CN109148271A - 一种显示基板的制备方法、显示基板和显示屏 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示基板的制备方法、显示基板和显示屏。该方法包括：在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料；在所述金属材料上涂覆光刻胶；采用第二掩膜版对所述光刻胶进行第一次曝光处理；采用所述第一掩膜版对所述光刻胶进行第二次曝光处理；对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料；对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。本发明实施例的技术方案可以提高原掩膜版的利用率，以降低生产开发成本。

Description

一种显示基板的制备方法、显示基板和显示屏
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板的制备方法、显示基板和显示屏。
背景技术
现有的触摸屏产品由于触摸精度需求不断提高，因此对其生产工艺的要求也逐渐变得苛刻。目前通过掩膜版曝光和蚀刻等光刻工艺制作的触摸屏产品，由于其叠层间对位精度高，各层制作工艺优异，能够满足一些高端产品的性能需求。
但是，上述光刻工艺要求在每个新产品的开发过程中，都需要设计和定制对应的一套掩膜版。对于整体尺寸相同的产品，即使其AA(Ative Area，有效显示区域)区尺寸也相同，但是外围走线和绑定(Bonding)区位置不同，也需要重新设计和定制新的掩膜版。
由于触摸屏产品更新换代快，单项目物量小，这对触摸屏生产厂家的生产开发成本造成很大压力。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够提高掩膜版利用率以降低生产开发成本的显示基板的制备方案。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示基板的制备方法，包括：
在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料；
在所述金属材料上涂覆光刻胶；
采用第二掩膜版对所述光刻胶进行第一次曝光处理；
采用所述第一掩膜版对所述光刻胶进行第二次曝光处理；
对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料；
对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。
可选的，所述光刻胶为正性光刻胶。
可选的，所述方法还包括：
在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层。
可选的，在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层，包括：
在所述金属层上形成氮氧化硅膜层，以保护所述金属层。
可选的，在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层，包括：
在所述金属层上涂覆OC胶；
采用所述第一掩膜版对所述OC胶进行曝光处理；并
对经过曝光处理后的OC胶进行显影和蚀刻处理，以形成OC层。
可选的，所述OC胶为正性OC胶。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示基板，包括金属层，所述金属层按照上述所述的显示基板的制备方法制备。
第三方面，本发明实施例还提供了一种显示屏，包括上述显示基板。
可选的，所述显示屏为触控显示屏。
本发明实施例提供的显示基板的制备方案，在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料，在金属材料上涂覆光刻胶，依次采用第二掩膜版和第一掩膜版对光刻胶进行两次曝光处理，并对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料，对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。与现有技术相比，该方法在形成金属层时重复利用了第一掩膜版，从而去除了外围走线，仅保留AA区，对于外围走线和绑定区位置不同，但AA区尺寸相同的产品而言，无需重新设计掩膜版，从而提高了原掩膜版的利用率，同时也降低了生产开发成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1至图4为现有的制备金属层的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种显示基板的制备方法的实现流程图；
图6至图11为本发明实施例中提供的二次曝光示意图；
图12至图16为本发明实施例提供的制备显示基板的示意图。
其中，附图标记：
101-衬底基板；102-金属材料；103-PR胶；1031-感光区；1032-未感光区；104-第一掩膜版；105-第二掩膜版；106-面板边框区；107-ITO桥点；108-OC1桥点；109-金属桥点；110-外围走线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请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相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
