显示基板及其制作方法、液晶面板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及液晶显示【技术领域】，公开了一种显示基板及其制作方法、液晶面板，通过在显示基板的非显示区设置离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区，从而可以有效解决显示区周边产生残像的问题，提高了液晶显示器件的显示品质。
【专利说明】显示基板及其制作方法、液晶面板
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示【技术领域】，特别是涉及一种显示基板及其制作方法、液晶面 板。
【背景技术】
[0002] 薄膜晶体管液晶显不器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称 TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本相对较低等特点，在当前的平板显示器市 场占据了主导地位。液晶面板是液晶显示器的重要部件，其包括阵列基板和彩膜基板，并通 过对盒工艺将彩膜基板和阵列基板进行对盒以形成液晶面板。其中，对盒工艺包括：通过 0DF工艺在阵列基板或者彩膜基板中的一个基板上滴注液晶，在另一个基板上涂覆封框胶， 将阵列基板和彩膜基板进行对盒，并对封框胶进行固化处理以使封框胶固化，形成液晶面 板。液晶面板包括显示区和位于显示区外围的非显示区，在显示区形成有横纵交叉的栅线 和数据线，限定多个像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管（Thin Film Transistor,简 称TFT)、像素电极和公共电极，TFT的漏电极和像素电极电性连接，源电极和数据线电性连 接，栅电极和栅线电性连接。通过栅线来打开TFT，数据线上传输的像素电压通过TFT输出 至像素电极，像素电极和公共电极之间形成用于驱动液晶分子偏转的电场，从而实现特定 灰阶的显示。
[0003] 目前，小尺寸液晶面板的一个主要问题是残像，在面板长时间保持一个画面显示 的情况下，因为长时间电场的影响，在切换到其他画面时，画面会有残留。造成残像的主要 原因是面板的制作工艺中以及面板内的材料中，会引入一部分子带电离子进入显示区，在 长时间显示一个画面时，带电离子会在电场的作用下附着在面板的电极上，形成内部电场， 当切换画面时，内部电场的存在使得液晶面板仍然保持原来的画面，形成残像。
[0004] 液晶面板的残像主要发生在显示区的周边，其中一个原因是：带电离子的一个主 要来源是封框胶与液晶产生的污染，而污染产生的带电离子首先分布在封框胶周围，在面 板工作中，带电离子扩散进入面板的显示区，而最先就分布在显示区的周边；另一个原因 是：面板电极的周边电场较强，使得带电离子聚集在显示区的周边，从而在显示区的周边产 生残像。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种显示基板及其制作方法、液晶面板，用以解决非显示区的带电离 子扩散至显示区，导致显示区的周边产生残像的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种显示基板，用于液晶面板，包括显示区和位 于显示区外围的非显示区，其中，所述显示基板包括：
[0007] 位于非显示区的离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
[0008] 本发明还提供一种液晶面板，包括如上所述的显示基板。
[0009] 本发明还提供一种显示基板的制作方法，所述显示基板用于液晶面板，包括显示 区和位于显示区外围的非显示区，所述制作方法包括：
[0010] 在非显示区形成离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。 [0011] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0012] 上述技术方案中，通过在显示基板的非显示区设置离子阻挡结构，用于阻挡非显 示区的带电离子扩散至显示区，从而可以有效解决显示区周边产生残像的问题，提高了液 晶显示器件的显示品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术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 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1表示本发明实施例中液晶面板的结构示意图；
