阵列基板及液晶显示器的制作方法

本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及液晶显示器。

背景技术：

COA(Color Filter on Array)技术是将彩色层制备在阵列基板上的技术，以形成彩色滤光片。由于薄膜晶体管的存在，COA结构的显示面板中，Array侧的薄膜结构通常是非平坦结构，即使通过保护层与平坦层的间隔，制备彩色光阻层时仍然可能面临因薄膜表面不均匀，导致光阻厚度不均等问题，从而影响面板的色度均匀性，且不同颜色的子像素对应彩色光阻需要经过多步工艺实现，增加工艺的复杂性。

技术实现要素：

本发明提供一种阵列基板及液晶显示器，能够节省工艺，并降低各子像素因膜厚不均所导致的色度不均的风险。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；薄膜晶体管，设置于所述衬底基板上；金属线栅公共电极层，设置于所述薄膜晶体管上并用于将入射光过滤成进行彩色显示所需要的基色光；像素电极，设置于所述金属线栅公共电极层上。

其中，所述金属线栅与所述像素电极间设有间隔层。

其中，所述阵列基板还包括覆盖在所述薄膜晶体管的平坦化层，其中所述金属线栅和所述像素电极依次层叠设置于所述平坦化层上。

其中，所述金属线栅包括介质层以及间隔设置于所述介质层上的 多个金属条。

其中，所述介质层包括层叠设置的第一介质层、第二介质层、第三介质层，所述第一介质层位于所述多条金属线与所述第二介质层之间，所述第二介质层的折射率高于所述第一、第三介质层的折射率。

其中，所述阵列基板进一步包括用于电连接不同的所述金属线栅的所述金属条的导体，所述导体与所述金属条同层设置，且设置有阵列状排布的多个镂空区域，每一所述金属线栅的所述金属条对应设置于一所述镂空区域内。

其中，所述金属线的材料为Al、Ag和Au中的至少一种或组合，所述介质层的材料为SiO₂、SiO、MgO、Si₃N₄、TiO₂和Ta₂O₅中的一种或组合。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案是：提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括如上述任意一项所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对向基板以及夹持于所述阵列基板与所述对向基板之间的液晶层，所述对向基板无彩色滤光层和黑色矩阵。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种阵列基板及液晶显示器，通过在阵列基板上设置作为彩色滤光单元的金属线栅，能够简化COA工艺中分别制备薄膜晶体管与CF的工艺流程，节省工艺成本并降低各子像素因膜厚不均所导致的色度不均的风险。

附图说明

图1是本发明阵列基板一实施方式的结构示意图；

图2是本发明阵列基板中金属线栅一实施方式的结构示意图；

图3是本发明金属线栅中金属线一实施方式的结构示意图；

图4是本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明阵列基板一实施方式的结构示意图。如图所示，该阵列基板10包括：衬底基板11、像素电极12、金属线栅公共电极层13以及薄膜晶体管14。

其中，该薄膜晶体管14设置于该衬底基板11上，是指液晶显示器上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。

进一步地，金属线栅公共电极层13，设置在薄膜晶体管14上并用于将入射光过滤成进行彩色显示所需的红、绿、蓝基色光。

可选地，像素电极12为多个设置于衬底基板11上。

请一并参阅图2，图2为本发明阵列基板中金属线栅公共电极层一实施方式的结构示意图。其中，金属线栅公共电极层13包括介质层131以及间隔设置于介质层131上的多个金属条132。

具体地，金属线栅公共电极层13中的金属条132与介质层131为周期性的排布结构，且所述介质层131为折射率调制的多层介质结构，且进一步包括层叠设置的第一介质层1311、第二介质层1312、第三介质层1313。具体地，第一介质层1311位于多条金属条132与第二介质层1312之间，第二介质层1312的折射率高于第一介质层1311、第三介质层1313的折射率。

进一步地，金属条132为具有较大折射率虚部的材料，具体可以为Al、Ag和Au中的至少一种或组合。

进一步地，介质层131中，第一介质层1311、第三介质层1313的材料可以为SiO₂、SiO和MgO中的至少一种或组合，第二介质层1312的材料可以为Si₃N₄、TiO₂和Ta₂O5中的一种或组合。其中，第一介质层1311、第三介质层1313可以为相同的材料组成的折射率相同的介质层。

需要说明的是，本申请中所指的介质层折射率的高低为相对概念，也即限定高射率介质区折射率高于低折射率介质区，但不限定某一种 材料为高或者低折射率材料。

请一并参阅图3，图3为本发明金属线栅公共电极层中金属条一实施方式的结构示意图。其中，阵列基板10进一步包括用于电连接不同的金属线栅公共电极层13的金属条132的导体133，以使得金属线栅公共电极层13作为阵列基板10的公共电极，显示时在所述金属条132和导体133上施加参考电位，且所述导体133可以设置为网状结构。

