一种阵列基板及其制作方法、显示面板、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、显示面板、显示装置。

背景技术：

现有显示面板的栅极驱动电路通常会采用双边驱动，双边驱动就是在栅线两端设置两组栅极驱动电路，用来移位并传输栅极驱动信号。因此需要在显示面板左右两边的非显示区域设置足够的空间来放置控制栅极驱动电路。

为使用方便以及美观要求，现在的显示面板对窄边框的需求越来越迫切。因此现有的显示面板的左右两边的非显示区域宽度逐渐减小。在左右边框减小到一定程度时，显示面板左右两边的非显示区域已经没有足够的空间设置栅极驱动电路。因此只能将栅极驱动电路设置在显示面板的上下两边的非显示区，然后通过显示面板的显示区额外设置一层金属走线层，利用各金属走线将各栅线和栅极驱动电路进行连接。由于上述设计需要额外设置一金属走线层，因此增加了显示面板的制作成本，此外由于额外设置的金属走线层与显示面板中公共电极或者像素电极的距离太近，还会对公共电极或像素电极的电位造成影响，出现显示串扰现象。

技术实现要素：

本发明提供一种阵列基板及其制作方法、显示面板、显示装置，以实现既减小显示面板边框，又能降低显示面板的制作成本的目的。

本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：

衬底基板、遮光层、位于所述衬底基板上矩阵排列的多个薄膜晶体管，以及绝缘交叉的多条数据线和多条扫描线；

所述遮光层位于所述衬底基板以及所述多个薄膜晶体管之间；所述遮光层包括多个遮光衬垫和多条扫描信号线；所述遮光衬垫位于所述薄膜晶体管的有源层与所述衬底基板之间；

所述有源层、所述扫描线以及所述数据线之间分别间隔有绝缘层，所述扫描信号线与所述扫描线之间的绝缘层内设置有选通过孔，所述扫描信号线通过所述选通过孔与对应的所述扫描线电连接。

第二方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括：

彩膜基板；

第一方面所述的阵列基板；

以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。

第三方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括第二方面所述的显示面板。

第四方面，本发明实施例提供一种阵列基板制作方法，包括：

在衬底基板上形成遮光层，所述遮光层包括多个遮光衬垫和多条扫描信号线；

形成矩阵排列的多个薄膜晶体管，以及绝缘交叉的多条数据线和多条扫描线；

其中，所述遮光衬垫位于所述薄膜晶体管的有源层与所述衬底基板之间；所述有源层、所述扫描线以及所述数据线之间分别间隔有绝缘层，所述扫描信号线与所述扫描线之间的绝缘层内设置有选通过孔，所述扫描信号线通过所述选通过孔与对应的所述扫描线电连接。

本发明实施例提供的阵列基板的遮光层包括多个遮光衬垫和多条扫描信号线，并且在扫描信号线与扫描线之间的绝缘层内设置选通过孔，扫描信号线通过选通过孔与对应的扫描线电连接，利用遮光层制作与扫描线连接的扫描信号线，可以在不增加现有膜层数的情况下，实现窄边框设计技术，降低了显示面板的生产成本。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视结构示意图；

图1b为沿图1a中AA’方向的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种阵列基板的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种阵列基板的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的再一种阵列基板的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法的流程示意图；

图8a-图8e为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法各步骤对应的俯视结构示意图；

图9a-图9e分别为各步骤的俯视结构示意图中沿BB’的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1a为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视结构示意图。图1b为沿图1a中AA’方向的剖面结构示意图。结合图1a和图1b所示，阵列基板包括衬底基板10、遮光层11、位于衬底基板10上矩阵排列的多个薄膜晶体管12，以及绝缘交叉的多条数据线13和多条扫描线14。其中，遮光层11位于衬底基板10和多个薄膜晶体管12之间，遮光层11包括多个遮光衬垫111和多条扫描信号线112。由于薄膜晶体管12的有源层121对光线的照射比较敏感，因此为避免背光源照射薄膜晶体管12的有源层121产生光漏电，在每一薄膜晶体管12的有源层121与衬底基板10之间设置遮光衬垫111。遮光层11、有源层121、扫描线14以及数据线13之间分别间隔有绝缘层。为例实现窄边框，使用遮光层11制作扫描信号线112，且扫描信号线112与扫描线14之间的绝缘层内设置有选通过孔15，扫描信号线112通过选通过孔15与对应的扫描线14电连接。由于每条扫描信号线112都与一条对应的扫描线14通过选通过孔15连接，因此可以实现通过扫描信号线112为扫描线14提供扫描信号，进而驱动薄膜晶体管12的开启和关闭。