首先，常规的显示基板的生产工艺过程如下：
步骤1、制作BM(Black Matrix，黑色矩阵)层。
具体的，在衬底基板表面整面涂覆一层BM光阻，采用定制的BM Mask(掩膜版)对衬底基板进行曝光处理，再进行显影反应，将未感光区的BM光阻进行显影，进而剥离。
上述过程中，BM光阻为负性感光材质，感光区材料发生化学反应，难以去除，用于在衬底基板上形成设计图形。
步骤2、制作ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)层。
具体的，在衬底基板表面蒸镀整面的ITO层，表面涂覆光刻胶(Photo Resist，PR)，采用定制的ITO Mask对感光胶进行曝光处理，再进行显影反应，通过刻蚀液对未受保护的ITO层完成蚀刻处理，最后将未感光的PR胶进行去除。
步骤3、制作OC(Over Coating，涂覆保护)1层。
采用定制的OC1Mask，通过涂覆OC胶、曝光、显影，形成OC1桥点。
步骤4、制作Metal(金属)层。
采用定制的Metal Mask，通过溅射、涂覆正性PR胶、曝光显影、刻蚀、去光阻，制作Metal外围走线以及金属桥点。
如图1至图4所示，为现有的制备Metal层的示意图。
如图1所示，提供衬底基板101、在衬底基板101上涂覆金属材料102、在金属材料102上涂覆PR胶103。
如图2所示，采用Metal Mask 104对PR胶103进行曝光处理。
如图3所示，经过曝光处理后得到的PR胶103的感光区1031和未感光区1032。
如图4所示，对经过曝光处理后的PR胶103进行显影处理以裸露出部分金属材料102，并对该裸露的金属材料102进行蚀刻处理以形成金属层。
步骤5、制作SiNxOy(氮氧化硅)膜层。
步骤6、制作OC2层。
采用定制的OC2Mask，通过涂覆OC胶、曝光、显影，形成OC2层。
其中，步骤3和步骤6中的OC胶为负性OC胶。
根据上述处理流程可知，在触摸屏产品的开发过程中，需要至少5块掩膜版。当有新产品需要开发时，即使该新产品与原产品的AA区尺寸相同，但是外围走线和绑定区位置不同，也仍然需要再定制5块掩膜版，这导致生产开发成本过高。
鉴于上述缺陷，本发明实施例提供了一种显示基板的制备方案，能够通过提高掩膜版的利用率来降低生产开发成本。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
附图中各部件厚度和区域大小、形状不反应各部件的真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
如图5所示，为本发明实施例提供的一种显示基板的制备方法的实现流程图。该方法包括下述步骤：
步骤50，在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料。
其中，衬底基板可以为玻璃基板、塑料基板等。
此处的第一掩膜版指上述BM Mask。
步骤51，在金属材料上涂覆光刻胶。
可选的，该光刻胶为正性光刻胶。
步骤52，采用第二掩膜版对光刻胶进行第一次曝光处理。
此处第二掩膜版指上述Metal Mask。
步骤53，采用第一掩膜版对光刻胶进行第二次曝光处理。
步骤54，对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料。
步骤55，对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。
至此，本发明实施例制备出的显示基板，去除外围走线，仅保留AA区。后续可以通过网印工艺和FPC(Flexible Printed Circuit Board，柔性电路板)走线工艺等，根据每个产品不同的设计需求来制备外围走线和Bonding区。
参考图6至图11，为本发明实施例中提供的二次曝光示意图。下面结合附图对该示例性的过程描述如下：
如图6所示，提供衬底基板101、在衬底基板101上涂覆金属材料102、在金属材料102上涂覆PR胶103。
如图7所示，采用第二掩膜版104对PR胶103进行第一次曝光处理。
如8所示，经过第一次曝光处理后得到PR胶103的感光区1031和未感光区1032。
如图9所示，采用第一掩膜版105对PR胶103进行第二次曝光处理。
如图10所示，经过第二次曝光处理后得到的PR胶103的感光区1031和未感光区1032。
如图11所示，对经过两次曝光处理后的PR胶103进行显影处理以裸露出部分金属材料102，并对该裸露的金属材料102进行蚀刻处理以形成金属层。
本发明实施例提供的显示基板的制备方案，在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料，在金属材料上涂覆光刻胶，依次采用第二掩膜版和第一掩膜版对光刻胶进行两次曝光处理，并对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料，对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。与现有技术相比，该方法在形成金属层时重复利用了第一掩膜版，从而去除了外围走线，仅保留AA区，对于外围走线和绑定区位置不同，但AA区尺寸相同的产品而言，无需重新设计掩膜版，从而提高了原掩膜版的利用率，同时也降低了生产开发成本
