CN105093667A - 一种阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，用以在不影响产品的显示品质的情况下，降低背光源中有害蓝光的含量。阵列基板包括透光区和非透光区，其中，透光区形成有蓝光过滤层，所述蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。

Description

一种阵列基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
与阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)显示器相比，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)具有很多优点，如厚度较薄，功耗较低等。因此，液晶显示器在很多领域都已经代替了CRT显示器。液晶显示器作为一种被动发光显示器，需要一个亮度均一、节能高效、轻薄的背光源，而白光发光二极管(LightEmittingDiode，LED)背光源由于突出的优点，正逐步取代冷阴极荧光灯管(ColdCathodeFluorescentLamp，CCFL)技术，成为目前液晶显示器的主流背光源。
但目前液晶显示装置中使用的背光源，光谱中含有大量不规则频率的高能短波蓝光，短波蓝光的波长小于450纳米(nm)，这些短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜。蓝光照射视网膜会产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，上皮细胞的衰亡会导致光敏细胞缺少养分从而引起视力损伤。
自然界本身不存在单独的白光，蓝光是可见光光谱中的重要组成部分，而蓝光通过与绿光、红光混合后呈现出白光。目前白光LED常用的工艺为蓝色芯片加荧光粉，蓝光作为激发光，波长越短，激发能力越强；激发其表面涂覆的荧光粉后发出对应颜色的光，然后上述光再与蓝光相互作用，经混色后合成白光。常见的白光LED背光光谱，其中波长位于430nm到450nm的蓝光，对人眼伤害最大。
为了改善蓝光辐射，降低对人眼的伤害，现有技术设计了一种抗蓝光辐射镜片，这些类型的镜片使得波长位于400nm到500nm的蓝光过滤效果达到40％到50％，虽然这类镜片能够在一定程度上降低背光源中有害蓝光的含量，保护使用者的眼睛。但这种设计存在如下不足：一、膜层结构复杂，加工难度高；二、吸收的蓝光范围较大，400nm到500nm的蓝光损失较多，影响视觉效果和显示色域；三、佩戴蓝光过滤专用眼镜，只能单人使用且影响人眼的视觉体验，观赏感觉较差。
综上所述，现有技术在降低背光源中有害蓝光时，制作难度高，吸收的蓝光范围较大，影响产品的显示品质。
发明内容
本发明实施例提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，用以在不影响产品的显示品质的情况下，降低背光源中有害蓝光的含量。
本发明实施例提供的一种阵列基板，包括透光区和非透光区，其中，所述透光区形成有的蓝光过滤层，所述蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
由本发明实施例提供的阵列基板，由于仅在阵列基板的透光区设置蓝光过滤层，该蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光，因此，相对于现有技术设置膜层结构复杂的抗蓝光辐射镜片，本发明实施例能够吸收较窄波段的高能短波蓝光，即在不影响产品的显示品质的情况下，降低背光源中有害蓝光的含量。
较佳地，所述蓝光过滤层包括半导体纳米粒子。
较佳地，所述半导体纳米粒子包括氧化钛或氧化钨。
较佳地，包括依次位于衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极、漏极、钝化层、蓝光过滤层和像素电极，其中，所述蓝光过滤层在所述衬底基板上的正投影区域位于所述像素电极在所述衬底基板上的正投影区域内。
较佳地，包括依次位于衬底基板上的遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极、漏极、钝化层、蓝光过滤层和像素电极，其中，所述蓝光过滤层在所述衬底基板上的正投影区域位于所述像素电极在所述衬底基板上的正投影区域内。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的阵列基板。
本发明具体实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括在衬底基板上制作栅极、半导体有源层、源极、漏极和像素电极，其中，所述方法还包括：在所述像素电极对应的区域制作蓝光过滤层，所述蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
较佳地，所述方法具体包括：
通过构图工艺在衬底基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上依次形成钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
较佳地，所述方法具体包括：
通过构图工艺在衬底基板上依次制作遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极和漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上依次形成钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
