本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種陣列基板及其制作方法和液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有機(jī)身薄、省電、無輻射等眾多優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。如,液晶電視、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、數(shù)字相機(jī)、計(jì)算機(jī)屏幕或筆記本電腦屏幕等,在平板顯示領(lǐng)域中占重要地位。
現(xiàn)有市場上的液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器,其包括殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的液晶顯示面板及設(shè)于殼體內(nèi)的背光模組。液晶顯示面板是液晶顯示器的主要組件,但液晶顯示面板本身不發(fā)光,需要借由背光模組提供的光源來顯示影像。通常液晶顯示面板由彩色濾光片基板(Color Filter,CF)、薄膜晶體管陣列基板(Thin Film Transistor Array Substrate,TFT Array Substrate)以及配置于兩基板間的液晶層(Liquid Crystal Layer)構(gòu)成,并在兩基板的相對內(nèi)側(cè)設(shè)置像素電極和公共電極,并通過施加電壓控制液晶分子改變方向,從而將背光模組的光線折射出來產(chǎn)生畫面。
隨著液晶顯示面板行業(yè)的快速發(fā)展,液晶顯示面板的尺寸越做越大,用戶對廣視角、低色偏、低能耗的要求也越來越高,從而TFT器件及像素設(shè)計(jì)也多樣化發(fā)展。目前,現(xiàn)有技術(shù)大多采用多疇(multi domain)顯示的像素設(shè)計(jì)來改善液晶顯示面板在大視角下的色偏程度,一般有4疇、8疇。在像素電極圖案化設(shè)計(jì)上8疇與4疇基本上沒有差異,8疇需要將一個(gè)子像素劃分為主像素(Main Pixel)和次像素(Sub Pixel)兩個(gè)區(qū)域,通過一個(gè)子像素內(nèi)主像素區(qū)域與次像素區(qū)域的壓差使得兩個(gè)4疇的液晶根據(jù)旋轉(zhuǎn)量不同而形成8疇,進(jìn)一步地,一個(gè)子像素內(nèi)的主像素區(qū)域與次像素區(qū)域的壓差主要是通過下拉分享電容分享次像素區(qū)域的電荷實(shí)現(xiàn)。
然而,現(xiàn)有的陣列基板及液晶顯示面板的每一個(gè)子像素中,其次像素區(qū)域中的下拉分享電容的兩電極板之間的絕緣層通常較厚,使得兩電極板之間的間距較大,因此構(gòu)成下拉分享電容的兩極板的面積也需要對應(yīng)設(shè)置得較大才能達(dá)到設(shè)定的下拉電容值,不僅影響像素開口率,而且背光能耗大,成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種陣列基板及其制作方法和液晶顯示裝置,可以減小組成下拉分享電容的兩極板之間的間距,使得在相同電容的前提下可以減小下拉分享電容的兩極板的面積,從而增大了像素開口率。
一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種陣列基板,包括板狀電極、狹縫電極和位于所述板狀電極與所述狹縫電極之間的絕緣層,并且所述陣列基板上劃分的每一個(gè)子像素均包括主像素區(qū)域和次像素區(qū)域,所述次像素區(qū)域中包含下拉分享電容,所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的絕緣層厚度小于所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域之外的絕緣層厚度,其中,所述次像素區(qū)域中的狹縫電極與所述板狀電極的重疊區(qū)域?yàn)樗鱿吕窒黼娙輰?yīng)的區(qū)域。
其中,所述板狀電極為像素電極,所述狹縫電極為公共電極;或者,所述板狀電極為公共電極,所述狹縫電極為像素電極。
其中,所述板狀電極與所述狹縫電極之間的所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層、至少一層鈍化層以及色阻層,其中,所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的色阻層被完全移除。
其中,所述板狀電極與所述狹縫電極之間的所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層與鈍化層,其中,所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的鈍化層被完全移除、所述柵極絕緣層被減薄。
其中,所述板狀電極與所述狹縫電極之間的所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層與鈍化層,其中,所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的柵極絕緣層被完全移除、所述鈍化層被減薄。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種具有上述陣列基板的液晶顯示裝置。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種陣列基板的制作方法,包括以下步驟:
在一基板上形成TFT、柵線和數(shù)據(jù)線;
在包括所述TFT、柵線和數(shù)據(jù)線的基礎(chǔ)上形成板狀電極;