本发明实施例中的遮光层包括遮光衬垫和扫描信号线，即遮光衬垫和扫描信号线位于同一层，利用阵列基板中原有的遮光层制作扫描信号线。因此无需额外制作一层金属走线将各扫描线引出至外围电路，所以节约了工艺制程，降低了生产成本。此外遮光层中的扫描信号线位于衬底基板和多个薄膜晶体管之间，因此与阵列基板中后续制作的各电极层(如像素电极、公共电极)距离较远，所以还可以避免扫描信号线对阵列基板中后续制作的各电极层上的电位产生影响，导致显示串扰问题，改善了显示效果。

可选的，为了简化制作工艺，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1a所示，沿着数据线13的延伸方向，各扫描信号线112依次分别与对应的扫描线14电性连接，即第一条扫描信号线112与第一条扫描线14电性连接，第二条扫描信号线112与第二条扫描线14电性连接，以此类推。

可选的，本发明实施例中的多个遮光衬垫和多条扫描信号线可以在同一工艺中由同种材料形成。即通过一次光刻工艺实现多个遮光衬垫和多条扫描信号线的制备。由于在制作过程中只需一次光刻工艺，无需对遮光衬垫和扫描信号线分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。

可选的，本发明实施例提供的阵列基板中连接至不同扫描线的扫描信号线可以具有相同的长度。图2为本发明实施例提供的另一种阵列基板的俯视结构示意图。如图2所示，扫描信号线112与其对应的扫描线14电连接后，并不会截止，而是继续延伸，使连接至不同扫描线14的扫描信号线112具有相同的长度。这样设置的好处是可以保证整个阵列基板上扫描信号线分布的均匀性，进而改善画面品质。

绝缘交叉的多条数据线13和多条扫描线14限定出了多个像素单元，为保证各扫描信号线112不影响阵列基板中像素单元的开口率以及阵列基板的透过率，参见图1a和图2，可选的，本发明实施例中设置多条扫描信号线112与数据线13平行，且多条扫描信号线112在衬底基板10的正投影与数据线13在衬底基板10的正投影至少部分交叠。

在上述实施例的基础上，可选的，为减小薄膜晶体管的漏电流，可以尽可能的增加薄膜晶体管的有源层中的有效沟道区的长度。有源层的有效沟道区是指有源层与栅极(可以设置扫描线的突出部分为薄膜晶体管的栅极)交叠的部分。图3为本发明实施例提供的又一种阵列基板的俯视结构示意图。参见图3，本发明实施例设置薄膜晶体管12的有源层121为U字形，U字形两侧壁分别为有源层121的有效沟道区，进而减小薄膜晶体管12的漏电流。

可选的，参见图3，沿扫描线14延伸方向，相邻薄膜晶体管12的相邻有效沟道区可以共用一遮光衬垫111。选通过孔15位于相邻薄膜晶体管12的相邻有效沟道区之间。这样设置的好处是可以简化光刻工艺中的掩膜版图形，并且在相邻薄膜晶体管12的相邻有效沟道区之间设置选通过孔15，可以防止选通过孔15占用阵列基板中的其他位置而影响透过率。

图4为本发明实施例提供的再一种阵列基板的俯视结构示意图。如图4所示，阵列基板包括显示区21和位于所述显示区21两侧的第一非显示区221和第二非显示区222。其中，第一非显示区221和第二非显示区222相对设置；第一非显示区221设置有驱动芯片23。第二非显示区222设置有栅极驱动电路24。多条扫描信号线112与栅极驱动电路24电连接。栅极驱动电路24可以通过多条扫描信号线112向各扫描线依次加载扫描信号，实现对各扫描线的逐行驱动。各数据线13与驱动芯片23实现电连接，由驱动芯片23为各数据线13加载数据信号。

