阵列基板及具有该阵列基板的显示面板的制作方法

本公开涉及显示装置，更具体地，涉及一种阵列基板及具有该阵列基板的显示面板。尽管本公开适用于宽范围的应用，但是其特别适合于抑制由显示面板的阵列基板中的漏光、不足的液晶、冲击等导致的缺陷。

背景技术：

显示装置主要包括显示面板，显示面板包括阵列基板、滤色器基板、以及插入在阵列基板和滤色器基板之间的液晶层。当在显示面板上施加电场时，液晶层中的液晶分子的取向改变，使得实现透射率的差异。

由于这种透射率差异，当光穿过滤色器时，颜色的组合反映在从设置在显示面板的后侧的背光产生的光上，从而呈现彩色图像。

制造这种显示装置的工艺包括制造阵列基板和滤色器基板的基板制造工艺、完成显示面板的盒工艺以及组装显示面板和背光的模块工艺。

在基板制造工艺期间，重复一系列工艺步骤如薄膜沉积、光刻和蚀刻，从而在基板上实现阵列层和滤色器层。随后，在盒工艺期间，在阵列基板或滤色器基板上形成密封图案用于将基板彼此附接，然后将阵列基板和滤色器基板附接在一起，液晶层填充在其中，从而完成显示面板。此后，在模块工艺期间将偏振板、驱动电路等附接到显示面板，然后将显示面板与背光组装，从而实现显示装置。

另外，在阵列基板和滤色器基板之间插入间隔物，以保持它们之间的间隙。

根据形成间隔物的形状和工艺，间隔物可以包括球形间隔物和柱状间隔物。球形间隔物通过在阵列基板或滤色器基板上喷涂形成。柱状间隔物通过在阵列基板或滤色器基板上图案化形成。由于柱状间隔物可以以期望的形状形成在期望的位置，因此是更优选的。柱状间隔物通常形成在滤色器基板上，其比阵列基板经历少的工艺数量。

在下文中，将参考附图详细描述面内切换模式显示面板。

图1是面内切换模式显示面板的截面图。图2是图1所示的滤色器基板的平面图。

参考图1和图2，面内切换模式显示面板1包括：阵列基板10；面对阵列基板10并彼此附接的滤色器基板50；以及液晶层lc，其设置在阵列基板10和滤色器基板50之间以填充它们之间的空间。在阵列基板10和滤色器基板50中的每一个上限定有多个像素区域p。

阵列基板10包括在下基板11的第一方向上延伸的多条栅极线(未示出)；与多条栅极线平行并与其间隔地延伸的多条公共线(未示出)；在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条数据线(未示出)；以及多个薄膜晶体管t，每个薄膜晶体管t设置在栅极线和数据线之间的各个交叉处。

薄膜晶体管t包括：栅电极20；覆盖栅电极20的栅极绝缘膜25；半导体层22，其设置在栅极绝缘膜25上并与栅电极20交叠；源电极24和漏电极26，其设置在半导体层22上并彼此间隔开。形成有经由其使漏电极26的一部分露出的接触孔37。像素电极40经由接触孔37连接到漏电极26。

另外，阵列基板10包括：保护层35，其覆盖多条数据线、源电极24和漏电极26；以及下取向膜15，其覆盖像素电极40和公共电极45。像素电极40和公共电极45由透明材料形成，以增加开口率。

滤色器基板50包括：上基板51；黑矩阵60，其与多条栅极线、多个公共电极、多条数据线和多个薄膜晶体管t对应；红色滤色器70a、绿色滤色器70b和蓝色滤色器70c，其分别设置在上基板51和黑矩阵60上的多个像素区域中；以及上取向膜65，其覆盖红色滤色器70a、绿色滤色器70b和蓝色滤色器70c。

尽管在图中未示出，但是滤色器基板50还包括设置在红色滤色器70a、绿色滤色器70b和蓝色滤色器70c与上取向膜65之间的覆盖层。

液晶层lc通过借助像素电极40和公共电极45水平施加的电场而操作。

如上所述，液晶层lc设置在阵列基板10和滤色器基板50之间，以填充阵列基板10和滤色器基板50之间的空间。在阵列基板10和滤色器基板50之间形成柱状间隔物80，以保持阵列基板10和滤色器基板50之间的盒间隙。

柱状间隔物80通过在阵列基板10或滤色器基板50上图案化而形成，通常在经历较少工艺数量的滤色器基板50上。柱状间隔物80通常设置在与黑矩阵60(更具体地，薄膜晶体管t)交叠的位置。

