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CN111077710B - 一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置，其中阵列基板包括：衬底基板；以及依次设置在所述衬底基板上的色阻层、有机绝缘膜层、像素电极层及液晶导向膜层；其中，所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，以避免离子到达所述液晶导向膜层。通过上述方式，本发明能够避免面板的残像问题，提高显示品质。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置。
背景技术
COA(Color Filter on Array)技术是将彩色滤光层制备在薄膜晶体管上以形成彩色滤光片的技术。因为COA面板的液晶显示面板不存在彩膜基板与阵列基板的对位问题，所以可以降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，避免了对盒时的误差；同时，COA面板寄生电容低、开口率高且较为平坦的优势，广泛应用于大尺寸高清(8K/16K)产品中。
现有技术中，色阻层会产生一些杂质离子向液晶层方向扩散，由于设置在色阻层与液晶导向膜层之间的有机绝缘层不能对杂质离子进行有效阻挡，且其自身也会产生一些杂质离子，在长期的受压作用中，杂质离子向液晶层两侧聚集，并在受压结束后形成稳定的电场，进而导致显示面板的残像问题。
因此，现有技术有待进一步改善。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置，能够解决现有的COA面板的残像严重，显示品质不佳的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阵列基板。
其中，所述阵列基板包括：
衬底基板；以及
依次设置在所述衬底基板上的色组层、有机绝缘膜层、像素电极层及液晶导向膜层；
其中，所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，以避免离子到达所述液晶导向膜层。
其中，所述离子阻隔层为无机离子阻隔层。
其中，所述离子阻隔层为氮化硅离子阻隔层。
其中，所述离子阻隔层的厚度小于0.1微米。
其中，所述阵列基板还包括依次设置在所述衬底基板和所述色阻层之间的第一金属层、第一绝缘层、半导体层及第二金属层。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示面板。
其中，所述显示面板包括：
所述的阵列基板；
对向基板，与所述阵列基板对应设置；
液晶层，夹设在所述阵列基板和所述对向基板之间。
其中，所述对向基板包括：
玻璃基板；以及
公共电极，设置在所述玻璃基板上。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示装置。
其中，所述显示装置包括所述的显示面板。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阵列基板的制备方法。
其中，所述方法包括：
提供衬底基板，并在所述衬底基板上形成色组层；
在所述色阻层上形成有机绝缘层，并对所述阵列基板进行烘烤操作；
结束所述烘烤操作之后，在所述有机绝缘层上形成离子阻隔层；
对形成所述离子阻隔层的所述阵列基板进行干燥和加压操作；
所述干燥和加压操作结束后，在所述离子阻隔层上依次形成像素电极层和液晶导向膜层。
其中，在对所述离子阻隔层进行烘干之前，所述方法还包括：
在所述离子阻隔层进行曝光和打孔操作。
本发明的有益效果是：
区别于现有技术的，本申请通过在所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，能够避免色阻层及有机绝缘膜层等结构产生的杂质离子扩散到所述液晶导向膜层，则杂志离子无法到达液晶层，更无法产生电场，能够有效解决显示面板的残像问题，具有更好的显示效果。
附图说明
图1是本发明一种阵列基板一实施方式的结构示意图；
图2是本发明一种阵列基板另一实施方式的结构示意图；
