CN111435210A - 薄膜晶体管液晶显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种薄膜晶体管液晶显示面板及其制备方法。该显示面板具有阵列基板、对向基板和封框胶，并且包括衬底层、第一钝化保护层、有机膜层、第二钝化保护层，其中第二钝化保护层在衬底上的正投影延伸至封框胶外的外部区，并且显示面板还包括隔水层，其覆盖第二钝化保护层的在衬底层上的正投影在外部区中的部分，使得第二钝化保护层不与显示面板的外部环境接触。本公开提供的薄膜晶体管液晶显示面板，可以在防止有机膜排气影响TFT性能的同时，保证显示面板在严苛状态下的防水性。

Description

薄膜晶体管液晶显示面板及其制备方法

技术领域

本公开涉及薄膜晶体管液晶显示领域，特别是涉及一种薄膜晶体管液 晶显示面板及其制备方法。

背景技术

氧化物薄膜晶体管正在逐渐用于薄膜晶体管(TFT)液晶显示面板中。 氧化物薄膜晶体管采用氧化物半导体作为有源层材料取代薄膜晶体管中 常用的α-Si半导体，具有迁移率高、大面积均匀性好、制备工艺温度低 等优势，有可能用于下一代平板显示中。

然而，不能够简单地将相关技术中的显示面板中的α-Si薄膜晶体管 替换为氧化物薄膜晶体管。在基于薄膜晶体管的显示面板中，一般具有许 多膜层，其中一些是有机膜。有机膜会在使用中出现排气(outgas，也称为 脱气)的问题，即向其周围放出升华气体。这样的气体对于α-Si薄膜晶体 管中的α-Si半导体有源层影响很小，但在基于氧化物薄膜晶体管的显示 面板中，排气可能与氧化物半导体有源层发生相互作用，从而会对氧化物 薄膜晶体管的性能产生严重不利影响。

进而，对于显示面板中的包含容易受有机膜排气损害的部件的薄膜晶 体管来说，存在着减小或防止排气影响的需要。

此外，对于薄膜晶体管液晶显示面板在严苛条件下保持性能的要求越 来越高。目前的薄膜晶体管液晶显示面板需要在高温高压高湿试验 (Pressure Cooker Test，PCT)中有更好的表现。

对于薄膜晶体管液晶显示面板，存在着改进的需要。

发明内容

在一个方面，本公开提供一种薄膜晶体管液晶显示面板，所述显示面 板具有有效显示区和边框区，并且包括：

阵列基板、与所述阵列基板相对的对向基板，所述阵列基板包括衬底 层和在所述衬底层靠近所述对向基板一侧的薄膜晶体管；

在所述阵列基板和所述对向基板之间的液晶层和隔垫物；和

在所述边框区中将所述阵列基板和所述对向基板粘合的封框胶，所述 封框胶在所述衬底层上的正投影将所述边框区划分为所述封框胶的正投 影包围的内部区、所述封框胶的正投影所在的封框胶区，和所述封框胶的 正投影外侧的外部区，

其中，所述显示面板还包括在所述薄膜晶体管靠近所述对向基板一侧 的第一钝化保护层、在所述第一钝化保护层靠近所述对向基板一侧的有机 膜层和在所述有机膜层靠近所述对向基板一侧的第二钝化保护层，其中所 述有机膜层的排气向所述第二钝化保护层的渗透性高于向所述第一钝化 保护层的渗透性，

其中，所述第二钝化保护层在所述衬底层上的正投影延伸至所述外部 区，

其中，所述显示面板还包括隔水层，所述隔水层覆盖所述第二钝化保 护层的在所述衬底层上的正投影在所述外部区中的部分，使得所述第二钝 化保护层不与所述显示面板的外部环境接触。

可选地，所述薄膜晶体管是包含氧化物薄膜晶体管。

可选地，所述显示面板还包括在所述有效显示区中在所述第二钝化保 护层靠近所述对向基板一侧的像素电极层，并且

所述隔水层与所述像素电极层同层设置。

可选地，所述隔水层材料包括氧化铟锡。

可选地，所述隔水层经由所述第二钝化保护层与所述封框胶之间向所 述显示面板的内部延伸，使得所述隔水层在所述衬底层上的正投影延伸至 所述内部区。

可选地，所述隔水层覆盖所述阵列基板的除所述衬底层之外的所有层 在所述衬底层上的正投影在所述外部区中的部分，使得所述阵列基板的除 所述衬底层之外的所有层均不与所述显示面板的外部环境接触。

