CN109901338A - 一种显示面板的制作方法和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种显示面板的制作方法和显示面板。显示面板的制作方法包括:在显示面板的像素阵列层上形成隔离层;采用具有半透光区域的掩膜板对隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿隔离层的通孔,所形成通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,其中,上述掩膜板的半透光区域在像素阵列层所在平面的投影区域位于通孔的侧壁在像素阵列层所在平面的投影区域之内。本发明实施例解决了现有显示面板的开孔设计中,由于双层树脂套孔的坡度角不易控制,而导致套孔内的像素电极容易断裂的问题,以及由于过曝光工艺造成孔底出现侧向侵蚀的现象。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于显示技术和半导体工艺技术领域,尤指一种显示面板的制作方法和显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展,现有显示产品朝着高像素密度(Pixels Per Inch,简称为:PPI)、窄边框、高开口率以及触控显示屏的方向发展。
目前的触控显示屏中,在显示屏内部嵌入触控传感器功能(称为:Full In Cell)的显示产品,通常涉及双层有机树脂开孔,即需要对双层树脂进行挖空处理。由于树脂层较厚且为双层套孔设计,形成的双层树脂套孔存在以下问题:第一,双层树脂套孔的坡度角不易控制,且套孔内落差通常较大,布设在套孔内的氧化铟锡(Indium Tin Oxide,简称为:ITO)电极容易断裂;第二,开孔工艺中所需的曝光能量(简称为:Dose量)较大,造成有机树脂层在孔底周边出现侧向侵蚀现象(即Undercut)。上述问题会对显示面板的性能和可靠性造成非常大的影响。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种显示面板的制作方法和显示面板,以解决现有显示面板的开孔设计中,由于双层树脂套孔的坡度角不易控制,而导致套孔内的像素电极容易断裂的问题,以及由于过曝光工艺造成孔底出现侧向侵蚀的现象。
本发明实施例提供一种显示面板的制作方法,包括:
在显示面板的像素阵列层上形成隔离层;
采用具有半透光区域的掩膜板对所述隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,所形成通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,其中,所述半透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域位于所述侧壁在所述像素阵列层所在平面的投影区域之内。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述通孔的侧壁至少包括三个坡面;或者,
所述通孔的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述掩膜板包括中心透光区域、围绕于所述中心透光区域周围的所述半透光区域,以及围绕于所述半透光区域周围非透光区域。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述半透光区域包括半透光膜;或者,
所述半透光区域包括沿第一方向平行设置的多个条状掩膜线栅和沿第二方向平行设置的多个条状掩膜线栅,所述第一方向与所述第二方向垂直。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述半透光区域的透光率从接近所述中心透光区域到远离所述中心透光区域的方向为逐渐减小的。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述隔离层的材料为有机树脂材料,所述采用所述掩膜板对隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,包括:
采用所述掩膜板对所述隔离层进行掩膜、曝光和显影处理后,形成的所述通孔的侧壁包括与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于所述第一坡面和所述第三坡面之间的第二坡面,其中,所述中心透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域与所述通孔的孔底区域具有重叠区域,所述半透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域与所述第二坡面在所述像素阵列层所在平面的投影区域具有重叠区域。
可选地,如上所述的显示面板的制作方法中,所述隔离层包括第一隔离层和第二隔离层,所述形成隔离层,以及所述采用所述掩膜板对隔离层进行掩膜处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,包括:
