陣列基板及其制作方法、顯示面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陣列基板及其制作方法、顯示面板，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】。所述陣列基板包括依次位于襯底基板上方的平坦層、第一電極層、絕緣層和第二電極層。所述第二電極層包括多個(gè)電極條，所述平坦層包括多個(gè)朝向所述第二電極層凸出的凸起，所述第一電極層的至少一部分形成在所述凸起上。較優(yōu)地，所述平坦層在對應(yīng)于相鄰所述電極條之間的空隙位置有凸起設(shè)計(jì)。本發(fā)明通過在平坦層上設(shè)計(jì)凸起，以減小第一電極層與第二電極層中電極之間的垂直距離，達(dá)到增強(qiáng)水平電場強(qiáng)度，減弱垂直電場強(qiáng)度分布的效果，使顯示面板能夠在較低的驅(qū)動(dòng)電壓下達(dá)到較高的亮度。
【專利說明】陣列基板及其制作方法、顯示面板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種陣列基板及其制作方法、以及包括該陣 列基板的顯不面板。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足廣大消費(fèi)者對顯示品質(zhì)的追求，液晶顯示面板的分辨率越來越高，從而 導(dǎo)致產(chǎn)品的開口率越來越低，且功耗日益增加。
[0003] 圖1是現(xiàn)有陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖，在襯底基板1(這里的"襯底基板"包括薄膜 晶體管陣列）上依次設(shè)置有平坦層2、第一電極層3、絕緣層4和第二電極層5。其中，第二 電極層5包括多個(gè)電極條50。
[0004] 現(xiàn)有高PPI (Pixels Per Inch，每英寸像素?cái)?shù)）產(chǎn)品中使用的液晶7-般是正性液 晶，正性液晶加電時(shí)趨于與電場線6平行排列，如圖1中所示。目前，高PPI產(chǎn)品都希望液 晶分子平行于襯底基板1排列，以提高光透過率。然而，在電場線6垂直的位置，比如電極 條50中部以及相鄰電極條50之間空隙的中部（圖1中虛線框所示的位置），液晶分子垂直 于襯底排列，該區(qū)域透光性能受到影響產(chǎn)生暗線。為了滿足客戶亮度的需要通常的做法是 增加背光的亮度，因此導(dǎo)致了功耗的增加。
[0005] 為了降低功耗并維持滿意的亮度，一種方法是降低顯示面板的驅(qū)動(dòng)電壓。模擬顯 示通過降低絕緣層4的厚度，以增大第一電極層3和第二電極層5之間的電場強(qiáng)度，可以降 低驅(qū)動(dòng)電壓。但是絕緣層4的厚度每降低3000A，驅(qū)動(dòng)電壓僅可以降低0. 5V，對于高PPI 產(chǎn)品，絕緣層4的厚度本身已經(jīng)非常小，通過降低絕緣層的厚度來實(shí)現(xiàn)降低驅(qū)動(dòng)電壓的范 圍非常有限。
[0006] 因此，如何實(shí)現(xiàn)低功耗高透過率顯示成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種陣列基板及其制作方法、顯示面板，以實(shí)現(xiàn)低功耗高 透過率顯示。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，作為本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種陣列基板，包括依次位 于襯底基板上方的平坦層、第一電極層、絕緣層和第二電極層，所述第二電極層包括多個(gè)電 極條，所述平坦層包括多個(gè)朝向所述第二電極層凸出的凸起，所述第一電極層的至少一部 分形成在所述凸起上。
[0009] 優(yōu)選地，相鄰的所述電極條之間具有空隙，所述凸起的位置對應(yīng)于所述空隙的位 置。
[0010] 優(yōu)選地，所述凸起的高度小于或等于所述絕緣層與所述電極條的厚度之和。
[0011] 優(yōu)選地，所述凸起的寬度小于所述空隙的寬度。
