CN110265409B - 一种tft阵列基板、其制备方法及其显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种TFT阵列基板，其定义有显示区、换线区和弯折区，其中所述换线区连接所述显示区和弯折区。其包括衬底功能层和设置于其上的金属层。所述衬底功能层包括衬底层和设置于所述衬底层上的缓冲层、有源层和第一绝缘层，其中所述金属层在所述显示区包括间隔设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层。其中所述第一金属层、第二金属层和第三金属层均采用同样的金属材料构成，其中所述金属材料包括金属铝材料或是铝合金材料。本发明的一个方面是提供一种TFT阵列基板，其上设置的金属层采用电阻低的材料构成从而提升了其电导率，且采用的金属构成材料的耐弯折性能同样良好。

Description

一种TFT阵列基板、其制备方法及其显示面板
技术领域
本发明涉及平面显示技术领域，尤其是，其中的一种TFT阵列基板、其制备方法及其显示面板。
背景技术
已知，随着显示技术的不断发展，平面显示装置已逐渐成为市场上的主流显示装置。这其中，主要是液晶平面显示装置(LCD)占据了市场上的大部分份额。
虽然液晶平面显示装置除了具有体积小、重量轻等轻薄的优点外，还具有省电、辐射低，显示柔和不伤眼等等优点。但是，业界并不满足于此，还在不断的研发，以期获得同样轻薄但显示效果却更好的显示面板。
这其中，业界开发出了OLED(Organic Light-Emitting Diode)显示面板，由于其重量轻、自发光、广视角、驱动电压低、发光效率高功耗低、响应速度快等优点，应用范围越来越广泛，逐渐被业界认为是代替液晶显示面板的下一代主流显示面板。
进一步的，OLED显示装置除了上述优点外，还具有一项尤为重要的特性，即可弯折性。这一可弯折特性使得其在便携性上获得了绝对的优势，因此，也就成为业界研究和开发的重点。
就目前而言，业界常见的柔性OLED显示面板的驱动是通过其TFT阵列基板来实现的，而TFT阵列基板上设置的导电金属层一般包括第一金属层(栅极层GE1)、第二金属层(GE2)，这两个金属层采用的材料主要是金属Mo，但根据后续的性能测试，发现该金属Mo材料的电导率相对较低，且耐弯折性能差。
因此，确有必要来开发一种新型的TFT阵列基板，来克服现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种TFT阵列基板，其上设置的金属层采用电阻低的材料构成从而提升了其电导率，且采用的金属构成材料的耐弯折性能同样良好。
本发明采用的技术方案如下：
一种TFT阵列基板，其定义有显示区、换线区和弯折区，其中所述换线区连接所述显示区和弯折区。其包括衬底功能层和设置于其上的金属层。所述衬底功能层包括衬底层和设置于所述衬底层上的缓冲层、有源层和第一绝缘层，其中所述金属层在所述显示区包括间隔设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层。其中所述第一金属层设置在所述第一绝缘层上，所述第二金属层和第一金属层之间设置有第二绝缘层，而所述第三金属层与所述第二金属层之间设置有层间绝缘层。其中所述第一金属层、第二金属层和第三金属层均采用同样的金属材料构成，其中所述金属材料包括金属铝材料或铝合金材料。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述弯折区的所述衬底层上设置有一有机填充层，所述有机填充层上设置有间隔设置的弯折区第三金属层。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述有机填充层和所述衬底层之间还设置有阻隔层。具体的，两者之间的所述阻隔层的厚度可以在100-6000埃，但不限于。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述弯折区的有机填充层内设置有弯折区第一金属层。其中所述弯折区第一金属层优选设置在所述有机填充层的底部，其底表面直接与所述衬底层或是所述阻隔层相接。