在所述显示面板的像素阵列层上形成第一隔离层,并采用具有半透光区域的第一掩膜板对所述第一隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述第一隔离层的第一套孔;
在已形成所述第一套孔的第一隔离层上形成第二隔离层,并采用具有半透光区域的第二掩膜板对所述第二隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述第二隔离层的第二套孔,且所述第二套孔与所述第一套孔嵌套形成贯穿所述隔离层的通孔结构。
本发明实施例还提供一种显示面板,采用如上述任一项显示面板的制作方法制作出所述显示面板,所述显示面板包括:设置于像素阵列层远离衬底基板一侧的隔离层,所述隔离层内设置有通孔,所述通孔内填充有与所述像素阵列层相连接的电极层,所述通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状。
可选地,如上所述的显示面板中,所述隔离层至少包括第一隔离层和第二隔离层,所述通孔包括贯穿所述第一隔离层的第一套孔和贯穿所述第二隔离层的第二套孔,且所述第二套孔与所述第一套孔嵌套形成贯穿所述隔离层的通孔结构。
可选地,如上所述的显示面板中,所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料均为有机树脂材料。
可选地,如上所述的显示面板中,所述通孔的侧壁至少包括三个坡面;或者,
所述通孔的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状。
可选地,如上所述的显示面板中,所述通孔的侧壁包括:与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于所述第一坡面和所述第三坡面之间的第二坡面。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法和显示面板,通过在显示面板的像素阵列层上形成用于开孔的隔离层,并采用具有半透光区域的掩膜板对所述隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,所形成通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,且半透光区域在像素阵列层所在平面的投影区域位于通孔的侧壁在像素阵列层所在平面的投影区域之内,即上述掩膜板中的半透光区域用于形成通孔侧壁的部分区域。采用本发明实施例提供的显示面板的制作方,通过合理的设计开孔工艺中使用的掩膜板的结构,即在掩膜板中设置半透光区域,使得图形化工艺处理后形成的通孔的侧壁具有更为平缓的坡度角,从而在后续形成像素电极(P-ITO)的工艺中,使得电极层可以顺利搭接且不易断裂。另外,通孔侧壁较为平缓的坡度角使曝光工艺中下层金属膜层形成的反射光无规律的四处发散,即反射光不会聚集在孔内,从而有效地避免在通孔底部出现Undercut现象。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为采用现有工艺方式形成的双层套孔的结构示意;
图2为采用现有工艺方式形成的双层套孔中一种侧向侵蚀的示意图;
图3为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的图流程;
图4为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中一种工艺过程的示意图;
图5为现有技术中开孔工艺所使用的掩膜板的结构示意图;
图6为本采用发明实施例提供的显示面板的制作方法形成的通孔的一种示意图;
图7为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中所采用的一种掩膜板的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中所采用的另一种掩膜板的结构示意图;
图9为采用本发明实施例提供的显示面板的制作方法形成的通孔的另一种示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法的流程图;
图11为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中另一种工艺过程的示意图;
图12为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
目前的显示产品,例如液晶显示(Liquid Crystal Display,简称为:LCD)面板、自发光的有机电致发光显示(Organic Light-Emitting Diode,简称为:OLED)面板等,都朝着高PPI、窄边框、高开口率以及触控显示屏以及触控显示屏的方向发展。Full In Cell产品已成为触控显示面板的主流产品,应运而生了位于薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称为:TFT)阵列上的彩色滤光膜(CoIor Filter on Array,简称为:COA)和12层光刻(即12Mask)工艺等技术,这些工艺方式通常涉及双层有机树脂开孔,如图1所示,为采用现有工艺方式形成的双层套孔的结构示意图。
