CN104793802A - 阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置。该阵列基板包括：基板，包括一显示区域和非显示区域；平坦化层，形成在基板上，平坦化层在非显示区域设有一凹槽，凹槽用于容置控制单元；导电走线，形成在平坦化层上，从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；第一绝缘层，覆盖在所述导电走线上；遮罩层，设置在所述第一绝缘层上，且至少遮盖非显示区域的导电走线。本发明通过在平坦化层非显示区域凹槽的台阶处形成一遮罩层来遮盖绝缘层下方的导电走线，从而在采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀绝缘层时，能够以遮罩层遮盖保护绝缘层，避免台阶处的绝缘层被刻蚀，从而能够避免绝缘层下方的导电走线暴露在空气中，发生腐蚀断线。

Description

阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明实施例涉及触控显示设备技术，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置。

背景技术

随着电子科技的发展，显示装置的功能并不仅仅局限于接收视频信号而后进行显示，现今显示装置还集成有触控功能，即能够根据操作者对显示装置的触摸操作信息，输入控制指令。

具有触控功能的显示器是基于功能丰富化的技术产生的，比较常见的触控技术有内嵌式(In-cell)触控技术和外挂式(On-cell)触控技术。其中，In-cell触控技术是指将触摸结构集成到显示面板内部的技术，On-cell触控技术是指将触摸结构功能嵌入到彩膜基板和偏光板之间的方法。由于In-cell触控技术能够使显示器更轻薄，因此更被关注。

如图1A所示，现有触控显示面板通常包括基板101，基板101包括显示区域102和非显示区域103，基板101的显示区域102中形成有扫描线104、数据线105、晶体管开关106和像素电极107，还形成有用于实现触控功能的触控电极108，以及向触控电极108传输触控信号的触控电极走线109。触控电极108一般与多个像素电极107所在区域对应。一般在扫描线104、数据线105和晶体管开关106的绝缘层之上设置有平坦化层110，如图1B所示(图1B仅示出绝缘层(ILD)上方的层次结构)，将触控电极走线109形成在平坦化层110上。触控电极走线109上覆盖有第一绝缘层111，触控电极108形成在第一绝缘层111上，触控电极108上还覆盖有第二绝缘层112，像素电极107形成在第二绝缘层112上。

非显示区域103形成在显示区域102的周边，平坦化层110在非显示区域103中会刻蚀形成凹槽120，凹槽120典型是形成在显示区域102的一侧，凹槽120中形成有控制单元接口(PAD)116，用于连接并容置控制单元113，例如IC或FPC，因此该凹槽120又可称为IC槽。触控电极走线109需要从显示区域102的平坦化层110上延伸至该凹槽120中，形成扇出(fanout)区域115，进而与控制单元113相连，以获取触控信号，如图1B所示。

现有技术存在的缺陷在于：在第二绝缘层112形成之后，需要采用光刻胶(PV)114刻蚀工艺来刻蚀第二绝缘层112，如图1C所示(图1C仅示出绝缘层(ILD)上方的层次结构)，以便在显示区域102形成过孔。由于在平坦化层110与凹槽120之间存在台阶，所以光刻胶114容易从台阶上向下方的凹槽120中流动，使得台阶上的光刻胶114涂层较薄，如图1C中虚线框中所示。在下一道制程中，刻蚀过孔时难以对台阶处的绝缘层进行保护，会发生刻蚀掉第一绝缘层111和第二绝缘层112，暴露出触控电极走线109的现象。台阶处的触控电极走线109可能会暴露在空气中，易发生腐蚀断线的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示面板和显示装置，以解决触控显示装置在平台化层的非显示区域凹槽台阶处，以暴露触控电极走线的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：