当外力施加到面内切换模式显示面板1时，阵列基板10或滤色器基板50可以水平移动。因此，柱状间隔物80也相对于薄膜晶体管t向左侧或右侧移动。

当发生这种情况时，随着柱状间隔物80移动，下取向膜15的靠近柱状间隔物80的表面可能受损，因此在面内切换模式显示面板1中可能发生光泄漏(即，红眼缺陷)。

即，如果柱状间隔物80通过外力移动到像素区域p使得在覆盖阵列基板10的保护层35的下取向膜15的表面上形成划痕，则下取向膜的靠近柱状间隔物80的部分失去取向性能。因此，位于取向膜的部分处的液晶的偏振性能变得不同于正常部分，从而导致红眼缺陷。

为了提高显示面板1的透射率，正在努力逐渐减小柱状间隔物80的线宽和黑矩阵60的线宽。然而，当黑矩阵60的线宽减小时，由于柱状间隔物80的移动而导致故障率增加的问题。

此外，形成在阵列基板10中的接触孔37可以在形成下取向膜15的工艺期间导致缺陷。通过使用掩模转移聚酰亚胺树脂来将下取向膜15施加在阵列基板10的表面上。

然而，接触孔37是阵列基板10的凹部，并且如果接触孔37未被经转移的聚酰亚胺溶液完全填充，则取向膜15的靠近接触孔37的部分的厚度可能不足。

另外，接触孔37可能是在使用液晶填充滤色器基板50和阵列基板10之间的空间的工艺期间的缺陷的主要原因。

滤色器基板50和阵列基板10之间的空间可以填充有液晶。液晶的量必须是适当的。如果量不足，则发生光泄漏。如果该量过量，则发生黄色不均匀(mura)。在理论上计算滤色器基板50和阵列基板10之间的体积，并且施加与理论计算的体积的一定百分比相对应的量的液晶。

然而，接触孔37的形状可以根据用于固化保护层35的热工艺而变化。如果接触孔37的形状改变，则盒间隙改变，导致填充有液晶的空间的体积的显著变化。因此，液晶的量变得有问题，导致显示面板上的缺陷。

鉴于上述，本公开的方面提供了一种可以抑制由显示面板中的接触孔和柱状间隔物导致的缺陷的结构。

技术实现要素：

因此，本公开涉及一种阵列基板和具有该阵列基板的显示面板，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

本公开的一个目的是提供一种阵列基板，其能够抑制由阵列基板和滤色器基板之间的柱状间隔物的移动导致的缺陷。

本公开的另一个目的是提供一种显示面板，其能够通过改进阵列基板的其中柱状间隔物与其接触的部分的表面平坦度来均匀地保持盒间隙。

本公开的又一个目的是提供一种显示面板，其能够抑制由阵列基板中的接触孔的形状引起的晶粒缺陷。

根据本公开的一个示例性实施方案，填充图案设置为填充阵列基板中的接触孔，从而抑制由于接触孔引起的液晶量不足或过多而导致的缺陷。另外，可以更均匀地实现取向膜，从而抑制由取向膜的厚度不均引起的晶粒缺陷。

此外，在根据本公开的一个示例性实施方案的显示面板中，填充图案从保护膜的上表面突出，并且设置在滤色器基板上的柱状间隔物由填充图案支承。

这种结构可以抑制滤色器基板在阵列基板上滑动时柱状间隔物对阵列基板上的取向膜的损坏。

为此，填充图案可以具有对应于盒间隙的大约30％至70％的高度，并且可以从保护膜的上表面突出。

这是为了抑制滤色器基板在阵列基板上滑动时通过柱状间隔物的移动对取向膜的损坏。

另外，在根据本公开的一个示例性实施方案的显示面板中，多个接触孔可以用单个填充图案填充。如果对于每个单个接触孔形成填充图案，则接触孔的凹陷形状转移到填充图案的上表面，使得可以在填充图案的上表面上形成水平差。

相反，如果多个接触孔用单个填充图案填充，则填充图案的上表面的平坦度提高，使得显示面板的盒间隙的偏差进而质量的偏差可以减小。

设置在滤色器基板上的柱状间隔物和设置在阵列基板上的填充图案可以由相同的材料制成。

由于柱状间隔物接触填充图案，因此当施加外力时在它们之间产生摩擦。因此，希望它们由相同的材料制成，以抑制因摩擦产生的损坏。

在根据本公开的一个示例性实施方案的阵列基板中，用填充图案填充接触孔，像素电极经由接触孔连接到开关元件，并且在其上设置取向膜。因此，可以减轻在接触孔附近未形成取向膜或取向膜的厚度不足的问题。

根据本公开的一个示例性实施方案的显示面板具有通过设置在滤色器基板上的柱状间隔物和设置在阵列基板上的填充图案来保持滤色器基板和阵列基板之间的盒间隙的结构。该结构可以抑制以下问题：如果滤色器基板在阵列基板上滑动则阵列基板的取向膜被柱状间隔物损坏。

