显示面板及其制备方法、显示装置与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。


背景技术：

2.液晶显示器广泛地应用于手机、显示器、笔记本电脑等各种消费电子产品，以及电视机等各种家用电器之中。而且，目前已经开始并迅速地在车辆显示终端中应用。
3.对于液晶显示面板而言，闪烁、串扰等不良会严重影响显示品质和显示效果。液晶显示面板发生闪烁的原因是由于实际工作时正负极性的像素电压绝对值并不是完全对称，所以每帧画面的亮度都会有周期性的高低变化，反应在视觉上就是闪烁。串扰现象是指在单纯背景的显示屏上有一小块特别的画面，使其邻近的横向或纵向区域发生亮度的变化。根据串扰位置的不同，分为横向串扰和纵向串扰。
4.现有技术中具有各种不同的方案用于改善液晶显示面板的闪烁和串扰等不良，但仍不能在液晶显示面板上彻底解决和避免出现闪烁和串扰的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置，以解决上述现有技术中在显示过程中会出现串扰和闪烁，影响显示效果的技术问题。
6.本发明提供的显示面板，其包括成盒的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的薄膜晶体管和像素电极，所述像素电极位于所述薄膜晶体管的上方，所述像素电极与所述薄膜晶体管的源漏电极之间具有层结构，所述层结构上具有与所述薄膜晶体管的漏极连通的过孔，所述像素电极通过所述过孔与所述漏极连接；所述第二基板包括衬底基板以及设置在衬底基板上的黑矩阵和公共电极，且所述黑矩阵位于所述公共电极和第二基板的衬底基板之间；所述黑矩阵上与所述过孔对应的区域具有凸起部，所述凸起部的厚度大于第一设定值，以使所述像素电极和公共电极在与所述过孔对应的区域的间隙在设定范围之内。
7.其中，所述凸起部的边缘处设置有至少一级台阶。
8.其中，所述第一设定值的范围在1～3.5微米。
9.其中，所述过孔的深度小于第二设定值，以使所述像素电极的位于所述过孔底部的区域与所述像素电极的主体区域之间的距离在设定范围内。
10.其中，所述第二设定值的范围在4～5微米。
11.其中，所述薄膜晶体管为底栅型薄膜晶体管。
12.其中，所述显示面板还包括隔垫物，所述隔垫物设置在液晶层中，且其两端分别与所述第一基板和第二基板连接，以支撑所述第一基板和第二基板；所述隔垫物与所述黑矩阵的凸起部不重叠。
13.本发明提供的显示面板的制备方法，其包括：
14.在第二基板的衬底基板上形成黑矩阵，所形成的黑矩阵在第一区域具有凸起部，
所述凸起部的厚度大于第一设定值，所述第一区域为黑矩阵上的与将像素电极和薄膜晶体管的漏极连通的过孔对应的区域；
15.形成公共电极；
16.将第二基板与形成有薄膜晶体管和像素电极的第一基板对盒，并在第一基板和第二基板之间形成液晶层。
17.其中，所述显示基板的制备方法还包括：
18.在第一基板的衬底基板上形成薄膜晶体管；
19.在所述薄膜晶体管的上方形成层结构，并在所述层结构上形成与所述薄膜晶体管的漏极连通的过孔，所述过孔的深度小于第二设定值；
20.形成像素电极，所形成的所述像素电极在所述过孔处与所述薄膜晶体管的漏极连通。
21.其中，在第一基板的衬底基板上形成薄膜晶体管的步骤包括：
22.在第一基板的衬底基板上形成栅极；
23.在栅极上形成有源层；
24.在有源层上形成源极和漏极。
25.本发明提供的显示装置，其包括背光模组和上述的显示面板。
26.本发明提供的上述显示面板及其制备方法、显示装置与现有技术相比具有如下优点：
27.本发明提供的显示面板，其在黑矩阵的与过孔对应的区域设置凸起部，且凸起部的厚度大于第一设定值，在此基础上通过设置第一设定值的取值，可以控制黑矩阵的凸起部的厚度较大。在黑矩阵的凸起部厚度较大的情况下，在与过孔对应的区域内，像素电极和公共电极之间的距离就会较小，也即是，液晶层在该与过孔对应的区域的厚度会较小。这样就可以在显示面板的工作过程中，使该与过孔对应的区域内的液晶电容增大，由此，显示面板在显示过程中的串扰现象会得以改善，同时，馈通电压下降，还可以改善显示时的闪烁现象。
