CN111243945A - 一种图形化、蚀刻、显示面板的制作方法及显示面板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种图形化、蚀刻、显示面板的制作方法及显示面板，该图形化方法包括在待蚀刻膜层的至少一待曝光区域内形成反射块；在待蚀刻膜层上形成光阻层，光阻层覆盖待蚀刻膜层同时包裹反射块；对光阻层进行曝光处理；其中，反射块表面至少包括两个出光方向不同的反射区域，用于将相同方向的入射光向不同方向反射至光阻层。通过上述方式，本申请能够提高曝光精度。

Description

一种图形化、蚀刻、显示面板的制作方法及显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及图形化、蚀刻、显示面板的制作方法及显示面板。

背景技术

蚀刻(etching，Etch)是使用化学反应或物理撞击作用等方式移除材料的技术，常用于半导体制造工艺。一般地，先通过曝光制版、显影，将图形转移至介质层上，再利用化学溶液或离子冲击等方式腐蚀处理掉需要除去的部分。请参阅图1，图1是现有方式中图形化方法的示意图，随着微制造工艺的发展，想要制作的图形结构更精密，密集区域的图形间隙越来越小，常会出现曝光不透、显影不净的问题，导致曝光边缘粗糙、膜残留等。随着器件尺寸的不断缩小，图形边缘的粗糙度和膜残留等对器件的电学性能影响越来越大。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种图形化、蚀刻、显示面板的制作方法及显示面板，能够提高曝光精度。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种图形化方法，该图形化方法包括在待蚀刻膜层的至少一待曝光区域内形成反射块；在待蚀刻膜层上形成光阻层，光阻层覆盖待蚀刻膜层同时包裹反射块；对光阻层进行曝光处理；其中，反射块表面至少包括两个出光方向不同的反射区域，用于将相同方向的入射光向不同方向反射至光阻层。

其中，反射块表面包括第一反射区域和第二反射区域，第一反射区域所在平面、第二反射区域所在平面均不与待蚀刻膜层所在平面平行，第一反射区域、第二反射区域分别用于将入射光反射至待曝光区域的两侧边缘。

其中，在待蚀刻膜层的待曝光区域形成反射块包括：根据入射光的入射角度和光强度，设置第一反射区域所在平面与待蚀刻膜层所在平面的夹角、第二反射区域所在平面与待蚀刻膜层所在平面的夹角，以使反射光在待曝光区域的光阻层内传播，并使反射光对邻近待曝光区域边缘的预设区域内的光阻层进行曝光。

其中，反射块为上窄下宽的形状；

其中，反射块为金字塔形或锥形。

其中，反射块位于待曝光区域的中心位置。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种蚀刻方法，该蚀刻方法包括上述的图形化方法。

其中，对光阻层进行曝光处理之后包括：对曝光后的光阻层进行显影处理，暴露出曝光区域的待蚀刻膜层和反射块；同时蚀刻去除曝光区域的待蚀刻膜层和反射块。

其中，对光阻层进行曝光处理之后包括：对曝光后的光阻层进行显影处理，暴露出非曝光区域的待蚀刻膜层；蚀刻去除非曝光区域的待蚀刻膜层。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板的制作方法，显示面板包括图形化的功能层，图形化的功能层是利用上述的蚀刻方法制作的。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板，显示面板包括图形化的功能层和位于图形化的功能层的上方的反射块。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过在光阻层内设置具有至少两个出光方向不同的反射区域的反射块，利用反射块的反射能力，能够多角度的反射曝光光线，让曝光光线更均匀更充分的作用于光阻层，增强对光阻层的曝光强度，使光阻层曝光更均匀更彻底；进而可减少膜残留、改善图形边缘粗糙度，使所得图形边缘齐整，提高曝光精度，进一步可提升器件性能。

附图说明

图1是现有方式中图形化方法的示意图；

图2是本申请实施方式中一图形化方法的流程示意图；

图3是本申请实施方式中另一图形化方法的示意图；

图4是本申请实施方式中又一图形化方法的示意图；

图5是本申请实施方式中蚀刻方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种图形化方法，能够提高光阻层的曝光精度，该方法是通过在光阻层内设置反射块，利用反射块将曝光光线向不同方向反射来实现的。

请参阅图2，图2是本申请实施方式中图形化方法的流程示意图。该实施方式中，图形化方法包括：

S110：在待蚀刻膜层的至少一待曝光区域内形成反射块。

S120：在待蚀刻膜层上形成光阻层。

其中，光阻层覆盖待蚀刻膜层同时包裹反射块。

S130：对光阻层进行曝光处理。

待蚀刻膜层是待图形化的膜层，即需要蚀刻去除膜层的部分区域的材料，保留剩余区域的材料，以形成特定的图形结构。如待蚀刻膜层可以是金属层，可蚀刻制作出电路结构，本申请中不对待蚀刻膜层的材质和具体图形做限定。