[0015] 图2表示本发明实施例中阵列基板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明针对液晶显示器件的制作工艺过程中（尤其是液晶面板的封框胶涂覆及 液晶滴注）引入的带电离子扩散至显示区，导致显示区的周边产生残像的问题，提供一种 显示基板及其制作方法，通过在非显示区形成离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离 子扩散至显示区，从而可以有效解决显示区周边产生残像的问题，提高了液晶显示器件的 显示品质。
[0017] 其中，所述离子阻挡结构可以位于液晶面板的阵列基板上，也可以位于液晶面板 的彩膜基板上，并形成在阵列基板或彩膜基板靠近液晶的一侧。当然，也可以在阵列基板和 彩膜基板上同时制作所述离子阻挡结构。
[0018] 下面将结合附图和实施例，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。
[0019] 实施例一
[0020] 本发明实施例中提供一种显示基板，用于液晶面板。所述显示基板具体为液晶面 板的阵列基板或彩膜基板，包括显示区和位于显示区外围的非显示区，在所述显示基板的 非显示区设置有离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
[0021] 具有所述离子阻挡结构的显示基板能够明显改善显示区的周边产生残像的问题， 提商液晶显不器件的显不品质。
[0022] 在液晶面板的制作工艺中，带电离子主要通过封框胶涂覆和液晶滴注两个工艺引 入，基于此，进一步地，所述离子阻挡结构可以设置在非显示区的密封区和显示区之间，有 效阻挡封框胶涂覆和液晶滴注引入的带电离子扩散至显示区。
[0023] 在一个具体的实施方式中，所述离子阻挡结构包括多个电极组，每个电极组包括 第一电极和第二电极，通过在所述第一电极和第二电极上施加电压，形成电场来吸附带电 离子，从而阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。所述离子阻挡结构通过电场方式来吸 附带电离子，具体的工作原理为：当在第一电极上施加正电，在第二电极上施加负电，带正 电离子被吸附在第二电极上，带负电离子被吸附在第一电极上。
[0024] 当然，所述离子阻挡结构也可以通过其他方式来吸附带电离子，例如：所述离子阻 挡结构为胶体材料，在此并不做限定。
[0025] 当所述显示基板为薄膜晶体管阵列基板时，所述显示基板还包括横纵交叉的栅线 和数据线，用于限定多个像素单元，所述像素单元位于所述显示基板的显示区，每个像素单 元包括薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管的栅电极与栅线电性连接，源电极与数据 线电性连接，漏电极与像素电极电性连接。在所述显示基板的非显示区形成有栅信号线和 数据信号线，所述栅信号线与栅线电性连接，用于打开对应的薄膜晶体管，所述数据信号线 与数据线电性连接，通过薄膜晶体管将像素电压传输至像素电极。其中，所述栅信号线通常 为栅线的延长线，所述数据线信号线通常为数据线的延长线，以简化制作工艺。
[0026] 由于数据信号线位于非显示区，其上传输的是像素电压，电压稳定。进一步地，可 以设置所述离子阻挡结构的每个电极组中，第一电极和第二电极分别为相邻的两个数据信 号线，并在所述数据信号线所在区域的表面形成容置结构，用于容置阻挡的带电离子。从而 第一电极和第二电极复用阵列基板的数据信号线，不需要单独制作第一电极和第二电极。
[0027] 所述容置结构具体可以为位于所述数据信号线所在区域表面的凹槽，也可以为位 于所述数据信号线所在区域表面的挡墙。
[0028] 本发明实施例中，也可以通过单独的工艺在阵列基板和/或彩膜基板上制作所述 离子阻挡结构的第一电极和第二电极。为了有效阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区， 优选地，设置所述第一电极和第二电极之间形成的电场强度大于显示区的驱动电场强度， 提高所述离子阻挡结构的吸附作用，尽量减少扩散至显示区带电离子。其中，显示区的驱动 电场由位于显示区的公共电极和像素电极形成，用于形成驱动电场来驱动液晶分子偏转。
[0029] 结合图1和图2所示，当本发明实施例中的显示基板为阵列基板时，所述显示基板 具体包括：
[0030] 第一基板1 ;
[0031] 形成在第一基板1上的栅线10、栅信号线（图中未示出）和薄膜晶体管3的栅电 极（图中未示出）；
[0032] 形成在栅线10、栅信号线和薄膜晶体管3的栅电极上的栅绝缘层101 ;
[0033] 形成在栅绝缘层101上的薄膜晶体管3的有源层图案（图中未示出）；
[0034] 形成在有源层上的薄膜晶体管3的源电极和漏电极，以及数据线20、数据信号线 30 ；