基板，包括一显示区域和非显示区域；

平坦化层，形成在所述基板上，所述平坦化层在非显示区域设有一凹槽，所述凹槽用于容置控制单元；

导电走线，形成在所述平坦化层上，从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；

第一绝缘层，覆盖在所述导电走线上；

遮罩层，设置在所述第一绝缘层上，且至少遮盖非显示区域的导电走线。

进一步的，上述阵列基板中，优选的是：所述遮罩层采用导电材料制成。

进一步的，上述阵列基板中，优选的是：

所述第一绝缘层上设置有电极图案，

所述遮罩层与所述电极图案采用相同材料同层形成。

进一步的，上述阵列基板中，优选的是：

所述导电走线为触控电极走线；

所述电极图案为触控电极；

所述电极图案、第一绝缘层和所述遮罩层上还覆盖有第二绝缘层；

所述第二绝缘层上形成有像素电极，所述像素电极通过贯穿于所述第一绝缘层和第二绝缘层中的过孔与其他导电图案电连接。

进一步的，上述阵列基板中，优选的是：

所述控制单元为集成电路芯片或柔性印刷电路板。

第二方面，本发明实施例还提供了一种触控显示面板，该面板包括第一方面所提供的阵列基板。

第三方面，本发明实施例还提供了一种触控显示装置，该装置包括第二方面所提供的触控显示面板。

第四方面，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制造方法，包括：

在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层，并采用构图工艺在所述平坦化层的非显示区域刻蚀形成用于容置控制单元的凹槽；

在所述平坦化层和基板上形成导电图层，并采用构图工艺刻蚀形成导电走线的图案，所述导电走线从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；

在所述导电走线上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上采用构图工艺形成遮罩层，所述遮罩层至少遮盖非显示区域的导电走线。

进一步的，在上述阵列基板的制造方法中，优选的是：在形成所述遮罩层之后，还包括：

在所述遮罩层上形成第二绝缘层；

在所述第二绝缘层和第一绝缘层中采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀形成过孔；

在所述第二绝缘层上形成电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成电极图案，所述电极图案通过所述过孔与其他导电图案电连接。

进一步的，上述阵列基板中，优选的是：所述遮罩层采用导电材料制成。

进一步的，上述阵列基板的制造方法中，优选的是，在所述第一绝缘层上采用构图工艺形成遮罩层包括：

在所述第一绝缘层上形成触控电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成触控电极和遮罩层的图案。

进一步的，上述阵列基板的制造方法中，优选的是，所述导电走线为触控电极走线；所述电极图案为像素电极。

进一步的，上述阵列基板的制造方法中，优选的是，在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层之前，还包括：

在基板上形成数据线、扫描线和薄膜晶体管开关的图案，所述薄膜晶体管开关包括栅极、源极、漏极和有源层。

本发明实施例的技术方案，通过在平坦化层非显示区域凹槽的台阶处形成一遮罩层来遮盖绝缘层下方的导电走线，从而在采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀绝缘层时，能够以遮罩层遮盖保护绝缘层，避免台阶处的绝缘层被刻蚀，从而能够避免绝缘层下方的导电走线暴露在空气中，发生腐蚀断线。

附图说明

图1A为现有的一种阵列基板的俯视结构示意图；

图1B为图1A中沿B-B线的剖视结构示意图；

图1C为图1A中沿B-B线涂覆光刻胶状态的剖视结构示意图；

图2A为本发明实施例一提供的一种阵列基板的俯视结构示意图；

图2B为图2A中沿B-B线的剖视结构示意图；

图2C为图2A中沿B-B线涂覆光刻胶状态的剖视结构示意图；

图3A为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；

图3B为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；

图3C为本发明实施例提供的再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触控显示面板的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种阵列基板的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2A为本发明实施例一提供的一种阵列基板的俯视结构示意图，图2B为图2A中沿B-B线的剖视结构示意图。如图2A和2B(图2B仅示出绝缘层(ILD)上方的层次结构)所示，该阵列基板包括基板201，基板201包括一显示区域202和非显示区域203。该阵列基板还包括：平坦化层210，形成在所述基板201上，所述平坦化层210在非显示区域203设有一凹槽220，所述凹槽220用于容置控制单元213。可以将控制单元210形成在凹槽220中，也可以在凹槽220中形成控制单元接口216，用来连接控制单元210；导电走线209，形成在所述平坦化层210上，从所述显示区域202延伸至所述非显示区域203的凹槽220；第一绝缘层211，覆盖在所述导电走线209上；遮罩层217，设置在所述第一绝缘层211上，且至少遮盖非显示区域203的导电走线209。

本实施例中，导电走线可以是阵列基板上任意功能的线路，例如，阵列基板上一般形成有扫描线和数据线，具备触控功能的阵列基板上还形成有触控电极走线。在不同结构类型的阵列基板中，扫描线、数据线和触控电极走线均有可能作为导电走线形成在平坦化层上，并延伸至凹槽中与控制单元连接。则对于任意的导线走线，均可在其上方形成遮罩层以进行保护。