具体地，该导体133与金属条132同层设置，且设置有阵列状排布的多个镂空区域，每一金属线栅公共电极层13的金属条132对应设置于一镂空区域内。可选地，该导体133还可以为作为黑色光阻，其作用是为了减少漏光以提高对比度。

在具体实施例中，金属条132与介质层131表面支持一系列等离激元模式，自由空间光场通过周期性的光栅结构与等离激元模式进行耦合，当两者达到模式匹配时会呈现明显的光场穿透效应，因而可以作为有效的彩色滤光片使用，并且其通带范围可以通过金属线栅公共电极层13的参数进行灵活调节。

可选地，部分像素电极12所对应的金属线栅公共电极层13的参数设置得彼此不同，进而将入射光过滤成不同颜色的基色光。具体地，通过设置金属线栅公共电极层13排布周期、厚度、宽度、材料种类以及分层结构可以实现彩色滤光功能。

在本发明一应用场景中，以进行彩色显示所需的基色光红、绿、蓝为循环周期，可以设置对应的所述金属线栅公共电极层13的周期为200-500nm，其中，每一所述基色光所对应的金属线栅公共电极层13的金属条132的宽度各不相同，也即是说，在具体实施例中，针对不同的红绿蓝等基色光来设置其对应金属线栅公共电极层13的周期。可选地，在同一周期中可以设置蓝基色光所对应的金属线栅公共电极层13的周期为200nm、也可以设置红基色光所对应的金属线栅公共电极层13的周期为500nm，此处金属线栅公共电极层13的周期的具体参数设置本发明不作具体限定，且在其它周期中每一红绿蓝基 色光所对应的金属线栅公共电极层13的周期应该相同。

当然，在其他应用场景中，也可以红红、绿绿、蓝蓝为循环周期，对金属线栅公共电极层13进行周期设置。

进一步地，根据上述金属线栅公共电极层13的周期设置其占空比为0.4-0.9，其中，占空比是指所述金属线栅公共电极层13中所有金属条132的宽度占金属线栅公共电极层13和连接结构133总宽度之比。

可选地，设置所述金属线的宽度为20-200nm，其中，在一个周期中每一基色光对应的金属线栅公共电极层13中的金属条132的宽度设置不同，在其它不同的周期中，相同基色光对应的金属条132的宽度设置相同。

进一步地，由上述金属线栅公共电极层13的周期、占空比以及宽度决定了金属线栅公共电极层13作为彩色滤光片的透过率通带线宽以及中心峰值的透过率。其中，透过率通带线宽是指透过频谱(即高透过率部分)的波长覆盖范围。中心峰值的透过率是指，以红绿蓝基色光波长为中心波长的光的透过强度占入射光强的比例。具体地，可以通过对金属线栅公共电极层13的周期、厚度、宽度、材料种类等参数的设置和调节来选择其作为彩色滤光片的透过率通带线宽以及中心峰值的透过率。在上述实施例中，该透过率通带线宽约为20-50nm，且其中心峰值的透过率大于70％。

上述实施方式，通过对金属线栅的周期、宽度、材料等参数的设置，以使得金属线栅能够作为彩色滤光片将入射光过滤成不同颜色的基色光。

请继续参阅图1，阵列基板10包括覆盖在薄膜晶体管14上的平坦化层15，其中金属线栅公共电极层13和像素电极12依次层叠设置于平坦化层15上。其中，该平坦化层15用以平坦该阵列基板10，以使得像素电极12的成膜面相对平坦以及隔离液晶防止其被污染。

进一步地，该阵列基板10还包括设置于多条金属条132与像素电极12之间的间隔层16。

进一步地，该阵列基板10还包括层叠设置于衬底基板11上的栅极阻隔层(GI)17以及绝缘阻隔层(ILD)18。其中，所述栅极阻隔层(GI)17用于阻隔栅极同时提供栅极调控介质层，绝缘阻隔层(ILD)18用于阻隔源漏极。

上述实施方式，通过将阵列基板上设置作为彩色滤光片单元的金属线栅，能够简化COA工艺中分别制备薄膜晶体管与CF的工艺流程，节省工艺成本并降低各子像素因膜厚不均所导致的色度不均的风险。

请参阅图4，图4是本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图。如图所示，该液晶显示器20包括上述的阵列基板10、与阵列基板10相对设置的对向基板22以及夹持于阵列基板10与对向基板22之间的液晶层23，且对向基板22无彩色滤光层和黑色矩阵。其中，阵列基板10的结构参见上文所述，此处不再重复赘述。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明提供一种阵列基板及液晶显示器，简化COA工艺中分别制备薄膜晶体管与CF的工艺流程，节省工艺成本并降低各子像素因膜厚不均所导致的色度不均的风险。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。