显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法，所述像素结构包括薄膜晶体管及用于形成电场的第一电极，所述像素结构还包括黑矩阵层，所述黑矩阵层位于所述薄膜晶体管和所述第一电极之间。本发明实施例的显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法，通过将彩膜基板上的黑矩阵层制作到阵列基板像素结构的薄膜晶体管表面，减少了制作工艺，节省了材料，提高开口率，并使公共电极和数据线之间的寄生电容降低，从而降低了设备功耗。
【专利说明】显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示器及其制作领域，特别涉及一种显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科技的发展，液晶显示器技术也随之不断完善。TFT-1XD (Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display,薄膜场效应晶体管-液晶显示器)以其图像显示品质好、能耗低、环保等优势占据着显示器领域的重要位置。
[0003]在显示器制作过程中，通常在彩膜基板上制作黑矩阵层及公共电极层，在阵列基板制作薄膜晶体管，并在薄膜晶体管表面制作钝化层及像素电极层，但这种制作方法制作工艺较为复杂。并且，在彩膜基板与阵列基板对盒时带来的误差，一般需要将黑矩阵层制作的比较宽，影响了像素的开口率。。
【发明内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是:如何提供一种显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法，能够减少像素结构的制作工艺，提高开口率，并降低显示设备的功耗。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种像素结构，包括薄膜晶体管及用于形成电场的第一电极，所述像素结构还包括黑矩阵层，所述黑矩阵层位于所述薄膜晶体管和所述第一电极之间。
[0008]可选的，所述像素结构还包括第二电极和第一绝缘层，所述第一绝缘层形成于第二电极上，所述第一电极形成于所述第一绝缘层上，所述第二电极与所述薄膜晶体管的漏极连接。
[0009]可选的，在形成所述薄膜晶体管的栅极的同时，还形成有用于与所述第一电极形成电场的第三电极，所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏极连接。
[0010]可选的，所述第一电极为狭缝电极，所述第二电极为板状电极；或者，
[0011]所述第一电极与所述第二电极均为狭缝电极。
[0012]可选的，所述第一电极为狭缝电极，所述第三电极为板状电极；或者，
[0013]所述第一电极与所述第三电极均为狭缝电极。
[0014]可选的，所述薄膜晶体管的结构自下而上为:栅极、第二绝缘层、有源层和源、漏电极，所述源、漏电极上形成所述黑矩阵。
[0015]可选的，所述薄膜晶体管中的结构自下而上为:源、漏电极、有源层、第二绝缘层、栅极，所述栅极上形成所述黑矩阵。
[0016]本发明还提供一种像素结构制作方法，该方法包括:
[0017]在基板上制作薄膜晶体管；[0018]在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层；
[0019]在所述黑矩阵层上制作第一电极。
[0020]本发明还提供一种像素结构制作方法，该方法包括:
[0021]在基板上制作薄膜晶体管；
[0022]在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层；
[0023]在黑矩阵层上制作第二电极，将所述第二电极与所述薄膜晶体管的漏极连接；
[0024]在所述第二电极上制作第一绝缘层；
[0025]在所述第一绝缘层上制作第一电极。
[0026]本发明还提供一种像素结构制作方法，该方法包括:
[0027]在基板上制作薄膜晶体管，在制作所述薄膜晶体管栅极的同时，制作第三电极；
[0028]在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层；
[0029]在所述黑矩阵层上制作第一电极，将所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏极连接。
[0030]本发明还提供一种阵列基板，包括栅线、数据线，以及由栅线、数据线围成的像素结构，所述像素结构为以上所述的像素结构。
[0031 ] 可选的，所述栅线、数据线上也形成有黑矩阵层。
[0032]本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括以上所述的阵列基板。
[0033](三)有益效果
[0034]本发明实施例的显示装置、阵列基板、像素结构及制作方法，通过将彩膜基板上的黑矩阵层制作到阵列基板像素结构的薄膜晶体管表面，代替了原有的钝化层，减少了制作工艺。另外，将彩膜基板上的黑矩阵层制作到阵列基板上，能够避免因彩膜基板与阵列基板对盒时带来的误差对开口率的影响提高了开口率。进一步，黑矩阵层制作在阵列基板上还能够使公共电极和数据线之间的寄生电容降低，从而降低了设备功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明像素结构一个实施例的剖视图；
