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阵列基板、液晶显示面板及显示装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本公开涉及显示技术领域,具体而言,涉及一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置。

相关背景技术

[0002] 目前,液晶显示面板已经广泛的应用于手机、平板电脑、电视等电子设备中。现有液晶显示面板的发光亮度难以调节,且在环境光发生变化时,用户难以获得最佳的观看效果。
[0003] 需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

具体实施方式

[0052] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
[0053] 用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
[0054] 本文中的A与B交叠是指:A和B在衬底上的正投影至少部分重合,即部分重合或完全重合。A和B可以直接接触也可以在垂直于衬底的方向上被其他膜层隔开。
[0055] 本公开实施方式提供了一种阵列基板,如图1所示,可用于液晶显示面板,液晶显示面板还可包括对置基板RP和背光模组BLU,其中,对置基板RP可与阵列基板AP相对设置,阵列基板AP和对置基板RP之间设有液晶层LC。背光模组BLU设于阵列基板AP远离对置基板RP的一侧。对置基板RP可包括多个滤光部,每个滤光部仅透过单色光。阵列基板AP具有驱动电路,驱动电路包括电路单元,各电路单元包括晶体管,。液晶显示面板还可包括公共电极和能与公共电极形成电场的多个像素电极,像素电极可设于阵列基板AP,通过电路单元的晶体管可控制控制像素电极和公共电极的电压,从而液晶层LC的液晶的偏转状态。
[0056] 液晶显示面板可具有多个像素,每个像素可包括多个子像素,一个子像素至少可包括一滤光部及其对应像素电极、公共电极和液晶层LC,且与一电路单元对应,一子像素可在其对应的电路单元的控制下发出单色光,且同一像素的不同子像素的发光颜色不同。
[0057] 如图2所示,阵列基板AP可具有显示区AA和显示区AA外的显外围区WA,例如,外围区WA可以是围绕显示区AA的连续或间断的环形区域。电路单元可位于显示区AA内。液晶显示面板中对应阵列基板AP的显示区AA的区域即为液晶显示面板的显示区,对应阵列基板AP的显外围区WA的区域即为液晶显示面板的显外围区。
[0058] 如图3、图5和图8所示,本公开的阵列基板AP的显外围区WA可包括感光区GA;阵列基板AP包括衬底SU和设于衬底SU一侧的多个晶体管,晶体管包括位于显示区AA的开关晶体管TS和位于感光区GA的感光晶体管TG;感光晶体管TG为底栅结构,开关晶体管TS为顶栅结构;
[0059] 开关晶体管TS的有源层为开关有源层ACTs,感光晶体管TG的有源层为感光有源层ACTg;开关有源层ACTs与感光有源层ACTg同层设置。
[0060] 本公开实施方式的阵列基板,可在显外围区WA的感光区GA设置感光晶体管TG,由于感光晶体管TG的信号可受到环境光的变化的影响,从而可通过感光晶体管TG检测环境光,实现利用阵列基板AP检测环境光。同时,显示区AA内的开关晶体管TS可用于控制图像显示,由于开关晶体管TS的有源层和感光晶体管TG的有源层同层设置,从而可利用相同的工艺同时形成,避免二者沿远离衬底SU的方向分布,有利于降低厚度,且有利于简化工艺。此外,由于顶栅结构的晶体管具有良好的稳定性,开关晶体管TS采用顶栅结构有利于使图像稳定显示。而感光晶体管TG采用底栅结构,可利用其栅极阻挡背光模组BLU的光线,并有利于接收环境光。
[0061] 下面对本公开阵列基板AP进行详细说明:
[0062] 如图3、图5和图8所示,衬底SU可包括玻璃等硬质材料,也可以包括聚酰亚胺等柔性材料。只要透明,并可起到支承作用即可。衬底SU可为单层或多层结构,在此不做特殊限定。
[0063] 感光晶体管TG位于显外围区WA的感光区GA内,用于接收环境光。开关晶体管TS可位于显示区AA内,且一个电路单元可包括至少一个开关晶体管TS。阵列基板AP具有晶体管均为多层结构,各晶体管均可包括有源层和与有源层交叠的栅极。