[0012] 優(yōu)選地，所述凸起在垂直于所述襯底基板的方向上的截面為梯形、矩形、三角形和 圓弧形中的一種。
[0013] 作為本發(fā)明的第二個(gè)方面，還提供一種顯示面板，包括本發(fā)明所提供的上述陣列 基板。
[0014] 優(yōu)選地，所述顯示面板還包括與所述陣列基板對盒設(shè)置的對盒基板，以及填充在 所述陣列基板和所述對盒基板之間的液晶，所述液晶為正性液晶或者負(fù)性液晶。
[0015] 作為本發(fā)明的第三個(gè)方面，還提供一種陣列基板的制作方法，包括以下步驟：
[0016] 形成包括多個(gè)凸起的平坦層；
[0017] 在所述平坦層上形成第一電極層；
[0018] 在所述第一電極層上形成絕緣層；
[0019] 在所述絕緣層上形成包括多個(gè)電極條的第二電極層；
[0020] 其中，所述凸起朝向所述第二電極層凸出，所述第一電極層的至少一部分形成在 所述凸起上。
[0021] 優(yōu)選地，相鄰的所述電極條之間具有空隙，所述凸起的位置對應(yīng)于所述空隙的位 置。
[0022] 優(yōu)選地，使用半階色調(diào)掩膜板形成包括多個(gè)凸起的平坦層。
[0023] 本發(fā)明通過在平坦層上設(shè)計(jì)凸起，以減小第一電極層與第二電極層中電極之間的 垂直距離，達(dá)到增強(qiáng)水平電場強(qiáng)度，減弱垂直電場強(qiáng)度分布的效果，使顯示面板能夠在較低 的驅(qū)動(dòng)電壓下達(dá)到較高的亮度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0025] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中提供的顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3是驅(qū)動(dòng)電壓與光透光率的模擬曲線圖；
[0028] 圖4a_圖4d是本發(fā)明實(shí)施例中提供的陣列基板的制作過程示意圖。
[0029] 在附圖中，1 :襯底基板；2、12 :平坦層；3、13 :第一電極層；4、14 :絕緣層；5、15 :第 二電極層；6、16 :電場線；7 :液晶；8 :對盒基板；9 :封框膠；20 :凸起；50 :電極條。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0031] 本發(fā)明首先提供一種陣列基板，如圖2中所示，所述陣列基板包括依次位于襯底 基板1 (這里的"襯底基板"包括薄膜晶體管陣列）上方的平坦層12、第一電極層13、絕緣 層14和第二電極層15。第二電極層15包括多個(gè)電極條50,平坦層12包括多個(gè)朝向第二 電極層15凸出的凸起20,第一電極層13的至少一部分形成在凸起20上。
[0032] 本發(fā)明對陣列基板上的平坦層12進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，在平坦層12上制作了多個(gè)凸 起20,那么在垂直于襯底基板1的方向上，位于凸起20上的第一電極層13的一部分與電 極條50之間的距離縮短了，因此增大了第一電極層13與第二電極層15之間的水平電場強(qiáng) 度，減弱了垂直電場影響的范圍，在降低顯示面板的驅(qū)動(dòng)電壓的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高亮度顯示。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下，本發(fā)明所提供的陣列基板中，位于凸起20 上的第一電極層13的一部分與電極條50之間的水平距離可以做得很小，增大了水平電場 強(qiáng)度，因此可以更好的驅(qū)動(dòng)液晶分子翻轉(zhuǎn)，即，在包括本發(fā)明所提供的陣列基板的顯示面板 中，以較小的驅(qū)動(dòng)電壓即可使液晶分子達(dá)到所需的翻轉(zhuǎn)程度，從而降低了顯示面板的功耗。
[0034] 這里的第一電極層13可以是像素電極層，第二電極層15可以是公共電極層，第一 電極層13與第二電極層15的位置可以互換，即第一電極層13也可以是公共電極層，第二 電極層15也可以是像素電極層。