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述换线区的第一绝缘层上设置有换线区第一金属层，所述换线区第一金属层的一侧端延伸进入所述弯折区的所述有机填充层内。具体的，其可以是向下延伸到所述有机填充层的底部位置处，但不限于。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述弯折区的有机填充层内设置有弯折区第一金属层，其与所述换线区第一金属层延伸到所述弯折区的部分相互间隔设置。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述换线区的第二绝缘层上还设置有换线区第二金属层，其通过过孔与所述弯折区的所述弯折区第一金属层电性连接。
进一步的，在不同实施方式中，其中在所述换线区的层间绝缘层上还设置有换线区第三金属层，其中所述换线区第三金属层包括2个，两者分别通过过孔与所述换线区第一金属层和所述换线区第二金属层电性连接。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第三金属层上还设置有平坦化层(PLN)、阳极层(ANO)、像素定义层(PDL)和支撑柱(PS)，其中所述阳极层通过过孔与显示区的第三金属层电性连接。
进一步的，本发明的又一方面是提供一种本发明涉及的所述TFT阵列基板的制备方法，其包括以下步骤。
步骤S1、制作衬底功能层；其为提供一衬底层，其中所述衬底层定义有显示区、换线区和弯折区；在所述衬底层上依次沉积缓冲层、有源层以及第一绝缘层；
步骤S2、制作第一金属层；其为在所述第一绝缘层上沉积第一金属层，对所述第一金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为第一栅极金属层的第一金属层图案；
步骤S3、制作第二绝缘层和第二金属层；其为在所述第一金属层上沉积第二绝缘层，在所述第二绝缘层上制作第二金属层，对所述第二金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为第二栅极金属层的第二金属层图案；
步骤S4、制作层间绝缘层；其为在所述第二金属层上沉积层间绝缘层；
步骤S5、制作第三金属层；其为在所述间绝缘层上沉积第三金属层，对所述第三金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为源漏极金属层的第三金属层图案。
进一步的，在不同实施方式中，其中在步骤S1中，还包括在所述弯折区的所述第一绝缘层的表面向下形成第一深孔的步骤，以及在步骤S4中，还包括在所述弯折区的层间绝缘层向下形成第二深孔的步骤，其中所述第二深孔连通所述第一深孔，所述第一深孔和第二深孔内还会填充有机光阻材料形成一有机填充层。
进一步的，在不同实施方式中，其中在步骤S2中，对所述第一金属层的图案化还包括在所述换线区的第一绝缘层上形成换线区第一金属层和所述弯折区内的弯折区第一金属层，其中所述换线区第一金属层延伸进入所述弯折区的有机填充层中；所述弯折区第一金属层位于所述有机填充层内，并与所述换线区第一金属层延伸入所述有机填充层的部分相互间隔设置。
进一步的，在不同实施方式中，其中在步骤S3中，对所述第二金属层的图案化还包括在所述换线区的第二绝缘层上形成换线区第二金属层，所述换线区第二金属层通过过孔与所述弯折区第一金属层电性连接。
进一步的，在不同实施方式中，其中在步骤S4中，对所述第三金属层的图案化还包括在所述换线区的层间绝缘层上形成间隔设置的两个换线区第三金属层，两者分别通过过孔与所述换线区第一金属层和换线区第二金属层电性连接。
进一步的，在不同实施方式中，其中在步骤S4中，对所述第三金属层的图案化包括在所述弯折区的有机填充层上形成间隔设置的弯折区第三金属层。
