显示面板和显示装置的制作方法

文档序号:15442662发布日期:2018-09-14 22:59阅读:140来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示面板和显示装置。



背景技术:

现有的显示面板技术包括液晶显示面板,液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板和设置于阵列基板与彩膜基板之间的液晶分子层,通过在像素电极和公共电极上施加电压,形成电场控制液晶分子发生偏转,进而实现显示面板的画面显示。

在阵列基板中包括多个薄膜晶体管,作为像素单元的开关器件。薄膜晶体管中的源极和漏极都需要通过过孔连接到薄膜晶体管的有源层。但是过孔位置处的金属由于对光线的反射、衍射、散射等原因会存在漏光现象,尤其对于高清显示面板来说,显示面板中的黑矩阵无法完全遮挡过孔位置处的金属漏光,导致显示面板存在暗态漏光现象,影响显示面板的对比度。

因此,提供一种显示面板和显示装置,解决显示面板中暗态漏光现象是本领域亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种显示面板和显示装置,解决了显示面板中暗态漏光的技术问题。

为了解决上述技术问题,本发明提出一种显示面板,包括:阵列基板,阵列基板包括多个薄膜晶体管,薄膜晶体管包括有源层、源极和漏极;

源极和漏极位于同一膜层,源极和漏极分别与有源层电连接,源极具有第一过孔,漏极具有第二过孔;

阵列基板包括遮光部,遮光部所在的膜层位于源极和漏极所在的膜层远离显示面板显示面一侧;

遮光部包括第一遮光部和/或第二遮光部,其中,

第一过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部内,和/或第二过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部内。

进一步地,为了解决上述技术问题,本发明提出一种显示装置,包括本发明提出的任意一种显示面板。

与现有技术相比,本发明的显示面板和显示装置,实现了如下的有益效果:

本发明提供的显示面板中,源极具有第一过孔,漏极具有第二过孔,本发明中设置遮光部,遮光部包括第一遮光部和/或第二遮光部,第一过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部内,和/或第二过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部内,本来会照射到第一过孔内金属的表面的光线或者本来会照射到第二过孔内金属的表面的光线,会被第一遮光部和第二遮光部遮挡,从而避免光线照射到第一过孔或者第二过孔后,过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象,本发明改善了过孔处暗态漏光现象,提高对比度。另外,本发明设置的遮光部能够遮挡入射到过孔处金属表面的光线,能够遮挡有序的光路,达到有效的遮光效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的显示面板膜层结构图;

图2为阵列基板中过孔处金属反射光线示意图;

图3为本发明实施例提供的显示面板一种可选实施方式膜层结构图;

图4为图3中显示面板的第一过孔和第二过孔在遮光部所在膜层的正投影示意图;

图5为本发明实施例提供的显示面板另一种可选实施方式膜层结构图;

图6为图5中显示面板的第一过孔和第二过孔在遮光部所在膜层的正投影示意图;

图7为本发明实施例提供的显示面板另一中可选实施方式示意图;

图8为图7提供的显示面板的膜层截面图;

图9为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图;

图10为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图;

图11为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图;

图12为本发明实施例提供的显示装置示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供一种显示面板,显示面板包括阵列基板、彩膜基板和设置于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。阵列基板包括衬底基板和在衬底基板上形成的薄膜晶体管、公共电极、像素电极、栅极线和数据线等,其中,薄膜晶体管作为显示面板中子像素的开关器件。薄膜晶体管的栅极连接显示面板的栅极线,经由栅极线连接至栅极扫描电路,薄膜晶体管的源极连接数据线,经由数据线连接至集成电路芯片(ic),薄膜晶体管的漏极连接至像素电极,通过数据线加载电压至像素电极,使得像素电极与公共电极之间形成电场,进而液晶层的液晶分子在该电场内偏转,从而控制光线出射与否,进而实现显示面板的显示。