另外，为了使本发明实施例中制备的显示基板不易损坏，可选的，形成金属层之后，还可以在该金属层上形成用于保护该金属层的保护层。
具体实现方式如下：
可以在金属层上形成SiNxOy膜层，以保护金属层。具体实现过程同上述步骤5，在此不再赘述。
为了形成保护层，具体的，首先在金属层上涂覆OC胶；
可选的，该OC胶为正性OC胶。
然后，采用第一掩膜版对OC胶进行曝光处理；
最后，对经过曝光处理后的OC胶进行显影和蚀刻处理，以形成OC层。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
图12至图16为本发明实施例提供的制备显示基板的示意图，在其中一个实施例中，该方法包括：
1、制作BM层。
具体的，在衬底基板表面整面涂覆一层BM光阻，采用第一掩膜版对衬底基板进行曝光处理，再进行显影反应，将未感光区的BM光阻进行显影，进而剥离，最终形成面板边框区106，参见图12所示，该制作工艺对应上述步骤1。
2、制作ITO层。
具体的，在衬底基板表面蒸镀整面的ITO层，表面涂覆光刻胶(Photo Resist，PR)，采用定制的ITO Mask对感光胶进行曝光处理，再进行显影反应，通过刻蚀液对未受保护的ITO层完成蚀刻处理，最后将未感光的PR胶进行去除，最终形成ITO桥点107，参见图13所示，该制作工艺对应上述步骤2。
3、制作OC1层。
具体的，采用定制的OC1Mask，通过涂覆OC胶、曝光、显影，形成OC1桥点108，参见图14所示，该制作工作对应上述步骤3。
4、制作Metal层。
具体的，在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料，在金属材料上涂覆光刻胶，采用第二掩膜版对光刻胶进行第一次曝光处理后，最终形成有金属桥点109和外围走线110，参见图15所示。
然后再采用第一掩膜版对光刻胶进行第二次曝光处理，以去除外围走线110，参见图16所示。
最后对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料，对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。
5、制作SiNxOy层，以保护金属层。
本实施例的创新点在于：在对Metal层进行曝光时，现有技术方案需通过定制或修改Mask以实现边缘走线变更，但所需成本高昂。而本实施例中通过对金属层进行两次不同的曝光，既制作形成桥点，又可将走线完成刻蚀，形成半成品触摸屏。
在另一个实施例中，该方法可以包括：
1、制作BM层。
2、制作ITO层。
3、制作OC1层。
4、制作Metal层。
5、制作OC2层。
具体的，通过涂覆正性OC胶，使用BM Mask进行曝光显影，再完成蚀刻。
本实施例是上述方案的补充：通过将现有方案的负性OC胶变更为正性OC胶，再利用现有BM Mask进行曝光，对面内的金属桥点形成保护。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示基板，包括金属层，该金属层按照上述显示基板的制备方法制备。对于该显示基板的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不予赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示屏，包括上述显示基板。
可选的，该显示屏可以但不限于为触控显示屏。
对于该显示屏的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不予赘述。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：
在采用第一掩膜版形成黑色矩阵区域的衬底基板上涂覆金属材料；
在所述金属材料上涂覆光刻胶；
采用第二掩膜版对所述光刻胶进行第一次曝光处理；
采用所述第一掩膜版对所述光刻胶进行第二次曝光处理；
对经过两次曝光处理后的光刻胶进行显影处理以裸露出部分金属材料；
对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成金属层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻胶为正性光刻胶。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层，包括：
在所述金属层上形成氮氧化硅膜层，以保护所述金属层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述金属层上形成用于保护所述金属层的保护层，包括：
在所述金属层上涂覆OC胶；
采用所述第一掩膜版对所述OC胶进行曝光处理；并
对经过曝光处理后的OC胶进行显影和蚀刻处理，以形成OC层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述OC胶为正性OC胶。
7.一种显示基板，包括金属层，其特征在于，所述金属层按照上述权利要求1-6任一项所述的显示基板的制备方法制备。
8.一种显示屏，其特征在于，包括如权利要求7所述的显示基板。
9.根据权利要求8所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏为触控显示屏。
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