本申請涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及陣列基板、顯示面板、顯示裝置以及制作方法。
背景技術(shù):
目前,根據(jù)液晶顯示面板的顯示原理可分為橫向電場方式和縱向電場方式。在橫向電場方式的液晶顯示面板中,一般在形成有薄膜晶體管的基板上,形成有像素電極和公共電極。其中,薄膜晶體管和像素電極形成在相對靠近基板的層上。而公共電極則形成在相對遠(yuǎn)離基板的層上。這樣,液晶在像素電極和公共電極之間形成的電場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中,通常在與薄膜晶體管所在基板相對的另一基板上,形成有用于控制液晶厚度的支撐柱。兩個基板成盒后,由于形成有薄膜晶體管的基板的上表面高低不平,所以在對基板進(jìn)行薄化研磨時,各支撐柱的受力不均。因支撐柱受力不均可能會引發(fā)一些問題,例如,可能會導(dǎo)致位于支撐柱下方的配向膜(配向膜設(shè)置于薄膜晶體管所在基板的上層,最靠近支撐柱)發(fā)生破損脫落。而脫落的配向膜碎屑可能會進(jìn)入像素開口區(qū),從而造成碎亮點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,本申請?zhí)峁┝艘环N改進(jìn)的陣列基板、顯示面板、顯示裝置以及制作方法,來解決以上背景技術(shù)部分提到的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,第一方面,本申請實(shí)施例提供了一種陣列基板,上述陣列基板包括薄膜晶體管、第一電極以及覆蓋薄膜晶體管和第一電極的第一絕緣層;第一絕緣層上設(shè)置有第二電極和襯底,第二電極向第一電極所在平面的正投影與第一電極至少部分重疊,第二電極和襯底同層,且具有相同材料;襯底上形成有支撐柱,支撐柱具有平行于陣列基板的上表面,且支撐柱向襯底所在平面的正投影位于襯底內(nèi)。
第二方面,本申請實(shí)施例提供了一種顯示面板,包括上述陣列基板。
第三方面,本申請實(shí)施例提供了一種顯示裝置,包括上述顯示面板。
第四方面,本申請實(shí)施例提供了一種制作方法,用于制作上述陣列基板。上述方法包括:在襯底基板上制作薄膜晶體管、第一電極以及第一絕緣層,其中,第一絕緣層覆蓋襯底基板、薄膜晶體管和第一電極;在第一絕緣層上形成用于形成第二電極和襯底的第一膜層;在第一膜層上形成用于形成支撐柱的第二膜層;在第二膜層上形成抗蝕膜,并對抗蝕膜進(jìn)行圖形處理,形成第一抗蝕膜和第二抗蝕膜;利用第一抗蝕膜和第二抗蝕膜,由第一膜層形成第二電極和襯底,由第二膜層形成支撐柱;其中,第二電極向第一電極所在平面的正投影與第一電極至少部分重疊,支撐柱具有平行于陣列基板的上表面,且支撐柱向襯底所在平面的正投影位于襯底內(nèi)。
本申請實(shí)施例提供的陣列基板、顯示面板、顯示裝置及制作方法,通過在襯底上形成具有平整上表面的支撐柱,而支撐柱的下表面可以隨著襯底的上表面形狀而變化。其中,襯底與位于陣列基板上的第二電極同層,且具有相同材料。由于支撐柱和配向膜均設(shè)置于陣列基板上,這樣在成盒后的薄化研磨時,可以有效地減少支撐柱劃傷配向膜的情況發(fā)生。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本申請的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
圖1A是本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓囊粋€實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖;
圖1B是圖1A所示的陣列基板的一個實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)圖;
圖2A是本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓挠忠粋€實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖;
圖2B是圖2A所示的陣列基板的又一個實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)圖;