较佳地，形成蓝光过滤薄膜，包括：
通过磁控溅射的方法形成蓝光过滤薄膜。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的蓝光过滤层的蓝光吸收效果示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种阵列基板的结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种阵列基板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法流程图；
图7(a)-图7(d)为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作过程的不同阶段的结构图；
图8为本发明实施例提供的另一种阵列基板的制作方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，用以在不影响产品的显示品质的情况下，降低背光源中有害蓝光的含量。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的阵列基板。
如图1所示，本发明具体实施例提供了一种阵列基板，包括透光区11和非透光区12，本发明具体实施例中的阵列基板的透光区11形成有蓝光过滤层13，蓝光过滤层13用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
优选地，本发明具体实施例中的蓝光过滤层13包括半导体纳米粒子，该半导体纳米粒子由于独特的能级结构可以吸收特定波长的光。
具体实施时，本发明具体实施例中的蓝光过滤层13为掺有碳(C)粉末的二氧化钛(TiO2)，或为氧化钨(WO3)和二氧化硅(SiO2)的复合物。
当本发明具体实施例中的蓝光过滤层13为WO3和SiO2的复合物时，由于该复合物的带隙宽度为2.8电子伏，因此可以作为理想的蓝光吸收过滤半导体材料。
当本发明具体实施例中的蓝光过滤层13为掺有C粉末的TiO2时，在波长小于450nm时具有低于30％的透过率，而在波长大于等于500nm时具有高于90％的透过率，掺有C粉末的TiO2也能够很好的吸收波长小于450纳米的蓝光。
本发明具体实施例中的蓝光过滤层13以掺有C粉末的TiO2为例进行介绍，掺有C粉末的TiO2对波长小于450nm的蓝光具有70％的吸收率，如图2所示。
本发明具体实施例的阵列基板中的薄膜晶体管可以为底栅型的薄膜晶体管，也可以为顶栅型的薄膜晶体管，还可以为其它类型的薄膜晶体管，如还可以为侧栅型的薄膜晶体管，本发明具体实施例主要以底栅型的薄膜晶体管和顶栅型的薄膜晶体管为例，具体介绍本发明具体实施例中的蓝光过滤层在阵列基板上的具体位置。
附图中各膜层厚度和区域大小、形状不反应各膜层的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
实施例一：
本发明具体实施例中的薄膜晶体管为底栅型的薄膜晶体管，如图3所示，本发明具体实施例中的阵列基板包括依次位于衬底基板30上的栅极31、栅极绝缘层32、半导体有源层33、源极341、漏极342、钝化层35、蓝光过滤层13和像素电极36，其中，蓝光过滤层13在衬底基板30上的正投影区域位于像素电极36在衬底基板30上的正投影区域内。
本发明具体实施例中的蓝光过滤层13以掺有C的TiO2为例进行介绍，阵列基板的非透光区包括薄膜晶体管开关、栅极线和数据线，若将蓝光过滤层13设置在阵列基板的非透光区，会影响阵列基板的正常充/放电过程；而阵列基板透光区是良好的透明导电材料，仅控制每个具体像素的加电过程和液晶偏转，因此，像素电极的区域可以作为理想的蓝光过滤层的设置区域。
本发明具体实施例中的蓝光过滤层位于像素电极的下方，在实际设计时，蓝光过滤层还可以位于像素电极的上方。本发明具体实施例中的阵列基板还包括位于像素电极36上方或下方，与像素电极绝缘设置的公共电极(图中未示出)，本发明具体实施例中的蓝光过滤层还可以位于公共电极的上方或下方。在实际设计时，本发明具体实施例中的蓝光过滤层还可以直接设置在衬底基板30上，也可以设置在阵列基板上的任意两个膜层之间。
实施例二：
本发明具体实施例中的薄膜晶体管为顶栅型的薄膜晶体管，如图4所示，本发明具体实施例中的阵列基板包括依次位于衬底基板30上的遮光层40、第一绝缘层41、半导体有源层33、第二绝缘层42、栅极31、第三绝缘层43、源极341、漏极342、钝化层35、蓝光过滤层13和像素电极36，其中，蓝光过滤层13在衬底基板30上的正投影区域位于像素电极36在衬底基板30上的正投影区域内。
本发明具体实施例中蓝光过滤层13在衬底基板30上的正投影区域位于像素电极36在衬底基板30上的正投影区域内，蓝光过滤层13不干涉阵列基板上的正常功能，不对薄膜晶体管开关、栅极线和数据线形成较大干扰。
本发明具体实施例中的蓝光过滤层位于像素电极的下方，在实际设计时，蓝光过滤层还可以位于像素电极的上方。本发明具体实施例中的阵列基板还包括位于像素电极36上方或下方，与像素电极绝缘设置的公共电极(图中未示出)，本发明具体实施例中的蓝光过滤层还可以位于公共电极的上方或下方。在实际设计时，本发明具体实施例中的蓝光过滤层还可以直接设置在衬底基板30上，也可以设置在阵列基板上的任意两个膜层之间。
本发明具体实施例的显示面板，如图5所示，包括相对设置的阵列基板51和彩膜基板52，以及位于阵列基板51和彩膜基板52之间的液晶层53，其中，阵列基板51为本发明具体实施例提供的上述阵列基板。本发明具体实施例背光源发出的含有波长小于450纳米的蓝光的光线54经过阵列基板51和彩膜基板52后，由于阵列基板上设置有蓝光过滤层13，因此波长小于450纳米的蓝光被吸收，出射光线55中不含波长小于450纳米的蓝光，降低了蓝光辐射对人眼的伤害。
