阵列基板、制造方法以及显示面板和电子装置的制造方法
【专利摘要】阵列基板、制造方法以及显示面板和电子装置。该阵列基板包括：衬底基板、在所述衬底基板上形成的栅线、绝缘层、有源层和数据线，其中，所述绝缘层设置在所述栅线上，所述数据线隔着所述绝缘层设置在所述栅线上且和所述栅线交叉设置，所述有源层在垂直于所述衬底基板的方向上设置在所述栅线和所述数据线之间，在所述栅线上隔着所述绝缘层设置有第一屏蔽层，所述第一屏蔽层在垂直于所述衬底基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有源层和所述数据线电绝缘。
【专利说明】
阵列基板、制造方法以及显示面板和电子装置
技术领域
[0001] 本发明的实施例涉及阵列基板、该阵列基板的制造方法以及相应的显示面板和电 子装置。
【背景技术】
[0002] 随着触控装置的普及，触控显示面板也更为普及。在一种触控显示面板中，将公共 电极层切割为条状，并且将条状的公共电极用作触控驱动电极。然而，在此情况下，条状的 公共电极之间的间隙下方的信号线无法被屏蔽，从而信号线上产生的电场会对显示面板的 显示产生不利影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的实施例提供一种阵列基板，包括:衬底基板、在所述衬底基板上形成的栅 线、绝缘层、有源层和数据线，其中，所述绝缘层设置在所述栅线上，所述数据线隔着所述绝 缘层设置在所述栅线上且和所述栅线交叉设置，所述有源层在垂直于所述衬底基板的方向 上设置在所述栅线和所述数据线之间，在所述栅线上隔着所述绝缘层设置有第一屏蔽层， 所述第一屏蔽层在垂直于所述衬底基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有 源层和所述数据线电绝缘。
[0004] 本发明的实施例提供一种制造阵列基板的方法，所述阵列基板包括衬底基板和在 所述衬底基板上设置的栅线、绝缘层、有源层、数据线，所述制造方法包括:在所述衬底基板 上沿着远离所述衬底基板的方向依次形成所述栅线、所述绝缘层、所述有源层、所述数据 线，以及在所述栅线上方隔着所述绝缘层形成第一屏蔽层，其中，所述栅线和所述数据线交 叉设置，所述第一屏蔽层在垂直于阵列基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述 有源层和所述数据线电绝缘。
[0005] 本发明的实施例提供一种具有上述阵列基板的显示面板。
[0006] 本发明的实施例提供一种具有上述显示面板的电子装置。
【附图说明】
[0007] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介 绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
[0008] 图la是一种示例性的触控显示面板的结构示意图；
[0009] 图lb是一种示例性的TFT阵列的俯视图；
[0010] 图lc是图示条状公共子电极与栅线的位置关系的俯视图；
[0011] 图2a是本公开的一个实施例提供的阵列基板的俯视图；
[0012]图2b是图2a阵列基板沿A-A'线的截面图；
[0013] 图2c是本公开的另一实施例提供的阵列基板的俯视图；
[0014] 图3a是本公开的又一个实施例提供的阵列基板的俯视图；
[0015]图3b是图3a阵列基板沿B-B'线的截面图；
[0016]图3c是图3a阵列基板沿C-C'线的截面图；
[0017] 图4是公开的又一实施例提供的阵列基板的截面图；
[0018] 图5a-5g是本公开的一个实施例提供的阵列基板的制造方法的示意图；