进一步的，本发明的又一方面提供了一种显示面板，其包括本发明涉及的所述TFT阵列基板。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述显示面板为柔性OLED显示面板。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明涉及的一种TFT阵列基板，其选择新型金属材料铝或铝合金材料来制作其第一金属层(栅极层GE1)、第二金属层(GE2)以及第三金属层(SD)，通过利用所述金属铝或铝合金材料电阻低的特性，有效提升了各金属层的导电率，且金属铝材料或铝合金材料的耐弯折性能也是相对良好。
进一步的，由于所述阵列基板上的各金属层均是采用相同的金属材料构成，这也使得由相同的金属材料构成的不同金属层之间增加了换线设计的可能，这也使得本发明涉及的所述TFT阵列基板的制备方法通过采用新型金属材料结合下边缘(border)换线设计，实现了通过较少数量的光罩(Mask)即可达到弯折(Pad bending)区双层走线的设计，从而改善IR Drop。
且，由于所述弯折(Pad bending)区设置的第一金属层(栅极层GE1)是可用于数据线(data line)走线的金属层，如此使得所述数据线走线能够整体下移，因此离中性面(即PI层)更近，也就是减小了所述数据线走线与所述中性面间的距离，从而有助于提升所述弯折区的弯折信赖性，进而降低断线风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施方式中提供的一种TFT阵列基板制备方法，其步骤S1完成后的结构示意图；
图2为图1所述的TFT阵列基板制备方法，其步骤S2完成后的结构示意图；
图3为图1所述的TFT阵列基板制备方法，其步骤S3完成后的结构示意图；
图4为图1所述的TFT阵列基板制备方法，其步骤S4完成后的结构示意图；
图5为图1所述的TFT阵列基板制备方法，其步骤S5完成后的结构示意图；
图6为图1所述的TFT阵列基板制备方法，其全部步骤完成后的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本发明涉及的一种TFT阵列基板、其制备方法及其显示面板的技术方案作进一步的详细描述。
由于本发明涉及一种TFT阵列基板及其制备方法，为避免不必要的重复，以下将结合本发明涉及的所述TFT阵列基板的制备方法对本发明涉及的所述TFT阵列基板进行细节描述说明。
本发明的一个实施方式提供了一种TFT阵列基板的制备方法，其包括以下步骤。
步骤S1、制作衬底功能层；其为提供一衬底层100，其中所述衬底层100定义有显示区10、换线区20和弯折区30。
在所述衬底层100上依次沉积阻隔层(M/B层)102、缓冲层110、有源层120、第一绝缘层(GI1)130；其中所述衬底层100可以是采用双层PI层的结构，但不限于；所述阻隔层(M/B)层102可以是采用无机材料构成的无机层，但不限于。
然后在所述弯折区的所述第一绝缘层130的表面形成第一深孔(DH)122，其中所述第一深孔122可延伸至所述衬底层100表面，或是深入所述阻隔层102内但不贯穿，使得其与所述衬底层100之间还存有一层较薄的阻隔层102，其厚度可以在100-6000埃，完成后的图示请参阅图1所示。其中如图中所示，所述第一深孔122并未贯穿所述阻隔层102。
步骤S2、制作第一金属层；其为在所述第一绝缘层130以及所述弯折区的第一深孔122底表面形成第一金属层并对所述第一金属层进行图案化处理，其中完成后的结构图示，请参阅图2所示。
其中如图中所示，除了在所述显示区的第一绝缘层130上形成作为第一栅极金属层的第一金属层140外，在所述换线区的第一绝缘层130上也设置有一第一金属层142，且其向下延伸至所述弯折区所述第一深孔122的底表面上，将该从换线区延伸至弯折区的第一金属层定义为换线区第一金属层142；而所述弯折区所述第一深孔122的底表面上还设置有一弯折区第一金属层144，其与所述换线区第一金属层142延伸到所述弯折区的部分相互间隔设置。其中在本发明涉及的所述第一金属层中，其采用不同于现有技术中的金属Mo材料，而是选用金属铝材料或是铝合金材料。
步骤S3、制作第二绝缘层和第二金属层；其为在所述第一金属层140上沉积第二绝缘层(GI2)150，在所述第二绝缘层150上制作第二金属层160并对其进行图案化处理，完成后的结构图示请参阅图3所示。
