CN108336098A - 防静电电极结构及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防静电电极结构，该防静电电极结构包括：第一金属层，包括若干相互绝缘的第一电极线；第二金属层，包括若干相互绝缘的第二电极线；保护层，位于所述第一金属层和所述第二金属层之间；其中，所述第一电极线在所述保护层上的正投影和所述第二电极线在所述保护层上的正投影至少部分重叠，形成重叠区域；所述保护层包括若干间隔设置的加强区域，所述加强区域在所述保护层上的正投影覆盖所述重叠区域，所述加强区域用于防止第一电极线和第二电极线的短路。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种防静电电极结构及显示面板。
背景技术
由于平板显示器，例如薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)、有机发光二极管显示器(又称为有机电激光显示器，Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)等，具有轻、薄、耗电小等优点，被广泛应用于电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代信息设备。
在平板显示器的制作工艺中，在显示面板的制作工艺中，例如人员、机台、基板自身都会不断产生静电，静电积累到一定程度后释放，产生高达几千伏瞬时高压。静电释放产生的电压可能造成保护层在角爬坡位置出现层间击穿现象，导致短路，进而引起器件功能异常或寿命衰减。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种防静电电极结构及显示面板，防止金属层间的静电击穿，以及提高显示面板的耐弯折性能。
根据本发明的第一方面，提供一种防静电电极结构，包括：第一金属层，包括若干相互绝缘的第一电极线；第二金属层，包括若干相互绝缘的第二电极线；保护层，位于所述第一金属层和所述第二金属层之间；其中，所述第一电极线在所述保护层上的正投影和所述第二电极线在所述保护层上的正投影至少部分重叠，形成重叠区域；所述保护层包括若干间隔设置的加强区域，所述加强区域在所述保护层上的正投影覆盖所述重叠区域，用于防止第一电极线和第二电极线之间的短路。
优选地，所述加强区域包括有凸起部。
优选地，所述凸起部设置于所述保护层朝向第一金属层的一侧和/或所述保护层朝向第二金属层的一侧。
优选地，所述保护层朝向第一金属层和第二金属层的两侧同时形成有所述凸起部，优选位于所述保护层两侧的凸起部形状相同。
优选地，所述凸起部包括与保护层连接的大端和朝向第一金属层或者第二金属层的小端。
优选地，所述凸起部在所述保护层上的正投影面积大于重叠区域面积，所述凸起部在所述保护层上的正投影面积比所述重叠区域面积大10％～30％。
优选地，所述凸起部在所述保护层上的正投影呈矩形。
优选地，所述凸起部具有四棱台结构，优选所述凸起部具有四棱台结构。
优选地，所述凸起部沿垂直于保护层方向的厚度为10nm～500nm。
根据本发明的另一方面，提供一种显示面板，至少包括一个上述所述的防静电电极结构。
本发明提供的防静电电极结构及显示面板，通过在保护层形成覆盖第一电极线与第二电极线的正投影形成的重叠区域的加强区域，防止金属层间的静电击穿。
进一步地，通过增加所述加强区域的保护层的厚度形成凸起部，加强区域的保护层厚度较厚，防止金属层间的静电击穿，而非加强区域的保护层厚度较薄，提高了保护层的耐弯折性能。
进一步地，第二金属层的第二电极线通过保护层的加强区域对准形成，提高了防静电电极结构的对准精度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1a示出了本发明第一实施例提供的防静电电极结构的立体结构示意图；
图1b示出了本发明第一实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图；
图1c示出了本发明第一实施例提供的防静电电极结构的剖面结构示意图；
图2示出了本发明第二实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图；
图3示出了本发明第三实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图；
图4示出了本发明第四实施例提供的防静电电极结构的制作方法的流程图；
图5a至图5c分别示出了本发明第四实施例提供的防静电电极结构的制作方法在执行各步骤后的结构示意图；
图6示出了本发明第五实施例提供的显示面板的结构示意图；