在包括所述板狀電極的基板上形成絕緣層,對所述絕緣層上的下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的絕緣層厚度小于所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域之外的絕緣層厚度;
在包括所述絕緣層的基板上形成狹縫電極,在陣列基板上的次像素區(qū)域中,所述狹縫電極與所述板狀電極的重疊區(qū)域?yàn)樗鱿吕窒黼娙輰?yīng)的區(qū)域。
其中,所述在包括所述板狀電極的基板上形成絕緣層,對所述絕緣層上的下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的絕緣層厚度小于所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域之外的絕緣層厚度,包括:
在包括所述板狀電極的基板上沉積絕緣層材料;
在包括所述絕緣層材料的基板上沉積光刻膠;
對絕緣層過孔區(qū)域的所述光刻膠進(jìn)行完全曝光,對所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的所述光刻膠進(jìn)行半色調(diào)曝光;
對光刻膠進(jìn)行顯影,使所述絕緣層過孔區(qū)域的光刻膠完全移除,使所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的光刻膠變??;
對所述絕緣層過孔區(qū)域的絕緣層材料進(jìn)行刻蝕,形成絕緣層過孔;
對所述光刻膠進(jìn)行灰化,使所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的光刻膠完全移除,所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域之外的光刻膠變薄;
對所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的絕緣層材料進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的絕緣層厚度小于所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域之外的絕緣層厚度;
去除剩余的光刻膠。
其中,所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層與鈍化層,并且所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的所述鈍化層被完全移除、所述柵極絕緣層被減薄。
其中,所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層與鈍化層,并且所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的所述柵極絕緣層被完全移除、所述鈍化層被減薄。
其中,所述絕緣層包括依次層疊設(shè)置的柵極絕緣層、至少一鈍化層與色阻層,并且所述下拉分享電容對應(yīng)的區(qū)域的色阻層被完全移除。
本發(fā)明實(shí)施例中提供的陣列基板與液晶顯示裝置,次像素區(qū)域中下拉分享電容的絕緣層厚度小于下拉分享電容對應(yīng)區(qū)域外的絕緣層厚度,減小了構(gòu)成下拉分享電容的板狀電極和狹縫電極之間的距離,使得該下拉分享電容的面積也可對應(yīng)減小,從而增大了像素的開口率,能夠節(jié)約能耗,降低成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明陣列基板中下拉分享電容處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列基板中下拉分享電容處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例中陣列基板中下拉分享電容處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的液晶顯示像素結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖;
圖5為本發(fā)明的液晶顯示像素結(jié)構(gòu)的制作方法中步驟403的流程圖;
圖6、圖7為對應(yīng)于圖4中步驟403的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明的一部分實(shí)施方式,而不是全部實(shí)施方式?;诒景l(fā)明中的實(shí)施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式,都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
此外,以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖示,用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明中所提到的方向用語,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“側(cè)面”等,僅是參考附加圖式的方向,因此,使用的方向用語是為了更好、更清楚地說明及理解本發(fā)明,而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸地連接,或者一體地連接;可以是機(jī)械連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。若本說明書中出現(xiàn)“工序”的用語,其不僅是指獨(dú)立的工序,在與其它工序無法明確區(qū)別時(shí),只要能實(shí)現(xiàn)所述工序所預(yù)期的作用則也包括在本用語中。另外,本說明書中用“~”表示的數(shù)值范圍是指將“~”前后記載的數(shù)值分別作為最小值及最大值包括在內(nèi)的范圍。在附圖中,結(jié)構(gòu)相似或相同的單元用相同的標(biāo)號表示。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種陣列基板,可以減小構(gòu)成次像素區(qū)域中的下拉分享電容的兩極板之間的間距,使得相同電容前提下可以減小兩極板的面積,從而增大了像素開口率。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