图3是本发明一种显示面板一实施方式的结构示意图；
图4是本发明一种显示面板另一实施方式的结构示意图；
图5是本发明一种显示装置一实施方式的结构示意图；
图6是本发明一种阵列基板的制备方法一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参考图1，图1是本发明一种阵列基板一实施方式的结构示意图，所述阵列基板100包括：衬底基板110；以及依次设置在所述衬底基板110上的色组层160、有机绝缘膜层170、像素电极层190A及液晶导向膜层190B；其中，所述有机绝缘膜层170与所述液晶导向膜层190B之间还设有离子阻隔层180，以避免离子到达所述液晶导向膜层190B。
在本实施方式中，通过在所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，能够避免色阻层160及有机绝缘膜层170等结构产生的杂质离子扩散到所述液晶导向膜层190B，则杂质离子无法到达液晶层，更无法产生电场，能够有效解决显示面板的残像问题，具有更好的显示效果。
具体的，所述色阻层160包括红色色阻、蓝色色阻及绿色色阻，当然还可以根据产品的需要设置白色色阻。所述有机绝缘膜层170设置在所述色阻层160上有利于降低寄生电容、提高开口了并使得地形更加平坦。所述液晶导向膜层190B能够对液晶层中液晶的倾角进行调控，获得更好的显示效果，所述液晶导向膜层190B可通过旋涂、沉积或喷墨打印等方式形成，其通常选用聚酰亚胺作为所述液晶导向膜层190B的主要材料。所述杂质离子可以是能够到达所述液晶导向膜层190B的任何离子，如，金属离子或非金属离子。所述杂质离子的来源不做限定，只要到达所述液晶导向膜层190B后能够导致残像问题的都可以认为是杂质离子，如，来自所述色阻层160的杂质离子、来自所述有机绝缘膜层170的杂质离子等。
进一步的，虽然在所述色阻层160和所述液晶导向膜层190B之间设置了所述有机绝缘膜层170，但考虑到其需要达到的效果，该膜层的材料为有机物，无法对杂质离子进行阻隔；同时，在长期的工作过程中，所述有机绝缘膜层170自身也会产生一些杂质离子，影响显示效果。因此，所述离子阻隔层180需要在阻断杂质离子向所述液晶导向膜层190B的扩散路径。
在一个实施方式中，所述离子阻隔层180为无机离子阻隔层。所述无机离子阻隔层结构较有机物更为致密，杂质离子难以甚至无法通过其到达所述液晶导向膜层190B。在获得较好的阻隔效果的前提下，为进一步降低成本并延长所述离子阻隔层180的使用寿命，所述离子阻隔层180为氮化硅离子阻隔层，氮化硅材料耐磨耐高温，抗氧化能力强且结构致密，能够对杂质离子进行有效阻隔。
更进一步的，所述离子阻隔层180的厚度与其使用效果相关，厚度太薄，可能达不到阻隔杂质离子的作用，厚度太大不仅制造成本上升也会对产品的设计尺寸(如，面板的厚度等)造成影响。因此，所述离子阻隔层180的厚度小于0.1微米，进一步的，所述离子阻隔层180的厚度不小于0.01微米，小于0.1微米，如，0.001微米、0.003微米、0.005微米、0.007微米或0.009微米等，所述离子阻隔层180的厚度与其使用的材料及其应用的环境相关，此处不做具体限定。当所述离子阻隔层180为氮化硅离子阻隔层、且而且应用在COA面板中时，所述离子阻隔层180的厚度为0.01微米。
进一步的，请参考图1和图2，图2是本发明一种阵列基板另一实施方式的结构示意图，所述阵列基板100还包括依次设置在所述衬底基板110和所述色组层160之间的第一金属层120、第一绝缘层130、半导体层140及第二金属层150。
所述第一金属层120设置在所述衬底基板110上，用于形成扫描线以及薄膜场效应晶体管的栅极区，所述第一金属层120的材料可为铬、钼、铝或铜等。所述第一绝缘层130设置在所述第一金属层120上，所述第一绝缘层130可为氮化硅层或氧化硅层等。所述半导体层140设置在所述第一绝缘层130上，用于形成薄膜场效应晶体管的沟道，所述半导体层140可为非晶硅层。所述第二金属层150设置在所述半导体层140上，用于形成薄膜场效应晶体管的源极区、漏极区以及数据线，所述第二金属层150的材料可为铬、钼、铝或铜等。所述色阻层160设置在所述第二金属层150上，用于形成彩色滤光片(如红绿蓝色阻以及黑色矩阵等)。所述像素电极层190A设置在所述色阻层160上，其材料可为氧化铟锡或氧化铟锌等。对于COA基板，彩色滤光片设置在所述阵列基板100上，能够降低显示面板制备过程中对盒制程的难度，避免了对盒时的误差，有利于提高产品的生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示面板。