一方面,需要开孔的膜层包括两层树脂层,如图1中的第一树脂层11和第二树脂层12,需要对双层树脂进行挖空处理,开孔的要求是要暴露出第一树脂层11下面的金属走线13,该金属走线13例如为TFT的源漏电极或者金属层走线(表示为:Pad),金属层走线用于传输信号,例如可以为钛/铝/钛(即Ti/Al/Ti)的膜层结构,形成的孔内要填充ITO电极层,可能还要求填充金属(Metal)。图1所示,由于树脂层较厚且为双层套孔设计,开孔的坡度角不易控制,且套孔内落差通常较大,布设在套孔内的ITO电极容易断裂,从而会使得显示面板产生触摸反应失灵或暗点等问题。
另一方面,由于有机树脂较厚且多为双层套孔设计,开孔工艺所需的曝光能量(即Dose量)较大,容易造成孔底部具有树脂残留和有机树脂的侧向侵蚀现象。如图2所示,为采用现有工艺方式形成的双层套孔中一种侧向侵蚀的示意图。以下参考图2说明孔底出现侧向侵蚀(即Undercut)的原理:当开孔较深时,为了使得开孔达到其设计的关键尺寸(Critical Dimensions,简称为:CD)值,则需进行过曝光工艺,别是进行平坦层(简称为:PLN层)的过曝光时,曝光能量能达到300兆焦耳(MJ)左右。另外,由于孔底金属层13的反射作用,会将曝光能量反射到孔底周边的侧壁位置,使得开孔图形出现Undercut(如图2中虚线标注出的区域14)现象,从而影响接触电阻,并造成显示面板的图形失真以及一系列不良。
针对上述现有工艺中树脂层中开孔的各种问题,本发明实施例提出了一种显示面板的制作方法,主要用于改善开孔后树脂层在孔侧壁的坡度和形貌,从而避免现有工艺形成的套孔内电极易断裂以及孔底Undercut现象。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图3为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的图流程。本实施例提供的显示面板的制作方法,可以包括如下步骤:
S110,在显示面板的像素阵列层上形成隔离层;
S120,采用具有半透光区域的掩膜板对隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿隔离层的通孔,所形成通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状。
本发明实施例的显示面板的制作方法中,主要对显示面板制作工艺中开孔处理的方式进行改善。如图4所示,为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中一种工艺过程的示意图,通常地,显示面板的制作过程中,首先在衬底基板210上形成像素阵列层220,该像素阵列层220中设置有用于控制发光单元开关的TFT,在形成这些TFT后要在像素阵列层220上整体形成隔离层230,该隔离层230可以是一层厚度较厚的膜层,也可以是多层厚度较厚的膜层,并且要在隔离层230进行开孔处理,以便后续的工艺中在孔内形成像素(Pixel)电极,该像素电极可以采用ITO材料,因此通常称为P-ITO电极,该P-ITO例如与像素阵列层中TFT的漏极相连接。图4中并未示意出TFT的整体结构,仅示意出隔离层230中待开孔区域的结构,待开孔区域位于TFT中漏极的正上方,即待开孔区域内隔离层230的正下方为金属膜层221,开孔的要求就是要暴露隔离层230正下方的金属膜层221,以便后续工艺中P-ITO电极可以与TFT的漏极连接。
参考图1所示现有工艺方式形成的双层套孔的结构,如图5所示,为现有技术中开孔工艺所使用的掩膜板的结构示意图,传统开孔工艺所使用的掩膜板30仅具有透光区域31和非透光区域32,透光区31和非透光区32的对比度较高,会使得有机树脂经过该掩膜板30曝光和显影后,在孔侧壁区域形成较大的坡度角,由于有机树脂层(即图1中的第一树脂层11和第二树脂层12)厚度较大,造成孔侧壁斜坡相对陡峭,后续很难涂覆光刻胶,从而造成后续膜层存在残留物,并且孔侧壁的坡度较陡容易造成搭接P-ITO电极时电极层的断裂。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法,通过改善开孔工艺中所使用的掩膜板的结构,将开孔后形成的通孔侧壁形貌的改善方式转移到掩膜板的设计中,以对隔离层230开孔后通孔230a边界处(即通孔侧壁)的坡度进行改良。由于本发明实施例中对隔离层230进行图形化工艺处理,以实现开孔效果的处理方式中,如图4所示,所使用的掩膜板300不仅包括常规掩膜板中的透光区域310和非透光区域320,还包括半透光区域330,采用上述具有半透光区域330的掩膜板300对隔离层230进行图形化工艺处理,在图形化工艺过程中,该半透光区域330用于形成通孔230a侧壁(即图4中通孔的孔顶边缘到孔底边缘之间的区域)的部分区域,如图4所示工艺过程中,形成通孔230a的工艺过程包括:形成隔离层230后,采用掩膜板300对隔离层230进行图形化工艺处理,以开设通孔230a,其中,孔底区域(图4中形成通孔后暴露出金属层221的区域)为完全曝光区域,对应于掩膜板300的透光区域310,孔顶的外部区域(图4中隔离层230厚度未减薄的区域),对应于掩膜板300的非透光区域320,通孔230a侧壁的部分区域(例如图4中通孔侧壁的中间区域),对应于掩膜板300的半透光区域330,因此,掩膜板300中的半透光区域330在像素阵列层220所在平面的投影区域位于通孔230a的侧壁在像素阵列层220所在平面的投影区域之内。