图7示出了本发明第六实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1a示出了本发明实施例提供的防静电电极结构的立体结构示意图；图1b示出了本发明实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图；图1c示出了本发明实施例提供的防静电电极结构的剖面结构示意图。如图1a-图1c所示，所述防静电电极结构10包括第一金属层M1、第二金属层M2以及位于所述一金属层M1和所述第二金属层M2之间的保护层103。
在本实施例中，第一金属层M1上包括若干相互绝缘的第一电极线101；第二金属层M2上包括若干相互绝缘的第二电极线102。第一电极线101在所述保护层103上的正投影和第二电极线102在所述保护层103上的正投影至少部分重叠形成重叠区域。第一电极线101与第二电极线102的正投影垂直交叉，但本发明并不限于此。第一电极线101相互平行，第二电极线102相互平行，但本发明中第一电极线101和第二电极线102的布线并不限于此。
第一电极线101和第二电极线102可以由金属材料(例如银、铜)制成，且其构成材料可以彼此相同或不同。
第一电极线101和第二电极线102的形状可以为规则的矩形，但本发明中第一电极线101和第二电极线102的形状并不限于此。第一电极线101和第二电极线102的形状相同，但本发明并不限于此。
保护层103位于所述第一金属层M1和第二金属层M2之间，保护层103例如为层间电介质(ILD)，其可以包括氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)中的至少一种。保护层103包括若干间隔设置的加强区域103a和非加强区域103b，所述加强区域103a在所述保护层103上的正投影覆盖所述重叠区域，用于防止第一电极线101和第二电极线102之间的短路。
在本实施例中，所述加强区域103a形成有凸起部103c。从图1b中可以看出，所述凸起部103c在所述保护层103上的正投影呈矩形。
所述凸起部103c具有四棱台结构,从图1c中可以看出，所述凸起部103c的断面为梯形，优选地，所述凸起部103c的断面呈等腰梯形。
本实施例中凸起部103c在所述保护层103上的正投影还可以为三角形、圆形、椭圆形或者梯形，但并不限于此。
在一种可选情况下，所述凸起部103c在所述保护层103上的正投影面积大于所述重叠区域面积。优选地，所述凸起部103c在所述保护层103上的正投影面积比所述重叠区域面积大10％～30％。凸起部103c在所述保护层103上的正投影面积过大会使凸起部103c连在一起从而在弯折时受到的应力变大导致保护层103断裂。本实施例中设置的凸起部103c既可以防止静电击穿，还能满足保护层的耐弯折性能。
在一种可选情况下，所述凸起部103c沿垂直保护层103方向的厚度为10nm～500nm，最优为100nm，这样设置既能防止第一电极线101与第二电极线102之间的静电击穿，还能满足保护层的耐弯折性能。
如图1c所示，所述凸起部103c包括与保护层103连接的大端和朝向第一金属层M1或者第二金属层M2的小端，使凸起部103c的四棱台，凸起部103c与大端相连侧的侧边形成斜坡(Taper)，所述斜坡与凸起部103c大端的底边形成的角度小于90°。由于所述斜坡与凸起部103c大端的底边形成的角度过大会导致第二金属层M2在凸起部103c的斜坡面处产生断裂现象。本实施例中凸起部103c的大端与保护层连接以及小端朝向第一金属层M1或第二金属层M2，可以避免沉积第二金属层M2时在凸起部103c的斜坡面处产生断裂现象。
在本实施例中，凸起部103c设置在保护层103朝向第一金属层M1或第二金属层M2的一侧，但是本发明实施例并不限于此，凸起部103c还可以同时设置在保护层103的两侧。凸起部103c设置在保护层103两侧时，在每一个加强区域103a的两侧均设置凸起部103c；或者，在其中一部分加强区域103a朝向第一金属层M1的一侧设置凸起部103c，其余部分加强区域103a朝向第二金属层M2的一侧设置凸起部103c，两侧的凸起部103c交错设置。
凸起部103c不管是设置在保护层103的一侧还是同时设置在两侧，均能防止金属层间的静电击穿，又能减小由于机械振动如弯折导致的保护层上的机械应力，提高保护层的耐弯折性能。
在保护层103朝向第一金属层M1或第二金属层M2的一侧形成凸起部103c，制作工艺简单。在保护层103的两侧均形成凸起部103c，虽然制作工艺复杂，但防止金属层间的静电击穿效果更好，保护层的耐弯折性能更佳。其中，在每个加强区域103a的两侧设置凸起部103c，防止金属层间的静电击穿效果更佳，而在部分加强区域103a朝向第一金属层M1的一侧设置凸起部103c，其余加强区域103a朝向第二金属层M2的一侧设置凸起部103c，两侧的凸起部103c交错设置，更加有效地减少机械应力，耐弯折性能更佳。
