顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法，所述像素結構包括薄膜晶體管及用于形成電場的第一電極，所述像素結構還包括黑矩陣層，所述黑矩陣層位于所述薄膜晶體管和所述第一電極之間。本發明實施例的顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法，通過將彩膜基板上的黑矩陣層制作到陣列基板像素結構的薄膜晶體管表面，減少了制作工藝，節省了材料，提高開口率，并使公共電極和數據線之間的寄生電容降低，從而降低了設備功耗。
【專利說明】顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示器及其制作領域，特別涉及一種顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著科技的發展，液晶顯示器技術也隨之不斷完善。TFT-1XD (Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display,薄膜場效應晶體管-液晶顯示器)以其圖像顯示品質好、能耗低、環保等優勢占據著顯示器領域的重要位置。
[0003]在顯示器制作過程中，通常在彩膜基板上制作黑矩陣層及公共電極層，在陣列基板制作薄膜晶體管，并在薄膜晶體管表面制作鈍化層及像素電極層，但這種制作方法制作工藝較為復雜。并且，在彩膜基板與陣列基板對盒時帶來的誤差，一般需要將黑矩陣層制作的比較寬，影響了像素的開口率。。

【發明內容】

[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是:如何提供一種顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法，能夠減少像素結構的制作工藝，提高開口率，并降低顯示設備的功耗。
[0006](二)技術方案
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供了一種像素結構，包括薄膜晶體管及用于形成電場的第一電極，所述像素結構還包括黑矩陣層，所述黑矩陣層位于所述薄膜晶體管和所述第一電極之間。
[0008]可選的，所述像素結構還包括第二電極和第一絕緣層，所述第一絕緣層形成于第二電極上，所述第一電極形成于所述第一絕緣層上，所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏極連接。
[0009]可選的，在形成所述薄膜晶體管的柵極的同時，還形成有用于與所述第一電極形成電場的第三電極，所述第一電極與所述薄膜晶體管的漏極連接。
[0010]可選的，所述第一電極為狹縫電極，所述第二電極為板狀電極；或者，
[0011]所述第一電極與所述第二電極均為狹縫電極。
[0012]可選的，所述第一電極為狹縫電極，所述第三電極為板狀電極；或者，
[0013]所述第一電極與所述第三電極均為狹縫電極。
[0014]可選的，所述薄膜晶體管的結構自下而上為:柵極、第二絕緣層、有源層和源、漏電極，所述源、漏電極上形成所述黑矩陣。
[0015]可選的，所述薄膜晶體管中的結構自下而上為:源、漏電極、有源層、第二絕緣層、柵極，所述柵極上形成所述黑矩陣。
[0016]本發明還提供一種像素結構制作方法，該方法包括:
[0017]在基板上制作薄膜晶體管；[0018]在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層；
[0019]在所述黑矩陣層上制作第一電極。
[0020]本發明還提供一種像素結構制作方法，該方法包括:
[0021]在基板上制作薄膜晶體管；
[0022]在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層；
[0023]在黑矩陣層上制作第二電極，將所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏極連接；
[0024]在所述第二電極上制作第一絕緣層；
[0025]在所述第一絕緣層上制作第一電極。
[0026]本發明還提供一種像素結構制作方法，該方法包括:
[0027]在基板上制作薄膜晶體管，在制作所述薄膜晶體管柵極的同時，制作第三電極；
[0028]在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層；
[0029]在所述黑矩陣層上制作第一電極，將所述第一電極與所述薄膜晶體管的漏極連接。
[0030]本發明還提供一種陣列基板，包括柵線、數據線，以及由柵線、數據線圍成的像素結構，所述像素結構為以上所述的像素結構。
[0031 ] 可選的，所述柵線、數據線上也形成有黑矩陣層。
[0032]本發明還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括以上所述的陣列基板。
[0033](三)有益效果
[0034]本發明實施例的顯示裝置、陣列基板、像素結構及制作方法，通過將彩膜基板上的黑矩陣層制作到陣列基板像素結構的薄膜晶體管表面，代替了原有的鈍化層，減少了制作工藝。另外，將彩膜基板上的黑矩陣層制作到陣列基板上，能夠避免因彩膜基板與陣列基板對盒時帶來的誤差對開口率的影響提高了開口率。進一步，黑矩陣層制作在陣列基板上還能夠使公共電極和數據線之間的寄生電容降低，從而降低了設備功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發明像素結構一個實施例的剖視圖；