28.本发明提供的显示面板的制备方法和显示装置，其包括上述的显示面板或者与上述的显示面板相对应的技术特征和技术手段，具有与上述的显示面板一致的有益效果，不再赘述。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明一个实施例中的显示面板的结构示意图；
32.图2为本发明另一个实施例中的显示面板的结构示意图；
33.图3为本发明实施例中的显示面板的制备方法的流程示意图；
34.图4为在第一基板上制备薄膜晶体管和像素电极的流程示意图；
35.图5为制备薄膜晶体管的流程示意图。
36.图中：
37.1-第一基板；
38.10-衬底基板；11-薄膜晶体管；12-像素电极；
39.110-栅极；111-有源层；112-源级；113-漏极；
40.2-第二基板；
41.20-衬底基板；21-黑矩阵；22-公共电极；
42.3-液晶层；
43.31-隔垫物。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
45.下面结合附图对本发明提供的显示面板及其制备方法、显示装置的实施例进行说明。
46.本发明的发明人发现，对于显示面板而言，其在显示过程中发生的串扰和串扰影响因子有关，在显示过程中发生的闪烁与馈通电压有关，而串扰和闪烁均与液晶电容有关。基于发明人的上述发现，本发明的发明人提出了本发明的技术方案。
47.在本发明的显示面板的一个实施例中，参看图1，显示面板包括成盒的第一基板1和第二基板2，以及位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3。也即是，在本实施例中，显示面板为液晶显示面板。
48.第一基板1包括衬底基板10以及设置在衬底基板10上的薄膜晶体管11和像素电极12；像素电极12位于薄膜晶体管11的上方，在像素电极12和薄膜晶体管11的源漏电极之间具有层结构。该层结构可以是一层或多层，通常可以为多层结构；具体可以包括绝缘层、平坦化层等。该层结构上设置有与薄膜晶体管11的漏极113连通的过孔，像素电极12通过过孔与薄膜晶体管11的漏极113连接。从而，在薄膜晶体管11处于打开状态时，形成在第一基板1上的数据线(data line)可以向像素电极12上输入电压。
49.第二基板2包括衬底基板20以及设置在衬底基板20上的黑矩阵21和公共电极22，以及彩色滤光片等，黑矩阵21位于公共电极22和第二基板2的衬底基板20之间。也即是，第一基板1为阵列基板(array)，第二基板2为彩膜基板(cf)。
50.黑矩阵21上的与过孔对应的区域具有凸起部，该凸起部的厚度大于第一设定值，以使像素电极12和公共电极22在与该过孔对应的区域的间隙在设定范围之内。
51.通常，显示面板为平面结构，对于该种普通类型的显示面板，本实施例中所谓的显示面板的出光方向，是指与显示面板垂直的方向。对于用于手机的曲面型显示面板，其一般仅在边缘处具有曲面形状，在边缘以内的主要区域仍然是平面的。对于用于显示器或电视的曲面型显示面板，其整体呈现一定的曲率。对于柔性屏，其可以进行较大幅度的自由弯曲。但对于上述三者，或者其他类似的显示面板，其在制备的全过程或主要过程中，一般会
在一个平面内制备和形成其内的各种器件和结构，在该过程中，其出光面是作为一个平面存在的。对于上述特殊类型的显示面板，本实施例中所谓的显示面板的出光方向为在此时与显示面板的平面垂直的方向。
52.在该实施例中，设置黑矩阵21的凸起部的厚度大于第一设定值，在此基础上通过设置第一设定值的取值，可以控制黑矩阵21的凸起部的厚度较大。在黑矩阵21的厚度较大的情况下，在该与过孔对应的区域内，像素电极12和公共电极22之间的距离就会较小，也即是，液晶层3在该与过孔对应的区域内的厚度会较小。
53.根据如下的电容公式(1)：