本发明实施例提供的防静电电极结构，通过在保护层103形成覆盖第一电极线101在保护层103上的正投影与第二电极线102在保护层103上的正投影形成的重叠区域的加强区域103a，该加强区域103a的绝缘能力大于非加强区域130b的绝缘能力，防止金属层间的静电击穿。
进一步地，通过增加所述加强区域103a的保护层的厚度形成凸起部103c，加强区域103a的保护层厚度较厚，防止金属层间的静电击穿，而非加强区域103b的保护层厚度较薄，提高了保护层103的耐弯折性能。
图2示出了本发明第二实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图。与上述实施例相比，第一电极线101和第二电极线102的形状都是规则的图形，但是彼此形状不同。第一电极线101的形状为矩形，第二电极线102具有两端小、中间宽菱形结构，但第一电极线101和第二电极线102的形状并不限于此。
图3示出了本发明第三实施例提供的防静电电极结构的俯视结构示意图。与上述实施例相比，第一电极线101和第二电极线102的形状为不规则的图形，彼此形状相同，但并不限于此。
图4示出了本发明第四实施例提供的防静电电极结构的制作方法的流程图。图5a-图5c分别示出了本发明第四实施例提供的防静电电极结构的制作方法在执行各步骤后的结构示意图。如图4所示，所述防静电电极结构的制作方法包括以下步骤。
在步骤S01中，形成第一金属层，并对所述第一金属层图案化以形成若干绝缘的第一电极线。
在本实施例中，如图5a所示，形成第一金属层M1，并对第一金属层M1图案化以形成若干相互绝缘的第一电极线101。第一电极线101相互平行，若干第一电极线101沿第一方向X设置，其中，第一方向X垂直于图5a所示的平面，第二方向Y沿着水平方向。
在步骤S02中，在所述第一金属层上方形成保护层，所述保护层包括若干间隔设置的加强区域，所述加强区域与所述第一电极线对准。
在本实施例中，如图5b所示，在所述第一金属层M1上方形成包括若干间隔设置的加强区域103a的保护层103，且加强区域103a与第一电极线101至少部分重叠，使所述加强区域103a与第一电极线101对准。根据第一电极线101的宽度以及第二电极线102的宽度可以得到第一电极线101在保护层上的正投影与第二电极线102在保护层上正投影的重叠区域面积，以及所述凸起部103c在保护层103上的正投影面积比所述重叠区域面积大10％～30％，进而得到加强区域103a在所述保护层103上的正投影面积，从而得到加强区域103a在第一方向X上的宽度以及在第二方向Y上的宽度。其中，加强区域103a在第一方向X上的宽度大于第一电极线101的宽度。
在本实施例中，采用图案化的掩膜板对保护层103进行部分刻蚀以在所述加强区域103a形成凸起部103c。所述凸起部103c在保护层103上的正投影呈矩形。所述凸起部103c为四棱台，优选地，所述凸起部103c为正四棱台。本实施例中凸起部103c在保护层103上的正投影还可以为三角形、圆形、椭圆形或者梯形，但并不限于此。
所述凸起部103c在保护层103上的正投影面积比所述重叠区域面积大10％～30％。凸起部103c在保护层103上的正投影面积过大会使凸起部103c连在一起从而在弯折时受到的应力变大导致保护层103断裂。本实施例中设置的凸起部103c既可以防止静电击穿，还能满足保护层的耐弯折性能。
所述凸起部103c沿垂直保护层103方向的厚度为10nm～500nm，最优为100nm，这样设置既能防止第一电极线101与第二电极线102之间的静电击穿，还能满足保护层的耐弯折性能。
所述凸起部103c包括与保护层103连接的大端和朝向第一金属层M1或者第二金属层M2的小端，使凸起部103c的为四棱台，凸起部103c的侧边形成斜坡(Taper)，所述斜坡与凸起部103c大端的底边形成的角度小于90°。由于所述斜坡与凸起部103c大端的底边形成的角度过大会导致第二金属层M2在凸起部103c的斜坡面处产生断裂现象。本实施例中凸起部103c的大端与保护层连接以及小端朝向第一金属层M1或第二金属层M2，可以避免沉积第二金属层M2时在凸起部103c的斜坡面处产生断裂现象。
在步骤S03中，在所述保护层上方形成第二金属层，并对所述第二金属层图案化以形成若干绝缘的第二电极线，所述第二电极线与所述加强区域对准。
在本实施例中，如图5c所示，在所述保护层103上方形成第二金属层M2，并对所述第二金属层图案化以形若干绝缘的第二电极线102。第二电极线102相互平行，若干第二电极线102沿第二方向Y设置。
第一电极线101和第二电极线102的正投影至少部分重叠形成重叠区域。第一电极线101与第二电极线102的正投影垂直交叉，但本发明并不限于此。第一电极线101相互平行，第二电极线102相互平行，但本发明中第一电极线101和第二电极线102的布线并不限于此。
第一电极线101和第二电极线102可以由金属材料(例如银、铜)制成，且其构成材料可以彼此相同或不同。