圖3是用于說明制造圖1A所示的陣列基板的一個工序圖;
圖4是本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓牧硪粋€實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖;
圖5是本申請?zhí)峁┑娘@示面板的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本申請?zhí)峁┑娘@示裝置的一個實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本申請的原理和特征作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明,而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。
請參考圖1A,其示出了本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓囊粋€實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示,本申請的陣列基板可以包括薄膜晶體管、第一電極11以及覆蓋薄膜晶體管和第一電極11的第一絕緣層110。
在本實(shí)施例中,在第一絕緣層110上可以設(shè)置有第二電極12和襯底13。第二電極12和襯底13可以同層,且具有相同材料。這樣可以簡化生產(chǎn)工藝。在襯底13上形成有支撐柱14。并且支撐柱14具有平行于陣列基板的上表面。
在本實(shí)施例中,第一電極11為像素電極,第二電極12為公共電極。公共電極12向像素電極11所在平面的正投影可以與像素電極11至少部分重疊。此外,支撐柱14向襯底13所在平面的正投影可以位于襯底13內(nèi)。具體可以參見圖1B,其示出了圖1A所示的陣列基板的一個實(shí)施例的俯視圖。由圖1B可知,公共電極12和襯底13相互絕緣。需要說明的是,圖1B中襯底的位置和公共電極的排列方式僅僅是示意性的,可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。
在本實(shí)施例的一些可選地實(shí)現(xiàn)方式中,第一絕緣層上還可以設(shè)置有連接導(dǎo)體19。為了簡化生產(chǎn)工藝,連接導(dǎo)體19與公共電極12可以同層,且具有相同材料。如圖1B所示,連接導(dǎo)體19可以與襯底13相互絕緣。同時,為了實(shí)現(xiàn)顯示功能,連接導(dǎo)體19與薄膜晶體管的源極和\或漏極所在平面的正投影與源極和\或漏極至少部分重疊。而且連接導(dǎo)體19向像素電極11所在平面的正投影與像素電極11至少部分重疊。這樣,連接導(dǎo)體19可以通過接觸孔分別與像素電極11和薄膜晶體管的源極或漏極連接。為了保證良好的接觸性能,接觸孔向連接導(dǎo)體19所在平面的正投影位于連接導(dǎo)體19內(nèi),并且接觸孔應(yīng)該位于上述重疊區(qū)域內(nèi)。需要說明的是,襯底13和連接導(dǎo)體19之間的具體結(jié)構(gòu)在本實(shí)施例中并不限制。為了進(jìn)一步簡化生產(chǎn)工藝,襯底13和連接導(dǎo)體19可以為同一導(dǎo)體(如圖2A和圖2B所示,其分別示出了本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓挠忠粚?shí)施例的剖視圖和俯視圖)。
可選地,薄膜晶體管的柵極可以包括第一柵極塊15和第二柵極塊16。如圖1A所示,第二柵極塊16沿第一方向疊置在第一柵極塊上15。第一柵極塊15與像素電極11可以同層,且具有相同材料。這樣通過一層膜便可以制造出第一柵極塊和像素電極,有利于簡化生產(chǎn)工藝。且如圖1B所示,第二柵極塊16向第一柵極塊15所在平面的正投影位于第一柵極塊15內(nèi)。