图1为本发明实施例提供的显示面板膜层结构图。如图1所示,显示面板包括阵列基板101,阵列基板101包括多个薄膜晶体管t(图1中仅示出两个),薄膜晶体管t包括有源层t1、源极t2和漏极t3,其中,源极t2和漏极t3位于同一膜层,源极t2和漏极t3分别与有源层t1电连接;阵列基板101包括遮光部z,遮光部z所在的膜层位于源极t2和漏极t3所在的膜层远离显示面板显示面一侧,其中,显示面板的显示面即为显示画面的表面;遮光部z包括第一遮光部z1和/或第二遮光部z2,显示面板中可以仅包括第一遮光部z1或者仅包括第二遮光部z2,或者也可如图1所示的同时包括第一遮光部z1和第二遮光部z2。其中,第一过孔k1在遮光部z所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部z1内,和/或第二过孔k2在遮光部z所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部z2内。

需要说明的是,在常规的显示面板中,源极和漏极需要分别与有源层电连接,保证薄膜晶体管打开状态时源极和漏极导通。而源极和漏极与有源层位于不同的膜层,在源极和漏极所在的膜层与有源层之间还设置有绝缘层,实际制作中需要在绝缘层上制作连通有源层的过孔,如第一过孔k1与第二过孔k2,所以,第一过孔k1和第二过孔k2均通过贯穿绝缘层形成,源极t2通过第一过孔k1与有源层t1电连接,漏极t3通过第二过孔k2与有源层t1电连接,在制作源极和漏极时,源漏极膜层的制作材料会填充第一过孔k1和第二过孔k2。图1中仅是示意性的表示出了遮光部z所处的膜层位置,不作为对本发明的限定。图1中没有示意出第一过孔k1的投影与第一遮光部z1的位置关系,也没有示意出第二过孔k2的投影与第二遮光部z2的位置关系。该实施方式中对于第一遮光部和第二遮光部的具体形状不做限定,第一过孔的投影与第一遮光部的具体位置关系与第一遮光部的具体形状有关,具体将在后续实施例中做详细说明。

在常规的显示面板中源极和漏极的过孔位置存在漏光的现象,图2为阵列基板中过孔处金属反射光线示意图。如图2所示,过孔处的金属表面会对光线产生反射,导致漏光现象。本发明提供的显示面板中,源极具有第一过孔,漏极具有第二过孔,源极通过第一过孔连接有源层,漏极通过第二过孔连接有源层;或者也可以源极通过第一过孔再借助其他金属结构连接到有源层,漏极通过第二过孔再借助其他金属结构连接到有源层,不管是怎样的结构设计,在源漏极所在的膜层与有源层之间都会设置有绝缘层,第一过孔和第二过孔都制作在绝缘层上,在绝缘层之上制作源极和漏极时,源极和漏极的膜层材料会填充第一过孔和第二过孔,所以第一过孔内和第二过孔内的金属材料与源极和漏极的制作材料相同。本发明中设置遮光部,遮光部包括第一遮光部和/或第二遮光部,第一过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部内,和/或第二过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部内,如图1所示,本来会照射到第一过孔k1内金属的表面的光线或者本来会照射到第二过孔k2内金属的表面的光线,会被第一遮光部z1和第二遮光部z2遮挡,从而避免光线照射到第一过孔或者第二过孔,进而避免了过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象,改善了过孔处暗态漏光现象,提高对比度。另外,本发明设置的遮光部能够遮挡入射到过孔处金属表面的光线,能够遮挡有序的光路,达到有效的遮光效果。

下述实施方式将对本发明中第一遮光部和第二遮光部的具体设置进行举例说明。

在一种可选的实施方式中,源极通过第一遮光部电连接有源层,其中,源极通过第一过孔连接第一遮光部,第一遮光部通过第三过孔连接有源层;和/或,漏极通过第二遮光部电连接有源层,其中,漏极通过第二过孔连接第二遮光部,第二遮光部通过第四过孔连接有源层。

以显示面板同时包括第一遮光部和第二遮光部的情况为例进行说明。图3为本发明实施例提供的显示面板一种可选实施方式膜层结构图。图4为图3中显示面板的第一过孔和第二过孔在遮光部所在膜层的正投影示意图。如图3所示,源极t2通过第一过孔k1连接第一遮光部z1,第一遮光部z1通过第三过孔k3连接有源层,漏极t3通过第二过孔k2连接第二遮光部z2,第二遮光部z2通过第四过孔k4连接有源层t1。继续参考图4所示,图4中仅示出第一过孔在遮光部所在膜层的正投影y1、第二过孔在遮光部所在膜层的正投影y2、第一遮光部z1和第二遮光部z2,其中,第一过孔在遮光部所在膜层的正投影y1位于第一遮光部z1内,第二过孔在遮光部所在膜层的正投影y2位于第二遮光部z2内,也即第一过孔k1在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部z1内,第二过孔k2在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部z2内,图4中过孔和遮光部的形状仅是示意性表示。

