CN113514991B - 阵列基板以及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种阵列基板以及液晶显示面板。阵列基板包括衬底、金属电极层、绝缘层以及像素电极。金属电极层设置于所述衬底上。金属电极层包括凸起部。绝缘层覆盖于所述金属电极层远离所述衬底的一面。绝缘层中开设有过孔。过孔暴露出所述凸起部。像素电极设置于绝缘层远离金属电极层的一侧。像素电极延伸入所述过孔中与所述凸起部电连接。本申请提供的阵列基板以及液晶显示面板能够消除斜纹mura。

Description

阵列基板以及液晶显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板以及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是一种具有广泛应用的平板显示器。液晶显示器主要通过液晶开关调制背光源的光场强度来实现画面显示。通常，液晶显示器的阵列基板上开设有用于电连接像素电极与像素电极下方的金属电极层的过孔。一些液晶显示器在经过10至15分钟的点灯之后，会在过孔附近的位置观察到斜纹亮度不均(mura)。
发明内容
有鉴于此，本申请目的在于提供一种能够消除过孔附近的斜纹mura的阵列基板以及液晶显示面板。
本申请提供一种阵列基板，其包括：衬底；金属电极层，设置于所述衬底上，所述金属电极层包括凸起部；绝缘层，覆盖于所述金属电极层远离所述衬底的一面，所述绝缘层中开设有过孔，所述过孔暴露出所述凸起部；像素电极，设置于所述绝缘层远离所述金属电极层的一侧，所述像素电极延伸入所述过孔中与所述凸起部电连接。
在一种实施方式中，所述金属电极层包括源极和漏极，所述源极和所述漏极均设置于所述衬底上，所述漏极与所述凸起部连接，所述源极位于所述漏极远离所述凸起部一侧。
在一种实施方式中，所述阵列基板还包括配向膜，所述配向膜覆盖于所述像素电极远离所述衬底的一面，并填充于所述过孔中。
在一种实施方式中，所述绝缘层包括彩膜层和平坦化层，所述彩膜层位于所述漏极远离所述衬底一侧，所述平坦化层位于所述彩膜层远离所述漏极一侧。
在一种实施方式中，所述凸起部的远离所述衬底的表面高于所述彩膜层靠近所述衬底的表面，且与所述彩膜层远离衬底的表面持平或者低于所述彩膜层远离所述衬底的表面。
在一种实施方式中，所述凸起部的远离所述衬底的表面高于所述彩膜层远离所述衬底的表面，且所述凸起部的远离所述衬底的表面低于所述平坦化层远离所述衬底的表面。
在一种实施方式中，所述阵列基板还包括凸块，所述凸块位于所述金属电极层靠近所述衬底的一侧，且位于所述凸起部正下方。
在一种实施方式中，所述阵列基板还包括有源层，所述有源层位于所述金属电极层靠近所述衬底的一侧，所述凸块与所述有源层同层设置。
在一种实施方式中，所述阵列基板还包括栅极，所述栅极位于所述金属电极层靠近所述衬底的一侧，所述凸块与所述栅极同层设置。
在一种实施方式中，所述阵列基板还包括有源层和遮光层，所述有源层位于所述金属电极层靠近所述衬底的一侧，所述遮光层位于所述有源层靠近所述衬底的一侧，所述凸块与所述遮光层同层设置。
本申请还提供一种液晶显示面板，其包括如上任一项所述的阵列基板。
本申请提供一种阵列基板以及液晶显示面板。阵列基板包括衬底、金属电极层、绝缘层以及像素电极。金属电极层设置于所述衬底上。金属电极层包括凸起部。绝缘层覆盖于所述金属电极层远离所述衬底的一面。绝缘层中开设有过孔。过孔暴露出所述凸起部。像素电极设置于绝缘层远离金属电极层的一侧。像素电极延伸入所述过孔中与所述凸起部电连接。
本申请提供的阵列基板以及液晶显示面板，通过在与像素电极电连接的金属电极层上形成凸起部，减小像素电极与金属电极层之间的距离，从而减小过孔深度，同时减小过孔处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜能够顺利流入过孔，当像素电极下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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(a)至图1(c)为现有技术中的一种液晶显示面板的过孔附近产生斜纹mura的原理图。
图2为本申请一实施方式提供的液晶显示面板的结构示意图。
图3为图2的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