另外，根据本公开的一个示例性实施方案的显示面板提供了这种结构：其中阵列基板的接触孔填充有填充图案，使得滤色器基板和阵列基板之间待填充液晶的空间的体积减少。因此，在制造显示面板时使用的液晶的量减少，从而节省成本。

应当理解，前述一般描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步说明。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且附图被并入且构成本申请的一部分，附图示出了公开的方面，并且与描述一起用于说明本公开的原理。

在附图中：

图1是面内切换模式显示面板的截面图；

图2是图1所示的滤色器基板的平面图；

图3是根据本公开的一个方面的显示面板的截面图；

图4是根据本公开的一个方面的填充图案的放大照片图像；以及

图5是根据本公开的另一方面的填充图案的放大照片图像。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的各方面，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

在下面的描述中，术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。这些术语仅用于区分一个部件与其他部件。

应当理解，当元件称为在另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。

在下文中，将参考附图描述根据本公开的一个方面的阵列基板和具有该阵列基板的显示面板。

图3是根据本公开的一个方面的显示面板的截面图。

参考图3，根据本公开的一个方面的显示面板100包括：阵列基板110和滤色器基板150，阵列基板110和滤色器基板150分别具有在其上限定的多个像素区域，彼此面对并且彼此间隔开；液晶层lc，其设置在阵列基板110和滤色器基板150之间以填充其间的空间。

此外，阵列基板110包括形成在其中的多个电路图案。多个电路图案包括：在下基板111的第一方向上延伸的多条栅极线；与多条栅极线平行并间隔开地延伸的多条公共线；以及多条数据线，其在与第一方向相交的第二方向上延伸，以限定多个像素区域。

此外，阵列基板110包括：多个薄膜晶体管t，每个薄膜晶体管t分别设置在栅极线和数据线之间的各个交叉处；多个像素电极140，其连接到薄膜晶体管t并设置在像素区域中；以及多个公共电极145，每个公共电极145连接到相应的公共线并且设置在像素区域中，使得多个公共电极145与像素电极140交替地间隔开。

另外，阵列基板110包括：覆盖多条数据线的保护层135；源电极124和漏电极126；以及下取向膜115，其覆盖保护层135、像素电极140和公共电极145。

薄膜晶体管t包括：栅电极120；覆盖栅电极120的栅极绝缘膜125；半导体层122，其设置在栅极绝缘膜125上并与栅电极120交叠；以及源电极124和漏电极126，其设置在半导体层122上并彼此间隔开。源电极124从数据线分支，并且栅电极120可以是栅极线的一部分。

像素电极140设置在像素区域中并且经由接触孔137电连接至漏电极126。公共电极145从公共线分支并且在像素区域处与像素电极140平行交替设置。

根据本公开的显示面板还包括填充接触孔137的填充图案182。接触孔137是必需元件，这是因为它将各自具有不同高度的漏电极126与像素电极140电连接。然而，如上所述，接触孔137具有凹陷形状，并且因此可能导致诸如液晶量不足或过多、下取向膜的厚度不均匀等问题。

就这点而言，在根据本公开的显示面板中，填充图案182通过在接触孔137上方添加层来形成，从而减轻由液晶不足或过量导致的问题。通过用填充图案182填充接触孔137，可以节省所使用的液晶的量与填充图案182的体积一样多。另外，即使接触孔137的形状在烘焙工艺期间改变，它亦不影响所使用的液晶的量。

此外，在根据本公开的显示面板中，填充图案182形成为从保护层135向上突出，使得柱状间隔物180可以由填充图案182支承。换句话说，盒间隙可以通过柱状间隔物180和填充图案182二者保持，而不仅仅通过柱状间隔物180保持。

这种盒间隙结构可以抑制当滤色器基板150在阵列基板110上滑动时由于柱状间隔物180的移动对下取向膜115的损坏。

在盒间隙仅通过柱状间隔物180保持的结构中，柱状间隔物180与下取向膜115的表面接触，因此当柱状间隔物180移动时，下取向膜115受损。

相比之下，在根据本公开的通过柱状间隔物180和填充图案182二者保持盒间隙的显示面板100中，下取向膜115不会由于柱状间隔物180的移动而受损，即使柱状间隔物180移出填充图案182亦如此，这是因为柱状间隔物180不与下取向膜115接触，而是与下取向膜115隔开。

填充图案182形成为从阵列基板110的其他部分(即，保护层)的表面突出高度h。填充图案182的高度h可以是显示面板中的盒间隙的约30至70％。

当填充图案182的高度h为盒间隙的约30％时，柱状间隔物180的高度变为盒间隙的约70％。当填充图案182的高度h为盒间隙的约70％时，柱状间隔物180的高度变为盒间隙的约30％。换句话说，在本公开中，填充图案182在盒间隙中越高，柱状间隔物180在盒间隙中就越低。