请参考图3和图4，图3是本发明一种显示面板一实施方式的结构示意图，图4是本发明一种显示面板另一实施方式的结构示意图，其中，所述显示面板1包括：所述的阵列基板100；对向基板200，与所述阵列基100板对应设置；液晶层300，夹设在所述阵列基板100和所述对向基板200之间。进一步的，所述对向基板200包括：玻璃基板210；以及公共电极220，设置在所述玻璃基板210上。更进一步的，所述阵列基板100与所述对向基板200通过胶框400进行连接，并在胶框400内注入液晶，形成液晶层300。更进一步的，在所述对向基板200上还设置有第二导向膜层230，所述第二导向膜层230设置在所述公共电极220上，所述对向基板200通过所述第二导向膜层230与所述胶框400连接，设置所述第二导向膜层230能够对液晶的倾角进行控制，获得更好的显示效果。而所述阵列基板100上的所述液晶导向膜层190B与所述对向基板200上的所述第二导向膜层230相互配合，能够进一步提高显示效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示装置。
请参考图5，图5是本发明一种显示装置一实施方式的结构示意图，其中，所述显示装置1000包括所述的显示面板1。
所述显示装置1000包括固定显示装置和移动显示装置。所述固定显示装置包括但不限于电视，台式机显示器等，尤其是大尺寸(大于65英寸)高清(8K/16K)的固定显示装置，特别是应用在户外，高温高湿等恶劣环境中的显示装置。所述移动显示装置包括但不限于手机、平板电脑、智能手表及VR眼镜等。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阵列基板的制备方法。
请参考图6，图6是本发明一种阵列基板的制备方法一实施方式的流程示意图，其中，所述方法包括步骤：
S100、提供衬底基板，并在所述衬底基板上形成色阻层。
在所述步骤S100中，所述色阻层包括红色色阻、蓝色色阻及绿色色阻，当然还可以根据产品的需要设置白色色阻。
当然，在形成所述色阻层层之前，所述方法包括在所述衬底基板上依次形成第一金属层、第一绝缘层、半导体层及第二金属层。
所述第一金属层设置在所述衬底基板上，用于形成扫描线以及薄膜场效应晶体管的栅极区，所述第一金属层的材料可为铬、钼、铝或铜等。所述第一绝缘层设置在所述第一金属层上，所述第一绝缘层可为氮化硅层或氧化硅层等。所述半导体层设置在所述第一绝缘层上，用于形成薄膜场效应晶体管的沟道，所述半导体层可为非晶硅层。所述第二金属层设置在所述半导体层上，用于形成薄膜场效应晶体管的源极区、漏极区以及数据线，所述第二金属层的材料可为铬、钼、铝或铜等。所述色阻层设置在所述第二金属层上，用于形成彩色滤光片(如红绿蓝色阻以及黑色矩阵等)。
S200、在所述色阻层上形成有机绝缘层，并对所述阵列基板进行烘烤操作。
在所述步骤S200中，所述有机绝缘膜层设置在所述色阻层上有利于降低寄生电容、提高开口了并使得地形更加平坦。
S300、结束所述烘烤操作之后，在所述有机绝缘层上形成离子阻隔层。
在所述步骤S300中，虽然在所述色阻层和所述液晶导向膜层之间设置了所述有机绝缘膜层，但考虑到其需要达到的效果，该膜层的材料为有机物，无法对杂质离子进行阻隔；同时，在长期的工作过程中，所述有机绝缘膜层自身也会产生一些杂质离子，影响显示效果。因此，所述离子阻隔层需要在阻断杂质离子向所述液晶导向膜层的扩散路径。
在一个实施方式中，所述离子阻隔层为无机离子阻隔层。所述无机离子阻隔层结构较有机物更为致密，杂质离子难以甚至无法通过其到达所述液晶导向膜层。在获得较好的阻隔效果的前提下，为进一步降低成本并延长所述离子阻隔层的使用寿命，所述离子阻隔层为氮化硅离子阻隔层，氮化硅材料耐磨耐高温，抗氧化能力强且结构致密，能够对杂质离子进行有效阻隔。