在形成第二电极线102时，使第二电极线102与凸起部103c部分重叠，且第二电极线102的宽度小于所述凸起部103c在第二方向Y上的宽度，使得第二电极线102与所述凸起部103c对准。由此可以精准地使所述凸起部103c位于所述第一电极线101在保护层103上的正投影与所述第二电极线102在保护层103上正投影形成的重叠区域。由于凸起部103c在第一方向X上的宽度大于第一电极线101的宽度，在第二方向Y上的宽度大于第二电极线102的宽度，由此可知所述凸起部103c在保护层103上的正投影面积大于所述重叠区域面积。
本发明实施例提供的防静电电极结构的制作方法，通过在保护层103形成覆盖第一电极线101在保护层103上的正投影与第二电极线102在保护层103上的正投影形成的重叠区域的加强区域103a，该加强区域103a的绝缘能力大于非加强区域130b的绝缘能力，防止金属层间的静电击穿。
进一步地，通过增加所述加强区域103a的保护层的厚度形成凸起部103c，加强区域103a的保护层厚度较厚，防止金属层间的静电击穿，而非加强区域103b的保护层厚度较薄，提高了保护层103的耐弯折性能。
进一步地，第二金属层的第二电极线通过保护层的凸起部对准形成，提高了防静电电极结构的对准精度。
图6示出了根据本发明第五实施例提供的显示面板的结构示意图。如图6所示，本实施例中以OLED显示面板为例，该显示面板包括基板10、位于所述基板10上的TFT阵列结构层20以及位于所述阵列结构层20上的有机发光二极管层30。
其中，所述TFT阵列结构层20中包括TFT管21以及防静电电极结构22。TFT管21包括栅极211、源极212以及漏极213；防静电电极结构22包括与所述栅极211电连接的扫描线221、与所述源极212或漏极213电连接的数据线222、与所述漏极213或源极212电连接的电源线224。
防静电电极结构22中的第一金属层M1为若干绝缘的扫描线221所在的金属层，第二金属层M2为若干绝缘数据线222和若干绝缘电源线224所在的金属层。即防静电电极结构22中的第一电极线为扫描线221，第二电极线为数据线222或电源线224。
防静电电极结构22还包括位于第一金属层M1和第二金属层M2之间的保护层223，所述保护层223具有若干间隔设置的加强区域223a，所述多个加强区域223a上形成有凸起部223c覆盖扫描线221在保护层223上的正投影与数据线222在保护层223上的正投影形成的第一重叠区域以及扫描线221在保护层223上的正投影与电源线224在保护层223上的正投影形成的第二重叠区域；覆盖第一重叠区域的凸起部223c在保护层223上的正投影面积大于第一重叠区域面积，覆盖第二重叠区域的凸起部223c在保护层223上的正投影面积大于第二重叠区域面积。
在一个优选地实施例中，防静电电极结构22中的第一电极线还可以为发光控制信号线或参考电压线。
有机发光二极管层30包括多个有机发光二极管31。每个有机发光二极管31包括阳极311、有机发光层312以及阴极312。
本发明实施例提供的显示面板，通过在保护层223形成覆盖扫描线221在保护层223上的正投影与数据线222在保护层223上的正投影形成的重叠区域以及扫描线221与电源线224的正投影形成的重叠区域的加强区域223a，该加强区域223a的绝缘能力大于非加强区域的绝缘能力，防止金属层间的静电击穿。
进一步地，通过增加所述加强区域223a的保护层的厚度以形成凸起部223c，重叠区域的保护层厚度较厚，防止金属层间的静电击穿，而非加强区域的保护层厚度较薄，提高了保护层的耐弯折性能。
图7示出了根据本发明第六实施例提供的显示面板的结构示意图。如图7所示，本实施例中以OLED显示面板为例，该显示面板包括基板10、位于所述基板10上的TFT阵列结构层20、位于所述阵列结构层20上的有机发光二极管层30以及位于有机发光二极管层30上的触控电极层40。
其中，所述TFT阵列结构层20中包括TFT管21以及防静电电极结构22。TFT管21包括栅极211、源极212以及漏极213；防静电电极结构22包括与所述栅极211电连接的扫描线221、与所述源极212或漏极213电连接的数据线222、与所述漏极213或源极212电连接的电源线224。
防静电电极结构22中的第一金属层M1为若干绝缘的扫描线221所在的金属层，第二金属层M2为若干绝缘的数据线222和若干绝缘的电源线224所在的金属层。防静电电极结构22还包括位于第一金属层M1和第二金属层M2之间的保护层223，所述保护层223具有若干间隔设置的第一加强区域223a，所述多个第一加强区域223a上形成有第一凸起部223c，覆盖扫描线221在保护层223上的正投影与数据线222在保护层223上的正投影形成的第一重叠区域以及扫描线221在保护层223上的正投影与电源线224在保护层223上的正投影形成的第二重叠区域；覆盖第一重叠区域的第一凸起部223c在保护层223上的正投影面积大于第一重叠区域面积，覆盖第二重叠区域的第一凸起部223c在保护层223上的正投影面积大于第二重叠区域面积。
