陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板的製作方法
2023-12-01 21:11:16 2
專利名稱：陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及平板顯示技術領域，尤其涉及一種陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板。
背景技術：
液晶顯示器由於其具有功耗低、體積小等優點，目前已廣泛取代CRT顯示器，成為當今主流顯示器。眾所周知，液晶顯示器主要包括彩膜基板、液晶層、陣列基板。彩膜基板與陣列基板相對設置，液晶層設置於彩膜基板與陣列基板之間。陣列基板中包括多個包括玻璃基板、 柵極線、數據線、薄膜電晶體結構、柵極絕緣層、鈍化層、有機層、像素電極層等。所述液晶顯示器的製作過程如下先於玻璃基板上製作柵極線及薄膜電晶體的柵極，在柵極線和柵極上製作柵極絕緣層，在柵極和柵極絕緣層上製作有源層，然後在有源層上製作薄膜電晶體的源極、漏極以及數據線，再製作鈍化層和有機層，最後製作所述電極層，該電極層通過設置於鈍化層和有機層中的通孔與薄膜電晶體的漏極電性連接。上述液晶顯示器中，薄膜電晶體的源極和漏極設置於有源層上，源極的一端連接數據線、漏極的一端連接像素電極，而該有源層又設置於柵極上，因此，薄膜電晶體的源極和漏極中，連接數據線和像素電極的部分與設置於有源層上的部分之間具有較大的段差， 即所述薄膜電晶體形成一個「島」結構。因此，設置於有源層上的部分源極與設置於柵極絕緣層上用於與數據線相連的部分源極之間很容易出現斷線風險，同理，設置於有源層上的部分漏極與設置於柵極絕緣層上用於與電極層相連的部分漏極之間也很容易出現斷線風險，造成單個像素的功能缺失，使所述液晶顯示器出現「黑點」。同時，數據線和柵極線在所述玻璃基板上多處交叉，在交叉點處，柵極線位於數據線下，柵極線與數據線通過柵極絕緣層絕緣開。設置於柵極和柵極絕緣層上的部分數據線與僅設置於柵極絕緣層上的部分數據線之間也具有段差，該段差的存在，也很容易造成數據線出現斷線風險，使單一數據線出現功能缺失，造成所述液晶顯示器出現「暗線」。另外，液晶顯示器中，需要設置有機層，以防止電極層與數據線或柵極線發生短接，該有機層是在製作完所述鈍化層之後，通過額外的工藝製作完成，其工藝繁瑣，生產成本高。
實用新型內容有鑑於此，有必要提供一種可有效減少斷線、簡化製作工藝、降低生產成本、提高開口率及提升良品率的陣列基板。另外，還有必要提供一種使用上述陣列基板的顯示面板。一種陣列基板包括具有形成多個收容空間的第三表面的第二透明襯底和形成於第二透明襯底上的多個薄膜電晶體、多條數據線；該薄膜電晶體包括源極和漏極，位於同一列的多個薄膜電晶體的源極與同一數據線相連，並與該多個薄膜電晶體的漏極一併收容於
3該收容空間內。本實用新型提供的陣列基板中，薄膜電晶體還包括有源層、柵極絕緣層、柵極，有源層設置於源極、漏極及第三表面上，並至少覆蓋源極、源極和漏極之間的第三表面、漏極的一部分；柵極絕緣層和柵極依次重疊設置柵極絕緣層上。本實用新型提供的陣列基板中，陣列基板還包括多條柵極線、絕緣層，位於同一行的多個薄膜電晶體的柵極連接至同一條柵極線；該薄膜電晶體的源極和漏極沿平行於該柵極線的延伸方向間隔設置於第三表面上；該多條柵極線分別與多條數據線相互交叉定義出多個第二間隔區域，並在交叉處通過絕緣層絕緣開；絕緣層至少覆蓋於該多條數據線上。本實用新型提供的陣列基板中，第二透明襯底還具有第二表面，絕緣層和柵極絕緣層收容於收容空間內，絕緣層的表面和柵極絕緣層的表面均與第二表面在同一平面內。本實用新型提供的陣列基板中，像素電極形成於絕緣層和第二表面上，並覆蓋第二間隔區域；柵極線設置於第二表面和絕緣層上。