在本发明实施例中,采用上述掩膜板300的图形化工艺处理,形成通孔230a的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,且该侧壁的坡度角例如在30度(°)到50°之间,图4中示意出通孔230a侧壁的坡度角α。参考图4所示工艺过程可以看出,本发明实施例提供的显示面板的制作方法中,通过在开孔工艺中使用的掩膜板300中设置半透光区域330,使得图形化工艺处理后形成的通孔230a的侧壁呈多梯度逐渐下降的形状,且基于侧壁的形貌特征,其坡度角较为平缓。对比图1所示现有开孔工艺形成的孔侧壁的坡度角,可以看出,图1中孔侧壁的坡度角β较为陡峭,该坡度角β通常大于65°度,该坡度角β例如在65°到85°之间,采用本发明实施例提供的制作方法形成的通孔230a的侧壁具有更为平缓的坡度角,从而在后续形成P-ITO电极的工艺中,使得电极层可以顺利搭接;另外,通孔230a侧壁的坡度角即为开孔后隔离层230的坡度角,由于隔离层230的开孔位置具有更为平缓的坡度角,在曝光工艺中由下层金属膜层221形成的反射光无规律的四处发散,从而有效地避免了在通孔230a底部出现Undercut现象。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法,通过在显示面板的像素阵列层220上形成用于开孔的隔离层230,并采用具有半透光区域330的掩膜板300对隔离层230进行图形化工艺处理,形成贯穿该隔离层230的通孔230a,所形成通孔230a的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,且半透光区域330在像素阵列层220所在平面的投影区域位于通孔230a的侧壁在像素阵列层220所在平面的投影区域之内,即上述掩膜板300中的半透光区域330用于形成通孔230a侧壁的部分区域。采用本发明实施例提供的显示面板的制作方,通过合理的设计开孔工艺中使用的掩膜板300的结构,即在掩膜板300中设置半透光区域330,使得图形化工艺处理后形成的通孔230a的侧壁具有更为平缓的坡度角,从而在后续形成P-ITO电极的工艺中,使得电极层可以顺利搭接且不易断裂。另外,通孔230a侧壁较为平缓的坡度角使曝光工艺中下层金属膜层221形成的反射光无规律的四处发散,即反射光不会聚集在孔内,从而有效地避免在通孔230a底部出现Undercut现象。
可选地,采用本发明实施例提供的显示面板的制作方法,所形成的通孔230a的侧壁形状与掩膜板300的具体结构,以及工艺精度相关。以下示意出两种通孔侧壁的形状。
在本发明实施例的一种实现方式中,采用本发明实施例提供的制作方法形成的通孔230a的侧壁至少包括三个坡面,该三个坡面形成了至少两个梯度。参考图4所示工艺过程形成的通孔230a,掩膜板300的非透光区域320形成的孔顶外部区域与半透光区域330形成的部分侧壁区域之间可以具有一个梯度,半透光区域330形成的部分侧壁区域与完全透光区域310形成的孔底区域之间可以具有一个梯度。另外,在实际工艺过程中,可以通过对工艺精度的控制,以及对半透光区域330透光度的控制,孔顶边缘到孔底边缘之间侧壁的多梯度可以呈平缓下降的形状。
在本发明实施例的另一种实现方式中,采用本发明实施例提供的制作方法形成的通孔230a的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状,如图6所示,为本采用发明实施例提供的显示面板的制作方法形成的通孔的一种示意图。可以看出,图6中通孔230a的侧壁并非如图4中区域分明的多个坡面的形状,而是一圆弧形状,实际上,可以将该圆弧形状的侧壁视为数量较多的梯度,且每个相邻梯度之间的落差较小,从而呈现出圆弧形状的侧壁,该圆弧形状的侧壁同样具有坡度角平缓的特征,即从通孔230a的底部边缘到顶部边缘的连线与水平面的夹角α(即侧壁的坡度角α)与图1所示现有开孔工艺形成的孔侧壁的坡度角β相比,显然坡度角α更为平缓,即在后续形成P-ITO电极的工艺中,图4和图6中具有坡度角α的通孔230a中更易于电极层的顺利搭接,且可以避免图2所示现有曝光工艺中出现的孔底Undercut现象。
可选地,图7为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中所采用的一种掩膜板的结构示意图。由于开孔工艺要求形成贯穿隔离层230的通孔230a,即通孔230a的底部暴露出金属膜层221,参考图4所示工艺过程的截面图和图7所示掩膜板300的俯视图,本发明实施例的制作方法中所采用的掩膜板300可以包括:中心透光区域310、围绕于该中心透光区域310周围的半透光区域330,以及围绕于该半透光区域330周围非透光区域320。