[0036]圖2是本發明像素結構另一個實施例的剖視圖；
[0037]圖3是本發明像素結構又一個實施例的剖視圖；
[0038]圖4a?4c是本發明實施例一種像素結構制作方法工藝流程圖；
[0039]圖5a?5e是本發明實施例一種像素結構制作方法工藝流程圖；
[0040]圖6a?6c是本發明實施例一種像素結構制作方法工藝流程圖.【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0042]本發明像素結構一個實施例的剖視圖如圖1所示:
[0043]所述像素結構包括薄膜晶體管101 (圖中深黑色實線圍成的區域)及用于形成電場的第一電極102，所述像素結構還包括黑矩陣層103，所述黑矩陣層103位于所述薄膜晶體管101和所述第一電極102之間。[0044]具體的，像素結構自下而上包括柵極104，柵極104上形成有第二絕緣層105，第二絕緣層105上形成有有源層106，有源層106上形成有源漏電極層107，所述源漏金屬層107形成源電極和漏電極，柵極104、第二絕緣層105、有源層106、源漏金屬層107構成薄膜晶體管101，薄膜晶體管101上形成有黑矩陣層103，黑矩陣層103上形成有第一電極層102。其中，第二絕緣層可以是柵絕緣層，有緣層包括半導體層和摻雜半導體層。
[0045]像素結構還可以自下而上包括:源電極、漏電極、有源層、第二絕緣層、柵極，所述柵極上形成所述黑矩陣。像素結構并不以此為限定，本領域技術人員可以根據需要進行選擇或變形。
[0046]本實施例中描述的自下而上中上、下所表示的方位，下是指靠近基板的位置，上是指遠離基板的位置。
[0047]本實施例中，通過將彩膜基板上的黑矩陣層制作到像素結構的薄膜晶體管表面上，替代了原有的PVX鈍化層，從而減少了 PVX鈍化層的制作，簡化了工藝。另外，將黑矩陣層制作在陣列基板上，避免了彩膜基板與陣列基板對盒引起的誤差對開口率的影響，從而可以增大像素結構的開口率和透光率。另外，黑矩陣層在陣列基板上的形成，增大了公共電極和數據線之間的距離，使公共電極和數據線之間的寄生電容降低，從而降低功耗。
[0048]本發明像素結構另一個實施例的剖視圖如圖2所示:
[0049]所述像素結構還包括第二電極201和第一絕緣層202，所述第二電極201形成于所述黑矩陣層103上，所述黑矩陣層103形成于所述薄膜晶體管101上，第二電極201和第一電極102之間形成有第一絕緣層202，所述第一絕緣層為像素電極絕緣層，所述第二電極與所述薄膜晶體管101的漏電極連接。其中，第二電極是像素電極，第一電極是公共電極，像素電極可以是板狀或者狹縫狀的電極，公共電極是狹縫狀的電極，像素電極與公共電極之間形成電場。當然，像素電極和公共電極的上下順序也可以顛倒，即第二電極是公共電極，第一電極是像素電極，但在上的像素電極是狹縫狀電極，在下的公共電極是板狀或者狹縫狀電極，像素電極與薄膜晶體管的漏電極相連。
[0050]本發明像素結構又一個實施例的剖視圖如圖3所示:
[0051]所述像素結構在形成所述薄膜晶體管101的柵極的同時，還形成有用于與所述第一電極102形成電場的第三電極301，所述第一電極102與所述薄膜晶體管101的漏電極連接。第三電極301與第一電極102之間形成有第二絕緣層105，這里第二絕緣層為柵絕緣層。其中，第三電極是像素電極，第一電極是公共電極，像素電極可以是板狀或者狹縫狀的電極，公共電極是狹縫狀的電極。當然，像素電極和公共電極的上下順序也可以顛倒，即第三電極是公共電極，第一電極是像素電極，但在上的像素電極是狹縫狀電極，在下的公共電極是板狀或者狹縫狀電極，像素電極與薄膜晶體管的漏電極相連。
[0052]圖4a?4c是本發明實施例一種像素結構制作方法工藝流程圖，該方法包括:
[0053]SI，在基板上制作薄膜晶體管。
[0054]如圖4a所示，所述薄膜晶體管101包括柵極104、第二絕緣層105、有源層106、源漏金屬層107。在制作過程中，薄膜晶體管的溝槽結構的形成首先在所述源漏金屬層上涂覆一層光刻膠，通過掩膜板曝光和顯影處理后，去除要形成溝道結構區域的光刻膠，通過刻蝕工藝在有源層和源漏金屬層上形成所述溝槽結構。薄膜晶體管101的制作工藝與現有技術相同，在此就不再贅述了。[0055]S2，在所述薄膜晶體管101上方制作黑矩陣層103。
[0056]如圖4b所示，在薄膜晶體管101表面沉積黑矩陣層103，黑矩陣層103覆蓋整個所述薄膜晶體管101的上表面，通過制作黑矩陣層來替代現有技術的PVX鈍化層，減少了制作工藝步驟，降低了用料。
[0057]S3，在所述黑矩陣層103上方制作第一電極層102。
[0058]如圖4c所示，在黑矩陣層103上方通過掩模工藝形成第一電極層102。
[0059]圖5a?5e是本發明實施例一種像素結構制作方法，圖5a?5e分別對應步驟Al?A5,該方法包括:
[0060]Al，在基板上制作薄膜晶體管101。
[0061]A2，在所述薄膜晶體管101上方制作黑矩陣層103。
[0062]其中，制作薄膜晶體管和黑矩陣的方法與上述像素結構制作方法箱體，在此就不再贅述了。
[0063]A3，在黑矩陣層103上制作第二電極201，將所述第二電極201與所述薄膜晶體管101的漏電極連接。