本實用新型提供的陣列基板中，多個像素電極、多條柵極線、多個柵極由同種透明導電材料在同一製程中一併製成；絕緣層、柵極絕緣層採用與第二透明襯底具有相同或相似光學性能的材料在同一製程中一併製成；有源層和柵極絕緣層完全覆蓋源極和漏極、以及位於源極和漏極之間的第三表面；柵極絕緣層和有源層上設置有通孔，該通孔與漏極遠離源極的一端對應，該像素電極通過該通孔與漏極遠離源極的一端電性連接。本實用新型提供的陣列基板中，第二表面為一平整且光滑的平面，多個第三表面均與第二表面鄰接；多個像素電極、多條柵極線、多個柵極由同種透明導電材料在同一製程中一併製成，其表面位於一與第二表面平行的平面內；絕緣層、柵極絕緣層採用與第二透明襯底具有相同或相似光學性能的材料在同一製程中一併製成；漏極的一端延伸至第二表面，其端面與第二表面位於同一平面上；多個像素電極通過該端面與漏極電性連接；像素電極在第二表面上的投影與數據線在第二表面上的投影具有部分重合；多條柵極線之間相互平行，且任意兩條柵極線之間具有相同的間距；多條數據線之間相互平行，且任意兩條數據線之間具有相同的間距。一種使用如上所述陣列基板的顯示面板包括彩膜基板、陣列基板、功能層，彩膜基板與陣列基板相對設置，且兩者之間具有一間隔，用於收容該功能層；彩膜基板包括具有第一表面的第一透明襯底、形成於第一表面上的黑色矩陣、彩色膜層、公共電極層，第一表面與第二表面平行間隔設置，黑色矩陣在第一表面上定義出多個第一間隔區域，多個第一間隔區域分別與多個第二間隔區域一一對應，彩色膜層形成於第一間隔區域所在的第一表面上，公共電極層覆蓋於彩色膜層和黑色矩陣上。本實用新型提供的陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板中，絕緣層設置於數據線之上，且其表面與第二表面位於同一平面內，使設置於其上的柵極線的一部分和像素電極的一部分與設置於第二表面上的柵極線的另一部分和像素電極的另一部分之間沒有段差，因此，可以防止像素電極出現斷層、柵極線出現斷線，防止顯示面板出現顯示缺陷，提高良品率。另外，由於不需要製作現有技術中的有機層和鈍化層，因此可以簡化工藝，節省成本，同時提高良品率。同時，柵極、柵極線、像素電極採用同種材料在同一製成中製作而成， 且該三者的表面在同一平面內，不僅可簡化製作工藝，還可使顯示面板具有均一的盒厚，獲得良好的顯示效果。所述絕緣層與柵極絕緣層採用同種材料在同一工藝中製成，可消除所述絕緣層和柵極絕緣層與第二透明襯底之間的光學差異，獲得良好的外觀。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1為本實用新型提供的一較佳實施方式的顯示面板的示意圖。圖2為圖1所示顯示面板的彩膜基板的示意圖。圖3為圖1所示顯示面板中陣列基板的第一較佳實施方式的局部示意圖。圖4為圖3所示陣列基板沿A-A方向的一較佳實施方式截面示意圖。圖5為圖3所示陣列基板沿B-B方向的一較佳實施方式截面示意圖。圖6為圖1所示顯示面板中陣列基板的第二較佳實施方式的局部示意圖。圖7為圖3所示陣列基板沿C-C方向的一較佳實施方式截面示意圖。圖8為圖3所示陣列基板沿D-D方向的一較佳實施方式截面示意圖。
具體實施方式
為說明本實用新型提供的陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板，以下結合說明書附圖進行詳細闡述。請參閱圖1，其為本實用新型提供的一較佳實施方式的顯示面板的示意圖及其截面示意圖。顯示面板100包括彩膜基板110、功能層120、陣列基板130。彩膜基板110與陣列基板130相對設置，且彩膜基板110與陣列基板130之間具有一間隔，用於收容該功能層 120。在本實施方式中，功能層120為液晶層。