CN109410750B - 显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，显示基板的制作方法包括：去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化。通过本发明的技术方案，能够减小扇出区布线空间，有利于实现显示装置的窄边框。

Description

显示基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，显示产品需要以窄边框设计来实现完美的视觉效果。显示产品下边框金属走线为连接显示面板有效显示区域与驱动芯片的周边电路，叫做扇出区(fanout)信号线，需要减小扇出区信号线的线宽(Line)和线间距(Space)来减小扇出区占用面积，从而实现窄边框，其中线宽与线间距的和叫作fanoutpitch。
现有的排线设计使用两层金属重叠制作扇出区来减小信号线排布空间，但是在制作上层金属时，由于对位偏移的存在导致曝光时光刻胶厚度不同，曝光分辨率及均一性大大降低，上层金属制作的信号线线宽变小，线路断开(line open)风险较大，所以设计时需要将上层信号线的fanoutpitch设计的比较大，不利于实现显示装置的窄边框。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够减小扇出区布线空间，有利于实现显示装置的窄边框。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种显示基板的制作方法，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，所述制作方法包括：
去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化。
进一步地，形成所述绝缘层之前，所述方法还包括：
形成第一金属层图形；
形成所述绝缘层具体包括：
形成覆盖所述第一金属层图形的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一金属层图形上的部分形成为所述凸起部分。
进一步地，所述预设区域为扇出区。
进一步地，所述去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分包括：
在所述绝缘层上涂覆光刻胶；
利用包括有半透光区域的半色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成光刻胶去除区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全保留区域，所述光刻胶去除区域对应所述第一金属层图形的至少一部分，所述光刻胶部分保留区域对应所述凸起部分；
对所述光刻胶去除区域的绝缘层进行刻蚀，形成暴露出所述第一金属层图形的过孔；
去除所述光刻胶部分保留区域的光刻胶，对所述凸起部分进行刻蚀，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化；
去除剩余的光刻胶。
进一步地，所述绝缘层的厚度不小于
Figure BDA0001842814920000021
进一步地，所述半透光区域的透光率为35-45％。
本发明实施例还提供了一种显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。
进一步地，所述预设区域为扇出区。
进一步地，所述预设区域中，所述第一金属层图形的线宽与所述第二金属层图形的线宽相同，所述第一金属层图形的线间距与所述第二金属层图形的线间距相同。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化，这样能够降低对位偏移对光刻胶厚度的影响，提高第二金属层图形的曝光分辨率，进而无需将第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，有利于实现显示装置的窄边框。
附图说明
图1为不存在对位偏移的示意图；
图2为存在对位偏移的示意图；
图3-图11为本发明实施例制作显示基板的流程示意图。
附图标记
1 衬底基板
2 绝缘层
3 第二金属层
4 光刻胶
5 掩膜板
6 第一金属层图形
11 衬底基板
12 绝缘层
13 扇出区的第一金属层图形
14 显示区的第一金属层图形
15 像素电极
16 有源层
17 光刻胶
18 半色调掩膜板
181 不透光图形
182 半透光图形
19 第二金属层图形
20 钝化层
21 公共电极
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
现有的排线设计使用两层金属重叠制作扇出区来减小信号线排布空间，但是在制作上层金属时，由于对位偏移的存在导致曝光时光刻胶厚度不同，图1为不存在对位偏移的示意图，图2为存在对位偏移的示意图，其中，1为衬底基板，2为绝缘层，3为第二金属层，4为光刻胶，5为掩膜板，6为第一金属层图形，由于曝光分辨率及均一性大大降低，上层金属制作的信号线线宽将变小，线路断开(line open)风险较大，所以设计时需要将上层信号线的fanoutpitch设计的比较大，例如在实际生产中，在保证金属线不发生open(断开)与short(短路)不良的情况下，下层金属线可以将线宽制作为2.5μm，线间距制作为2.5μm，fanoutpitch为5.0μm，但上层金属线只能将线宽做到3.0μm，fanout pitch为5.5μm。因此，fanoutpitch大小受限于上层金属的分辨率，需要设计的比较大，不利于实现显示装置的窄边框。
本发明的实施例针对上述问题，提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够减小扇出区布线空间，有利于实现显示装置的窄边框。
本发明的实施例提供一种显示基板的制作方法，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，所述制作方法包括：
去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化。
本实施例中，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化，这样能够降低对位偏移对光刻胶厚度的影响，提高第二金属层图形的曝光分辨率，进而无需将第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，有利于实现显示装置的窄边框。
进一步地，形成所述绝缘层之前，所述方法还包括：
形成第一金属层图形；
形成所述绝缘层具体包括：
形成覆盖所述第一金属层图形的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一金属层图形上的部分形成为所述凸起部分。