该实施方式中,源极通过第一遮光部电连接有源层,漏极通过第二遮光部电连接有源层,保证了源极和漏极与有源层之间的导通性能。且第一过孔在遮光部所在膜层的正投影位于第一遮光部内,第二过孔在遮光部所在膜层的正投影位于第二遮光部内,保证了第一遮光部能够遮挡入射到第一过孔的光线,第二遮光部能够遮挡入射到第二过孔的光线,从而避免光线照射到第一过孔或者第二过孔,进而避免了过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象。

在另一种可选的实施方式中,源极通过第一过孔电连接有源层,第一过孔穿过第一遮光部;和/或,漏极通过第二过孔电连接有源层,第二过孔穿过第二遮光部。

以显示面板同时包括第一遮光部和第二遮光部的情况为例进行说明。图5为本发明实施例提供的显示面板另一种可选实施方式膜层结构图。图6为图5中显示面板的第一过孔和第二过孔在遮光部所在膜层的正投影示意图。如图5所示,源极t2通过第一过孔k1电连接有源层t1,第一过孔k1穿过第一遮光部z1,漏极t3通过第二过孔k2电连接有源层t1,第二过孔k2穿过第二遮光部z2。继续参考图6所示,图6中仅示出第一过孔在遮光部所在膜层的正投影y1、第二过孔在遮光部所在膜层的正投影y2、第一遮光部z1和第二遮光部z2,其中,第一过孔k1在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部z1内,第二过孔k2在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部z2内,图6中过孔和遮光部的形状仅是示意性表示。该实施方式中,第一遮光部和第二遮光部为环形形状,第一遮光部和第二遮光部的中部具有通孔,通孔分别供第一过孔和第一过孔穿过。第一过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部内,第二过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部内,保证了第一遮光部能够遮挡入射到第一过孔的光线,同时能够遮挡在第一遮光部与有源层之间的部分第一过孔的金属反射的光线,第二遮光部能够遮挡入射到第二过孔的光线,同时能够遮挡在第二遮光部与有源层之间的部分第二过孔的金属反射的光线,从而避免了过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象。

在现有的液晶显示面板中,由于阵列基板和彩膜基板的对位偏差,或者在曲面产品中阵列基板和彩膜基板之间的对位偏移,可能会导致数据线反射光线造成漏光现象,而影响显示面板对比度。为了解决数据线漏光问题,发明人进一步提出改进方案。

进一步的,图7为本发明实施例提供的显示面板另一中可选实施方式示意图。图8为图7提供的显示面板的膜层截面图。同时参考图7和图8,阵列基板包括多条数据线d,阵列基板包括遮光部,遮光部所在的膜层位于源极t2和漏极t3所在的膜层远离显示面板显示面一侧;遮光部包括第一遮光部和/或第二遮光部,图8中仅以显示面板同时包括图3中所示的第一遮光部z1和第二遮光部z2为例进行表示。数据线d与薄膜晶体管的源极t2位于同一膜层,且数据线d与源极t2电连接。遮光部还包括第三遮光部z3,第三遮光部z3的延伸方向与数据线d的延伸方向相同,数据线d的部分线段在遮光部所在平面的正投影位于第三遮光部z3内。可选的,如图7所示,显示面板还包括多条栅极线g,栅极线g与数据线d交叉限定多个子像素,薄膜晶体管t作为子像素sp的开关器件,子像素sp包括像素电极sp1,其中薄膜晶体管t包括有源层t1、栅极(为显示面板中栅极线g的一部分,未示出)、源极t2和漏极t3,薄膜晶体管t的漏极t3与像素电极sp1相连接(连接时需要通过绝缘层之间的过孔,图中为示出),薄膜晶体管t的源极t2与数据线d相连接。