所述彩膜基板110包括具有第一表面210的第一透明襯底111，所述陣列基板130包括具有第二表面220的第二透明襯底131，該第一表面210與第二表面220正對且間隔平行設置。在本實施方式中，第一表面210和第二表面220均為平整且光滑的平面。在其他實施方式中，第一表面210和第二表面220還可以是曲面，但從第一表面210上的任意一點到第二表面220的距離均相同。請參閱圖2，其為圖1所示的顯示面板的彩膜基板的示意圖。彩膜基板110還包括形成於第一表面210上的黑色矩陣113、彩色膜層115、公共電極層117。該黑色矩陣113 在第一表面210上定義出多個第一間隔區域。彩色膜層115形成於該第一間隔區域內，並覆蓋第一間隔區域。公共電極層117設置於黑色矩陣113和彩色膜層115之上，並完全覆蓋黑色矩陣113和彩色膜層115。請同時參閱圖3、圖4、圖5，其為圖1所示顯示面板的陣列基板的第一較佳實施方式的局部示意圖、陣列基板沿A-A和B-B方向的一較佳實施方式截面示意圖。陣列基板130 還包括形成於第二透明襯底131上的多個收容空間230、多個薄膜電晶體133、多條數據線 135、絕緣層136、多條柵極線137、多個像素電極139。第二透明襯底131還具有形成多個收容空間230的多個第三表面M0，且該多個第三表面240均與第二表面220鄰接。多個收容空間230呈陣列分布，多個第三表面240亦呈陣列分布。多條柵極線137之間相互平行， 且任意兩柵極線137之間的間距相同；多條數據線135之間相互平行，且任意兩數據線135 之間的間距相同。多條柵極線137分別與多條數據線135相互交叉定義出多個第二間隔區域，並在交叉處通過絕緣層136進行絕緣。數據線135在柵極線137延伸方向的寬度等於柵極線137在數據線135延伸方向上的跨度，在垂直於第二表面220的方向上，數據線135 與柵極線137具有相同的厚度。多個第二間隔區域與多個第一間隔區域一一對應，多條數據線135和多條柵極線137分別與黑色矩陣113對應，其在第二表面220上的投影被黑色矩陣113在第二表面220上的投影所覆蓋。多個薄膜電晶體133設置於數據線135與柵極線137相交叉處，並分別與數據線135和柵極線137連接。多個像素電極139設置於第二表面220和絕緣層136之上，並每一像素電極139與一薄膜電晶體133電性連接。多個薄膜電晶體133呈陣列分布於第三表面240上，其包括柵極31、柵極絕緣層 32、有源層33、源極35、漏極36。位於同一列的多個薄膜電晶體133的源極35均連接至同一數據線135，位於同一行的多個漏極35均連接至同一柵極線137，且數據線135與多個源極35、以及與多個源極35分別對應的多個漏極36均收容於收容空間230內。該收容空間 230用於收容該數據線135的部分在垂直於第二表面220方向的深度小於等於用於收容該源極35和漏極36的部分在該方向上的深度。源極35和漏極36沿平行於柵極線137的延伸方向間隔設置於第三表面240上，且其在數據線135延伸方向的跨度大於等於有源層33在該方向上的跨度，尤為優選地是，源極35、漏極36、有源層33及柵極31在數據線135延伸方向上具有相同的跨度，使源極35、 漏極36與有源層33、柵極31具有最大的正對面積，有利於減小源極35和漏極36的導通電阻。在本實施方式中，源極35、漏極36及數據線135由同種導電材料如銀、鋁、氧化銦錫等在同一製程中形成；在其他實施方式中，也可由不同的導電材料在不同的工藝中形成。有源層33設置於源極35、漏極36以及第三表面240上，並完全覆蓋源極35、漏極 36。柵極絕緣層32設置於有源層33上，並完全覆蓋有源層33，且其表面與第二表面220位於同一平面內。絕緣層136設置於數據線135之上，其表面與第二表面136位於同一平面內。