[0019]图6a_6g是本公开的另一个实施例提供的阵列基板的制造方法的示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发 明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术 人员在无需创造性劳动的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。
[0021] 图la示出一种示例性的触控显示面板100的结构。在该触控显示面板100中，在玻 璃基板101上设置阵列基板103,该阵列基板103进一步包括TFT阵列1031和公共电极层 1032。由公共电源向公共电极层1032施加公共电压V Ccm。例如，公共电源可以是在阵列基板 上与外部公共电源电连接的导电部件。在工作过程中，外部公共电源可以通过阵列基板上 的公共电源向阵列基板上的其他部件(例如，公共电极等)施加公共电压。在该阵列基板103 上依次设置液晶层105、彩膜基板107和触控感测层109。通过将阵列基板103上的公共电极 层1032切割为条状，从而将条状的公共电极用作触控驱动电极。也就说，公共电极层1032同 时还用作触控驱动电极层1032。触摸的位置可以通过触控感测电极和触控驱动电极来检 测 。
[0022] 图lb是图示TFT阵列1031的示意图。如图lb所示，该TFT阵列1031通常包括多条栅 线102和多条数据线108。这些栅线102和数据线108彼此交叉由此限定了排列为矩阵的子像 素单元（图lb中仅具体示出了一个子像素单元），每个子像素单元包括作为开关元件的薄膜 晶体管110和用于控制液晶的排列的像素电极104。通常，每个子像素单元还可以包括和像 素电极104配合以形成驱动液晶分子的电场的公共电极层（图lb中未示出）。该公共电极层 1032通常覆盖在TFT阵列1031的上方，如图la所示。例如，在每个子像素单元中，薄膜晶体管 110的栅极112与相应的栅线102电连接(例如，二者一体形成），源极118与相应的数据线108 电连接（例如，二者一体形成），漏极119与相应的像素电极104电连接（例如，二者一体形 成)。
[0023] 为了实现触控显示的功能，需要进一步向触控显示面板100提供触控驱动电极和 触控感测电极。在图la的示例中，由于将阵列基板103上的公共电极层1032切割为条状，并 将条状的公共电极用作触控驱动电极。图lc是图示条状公共子电极与栅线的位置关系的俯 视图。如图lc所示，一条栅线位于相邻条状公共子电极的间隙的投影处。也就是说，从与衬 底基板201垂直的方向看去，该栅线未被条状公共子电极覆盖。需要注意的是，在一个完整 的阵列基板103中，可以存在多条栅线位于多个相邻相邻条状公共子电极的间隙的投影处， 也可以同时有一条或多条栅线被条状公共子电极覆盖。
[0024] 在本公开中，第一结构覆盖第二结构意味着第一结构在垂直方向上的投影覆盖第 二结构在垂直方向上的投影。
[0025] 在研究中，本申请的发明人注意到如下问题。由于栅线用于接收扫描信号，因此栅 线通常具有较高的电压。在图1c的结构中，由于公共电极层1032被切割为条状使得一条或 多条栅线未被条状公共子电极覆盖，所以条状公共子电极无法屏蔽该一条或多条栅线产生 的相对强的电场。该栅线产生的电场使得液晶层中的取向电场异常，影响液晶分子的取向， 从而造成光强差异，并在显示时产生黑色条纹。
[0026]本公开的实施例通过在条状公共子电极的间隔处的栅线上方覆盖屏蔽层，从而可 以削弱甚至屏蔽上述栅线产生的电场，从而消除以上显示不良。需要注意的是，本公开的实 施例并不限于在条状公共子电极的间隔处的栅线上方覆盖屏蔽层。即使栅线上方覆盖完整 的公共电极层，也可以采用本公开的实施例来进一步屏蔽栅线产生的电场。