填充图案182的高度小于盒间隙的约30％可能是不期望的，这是因为当阵列基板110在滤色器基板150上滑动时下取向膜115可能因柱状间隔物180而损坏。

另一方面，填充图案182的高度大于盒间隙的大约70％可能是不期望的，这是因为当阵列基板110在滤色器基板150上滑动时，上取向膜165可能因填充图案182而损坏。

除了与柱状间隔物180一起保持盒间隙之外，填充图案182还用于减少液晶的量并且降低质量的偏差。

为了保持盒间隙，填充图案182可以仅设置在形成柱状间隔物180的位置处。应当理解，柱状间隔物180可以形成在每一个接触孔137中，以减少液晶的量。

滤色器基板150包括：上基板151；黑矩阵160，其与多条栅极线、多个公共电极、多条数据线和多个薄膜晶体管t相对应；红色滤色器170a、绿色滤色器170b和蓝色滤色器170c，其分别以该次序设置在上基板151和黑矩阵160上的多个像素区域中；以及上取向膜165，其覆盖红色滤色器170a、绿色滤色器170b和蓝色滤色器170c。液晶层lc通过借助像素电极140和公共电极145水平施加的电场操作。

柱状间隔物180设置在滤色器基板150上，并且定位成使得其可以由填充图案182支承。

在根据本公开的显示面板中，盒间隙不仅通过柱状间隔物保持，而且通过填充图案的高度和柱状间隔物的高度之和保持，因此柱状间隔物180必须与填充图案182对齐。

顺便提及，当填充图案182接触柱状间隔物180以保持盒间隙时，当阵列基板由于外力而在滤色器基板上滑动时，填充图案182和柱状间隔物180之间可能产生摩擦。

为了抑制由于重复摩擦对填充图案182和柱状间隔物180的损坏，填充图案182和柱状间隔物180可以具有类似的硬度。为此，填充图案182和柱状间隔物180可以由相同的材料或相似的材料形成。

图4是根据本公开的一个方面的填充图案的放大照片图像。图5是根据本公开的另一方面的填充图案的放大照片图像。

如图4所示，两个接触孔用单个填充图案填充。如图5所示，排列成行的多个接触孔用单个填充图案填充。

在根据本公开的显示面板中，接触孔用填充图案182填充，并且填充图案182接触柱状间隔物以保持盒间隙。因此，填充图案182的上表面形成为尽可能平坦。

如果在填充图案182的上表面上存在高度差，则盒间隙可以根据柱状间隔物被支承的位置而改变。这种盒间隙的变化会严重影响质量的偏差。如果盒间隙增加，则盒间隙用给定量的注入液晶不能完全填充。如果盒间隙减小，则盒间隙被给定量的液晶过度填充。

另一方面，填充图案的上表面的平坦度根据填充图案182的形状而变化。

当单个接触孔填充有单个填充图案时，接触孔的中心部分的特征转移到填充图案，使得填充图案的中心部分可以凹陷。

当填充图案的上表面支承柱状间隔物时，填充图案的上表面上的高度差导致盒间隙的变化。因此，填充图案的上表面需要尽可能平坦。

当如图4所示用单个填充图案填充两个接触孔时，经测量的填充图案的上表面上的高度差(平坦度测量)在水平方向(即，栅极线方向)上为约0.21μm或更小，并且经测量的高度差(平坦度测量)在垂直方向(即，数据线方向)上为约0.15μm或更小。

当如图5所示用一个填充图案填充成行布置的一系列接触孔时，填充图案的上表面的平坦度测量在水平方向(栅极线方向)上为大约0.19μm或更小，并且在垂直方向(数据线方向)上的平坦度测量为大约0.15μm或更小。因此，多个接触孔用单个填充图案填充。

当填充图案182具有如图5所示的填充成行的接触孔的棒形状时，形成比其它部分(直线形状)宽的扩展部182a(圆形)，以与滤色器基板150上的设置柱状间隔物180的区域对应。

扩展部182a支承柱状间隔物180，并且具有更宽的水平面积，使得柱状间隔物180能够由填充图案182更加稳定地支承。虽然扩展部182a的形状在图5中示出为圆形，但是扩展部182a的形状不限于圆形，也可以是其他形状。例如，其可以形成为具有相对宽的宽度的宽带形状。

在根据本公开的显示面板中，在作为阵列基板的必要元件的接触孔上方形成附加层，从而形成填充图案，并且柱状间隔物由填充图案支承。因此，通过填充图案和柱状间隔物保持盒间隙。

在该结构中，柱状间隔物的下端与阵列基板的下取向膜间隔开，从而防止下取向膜因柱状间隔物的移动而受损。

虽然为了说明的目的描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。因此，应当理解，这种修改、添加和替换也落入本公开的范围内，只要它们在所附权利要求及其等同内容的范围内即可。