[0064] 在本公开的一些实施方式中,开关晶体管TS可为顶栅底接触(TGBC)晶体管,以获得较高的稳定性,其有源层为开关有源层ACTs,开关有源层ACTs具有两端,即第一端Ss和第二端Ds,两端之间可为沟道区。开关晶体管TS的栅极Gs位于开关有源层ACTs远离衬底SU的一侧,且与开关有源层ACTs交叠。
[0065] 感光晶体管TG可为刻蚀阻挡层(ECL)晶体管,以便接收环境光,其有源层为感光有源层ACTg,感光有源层ACTg具有两端,即第一端Sg和第二端Dg。感光晶体管TG的栅极Gg位于感光有源层ACTg和衬底SU之间,且与感光有源层ACTg交叠。
[0066] 为了防止背光模组BLU的光线照射至开关晶体管TS的有源层ACTs,开关有源层ACTs和衬底SU之间还可设置遮光层LS,其可阻挡背光模组BLU的光线,保证开关晶体管TS的性能稳定。
[0067] 如图3、图5和图8所示,在本公开的一些实施方式中,阵列基板AP可包括第一导电层CL1、第一绝缘层ILD、半导体层ACT、第二绝缘层GI和第二导电层,其中:
[0068] 第一导电层CL1可设于衬底SU一侧,例如,其可直接堆叠于衬底SU的表面。第一导电层CL1包括遮光层LS和感光晶体管TG的栅极Gg,且遮光层LS和栅极Gg可以间隔分布。第一导电层CL1的材料可以包括Mo、Al、Cu、Ti等材料,且第一导电层CL1可为单层或多层的非透明结构。
[0069] 第一绝缘层ILD可覆盖第一导电层CL1,且覆盖未被第一导电层CL1覆盖的衬底SU,第一绝缘层ILD的材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。第一绝缘层ILD位于栅极Gg和感光有源层ACTg之间的部分可作为感光晶体管TG的栅绝缘层。
[0070] 半导体层ACT可设于第一绝缘层ILD远离衬底SU的表面,且包括开关有源层ACTs和感光有源层ACTg。其中,开关有源层ACTs可与遮光层LS交叠,从而可通过遮光层LS为开关有源层ACTs遮挡光线。
[0071] 第二绝缘层GI可覆盖半导体层ACT,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。
[0072] 第二导电层CL2可设于第二绝缘层GI远离衬底SU的表面,且包括开关晶体管TS的栅极Gs,栅极Gs与开关有源层ACTs交叠,且第二绝缘层GI位于栅极Gs与开关有源层ACTs之间的部分为开关晶体管TS的栅绝缘层。第二导电层CL2的材料可以包括Mo、Al、Cu、Ti等材料,且第二导电层CL2可为单层或多层的非透明结构。
[0073] 进一步的,如图3、图5和图8所示,第一导电层CL1还可包括数据线DAL,数据线DAL可用于传输数据信号。阵列基板AP还包括公共电极COM、像素电极PIX、转接部CP、第一极S和第二极D,其中:
[0074] 数据线DAL可通过转接部CP与开关有源层ACTs的第一端Ss连接,开关有源层ACTs的第二端Ds与像素电极PIX连接,从而向像素电极传输数据信号,以便控制对应的液晶的偏转状态,进而控制子像素的灰阶。第一极S可与感光有源层ACTg的第一端Sg通过贯穿第二绝缘层GI的过孔连接,第二极D可与感光有源层ACTg的第二端Dg通过贯穿第二绝缘层GI的过孔连接。同时,第一极S和第二极D间隔分布,且第二绝缘层GI在第一极S和第二极D之间的部分覆盖感光有源层ACTg,从而刻蚀形成第一极S和第二极D时对感光有源层ACTg造成破坏,即第二绝缘层GI可作为感光晶体管TG的刻蚀阻挡层。
[0075] 公共电极COM和像素电极PIX可为透明导电材质,例如其材料可为氧化铟锡(ITO)等。
[0076] 为了简化工艺,可使转接部CP与第二导电层CL2、公共电极COM和像素电极PIX中的一个同层设置。同时,第一极S与第二导电层CL2、公共电极COM和像素电极PIX中的一个同层设置;第二极D与第二导电层CL2、公共电极COM和像素电极PIX中的一个同层设置。
[0077] 如图3和图4所示,在本公开的第一种实施方式中,阵列基板AP还可包括第一钝化层PVX1、平坦层PLN和第二钝化层PVX2,其中:
[0078] 第一钝化层PVX1可覆盖第二导电层CL2,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。
[0079] 平坦层PLN可覆盖第一钝化层PVX1,其材料可为光刻胶等树脂材料,以便实现平坦化。公共电极COM可设于平坦层PLN远离衬底SU的表面。