本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的阵列基板，该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode，OLED)面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。
本发明具体实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括在衬底基板上制作栅极、半导体有源层、源极、漏极和像素电极，其中，该方法还包括：在像素电极对应的区域制作蓝光过滤层，蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
本发明具体实施例提供的阵列基板的制作方法主要以制作底栅型薄膜晶体管的阵列基板和制作顶栅型薄膜晶体管的阵列基板为例进行具体介绍。
对于底栅型薄膜晶体管的阵列基板，具体地，如图6所示，本发明具体实施例提供的阵列基板的制作方法包括：
S601、通过构图工艺在衬底基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极；
S602、在完成上述步骤的衬底基板上依次形成钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
S603、在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
S604、在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
S605、对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例中的阵列基板的制作方法。
如图7(a)所示，本发明具体实施例首先通过构图工艺在衬底基板30上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极。本发明具体实施例中的衬底基板30为玻璃基板，在实际生产过程中，衬底基板30还可以为柔性基板等基板，本发明具体实施例并不对衬底基板的具体材料做限定。本发明具体实施例通过构图工艺在衬底基板30上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极的具体方法与现有技术相同，这里不再赘述。图中71表示制作在阵列基板的非透光区的栅极、源极、漏极，以及栅极线和数据线。
接着，如图7(a)所示，在完成上述步骤的衬底基板30上形成钝化层35，钝化层的具体形成方法与现有技术相同，这里不再赘述。
接着，在钝化层35上形成一层蓝光过滤薄膜73，如图7(b)所示，优选地，本发明具体实施例通过磁控溅射的方法形成蓝光过滤薄膜73，当然，在实际生产过程中还可以采用其它的形成薄膜的方法形成蓝光过滤薄膜。之后，通过构图工艺形成贯穿钝化层35和蓝光过滤薄膜73的过孔(图中未示出)，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极，本发明具体实施例形成的过孔的具体位置可以参见图3所示。本发明具体实施例中的构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光、显影、刻蚀以及去除光刻胶的部分或全部过程，本发明具体实施例通过构图工艺形成贯穿钝化层35和蓝光过滤薄膜73的过孔的具体方法与现有技术通过构图工艺形成贯穿钝化层的过孔的方法类似，这里不再赘述。
接着，在蓝光过滤薄膜73上形成一层透明导电薄膜74，如图7(c)所示，本发明具体实施例也可以采用磁控溅射的方法形成透明导电薄膜，本发明具体实施例中形成的透明导电薄膜可以为氧化铟锡(ITO)的单层膜，也可以为氧化铟锌(IZO)的单层膜，还可以为ITO和IZO的复合膜，本发明具体实施例不对透明导电薄膜的具体材料以及形成方法做限定。
如图7(c)所示，接着，在透明导电薄膜74上涂覆光刻胶75，对光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶75。本发明具体实施例对涂覆的光刻胶进行曝光时采用现有技术形成像素电极时的掩膜板，本发明具体实施例中涂覆光刻胶，以及曝光和显影的过程与现有技术相同，这里不再赘述。
如图7(d)所示，接着，对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极36和蓝光过滤层13。本发明具体实施例中对透明导电薄膜采用湿法刻蚀；对蓝光过滤薄膜可以采用湿法刻蚀，也可以采用干法刻蚀，具体刻蚀方法根据蓝光过滤薄膜的具体材料进行选择，去除没有被光刻胶覆盖区域的透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜。
本发明具体实施例在阵列基板常规制作方法的像素电极镀膜前，形成一层蓝光过滤薄膜，并通过像素电极的掩膜板进行与像素电极的同步曝光、显影、刻蚀，可在像素电极的下方形成蓝光过滤层。本发明具体实施例在制作蓝光过滤层时，现有稳定工艺基础上变动较小，不影响量产稳定性。相对传统工艺，本发明具体实施例仅在工艺制程中增加了像素显示区的膜层结构，对产品其它工艺影响很小，不会影响产品的品质。
对于顶栅型薄膜晶体管的阵列基板，具体地，如图8所示，本发明具体实施例提供的阵列基板的制作方法包括：
S801、通过构图工艺在衬底基板上依次制作遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极和漏极；