在本发明实施例的一种实现方式中,掩膜板300内的半透光区域330可以采用半色调掩膜板(Half Tone Mask),即在通孔230a底部对应的中心透光区域310周围设置一圈半透光膜,该半透光膜(即半透光区域330)在曝光过程中由于曝光不充分,隔离层230可以采用有机树脂材料,且隔离层230中仅有部分有机树脂材料变形,从而形成图4和图6所示通孔230a及其侧壁的形状。
在本发明实施例的另一种实现方式中,如图8所示,为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中所采用的另一种掩膜板的结构示意图。图8所示掩膜板300内的半透光区域330可以包括:沿第一方向平行设置的多个条状掩膜线栅和沿第二方向平行设置的多个条状掩膜线栅,且第一方向与第二方向垂直。在图8所示掩膜板300的半透光区域330内,采用一定宽度的条状掩膜线栅在中心透光区域310形成图形(Pattern)的边界处依次排列,即条状掩膜线栅布设于中心透光区域310与非透光区域320之间,如图8所示中心透光区域310为正方形,多个平行设置的条状掩膜线栅沿第一方向布设,多个平行设置的条状掩膜线栅沿第二方向布设;且相邻条状掩膜线栅之间的间距小于曝光机的分辨率,由于衍射作用,在条状掩膜线栅区域有一定的透光度,又不会完全解析隔离层230的有机树脂材料。举例来说,参照图4所示工艺过程所形成的通孔230a的形状,图形化工艺处理后总体形成了三个区域,即是完全解析区域、半解析区域和无解析区域,其中,完全解析区域对应于通孔230a的孔底区域,即暴露出金属膜层221的区域,半解析区域对应于通孔230a的侧壁区域,无解析区域对应于通孔230a的顶部区域(即隔离层230厚度未被减薄的区域)。
需要说明的是,本发明实施例的制作方法中所使用的掩膜板300的半透光区域330的透光率可以为:从接近中心透光区域310到远离中心透光区域310的方向为逐渐减小的。如图7和图8所示的掩膜板300,半透光区域330的设计中,在贴近透光区域310的位置透光率可以是较强的,在贴近非透光区域320的位置透光率可以是较弱的,即半透光区域330的透光率从通孔230a的底部边缘到顶部边缘的侧壁可以是逐渐减弱的趋势,这样,可以使得形成的通孔230a的侧壁呈较为平缓的形貌。如图4所示工艺过程中形成的通孔230a的侧壁,侧壁的多个梯度的衔接较为平缓。
可选地,在本发明实施例中,用于隔离像素阵列层220与显示面板100的显示器件的隔离层230可以采用有机树脂材料。基于有机树脂材料的特性,S120中采用掩膜板对隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿隔离层的通孔的实现方式,可以包括:
采用掩膜板300对隔离层230进行掩膜、曝光和显影处理后,形成的通孔可以包括与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于第一坡面和第三坡面之间的第二坡面,其中,中心透光区域在310隔离层所在平面的投影区域与通孔230a的孔底具有重叠区域,半透光区域330在隔离层230所在平面的投影区域与第二坡面在隔离层230所在平面的投影区域具有重叠区域。
参照图4所示工艺过程制形成的通孔230a,该通孔230a包括孔底区域(即显影后暴露出金属薄膜层221的区域)和侧壁区域,其中侧壁区域可以包括第一坡面、第二坡面和第三坡面,这些呈多梯度形状的坡面由掩膜板300的不同透光区域形成,中心透光区域在310为完全透光区域,形成通孔230a的孔底区域,非透光区域320为不透光区域,主要用于形成孔顶区域(即隔离层230厚度未减薄的区域),本发明实施例中在掩膜板300的透光区域310和非透光区域320之间专门增设的半透光区域330,用于形成通孔230a侧壁的部分区域,并使得该侧壁具有较为平缓的坡度角,该侧壁可以如图4所示的多梯度形状,例如包括第一坡面、第二坡面和第三坡面,该侧壁也可以为图6所示的圆弧形状。
需要说明的是,通过对曝光和显影工艺的控制,以及对半透光区域330内部透光率的控制,中心透光区域在310、半透光区域330和非透光区域320所形成的通孔230a的各部分可以是平缓过度的,如图4所示,中心透光区域在310像素阵列层220所在平面的投影区域与通孔230a的孔底具有重叠区域,半透光区域330在像素阵列层220所在平面的投影区域与第二坡面在像素阵列层220所在平面的投影区域具有重叠区域,可以看出,第二坡面与孔底区域之间具有第一坡面作为过渡区域,第二坡面与孔顶区域之间具有第三坡面作为过度区域。
可选地,基于显示面板的常规制作工艺,用于隔离像素阵列层220与显示面板100的显示器件的隔离层230通常可以为两层或者更多层有机树脂材料,如图9所示,为采用本发明实施例提供的显示面板的制作方法形成的通孔的另一种示意图。图9中的隔离层230包括第一隔离层231和第二隔离层232,且图9中未示意出像素阵列220的整体结构,仅示意出通孔230a中孔底区域的金属膜层221。如图10所示,为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法的流程图,在本发明实施例中,形成隔离层以及采用掩膜板对隔离层进行掩膜处理,形成贯穿隔离层的通孔的实现方法,可以包括:
S410,在显示面板的像素阵列层上形成第一隔离层;
S420,采用具有半透光区域的第一掩膜板对第一隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿第一隔离层的第一套孔;
S430,在已形成第一套孔的第一隔离层上形成第二隔离层;
S440,采用具有半透光区域的第二掩膜板对第二隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿第二隔离层的第二套孔,且第二套孔与第一套孔嵌套形成贯穿隔离层的通孔结构。
需要说明的是,上述第一掩膜板和第二掩膜板可以为完全相同的掩膜板,也可以不同的掩膜板,在实际工艺中,根据设计要求对两次开孔工艺采用相同或不同的掩膜板,若两次开孔工艺的孔位置和孔径均相同,则可采用相同的掩膜板,若两次开孔工艺的孔位置和孔径有所区别,则每次开孔工艺所使用的掩膜板不同;另外,可以根据工艺需要设计每次开孔工艺所使用掩膜板中半透光区域的大小和透光率。基于显示面板的常规制作工艺,在像素阵列层上方进行的开孔工艺是对双层树脂开孔,即开孔为双层套孔的工艺方式。如图11所示,为本发明实施例提供的显示面板的制作方法中另一种工艺过程的示意图,在该工艺过程中,可以先形成与像素阵列层220贴近的第一隔离层231,并采用上述具有半透光区域330的第一掩膜板300a对该第一隔离层231进行掩膜、曝光和显影处理,形成第一套孔,该工艺方式与本发明上述实施例提供的工艺方式相同,且掩膜板300中各区域与第一套孔各区域的对应位置在上述实施例中已经详细描述,故在此不再赘述。在形成第一套孔后,在已形成有第一套孔的第一隔离层231上形成第二隔离层232,并采用上述具有半透光区域的第二掩膜板300b对第二隔离层232进行图形化工艺处理,形成贯穿第二隔离层的第二套孔,该第二套孔形成于第一套孔的正上方,且第二套孔与第一套孔嵌套形成贯穿整个隔离层的通孔230a结构,由于第一套孔接近整个通孔的孔底区域,第二通孔接近整个通孔的孔底区域,其嵌套结构中,第一套孔在像素阵列层220所在平面的投影区域位于第二套孔在像素阵列层220所在平面的投影区域之内。
基于本发明上述实施例提供的显示面板的制作方法,本发明实施例还提供一种显示面板,该显示面板由本发明上述任一实施例提供的显示面板的制作方法制作而成,参考本发明上述实施例中图4所示工艺过程形成的显示面板,以及图6所示的显示面板,如图12所示,为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。本发明实施例提供的显示面板200可以包括:设置于像素阵列层220远离衬底基板210一侧的隔离层(图12以隔离层包括231和232两层为例予以示出),该隔离层内设置有通孔230a,通孔内230a填充有与像素阵列层220相连接的电极层240,且该通孔230a的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状。
本发明实施例提供的显示面板200,为采用本发明上述图3到图11所示任一实施例中的制作方法制作而成,且上述制作方法主要对显示面板制作工艺中开孔处理的方式进行改善。因此,本发明实施例的显示面板200中用于填充电极层240的通孔230a与采用本发明上述实施例中的制作方法形成的通孔230a具有相同的特征,由于形成该通孔230a的掩膜板300中设置了区别有现有开孔层掩膜板的半透光区域330,使得图形化工艺处理后,通孔230a从孔底边缘到孔底边缘的侧壁具有更加平缓的坡度角,对比图1所示现有开孔工艺形成的坡度陡峭的孔侧壁,图1中的通孔的侧壁由于坡度角陡峭的原因,在后续工艺中很难涂覆光刻胶,从而造成后续膜层存在残留物,并且孔侧壁的坡度较陡容易造成搭接P-ITO电极时电极层的断裂。
本发明实施例中的显示面板200,由于对开孔工艺中所使用的掩膜板的结构进行了改善,从而对隔离层230上开设的通孔230a的边界处(即通孔侧壁)的形状和其坡度进行改良,使得开孔后形成通孔230a侧壁的坡度角α明显小于图1所示现有工艺形成的孔侧壁的坡度角β。基于本发明实施例的显示面板200中通孔230a的坡度角较为平缓的特征,在该通孔230a中填充的电极层240(例如为像素电极P-ITO)可以顺利搭接,且不易断裂;另外,由于通孔230a侧壁的坡度角更为平缓,在曝光工艺中由下层金属膜层221形成的反射光无规律的四处发散,从而有效地避免了在通孔230a底部出现Undercut现象,因此,本发明实施例的显示面板中的通孔230a不会出现底部Undercut现象。