[0080] 第二钝化层PVX2可覆盖公共电极COM,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。
[0081] 像素电极PIX的数量为多个,且可设于第二钝化层PVX2远离衬底SU的表面,一像素电极PIX包含于一子像素。
[0082] 转接部CP、第一极S、第二极D与第二导电层CL2同层设置,从而可通过一次工艺同时形成,以简化工艺。
[0083] 如图4所示,阵列基板AP中设有由第二绝缘层GI延伸至第一绝缘层ILD的过孔Ho,过孔Ho可包括沿垂直于衬底SU的方向贯通的第一孔段Ho1和第二孔段Ho2,其中,第一孔段Ho1位于第二绝缘层GI,第二孔段Ho2位于第一绝缘层ILD;第一孔段Ho1露出开关有源层ACTs的第一端Ss;第二孔段Ho2露出数据线DAL。转接部CP可设于第二绝缘层GI远离衬底SU的表面,且延伸至过孔Ho,其可经过第一孔段Ho1延伸至第二孔段Ho2内,且同时与开关有源层ACTs的第一端Ss和数据线DAL接触,从而通过转接部CP连接第一端Ss和数据线DAL。
[0084] 如图5‑图7所示,在本公开的第二种实施方式中,阵列基板AP还可包括第一钝化层PVX1、平坦层PLN和第二钝化层PVX2,其中:
[0085] 第一钝化层PVX1可覆盖第二导电层CL2,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。
[0086] 平坦层PLN可覆盖第一钝化层PVX1,其材料可为光刻胶等树脂材料,以便实现平坦化。公共电极COM可设于平坦层PLN远离衬底SU的表面。
[0087] 第二钝化层PVX2可覆盖公共电极COM,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。
[0088] 像素电极PIX的数量为多个,且可设于第二钝化层PVX2远离衬底SU的表面,一像素电极PIX包含于一子像素。
[0089] 转接部CP与第二导电层CL2同层设置,从而可通过一次工艺同时形成,以简化工艺。第一极S、第二极D与像素电极PIX同层设置,从而可通过一次工艺同时形成。且第一极S、第二极D采用透明导电材质,可提高透过率,便于检测环境光。
[0090] 如图6所示,阵列基板AP中设有由第二绝缘层GI延伸至第一绝缘层ILD的过孔Ho,过孔Ho可包括沿垂直于衬底SU的方向贯通的第一孔段Ho1和第二孔段Ho2,其中,第一孔段Ho1位于第二绝缘层GI,第二孔段Ho2位于第一绝缘层ILD;第一孔段Ho1露出开关有源层ACTs的第一端Ss;第二孔段Ho2露出数据线DAL。转接部CP可设于第二绝缘层GI远离衬底SU的表面,且延伸至过孔Ho,其可经过第一孔段Ho1延伸至第二孔段Ho2内,且同时与开关有源层ACTs的第一端Ss和数据线DAL接触,从而通过转接部CP连接第一端Ss和数据线DAL。
[0091] 如图7所示,在一实施方式中,形成第二导电层CL2后,可用光刻胶PR覆盖转接部CP、栅极Gs和第二导电层CL2对应于感光有源层ACTG的区域,再对第二绝缘层GI进行刻蚀,形成过孔Ho。然后,去除第二导电层CL2对应于感光有源层ACTG的区域上的光刻胶;再对半导体层ACT进行导体化,由于转接部CP、栅极Gs和第二导电层CL2对应于半导体层ACT的区域的遮挡作用,且栅极Gs在衬底SU上的正投影小于开关有源层ACTs在衬底SU上的正投影,可对第一端Ss和第二端Ds进行导体化,由于第二导电层CL2对应于感光有源层ACTg的区域在衬底SU的正投影不小于其对应的感光有源层ACTg在衬底SU的正投影,因而感光有源层ACTs不进行导体化。
[0092] 如图8‑图10所示,在本公开的第三种实施方式中,阵列基板AP还包括第一钝化层PVX1,其中:
[0093] 第一钝化层PVX1可覆盖第二导电层CL2,其材料可包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅等绝缘材料。公共电极COM可设于第一钝化层PVX1远离衬底SU的表面。
[0094] 像素电极PIX可设于第一绝缘层ILD远离衬底SU的表面,且开关有源层ACTs的第二端Ds的至少部分区域设于像素电极PIX远离衬底SU的表面,也就是说,像素电极PIX的一部分直接搭接在第二端Ds远离衬底SU的表面,从而不用过孔即可实现像素电极PIX和第二端Ds的连接。