其中如图中所示，除了在所述显示区的第二绝缘层150上形成作为第二栅极金属层(GE2)的第二金属层160外，在所述换线区20的第二绝缘层上也设置有一换线区第二金属层162。其中所述第二金属层160也是优选金属铝材料或是铝合金材料。且所述换线区第二金属层162与所述弯折区第一金属层144通过过孔电性连接，因图示角度问题，未能显示。
步骤S4、制作层间绝缘层和有机填充层；其为在所述第二金属层160上沉积层间绝缘层(ILD)170，并在所述换线区位置的所述层间绝缘层170中形成第一过孔22和第二过孔24，以及在所述弯折区位置形成一第二深孔124。其中所述第二深孔124向下贯穿所述层间绝缘层170并连通所述第一深孔122。向所述第一深孔122和第二深孔124内填充有机光阻材料(ODH)形成有机填充层126，其中完成后的图示，请参阅图4所示。
步骤S5、制作第三金属层；其为在所述间绝缘层170上沉积第三金属层180即源漏极(SD)金属层的沉积以及对其进行图案化处理，完成后的结构，请参阅图5所示。其中如图中所示，所述第三金属层在所述显示区、换线区和弯折区均有设置。
具体来讲，其中在显示区的所述第三金属层181、182作为源漏极金属层是搭接有源层120，而在其他实施方式中，其也可以是搭接所述栅极金属层(GE1)140，具体可随需要而定，并无限定。
在所述换线区的所述第三金属层，其具体包括两个，为便于区别将两者分别定义为“第一”换线区第三金属层183和“第二”换线区第三金属层184，两者向下分别通过所述第一过孔22和第二过孔24与位于换线区的所述换线区第一金属层142和所述换线区第二金属层162连接。
而在所述弯折区，则是在所述有机填充层(ODH)126上形成的两个间隔设置的第三金属层，为便于区别将两者分别定义为“第一”弯折区第三金属层185和“第二”弯折区第三金属层186。
进一步的，所述第三金属层上还会继续设置平坦化层(PLN)190、阳极层(ANO)192、像素定义层(PDL)194和支撑柱(PS)196，完成后的结构图示，请参阅图6所示，至此，也是完成了本发明涉及的所述TFT阵列基板。
本发明涉及的一种TFT阵列基板，其选择新型金属材料铝或铝合金来制作其第一金属层(栅极层GE1)、第二金属层(GE2)、第三金属层(SD)，通过利用所述金属铝或铝合金材料的电阻低特性，有效提升了各金属层的导电率，且金属铝材料或铝合金材料的耐弯折性能也是相对良好。
进一步的，由于所述第一、第二、第三金属层均是采用相同的金属材料构成，这也使得采用相同金属材料构成的不同金属层增加了换线设计的可能，进而也就使得本发明涉及的所述TFT阵列基板的制备方法通过采用新型金属材料结合下边缘(border)换线设计，实现了通过较少数量的光罩(Mask)即可达到弯折(Pad bending)区双层走线的设计，从而改善IR Drop。
具体来讲，其中在一个Data线换线走线的实施方案中，其可以是在所述显示区源漏极层(即第三金属层181、182)的相邻Data信号线，在延伸到换线区时即为所述“第一”换线区第三金属层183、“第二”换线区第三金属层184，然后两者分别通过所述第一过孔22和第二过孔24换线到所述换线区第一金属层142和所述换线区第二金属层162。
其中所述换线区第一金属层142是直接延伸到所述弯折区，而所述换线区第二金属层162在延伸到弯折区时，是通过过孔换线到设置在所述弯折区的所述弯折区第一金属层144上，如此，形成在所述弯折区Data信号走线在所述有机填充层(ODH)126的下部设计。
进一步的，由于所述弯折区设置的弯折区第一金属层144是用于数据走线(dataline)的金属层，如此使得所述数据走线整体下移，因此离中性面更近，也就是减小了所述数据走线与所述中性面间的距离，从而有助于提升所述弯折区的弯折信赖性，进而降低断线风险。
进一步的，在一个ELVDD信号线换线走线实施方案中，其可以是在所述显示区源漏极层(即第三金属层181、182)的相邻ELVDD信号线在通过所述换线区时，可采用多段式结构，即换到所述换线区的“第一”换线区第三金属层183和“第二”换线区第三金属层184上。