图4为本申请另一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
图5为本申请又一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
图6为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的部分剖面示意图。
图7为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
图8为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
图9为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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方式，都属于本申请保护的范围。
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，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。
发明人对现有技术中的一种液晶显示面板过孔附近产生斜纹mura的原因进行了研究。经过研究发现：在这些产生斜纹mura的薄膜晶体管液晶显示器(Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)中，在电连接像素电极与像素电极下方的金属电极层的过孔处，存在未成功涂布配向膜的情况。请参考图1(a)至图1(c)，图1(a)至图1(c)为现有技术中的一种液晶显示面板的过孔附近产生斜纹mura的原理图。如图1(a)所示，液晶显示面板200包括相对设置的彩膜基板200a与阵列基板200b，以及位于彩膜基板200a与阵列基板200b之间的液晶200c。阵列基板200b包括金属电极层201、绝缘层202、像素电极层203以及配向膜204。其中，绝缘层202覆盖于金属电极层201上。绝缘层202中开设有过孔VIA。像素电极层203覆盖于绝缘层202远离金属电极层201的一侧，并延伸入过孔VIA中与金属电极层201电连接。像素电极层203的材料一般为铟锡氧化物(ITO)。在TFT-LCD的配向膜204涂覆制程中，由于过孔VIA深度较大，锥角(taper角)大，配向膜材料难以进入过孔VIA中。在液晶显示面板200点灯一段时间后，ITO下方的膜层材料会发生老化，析出离子。由于ITO的阻挡能力比较差，在没有覆盖配向膜204的过孔VIA处，析出的离子没有配向膜204阻挡，直接穿过ITO层进入液晶200c中。由于如图1(b)所示，在点灯过程中，析出的离子中，正离子在彩膜基板200a的过孔VIA周围的配向膜204表面聚集，负离子在阵列基板200b的过孔VIA周围的配向膜204表面聚集。如图1(c)所示，经过一段时间后，过孔VIA周围的彩膜基板200a与阵列基板200b之间形成压差，这一区域的液晶200c由于电压产生倾斜，偏离预定倾斜角度，进而产生斜纹mura。
针对产生斜纹mura的以上原因，本申请提供了一种阵列基板以及液晶显示面板。请参考图2，图2为本申请一实施方式提供的液晶显示面板的结构示意图。
本申请提供的液晶显示面板100可以用于手机、平板电脑、笔记本、游戏机、数码相机、车载导航仪、电子广告牌、自动取款机等具有显示功能的电子设备中。
在一种实施方式中，液晶显示面板100可以为聚合物稳定液晶垂直配向(PolymerStabilized Vertically Aligned，PSVA)型液晶显示面板。但本申请不限定液晶显示面板100的类型。本申请提供的液晶显示面板100的显示类型也可以是水平电场型，例如，边缘场开关(Fringe Field Switching，FFS)型或者面内转换(In-Plane Switching，IPS)型，也可以是垂直电场型，例如，扭曲向列(twisted nematic，TN)型，多畴垂直配向(Multi-domainVertical Alignment，MVA)型。
液晶显示面板100包括阵列基板10、对向基板20以及液晶层30。阵列基板10和对向基板20相对设置。液晶层30设置于阵列基板10和对向基板20之间。可以理解，液晶显示面板100还可以包括未提及的其他显示用部件，例如封框胶等。