[0035] 在圖2中，第二電極層15包括多個(gè)電極條50,相鄰的電極條50之間具有空隙，凸 起20的位置對應(yīng)于所述空隙的位置。本發(fā)明所提供的陣列基板適用于液晶為正性液晶的 顯示面板，也適用于液晶為負(fù)性液晶的顯示面板。
[0036] 如上文所述，由于正性液晶加電時(shí)趨于與電場線平行排列，導(dǎo)致液晶分子在電極 條50的中部以及相鄰電極條50之間空隙的中部垂直排列，使得相應(yīng)位置的光線不能被透 過產(chǎn)生暗線。本發(fā)明中，凸起20的位置與所述空隙的位置相對應(yīng)，相當(dāng)于在所述空隙的位 置縮短了第一電極層13中的電極與電極條50之間的垂直距離，從而減弱了電場線16在垂 直方向的分布，降低了液晶分子垂直排列的可能性，提高了光線在相鄰電極條50之間空隙 的中部的透過率，從而能夠提升顯示亮度，降低功耗。
[0037] 另一方面，負(fù)性液晶是一種提高光透過率的有效手段，因?yàn)樨?fù)性液晶在加電時(shí)趨 于與電場方向垂直排列，受到垂直電場的影響很小。尤其針對高分辨率的產(chǎn)品，可以提升 20?50%的光透過率。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，負(fù)性液晶顯示面板達(dá)到最大亮度時(shí)需要很高 的驅(qū)動(dòng)電壓（通常在6-7V)，超出了常規(guī)驅(qū)動(dòng)芯片的最大輸出電壓，即使在驅(qū)動(dòng)芯片能承受 的范圍內(nèi)盡量增大驅(qū)動(dòng)電壓，也很容易導(dǎo)致信賴性過程中出現(xiàn)問題。而當(dāng)負(fù)性液晶顯示面 板與正性液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電壓相同時(shí)（約4. 5-5V)，其光透過率僅能提高5 %，甚至更 低。通常此時(shí)負(fù)性液晶顯示面板的響應(yīng)時(shí)間卻比正性液晶顯示面板的響應(yīng)時(shí)間更長，以上 兩點(diǎn)是導(dǎo)致目前負(fù)性液晶顯示面板難以量產(chǎn)的原因。
[0038] 在包括本發(fā)明所提供的陣列基板的顯示面板進(jìn)行顯示時(shí)，由于位于凸起20上的 第一電極層13的一部分和第二電極層15中的電極條50之間的距離縮短，因此，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下，本發(fā)明所提供的陣列基板中第一電極層13和第二電極層15 之間的電場強(qiáng)度相對較大。換言之，為了使得第一電極層13和第二電極層15之間達(dá)到預(yù) 定的電場強(qiáng)度，本申請所提供的陣列基板只需較小的驅(qū)動(dòng)電壓。即，本發(fā)明所提供的陣列基 板降低了負(fù)性液晶顯示面板所需的驅(qū)動(dòng)電壓，從而使負(fù)性液晶顯示面板的量產(chǎn)成為可能。
[0039] 圖3是驅(qū)動(dòng)電壓與光透光率的模擬曲線圖，圖中曲線a表示現(xiàn)有技術(shù)中的顯示面 板的驅(qū)動(dòng)電壓與光透光率的模擬曲線，曲線b表示本發(fā)明中的顯示面板的驅(qū)動(dòng)電壓與光透 光率的模擬曲線，現(xiàn)有技術(shù)中的顯示面板以及本發(fā)明中的顯示面板中使用的液晶均為正性 液晶。
[0040] 從圖3中能夠看出，本發(fā)明中與現(xiàn)有技術(shù)相比，在光透過率相同的情況下，曲線b 比曲線a向左偏移了大約IV。即采用本發(fā)明所提供的陣列基板，顯示面板達(dá)到最大亮度時(shí) 所需的驅(qū)動(dòng)電壓可以降低IV左右。即對于負(fù)性液晶顯示面板，只需要5V左右的驅(qū)動(dòng)電壓 就能達(dá)到較低的響應(yīng)時(shí)間和最大的顯示亮度，實(shí)現(xiàn)低功耗高亮度顯示。
[0041] 在本發(fā)明中，凸起20的高度優(yōu)選小于或等于絕緣層14與電極條50的厚度之和， 即在圖2所示的截面中，位于凸起20上的第一電極層13的一部分的高度不超出電極條50 的高度。此外，凸起20的寬度優(yōu)選小于相鄰電極條50之間的空隙的寬度。這樣不僅便于 生產(chǎn)制作，而且能夠維持顯示面板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它不良現(xiàn)象。