[0054][0055]
在黑矩阵21的厚度增加，液晶层3的厚度d减小时，液晶电容(以c
lc
表示)会增大。
[0056]
在液晶电容c
lc
确定后，可以根据下述公式(2)得到显示面板的串扰影响因子。
[0057][0058]
在公式(2)中，α为串扰影响因子，c
pd
为像素电极与数据线之间的寄生电容；c
st
为存储电容；c
lc
为液晶电容。
[0059]
根据上述公式(2)，在液晶电容c
lc
增大时，串扰影响因子α相应减小，因此，显示面板在显示过程中的串扰现象会得以改善。
[0060]
同时，在液晶电容c
lc
确定后，根据如下的馈通电压公式(3)可以得到显示面板的馈通电压。
[0061][0062]
根据上述公式(3)可知，在液晶电容c
lc
增大时，馈通电压会降低，而在馈通电压降低的情况下，显示面板在显示时的闪烁现象就会改善。
[0063]
在该实施例中，设置在第二基板2上的黑矩阵21，可以仅在其与过孔对应的区域内具有凸起部，且该区域的凸起部具有上述大于第一设定值的厚度，在其他区域，黑矩阵21可以具有小于第一设定值的厚度。
[0064]
在该实施例中，如图1所示，像素电极12和公共电极22之间的距离较小仅在与过孔对应的区域，而在像素的开口区等，像素电极12和公共电极22仍然保持正常的距离，这样可以保证在像素开口区的正常显示不受上述与过孔对应的区域内像素电极12和公共电极22之间距离小的影响，从而对于显示面板，其在显示的对比度、色域和亮度等方面的性能不受影响。
[0065]
在显示面板的一个实施例中，如图2所示，黑矩阵21的凸起部的边缘处设置有至少一级台阶。这样设置可以在形成黑矩阵21的图形之后，在形成公共电极22的图形时，避免由于黑矩阵21的凸起部的边缘处的坡度过高，而导致无法在该黑矩阵21的凸起部的边缘处覆盖公共电极22的材料，也就可以避免公共电极22在黑矩阵21的凸起部的边缘处形成断线。
[0066]
在显示面板的一个实施例中，第一设定值的范围可以设置在1～3.5微米。
[0067]
在显示面板的一个实施例中，过孔的深度小于第二设定值，以使像素电极12的位于过孔底部的区域与像素电极12的主体区域之间的距离在设定范围内。
[0068]
在该实施例中，通过设置第二设定值，可以控制过孔具有较小的深度，如此可以使公共电极22和像素电极12的该位于过孔内的部分之间的距离较小，这样就可以进一步增加液晶电容，有助于实现更好的串扰和闪烁的改善效果，实现更好的显示效果和性能。
[0069]
具体地，第二设定值的范围在4～5微米。
[0070]
在显示面板的一个实施例中，薄膜晶体管11为底栅型薄膜晶体管。在薄膜晶体管11为底栅型薄膜晶体管时，薄膜晶体管11的源漏电极在栅极的上方，源漏电极和像素电极12之间的距离更小，也即是，过孔的深度可以更小，从而有助于增强液晶电容，在显示过程中，能够实现更好的串扰和闪烁的改善效果，实现更好的显示效果和性能。
[0071]
在显示面板的一个实施例中，显示面板还包括隔垫物31，隔垫物31设置在液晶层3中，且其两端分别与第一基板1和第二基板2连接，以支撑第一基板1和第二基板2；隔垫物31与黑矩阵21的凸起部不重叠。在该实施例中，通过设置隔垫物31可以在第一基板1和第二基板2之间的成盒区域内进行支撑，以维持第一基板1和第二基板2之间的间隙。同时，在该实施例中，由于隔垫物31与黑矩阵21的凸起部不重叠，也就是，对于显示面板而言，其内部的各隔垫物31的高度是一致的，无需再额外增加一种高度较低的隔垫物31，用作为与黑矩阵21的凸起部相匹配的隔垫物，从而对于显示面板而言，其内部的各隔垫物31的规格可以设置为一致，或者只需要较少的规格种类，这样在进行隔垫物31的加工工艺时会更加方便和简单。
[0072]