作為示例,像素電極11上還可以設(shè)置有連接塊17。像素電極11與連接塊17相互接觸,并且均由導(dǎo)電材料制成。此時,為了避免在形成接觸孔時,對像素電極11產(chǎn)生不良影響,像素電極11可以通過連接塊17與連接導(dǎo)體19連接。而連接塊17與連接導(dǎo)體19通過接觸孔連接。另外,連接塊17可以與第二柵極塊16同層,且具有相同材料。同樣有利于簡化生產(chǎn)工藝。且如圖1B所示,連接塊17向所述像素電極11所在平面的正投影位于像素電極11內(nèi)。并且同樣為了保證良好的接觸性能,接觸孔向連接塊17所在平面的正投影位于連接塊17內(nèi)。
從圖1A中可以看出,陣列基板還可以包括覆蓋薄膜晶體管的柵極、像素電極11和連接塊17的第二絕緣層120。第二絕緣層120與第一絕緣層110之間設(shè)置有有源層18。有源層18包括溝道區(qū),且溝道區(qū)向薄膜晶體管的柵極所在平面的正投影位于該柵極內(nèi)。此外,在有源層18上設(shè)置有薄膜晶體管的源極和漏極。并且上述溝道區(qū)位于薄膜晶體管的源極和漏極之間。此時,第一絕緣層110可以覆蓋第二絕緣層120、有源層18及薄膜晶體管的源極和漏極。
可以理解的是,像素電極(第一電極)11和公共電極(第二電極)12可以由透明導(dǎo)電材料制成,如ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)材料。第二柵極塊16可以由比透明導(dǎo)電材料的導(dǎo)電率更高的材料制成,如金屬導(dǎo)電材料。此時,第二柵極塊還可以起到阻擋作用,以免薄膜晶體管的性能受到背光的影響。此外,需要說明的是,圖中所示的第一絕緣層和第二絕緣層僅僅是示意性的,其上表面不是一平坦表面。應(yīng)當(dāng)隨著陣列基板上膜層的結(jié)構(gòu)而變化,從而形成高低不平的上表面。同樣,位于第一絕緣層和第二絕緣層上的其他膜層亦是如此。
需要說明的是,本實(shí)施例中的像素電極與薄膜晶體管的源極或漏極的連接方式僅僅是示意性的??梢愿鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,比如在其他膜層形成連接導(dǎo)體。此外,為了進(jìn)一步簡化生產(chǎn)工藝,各連接線(圖中未示出)也可以和與其連接的器件同層,且具有相同材料。比如與第一柵極塊連接的連接線可以與第一柵極塊同層且材料相同。
本申請實(shí)施例提供的陣列基板,通過在襯底上形成具有平整上表面的支撐柱,這樣在成盒后的薄化研磨時,可以有效地降低支撐柱劃傷配向膜的情況發(fā)生,從而有利于減少因配向膜破損脫落所產(chǎn)生的碎亮點(diǎn)。此外,襯底與位于陣列基板上的第二電極同層,且具有相同材料。進(jìn)而可以簡化生產(chǎn)工藝,有利于降低生產(chǎn)成本。
本申請還提出了一種制作方法,該制作方法用于制作上述實(shí)施例中的陣列基板。該方法包括以下步驟:
步驟1):在襯底基板上制作薄膜晶體管、第一電極以及第一絕緣層。
在本實(shí)施例中,在襯底基板上制作薄膜晶體管、第一電極和第一絕緣層的過程可以參見圖3中的(1)-(6)。圖3用于說明制作圖1A所示的陣列基板的一個實(shí)施例的工序圖。
首先,如圖3中的(1)所示,在襯底基板130(如玻璃)上形成用于形成薄膜晶體管的柵極的第一柵極塊和像素電極(即第一電極)的第三膜層31。并在第三膜層31上形成用于形成薄膜晶體管的柵極的第二柵極塊的第四膜層32。其中,第三膜層31可以為透明導(dǎo)電膜(如氧化銦錫膜、氧化銦鋅膜等)。第四膜層32可以為比透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電率高的導(dǎo)體膜(如鉬金屬膜、氮化鉬金屬膜等)。這樣第二柵極塊還可以起到遮光的作用,以免薄膜晶體管的性能受到背光的影響。
然后,如圖3中的(2)所示,利用半色調(diào)掩膜half tone mask法來制作第一柵極塊、像素電極和第二柵極塊。具體來說,在第四膜層上形成抗蝕膜,并對抗蝕膜進(jìn)行圖形處理,形成第三抗蝕膜和第四抗蝕膜。其中,第三抗蝕膜的圖形與第一柵極塊和像素電極的形狀圖案相對應(yīng)。第四抗蝕膜的圖形與第二柵極塊的形狀圖案相對應(yīng)。并且第三抗蝕膜的厚度小于第四抗蝕膜的厚度。