[0027]请参见图2a和2b，图2a和2b示出本公开的一个实施例提供的阵列基板200的示意 图。该阵列基板200包括衬底基板201和设置在衬底基板201上的栅线202、设置在栅线202上 的绝缘层204(图2a中未示出）、隔着绝缘层204设置在栅线202上且与栅线202相交的数据线 208、设置在栅线202上的有源层206以及与该数据线208同层设置的屏蔽层216。在本实施例 中，为了简化工艺，该屏蔽层216可以采用与数据线208相同的材料，通过一次工艺与数据线 208同层设置。该屏蔽层216的厚度可以与数据线的厚度相同，例如，40CKK5000A。本领域 技术人员应当理解，该屏蔽层216的材料也可以是其他金属或非金属材料，只要该屏蔽层能 够削弱或屏蔽电场。该屏蔽层216在垂直于阵列基板200的方向上覆盖该栅线202,并且与该 栅线202、有源层206和数据线208电绝缘。屏蔽层的具体制造方法将在下文详细描述。因为 由与数据线208相同的材料构成的屏蔽层216具有导电能力，根据导体具有电场屏蔽能力的 原理，在栅线上产生的电场将被屏蔽层216所削弱甚至屏蔽，从而降低了栅线电场对于显示 的影响。
[0028]图2b示出了图2a所示的阵列基板200沿CC线的截面图。如图2b所示，在衬底基板 201上设置栅极212和与该栅极212同层设置的栅线202,在该栅极212和栅线202上方设置绝 缘层204,并有源层206隔着绝缘层204设置在栅极212上方。数据线208(包含源极和漏极)设 置在绝缘层上方。阵列基板200还包括遮光层210,设置在衬底基板201和栅线202之间。屏蔽 层216在本实施例中与数据线208同层设置，并且在垂直于阵列基板200的方向上覆盖栅线 202,并且与栅线202、有源层206和数据线208电绝缘。例如，绝缘层204设置在栅线202和屏 蔽层216之间，起到了将栅线202与屏蔽层216电绝缘的作用。此外，尽管在本实施例中屏蔽 层216采用与数据线208相同的材料制作，但是屏蔽层216和数据线208之间并不存在电连 接，从而防止数据线208的信号对屏蔽层216施加影响。类似地，屏蔽层216和有源层206之间 也不存在电连接。从图2a和2b可以看到，额外设置的该屏蔽层216可以至少部分覆盖栅线 202,从而屏蔽由扫描信号在栅线202上产生的电场对液晶层的干扰。在本公开中记载的"覆 盖"意指至少部分重叠。也就是说，该屏蔽层216可以在垂直于阵列基板的方向上与栅线202 至少部分重叠。换而言之，该屏蔽层216可以比栅线202更宽或更窄，但是必须覆盖栅线202 的至少一部分。本领域技术人员应当知道，尽管本实施例以栅线位于相邻公共电极之间的 间隙处为例进行说明，但是当栅线被公共电极覆盖时，也可以设置该屏蔽层来覆盖栅线，从 而达到更好的电场屏蔽效果。
[0029]图2c示出了根据本公开的另一实施例的阵列基板200'的示意图。阵列基板200'相 比于阵列基板200的区别在于，阵列基板200'进一步设置了通孔214。该通孔214与屏蔽层 216连接，以使得公共电源经由该通孔214向屏蔽层216施加公共电压V。?。在一个示例中，通 孔214经过包括层间介质层（inter-level dielectric，ILD)、多晶娃层、缓冲层的中间层 222(图中未示出），并且最终连接到具有导电性的遮光层210(例如，由钼金属构成）。公共电 源则连接到该遮光层，从而经由该通孔214向屏蔽层216施加公共电压V。?。在另一示例中， 如图5g所示，通过刻蚀辅助层220(例如，包括钝化层或平坦化层）以形成连接到屏蔽层216 的通孔214'。应当知道，经由通孔施加公共电压V。?的方式可以根据实际需要来设计，并不 局限于以上示例。这样，屏蔽层216可以具有与公共电极层相同的公共电压，从而进一步屏 蔽扫描信号电场对液晶层的干扰。同时，由于屏蔽层216仅接收公共电压，因此，当公共电极 层用作触控驱动电极层时，并不向屏蔽层216施加触控驱动电压，从而避免屏蔽层216在触 控阶段对触控操作造成干扰。