可选地，所述隔水层在所述衬底层上的正投影的外侧边缘位于所述外 部区内，且与所述显示面板边缘具有一定间距，所述间距不为零。

可选地，所述隔水层在所述衬底层上的正投影覆盖全部所述外部区。

可选地，所述显示面板还包括在所述有效显示区中在所述第二钝化保 护层靠近所述对向基板一侧的像素电极层，并且所述隔水层与所述像素电 极层同层设置，并且

所述显示面板还包括与所述像素电极层及所述隔水层同层设置的跨 接孔导通介质层，并且

所述隔水层与所述跨接孔导通介质层断开。

在一个方面，本公开提供一种制备上述显示面板的方法，所述方法包 括以下步骤：

在形成所述第二钝化保护层之后，通过掩模沉积法同时形成所述像素 电极层和所述隔水层，以及

在形成所述隔水层之后，用封框胶粘合所述阵列基板和所述对向基板。

可选地，在通过掩模沉积法形成的所述隔水层之前，设定预定封框胶 区；

通过掩模沉积法形成的所述隔水层在所述衬底层上的正投影的内缘 在所述预定封框胶区在所述衬底层上的正投影的内缘之内，并且与所述预 定封框胶区在所述衬底层上的正投影的内缘距离为1.8μm以上，

在预定封框胶区涂布封框胶，以用封框胶粘合所述阵列基板和所述对 向基板。

附图说明

图1示意性示出了一种解决排气问题的方案。

图2示意性地示出了边框区的分区。

图3示意性地示出了本公开的一个实施方案。

图4示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图5示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图6示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图7示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图8示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图9示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图10示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图11示意性地示出了本公开的另一个实施方案。

图12示意性地示出了本公开的一个实施方案中的跨接孔。

具体实施方案

对于显示面板中的包含容易受有机膜排气损害的部件的薄膜晶体管 来说，存在着减小或防止排气影响的需要。容易受有机膜排气损害的部件 可以是薄膜晶体管的任何部件，例如有源层。例如，在基于氧化物薄膜晶 体管的阵列基板的显示面板中，氧化物半导体有源层靠近对向基板一侧的 有机膜层产生的排气有可能渗透至氧化物半导体有源层并与之发生相互 作用，从而会对氧化物薄膜晶体管的性能产生严重不利影响。为此，可以 通过在产生排气的有机膜层的两侧设置不同的环境，诱导排气远离氧化物 薄膜晶体管的氧化物半导体有源层。

图1示意性示出了一种解决排气问题的方案。图1所示的是液晶显示 面板的示意性剖面图。在图中，1表示阵列基板，2表示对向基板，3表示 将阵列基板和对向基板粘合的封框胶，4表示液晶层，其由阵列基板1、 对向基板2和封框胶3所密封。液晶显示面板还包括隔垫物5。封框胶围 绕整个显示面板周边在边框区中进行粘合，并且起到防止外部环境水分侵 入的作用。

图1示意性地示出了显示面板边框区与有效显示区(AA)的剖面，其中 左侧部分示意性示出AA中一个TFT以及与之对应的像素附近的层状结构， 其处于AA，右侧部分则示意性示出显示面板边框区处的层状结构。左右 两部分之间的部分省略。图中，相同的图例表示在AA区和边框区中同层 形成的膜层。在省略的部分，这些膜层可以是连续的，也可以是不连续的。

封框胶在阵列基板上的投影可以将边框区划分为内部区(I)、封框胶区 (A)和外部区(O)。

阵列基板1中包括衬底层101。在AA中，示例性示出了一个氧化物 薄膜晶体管。氧化物薄膜晶体管的结构可以包括源漏极、栅极、栅极绝缘 层、有源层、层间介质层等等。图中所示的氧化物薄膜晶体管中，在衬底 层101靠近对向基板2的一侧设置栅极102，源/漏极103/104，有源层105， 栅极绝缘层106，和第一钝化保护层107。有源层105是氧化物半导体有 源层。在图1中，在有源层105与衬底层101之间可以存在栅极102和栅 极绝缘层106。在有源层105靠近对向基板2的一侧具有第一钝化保护层 107。在第一钝化保护层107靠近对向基板2的一侧具有有机膜层108。有 机膜层108在氧化物薄膜晶体管液晶显示面板中的作用是降低数据线-公 共电极电容，提升阵列基板开口率，降低功耗。有机膜层可以是例如丙烯 酸环氧树脂层。在有机膜层108靠近对象基板2的一侧具有公共电极109。 有机膜层108会发生排气的问题，并且可能渗透经过第一钝化保护层107 影响有源层105。为此，在有机膜层108的另一侧设置第二钝化保护层110， 并且使得有机膜层108的排气向第二钝化保护层110的渗透性高于向所述 第一钝化保护层107的渗透性。为此，可以选择与第一钝化保护层107的 材料相比质地较不致密的材料。此时，从有机膜层108释放的排气将向第 二钝化保护层110渗透而不向第一钝化保护层107渗透，从而可以保护氧 化物有源层105不受排气的损害。图1中虽然仅示出了一个氧化物TFT， 但可以理解，如第一钝化保护层107和第二钝化保护层110都可以在整个 显示面板中延展，从而也保护位于AA中的其他未在图1中示出的氧化物 薄膜晶体管。而且，如下文所述，第一钝化保护层107和第二钝化保护层 110也向显示面板的边框处延伸，直至端部暴露在环境中。也还可以存在 其他膜层，本公开对此不作限制。在阵列基板上还设置有设置像素电极111， 用于使液晶层发光。在阵列基板上还可以设置用于使液晶取向的取向层 112。取向层可以由例如聚酰亚胺制成。