柵極絕緣層32與絕緣層136由與第二透明襯底131具有相同或相似光學性能的絕緣材料在同一製程中一併形成，因此，可消除絕緣層136、柵極絕緣層32與第二襯底131之間的光學差異，獲得良好的外觀效果。柵極絕緣層32和有源層33上設有通孔250。該通孔 250與漏極36遠離源極35的一端相對，用於露出漏極36的該一端。通孔250被經過平行於所述柵極線137且垂直於所述第二表面220的平面所截的圖形為一等腰梯形，且該等腰梯形的短底邊位於漏極36上。柵極31設置於該柵極絕緣層32上，像素電極139設置於第二表面220與絕緣層136之上，並限定於第二間隔區域內，其通過通孔250與漏極36的一端電性連接。由於有絕緣層136的絕緣，像素電極139可與數據線135的部分重合，即像素電極139和數據線135的部分在第二表面220上的投影重合，因此，可以在不設置有機層的情況下，極大地提高像素的開口率。柵極35、柵極線137、像素電極139採用同種透明導電材料在同一製程中製作而成，在其他實施方式中，像素電極139採用透明導電材料製成，柵極35與柵極線137可以採用不透明導電材料製成。在上述陣列基板130中，絕緣層136設置於數據線135之上，且其表面與第二表面 220位於同一平面內，使設置於其上的柵極線137的一部分和像素電極139的一部分與設置於第二表面220上的柵極線137的另一部分和像素電極139的另一部分之間沒有段差，因此，可以防止像素電極139出現斷層、柵極線137出現斷線，防止顯示面板100出現顯示缺陷，提高良品率。同時，由於通孔250設置於截面為等腰梯形，使像素電極139可沿著該等腰梯形的腰與漏極36的一端電性連接，進而防止像素電極139與漏極36連接時出現斷線
6風險。另外，由於不需要製作現有技術中的有機層和鈍化層，因此可以簡化工藝，節省成本，同時提高良品率。同時，柵極35、柵極線137、像素電極139採用同種材料在同一製成中製作而成，且該三者的表面在同一平面內，不僅可簡化製作工藝，還可使顯示面板100具有均一的盒厚，獲得良好的顯示效果。請同時參閱圖6、圖7、圖8，其分別為圖1所示的陣列基板的第二較佳實施方式的局部示意圖、陣列基板沿C-C方向的一較佳實施方式截面示意圖。陣列基板330包括第二透明襯底331、形成於第二透明襯底331上的多個收容空間430、多個薄膜電晶體333、多條數據線335、多條柵極線337、絕緣層336、多個像素電極339。第二透明襯底331具有第二表面420和形成多個收容空間430的多個第三表面440，且多個第三表面440均與第二表面420鄰接。多個收容空間430呈陣列分布，多個第三表面440亦呈陣列分布。多條柵極線337之間相互平行，且任意兩柵極線337之間的間距相同；多條數據線335之間相互平行，且任意兩數據線335之間的間距相同。多條柵極線337分別與多條數據線335相互交叉定義出多個第二間隔區域，並交叉處通過絕緣層336絕緣。多個第二間隔區域分別與多個第一間隔區域一一對應，多條數據線335和多條柵極線337分別與黑色矩陣113對應，其在第二表面420上的投影被黑色矩陣113在第二表面420上的投影所覆蓋。多個薄膜電晶體333設置於數據線335與柵極線337相交叉處，並分別與數據線335和柵極線337連接。 多個像素電極339分別形成於所述多個第二間隔區域內，且每一像素電極339與一薄膜電晶體333電性連接。每一數據線335在柵極線337延伸方向的寬度等於每一柵極線337在數據線335延伸方向上的跨度，在垂直於第二表面420的方向上，數據線335與柵極線337 具有相同的厚度。多個薄膜電晶體333呈陣列分布於第三表面440上，其包括柵極41、柵極絕緣層