遮罩层217至少遮盖在非显示区域203的导电走线209的上方，其图案形状与导电走线209的形状匹配，通常需大于导电走线209所占据的区域，例如可以为矩形等，如图2A所示。

遮罩层优选是采用在绝缘层的刻蚀液中不发生反应的材料制成，例如可采用导电材料，从而在刻蚀过程中起到保护作用。即使在刻蚀液中会发生反应，由于遮罩层处的厚度增加，因此也能起到一定的保护作用，避免绝缘层被刻蚀贯穿。优选是，所述第一绝缘层上设置有电极图案，所述遮罩层与所述电极图案采用相同材料同层形成。这样遮罩层能够已有材料和已有的电极图案制程工艺同步形成，无需额外的工艺制程。

本实施例典型的适用于具有触控功能的阵列基板，以触控电极走线作为该导电走线为例进行说明，但本领域技术人员应该理解阵列基板上各种图案的层次关系并不受附图所限。

为描述清楚，首先介绍触控阵列基板的结构和制程工艺。如图2A所示，该阵列基板，在显示区域202中形成有扫描线204、数据线205、晶体管开关206和像素电极207。典型的层次关系是：在基板201上以第一金属层(M1)形成扫描线204和晶体管开关206栅极的图案，其上覆盖一绝缘层；在该绝缘层上以第二金属层(M2)形成数据线205、晶体管开关206的有源层、源极和漏极的图案，其上再覆盖平坦化层210；在平坦化层210上以第三金属层(M3)形成触控电极走线219的图案，并覆盖以第一绝缘层211(PV1)；在第一绝缘层211上形成触控电极208(ITO1)的图案，并覆盖以第二绝缘层212(PV2)，该触控电极208可复用为公共电极；在第二绝缘层212上形成像素电极207(ITO2)的图案。一般在形成第二绝缘层212后，需要对第一绝缘层211和第二绝缘层212采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀形成过孔，以便使后续形成的像素电极207连接下方的漏极。

如图2B所示，形成平坦化层210后，会将非显示区域203中的部分平坦化层210刻蚀掉，形成用于容置控制单元的凹槽220。平坦化层210上的触控电极走线219、第一绝缘层211和第二绝缘层212会从显示区域202延伸至非显示区域203的凹槽220中，以便触控电极走线219与控制单元相连接。

在本实施例中，导电走线209为触控电极走线219，形成在第一绝缘层211上的电极图案为触控电极208，所述电极图案、第一绝缘层211和所述遮罩层217上还覆盖有第二绝缘层212；所述第二绝缘层212上形成有像素电极207，所述像素电极207通过贯穿于所述第一绝缘层211和第二绝缘层212中的过孔与其他导电图案电连接，具体是与晶体管开关206的漏极相连。由于在触控电极208层形成了遮罩层217来覆盖触控电极走线219，当在第一绝缘层211和第二绝缘层212上通过光刻胶214刻蚀形成过孔时，即使凹槽220台阶处的光刻胶214因流动性能而变薄，发生光刻胶缺失，第一绝缘层211也能在遮罩层217的保护下避免刻蚀，如图2C所示，从而避免在台阶处暴露第一绝缘层211下方的触控电极走线219在空气中，能解决触控电极走线219易于被腐蚀断线的问题。

在上述技术方案中，控制单元可以为集成电路芯片310(IC芯片)，如图3A所示，通过控制单元接口311与阵列基板绑定相连。或者控制单元也可以为柔性印刷电路板320(FPC)，通过控制单元接口311与阵列基板绑定相连，如图3B所示。控制单元还可以包括集成电路芯片310和柔性印刷电路板320，分别通过控制单元接口311与阵列基板绑定相连，且集成电路芯片310与柔性印刷电路板320相互连接，如图3C所示。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种触控显示面板的结构示意图，该触控显示面板包括本发明任意实施例所提供的阵列基板410，还包括彩膜基板420，以及形成在阵列基板410和彩膜基板420之间的液晶层430。

本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括本发明任意实施例所提供的触控显示面板。该触控显示装置例如为手机、电视、电脑等任意具有触控和显示功能的设备。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种阵列基板的制造方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤510、在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层，并采用构图工艺在所述平坦化层的非显示区域刻蚀形成用于容置控制单元的凹槽；