蚀刻待蚀刻膜层时，可在待蚀刻膜层上覆盖一层图形化的保护膜，使保护膜覆盖非蚀刻区且暴露待蚀刻区，以在蚀刻去除待蚀刻区膜材料的同时保护非蚀刻区的膜材料不被蚀刻掉，制得图形结构。可先在待蚀刻膜层上形成覆盖整面待蚀刻膜层的保护膜层，再图形化处理保护膜，形成图形化的保护膜；也可以直接涂覆预定图形的保护膜。

可利用曝光方法制作图形化的保护膜。选用光敏材料来制作保护膜，所用光敏材料可称为光阻剂或光刻胶。光阻经光照(即曝光)后，部分化学性能会发生变化，使光阻层被分成可被显影液洗掉的区域和不能被显影液洗掉的区域，经显影后得到图形化的光阻层。

一般地，先在待蚀刻膜层上形成一层光阻层，然后提供具有预定开口图形的掩膜版，掩膜版上设置有多个不同透光率的透光区/遮光区(对应待曝光区和非曝光区)，利用掩膜版对光阻层进行曝光，显影后去除曝光区/非曝光区的光阻膜，形成图形化的光阻层。

常用方案中，一般是直接在待蚀刻膜层上形成全面覆盖整面待蚀刻膜层的光阻层，用特定波长的光经掩膜版后照射光阻层，实行曝光。但是随着图形结构越来越精密，待曝光区面积变小，在对光阻层进行曝光时，在待曝光区域的边缘，受掩膜版精密度影响，待曝光区的边缘区域受掩膜版的遮挡，使得边缘区域的光阻接收到的曝光光线较少，曝光光线对光阻的曝光不充分，容易出现曝光不透的问题，导致显影时边缘区域会出现膜残留(如图1所示)，影响后续待蚀刻膜层的去除，造成图形边缘粗糙，进而会影响器件性能。

请参阅图3，图3是本申请实施方式中图形化方法的示意图。本申请所提供的方案中，在形成光阻层之前，先在待蚀刻膜层的待曝光区域内形成至少一个反射块。该实施方式中，曝光方法包括：

提供待蚀刻膜层10，根据需要制作的图形结构，将待蚀刻膜层10划分为待曝光区101和非曝光区102。

在待蚀刻膜层10的待曝光区域101形成反射块20，反射块20表面至少包括两个出光方向不同的反射区域210和220，反射区域210和220能够反射照射到反射块20上的光。两反射区域210和220不在同一个平面上，能够将以相同方向照射到反射块20上的入射光向不同的方向反射。即利用反射块能够调整改变曝光光线的传播方向。

在待蚀刻膜层10上形成光阻层30，使光阻层30覆盖待蚀刻膜层10同时包裹反射块20。

对光阻层30进行曝光处理。

提供掩膜版40，掩膜版40上设置有多个不同透光率的透光区。利用曝光光源照射掩膜版40。可以选用金属卤素灯(metal halide lamp)、水银灯、荧光灯、UV灯管或激光光源等作为曝光光源，以发出曝光光线。

曝光光线透过掩膜版40照射光阻层30，曝光光线进入光阻层30的曝光区域。反射块20的反射区域210和220对曝光光线进行反射，使曝光光线以不同的方向二次进入光阻层30，使曝光光线更充分均匀的照射光阻层30，增强光阻层30的曝光强度。

通过该实施方式的实施，通过在光阻层内设置具有不同出光方向的反射区域的反射块，利用反射块的反射能力，能够多角度的反射曝光光线，让曝光光线更均匀更充分的作用于光阻层，进而利用光能，增强曝光强度，使光阻层曝光更均匀更彻底，所得图形边缘齐整，进一步可提升器件性能。

在一实施方式中，反射块20表面包括第一反射区域210和第二反射区域220，第一反射区域210所在平面不与待蚀刻膜层10所在平面平行，第二反射区域220所在平面也不与待蚀刻膜层10所在平面平行，利用第一反射区域210、第二反射区域220可分别将入射光反射至待曝光区域的两侧边缘，以增强对待曝光区域边缘处的光阻材料的曝光强度。

一般地，曝光光线会以垂直于待蚀刻膜层10所在平面的方向照射光阻层30，待曝光区域的边缘受掩膜版的遮挡，接收的曝光光线比较少，会曝光不透。通过设置不与待蚀刻膜层平行的第一反射区域210、第二反射区域220，能够将垂直入射光向倾向于曝光区域侧向的角度反射，改变曝光光线的传播方向，使光线尽量的照射到边缘区域的光阻材料。

可选地，可将反射块20设置于待曝光区域的中心位置，在反射块20上设置分别朝向曝光区域不同边缘的反射区域，以能够分别将曝光光线向曝光区域的不同边缘反射，使光线分散更均匀，更充分的照射边缘区域的光阻。

