阵列基板和包含其的显示面板的制作方法

文档序号:13247940阅读:118来源:国知局
阵列基板和包含其的显示面板的制作方法

本申请涉及显示技术领域,具体涉及阵列基板和包含其的显示面板。



背景技术:

TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)液晶显示屏具有亮度高、功耗低、寿命长等优点,被广泛应用于显示领域。通常TFT与液晶显示屏上的像素电极之间设有钝化层,该钝化层为绝缘层,像素电极可以通过贯穿钝化层的过孔与TFT的漏极电连接。

目前的液晶显示屏中钝化层对由底部入射的光线的透过率不高,并且,不同波长的可见光在通过钝化层后发生的衰减程度不一致,背光源发出的光线经过钝化层之后的色度至发生较大的偏差,从而影响了显示效果。



技术实现要素:

为了解决上述背景技术部分提到的一个或多个技术问题,本申请提供了阵列基板和包含其的显示面板。

一方面,本申请提供了一种阵列基板,包括:衬底,以及沿垂直于衬底方向依次设置的栅极层、栅极绝缘层、半导体层、源漏金属层以及钝化层;钝化层至少包括沿垂直于衬底方向依次设置的第一钝化层和第二钝化层,第一钝化层对可见光的折射率为n1,第二钝化层对可见光的折射率为n2,1.45≤n1≤1.60,1.88≤n2≤2.15;第一钝化层的厚度为d1,第二钝化层的厚度为d2;100nm≤d1≤210nm,90nm≤d2≤165nm。

第二方面,本申请提供了一种显示面板,包括上述阵列基板。

本申请提供的阵列基板和显示面板,在源漏金属层远离衬底基板的一侧依次设置第一钝化层和第二钝化层,第一钝化层的折射率为n1,第二钝化层的折射率为n2,1.45≤n1≤1.60,1.88≤n2≤2.15;第一钝化层的厚度为d1,第二钝化层的厚度为d2;100nm≤d1≤210nm,90nm≤d2≤165nm,可以提升阵列基板的透过率,并减小光线经过阵列基板之后的色度偏差。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1是根据本申请的阵列基板的一个实施例的剖面结构示意图;

图2是光线在图1所示钝化层中传输的路径示意图;

图3是根据本申请的阵列基板的另一个实施例的剖面结构示意图;

图4是根据本申请的阵列基板的一个实施例的俯视结构示意图。

图5是根据本申请的显示面板的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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相关实用新型,而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1,其示出了根据本申请的阵列基板的一个实施例的剖面结构示意图。

如图1所示,阵列基板100包括衬底10以及沿垂直于衬底方向(图1所示方向D)依次设置的栅极层11、栅极绝缘层12、半导体层13、源漏金属层14以及钝化层15。阵列基板100上可以设有薄膜晶体管,薄膜晶体管包括栅极101、有源层102、源极103以及漏极104。栅极101设置于栅极层11、有源层102设置于半导体层13,源极103和漏极104设置于源漏金属层14。其中源极103和漏极104与有源层102至少部分地接触,有源层102在源极103和漏极104之间形成导电沟道。有源层102和源漏金属层14之间还可以设有绝缘层16,用于将源极103和漏极104与导电沟道相隔离。

在本实施例中,钝化层15包括沿垂直于衬底方向依次设置的第一钝化层151和第二钝化层152。其中第二钝化层152位于第一钝化层151远离衬底10的一侧。第一钝化层151对可见光(波长在380nm-780nm之间的光)的折射率为n1,厚度为d1,第二钝化层152对可见光的折射率为n2,厚度为d2,其中1.45≤n1≤1.60,1.88≤n2≤2.15,且100nm≤d1≤210nm,90nm≤d2≤165nm。在这里,第一钝化层的厚度为第一钝化层151与源漏金属层14接触的表面和与第二钝化层152接触的表面之间沿垂直于衬底方向的距离,第二钝化层152的厚度为第二钝化层152与第一钝化层151接触的表面和与第一钝化层151不接触且平行于衬底10的表面之间沿垂直于衬底10的方向的距离。

上述第一钝化层151和第二钝化层152可以采用不同的材料制作,第一钝化层151对可见光的折射率低于第二钝化层152对可见光的折射率。可选地,第一钝化层151的材料为二氧化硅,第二钝化层152的材料为氮化硅。

当100nm≤d1≤210nm,90nm≤d2≤165nm时,钝化层15对不同波段的可见光的透过率之间的差异较小,因此光线经过钝化层15之后,不同波段可见光的衰减之间的差异较小,则在经过钝化层之后光线的色度变化较小,即减小了光线经过阵列基板之后的色度偏差。

请参考图2,其示出了光线在图1所示钝化层中传输的路径示意图。如图1、图2所示,光线20以垂直入射角入射至钝化层15,并在第一钝化层151的第一表面201和第二表面202发生反射和透射,其中第一表面201可以为与源漏金属层14接触的表面,第二表面202可以为与第二钝化层152接触的表面。光线在第一表面201发生反射后的产生的反射光21和在第二表面202发生反射后产生的反射光22发生干涉,干涉光的强度即为在第一表面201处的反射光的强度。