请参考图3，图3为图2的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。在本实施方式中，阵列基板10为COA(Color Filter On Array)型的阵列基板。阵列基板10包括：第一衬底11、金属电极层12、绝缘层13、像素电极14以及配向膜15。金属电极层12、绝缘层13、像素电极14以及配向膜15依次层叠设置于第一衬底11上。
第一衬底11用于支撑阵列基板10上的其他显示功能层。第一衬底11的材料可以为玻璃或塑料等。
金属电极层12设置于第一衬底11上。在一种实施方式中，金属电极层12为漏极金属层。即，金属电极层12包括漏极DE。具体地，阵列基板10包括薄膜晶体管T。在本实施方式中，薄膜晶体管T为底栅型薄膜晶体管。薄膜晶体管T包括依次层叠设置的栅极GE、有源层CL、源极SE以及漏极DE。具体地，栅极GE设置于第一衬底11上。有源层CL位于栅极GE远离第一衬底11的一侧。有源层CL对应于栅极GE设置。源极SE和漏极DE位于有源层CL远离栅极GE的一侧，并分别与有源层CL的两端连接。可以理解，栅极GE与有源层CL之间还设置有栅极绝缘层GI。本申请不限定薄膜晶体管的结构，其可以为顶栅型薄膜晶体管，也可以为底栅型薄膜晶体管，其还可以为双栅极型薄膜晶体管。
栅极GE、源极SE以及漏极DE的材料可以为钽、钨、钼、铝、钛、铜铌合金等，也可以为铜和钼的叠层、铜和钼钛合金的叠层、铜和钛的叠层、铝和钼的叠层、钼和钽的叠层、钼和钨的叠层以及钼-铝-钼的叠层等。
有源层CL的材料可以为单晶硅、低温多晶硅或者氧化物半导体材料。氧化物半导体材料可以选自铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锌锡氧化物(IGZTO)、铟锌氧化物(IZO)、镓铟氧化物(IGO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟锡氧化物中的一个。
可以理解，本申请的金属电极层12不限于漏极金属层。在本申请的其他实施方式中，金属电极层12还可以包括通过过孔VIA与像素电极14电连接的其他部件。由于形成有过孔VIA而存在未能成功涂布配向膜材料的阵列基板以及液晶显示面板中均能够利用本申请的技术方案。
金属电极层12包括凸起部121。凸起部121用于与像素电极14电连接。在本实施方式中，凸起部121位于漏极DE远离源极SE的一侧，并与漏极DE连接。在一个实施方式中，凸起部121与漏极DE通过同一金属层在同一制程中形成。具体地，可以利用半色调掩模或者灰阶掩模对同一金属层进行曝光，并显影、蚀刻以形成厚度不同的凸起部121与漏极DE。具体地，凸起部121的厚度大于漏极DE的厚度。
绝缘层13覆盖于金属电极层12远离第一衬底11的一面。具体地，绝缘层13覆盖于漏极DE远离第一衬底11的一面。绝缘层13中开设有过孔130a。过孔130a暴露出凸起部121。
在一种实施方式中，绝缘层13包括彩膜层131和平坦化层132。彩膜层131位于漏极DE远离第一衬底11一侧。平坦化层132位于彩膜层131远离漏极DE一侧。平坦化层132可以为阵列基板侧有机膜(Polymer Film on Array，PFA)。阵列基板侧有机膜能够改变下层膜表面的平整性，防止电场互相干扰，从而可有效改善由于地形因素造成的液晶显示装置的显示Mura，降低寄生电容，减少由电负载(RC loading)过大造成的闪烁等显示异常，提升显示装置的品质。阵列基板侧有机膜的材料为有机材料。彩膜层131包括多个排列设置的彩色滤光片。多个彩色滤光片可以是红色滤光片、蓝色滤光片和绿色滤光片。
在一种实施方式中，凸起部121远离第一衬底11的表面高于彩膜层131靠近第一衬底11的表面，且与彩膜层131远离第一衬底11的表面持平。
请参考图4，图4为本申请另一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。在图4的实施方式中，凸起部121的远离第一衬底11的表面高于彩膜层131靠近第一衬底11的表面，且低于彩膜层131远离第一衬底11的表面。
请参考图5，图5为本申请又一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。在图5的实施方式中，凸起部121远离第一衬底11的表面高于彩膜层131远离第一衬底11的表面，且低于平坦化层132远离第一衬底11的表面。