进一步地，所述预设区域为扇出区。通过本实施例的技术方案，能够在扇出区形成第二金属层图形之间，使得扇出区的绝缘层的表面为平坦的，这样在绝缘层上依次形成第二金属层和光刻胶后，扇出区的第二金属层和光刻胶的表面也是平坦的，能够降低对位偏移对光刻胶厚度的影响，提高第二金属层图形的曝光分辨率，进而无需将扇出区的第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，有利于实现显示装置的窄边框。
一具体实施例中，所述去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分包括：
在所述绝缘层上涂覆光刻胶；
利用包括有半透光区域的半色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成光刻胶去除区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全保留区域，所述光刻胶去除区域对应所述第一金属层图形的至少一部分，所述光刻胶部分保留区域对应所述凸起部分；
对所述光刻胶去除区域的绝缘层进行刻蚀，形成暴露出所述第一金属层图形的过孔；
去除所述光刻胶部分保留区域的光刻胶，对所述凸起部分进行刻蚀，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化；
去除剩余的光刻胶。
为了保证在去除凸起部分后，剩余的绝缘层仍然能够覆盖第一金属层图形并且具有一定的厚度，不宜将绝缘层的厚度设计的太小，优选地，所述绝缘层的厚度不小于
Figure BDA0001842814920000051
具体地，所述半透光区域的透光率可以为35-45％。
下面结合附图以及具体的实施例对本发明的显示基板及其制作方法进行进一步介绍，本实施例的显示基板的制作方法具体包括以下步骤：
步骤1、如图3所示，提供一衬底基板11，在衬底基板11上形成第一金属层图形，其中，第一金属层图形包括位于显示区的第一金属层图形14和位于扇出区(虚线框内)的第一金属层图形13；形成覆盖第一金属层图形的绝缘层12，在绝缘层12上形成像素电极15和有源层16；
其中，衬底基板11可以采用石英基板或玻璃基板。
具体地，可以在衬底基板11上沉积一层厚度约为
Figure BDA0001842814920000061
的第一金属层，第一金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，第一金属层可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等，一具体示例中，第一金属层可以采用Al/Mo的双层结构，厚度为
Figure BDA0001842814920000062
在第一金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于第一金属层图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的第一金属层，剥离剩余的光刻胶，形成第一金属层的图形。
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在形成有第一金属层图形的衬底基板11上沉积厚度为
Figure BDA0001842814920000063
的绝缘层12，绝缘层12可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
具体地，在绝缘层上沉积一层厚度为
Figure BDA0001842814920000064
的半导体材料，半导体材料可以采用a-Si，在半导体材料上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶完全保留区域，其中，光刻胶完全保留区域对应于有源层的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于有源层的图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度保持不变，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的半导体材料，形成有源层16的图形，剥离剩余的光刻胶。
具体地，在绝缘层上通过溅射或热蒸发的方法沉积厚度约为
Figure BDA0001842814920000065
的透明导电层，透明导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物，在透明导电层上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于像素电极15的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的透明导电层薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成像素电极15的图形。
步骤2、如图4所示，在绝缘层12上涂覆光刻胶17，利用半色调掩膜板18对光刻胶进行曝光，形成光刻胶未保留区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全保留区域；
其中，半色调掩膜板18包括设置在透明基底上的不透光图形181和半透光图形182，半透光图形182的透光率可以为35％-45％，具体可以为40％，半透光图形182对应扇出区的第一金属层图形13。光刻胶17的厚度可以为2.2μm，曝光显影后，半透光图形182对应位置的光刻胶部分保留区域的光刻胶厚度为1.0μm。
步骤3、如图5所示，刻蚀光刻胶未保留区域的绝缘层12，形成暴露出显示区的第一金属层图形14的过孔；
具体地，可以使用干刻工艺对光刻胶未保留区域的绝缘层12进行刻蚀。
步骤4、如图6所示，对光刻胶17进行灰化处理，使得光刻胶部分保留区域的光刻胶17被刻蚀掉；
步骤5、如图7所示，刻蚀掉光刻胶部分保留区域绝缘层12的凸起部分，使得光刻胶部分保留区域的绝缘层12的表面平坦化；
具体地，可以采用干刻工艺对光刻胶部分保留区域绝缘层12的凸起部分进行刻蚀，刻蚀厚度约为
Figure BDA0001842814920000071
步骤6、如图8所示，剥离剩余的光刻胶，此时绝缘层12在扇出区形成平坦的表面；
步骤7、如图9所示，形成第二金属层图形19；
具体地，可以在完成步骤6的衬底基板11上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为
Figure BDA0001842814920000072
的第二金属层，第二金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。第二金属层可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。具体地，第二金属层可以采用Mo/Al/Mo的三层结构，厚度分别为