請同時(shí)參閱圖1,本發(fā)明首先提供一種陣列基板,包括板狀電極10、狹縫電極30和位于所述板狀電極10與狹縫電極30之間的絕緣層50,并且所述陣列基板上劃分的每一個(gè)子像素均包括主像素區(qū)域和次像素區(qū)域(圖未示),所述次像素區(qū)域中包含下拉分享電容C,所述下拉分享電容C對應(yīng)區(qū)域(以下簡稱為下拉分享電容C區(qū)域)的絕緣層50厚度小于所述下拉分享電容C區(qū)域之外的絕緣層厚度,所述次像素區(qū)域中,狹縫電極10與所述板狀電極30的重疊區(qū)域?yàn)樗鱿吕窒黼娙?0區(qū)域。
進(jìn)一步的,所述板狀電極10為像素電極,所述狹縫電極30為公共電極;或者所述板狀電極10為公共電極,所述狹縫電極30為像素電極。
請參閱圖2,本發(fā)明第一實(shí)施例的陣列基板,該陣列基板采用COA(color filter on array)技術(shù),即將色阻層也形成于該陣列基板上,其中,所述板狀電極10與所述狹縫電極30之間的絕緣層50包括依次層疊的柵極絕緣層51、至少一層鈍化層53以及色阻層55,并且所述下拉分享電容C區(qū)域的色阻層55被完全移除而減小該處絕緣層50的厚度,所述下拉分享電容C區(qū)域以外的絕緣層50厚度不變。
可以理解,所述鈍化層53可以是一層,也可以是兩層,為了減小板狀電極10與狹縫電極30之間的距離,優(yōu)選設(shè)置所述鈍化層53為一層。
本實(shí)施例的COA陣列基板,將下拉分享電容C區(qū)域的色阻層55去掉,使得所述下拉分享電容C的電極板10、30之間的間距與正常陣列基板(即非COA陣列基板)相同,因此,所述板狀電極10與所述狹縫電極30的面積也可正常設(shè)置,相對現(xiàn)有的COA陣列基板增大了像素開口率。
請參閱圖3,本發(fā)明第二實(shí)施例的陣列基板,所述板狀電極10與所述狹縫電極30之間的絕緣層70包括依次層疊的柵極絕緣層71與鈍化層73,其中所述下拉分享電容C區(qū)域的鈍化層73被完全移除、柵極絕緣層71被減薄(如圖3所示);或者所述下拉分享電容區(qū)域的柵極絕緣層71被完全移除、鈍化層73被減薄(圖未示)。
可以理解,所述板狀電極10的材料均為鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銅(Cu)中的一種或多種的組合;所述絕緣層50、70的材料為氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或二者的組合;所述狹縫電極30的材料均為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)。
本實(shí)施例的陣列基板中,由于將下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層70中的一層(鈍化層或柵極絕緣層)去掉,并減薄絕緣層70中剩下的膜層(柵極絕緣層或鈍化層),使得所述下拉分享電容C的電極板10、30之間的間距減小,從而兩電極板10、30的面積也可對應(yīng)設(shè)置的較小,從而增大了像素開口率。
請參閱圖4,本發(fā)明還提供一種陣列基板的制作方法,該陣列基板可由如下步驟制作形成:
步驟401、在一基板上形成TFT、柵線和數(shù)據(jù)線。
具體地,所述TFT、柵線和數(shù)據(jù)線的材料為Mo、Ti、Al、Cu中的一種或多種的組合。
步驟402、在包括所述TFT、柵線和數(shù)據(jù)線的基礎(chǔ)上形成板狀電極10。
所述板狀電極的材料為Mo、Ti、Al、Cu中的一種或多種的組合。
步驟403、在包括所述板狀電極10的基板上形成絕緣層50,對所述絕緣層50上的下拉分享電容C區(qū)域進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50厚度小于所述下拉分享電容C區(qū)域之外的絕緣層50的厚度。
優(yōu)選的,所述絕緣層50的材料為氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或二者的組合。
步驟404、在包括所述絕緣層50的基板上形成狹縫電極30,在次像素區(qū)域中,所述狹縫電極30與所述板狀電極10的重疊區(qū)域?yàn)樗鱿吕窒黼娙軨區(qū)域。
所述狹縫電極30的材料均為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)。
本實(shí)施例中陣列基板的制作方法,通過使下拉分享電容C區(qū)域中絕緣層50的厚度變薄,減小了板狀電極10和狹縫電極30之間的距離,因此也減小了兩極板10、30的面積,從而增大了像素開口率。
進(jìn)一步地,如圖5所示,上述步驟403、在包括所述板狀電極10的基板上形成絕緣層50,對所述絕緣層50上的下拉分享電容C區(qū)域進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50厚度小于所述下拉分享電容C區(qū)域之外的絕緣層50的厚度的過程包括:
步驟4031、在包括所述板狀電極10的基板上沉積絕緣層50材料;