在一实施方式中，在形成反射块时，根据入射光的入射角度和光强度，设置第一反射区域210所在平面与待蚀刻膜层10所在平面的夹角、第二反射区域220所在平面与待蚀刻膜层10所在平面的夹角，以使反射光在待曝光区域的光阻层内传播，并使反射光对邻近待曝光区域边缘的预设区域内的光阻层进行曝光。该实施方式中，通过设置反射区域的角度位置，能够控制反射光的角度方向及反射光的路径，将反射光限制在待曝光区域内，防止反射光线过度曝光非曝光区域内的光阻层。但允许反射光的光线略超出曝光区域，对超出曝光区域边缘的光阻层弱曝光(即允许存在一定的误差)，以保证曝光区域内的光阻层完全曝光，防止膜残留。此时，虽然反射光线会对超出曝光区域边缘的光阻层曝光，但是随着反射光的传播，光强度会逐渐衰减，到达边缘处的光强度会弱很多，曝光强度也相应变弱。显影时，该区域的光阻可部分溶于显影液，使显影后所得图形边缘更齐整，改善图形边缘粗糙的问题。误差范围可根据器件对精度的要求适应性设置，但应尽量少的对非曝光区域内的光阻层曝光，以使图形边缘更齐整。

请参阅图4，图4是本申请实施方式中又一图形化方法的示意图。在该实施方式中，反射块设置于待曝光区域的中心，待曝光区域的宽度为space，光阻层的厚度为PR，反射块的高度为h，反射块的宽度为c，反射块边缘到待曝光区域边缘的距离为b，反射光落点到待蚀刻膜层所在平面的高度为a，设反射光与待蚀刻膜层所在平面的夹角为α，则tanα＝a/b，β＝(90°-α)/2，tanβ＝h/(c/2)。在一具体实施例中，设space＝2μm，a＝0.5μm，α＝45°，可得b＝0.5μm，β＝22.5°，c＝1.0μm，h＝0.28μm。即将反射块做成厚度为

宽度为1.0μm的三角形或T型。

在一实施方式中，反射块20可以为上窄下宽的形状，反射块20包括远离待蚀刻膜层的顶端、靠近待蚀刻膜层的底端、以及连接顶端边缘和底端边缘的侧面，可在侧面上设置反射区域，将垂直入射光向两侧的边缘反射。反射块20可以是金字塔形，锥形等，在此不限定反射块的具体形状。通过将反射块设置为上窄下宽的形状，能够提供更大的反射面，更多的反射曝光光线，更充分的利用曝光光线，提高曝光强度。

另外，可根据待曝光区域的大小，在一个待曝光区域设置一个或多个反射块，以多次对曝光光线进行反射，调整设置反射区域的相对角度，以使反射光照射整个待曝光区域内的光阻，曝光更均匀。

在一实施方式中，可选用对曝光光线有高透射性的聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)，简称PMMA)、KMPR系列光刻胶、SU-8系列光刻胶等来制作光阻层。能够增强曝光光线和反射光线的透过性，使曝光光线更均匀更分散的作用于待曝光区域的光阻材料。

在一实施方式中，可选用具有高反射率材料(highly reflective material)，例如钼、银、铝、金或白色反射漆料(如二氧化钛)等来制作反射块，以反射光线。也可以选用基底材料制作反射块的衬底，然后在衬底上涂覆高反射率材料，形成反射块。所得反射块的反射平面应为平坦表面，可以通过对反射块的反射面进行抛光处理，减小粗糙度，增强反射能力。对应不同的反射材料，可以选用对应的方法来形成反射块，如可以选用蒸镀、沉积等方法。

以上实施方式，通过在光阻层内设置具有至少两个出光方向不同的反射区域的反射块，利用反射块的反射能力，能够多角度的反射曝光光线，让曝光光线更均匀更充分的作用于光阻层。该实施方式中，反射块是被包裹在曝光区域的光阻层内部的，可以允许向多个角度反射，既能够让曝光区域充分曝光，且反射光不会影响其他非曝光区域，提高了曝光精度。

请参阅图5，图5是本申请实施方式中蚀刻方法的流程示意图。该实施方式中，利用上述任意实施方式中的曝光方法对光阻层进行曝光。

S410：在待蚀刻膜层的至少一待曝光区域内形成反射块。

S420：在待蚀刻膜层上形成光阻层，光阻层覆盖待蚀刻膜层同时包裹反射块。

S430：对光阻层进行曝光处理。

S440：对曝光后的光阻层进行显影处理，暴露出曝光区域的待蚀刻膜层和反射块。

光阻包括正性光阻和负性光阻。正性光阻经曝光后照到光的部分会溶于光阻显影液，而没有照到光的部分不会溶于光阻显影液；负性光阻经曝光后照到光的部分不会溶于光阻显影液，而没有照到光的部分会溶于光阻显影液。