根据能量守恒定律,反射光强度越大,透射光的强度越小,透过率越低;反之,反射光强度越小,透射光的强度越大,透过率越高。则在本实施例中,可以通过设置第一钝化层151的厚度d1以及对可见光的折射率n1,以尽量缩小第一表面201处的反射光的强度。第一表面201处的反射光强度为反射光21和反射光22的干涉光强度,干涉光强度与两束反射光21和22的相位差δ1的余弦值cosδ1正相关。

假设第一钝化层的厚度为d1,第一钝化层对波长为λ的任意可见光的折射率为n1,对于波长为λ的光,在第一表面201发生反射后的产生的反射光21和在第二表面202发生反射后从第一钝化层151的第一表面201出射的反射光22的相位差为δ1,

从式(1)可以看出,干涉光的强度与n1和d1相关,cosδ1越小,则干涉光强度越小,透射光的强度越大。在这里,当100nm≤d1≤210nm时,光线经过第一钝化层之后,透射率大于90%。

另一方面,为了缩小各波段可见光经过第一钝化层151之后的透射光的强度差异,可以根据式(1)计算不同波长λ对应的干涉强度,使不同波长λ的光的干涉强度趋于一致,当100nm≤d1≤210nm时,光线经过第一钝化层151之后的各色度分量的偏差较小。

同理,光线在由第一钝化层151的第二表面202入射至第二钝化层152之后,在第二钝化层152的第三表面203处发生反射,反射光由第二钝化层152入射至第一钝化层151,该反射光24与在第二表面202发生反射并在第一钝化层151内传播的反射光23发生干涉,干涉光强度与两束反射光23和24的相位差δ2的余弦值cosδ2正相关,δ2可以由式(2)计算得出:

其中,n2为第二钝化层152对任意波长为λ的可见光的折射率,d2为第二钝化层152的厚度。从式(2)可以看出,两束反射光23和24发生干涉后的干涉光强度与第二钝化层152的折射率n2和厚度d2相关,cosδ2越小,则干涉光强度越小,透射光的强度越大。在这里,当90nm≤d2≤165nm时,光线经过第二钝化层之后,透射率大于90%,并且当90nm≤d2≤165nm时,第二钝化层152对不同波长的可见光的透过率之间的差异较小,光线经过第二钝化层152之后的各色度分量的偏差较小。

同理,入射光20在第一表面201发生反射产生的反射光21与经第三表面203反射后由第一表面201出射的反射光25的干涉光强度与两束反射光21、25的相位差δ3的余弦值cosδ3正相关,δ3可以由式(3)计算得出:

cosδ3越小,则光线20经过第一钝化层151和第二钝化层152之后的透射光26的强度越大。当100nm≤d1≤210nm且90nm≤d2≤165nm时,钝化层15对可见光波段的光线的透过率较高(大于85%),并且,当100nm≤d1≤210nm且90nm≤d2≤165nm时,光线经过第一钝化层151和第二钝化层152之后的各色度分量的偏差较小。

上述实施例中,第一钝化层151对不同波长的可见光的折射率n1满足1.45≤n1≤1.60,第二钝化层152对不同波长的可见光的折射率n2满足1.88≤n2≤2.15,当第一钝化层151的厚度d1和第二钝化层152的厚度d2满足100nm≤d1≤210nm,90nm≤d2≤165nm时,光线经过钝化层之后的透射光强度较高,并且可见光中不同颜色波段的光的透射率的差异较小,使得光线的色度偏差缩小,从而提升了显示效果。

在一些实施例中,上述第一钝化层151的厚度d1和第二钝化层152的厚度d2可满足:160nm≤d1≤210nm,160nm≤d2≤165nm。

利用Lab颜色空间的色坐标来表示入射光的色度参数,其中L为明暗度坐标,a为红绿色坐标,b为黄蓝色坐标。以入射光的色度参数为L为98.3,a为0,b为0.05举例进行验证。综合色差ΔE可以表征色度偏差,综合色差越小,则色度偏差越小,综合色差可以由式(4)计算得出:

其中,ΔL、Δa、Δb分别为出射光的色度参数L、a、b分量与入射光的色度参数L、a、b分量之差。

当利用本实施例提供的阵列基板结构,其中第一钝化层的厚度为185nm,第二钝化层的厚度为160nm时,入射光经过第一钝化层和第二钝化层传输之后,透过率约为89.5%。出射光的色度参数为:L为97.2,a为0.87,b为6.66,综合色差为6.757。

采用现有的一种阵列基板结构中,上述入射光的透过率为84.5%,出射光色度参数L为92.4,a为4.3,b为7.6,综合色差为10.575。

可以看出,本实施例的阵列基板结构可以提升光线的透过率,并减小各色度参数(L、a、b)经过钝化层后的偏差,光线透过钝化层后的色度变化较小,有利于改善显示效果。

请参考图3,其示出了根据本申请的阵列基板的另一个实施例的剖面结构示意图。

如图3所示,在图1所示阵列基板100的基础上,本实施例的阵列基板300中的钝化层15还包括第三钝化层153。第三钝化层153设置在第二钝化层152远离第一钝化层151的一侧,第三钝化层153对可见光的折射率为n3,厚度为d3,其中1.45≤n3≤1.60。

