绝缘层3，其形成在所述栅极2的上方；

硅岛层4，其形成在所述第一绝缘层3上，且位于所述栅极2的上方；

源极5和漏极6，其分别形成在所述硅岛层4的两侧且均与所述硅岛层4局部搭接，所述源极5和漏极6之间露出部分硅岛层4形成沟道；

遮光层7，其形成在所述源极5、漏极6和所述部分硅岛层4的上方；

第二绝缘层8，其形成在所述遮光层7上方，覆盖所述第一衬底基板1。

设计时，对开关器件表面进行改善，在获得源极5和漏极6后增加一层遮光层7，此遮光层7位于硅岛层4的上方，利用遮光层7对光线的吸收及反射，降低开关器件被受到液晶散射光线的影响，如此降低开关器件的光漏电，提高产品可靠性通过率，降低产品成本。本实用新型阵列基板100改善LCD产品受光照导致特性漂移的设计方法，通过此方法将从根本上解决在LCD长时间显示时，开关器件很容易受到光照的影响导致特性漂移，从而形成残影/Flicker偏移(或进行性残影/Flicker)等品质问题，从而大大降低产品初期设计成本，进一步简化制程难度与流程，提升产品品质。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本实用新型阵列基板100的实施例1

请参考图3所示，其示出了一种阵列基板100。

具体地，所述一种阵列基板100，其包括：第一衬底基板1，在第一衬底基板1上依次形成栅极2、第一绝缘层3、硅岛层4、源极5、漏极6和遮光层7。

第一衬底基板1为玻璃等硬质透明基板，可以理解的是，还可以是PI等柔性透明基板。

栅极2形成在第一衬底基板1上，具体地，先在第一衬底基板1上整面溅射获得电极层，对形成的上述整面电极层进行构图工艺处理，获得位于预设位置的栅极2。

第一绝缘层3不仅形成在第一衬底基板1上，还覆盖上述的栅极2。可以沿用现有技术和现有材料，例如可以采用物理化学沉积适当厚度的氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等常规绝缘材料。

硅岛层4形成在所述第一绝缘层3上，且位于所述栅极2的上方。

源极5和漏极6分别形成在所述硅岛层4的两侧且均与所述硅岛层4局部搭接，所述源极5和漏极6相互之间间隔设置且露出部分硅岛层4形成沟道。

针对上述遮光层7的说明。

遮光层7

遮光层7形成在所述源极5、漏极6的上方，还覆盖露出的那部分硅岛层4。可以理解的是，遮光层7在第一衬底基板1上的投影将至少将沟道的投影完全覆盖住，较好的是覆盖住硅岛层4和沟道，以避免来自于液晶散射出的光线照射到沟道中。

其中，遮光层7可以是黑色光阻，也可以是不透光的黑色亚克力，还可以如氧化铬或添加有黑色颜料的树脂材料，具体材料和厚度可沿用现有技术，本实施例对此不作限定。

本实用新型阵列基板100的实施例2

在上述实施例1的基础上进一步优化，所述栅极2的材料为金属，优选但不限于如铝/钼/铜/钛等金属及其合金。进一步地，垂直方向上，所述栅极2的宽度不小于沟道的宽度，如此设计，由于金属材料的栅极2能反射光线，也能更好的阻挡从背光照射的直射光线到沟道上，避免开关器件很容易受到背光光源光照的影响导致特性漂移。

本实用新型阵列基板100的实施例3

在上述实施例2的基础上进一步优化，请参考图3，所述阵列基板100还包括形成在所述第一衬底基板1上且位于像素区域的像素电极9，具体地，所述像素电极9形成在第一绝缘层3上，还与漏极6搭接。进一步地，所述阵列基板100还包括形成在所述第二绝缘层8上且位于像素区域的公共电极10，第二绝缘层8覆盖在像素电极9上，即通过第二绝缘层8间隔像素电极9和公共电极10。

在具体的显示装置中，通过调整各像素电极9与公共电极10之间施加的电压，对每个像素调整液晶层300的透过率。

所述阵列基板100还包括形成在所述第二绝缘层8上方且覆盖公共电极10的PI层11，其作为配向膜，引导液晶分子的排列方向。

所述源极5和漏极6与所述硅岛层4之间还分别设有掺杂的a-Si层12，如n+a-Si，作为欧姆接触层。

本实用新型显示装置的实施例1

请参考图4，其示出了一种显示装置。显示装置包括上述的阵列基板100、与阵列基板100对位成盒的彩膜基板200以及设置在阵列基板100和彩膜基板200之间的液晶层300。显示装置还包括框胶400，框胶400不仅用于贴合固定对位后的阵列基板100和彩膜基板200，还用于与阵列基板100和彩膜基板200搭配围成一个容纳腔，以容纳液晶层300。

所述彩膜基板200包括第二衬底基板13、形成在所述第二衬底基板13上的黑色矩阵14、设置在所述黑色矩阵14之间镂空处的RGB色块和覆盖所述第二衬底基板13的第三绝缘层15；所述彩膜基板200还包括覆盖所述第三绝缘层15的PI层11。

所述阵列基板100和彩膜基板200之间设置有支撑柱500，用于维持液晶层300厚度，所述支撑柱与所述黑色矩阵14相对应。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：

第一衬底基板；

栅极，其形成在所述第一衬底基板上；

第一绝缘层，其形成在所述栅极的上方；

硅岛层，其形成在所述第一绝缘层上，且位于所述栅极的上方；

源极和漏极，其分别形成在所述硅岛层的两侧且均与所述硅岛层局部搭接，所述源极和漏极之间露出部分硅岛层形成沟道；

遮光层，其形成在所述源极、漏极和所述部分硅岛层的上方；

第二绝缘层，其形成在所述遮光层上方，覆盖所述第一衬底基板。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层的材料为黑色光阻、黑色亚克力或氧化铬。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极的材料为金属；垂直方向上，所述栅极的宽度不小于沟道的宽度。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述源极和漏极与所述硅岛层之间还分别设有掺杂的a-Si层。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括形成在所述第一衬底基板上且位于像素区域的像素电极。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括形成在所述第二绝缘层上且位于像素区域的公共电极。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括形成在所述第二绝缘层上方且覆盖公共电极的PI层。

8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至7任一项所述的阵列基板、液晶层和彩膜基板，所述阵列基板与彩膜基板通过框胶相对位贴合形成液晶盒，所述液晶层设置在所述阵列基板和彩膜基板之间。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述彩膜基板包括第二衬底基板、形成在所述第二衬底基板上的黑色矩阵、设置在所述黑色矩阵之间镂空处的RGB色块和覆盖所述第二衬底基板的第三绝缘层；所述彩膜基板还包括覆盖所述第三绝缘层的PI层。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板和彩膜基板之间设置有支撑柱，用于维持液晶层厚度，所述支撑柱与所述黑色矩阵相对应。

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