本发明实施例提供的显示面板,采用本发明上述图3到图10所示任一实施例中的制作方法制作而成,该显示面板包括设置于像素阵列层220远离衬底基板210一侧的隔离层,该隔离层内设置有通孔230a,且该通孔230a内填充有与像素阵列层220相连接的电极层240,该通孔230a的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,即本发明上述制作方法中所使用的掩膜板300中的半透光区域330用于形成通孔侧壁的部分区域。本发明实施例的显示面板200中用于填充电极层240的通孔230a,通过改良后增设半透光区域330的掩膜板300形成,使得通孔230a的侧壁具有更为平缓的坡度角,从而在后续形成P-ITO电极的工艺中,电极层240可以顺利搭接且不易断裂。另外,基于通孔侧壁的呈多梯度逐渐下降的形状和其具有较为平缓的坡度角,可以有效地避免通孔230a底部出现Undercut现象。
可选地,在本发明实施例中,显示面板200中通孔230a的侧壁形状与掩膜板300的具体结构,以及工艺精度相关。参照图4所示,通孔230a的侧壁至少包括三个坡面,该三个坡面形成了至少两个梯度;参照图6所示,通孔230a的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状,且该圆弧形状的侧壁可以视为数量较多的梯度,且每个相邻梯度之间的落差较小,从而呈现出圆弧形状的侧壁。
举例来说,通孔230a的侧壁可以包括:与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于第一坡面和第三坡面之间的第二坡面。可以参照图4所示工艺过程形成的通孔230a结构,以多个坡面的结构为例予以示出。
可选地,参照图9和图12所示,本发明实施例中的隔离层至少可以包括:第一隔离层231和第二隔离层232,相应地,通孔230a可以包括贯穿第一隔离层231的第一套孔和贯穿第二隔离层232的第二套孔,且第二套孔与第一套孔嵌套形成贯穿隔离层的通孔结构。另外,上述第一隔离层231和第二隔离层232的材料可以为有机树脂材料。
在实际应用中,隔离层可以为像素阵列层220上沉积的平坦层、绝缘层等膜层,在不同的工艺方式中,该隔离层所包含的膜层也有所不同。以下通过一些示例说明显示面板中双层套孔的具体结构。
如图13所示,为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。图13为通过COA工艺形成的显示面板500的具体结构,且图13中的显示面板500为一LCD面板,该显示面板500包括对盒的第一基板511和第二基板512,第一基板511接近第二基板512的一侧依次设置有遮光层513、有源层521、栅绝缘层(简称为:GI层)522、栅电极523、层间介质隔离层(Inter Layer Dielectric,简称为:ILD层)524;其中GI层522和ILD层524中设置有源漏电极525,该源漏电极525接近第二基板512的一侧依次设置有第一绝缘层(表示为:PVX1层)531、彩色光阻层532和平坦层(表示为:PLN层)533,上述PVX1层531、彩色光阻层532和PLN层533为用于形成本发明实施例中通孔(即多层套孔)的膜层,彩色光阻层532内还设置有黑矩阵(BM),其中,通孔的形状可以参照图4、图6和图9所示实施例中通孔230a的形状,平坦层533接近第二基板512的一侧依次设置有公共电极层(表示为:C-ITO层)541、第二绝缘层(表示为:PVX2层)542、像素电极层(表示为:P-ITO层)543和液晶层544,其中,上述通孔内可以填充有像素电极层543,另外,可以在通孔内填充像素电极层543之前,填充公共电极层541,用于进一步平缓通孔的坡度,且通孔内的共电极层541与其它区域的公共电极层541为断开的结构,液晶层544的边缘位置可以设置有隔离柱。
如图14所示,为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。图14为通过12Mask工艺形成的显示面板600的具体结构,且图14中的显示面板600可以包括玻璃基板611,该玻璃基板611上依次设置有遮光层612、缓冲层(Buffer)613,以及有源层621、栅绝缘层(简称为:GI层)622、栅电极623、ILD层624;其中GI层622和ILD层624中设置有源漏电极625,该源漏电极625远离玻璃基板611的一侧依次设置有第一平坦层(表示为:PLN层)631和层间绝缘层(表示为:PAS层)632,上述PLN层631和PAS层632为用于形成本发明实施例中通孔(即多层套孔)的部分膜层,其中,通孔的形状可以参照图4、图6和图9所示实施例中通孔230a的形状,PLN层631和PAS层632上形成的通孔内填充触控走线层(表示为:TPM层)641,且该TPM层641还布设于PAS层632远离玻璃基板611的一侧,在该TPM层641和暴露出的PAS层632远离玻璃基板611的一侧依次设置有第二平坦层(表示为:TVC层)642和绝缘层(表示为:PVX层)643,上述TVC层642和PVX层643同样为用于形成本发明实施例中通孔(即多层套孔)的部分膜层,形成的通孔内填充有像素电极层(表示为:P-ITO层)644,另外,图14所示显示面板,在形成PVX层643之前,还可以在TVC层642上形成用于填充C-ITO层645的通孔,该通孔的底部暴露出TPM层641,该通孔内和TVC层642上形成有C-ITO层645。