[0036]图2是本发明像素结构另一个实施例的剖视图；
[0037]图3是本发明像素结构又一个实施例的剖视图；
[0038]图4a?4c是本发明实施例一种像素结构制作方法工艺流程图；
[0039]图5a?5e是本发明实施例一种像素结构制作方法工艺流程图；
[0040]图6a?6c是本发明实施例一种像素结构制作方法工艺流程图.【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042]本发明像素结构一个实施例的剖视图如图1所示:
[0043]所述像素结构包括薄膜晶体管101 (图中深黑色实线围成的区域)及用于形成电场的第一电极102，所述像素结构还包括黑矩阵层103，所述黑矩阵层103位于所述薄膜晶体管101和所述第一电极102之间。[0044]具体的，像素结构自下而上包括栅极104，栅极104上形成有第二绝缘层105，第二绝缘层105上形成有有源层106，有源层106上形成有源漏电极层107，所述源漏金属层107形成源电极和漏电极，栅极104、第二绝缘层105、有源层106、源漏金属层107构成薄膜晶体管101，薄膜晶体管101上形成有黑矩阵层103，黑矩阵层103上形成有第一电极层102。其中，第二绝缘层可以是栅绝缘层，有缘层包括半导体层和掺杂半导体层。
[0045]像素结构还可以自下而上包括:源电极、漏电极、有源层、第二绝缘层、栅极，所述栅极上形成所述黑矩阵。像素结构并不以此为限定，本领域技术人员可以根据需要进行选择或变形。
[0046]本实施例中描述的自下而上中上、下所表示的方位，下是指靠近基板的位置，上是指远离基板的位置。
[0047]本实施例中，通过将彩膜基板上的黑矩阵层制作到像素结构的薄膜晶体管表面上，替代了原有的PVX钝化层，从而减少了 PVX钝化层的制作，简化了工艺。另外，将黑矩阵层制作在阵列基板上，避免了彩膜基板与阵列基板对盒引起的误差对开口率的影响，从而可以增大像素结构的开口率和透光率。另外，黑矩阵层在阵列基板上的形成，增大了公共电极和数据线之间的距离，使公共电极和数据线之间的寄生电容降低，从而降低功耗。
[0048]本发明像素结构另一个实施例的剖视图如图2所示:
[0049]所述像素结构还包括第二电极201和第一绝缘层202，所述第二电极201形成于所述黑矩阵层103上，所述黑矩阵层103形成于所述薄膜晶体管101上，第二电极201和第一电极102之间形成有第一绝缘层202，所述第一绝缘层为像素电极绝缘层，所述第二电极与所述薄膜晶体管101的漏电极连接。其中，第二电极是像素电极，第一电极是公共电极，像素电极可以是板状或者狭缝状的电极，公共电极是狭缝状的电极，像素电极与公共电极之间形成电场。当然，像素电极和公共电极的上下顺序也可以颠倒，即第二电极是公共电极，第一电极是像素电极，但在上的像素电极是狭缝状电极，在下的公共电极是板状或者狭缝状电极，像素电极与薄膜晶体管的漏电极相连。
[0050]本发明像素结构又一个实施例的剖视图如图3所示:
[0051]所述像素结构在形成所述薄膜晶体管101的栅极的同时，还形成有用于与所述第一电极102形成电场的第三电极301，所述第一电极102与所述薄膜晶体管101的漏电极连接。第三电极301与第一电极102之间形成有第二绝缘层105，这里第二绝缘层为栅绝缘层。其中，第三电极是像素电极，第一电极是公共电极，像素电极可以是板状或者狭缝状的电极，公共电极是狭缝状的电极。当然，像素电极和公共电极的上下顺序也可以颠倒，即第三电极是公共电极，第一电极是像素电极，但在上的像素电极是狭缝状电极，在下的公共电极是板状或者狭缝状电极，像素电极与薄膜晶体管的漏电极相连。
[0052]图4a?4c是本发明实施例一种像素结构制作方法工艺流程图，该方法包括:
[0053]SI，在基板上制作薄膜晶体管。
[0054]如图4a所示，所述薄膜晶体管101包括栅极104、第二绝缘层105、有源层106、源漏金属层107。在制作过程中，薄膜晶体管的沟槽结构的形成首先在所述源漏金属层上涂覆一层光刻胶，通过掩膜板曝光和显影处理后，去除要形成沟道结构区域的光刻胶，通过刻蚀工艺在有源层和源漏金属层上形成所述沟槽结构。薄膜晶体管101的制作工艺与现有技术相同，在此就不再赘述了。[0055]S2，在所述薄膜晶体管101上方制作黑矩阵层103。
[0056]如图4b所示，在薄膜晶体管101表面沉积黑矩阵层103，黑矩阵层103覆盖整个所述薄膜晶体管101的上表面，通过制作黑矩阵层来替代现有技术的PVX钝化层，减少了制作工艺步骤，降低了用料。
[0057]S3，在所述黑矩阵层103上方制作第一电极层102。
[0058]如图4c所示，在黑矩阵层103上方通过掩模工艺形成第一电极层102。
[0059]图5a?5e是本发明实施例一种像素结构制作方法，图5a?5e分别对应步骤Al?A5,该方法包括:
[0060]Al，在基板上制作薄膜晶体管101。
[0061]A2，在所述薄膜晶体管101上方制作黑矩阵层103。
[0062]其中，制作薄膜晶体管和黑矩阵的方法与上述像素结构制作方法箱体，在此就不再赘述了。
[0063]A3，在黑矩阵层103上制作第二电极201，将所述第二电极201与所述薄膜晶体管101的漏电极连接。
[0064]A4，在所述第二电极201上制作第一绝缘层202。