[0030] 图3a示出了根据本公开的又一实施例的阵列基板300的示意图。阵列基板300相比 于图2b所示阵列基板200的区别在于，在阵列基板300中，屏蔽层218采用与有源层206相同 的材料制作，并且与有源层206同层设置。图3b是图3a中的阵列基板300沿B-B '线的截面图。 如图3b所示，屏蔽层218在垂直于阵列基板300的方向上覆盖栅线202,并且与栅线202、有源 层206和数据线208电绝缘。由于有源层通常由金属氧化物半导体构成，同样可以起到屏蔽 或削弱电场的作用。屏蔽层也可以采用其他金属或非金属材料，只要该屏蔽层218能够削弱 或屏蔽电场。阵列基板300同样可以具有通孔214,从而使得公共电源可以经由该通孔214向 屏蔽层218施加公共电压V_。图3c是图3a中的阵列基板300沿C-C'线的截面图。在一个示例 中，通孔214经过包括层间介质层（inter-level dielectric，ILD)、多晶娃层、缓冲层的中 间层222,并且最终连接到具有导电性的遮光层210(例如，由钼金属构成）。公共电源则连接 到该遮光层，从而经由该通孔214向屏蔽层218施加公共电压V。?。公共电源连接到遮光层的 方式可以根据设计需要进行选择，例如，采用垫片或导线。本公开在此不具体描述。同时，公 共电压V。?也可以以其他方式施加到屏蔽层。例如，在另一示例中，如图6g所示，通过刻蚀辅 助层220(例如，包括钝化层或平坦化层）以形成连接到屏蔽层218的通孔214'，进而可以经 由该通孔214'向屏蔽层施加公共电压V。?。
[0031] 图4示出了根据本公开的又一实施例的阵列基板400的截面图。阵列基板400相比 于图2b所示阵列基板200的区别在于，在阵列基板400中，在提供屏蔽层216的基础上，进一 步提供与图3a的实施例类似的屏蔽层218。因此，通过提供屏蔽层216和218两者，可以有效 屏蔽电场。并且由于屏蔽层218由金属氧化物半导体构成，通过提供屏蔽层216和218可以使 得屏蔽层216受到屏蔽层218的保护，避免氧化。与图2和图3的实施例类似，阵列基板400可 以具有通孔，从而使得公共电源可以经由该通孔向屏蔽层216和218施加公共电压V_。
[0032] 以上实施例中，屏蔽层采用与数据线或有源层相同的材料。但是，本领域技术人员 应当知道，屏蔽层也可以采用能够削弱或屏蔽电场的其他材料。并且上述实施例仅是屏蔽 层设置的示例，该屏蔽层也可以与数据线或有源层不同层设置。
[0033] 本公开的又一实施例提供一种制造阵列基板的方法，该阵列基板包括衬底基板和 在该衬底基板上设置的栅线、绝缘层、有源层、数据线，该制造方法包括:在该衬底基板上沿 着远离该衬底基板的方向依次形成该栅线、该绝缘层、该有源层、该数据线，以及在该栅线 上方隔着该绝缘层形成第一屏蔽层，其中，该栅线和该数据线交叉设置，该第一屏蔽层在垂 直于阵列基板的方向上覆盖该栅线，并且与该栅线、该有源层和该数据线电绝缘。
[0034] 在该阵列基板的制造方法中，例如可以通过不同的构图工艺形成上述栅线、绝缘 层、有源层、数据线、公共电极层。在以下实施例中，以一种制造阵列基板200的制造方法为 例，该制造方法包括步骤S11-S14。
[0035] 步骤S11，如图5a所示，通过第一次构图工艺，在衬底基板201上形成遮光层210以 及包括栅线202的栅金属层。
[0036]例如，在衬底基板201(例如，玻璃基板、塑料基板或石英基板)上通过溅射工艺形 成栅金属层薄膜;然后，采用掩膜版，通过例如一次曝光、显影和湿法刻蚀工艺形成栅线。例 如，栅金属层可采用Cr、Mo、Al和Cu等金属中的至少一种或几种的合金。
[0037]在该步骤中，栅金属层中还可以形成栅极212。
[0038] 步骤S12:如图5b所示，在栅线202上形成绝缘层204和有源层薄膜206 之后，如图 5c所示，通过第二次构图工艺形成有源层206。
[0039] 步骤S13:如图5d所示，在有源层206上形成源漏金属层薄膜208' ；之后，如图5e所 示，通过第三次构图工艺，形成数据线208(包括源极和漏极)和屏蔽层216。