[0035] 形成在薄膜晶体管3的源电极和漏电极，以及数据线20、数据信号线30上的钝化 层102,钝化层102中包括钝化层过孔（图中未示出）和凹槽7。其中，所述钝化层过孔对 应薄膜晶体管3的漏电极所在的区域，凹槽7位于数据信号线30所在区域的表面。相邻的 数据信号线30复用为本发明实施例中离子阻挡结构的每个电极组中的第一电极和第二电 极，凹槽7用于容置第一电极和第二电极阻挡的带电离子。凹槽7进一步位于显示区100 和非显示区200的密封区201之间；
[0036] 形成在钝化层102上的像素电极（图中未示出），通过钝化层102中的过孔与薄膜 晶体管3的漏电极电性连接。
[0037] 至此完成阵列基板的制作。
[0038] 对于驱动电场为横向电场的液晶面板，在阵列基板上还形成有公共电极，以及位 于像素电极和公共电极之间的层间绝缘层。
[0039] 进一步地，在完成彩膜基板的制作后，在阵列基板上滴注液晶5,在彩膜基板的密 封区涂覆封框胶，对盒阵列基板和彩膜基板，形成液晶面板，液晶面板的盒厚由隔垫物6支 撑，如图1所示。
[0040] 其中，彩膜基板包括第二基板2,在第二基板2上形成有黑矩阵8,用于限定多个像 素区域，在像素区域内形成有色阻层9,在色阻层9上覆盖有平坦层103。色阻层9具体可 以包括红色色阻层、绿色色阻层和蓝色色阻层，在此并不做限定。
[0041] 实施例二
[0042] 基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种显示基板的制作方法，所述显示基 板用于液晶面板，包括显示区和位于显示区外围的非显示区。
[0043] 所述制作方法包括：
[0044] 在非显示区形成离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
[0045] 通过在显示基板制作所述离子阻挡结构，能够明显改善显示区的周边产生残像的 问题，提高液晶显示器件的显示品质。
[0046] 优选地，所述离子阻挡结构位于显示基板的密封区和显示区之间，能够有效阻挡 封框胶涂覆和液晶滴注引入的带电离子扩散至显示区。其中，密封区位于显示基板的非显 示区。
[0047] 在一个具体的实施方式中，形成离子阻挡结构的步骤包括：
[0048] 形成多个电极组，每个电极组包括第一电极和第二电极，通过在所述第一电极和 第二电极施加电压，形成电场来吸附带电离子，从而阻挡非显示区的带电离子扩散至显示 区。
[0049] 通过上述步骤形成的离子阻挡结构通过电场方式来吸附带电离子，具体的工作原 理为：当在第一电极上施加正电，在第二电极上施加负电，带正电离子被吸附在第二电极 上，带负电离子被吸附在第一电极上。
[0050] 当然，所述离子阻挡结构也可以通过其他方式来吸附带电离子，例如：所述离子阻 挡结构为胶体材料，在此并不做限定。
[0051] 当显示基板为薄膜晶体管阵列基板时，所述制作方法还包括：
[0052] 在显示区形成横纵交叉的栅线和数据线，用于限定多个像素单元；
[0053] 在非显示区形成数据信号线，所述数据信号线与数据线电性连接，用于向数据线 传输像素电压；
[0054] 在所述数据信号线所在区域的表面形成容置结构，用于容置阻挡的带电离子，所 述每个电极组的第一电极和第二电极分别为相邻的两个数据信号线。
[0055] 其中，所述数据信号线与数据线电性连接，通过薄膜晶体管将像素电压传输至像 素电极。在实际制作工艺中，所述数据线信号线通常为数据线的延长线，以简化制作工艺。
[0056] 通过上述步骤形成的离子阻挡结构的第一电极和第二电极复用阵列基板的数据 信号线，不需要单独制作第一电极和第二电极。
[0057] 所述容置结构具体可以为形成在所述数据信号线所在区域表面的凹槽。
[0058] 本发明实施例中，也可以通过单独的工艺在阵列基板和/或彩膜基板上制作所述 第一电极和第二电极。为了有效阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区，优选地，设置所述 第一电极和第二电极之间形成的电场强度大于显示区的驱动电场强度，提高所述离子阻挡 结构的吸附作用，尽量减少扩散至显示区带电离子。其中，显示区的驱动电场由位于显示区 的公共电极和像素电极形成，用于形成驱动电场来驱动液晶分子偏转。
[0059] 结合图1和图2所示，当本发明实施例中的显示基板为阵列基板时，显示基板的制 作方法具体包括：
[0060] 步骤S1、提供第一基板1，在第一基板1上形成栅金属薄膜，对所述栅金属薄膜进 行构图工艺形成栅线10、栅信号线（图中未示出）和薄膜晶体管3的栅电极（图中未示 出）；
[0061] 其中，第一基板1为透明基板，例如：石英基板、玻璃基板、有机树脂基板。