再利用第三抗蝕膜和第四抗蝕膜,由第三膜層形成第一柵極塊15和像素電極11,由第四膜層形成第二柵極塊16。具體來說,先利用第三抗蝕膜和第四抗蝕膜作為掩膜,來刻蝕掩膜未覆蓋的區(qū)域以去除第三膜層和第四膜層。在刻蝕過程中,第三抗蝕膜被剝離掉,而第四抗蝕膜由于比第三抗蝕膜厚,因此以變薄的狀態(tài)殘留。接著,利用殘留的第四抗蝕膜作為掩膜,來刻蝕第四膜層。在刻蝕過程中,第四抗蝕膜也被剝離掉。于是,可以得到由第三膜層形成的第一柵極塊15和像素電極11,由第四膜層形成的第二柵極塊16。其中,第二柵極塊16向第一柵極塊15所在平面的正投影位于第一柵極塊15內(nèi)。由于第一柵極塊15和像素電極11同層且材料相同,這樣可以減少制作過程中的曝光次數(shù),進(jìn)而可以降低生產(chǎn)成本。
然后,如圖3中的(3)所示,形成覆蓋襯底基板130、柵極和像素電極11的第二絕緣層120。
接著,如圖3中的(4)-(5)所示,在第二絕緣層120上形成用于形成有源層的第五膜層33。并在第五膜層33上形成用于形成薄膜晶體管的源極和漏極的第六膜層34。同樣利用半色調(diào)掩膜法來制作有源層、源極和漏極。即:在第六膜層34上形成抗蝕膜,并對抗蝕膜進(jìn)行圖形處理,形成第五抗蝕膜和第六抗蝕膜;利用第五抗蝕膜和第六抗蝕膜,由第五膜層33形成有源層18,由第六膜層34形成源極和漏極。這樣又可以減少制作過程中的曝光次數(shù)。
最后,如圖3中的(6)所示,形成覆蓋第二絕緣層120、有源層18、源極和漏極的第一絕緣層110。其中,有源層18包括溝道區(qū)。該溝道區(qū)向柵極所在平面的正投影位于柵極內(nèi),且溝道區(qū)位于源極和漏極之間。
步驟2):在第一絕緣層上制作第二電極、襯底和支撐柱。
在本實(shí)施例中,在第一絕緣層上制作第二電極、襯底和支撐柱的過程可以參見圖3中的(7)-(8)。
首先,在第一絕緣層110上形成用于形成公共電極(即第二電極)和襯底的第一膜層35。并在第一膜層35上形成用于形成支撐柱的第二膜層36。然后,繼續(xù)利用半色調(diào)掩膜法,在第二膜層36上形成抗蝕膜,并對抗蝕膜進(jìn)行圖形處理,形成第一抗蝕膜和第二抗蝕膜。最后,利用第一抗蝕膜和第二抗蝕膜,由第一膜層35形成公共電極12和襯底13,由第二膜層36形成支撐柱14。其中,公共電極12向像素電極11所在平面的正投影與像素電極11至少部分重疊。支撐柱14具有平行于陣列基板的上表面,且支撐柱14向襯底13所在平面的正投影位于襯底13內(nèi)。通過半色調(diào)掩膜法制作公共電極12、襯底13和支撐柱14,可以進(jìn)一步減少制作過程中的曝光次數(shù)。
在本實(shí)施例的一些可選地實(shí)現(xiàn)方式中,如果陣列基板上還包括連接導(dǎo)體19,那么上述方法在制作公共電極12、襯底13和支撐柱14的同時,還可以包括利用上述第一抗蝕膜和上述第二抗蝕膜,由上述第一膜層35形成連接導(dǎo)體19。此時,第一抗蝕膜的圖形與公共電極12、襯底13和連接導(dǎo)體19的形狀圖案相對應(yīng)。其中,連接導(dǎo)體19向像素電極11所在平面的正投影與像素電極11至少部分重疊。這樣,在無需增加曝光次數(shù)的情況下,就可以形成連接導(dǎo)體19。
此外,在制作公共電極12、襯底13、支撐柱14和連接導(dǎo)體19之前,上述方法還可以包括在第一絕緣層和第二絕緣層上形成接觸孔。該接觸孔為通孔,以使制作完成后的連接導(dǎo)體19可以通過接觸孔與像素電極11和薄膜晶體管的源極或漏極連接。并且接觸孔向連接導(dǎo)體19平面的正投影位于連接導(dǎo)體19內(nèi)。
可選地,像素電極11可以通過位于其上的連接塊17與連接導(dǎo)體19連接。上述方法在制作第一柵極塊15、像素電極11和第二柵極塊16時,還可以包括利用上述第三抗蝕膜和上述第四抗蝕膜,由上述第四膜層32形成連接塊17。此時,第四抗蝕膜的圖形與第二柵極塊16和連接塊17的形狀圖案相對應(yīng)。這樣連接塊17與連接導(dǎo)體19可以通過接觸孔連接。并且接觸孔向連接塊17所在平面的正投影位于連接塊17內(nèi)。這樣,在無需增加曝光次數(shù)的情況下,就可以形成連接塊17。
本申請實(shí)施例中的制作方法,通過三次半色調(diào)掩膜法形成陣列基板上的各個器件,減少了制作過程中的曝光次數(shù),有利于降低生產(chǎn)成本。
繼續(xù)參看圖4,其示出了本申請?zhí)峁┑年嚵谢宓牧硪粚?shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖。如圖所示,本實(shí)施例中的陣列基板同樣包括薄膜晶體管、第一電極11、第二電極12、襯底13和支撐柱14等。