[0065]A5,在所述第一绝缘层202上制作第一电极102。
[0066]其中，第一电极为公共电极，第二电极为像素电极，第二电极通过过孔与所述薄膜晶体管的漏电极连接。可以将所述第一电极制作为狭缝电极，将所述第二电极制作为板状电极；或者，将所述第一电极与所述第二电极均制作为狭缝电极，本领域技术人员可以根据需要进行设置或变化。
[0067]图6a?6C是本发明实施例的一种像素结构制作方法，图6a?6C分别对应步骤BI?B3，该方法包括:
[0068]BI，在基板上制作薄膜晶体管101，在制作所述薄膜晶体管101栅极的同时，制作第三电极301。
[0069]B2，在所述薄膜晶体管101上方制作黑矩阵层103。
[0070]B3，在所述黑矩阵层103上制作第一电极102，将所述第一电极102与所述薄膜晶体管的漏电极连接。
[0071]其中，所述第一电极为像素电极，所述第三电极为公共电极。所述第一电极通过过孔与所述薄膜晶体管的漏电极连接。所述第一电极为狭缝电极，所述第三电极为板状电极；或者，所述第一电极与所述第三电极均为狭缝电极，本领域技术人员可以根据需要进行设置或变化。
[0072]本实施例中，将彩膜基板上的黑矩阵层制作到像素结构阵列基板的薄膜晶体管表面，替换了原有的PVX钝化层，相对与现有技术减少了一步掩模工艺，简化工艺步骤。另外，将彩膜基板上的黑矩阵层制作到阵列基板上，能够避免因彩膜基板与阵列基板对盒时带来的误差对开口率的影响从而提高了开口率。进一步，黑矩阵层制作在阵列基板上还能够使公共电极和数据线之间的寄生电容降低，从而降低了设备功耗。
[0073]本发明实施例的一种阵列基板，包括栅线、数据线，以及由栅线、数据线围成的像素结构，所述像素结构为以上所述的像素结构，所述栅线、数据线上也形成有黑矩阵层。
[0074]本发明实施例的一种显示装置，所述显示装置包括以上实施例所述的阵列基板。[0075]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种像素结构，包括薄膜晶体管及用于形成电场的第一电极，其特征在于，所述像素结构还包括黑矩阵层，所述黑矩阵层位于所述薄膜晶体管和所述第一电极之间。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素结构还包括第二电极和第一绝缘层，所述第一绝缘层形成于第二电极上，所述第一电极形成于所述第一绝缘层上，所述第二电极与所述薄膜晶体管的漏电极连接。
3.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，在形成所述薄膜晶体管的栅极的同时，还形成有用于与所述第一电极形成电场的第三电极，所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏电极连接。
4.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一电极为狭缝电极，所述第二电极为板状电极；或者， 所述第一电极与所述第二电极均为狭缝电极。
5.如权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述第一电极为狭缝电极，所述第三电极为板状电极；或者， 所述第一电极与所述第三电极均为狭缝电极。
6.如权利要求2或3任一项所述的像素结构，其特征在于，所述薄膜晶体管的结构自下而上为:栅极、第二绝缘层、有源层和源、漏电极，所述源、漏电极上形成所述黑矩阵。
7.如权利要求2或3任一项所述的像素结构，其特征在于，所述薄膜晶体管中的结构自下而上为:源电极、漏电极、有源层、第二绝缘层、栅极，所述栅极上形成所述黑矩阵。
8.一种像素结构制作方法，其特征在于，该方法包括: 在基板上制作薄膜晶体管； 在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层； 在所述黑矩阵层上制作第一电极。
9.一种像素结构制作方法，其特征在于，该方法包括: 在基板上制作薄膜晶体管； 在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层； 在黑矩阵层上制作第二电极，将所述第二电极与所述薄膜晶体管的漏电极连接； 在所述第二电极上制作第一绝缘层； 在所述第一绝缘层上制作第一电极。
10.一种像素结构制作方法，其特征在于， 在基板上制作薄膜晶体管，在制作所述薄膜晶体管栅极的同时，制作第三电极； 在所述薄膜晶体管上方制作黑矩阵层； 在所述黑矩阵层上制作第一电极，将所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏电极连接。
11.一种阵列基板，包括栅线、数据线，以及由栅线、数据线围成的像素结构，其特征在于，所述像素结构为权利要求1-7任意一项所述的像素结构。
12.如权利要求11所述的阵列基板，其特征在于，所述栅线、数据线上也形成有黑矩阵层。
13.—种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括所述权利要求11或12任意一项所述的阵列基板。
【文档编号】G02F1/1335GK103487982SQ201310362394
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】赵利军 申请人:京东方科技集团股份有限公司