[0095] 转接部CP、第一极S、第二极D可与公共电极COM同层设置,从而可通过一次工艺同时形成,以简化工艺,且利用公共电极COM的透明导电材料形成转接部CP、第一极S、第二极D,可提高透过率,便于显示区AA出光,也便于感光晶体管TG检测环境光。
[0096] 如图9所示,阵列基板AP中可设有由第一钝化层PVX1延伸至第一绝缘层ILD的过孔Ho,该过孔Ho可包括沿垂直于衬底SU的方向贯通的第一孔段Ho1和第二孔段Ho2,其中,第一孔段Ho1可贯穿第一钝化层PVX1和第二绝缘层GI,第二孔段Ho2可位于第一绝缘层ILD。第一孔段Ho1露出开关有源层ACTs的第一端Ss;第二孔段Ho2可露出数据线DAL。
[0097] 转接部CP可设于第一钝化层PVX1远离衬底SU的表面,并可延伸至过孔Ho内,且经第一孔段Ho1延伸至第二孔段Ho2内,在过孔Ho内,可同时与开关有源层ACTs的第一端和数据线DAL接触,从而通过转接部CP连接第一端Ss和数据线DAL。
[0098] 在一实施方式中,形成第二导电层CL2后,可用光刻胶PR覆盖第二绝缘层GI对应于感光有源层ACTG的区域,再对第二绝缘层GI进行刻蚀,形成过孔Ho。然后,对半导体层ACT进行导体化,由于光刻胶PR和栅极Gs的遮挡作用,且栅极Gs在衬底SU上的正投影小于开关有源层ACTs在衬底SU上的正投影,可对第一端Ss和第二端Ds进行导体化,由于光刻胶PR对应于感光有源层ACTg的区域在衬底SU的正投影不小于其对应的感光有源层ACTg在衬底SU的正投影,因而感光有源层ACTs不进行导体化。在导体化结束后,可去除光刻胶PR。
[0099] 如图10所示,在另一实施方式中,形成第二导电层CL2后,可用光刻胶PR覆盖栅极Gs和第二绝缘层GI对应于感光有源层ACTG的区域,再对第二绝缘层GI进行刻蚀,形成过孔Ho。然后,对半导体层ACT进行导体化,由于光刻胶PR和栅极Gs的遮挡作用,且栅极Gs在衬底SU上的正投影小于开关有源层ACTs在衬底SU上的正投影,可对第一端Ss和第二端Ds进行导体化,由于光刻胶PR对应于感光有源层ACTg的区域在衬底SU的正投影不小于其对应的感光有源层ACTg在衬底SU的正投影,因而感光有源层ACTs不进行导体化。在导体化结束后,可去除光刻胶PR。
[0100] 如图1所示,本公开实施方式还提供一种液晶显示面板,其可包括阵列基板AP、对置基板RP、液晶层LC和背光模组BLU,其中:
[0101] 在本公开的一些实施方式中,阵列基板AP的结构可参考上文阵列基板AP的实施方式,在此不再详述。对置基板RP可与阵列基板AP相对设置,液晶层LC设于阵列基板AP和对置基板RP之间。背光模组BLU设于阵列基板AP远离对置基板RP的一侧。对置基板RP可包括多个滤光部,每个滤光部仅透过单色光。阵列基板AP具有驱动电路,驱动电路包括电路单元,各电路单元包括晶体管。公共电极COM和像素电极PIX,通过电路单元的晶体管可控制控制像素电极PIX和公共电极COM的电压,从而液晶层LC的液晶的偏转状态。
[0102] 液晶显示面板可具有多个像素,每个像素可包括多个子像素,一个子像素至少可包括一滤光部及其对应像素电极、公共电极和液晶层LC,且与一电路单元对应,一子像素可在其对应的电路单元的控制下发出单色光,且同一像素的不同子像素的发光颜色不同。
[0103] 在本公开的一些实施方式中,对置基板RP可不设置滤光部,背光模组BLU至少具有三种颜色的光源,例如红、绿和蓝三种颜色的光源。可通过场序显示的方式实现显示,将一帧图像分为三个子帧,每个子帧下,一种颜色的光源发光,且不同的子帧下,发光的光源的颜色不同。
[0104] 在本公开的一些实施方式中,公共电极COM也可以不设置在阵列基板AP,而设置在对置基板RP,只要能与像素电极PIX形成电场即可。
[0105] 本公开实施方式还提供一种显示装置,其可包括上述任意实施方式的液晶显示面板,其结构可参考上文中的阵列基板AP和液晶显示面板,在此不再详述。本公开的显示装置的有益效果可参考上文阵列基板AP的有益效果。
[0106] 本公开的显示装置可以是手机、电视,也可以是平板电脑,只能眼镜等,在此不再一一列举。
[0107] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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