然后，其表现为所述换线区第三金属层183、184的相邻ELVDD信号线在延伸到所述弯折区时为相间隔走线，其中部分走线通过过孔换线到所述换线区第一金属层142通过所述弯折区，其余部分通过所述弯折区设置的第三金属层185、186延伸通过弯折区，如此，形成在所述弯折区的双层ELVDD走线设计。
进一步的，在又一个ELVDD信号线换线走线实施方案中，在所述显示区源漏极层的相邻ELVDD信号线在通过所述换线区时，可采用多段式结构，即换到所述换线区的“第一”换线区第三金属层183和“第二”换线区第三金属层184上。
然后，其表现为所述换线区第三金属层183、184的多段式ELVDD信号线可直接通过所述弯折区设置的所述弯折区第三金属层185、186延伸通过所述弯折区。
进一步的，本发明的又一实施方式提供了一种显示面板，其包括本发明涉及的所述TFT阵列基板，其中所述显示面板优选为柔性OLED显示面板，但不限于。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种TFT阵列基板；其特征在于，其定义有显示区、换线区和弯折区，其中所述换线区连接所述显示区和弯折区；
其包括衬底功能层和设置于其上的金属层，其中所述衬底功能层包括衬底层和设置于所述衬底层上的缓冲层、有源层和第一绝缘层；其中所述金属层在所述显示区包括间隔设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层；
其中所述第一金属层设置在所述第一绝缘层上，所述第二金属层和第一金属层之间设置有第二绝缘层，而所述第三金属层与所述第二金属层之间设置有层间绝缘层；
其中所述第一金属层、第二金属层和第三金属层均采用同样的金属材料构成，其中所述金属材料包括金属铝材料或铝合金材料；
其中在所述弯折区的所述衬底层上设置有一有机填充层，所述有机填充层上设置有间隔设置的第三金属层；在所述弯折区的有机填充层内设置有弯折区第一金属层；在所述换线区的第二绝缘层上还设置有换线区第二金属层，其通过过孔与所述弯折区第一金属层电性连接。
2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板；其特征在于，其中所述有机填充层和所述衬底层之间还设置有阻隔层，其中所述阻隔层的厚度在100-6000埃。
3.根据权利要求1所述的TFT阵列基板；其特征在于，其中在所述换线区的第一绝缘层上设置有换线区第一金属层，所述换线区第一金属层的一侧端延伸进入所述弯折区的所述有机填充层内。
4.根据权利要求3所述的TFT阵列基板；其特征在于，其中在所述换线区的层间绝缘层上还设置有换线区第三金属层，其中所述换线区第三金属层通过过孔与所述换线区第一金属层电性连接。
5.根据权利要求1所述的TFT阵列基板；其特征在于，其中在所述换线区的层间绝缘层上还设置有换线区第三金属层，其中所述换线区第三金属层通过过孔与所述换线区第二金属层电性连接。
6.一种制备根据权利要求1所述TFT阵列基板的制备方法；其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、制作衬底功能层；其为提供一衬底层，其中所述衬底层定义有显示区、换线区和弯折区；在所述衬底层上依次沉积缓冲层、有源层以及第一绝缘层；
步骤S2、制作第一金属层；其为在所述第一绝缘层上沉积第一金属层，对所述第一金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为第一栅极金属层的第一金属层图案；
步骤S3、制作第二绝缘层和第二金属层；其为在所述第一金属层上沉积第二绝缘层，在所述第二绝缘层上制作第二金属层，对所述第二金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为第二栅极金属层的第二金属层图案；
步骤S4、制作层间绝缘层；其为在所述第二金属层上沉积层间绝缘层；
步骤S5、制作第三金属层；其为在所述层 间绝缘层上沉积第三金属层，对所述第三金属层进行图案化处理以在所述显示区形成作为源漏极金属层的第三金属层图案。
7.一种显示面板；其特征在于，其包括根据权利要求1所述的TFT阵列基板。
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