该实施方式中选用正性光阻，显影液洗去曝光区域的光阻，暴露出曝光区域的待蚀刻膜层，反射块也会暴露出来。

S450：蚀刻去除曝光区域的待蚀刻膜层和反射块。

利用化学或离子冲击等方式对待蚀刻膜层进行蚀刻。

可以根据待蚀刻膜层和反射块的材质，选择能够同时腐蚀待蚀刻膜层和反射块的蚀刻方法，这样能够一道工序同时去除待蚀刻膜层和反射块，不用再额外增加制程工序，降低工艺成本。

在其他实施方式中，还可以选用负性光阻，当所用光阻是负性光阻时，显影液洗去非曝光区域的光阻，暴露出待蚀刻膜层，蚀刻去除待蚀刻膜层。

如果后面制程工序需要进一步在曝光区域制作其他器件，先去除曝光区域的光阻层，再蚀刻去除反射块；然后进行后续制程。如果后续制程工序不需要在曝光区域制作其他器件，可以不用再单独增加去除反射块的工序，可直接进行下一步制程工序，反射块被包裹在了光阻层内，不会对器件有影响。

本申请所提供的蚀刻方法具有较高的曝光精度，工艺简单、可靠、成本低，且容易与器件制作工艺兼容。如可用于高质量MEMS器件(特别是生物芯片等)、光电器件和微电子器件的制造。

在一实施方式中，本申请所提供的蚀刻方法可应用于显示面板的制作方法中。

显示面板结构中包括多个图形化的功能层，如阵列基板中的电路结构、触控电极结构、像素界定结构等。这些结构的制作过程中一般都会用到光蚀刻工艺。随着显示面板对显示效果的要求更高，对应的PPI增高，各种结构更精细，密集区域的曝光区域更小，要求曝光精度更高。可将上述实施方式中的蚀刻方法应用到显示面板的制作工艺中，能够提高曝光精度，使所得器件边缘更齐整，提高器件性能，提高产品良率。

本申请还提供一种显示面板和显示装置，该显示面板和显示装置的做作工艺中利用了上述曝光方法。显示面板和显示装置内可包括有制作过程中保留的反射块。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。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图形化方法，其特征在于，包括：

在待蚀刻膜层的至少一待曝光区域内形成反射块；

在所述待蚀刻膜层上形成光阻层，所述光阻层覆盖所述待蚀刻膜层同时包裹所述反射块；

对所述光阻层进行曝光处理；

其中，所述反射块表面至少包括两个出光方向不同的反射区域，用于将相同方向的入射光向不同方向反射至所述光阻层。

2.根据权利要求1所述的图形化方法，其特征在于，

所述反射块表面包括第一反射区域和第二反射区域，所述第一反射区域所在平面、所述第二反射区域所在平面均不与所述待蚀刻膜层所在平面平行，所述第一反射区域、所述第二反射区域分别用于将所述入射光反射至所述待曝光区域的两侧边缘。

3.根据权利要求2所述的图形化方法，其特征在于，所述在待蚀刻膜层的待曝光区域形成反射块包括：

根据所述入射光的入射角度和光强度，设置所述第一反射区域所在平面与所述待蚀刻膜层所在平面的夹角、所述第二反射区域所在平面与所述待蚀刻膜层所在平面的夹角，以使所述反射光在所述待曝光区域的所述光阻层内传播，并使所述反射光对邻近所述待曝光区域边缘的预设区域内的光阻层进行曝光。

4.根据权利要求2所述的图形化方法，其特征在于，

所述反射块为上窄下宽的形状；

优选地，所述反射块为金字塔形或锥形。

5.根据权利要求2所述的图形化方法，其特征在于，

所述反射块位于所述待曝光区域的中心位置。

6.一种蚀刻方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的图形化方法。

7.根据权利要求6所述的蚀刻方法，其特征在于，所述对光阻层进行曝光处理之后包括：

对曝光后的光阻层进行显影处理，暴露出曝光区域的待蚀刻膜层和反射块；

同时蚀刻去除所述曝光区域的所述待蚀刻膜层和所述反射块。

8.根据权利要求6所述的蚀刻方法，其特征在于，所述对光阻层进行曝光处理之后包括：

对曝光后的光阻层进行显影处理，暴露出非曝光区域的待蚀刻膜层；

蚀刻去除所述非曝光区域的所述待蚀刻膜层。

9.一种显示面板的制作方法，其特征在于，

所述显示面板包括图形化的功能层，所述图形化的功能层是利用如权利要求6-8任一项所述的蚀刻方法制作的。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

图形化的功能层；

反射块，位于所述图形化的功能层的上方。

Images