更进一步的，所述离子阻隔层的厚度与其使用效果相关，厚度太薄，可能达不到阻隔杂质离子的作用，厚度太大不仅造成成本上升也会对产品的设计尺寸(如，面板的厚度等)造成影响。因此，所述离子阻隔层的厚度小于0.1微米，进一步的，所述离子阻隔层的厚度不小于0.01微米，小于0.1微米，如，0.001微米、0.003微米、0.005微米、0.007微米或0.009微米等，所述离子阻隔层的厚度与其使用的材料及其应用的环境相关，此处不做具体限定。当所述离子阻隔层为氮化硅离子阻隔层、且而且应用在COA面板中时，所述离子阻隔层的厚度为0.01微米。
S400、对形成所述离子阻隔层的所述阵列基板进行干燥和加压操作。
在所述步骤S400中，需要在一定条件下进行干燥和加压操作，具体的所述干燥操作和所述加压操作的条件可以根据实际需要进行选择，此处不再赘述。
S500、所述干燥和加压操作结束后，在所述离子阻隔层上依次形成像素电极层和液晶导向膜层。
在所述步骤S500中，所述液晶导向膜层能够对液晶层中液晶的倾角进行调控，获得更好的显示效果，所述液晶导向膜层可通过旋涂、沉积或喷墨打印等方式形成，其通常选用聚酰亚胺作为所述液晶导向膜层的主要材料。
进一步的，在对所述离子阻隔层进行烘干之前，所述方法还包括：在所述离子阻隔层上进行曝光和打孔操作。
综上所述，本申请通过在所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，能够避免色阻层及有机绝缘膜层等结构产生的杂质离子扩散到所述液晶导向膜层，则杂质离子无法到达液晶层，更无法产生电场，能够有效解决显示面板的残像问题，具有更好的显示效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
衬底基板；以及
依次设置在所述衬底基板上的色阻层、有机绝缘膜层、像素电极层及液晶导向膜层；
其中，所述有机绝缘膜层与所述液晶导向膜层之间还设有离子阻隔层，以避免离子到达所述液晶导向膜层；所述离子阻隔层与所述有机绝缘膜层对应设置，使所述离子阻隔层覆盖所述有机绝缘膜层；
所述离子阻隔层为无机离子阻隔层。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述离子阻隔层为氮化硅离子阻隔层。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述离子阻隔层的厚度小于0.1微米。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括依次设置在所述衬底基板和所述色阻层之间的第一金属层、第一绝缘层、半导体层及第二金属层。
5.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
权利要求1-4任一项所述的阵列基板；
对向基板，与所述阵列基板对应设置；
液晶层，夹设在所述阵列基板和所述对向基板之间。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述对向基板包括：
玻璃基板；以及
公共电极，设置在所述玻璃基板上。
7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
权利要求5所述的显示面板。
8.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底基板，并在所述衬底基板上形成色阻层；
在所述色阻层上形成有机绝缘膜层，并对所述阵列基板进行烘烤操作；
结束所述烘烤操作之后，在所述有机绝缘膜层上形成离子阻隔层，所述离子阻隔层与所述有机绝缘膜层对应设置，使所述离子阻隔层覆盖所述有机绝缘膜层；所述离子阻隔层为无机离子阻隔层；
对形成所述离子阻隔层的所述阵列基板进行干燥和加压操作；
所述干燥和加压操作结束后，在所述离子阻隔层上依次形成像素电极层和液晶导向膜层。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在对所述离子阻隔层进行烘干之前，所述方法还包括：
在所述离子阻隔层进行曝光及打孔操作。
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