42、有源層43、源極45、漏極46。位於同一列的多個薄膜電晶體333的源極45均連接至同一數據線335，位於同一行的多個漏極45均連接至同一柵極線337，且數據線335與多個源極45、以及與多個源極45分別對應的多個漏極46均收容於收容空間430內。該收容空間 430用於收容該數據線335的部分在垂直於第二表面420方向的深度小於等於用於收容該源極45和漏極46的部分在該方向上的深度。源極45和漏極46沿平行於柵極線337的延伸方向間隔設置於第三表面440上， 在數據線335延伸方向的跨度大於等於有源層43在該方向上的跨度，尤為優選地是，源極 45、漏極46、有源層43及柵極41在數據線335延伸方向上具有相同的跨度，使源極45、漏極46與有源層43、柵極41具有最大的正對面積，有利於減小源極45和漏極46的導通電阻。在本實施方式中，源極45、漏極46及數據線335由同種導電材料如銀、鋁、氧化銦錫等在同一製程中形成；在其他實施方式中，也可由不同的導電材料在不同的工藝中形成。漏極 46設置於收容空間430後，其遠離源極45的一端延伸至第二表面420，其端面450與第二表面420位於同一平面內。有源層43設置於源極45、漏極46以及第三表面440上，並完全覆蓋源極45、漏極 46的一部分，且其完全收容於所述收容空間430內，並其表面位於第二表面420所在的平面與第三表面440所在的平面之間。柵極絕緣層42設置於有源層43上，並完全覆蓋有源層
43。該柵極絕緣層42收容於收容空間430內，且其表面與第二表面420以及漏極46的端
7面450位於同一平面內。絕緣層336設置於數據線335之上，其表面與第二表面336位於同一平面內。柵極絕緣層42與絕緣層336由與第二透明襯底331具有相同或相似光學性能的絕緣材料在同一製程中一併形成，因此，可消除絕緣層336和柵極絕緣層42與第二襯底331之間的光學差異，獲得良好的外觀效果。柵極41設置於該柵極絕緣層42上。像素電極339設置於第二表面420與絕緣層 336之上，並限定於第二間隔區域內，其通過漏極46的端面450與漏極46電性連接。由於有絕緣層336的絕緣，像素電極339可與數據線335的部分重合，即像素電極339和數據線 335的部分在第二表面420上的投影重合，因此，可以在不設置有機層的情況下，極大地提高像素的開口率。柵極45、柵極線337、像素電極339採用同種透明導電材料在同一製程中製作而成，在其他實施方式中，像素電極339採用透明導電材料製成，柵極45與柵極線337 可以採用不透明導電材料製成。在上述陣列基板330中，絕緣層336設置於數據線335之上，且其表面與第二表面 420位於同一平面內，使設置於其上的柵極線337的一部分和像素電極339的一部分與設置於第二表面320上的柵極線337的另一部分和像素電極339的另一部分之間沒有段差，因此，可以防止像素電極339出現斷層、柵極線337出現斷線，防止出現顯示面板100出現顯示缺陷，提高良品率。同時，由於漏極46具有一與第二表面420位於同一平面的端面450， 並通過該端面450與像素電極339電性連接，可省去上述製作通孔250的步驟，簡化製作工藝，提高良品率。另外，由於不需要製作現有技術中的有機層和鈍化層、以及用於實現像素電極和漏極連接的通孔，簡化了製作工藝，節省成本，同時提高良品率。柵極45、柵極線337、像素電極339採用同種材料在同一製成中製作而成，且其表面在同一平面內，不僅可簡化製作工藝，還可使顯示面板100具有均一的盒厚，獲得良好的顯示效果。以上為本實用新型提供的陣列基板及使用該陣列基板的顯示面板的較佳實施方式，並不能理解為對本實用新型權利保護範圍的限制，本領域的技術人員應該知曉，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可做多種改進或替換，所有的該等改進或替換都應該在本實用新型的權利保護範圍內，即本實用新型的權利保護範圍應以權利要求為準。