[0042] 本發(fā)明中對凸起20的形狀沒有具體的限制，在垂直于襯底基板1的方向上，凸起 20的截面可以是梯形、矩形、三角形、圓弧形等，多個(gè)凸起20也可以具有不同的形狀。例如， 在圖2中所示的實(shí)施方式中，凸起20的截面為梯形。
[0043] 本發(fā)明還提供了一種顯示面板，包括本發(fā)明所提供的上述陣列基板。如圖2中所 示，所述顯示面板還包括與所述陣列基板對盒設(shè)置的對盒基板8,以及填充在所述陣列基板 和所述對盒基板8之間的液晶7。
[0044] 本發(fā)明中，對盒基板8可以是設(shè)置有彩色濾光膜的彩膜基板，液晶7可以是正性液 晶，也可以是負(fù)性液晶。如上所述，本發(fā)明能夠降低負(fù)性液晶顯示面板所需的驅(qū)動(dòng)電壓，可 以使負(fù)性液晶顯示面板在與正性液晶顯示面板相同甚至更低的驅(qū)動(dòng)電壓下得到更高的亮 度，同時(shí)也能降低響應(yīng)時(shí)間，使負(fù)性液晶顯示面板的量產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。因此，本發(fā)明尤其適用 于商PPI負(fù)性液晶顯不面板。
[0045] 本發(fā)明還提供了一種陣列基板的制作方法，包括以下步驟：
[0046] 在形成有薄膜晶體管陣列的襯底基板上形成包括多個(gè)凸起的平坦層；
[0047] 在所述平坦層上形成第一電極層；
[0048] 在所述第一電極層上形成絕緣層；
[0049] 在所述絕緣層上形成包括多個(gè)電極條的第二電極層；
[0050] 其中，所述凸起朝向所述第二電極層凸出，所述第一電極層的至少一部分形成在 所述凸起上。
[0051] 本發(fā)明改進(jìn)了平坦層的設(shè)計(jì)，在平坦層上制作了多個(gè)凸起，那么在垂直于襯底基 板的方向上，位于凸起上的第一電極層的一部分與電極條之間的垂直距離縮短了，因此增 大了第一電極層和第二電極層之間的電場強(qiáng)度，從而能夠降低顯示面板的驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn) 低功耗顯示?；蛘哒f，在驅(qū)動(dòng)電壓相同的情況下，包括本發(fā)明中陣列基板的顯示面板能夠達(dá) 到更高的亮度。
[0052] 進(jìn)一步地，相鄰的所述電極條之間具有空隙，所述凸起的位置對應(yīng)于所述空隙的 位置。
[0053] 所述凸起的位置與所述空隙的位置相對應(yīng)，相當(dāng)于在所述空隙的位置縮短了第一 電極層與第二電極層之間的垂直距離，從而減弱了電場線在垂直方向的分布，減少了液晶 分子垂直排列的可能性。對于正性液晶，提高了光線在所述電極條的中部以及相鄰電極條 之間空隙的中部的透過率，能夠提升顯示亮度，降低功耗。對于負(fù)性液晶，能夠降低其所需 的驅(qū)動(dòng)電壓，使負(fù)性液晶顯示面板的量產(chǎn)成為可能。
[0054] 本發(fā)明中，使用半階色調(diào)掩膜板來形成具有多個(gè)凸起的平坦層，通過調(diào)整半階色 調(diào)掩膜板的圖案，就能夠調(diào)整凸起的形狀和高度等。
[0055] 下面以一個(gè)具體的實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的闡述。圖4a_圖4d表示了本發(fā) 明一種實(shí)施例提供的陣列基板的制作過程。制作過程中的具體步驟如下：
[0056] 步驟一，利用半階色調(diào)掩膜板在形成有薄膜晶體管陣列的襯底基板1上形成包括 多個(gè)凸起20的平坦層12,如圖4a所示。
[0057] 步驟二，在平坦層12上通過鍍膜、曝光、顯影、刻蝕等工藝制作第一電極層13,如 圖4b所示。所述第一電極層13可以是像素電極層。
[0058] 步驟三，在第一電極層13上通過氣相沉積、曝光、顯影、刻蝕等工藝制作絕緣層 14,如圖4c所示。