[0062] 具体地，可以采用溅射或热蒸发的方法在第一基板1上沉积一层厚度为 2500-16000A的栅金属薄膜，栅金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo, Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金 属以及这些金属的合金，栅金属层可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\ Cu\Ti，Μο\Α1\Μο 等。
[0063] 在栅金属薄膜上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，显影，使光刻胶 形成光刻胶不保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于栅线10、栅信号线 和薄膜晶体管3的栅电极的所在区域，光刻胶不保留区域对应于其他区域；通过刻蚀工艺 完全刻蚀掉光刻胶不保留区域的栅金属薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成栅线10、栅信号线和 薄膜晶体管3的栅电极。
[0064] 栅线10与薄膜晶体管的栅电极电性连接，位于阵列基板的显示区100。栅信号线 位于阵列基板的非显示区200,用于向栅线10传输开关信号，以打开或关闭对应的薄膜晶 体管。
[0065] 栅信号线具体可以栅线10的延长线。
[0066] 步骤S2、在完成步骤S1的第一基板1上形成栅绝缘层101 ;
[0067] 栅绝缘层101材料可以选用氧化物、氮化物或者氮氧化物，可以为单层、双层或多 层结构。具体地，栅绝缘层101可以是SiNx，SiOx或Si (0Ν)Χ。
[0068] 步骤S3、在完成步骤S2的第一基板1上形成薄膜晶体管3的有源层图案；
[0069] 其中，有源层的材料可以为硅半导体，也可以为金属氧化物半导体。
[0070] 步骤S4、在完成步骤S3的第一基板1上形成源漏金属薄膜，对所述源漏金属薄膜 进行构图工艺，形成薄膜晶体管3的源电极和漏电极，以及数据线20、数据信号线30 ;
[0071] 具体地，可以在完成步骤S3的第一基板1上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方 法沉积一层厚度约为20G0_60G0A的源漏金属薄膜，源漏金属薄膜可以是Cu，Al，Ag，M〇， Cr, Nd, Ni, Μη, Ti, Ta, W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多 层结构，多层结构比如Cu\Mo, Ti\Cu\Ti，Μο\Α1\Μο等。
[0072] 其中，薄膜晶体管3的源电极与数据线20电性连接，位于阵列基板的显示区100。 数据信号线30位于非显示区200,用于向数据线20传输像素电压。
[0073] 数据信号线30具体可以为数据线20的延长线。
[0074] 步骤S5、在完成步骤S4的第一基板1上形成钝化层102,对钝化层102进行构图 工艺形成钝化层过孔（图中未示出）和凹槽7,其中，所述钝化层过孔对应薄膜晶体管3的 漏电极所在的区域，凹槽7位于数据信号线30所在区域的表面；
[0075] 钝化层102材料可以选用氧化物、氮化物或者氮氧化物，可以为单层、双层或多层 结构。具体地，钝化层102可以是SiNx，SiOx或Si(0N)x。
[0076] 相邻的数据信号线30复用为本发明实施例中离子阻挡结构的每个电极组中的第 一电极和第二电极，凹槽7用于容置第一电极和第二电极阻挡的带电离子。
[0077] 凹槽7具体位于显示区100和非显示区200的密封区201之间。
[0078] 步骤S6、在完成步骤S5的第一基板1上形成透明导电薄膜，对所述透明导电薄膜 进行构图工艺，形成像素电极4。其中，像素电极4通过所述钝化层过孔与薄膜晶体管3的 漏电极电性接触。
[0079] 具体地，在完成步骤S5的第一基板1上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉 积厚度为300-1500A的透明导电薄膜，透明导电薄膜可以是ΙΤ0或ΙΖ0。
[0080] 至此完成阵列基板的制作。
[0081] 对于驱动电场为横向电场的液晶面板，在阵列基板上还形成有透明公共电极，具 体的制作工艺与现有技术相同，在此不再详述。
[0082] 需要说明的是，上述制作工艺过程只是举例来说明本发明实施例中阵列基板的制 作方法，并不是一种限定，例如：可以采用半色调或灰色调掩膜曝光，使得上述的步骤S3和 S4通过一次构图工艺完成。步骤S5中的凹槽7也可以在步骤S6中形成像素电极后再形 成。
[0083] 进一步地，在完成彩膜基板的制作后，在阵列基板上滴注液晶5,在彩膜基板的密 封区涂覆封框胶，对盒阵列基板和彩膜基板，形成液晶面板，液晶面板的盒厚由隔垫物6支 撑，如图1所示。