该实施方式提供的显示面板,阵列基板中还包括第三遮光部,数据线的部分线段在遮光部所在平面的正投影位于第三遮光部内,第三遮光部能够遮挡射向数据线的光线,改善数据线反射光线造成暗态漏光现象,从而提高了显示面板对比度。

继续参考图7所示,沿第一方向上a,第三遮光部z3的宽度d1大于等于数据线d的宽度d2,其中,第一方向a与显示面板的板面平行,且与数据线的延伸方向b垂直。实际制作中,为了保证第三遮光部能遮挡射向数据线的光线,需要保证第三遮光部的宽度大于等于数据线的宽度,但同时为了保证显示面板的开口率,第三遮光部的宽度应当小于第三遮光部对应位置之上的黑矩阵的宽度。

可选的,图9为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图。如图9所示,阵列基板包括多条数据线d,数据线d与源极t2位于同一膜层,且数据线d与源极电连接,阵列基板包括第三遮光部z3,数据线d的部分线段在遮光部所在平面的正投影位于第三遮光部z3内,第三遮光部z3与第一遮光部z1相连接,且第一遮光部z1与源极t2相连接,需要说明的是图9仅是第一遮光部z1的一种可选择的设置方式。数据线的部分线段在遮光部所在平面的正投影位于第三遮光部内,说明第三遮光部位于数据线的正下方,在显示面板正常显示时,向数据线上施加电压信号,可能会导致数据线与第三遮光部之间存在寄生电容,而影响显示面板显示性能。该实施方式中设置第三遮光部与第一遮光部相连接,而第一遮光部与源极相连接,且数据线与源极相连接,进而保证数据线与第三遮光部之间的电连接,向数据线上施加电压信号时,第三遮光部和数据线能够具有相同的电位,减少了寄生电容,保证了显示面板显示效果。

可选的,阵列基板中的薄膜晶体管还包括栅极,栅极位于有源层靠近显示面板显示面一侧,遮光部与栅极位于同一膜层。

对于图3中实施例所示的显示面板来说,栅极t4位于有源层t1靠近显示面板显示面一侧,第一遮光部z1和第二遮光部z2与栅极t4位于同一膜层,显示面板中的栅极线与栅极也位于同一膜层。如图3所示,阵列基板膜层结构中,在栅极t4和有源层t1之间设置有栅极绝缘层1012,在栅极t4与源极t2和漏极t3所在的膜层之间设置有层间绝缘层1013,可选的源极t2和漏极t3所在的膜层之上还设置有钝化层1014。阵列基板制作时,在栅极与有源层之间具有栅极绝缘层,在制作完栅极绝缘膜层之后,对栅极绝缘膜层进行刻蚀形成第一遮光部与第二遮光部分别与有源层连接的过孔(即图3中第三过孔k3和第四过孔k4),然后制作栅极金属膜层,在同一个刻蚀工艺中完成制作第一遮光部、第二遮光部、栅极和显示面板中的扫描线,然后制作层间绝缘层,对层间绝缘层进行刻蚀形成第一过孔和第二过孔,然后在层间绝缘层之上制作源漏极金属层,源漏极金属层填充第一过孔和第二过孔,然后对源漏极金属层进行刻蚀形成源极和漏极,还有显示面板中的数据线该实施方式中,遮光部与栅极位于同一膜层,不增加阵列基板的膜层厚度,满足显示面板薄型化要求。另外,对绝缘膜层进行刻蚀形成第一遮光部与第二遮光部分别与有源层连接的过孔时使用的掩膜板可以使用制作第一过孔和第二过孔的掩膜板,不增加掩膜板的制作工艺,相对简单。且栅极所在的膜层与源漏极所在的膜层之间的距离比较小,大约为0.53μm,相当于在非常靠近源极和漏极的下方对第一过孔和第二过孔进行遮光,遮光效果更好。

对于图5中实施例所示的显示面板来说,栅极t4位于有源层t1靠近显示面板显示面一侧,第一遮光部z1和第二遮光部z2与栅极t4位于同一膜层。如图3所示,阵列基板膜层结构中,在栅极t4和有源层t1之间设置有栅极绝缘层1012,在栅极t4与源极t2和漏极t3所在的膜层之间设置有层间绝缘层1013,可选的源极t2和漏极t3所在的膜层之上还设置有钝化层1014。阵列基板制作时,在同一个刻蚀工艺中完成制作第一遮光部、第二遮光部和栅极,制作完成的第一遮光部和第二遮光部均为环状结构,环状结构的通孔供第一过孔和第二过孔通过,该实施方式不增加阵列基板的膜层厚度,满足显示面板薄型化要求。另外,该实施方式不增加新的过孔工艺,制作相对简单。