權利要求1.一種陣列基板，包括具有形成多個收容空間的第三表面的第二透明襯底和形成於第二透明襯底上的多個薄膜電晶體、多條數據線；該薄膜電晶體包括源極和漏極，位於同一列的多個薄膜電晶體的源極與同一數據線相連，並與該多個薄膜電晶體的漏極一併收容於該收容空間內。
2.如權利要求1所述的陣列基板，其特徵在於所述薄膜電晶體還包括有源層、柵極絕緣層、柵極，該有源層設置於源極、漏極以及第三表面上，並至少覆蓋源極、源極和漏極之間的第三表面、漏極的一部分；柵極絕緣層設置於有源層上，柵極設置柵極絕緣層上。
3.如權利要求2所述的陣列基板，其特徵在於所述陣列基板還包括多條柵極線、絕緣層，位於同一行的多個薄膜電晶體的柵極連接至同一條柵極線；該薄膜電晶體的源極和漏極沿平行於該柵極線的延伸方向間隔設置於第三表面上；該多條柵極線分別與多條數據線相互交叉定義出多個第二間隔區域，並在交叉處通過絕緣層絕緣開；絕緣層至少覆蓋於該多條數據線上。
4.如權利要求3所述的陣列基板，其特徵在於所述第二透明襯底還具有第二表面，絕緣層和柵極絕緣層收容於收容空間內，絕緣層的表面和柵極絕緣層的表面均與第二表面在同一平面內。
5.如權利要求4所述的陣列基板，其特徵在於所述陣列基板還包括多個像素電極，像素電極形成於絕緣層和第二表面上，並覆蓋第二間隔區域；柵極線設置於第二表面和絕緣層上。
6.如權利要求5所述的陣列基板，其特徵在於多個像素電極、多條柵極線、多個柵極由同種透明導電材料在同一製程中一併製成；絕緣層、柵極絕緣層採用與第二透明襯底具有相同或相似光學性能的材料在同一製程中一併製成；有源層和柵極絕緣層完全覆蓋源極和漏極、以及位於源極和漏極之間的第三表面；柵極絕緣層和有源層上設置有通孔，該通孔與漏極遠離源極的一端對應，其被經過與柵極線平行且與第二表面垂直的平面所截的圖形為等腰梯形；該像素電極通過該通孔與漏極遠離源極的一端電性連接。
7.如權利要求5所述的陣列基板，其特徵在於所述第二表面為一平整且光滑的平面， 多個第三表面均與第二表面鄰接；多個像素電極、多條柵極線、多個柵極由同種透明導電材料在同一製程中一併製成，其表面位於一與第二表面平行的平面內；絕緣層、柵極絕緣層採用與第二透明襯底具有相同或相似光學性能的材料在同一製程中一併製成；漏極的一端延伸至第二表面，其端面與第二表面位於同一平面上；多個像素電極通過該端面與漏極電性連接；像素電極在第二表面上的投影與數據線在第二表面上的投影具有部分重合；多條柵極線之間相互平行，且任意兩條柵極線之間具有相同的間距；多條數據線之間相互平行，且任意兩條數據線之間具有相同的間距。
8.一種使用如權利要求4至7中任意一種所述陣列基板的顯示面板，其包括彩膜基板、 陣列基板、功能層，彩膜基板與陣列基板相對設置，且兩者之間具有一間隔，用於收容該功能層；彩膜基板包括具有第一表面的第一透明襯底、形成於第一表面上的黑色矩陣、彩色膜層、公共電極層，第一表面與第二表面平行間隔設置，黑色矩陣在第一表面上定義出多個第一間隔區域，多個第一間隔區域分別與多個第二間隔區域一一對應，彩色膜層形成於第一間隔區域所在的第一表面上，公共電極層覆蓋於彩色膜層和黑色矩陣上。
專利摘要本實用新型涉及平板顯示技術領域，尤其涉及一種陣列基板，其包括具有形成多個收容空間的第三表面的第二透明襯底和形成於第二透明襯底上的多個薄膜電晶體、多條數據線；該薄膜電晶體包括源極和漏極，位於同一列的多個薄膜電晶體的源極與同一數據線相連，並與該多個薄膜電晶體的漏極一併收容於該收容空間內。此外，本實用新型還提供一種使用該陣列基板的顯示面板。
文檔編號H01L27/02GK202210521SQ20112035170
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者商陸平, 朱澤力, 李紹宗, 王士敏 申請人:深圳萊寶高科技股份有限公司