[0084] 其中，彩膜基板的制作过程具体可以为：
[0085] 提供第二基板2 ;
[0086] 在第二基板2上形成有黑矩阵8,用于限定多个像素区域；
[0087] 在所述像素区域内形成有色阻层9,具体可以包括红色色阻层、绿色色阻层和蓝色 色阻层；
[0088] 在色阻层9上形成平坦层103。
[0089] 实施例三
[0090] 本发明实施例中还提供一种液晶面板，其包括实施例一中的显示基板。
[0091] 通过采用所述液晶面板，可以有效解决显示区周边产生残像的问题，提高液晶显 示器件的显示品质。
[0092] 本发明的技术方案，通过在显示基板的非显示区设置离子阻挡结构，用于阻挡非 显示区的带电离子扩散至显示区，从而可以有效解决显示区周边产生残像的问题，提高了 液晶显示器件的显示品质。
[0093] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种显示基板，用于液晶面板，包括显示区和位于显示区外围的非显示区，其特征在 于，所述显示基板包括： 位于非显示区的离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
2. 根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述非显示区包括密封区，所述离子 阻挡结构位于所述密封区和显示区之间。
3. 根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述离子阻挡结构包括多个电极组， 每个电极组包括第一电极和第二电极，通过在所述第一电极和第二电极上施加电压，形成 电场来吸附带电离子，从而阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
4. 根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为薄膜晶体管阵列基 板，所述显示基板还包括： 横纵交叉的栅线和数据线，用于限定多个像素单元，所述像素单元位于显示区； 所述显示基板的非显示区包括数据信号线，所述数据信号线与数据线电性连接，用于 向数据线传输像素电压； 所述每个电极组的第一电极和第二电极分别为相邻的两个数据信号线，所述数据信号 线所在区域的表面形成有容置结构，用于容置阻挡的带电离子。
5. 根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述容置结构为位于所述数据信号 线所在区域表面的凹槽。
6. 根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板的显示区包括公共电 极和像素电极，用于形成驱动电场来驱动液晶分子偏转； 所述第一电极和第二电极之间形成的电场强度大于显示区的驱动电场强度。
7. 根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板。
8. -种液晶面板，包括权利要求1-7任一项所述的显不基板。
9. 一种显示基板的制作方法，所述显示基板用于液晶面板，包括显示区和位于显示区 外围的非显示区，其特征在于，所述制作方法包括： 在非显示区形成离子阻挡结构，用于阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
10. 根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述非显示区包括密封区，所述离 子阻挡结构位于所述密封区和显示区之间。
11. 根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成离子阻挡结构的步骤包括： 形成多个电极组，每个电极组包括第一电极和第二电极，通过在所述第一电极和第二 电极施加电压，形成电场来吸附带电离子，从而阻挡非显示区的带电离子扩散至显示区。
12. 根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述显示基板为薄膜晶体管阵列 基板，所述制作方法还包括： 在显示区形成横纵交叉的栅线和数据线，用于限定多个像素单元； 在非显示区形成数据信号线，所述数据信号线与数据线电性连接，用于向数据线传输 像素电压； 在所述数据信号线所在区域的表面形成容置结构，用于容置阻挡的带电离子，所述每 个电极组的第一电极和第二电极分别为相邻的两个数据信号线。
【文档编号】G02F1/1333GK104297977SQ201410592771
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】赵承潭, 姚继开, 铃木照晃, 周影 申请人:京东方科技集团股份有限公司