[0059] 步驟四，在絕緣層14上通過鍍膜、曝光、顯影、刻蝕等工藝制作第二電極層15,如 圖4d所示。所述第二電極層15可以是公共電極層，第二電極層15包括多個(gè)電極條50。
[0060] 之后，在制作完成的陣列基板上滴液晶，在對盒基板（或彩膜基板）上涂布封框 膠，將所述陣列基板和所述對盒基板進(jìn)行真空對盒和切割，得到單個(gè)顯示面板。
[0061] 本發(fā)明中，平坦層12具有凸起結(jié)構(gòu)。凸起20的厚度可以是絕緣層14和電極條50 厚度的總和，凸起20的寬度可以根據(jù)圖1中暗線的寬度來決定。
[0062] 本發(fā)明有效減小了位于凸起20上的第一電極層13的一部分和第二電極層15中 的電極條50之間的垂直距離，增大了兩者之間的電場強(qiáng)度，進(jìn)而減小了顯示面板所需的驅(qū) 動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)低功耗顯示。本發(fā)明尤其適用于負(fù)性液晶顯示面板，使其在較低的驅(qū)動(dòng)電壓下 實(shí)現(xiàn)了高亮度的顯示，使負(fù)性液晶顯示面板的量產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。
[0063] 可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施 方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精 神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種陣列基板，包括依次位于襯底基板上方的平坦層、第一電極層、絕緣層和第二電 極層，所述第二電極層包括多個(gè)電極條，其特征在于，所述平坦層包括多個(gè)朝向所述第二電 極層凸出的凸起，所述第一電極層的至少一部分形成在所述凸起上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，相鄰的所述電極條之間具有空隙，所 述凸起的位置對應(yīng)于所述空隙的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述凸起的高度小于或等于所述絕 緣層與所述電極條的厚度之和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述凸起的寬度小于所述空隙的寬 度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于，所述凸起在垂直于所 述襯底基板的方向上的截面為梯形、矩形、三角形和圓弧形中的一種。
6. -種顯示面板，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的陣列基板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示面板，其特征在于，所述顯示面板還包括與所述陣列基 板對盒設(shè)置的對盒基板，以及填充在所述陣列基板和所述對盒基板之間的液晶，所述液晶 為正性液晶或者負(fù)性液晶。
8. -種陣列基板的制作方法，其特征在于，包括以下步驟： 形成包括多個(gè)凸起的平坦層； 在所述平坦層上形成第一電極層； 在所述第一電極層上形成絕緣層； 在所述絕緣層上形成包括多個(gè)電極條的第二電極層； 其中，所述凸起朝向所述第二電極層凸出，所述第一電極層的至少一部分形成在所述 凸起上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，相鄰的所述電極條之間具有空隙，所 述凸起的位置對應(yīng)于所述空隙的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制作方法，其特征在于，使用半階色調(diào)掩膜板形成包括 多個(gè)凸起的平坦層。
【文檔編號】H01L27/12GK104298018SQ201410490188
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】向西, 姜妮, 馮遠(yuǎn)明 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司