[0040] 步骤S14:如图5f所示，在数据线208(包括源极和漏极)和屏蔽层216上方进一步形 成辅助层220,例如，包括钝化层、层间介质层、缓存层、平坦化层等。
[0041] 在本公开的另一实施例中提供的阵列基板200'的制造方法进一步包括形成通孔 的步骤S15，如图5g所示，在阵列基板200 '上形成通孔214'，穿过辅助层220，与屏蔽层216电 连接。这样，公共电源可以经由通孔214'向屏蔽层216施加公共电压V。?，以进一步屏蔽栅线 产生的电场。形成图3b所示的通孔214的方法可以包括刻蚀中间层以使得通孔214接触遮光 层的步骤。
[0042] 本公开的另一实施例中提供的阵列基板300的方法，该制造方法包括步骤S21-S24〇
[0043] 步骤S21，如图6a所示，该步骤与步骤S11类似，故不再重复。
[0044] 步骤S22:如图6b所示，在栅线202上形成绝缘层204和有源层薄膜206 之后，如图 6c所示，通过第二次构图工艺形成有源层206和屏蔽层218。屏蔽层218采用与有源层206相 同的材料制作，并且与有源层206同层设置，在垂直于阵列基板300的方向上覆盖栅线202， 并且与栅线202、有源层206和数据线208电绝缘。
[0045]步骤S23:如图6d所示，在有源层206和屏蔽层218上形成源漏金属层薄膜208' ；之 后，如图6e所示，通过第三次构图工艺，形成数据线208(包括源极和漏极）。
[0046]步骤S24:如图6f所示，在数据线208(包括源极和漏极）上方进一步形成辅助层 220，例如，包括钝化层、层间介质层、缓存层等。
[0047]在本公开的实施例中提供的阵列基板300的制造方法还可以进一步包括形成通孔 的步骤S25，如图6g所示，在阵列基板300上形成通孔214'，穿过辅助层220，与屏蔽层218电 连接。这样，公共电源可以经由通孔214'向屏蔽层218施加公共电压V。?，以进一步屏蔽栅线 产生的电场。形成图3b所示的通孔214的方法可以包括刻蚀中间层以使得通孔214接触遮光 层的步骤。
[0048]本公开的实施例还提供一种阵列基板400的制造方法，该制造方法可以形成屏蔽 层216和218,以进一步屏蔽栅线产生的电场。由于以上已经详细描述了如何形成屏蔽层216 和218,故在此不再重复。
[0049]本公开的又一实施例提供一种包括上述阵列基板的任一种的显示面板。
[0050] 本公开的又一实施例提供一种包括上述显示面板的电子装置。例如，该电子装置 可以包括:液晶面板、电子纸、0LED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码 相框、导航仪、手表等任何具有显示功能的产品或部件。
[0051] 通过在栅线上方设置相应的屏蔽层，使得在栅线上产生的电场将被屏蔽层削弱甚 至屏蔽，从而降低了栅线电场对于显示的影响。
[0052]以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本发 明的保护范围由所附的权利要求确定。
【主权项】
1. 一种阵列基板，包括:衬底基板、在所述衬底基板上形成的栅线、绝缘层、有源层和数 据线， 其中，所述绝缘层设置在所述栅线上，所述数据线隔着所述绝缘层设置在所述栅线上 且和所述栅线交叉设置，所述有源层在垂直于所述衬底基板的方向上设置在所述栅线和所 述数据线之间， 在所述栅线上隔着所述绝缘层设置有第一屏蔽层，所述第一屏蔽层在垂直于所述衬底 基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有源层和所述数据线电绝缘。2. 如权利要求1所述的阵列基板，进一步包括公共电极层，设置在所述数据线的远离所 述栅线的一侧，所述公共电极层包括多个条状公共子电极，相邻的所述多个条状公共子电 极之间具有间隔，由公共电源向所述多个条状公共子电极施加公共电压。