阵列基板10还可以包括钝化层PV。钝化层PV覆盖于漏极DE的远离第一衬底11的表面，起到平坦化层的作用。在一种实施方式中，像素电极14的厚度大约为0.06微米，色阻层131的厚度范围为2.4微米至2.6微米，平坦化层132的厚度为1.3微米，凸起部121远离衬底11的表面至少要高于钝化层PV远离衬底11的表面。由此，减小过孔121a的深度，以及taper角的大小，以便配向膜材料流入过孔121a。
像素电极14设置于绝缘层13远离金属电极层12的一侧。像素电极14延伸入过孔130a中与凸起部121电连接。像素电极14的材料可以为透明氧化物材料，例如铟锡氧化物。
配向膜15覆盖于像素电极14远离衬底11的一面，并填充于过孔130a中。配向膜15的材料可以为聚酰亚胺。
对向基板20包括第二衬底和黑矩阵层(未图示)。黑矩阵层设置于第二衬底靠近阵列基板10的一侧。黑矩阵层包括多个黑矩阵。每一黑矩阵对应于相邻彩色滤光片之间的间隙设置。
请参考图6，图6为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的部分剖面示意图。本申请实施方式通过在与像素电极14连接的金属电极层12上形成凸起部121，减小像素电极14与金属电极层12之间的距离，从而减小过孔130a深度，同时减小过孔130a处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜15能够顺利流入过孔130a，当像素电极14下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜15能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
可以理解，在本申请其他实施方式中，对向基板20也可以为彩膜基板，彩膜层位于对向基板20上。凸起部121的远离第一衬底11的表面高于平坦化层132远离第一衬底11的表面，且低于平坦化层132远离第一衬底11的表面。
请参考图7，图7为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。本实施方式的液晶显示面板100与图1所示的实施方式的液晶显示面板100的区别点在于：
阵列基板10还包括凸块17。凸块17位于金属电极层12靠近第一衬底11的一侧且位于凸起部121正下方。凸起部121可以通过在凸块17上覆盖金属电极层12形成。
在本实施方式中，凸块17与有源层CL同层设置。即，凸块17与有源层CL均形成在栅极绝缘层GI上。凸块17可以与有源层CL利用相同材料，在同一制程中制作。凸块17的高度大于有源层CL高度。凸块17与金属电极层12直接接触。金属电极层12同时覆盖凸块17与有源层CL。由于凸块17的高度大于有源层CL的高度，覆盖在凸块17上的金属电极层12相对于栅极绝缘层GI的高度大于覆盖在有源层CL上且与有源层CL连接的漏极DE的高度，从而形成金属电极层12的凸起部121。由此，减小像素电极14与金属电极层12之间的距离，从而减小过孔130a深度，同时减小过孔130a处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜15能够顺利流入过孔130a，当像素电极14下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜15能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
请参考图8，图8为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。本实施方式的液晶显示面板100与图7所示的实施方式的液晶显示面板100的区别点在于：
凸块17与栅极GE同层设置。即，凸块17与栅极GE均形成在衬底11上。凸块17可以与栅极GE利用相同材料，在同一制程中制作。凸块17的高度大于栅极GE的高度与有源层CL的高度之和。凸块17靠近金属电极层12的一侧覆盖有钝化层PV。金属电极层同时覆盖钝化层PV、凸块17以及有源层CL。由于凸块17高度大于栅极GE高度与有源层CL高度之和，覆盖在凸块17上的金属电极层12相对于栅极绝缘层GI的高度大于覆盖在有源层CL上且与有源层CL连接的漏极DE的高度，从而形成金属电极层12的凸起部121。由此，减小像素电极14与金属电极层12之间的距离，从而减小过孔130a深度，同时减小过孔130a处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜15能够顺利流入过孔130a，当像素电极14下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜15能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