图4中示例性的将栅极驱动电路24设置在阵列基板的第二非显示区222，将驱动芯片23设置在阵列基板的第一非显示区221，即栅极驱动电路24和驱动芯片23在于显示区21的相对的两侧(图4中阵列基板显示区21的上下两侧)。在其他实施例中还可以将栅极驱动电路24和驱动芯片23设置于显示区21同一侧的非显示区中(例如第一非显示区221)。与现有的栅极驱动电路位于阵列基板的左侧非显示区和右侧非显示区内的结构相比，可以减小阵列基板左右两侧的边框宽度或者使阵列基板实现左右无边框的设计。

图4优选的将栅极驱动电路24和驱动芯片23设置于显示区21的相对的两侧(图4中为阵列基板显示区21的上下两侧)，一方面可以避免栅极驱动电路24和驱动芯片23设置于显示区21同一侧的非显示区时，该非显示区的走线过密问题，另一方面还可以避免各数据线13与驱动芯片23连接处和各扫描信号线112与栅极驱动电路24连接处的短路以及信号干扰问题。

可选的，本发明实施例中的各薄膜晶体管的有源层可以是低温多晶硅材料。

图5为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。如图5所示，显示面板包括彩膜基板31和阵列基板32，以及位于彩膜基板31与阵列基板32之间的液晶层33。其中阵列基板32为上述任意实施例中所述的阵列基板。

本实施例提供的显示面板，由于采用了上述各实施例的阵列基板，因此本发明实施例提供的显示面板与上述阵列基板具有相同的有益效果。

图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图6所示，显示装置包括上述实施例所述的显示面板40。

为制造上述结构的阵列基板，本实施例还提供了相应的制作方法。图7为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法的流程示意图。图8a-图8e为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法各步骤对应的俯视结构图。图9a-图9e分别为各步骤的俯视图中沿BB’的剖面结构示意图。如图7所示，本发明实施例所述方法包括：

步骤110、在衬底基板上形成遮光层，所述遮光层包括多个遮光衬垫和多条扫描信号线。

参见图8a和图9a，提供一衬底基板10，在衬底基板10上形成遮光层11。其中遮光层11包括多个遮光衬垫111和多条扫描信号线112。具体制作工艺例如可以利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)或金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)等方法。

可选的，为了简化制作工艺，可以在同一工艺中由同种材料形成多个遮光衬垫111和多条扫描信号线112。先在衬底基板10上沉积整层遮光层膜层，然后通过旋涂光刻胶、曝光、显影、刻蚀同时形成多个遮光衬垫111和多条扫描信号线112。

步骤120、形成矩阵排列的多个薄膜晶体管，以及绝缘交叉的多条数据线和多条扫描线。

其中，遮光衬垫位于薄膜晶体管的有源层与衬底基板之间；遮光层、有源层、扫描线以及数据线之间分别间隔有绝缘层，扫描信号线与扫描线之间的绝缘层内设置有选通过孔，扫描信号线通过选通过孔与对应的扫描线电连接。

参见图8b和图9b，为了提高有源层的生长质量，首先在多个遮光衬垫111所在膜层上形成一层绝缘层(为便于与后续绝缘层区分，将此绝缘层标记为第一绝缘层100)，起到缓冲作用。然后形成薄膜晶体管的有源层121。其中，有源层121可以是非晶硅。可选的，有源层121的形成还可以是先形成非晶硅层并激光晶化形成低温多晶硅，然后进行图案化刻蚀，形成薄膜晶体管的有源层121。

本发明实施例中的有源层形状例如可以是U字形，U字形两侧壁分别为有源层的有效沟道区，有源层的有效沟道区是指有源层与栅极(可以设置扫描线的突出部分为薄膜晶体管的栅极)交叠的部分。U字形有源层的设计可以减小薄膜晶体管的漏电流。此外，有源层121形成后需要对有源层的非有效沟道区进行掺杂，形成源区和漏区。