Figure BDA0001842814920000081
此时扇出区的第二金属层为平坦的表面。
在第二金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于第二金属层图形19所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的第二金属层，剥离剩余的光刻胶，形成第二金属层图形19。
由于扇出区的第二金属层表面为平坦的，因此，在制作第二金属层图形时，曝光分辨率与第一金属层相等，使得扇出区的第二金属层图形19与第一金属层图形13能够采用一致的线宽和线间距。
步骤8、如图10所示，形成钝化层20；
具体地，可以在完成步骤8的衬底基板11上采用磁控溅射、热蒸发、PECVD或其它成膜方法沉积厚度为
Figure BDA0001842814920000082
的钝化层20，钝化层20可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，具体地，钝化层材料可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x，钝化层还可以使用Al2O3。钝化层20可以是单层结构，也可以是采用氮化硅和氧化硅构成的两层结构。其中，硅的氧化物对应的反应气体可以为SiH4，N2O；氮化物或者氧氮化合物对应气体可以是SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。通过一次构图工艺形成包括有过孔的钝化层20的图形。
步骤9、如图11所示，形成公共电极21的图形。
具体地，在完成步骤8的衬底基板11上通过溅射或热蒸发的方法沉积厚度约为
Figure BDA0001842814920000083
的透明导电层，透明导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物，在透明导电层上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于公共电极21的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的透明导电层薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成公共电极21的图形，公共电极21通过过孔与第二金属层图形19连接。
通过本实施例的技术方案最终形成的扇出区的第二金属层图形的线宽和线间距可以分别2.5μm/2.5μm，fanout pitch为5.0μm；改进了现有技术由于上层金属分辨率所限仅可以达到线宽和线间距为2.5μm/3.0μm，fanout pitch5.5μm，因此本实施例的方案可以减小fanout区布线空间，有利于实现显示装置的窄边框。并且本实施例的采用的工艺流程无需增加构图工艺次数，能够节省制作成本。
本发明实施例还提供了一种显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。
本实施例的显示基板在制作时，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化，这样能够降低对位偏移对光刻胶厚度的影响，提高第二金属层图形的曝光分辨率，进而无需将第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，有利于实现显示装置的窄边框。
进一步地，所述预设区域为扇出区。通过本实施例的技术方案，能够在扇出区形成第二金属层图形之间，使得扇出区的绝缘层的表面为平坦的，这样在绝缘层上依次形成第二金属层和光刻胶后，扇出区的第二金属层和光刻胶的表面也是平坦的，能够降低对位偏移对光刻胶厚度的影响，提高第二金属层图形的曝光分辨率，进而无需将扇出区的第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，有利于实现显示装置的窄边框。
进一步地，由于无需将扇出区的第二金属层图形的线宽和线间距设计的比较大，因此，所述预设区域中，所述第一金属层图形的线宽与所述第二金属层图形的线宽可以相同，所述第一金属层图形的线间距与所述第二金属层图形的线间距可以相同。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种显示基板的制作方法，其特征在于，在预设区域的绝缘层上形成第二金属层图形之前，所述制作方法包括：
去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化，所述预设区域为扇出区；
形成所述绝缘层之前，所述方法还包括：
形成第一金属层图形；
形成所述绝缘层具体包括：
形成覆盖所述第一金属层图形的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一金属层图形上的部分形成为所述凸起部分；
所述去除所述绝缘层在所述预设区域的凸起部分包括：
在所述绝缘层上涂覆光刻胶；
利用包括有半透光区域的半色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光，显影后形成光刻胶去除区域、光刻胶部分保留区域和光刻胶完全保留区域，所述光刻胶去除区域对应所述第一金属层图形的至少一部分，所述光刻胶部分保留区域对应所述凸起部分；
对所述光刻胶去除区域的绝缘层进行刻蚀，形成暴露出所述第一金属层图形的过孔；
去除所述光刻胶部分保留区域的光刻胶，对所述凸起部分进行刻蚀，使得所述绝缘层在所述预设区域的表面平坦化；
去除剩余的光刻胶。
2.根据权利要求1所述的显示基板的制作方法，其特征在于，所述绝缘层的厚度不小于
Figure FDA0002944582640000011
3.根据权利要求1所述的显示基板的制作方法，其特征在于，所述半透光区域的透光率为35-45％。
4.一种显示基板，其特征在于，采用如权利要求1-3中任一项所述的制作方法制作得到，所述预设区域为扇出区。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，采用如下所述的制作方法制作得到：
形成所述绝缘层之前，形成第一金属层图形；
形成覆盖所述第一金属层图形的绝缘层，所述绝缘层位于所述第一金属层图形上的部分形成为所述凸起部分；
其中，所述预设区域中，所述第一金属层图形的线宽与所述第二金属层图形的线宽相同，所述第一金属层图形的线间距与所述第二金属层图形的线间距相同。
6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求4-5中任一项所述的显示基板。
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