请参考图9，图9为本申请再一实施方式提供的液晶显示面板的阵列基板的部分剖面示意图。本实施方式的液晶显示面板100与图7所示的实施方式的液晶显示面板100的区别点在于：
阵列基板10还包括遮光层SL。遮光层SL位于有源层CL靠近衬底11的一侧。凸块17与遮光层SL同层设置。即，凸块17与遮光层SL均形成在衬底11上。凸块17可以与遮光层SL利用相同材料，在同一制程中制作。凸块17的高度大于遮光层SL的高度、栅极GE的高度与有源层CL的高度三者之和。凸块17靠近栅极GE的一侧覆盖有缓冲层BL。缓冲层BL靠近金属电极层12的一侧覆盖有钝化层PV。金属电极层12同时覆盖钝化层PV、凸块17以及有源层CL。由于凸块17的高度大于遮光层SL的高度、栅极GE的高度与有源层CL的高度三者之和，覆盖在凸块17上的金属电极层12相对于栅极绝缘层GI的高度大于覆盖在有源层CL上且与有源层CL连接的漏极DE的高度，从而形成金属电极层12的凸起部121。由此，减小像素电极14与金属电极层12之间的距离，从而减小过孔130a深度，同时减小过孔130a处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜15能够顺利流入过孔130a，当像素电极14下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜15能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
本申请提供一种阵列基板以及液晶显示面板。阵列基板包括衬底、金属电极层、绝缘层以及像素电极。金属电极层设置于所述衬底上。金属电极层包括凸起部。绝缘层覆盖于所述金属电极层远离所述衬底的一面。绝缘层中开设有过孔。过孔暴露出所述凸起部。像素电极设置于绝缘层远离金属电极层的一侧。像素电极延伸入所述过孔中与所述凸起部电连接。
本申请提供的阵列基板以及液晶显示面板，通过在与像素电极电连接的金属电极层上形成凸起部，减小像素电极与金属电极层之间的距离，从而减小过孔深度，同时减小过孔处的taper角，在配向膜形成工序中，使配向膜能够顺利流入过孔，当像素电极下方的膜层由于点灯发生老化，析出离子时，配向膜能够起到阻挡作用，防止离子聚集，消除斜纹mura。
以上对本申请实施方式提供了详细介绍，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，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (2)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底；
金属电极层，设置于所述衬底上，所述金属电极层包括源极、漏极以及凸起部，所述漏极与所述凸起部连接，所述源极位于所述漏极远离所述凸起部一侧；
钝化层，覆盖于所述漏极远离所述衬底的表面，所述钝化层远离所述金属电极层的表面为一平坦化表面，所述钝化层中具有第一过孔；
绝缘层，覆盖于所述金属电极层远离所述衬底的一面，包括彩膜层和平坦化层，所述彩膜层位于所述平坦化表面上，所述平坦化层位于所述彩膜层远离所述漏极一侧，所述绝缘层中开设有第二过孔，所述第一过孔与所述第二过孔连通，暴露出所述凸起部；
像素电极，设置于所述绝缘层远离所述金属电极层的一侧，所述像素电极延伸入所述第二过孔中与所述凸起部电连接；以及
配向膜，覆盖于所述像素电极远离所述衬底的一面，并填充于所述第二过孔中；
其中，所述凸起部与所述漏极通过同一金属层在同一制程中形成，且所述凸起部的厚度大于所述漏极厚度，所述凸起部的远离所述衬底的表面高于所述钝化层和所述彩膜层远离所述衬底的表面，且低于所述平坦化层远离所述衬底的表面。
2.一种液晶显示面板，其特征在于，包括如权利要求1所述的阵列基板。
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