在本实施例的一些可选的实现方式中,第一钝化层151和第三钝化层153的材料相同,例如均可以为二氧化硅。并且第三钝化层153的厚度d3可以在80nm-150nm之间。

在增加了第三钝化层153之后,入射至钝化层153的光线还可以在第三钝化层153远离第二钝化层152的表面发生一次反射,并且这束反射光可以在第三钝化层153内传输,经由第二钝化层152、第一钝化层151由第一钝化层与源漏金属层接触的表面出射。在这里,也可以根据各反射光发生干涉后的干涉光强度得出相位差与第一钝化层151、第二钝化层152、第三钝化层153的厚度关系,进而根据不同波长可见光相位差的余弦值差异小、且干涉光强度较弱等需要来对第一钝化层151、第二钝化层152、第三钝化层153的厚度进行设计。具体原理与参考图1描述的实施例中第一钝化层和第二钝化层的厚度选择相类似,此处不做赘述。

在一些可选的实现方式中,阵列基板300中的第一钝化层151、第二钝化层152、第三钝化层153的厚度d1、d2、d3分别满足:100nm≤d1≤140nm,110nm≤d2≤130nm,130nm≤d3≤150nm,并且对应的分辨率n1、n2、n3分别满足:1.45≤n1≤1.60,1.88≤n2≤2.15,1.45≤n3≤1.60。这时,包括第一钝化层151、第二钝化层152、第三钝化层153的钝化层15对入射光的透过率大于85%,并且Lab颜色空间中的色度的综合色差低于10.575。

以入射光的色度参数为L=98.3,a=0,b=0.05时,当第一钝化层的厚度d1为140nm、第二钝化层的厚度d2为120nm、第三钝化层的厚度d3为140nm时,经过上述第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层之后,透过率为94.0%,色度参数为L=96.4,a=0.13,b=-2.3,可计算得出光线经过上述钝化层后的综合色差为3.025。

在另一些可选的实现方式中,阵列基板300中的第一钝化层151、第二钝化层152、第三钝化层153的厚度d1、d2、d3分别满足:140nm≤d1≤180nm,90nm≤d2≤120nm,80nm≤d3≤120nm,并且对应的分辨率n1、n2、n3分别满足:1.45≤n1≤1.60,1.88≤n2≤2.15,1.45≤n3≤1.60。这时,由背光源发出的光线经过阵列基板的钝化层之后的色度变化较小,且钝化层对背光源发出的光线的透过率高于85%。

举例来说,当第一钝化层的厚度d1为145nm、第二钝化层的厚度d2为120nm、第三钝化层的厚度d3为110nm时,经过上述第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层之后,透过率为95.5%,色度参数为L=98.6,a=1.45,b=-0.25,可计算得出光线经过上述钝化层后的综合色差为1.511。

在本实施中,通过设定合适的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层的厚度参数和折射率参数,可以减小光线在钝化层传输过程中的衰减,并且,各波段可见光的衰减程度的差异较小,使得经过钝化层后出射的光线与入射至钝化层的光线的色差较小,从而改善了由钝化层产生的色度变化对显示效果造成的不良影响。

请参考图4,其示出了根据本申请的阵列基板的一个实施例的俯视结构示意图。

如图4所示,阵列基板400包括多条沿第一方向延伸的扫描线401、多条沿第二方向延伸、与扫描线401交叉的数据线402,以及位于由扫描线401和数据线402交叉形成的多个像素区域中的多个像素电极403。阵列基板400还包括呈阵列排布的多个薄膜晶体管404,各薄膜晶体管404可以为上述实施例的薄膜晶体管。每个薄膜晶体管404的栅极与一条扫描线401电连接,每个薄膜晶体管404的源极与一条数据线402电连接,每个薄膜晶体管404的漏极与对应的像素电极403电连接。

上述扫描线401可以设置于栅极层,数据线402可以设置于源漏金属层,像素电极可以设置于上述阵列基板100或300中的钝化层远离源漏金属层的一侧。

在显示时,各扫描线401依次向各行薄膜晶体管404提供导通信号,各行薄膜晶体管404依次导通。在一行薄膜晶体管404导通时,每条数据线402分别传输该行薄膜晶体管连接的像素电极的显示驱动信号,薄膜晶体管404将对应的显示驱动信号传输至对应的像素电极,从而实现了阵列基板的扫描显示。

本申请实施例还提供了一种显示面板,包括上述阵列基板。该显示面板可以例如为图5所示的液晶显示面板500,包括上述阵列基板51,与阵列基板51对向设置的彩膜基板52以及位于阵列基板51和彩膜基板52之间的液晶53。图5中的箭头方向表示液晶显示面板500的背光源提供的光线入射的方向。相对于现有的显示面板,背光源提供的光线在进过阵列基板51上的钝化层之后,光强衰减和色度变化减小,从而可以改善显示效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

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