本发明实施例的显示面板中,用于填充像素电极的多层套孔的结构与本发明上述实施例提供的制作方法中制作出的通孔的结构相同,且具有相同的技术效果,故在此不再赘述。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种显示面板的制作方法,其特征在于,包括:
在显示面板的像素阵列层上形成隔离层;
采用具有半透光区域的掩膜板对所述隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,所形成通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状,其中,所述半透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域位于所述侧壁在所述像素阵列层所在平面的投影区域之内。
2.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述通孔的侧壁至少包括三个坡面;或者,
所述通孔的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状。
3.根据权利要求1所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述掩膜板包括中心透光区域、围绕于所述中心透光区域周围的所述半透光区域,以及围绕于所述半透光区域周围非透光区域。
4.根据权利要求3所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述半透光区域包括半透光膜;或者,
所述半透光区域包括沿第一方向平行设置的多个条状掩膜线栅和沿第二方向平行设置的多个条状掩膜线栅,所述第一方向与所述第二方向垂直。
5.根据权利要求3所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述半透光区域的透光率从接近所述中心透光区域到远离所述中心透光区域的方向为逐渐减小的。
6.根据权利要求3所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述隔离层的材料为有机树脂材料,所述采用所述掩膜板对隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,包括:
采用所述掩膜板对所述隔离层进行掩膜、曝光和显影处理后,形成的所述通孔的侧壁包括与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于所述第一坡面和所述第三坡面之间的第二坡面,其中,所述中心透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域与所述通孔的孔底区域具有重叠区域,所述半透光区域在所述像素阵列层所在平面的投影区域与所述第二坡面在所述像素阵列层所在平面的投影区域具有重叠区域。
7.根据权利要求3所述的显示面板的制作方法,其特征在于,所述隔离层包括第一隔离层和第二隔离层,所述形成隔离层,以及所述采用所述掩膜板对隔离层进行掩膜处理,形成贯穿所述隔离层的通孔,包括:
在所述显示面板的像素阵列层上形成第一隔离层,并采用具有半透光区域的第一掩膜板对所述第一隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述第一隔离层的第一套孔;
在已形成所述第一套孔的第一隔离层上形成第二隔离层,并采用具有半透光区域的第二掩膜板对所述第二隔离层进行图形化工艺处理,形成贯穿所述第二隔离层的第二套孔,且所述第二套孔与所述第一套孔嵌套形成贯穿所述隔离层的通孔结构。
8.一种显示面板,其特征在于,采用如权利要求1~7中任一项显示面板的制作方法制作出所述显示面板,所述显示面板包括:设置于像素阵列层远离衬底基板一侧的隔离层,所述隔离层内设置有通孔,所述通孔内填充有与所述像素阵列层相连接的电极层,所述通孔的侧壁从孔顶边缘到孔底边缘呈多梯度逐渐下降的形状。
9.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,所述隔离层至少包括第一隔离层和第二隔离层,所述通孔包括贯穿所述第一隔离层的第一套孔和贯穿所述第二隔离层的第二套孔,且所述第二套孔与所述第一套孔嵌套形成贯穿所述隔离层的通孔结构。
10.根据权利要求9所述的显示面板,其特征在于,所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料均为有机树脂材料。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的显示面板,其特征在于,所述通孔的侧壁至少包括三个坡面;或者,
所述通孔的侧壁为从孔顶边缘到孔底边缘的圆弧形状。
12.根据权利要求8~10中任一项所述的显示面板,其特征在于,所述通孔的侧壁包括:与孔底连接的第一坡面、与孔顶连接的第三坡面,以及位于所述第一坡面和所述第三坡面之间的第二坡面。
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