对于图8或图9中实施方式所示的显示面板来说,第三遮光部z3同样也可以与栅极在同一个刻蚀工艺中完成制作,不增加显示面板的膜层结构。

可选的,阵列基板包括遮光层,遮光层位于有源层远离显示面板显示面一侧,遮光部位于遮光层所在的膜层。本发明提供的显示面板中设置遮光层用于遮挡射向有源层沟道区的光线,避免薄膜晶体管出现漏电流现象。

图10为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图。如图10所示,阵列基板101包括遮光层1011,遮光层1011用于遮挡入射到有源层沟道区内的光线。遮光层1011位于有源层远离显示面板显示面一侧,第一遮光部z1和第二遮光部z2位于遮光层1011所在的膜层。该实施方式中,第一过孔k1在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部z1内,第二过孔k2在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部z2内,以保证第一遮光部z1和第二遮光部z2能够遮挡射向第一过孔的金属和第二过孔的金属的光线,从而避免了过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象。另外,第一遮光部和第二遮光部的可以与遮光层采用同一刻蚀工艺制作,不增加显示面板的膜层厚度。

进一步的,图11为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层截面示意图。如图11所示,阵列基板包括数据线d,数据线d与薄膜晶体管的源极t2位于同一膜层,且数据线d与源极t2电连接,阵列基板还包括第三遮光部z3,第三遮光部z3的延伸方向与数据线d的延伸方向相同,数据线d的部分线段在遮光部所在平面的正投影位于第三遮光部z3内(该实施方式提供的显示面板的俯视示意图可以参照图7所示)。该实施方式提供的显示面板设置的遮光部包括第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部,能够同时遮挡源漏极过孔位置处的透光和数据线上产生的漏光,从而有效提高对比度。

进一步的,本发明实施例提供的显示面板中,源极和漏极所在的膜层的制作材料包括铝。金属铝材料具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,密度小且强度高,制作的源极、漏极或者其他走线导电性能好且不易断裂。

进一步的,本发明实施例提供的显示面板中,源极和漏极所在的膜层为钛、铝、钛结构。显示面板中,源极和漏极所在的膜层,通常用来制作薄膜晶体管的源极、漏极、显示面板中的数据线,或者其他走线。且通常情况下制作的铝膜层的厚度较厚。本发明提供的显示面板中的遮光部的设计可以有效遮挡源漏极过孔处的漏光,或者数据线处的漏光,从而改善显示面板暗态漏光问题,提高对比度。

进一步的,本发明实施例提供的显示面板中,有源层的制作材料包括低温多晶硅材料。低温多晶硅材料本身电子迁移速率更快,且制作的薄膜晶体管电路的面积较小,电路本身的功耗也较低,有利于降低显示面板的功耗。另外,较小的薄膜晶体管电路能够使得显示面板具有更高的开口率。

进一步的,本发明还提供一种显示装置,包括本发明提出的任意一种显示面板。图12为本发明实施例提供的显示装置示意图。本发明实施例提供的显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于以下类别:电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等。

通过上述实施例可知,本发明的显示面板和显示装置,达到了如下的有益效果:

本发明提供的显示面板中,源极具有第一过孔,漏极具有第二过孔,本发明中设置遮光部,遮光部包括第一遮光部和/或第二遮光部,第一过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第一遮光部内,和/或第二过孔在遮光部所在膜层的正投影的边界位于第二遮光部内,本来会照射到第一过孔内金属的表面的光线或者本来会照射到第二过孔内金属的表面的光线,会被第一遮光部和第二遮光部遮挡,从而避免光线照射到第一过孔或者第二过孔后,过孔处的金属表面对光线产生反射导致显示面板暗态漏光现象,本发明改善了过孔处暗态漏光现象,提高对比度。另外,本发明设置的遮光部能够遮挡入射到过孔处金属表面的光线,能够遮挡有序的光路,达到有效的遮光效果。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

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