参见图8c和图9c，形成绝缘层，具体为栅极氧化层200，并刻蚀形成选通过孔15。选通过孔15露出扫描信号线112或露出遮光衬垫111。本实施例中因为遮光衬垫111与扫描信号线112连接，因此示例性的设置选通过孔15露出与扫描信号线112连接的遮光衬垫111。

参见图8d和图9d，形成薄膜晶体管的栅极和扫描线14。其中薄膜晶体管12的栅极可以是扫描线14的突出部(参见图1a中的扫描线突出部141)，与扫描线14一起形成。若扫描线14直接与薄膜晶体管的有源层121交叠，则无需设置突出部形成栅极。扫描信号线112与对应的扫描线14通过选通过孔15电连接。

可选的，沿扫描线14延伸方向，相邻薄膜晶体管的相邻有效沟道区可以共用一遮光衬垫111。选通过孔15位于相邻薄膜晶体管的相邻有效沟道区之间。这样设置的好处是可以简化光刻工艺中的掩膜版图形，并且在相邻薄膜晶体管的相邻有效沟道区之间设置选通过孔15，可以防止选通过孔15占用阵列基板中的其他位置而影响透过率。

参见图8e和图9e，形成绝缘层300以及薄膜晶体管的源极122、漏极123和数据线13。刻蚀源区上方覆盖的各绝缘层，以及漏区上方覆盖的各绝缘层后，形成薄膜晶体管的源极122、漏极123和数据线13。

可选的，本发明实施例中多条扫描信号线112与数据线13平行，且多条扫描信号线112在衬底基板10的正投影与数据线13在衬底基板10的正投影至少部分交叠。这样设置可以保证各扫描信号线112不影响阵列基板中像素单元的开口率以及阵列基板的透过率。

在上述实施例的基础上，可选的，后续形成各电极的工艺例如可以是先形成一层平坦化层，然后依次形成像素电极、第三绝缘层以及公共电极。需要说明的是本发明实施例做后续电极的制作顺序不作限定。在其他实施方式中，阵列基板中也可以不包含公共电极，这种类型的阵列基板适用于制备TN型液晶显示面板。当阵列基板中包含像素电极和公共电极时，可适用于制备边缘场型液晶显示面板。像素电极和公共电极可以同层绝缘设置，还可以设置像素电极位于公共电极上方等。

本发明实施例提供的阵列基板利用阵列基板中原有的遮光层制作扫描信号线，因此无需额外制作一层金属走线将各扫描线引出至外围电路，所以节约了工艺制程，降低了生产成本。此外，遮光层中的扫描信号线位于衬底基板和多个薄膜晶体管之间，因此与阵列基板中后续制作的各电极层(如像素电极、公共电极)距离较远，所以还可以避免扫描信号线对阵列基板中后续制作的各电极层上的电位产生影响，导致显示串扰问题，改善了显示效果。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的阵列基板包括显示区和位于所述显示区两侧的第一非显示区和第二非显示区。其中，第一非显示区和第二非显示区相对设置(为便于描述，将第一非显示区和第二非显示区设定为显示区的上下两侧的非显示区)。数据线13纵向延伸至与位于第一非显示区221的驱动芯片23电连接。扫描信号线112纵向延伸至与位于第二非显示区222的栅极驱动电路24电连接。栅极驱动电路24可以通过多条扫描信号线112向各扫描线14依次加载扫描信号，实现对各扫描线14的逐行驱动。各数据线13与驱动芯片23实现电连接，由驱动芯片23为各数据线13加载数据信号。与现有的栅极驱动电路位于阵列基板的左侧非显示区内和右侧非显示区内的结构(栅极驱动电路和驱动芯片所在非显示区不相对设置)相比，可以减小阵列基板左右两侧的边框宽度或者使阵列基板实现左右无边框的设计。此外，将栅极驱动电路和驱动芯片设置于显示区的相对的两侧，一方面可以避免栅极驱动电路和驱动芯片设置于显示区同一侧的非显示区中时，该非显示区中的走线过密问题，另一方面还可以避免各数据线与驱动芯片连接处和各扫描信号线与栅极驱动电路连接处的短路以及信号干扰问题。

需要说明的是，图1a-图9e中具有诸多相同之处，其相同之处在后续附图中沿用相同的附图标记，且相同之处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。