在本實(shí)施例中,第一電極11為公共電極,第二電極12為像素電極。像素電極12與襯底13同層且材料相同。像素電極12向薄膜晶體管的源極或漏極所在平面的正投影與源極或漏極至少部分重疊。此時,像素電極12可以通過接觸孔與源極或漏極連接。這樣可以減少接觸孔的數(shù)量,從而減少生產(chǎn)步驟。而且不需要在第一絕緣層上形成連接導(dǎo)體,可以簡化襯底13和像素電極12的形成過程。同樣為了保證良好的接觸性能,接觸孔應(yīng)位于像素電極12與源極或漏極之間的至少部分重疊區(qū)域內(nèi)。
此外,薄膜晶體管的柵極同樣可以包括第一柵極塊和第二柵極塊。第二柵極塊疊置在第一柵極塊上,且第二柵極塊向第一柵極塊所在平面的正投影位于第一柵極塊內(nèi)。柵極的具體結(jié)構(gòu)可以參見上述各實(shí)施例中的柵極,此處不再贅述。而且為了簡化生產(chǎn)工藝,公共電極11與薄膜晶體管的柵極中的第一柵極塊可以同層,且具有相同材料。
可以理解的是,制造本實(shí)施例中的陣列基板的工序與圖3所示的制造工序相似。首先,可以通過半色調(diào)掩膜法,在襯底基板上形成第一柵極塊、公共電極和第二柵極塊;然后,形成覆蓋襯底基板、第一柵極塊、第二柵極塊和公共電極的第二絕緣層;接著,通過半色調(diào)掩膜法,在第二絕緣層上形成薄膜晶體管的有源層、源極和漏極;然后,形成覆蓋第二絕緣層、有源層、源極和漏極的第一絕緣層;接著,在第一絕緣層上形成接觸孔,以曝露源極或漏極;最后,通過半色調(diào)掩膜法,在第一絕緣層上形成襯底、像素電極和支撐柱,以使像素電極通過接觸孔與源極或漏極連接。具體過程可以參見圖3所示實(shí)施例中的描述,此處不再贅述。
進(jìn)一步參看圖5,其示出了本申請?zhí)峁┑娘@示面板的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實(shí)施例中,顯示面板可以包括上述各實(shí)施例中描述的陣列基板。同時,還包括與陣列基板對向設(shè)置的彩膜基板。并且彩膜基板上形成有濾光片(圖中未示出)。濾光片可以由多個顏色(例如紅、綠、藍(lán)三種顏色)的著色膜形成。
在本實(shí)施例中,彩膜基板上還設(shè)置有黑矩陣區(qū)域10。黑矩陣區(qū)域10可以采用(但不限于)黑顏料、含碳的樹脂、金屬鉻等遮光性高的材料制成。支撐柱14向黑矩陣區(qū)域所在平面的正投影位于黑矩陣區(qū)域10內(nèi)。也就是說,黑矩陣區(qū)域10對支撐柱14起到遮擋作用,以免支撐柱14在顯示面板上可見。此外,黑矩陣區(qū)域10還可以對其他不能在顯示面板上可見的器件或電路進(jìn)行遮擋。
可以理解的是,本實(shí)施例中的顯示面板還可以包括一些公知的結(jié)構(gòu),諸如設(shè)置于彩膜基板和陣列基板之間的液晶層、保護(hù)玻璃、背光源等。為了避免不必要地模糊本申請,這些公知的結(jié)構(gòu)在圖5中沒有示出。
本申請還提供了一種顯示裝置。該顯示裝置可以包括圖5實(shí)施例中描述的顯示面板。該顯示裝置可以為液晶顯示裝置,如手機(jī)、平板電腦、智能手表等等??梢詤⒁妶D6所示,其示出了本申請?zhí)峁┑娘@示裝置的一個實(shí)施例的示意圖。
在本實(shí)施例中,顯示裝置通過在位于陣列基板上的襯底上形成具有平整上表面的支撐柱,這樣在薄化研磨時,可以有效地降低支撐柱劃傷配向膜的情況發(fā)生,從而減少在顯示區(qū)域61內(nèi)出現(xiàn)碎亮點(diǎn)的問題。同時,利用半色調(diào)掩膜法形成襯底、支撐柱和第二電極,可以簡化生產(chǎn)工藝,有利于降低生產(chǎn)成本。
以上描述僅為本申請的較佳實(shí)施例以及對所運(yùn)用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本申請中所涉及的發(fā)明范圍,并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案,同時也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下,由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。