上述操作中，在显示区域中，平坦化层下具体可以形成诸如数据线、扫描线、和晶体管开关的层次结构。

步骤520、在所述平坦化层和基板上形成导电图层，并采用构图工艺刻蚀形成导电走线的图案，所述导电走线从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；

步骤530、在所述导电走线上形成第一绝缘层；

步骤540、在所述第一绝缘层上采用构图工艺形成遮罩层，所述遮罩层至少遮盖非显示区域的导电走线；所述遮罩层优选采用导电材料制成。

进一步的，该制造方法还可以包括下述步骤

步骤550、在所述遮罩层上形成第二绝缘层；

步骤560、在所述第二绝缘层和第一绝缘层中采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀形成过孔；

步骤570、在所述第二绝缘层上形成电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成电极图案，所述电极图案通过所述过孔与其他导电图案电连接。

上述技术方案，通过在第一绝缘层上形成遮罩层，遮挡导电走线，使得在步骤560中通过光刻胶刻蚀工艺形成过孔时，即使凹槽台阶处的光刻胶因为流动性而变薄，无法对绝缘层进行保护，遮罩层也可起到保护作用，避免在刻蚀过程中第一绝缘层暴露在外而被刻穿，也即保护了第一绝缘层下方的导电走线，免于暴露在空气中被腐蚀断线。

满足上述结构关系的阵列基板都可通过遮罩层保护凹槽台阶处的导电走线。优选是步骤540具体为在所述第一绝缘层上形成触控电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成触控电极和遮罩层的图案。则可以利用已有的触控电极材料和制程工艺，同步形成遮罩层，不改变原有的阵列基板制程工艺，只需在触控电极的制程中，加入遮罩层图案的制备即可。相应的，所述导电走线可以为触控电极走线；所述电极图案为像素电极，像素电极通过步骤560中形成的过孔与诸如漏极等导电图案电连接。

本实施例可适用于多种阵列基板的制备，在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层之前，还可以包括：

在基板上形成数据线、扫描线和薄膜晶体管开关的图案，所述薄膜晶体管开关包括栅极、源极、漏极和有源层。

制备数据线、扫描线和薄膜晶体管开关的工艺步骤不限。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：

基板，包括一显示区域和非显示区域；

平坦化层，形成在所述基板上，所述平坦化层在非显示区域设有一凹槽，所述凹槽用于容置控制单元；

导电走线，形成在所述平坦化层上，从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；

第一绝缘层，覆盖在所述导电走线上；

遮罩层，设置在所述第一绝缘层上，且至少遮盖非显示区域的导电走线。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：所述遮罩层采用导电材料制成。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于：

所述第一绝缘层上设置有电极图案，

所述遮罩层与所述电极图案采用相同材料同层形成。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于：

所述导电走线为触控电极走线；

所述电极图案为触控电极；

所述电极图案、第一绝缘层和所述遮罩层上还覆盖有第二绝缘层；

所述第二绝缘层上形成有像素电极，所述像素电极通过贯穿于所述第一绝缘层和第二绝缘层中的过孔与其他导电图案电连接。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于：所述控制单元为集成电路芯片或柔性印刷电路板。

6.一种触控显示面板，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的阵列基板。

7.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求6所述的触控显示面板。

8.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：

在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层，并采用构图工艺在所述平坦化层的非显示区域刻蚀形成用于容置控制单元的凹槽；

在所述平坦化层和基板上形成导电图层，并采用构图工艺刻蚀形成导电走线的图案，所述导电走线从所述显示区域延伸至所述非显示区域的凹槽；

在所述导电走线上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上采用构图工艺形成遮罩层，所述遮罩层至少遮盖非显示区域的导电走线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在形成所述遮罩层之后，还包括：

在所述遮罩层上形成第二绝缘层；

在所述第二绝缘层和第一绝缘层中采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀形成过孔；

在所述第二绝缘层上形成电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成电极图案，所述电极图案通过所述过孔与其他导电图案电连接。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述遮罩层采用导电材料制成。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一绝缘层上采用构图工艺形成遮罩层包括：

在所述第一绝缘层上形成触控电极材料层，并采用构图工艺刻蚀形成触控电极和遮罩层的图案。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述导电走线为触控电极走线；所述电极图案为像素电极。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在基板的显示区域和非显示区域上形成平坦化层之前，还包括：

在基板上形成数据线、扫描线和薄膜晶体管开关的图案，所述薄膜晶体管开关包括栅极、源极、漏极和有源层。