[0064]A4，在所述第二電極201上制作第一絕緣層202。
[0065]A5,在所述第一絕緣層202上制作第一電極102。
[0066]其中，第一電極為公共電極，第二電極為像素電極，第二電極通過過孔與所述薄膜晶體管的漏電極連接。可以將所述第一電極制作為狹縫電極，將所述第二電極制作為板狀電極；或者，將所述第一電極與所述第二電極均制作為狹縫電極，本領域技術人員可以根據需要進行設置或變化。
[0067]圖6a?6C是本發明實施例的一種像素結構制作方法，圖6a?6C分別對應步驟BI?B3，該方法包括:
[0068]BI，在基板上制作薄膜晶體管101，在制作所述薄膜晶體管101柵極的同時，制作第三電極301。
[0069]B2，在所述薄膜晶體管101上方制作黑矩陣層103。
[0070]B3，在所述黑矩陣層103上制作第一電極102，將所述第一電極102與所述薄膜晶體管的漏電極連接。
[0071]其中，所述第一電極為像素電極，所述第三電極為公共電極。所述第一電極通過過孔與所述薄膜晶體管的漏電極連接。所述第一電極為狹縫電極，所述第三電極為板狀電極；或者，所述第一電極與所述第三電極均為狹縫電極，本領域技術人員可以根據需要進行設置或變化。
[0072]本實施例中，將彩膜基板上的黑矩陣層制作到像素結構陣列基板的薄膜晶體管表面，替換了原有的PVX鈍化層，相對與現有技術減少了一步掩模工藝，簡化工藝步驟。另外，將彩膜基板上的黑矩陣層制作到陣列基板上，能夠避免因彩膜基板與陣列基板對盒時帶來的誤差對開口率的影響從而提高了開口率。進一步，黑矩陣層制作在陣列基板上還能夠使公共電極和數據線之間的寄生電容降低，從而降低了設備功耗。
[0073]本發明實施例的一種陣列基板，包括柵線、數據線，以及由柵線、數據線圍成的像素結構，所述像素結構為以上所述的像素結構，所述柵線、數據線上也形成有黑矩陣層。
[0074]本發明實施例的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括以上實施例所述的陣列基板。[0075]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種像素結構，包括薄膜晶體管及用于形成電場的第一電極，其特征在于，所述像素結構還包括黑矩陣層，所述黑矩陣層位于所述薄膜晶體管和所述第一電極之間。
2.如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述像素結構還包括第二電極和第一絕緣層，所述第一絕緣層形成于第二電極上，所述第一電極形成于所述第一絕緣層上，所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏電極連接。
3.如權利要求1所述的像素結構，其特征在于，在形成所述薄膜晶體管的柵極的同時，還形成有用于與所述第一電極形成電場的第三電極，所述第一電極與所述薄膜晶體管的漏電極連接。
4.如權利要求2所述的像素結構，其特征在于，所述第一電極為狹縫電極，所述第二電極為板狀電極；或者， 所述第一電極與所述第二電極均為狹縫電極。
5.如權利要求3所述的像素結構，其特征在于，所述第一電極為狹縫電極，所述第三電極為板狀電極；或者， 所述第一電極與所述第三電極均為狹縫電極。
6.如權利要求2或3任一項所述的像素結構，其特征在于，所述薄膜晶體管的結構自下而上為:柵極、第二絕緣層、有源層和源、漏電極，所述源、漏電極上形成所述黑矩陣。
7.如權利要求2或3任一項所述的像素結構，其特征在于，所述薄膜晶體管中的結構自下而上為:源電極、漏電極、有源層、第二絕緣層、柵極，所述柵極上形成所述黑矩陣。
8.一種像素結構制作方法，其特征在于，該方法包括: 在基板上制作薄膜晶體管； 在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層； 在所述黑矩陣層上制作第一電極。
9.一種像素結構制作方法，其特征在于，該方法包括: 在基板上制作薄膜晶體管； 在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層； 在黑矩陣層上制作第二電極，將所述第二電極與所述薄膜晶體管的漏電極連接； 在所述第二電極上制作第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上制作第一電極。
10.一種像素結構制作方法，其特征在于， 在基板上制作薄膜晶體管，在制作所述薄膜晶體管柵極的同時，制作第三電極； 在所述薄膜晶體管上方制作黑矩陣層； 在所述黑矩陣層上制作第一電極，將所述第一電極與所述薄膜晶體管的漏電極連接。
11.一種陣列基板，包括柵線、數據線，以及由柵線、數據線圍成的像素結構，其特征在于，所述像素結構為權利要求1-7任意一項所述的像素結構。
12.如權利要求11所述的陣列基板，其特征在于，所述柵線、數據線上也形成有黑矩陣層。
13.—種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括所述權利要求11或12任意一項所述的陣列基板。
【文檔編號】G02F1/1335GK103487982SQ201310362394
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】趙利軍 申請人:京東方科技集團股份有限公司