步驟4032、在包括所述絕緣層50材料的基板上沉積光刻膠;
步驟4033、對絕緣層過孔區(qū)域的光刻膠進(jìn)行完全曝光,對所述下拉分享電容C區(qū)域的光刻膠進(jìn)行半色調(diào)曝光;
步驟4034、對光刻膠進(jìn)行顯影,使所述絕緣層過孔區(qū)域的光刻膠完全移除,使所述下拉分享電容C區(qū)域的光刻膠變??;
步驟4035、對所述絕緣層過孔區(qū)域的絕緣層材料進(jìn)行刻蝕,形成絕緣層過孔;
步驟4036、對所述光刻膠進(jìn)行灰化,使所述下拉分享電容C區(qū)域的光刻膠完全移除,所述下拉分享電容C區(qū)域之外的光刻膠變??;
步驟4037、對所述下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50材料進(jìn)行刻蝕,使所述下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50厚度小于所述下拉分享電容區(qū)域之外的絕緣層50厚度;
步驟4038、去除剩余的光刻膠。
具體地,所述板狀電極10為像素電極,所述狹縫電極30為公共電極;或者,所述板狀電極10為公共電極,所述狹縫電極30為像素電極。
上述絕緣層過孔用于使上層的狹縫電極30與下層相關(guān)線路連通,在制作絕緣層過孔的過程中,通過半色調(diào)曝光配合曝光和灰化工藝形成下拉分享電容C區(qū)域的光刻膠圖案,實(shí)現(xiàn)在制作絕緣層過孔的同時(shí)刻蝕下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50,無需通過單獨(dú)的構(gòu)圖工藝刻蝕下拉分享電容C區(qū)域的絕緣層50。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述絕緣層50包括依次層疊設(shè)置的一柵極絕緣層51、至少一層鈍化層53以及色組層55(請參閱圖2),并通過上述上方將所述下拉分享電容C區(qū)域的色阻層55去掉來減小兩電極板10、30之間的間距。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中,所述絕緣層70包括依次層疊的柵極絕緣層71與鈍化層73,并且通過上述方法將所述下拉分享電容C區(qū)域的鈍化層73完全移除、并減薄柵極絕緣層71來減小兩電極板10、30之間的間距(請一并參閱圖3);或者將所述下拉分享電容C區(qū)域的柵極絕緣層71完全移除、并減薄鈍化層73來減小兩電極板10、30之間的間距。以下結(jié)合圖6、圖7說明將下拉分享電容C區(qū)域的鈍化層73移除、并減薄柵極絕緣層71的具體操作。
請一并參閱圖6、圖7,具體地,通過一half-tone光罩對絕緣層上的光刻膠進(jìn)行曝光,并且half-tone光罩正對下拉分享電容位置C處為85%透光,其它區(qū)域不透光,使得黃光制程后下拉分享電容C位置僅殘留少量光刻膠,其它位置光刻膠保留,從而于下拉分享電容C位置的光刻膠上形成一凹槽。然后對該光刻膠進(jìn)行灰化,從而將下拉分享電容C處(即凹槽處)的光刻膠完全移除、下拉分享電容C區(qū)域之外的光刻膠變薄,接著對下拉分享電容C區(qū)域的的絕緣層70進(jìn)行刻蝕,直至將該區(qū)域的鈍化層73完全移除、柵極絕緣層71被減薄,使得該下拉分享電容C位置處的絕緣層70僅剩減薄后的柵極絕緣層71。
具體地,所述光刻膠層的厚度一般為2um,經(jīng)過黃光后該下拉分享電容C的位置上光刻膠殘余量0.03um,所述鈍化層73與柵極絕緣層71的厚度總和為0.6um,因此,該層干蝕刻速率選擇比光刻膠:SiNx=1:10,所述下拉分享電容C位置上光刻膠殘余量0.03um被蝕刻時(shí),過孔位置SiNx已被蝕刻0.3um,此時(shí)下拉分享電容C位置的鈍化層73和柵極絕緣層71才剛開始被蝕刻,因此最終下拉分享電容C位置處的柵極絕緣層71厚度接近0.3um(即板狀電極47與透明電極63之間的間距d2為0.3um),即為原設(shè)計(jì)方案0.6um的一半,根據(jù)電容公式C=ε0(ε*A/d),因此下拉分享電容C面積A可以設(shè)計(jì)為原來50%,原來下拉分享電容C面積的50%就可以設(shè)計(jì)為Pixel ITO圖形,從而增大了開口率。
上述液晶顯示像素結(jié)構(gòu)的制作方法,將板狀電極10上的絕緣層70圖案化至僅保留減薄后的柵極絕緣層71后,再在該減薄后的柵極絕緣層71上形成與板狀電極10相對的狹縫電極30;使得構(gòu)成下拉分享電容C的兩電極板(所述板狀電極10與狹縫電極30)之間的間距減小,該下拉分享電容C的面積也可對應(yīng)減小,從而增大了像素的開口率,能夠節(jié)約能耗,降低成本。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種液晶顯示裝置,包括上述的陣列基板。
該陣列基板的具體結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例相同,在此不再贅述。
該液晶顯示裝置具體可以為:液晶面板、液晶電視、液晶顯示器、電子紙、數(shù)碼相框、手機(jī)等等。
本實(shí)施例中液晶顯示裝置,通過使下拉分享電容區(qū)域中絕緣層的厚度變薄,減小了板狀電極和狹縫電極之間的距離,該下拉分享電容C的面積也可對應(yīng)減小,從而增大了像素的開口率,能夠節(jié)約能耗,降低成本。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的陣列基板及其制作方法和液晶顯示裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時(shí),對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。