在一个优选地实施例中，防静电电极结构22中的第一电极线还可以为发光控制信号线或参考电压线。
有机发光二极管层30包括多个有机发光二极管31。每个有机发光二极管31包括阳极311、有机发光层312以及阴极312。触控电极层40包括触控电极单元41以及防静电电极结构42。触控电极单元41包括第一触控电极411和第二触控电极412；防静电电极结构42包括与所述第一触控电极411电连接的第一触控电极线421、与所述第二触控电极412电连接的第二触控电极线422。
防静电电极结构42中的第一金属层M1为若干绝缘的第一触控电极线421所在的金属层，第二金属层M2为若干绝缘的第二触控电极线422所在的金属层。防静电电极结构42还包括位于第一金属层M1和第二金属层M2之间的保护层423，所述保护层423具有若干间隔设置的第二加强区域423a，所述多个第二加强区域423a上形成有第二凸起部423c，覆盖第一触控电极线421在保护层423上的正投影与第二触控电极线422在保护层423上的正投影形成的第三重叠区域；覆盖第三重叠区域的第二凸起部423c在保护层423上的正投影面积大于第三重叠区域面积。
本发明实施例提供的显示面板，通过在保护层223形成覆盖扫描线221在保护层223上的正投影与数据线222在保护层223上的正投影形成的重叠区域以及扫描线221在保护层223上的正投影与电源线224在保护层223上的正投影形成的重叠区域的第一加强区域223a，以及在保护层423形成覆盖在第一触控电极线421在保护层423上的正投影与第二触控电极线422在保护层423上正投影形成的重叠区域的第二加强区域423a，第一加强区域223a的绝缘能力大于保护层223的非加强区域的绝缘能力，以及第二加强区域423a的绝缘能力大于保护层423的非加强区域的绝缘能力，防止金属层间的静电击穿。
进一步地，通过增加所述第一加强区域223a以及第二加强区域423a的保护层的厚度以形成第一凸起部223c和第二凸起部423c，重叠区域的保护层厚度较厚，防止金属层间的静电击穿，而非加强区域的保护层厚度较薄，提高了保护层的耐弯折性能。
如上根据本发明的防静电电极结构以及使用如上根据本发明的方法制造的防静电电极结构可用于例如LCD或OLED等常规的平板显示器中。
本发明中描述的“上方”，是指位于基板平面的上方，可以是指材料之间的直接接触，也可以是间隔设置。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种防静电电极结构，其特征在于，包括：
第一金属层，包括若干相互绝缘的第一电极线；
第二金属层，包括若干相互绝缘的第二电极线；
保护层，位于所述第一金属层和所述第二金属层之间；
其中，所述第一电极线在所述保护层上的正投影和所述第二电极线在所述保护层上的正投影至少部分重叠，形成重叠区域；所述保护层包括若干间隔设置的加强区域，所述加强区域的正投影覆盖所述重叠区域。
2.根据权利要求1所述的防静电电极结构，其特征在于，所述加强区域包括有凸起部。
3.根据权利要求2所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部设置于所述保护层朝向第一金属层的一侧和/或所述保护层朝向第二金属层的一侧。
4.根据权利要求3所述的防静电电极结构，其特征在于，
所述保护层朝向第一金属层和第二金属层的两侧同时形成有所述凸起部，优选位于所述保护层两侧的凸起部形状相同。
5.根据权利要求2所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部包括与保护层连接的大端和朝向第一金属层或者第二金属层的小端。
6.根据权利要求5所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部在所述保护层上的正投影呈矩形。
7.根据权利要求6所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部具有四棱台结构，优选所述凸起部具有正四棱台结构。
8.根据权利要求2所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部在所述保护层上的正投影面积大于重叠区域面积，优选所述凸起部的正投影面积比所述重叠区域面积大10％～30％。
9.根据权利要求2所述的防静电电极结构，其特征在于，所述凸起部沿垂直于保护层方向的厚度为10nm～500nm。
10.一种显示面板，其特征在于，至少包括一个如权利要求1-9中任一项所述的防静电电极结构。
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