S802、在完成上述步骤的衬底基板上依次形成一层钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
S803、在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
S804、在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
S805、对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
本发明具体实施例通过构图工艺在衬底基板上依次制作遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极和漏极的具体方法与现有技术相同，这里不再赘述。优选地，本发明具体实施例第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的材料相同，具体为二氧化硅(SiO2)的单层膜，或为氮化硅(SiN)的单层膜，或为二氧化硅和氮化硅的复合膜，本发明具体实施例中的钝化层也可以为二氧化硅的单层膜，或为氮化硅的单层膜，或为二氧化硅和氮化硅的复合膜。
为了验证本发明具体实施例中设置了蓝光过滤层不影响液晶显示屏的色域和透过率等品质，本发明具体实施例对经过蓝光过滤层过滤前后，背光源搭配液晶层和彩膜基板进行光谱模拟，模拟结果参见表1。
从表1可以看到，经过蓝光过滤层过滤后，背光经过显示面板的出射光线的色域并未受到明显影响，即蓝光过滤层未明显影响画面品质。表1中x和y表示色坐标；Gamut(NTSC)为国际照明委员会(CommissionInternationaledeL'Eclairage，CIE)1931基准下NTSC的色域；MatchingRate为NTSC下的匹配度。
表1
综上所述，本发明具体实施例提供一种阵列基板，包括透光区和非透光区，本发明具体实施例中的阵列基板包括位于透光区的蓝光过滤层，蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。由于本发明具体实施例中的蓝光过滤层位于阵列基板的透光区，用于吸收波长小于450纳米的蓝光，因此，相对于现有技术设置膜层结构复杂的抗蓝光辐射镜片，本发明具体实施例能够在不影响产品的显示品质的情况下，降低背光源中有害蓝光的含量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括透光区和非透光区，其特征在于，所述透光区形成有蓝光过滤层，所述蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述蓝光过滤层包括半导体纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述半导体纳米粒子包括二氧化钛或为氧化钨。
4.根据权利要求2或3所述的阵列基板，其特征在于，包括依次位于衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极、漏极、钝化层、蓝光过滤层和像素电极，其中，所述蓝光过滤层在所述衬底基板上的正投影区域位于所述像素电极在所述衬底基板上的正投影区域内。
5.根据权利要求2或3所述的阵列基板，其特征在于，包括依次位于衬底基板上的遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极、漏极、钝化层、蓝光过滤层和像素电极，其中，所述蓝光过滤层在所述衬底基板上的正投影区域位于所述像素电极在所述衬底基板上的正投影区域内。
6.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-5所述的阵列基板。
7.一种阵列基板的制作方法，包括在衬底基板上制作栅极、半导体有源层、源极、漏极和像素电极，其特征在于，所述方法还包括：在所述像素电极对应的区域制作蓝光过滤层，所述蓝光过滤层用于吸收波长小于450纳米的蓝光。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
通过构图工艺在衬底基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、半导体有源层、源极和漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上依次形成钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
通过构图工艺在衬底基板上依次制作遮光层、第一绝缘层、半导体有源层、第二绝缘层、栅极、第三绝缘层、源极和漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上依次形成钝化层和蓝光过滤薄膜，通过构图工艺形成贯穿所述钝化层和所述蓝光过滤薄膜的过孔，暴露出需要与后续形成的像素电极电连接的漏极；
在完成上述步骤的衬底基板上形成一层透明导电薄膜；
在所述透明导电薄膜上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，仅保留需要形成像素电极位置处的光刻胶；
对透明导电薄膜和蓝光过滤薄膜进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，形成像素电极和蓝光过滤层，所述像素电极通过所述过孔与暴露出的所述漏极电连接。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，形成蓝光过滤薄膜，包括：
通过磁控溅射的方法形成蓝光过滤薄膜。
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