综上所述，本发明上述实施例提供的显示面板，其在黑矩阵21的与过孔对应的区域设置凸起部，且凸起部的厚度大于第一设定值，在此基础上通过设置第一设定值的取值，可以控制黑矩阵21在该与过孔对应的区域的厚度，即凸起部的厚度较大。在黑矩阵21的厚度较大的情况下，在该与过孔对应的区域内，像素电极12和公共电极22之间的距离就会较小，也即是，液晶层3在该与过孔对应的区域的厚度会较小。这样就可以在显示面板的工作过程中，使该与过孔对应的区域的液晶电容增大，由此，显示面板在显示过程中的串扰现象会得以改善，同时，馈通电压下降，还可以改善显示时的闪烁现象。
[0073]
在本发明的显示面板的制备方法的一个实施例中，如图3所示，并结合图1和图2，显示面板的制备方法包括以下步骤s1～s3。
[0074]
步骤s1，在第二基板2的衬底基板上形成黑矩阵21，所形成的黑矩阵21在第一区域具有凸起部，凸起部的厚度大于第一设定值，第一区域为黑矩阵21上的与将像素电极12和薄膜晶体管11的漏极113连通的过孔对应的区域。
[0075]
在该步骤s1中，例如可以通过图形化工艺形成黑矩阵21的图形。在形成黑矩阵21的图形的过程中后，对于黑矩阵21的在第一区域之外的部分，可以进行减薄处理，使黑矩阵21在第一区域之外的部分的厚度低于第一设定值。
[0076]
步骤s2，形成公共电极22。
[0077]
在步骤s2中，在形成黑矩阵21的图形后，继续通过例如图形化工艺的方法在黑矩阵21的上方形成公共电极22的图形。
[0078]
步骤s3，将第二基板2与形成有薄膜晶体管11和像素电极12的第一基板1对盒，并在第一基板1和第二基板2之间形成液晶层3。
[0079]
在步骤s3中，将第一基板1和第二基板2对盒，并注入液晶材料，形成液晶层3，从而制备得到显示面板。
[0080]
在所得到的显示面板中，由于第二基板2上的黑矩阵21在第一区域的厚度较大，即黑矩阵21的凸起部的厚度较大，黑矩阵21将公共电极22抬高，在对盒后使像素电极12和公共电极22在第一区域处的距离较小，也就使液晶层3在该第一区域的厚度会较小。这样就可以在显示面板的工作过程中，使该第一区域的液晶电容增大，由此，显示面板在显示过程中的串扰现象会得以改善，同时，馈通电压下降，还可以改善显示时的闪烁现象。
[0081]
在进行步骤s3之前，还需要在第一基板1上完成薄膜晶体管11和像素电极12的制备，具体地，所述显示基板的制备方法还包括以下步骤a1～a3，如图4所示。
[0082]
步骤a1，在第一基板1的衬底基板上形成薄膜晶体管11。
[0083]
在步骤a1中，在第一基板1的衬底基板上分别形成栅极、有源层、源漏电极的图形，以及其他的绝缘层、平坦化层的图形等，从而在第一基板1上获得薄膜晶体管11的结构。
[0084]
具体地，步骤a1包括以下步骤a11～步骤a13，如图5所示。
[0085]
步骤a11，在第一基板1的衬底基板上形成栅极110。
[0086]
步骤a12，在栅极110上形成有源层111。
[0087]
步骤a13，在有源层111上形成源极112和漏极113。
[0088]
步骤a2，在薄膜晶体管11的上方形成层结构，并在该层结构上形成与所述薄膜晶体管11的漏极连通的过孔，所述过孔的深度小于第二设定值。
[0089]
在步骤a2中，所形成的层结构一般包括绝缘层、平坦化层等结构。在该步骤中，通过刻蚀等图形化工艺形成过孔的图形。
[0090]
步骤a3，形成像素电极12，所形成的像素电极12在过孔处与薄膜晶体管11的漏极113连通。
[0091]
在步骤a3中，通过图形化工艺形成像素电极12的图形，且在上述形成的过孔处，沉积有像素电极的材料，以使所形成的像素电极12在过孔位置与漏极113连通。
[0092]
在本发明的显示装置的一个实施例中，显示装置包括背光模组和上述实施例中所描述的显示面板。
[0093]
本发明实施例中的显示装置，其包括上述的显示面板，当然地具有与上述的显示面板一致的有益效果，不再赘述。
[0094]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0095]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。