3. 如权利要求2所述的阵列基板，其中，所述间隔在与所述栅线延伸方向相同的方向上 延伸。4. 如权利要求2所述的阵列基板，其中，所述栅线的至少一部分在垂直于所述衬底基板 的方向上与所述间隔相对。5. 如权利要求2所述的阵列基板，其中，所述第一屏蔽层经由通孔与所述公共电源电连 接。6. 如权利要求5所述的阵列基板，进一步包括遮光层，设置在所述衬底基板和所述栅线 之间，并且电连接到所述公共电源，所述第一屏蔽层经由所述通孔电连接到所述遮光层。7. 如权利要求1-6的任一项所述的阵列基板，其中，所述第一屏蔽层与所述有源层同层 设置，并且所述第一屏蔽层由与所述有源层相同的材料构成。8. 如权利要求1-6的任一项所述的阵列基板，其中，所述第一屏蔽层与所述数据线同层 设置，并且所述第一屏蔽层由与所述数据线相同的材料构成。9. 如权利要求1-6的任一项所述的阵列基板，进一步包括第二屏蔽层，所述第二屏蔽层 设置在所述栅线上方并且与所述第一屏蔽层不同层，所述第二屏蔽层在垂直于所述衬底基 板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有源层和所述数据线电绝缘。10. 如权利要求6所述的阵列基板，其中，所述遮光层由钼构成。11. 一种制造阵列基板的方法，所述阵列基板包括衬底基板和在所述衬底基板上设置 的栅线、绝缘层、有源层、数据线，所述制造方法包括： 在所述衬底基板上沿着远离所述衬底基板的方向依次形成所述栅线、所述绝缘层、所 述有源层、所述数据线，以及 在所述栅线上方隔着所述绝缘层形成第一屏蔽层， 其中， 所述栅线和所述数据线交叉设置， 所述第一屏蔽层在垂直于阵列基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有 源层和所述数据线电绝缘。12. 如权利要求11所述的方法，进一步包括在所述数据线的远离所述栅线的一侧形成 公共电极层，将所述公共电极层分割为多个条状公共子电极，以使得相邻的所述多个条状 公共子电极之间具有间隔，设置公共电源以向所述公共电极层施加公共电压。13. 如权利要求12所述的方法，其中，所述间隔形成为在与所述栅线延伸方向相同的方 向上延伸。14. 如权利要求12所述的方法，其中，所述栅线的至少一部分在垂直于阵列基板的方向 上与所述间隔相对。15. 如权利要求12所述的方法，进一步包括形成通孔，所述第一屏蔽层经由所述通孔与 所述公共电源电连接。16. 如权利要求15所述的方法，进一步包括形成遮光层，所述遮光层设置在所述衬底基 板和所述栅线之间，并且电连接到所述公共电源，所述第一屏蔽层经由所述通孔连接到所 述遮光层。17. 如权利要求11-16的任一项所述的方法，其中，形成所述第一屏蔽层与形成所述有 源层同步进行，并且所述第一屏蔽层由与所述有源层相同的材料构成。18. 如权利要求11-16的任一项所述的方法，其中，形成所述第一屏蔽层与形成所述数 据线同步进行，并且所述第一屏蔽层由与所述数据线相同的材料构成。19. 如权利要求11-16的任一项所述的方法，进一步包括形成第二屏蔽层，所述第二屏 蔽层设置在所述栅线上方并且与所述第一屏蔽层不同层，所述第二屏蔽层在垂直于所述衬 底基板的方向上覆盖所述栅线，并且与所述栅线、所述有源层和所述数据线电绝缘。20. 如权利要求16所述的方法，其中，所述遮光层由钼构成。21. -种包括如权利要求1-10任一项所述的阵列基板的显示面板。22. -种包括如权利要求21所述的显示面板的电子装置。
【文档编号】G06F3/041GK105867692SQ201610232297
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】史大为
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司