图1中的对向基板2是彩膜基板，其中，201表示玻璃衬底，202表 示彩膜层，203表示光学透明层，204表示黑矩阵。其中彩膜层202可以 仅设置在AA区的像素处用于发光，而黑矩阵204既可以设置在彩膜层边 界处，也可以设置在边框区中，在边框区中和AA区中的黑矩阵可以是同 层设置的。对向基板2上也可以设置用于使液晶取向的取向层205。取向层205可以使用与取向层112相同材料制备，但也可以使用不同的材料。 在图1的示例性方案中，取向层205使用与取向层112相同材料制备，并 且以同种图例表示。

在阵列基板1和对向基板2之间为液晶层4，并且之间还设置了隔垫 物5。

在图1右侧部分所示的边框区中，封框胶3将阵列基板1和对向基板 2粘合并密封，并将液晶层4密封在显示面板内。根据封框胶3在阵列基 板1上的正投影，边框区可以被划分成封框胶正投影所在的封框胶区A、 封框胶区A靠近外部环境一侧的外部区O和封框胶区A靠近AA一侧的 内部区I。栅极绝缘层106、第一钝化保护层107和第二钝化保护层110 的端部均延伸至外部区O并且与外部环境接触，即可以与环境水分接触。 在边框区中还存在分别与栅极和源漏极同层形成的部件，例如金属线102′、 103′，它们可以是虚设电极，也可以是数据线等。应当注意，这些部件的 位置仅是示意性的。

图1所述的方案存在一个缺点，即由于第二钝化保护层110在整个阵 列基板上延展，直至封框胶3密封的区域之外，因此其与显示面板的外部 环境直接接触。由于第二钝化保护层110的质地较不致密，其在高湿度环 境下将不足以抵挡环境水分的渗透，并且因此形成环境水分进入封框胶密 封区内部的水分传输通路，从而导致显示面板性能劣化。

本公开提出了一种薄膜晶体管液晶显示面板，所述显示面板具有有效 显示区和边框区，并且包括：

阵列基板和与所述阵列基板相对的对向基板，所述阵列基板包括衬底 层和在所述衬底层靠近所述对向基板一侧的薄膜晶体管；和

在所述边框区中将所述阵列基板和所述对向基板粘合的封框胶，所述 封框胶在所述衬底层上的正投影将所述边框区划分为所述封框胶的正投 影包围的内部区、所述封框胶的正投影所在的封框胶区，和所述封框胶的 正投影外侧的外部区，

其中，所述显示面板还包括在所述薄膜晶体管靠近所述对向基板一侧 的第一钝化保护层、在所述第一钝化保护层靠近所述对向基板一侧的有机 膜层和在所述有机膜层靠近所述对向基板一侧的第二钝化保护层，其中所 述有机膜层的排气向所述第二钝化保护层的渗透性高于向所述第一钝化 保护层的渗透性，

其中，所述第二钝化保护层在所述衬底层上的正投影延伸至所述外部 区，

其中，所述显示面板还包括隔水层，所述隔水层覆盖所述第二钝化保 护层的在所述衬底层上的正投影在所述外部区中的部分，使得所述第二钝 化保护层不与所述显示面板的外部环境接触。

本公开的显示面板中增加了隔水层，以解决第二钝化保护层暴露于环 境水分的问题。

本公开的薄膜晶体管液晶显示面板具有有效显示区和边框区。有效显 示区(active area)和边框区是本领域公知的概念。本公开的显示面板包括 阵列基板和与所述阵列基板相对的对向基板，并且两者通过封框胶粘合。

阵列基板包括衬底层和设置在衬底层上的多种膜层和部件。在显示面 板中，阵列基板的薄膜晶体管设置在衬底层靠近所述对向基板一侧，或者 说衬底层与对向基板之间。对向基板可以是例如彩膜基板。

通过封框胶粘合阵列基板和对向基板的方案是本领域公知的。封框胶 位于显示面板周边的边框区，从而不影响显示。封框胶在将两块基板粘合 固定的同时，也将阵列基板和对向基板之间的空间密封用于容纳液晶，同 时防止环境中水氧进入。在对向基板和阵列基板之间，还可以具有所需的 膜层或部件。例如，在显示面板是液晶显示面板且对向基板是彩膜基板的 情况下，在阵列基板和对向基板之间还可以具有液晶层。

从在衬底层中上的正投影看，封框胶将边框区划分为三个区域：封框 胶的正投影包围的内部区，封框胶的正投影所在的封框胶区，和封框胶的 正投影外侧的外部区。图2示意性地示出了边框区根据封框胶在衬底层上 的正投影进行的分区。在矩形的显示面板中，中央灰色部分为有效显示区 AA的投影区域，周边则为边框区的投影区域。封框胶3形成为一定宽度 的环状带时，其投影即封框胶区A。其内部为内部区I，并且其外部为外 部区O。为了清楚起见，图2中的尺寸并不是按照真实比例绘制的。

本公开的薄膜晶体管包括作为晶体管基本部件的源漏极、栅极、栅绝 缘层和有源层。在薄膜晶体管靠近所述对向基板一侧，具有第一钝化保护 层、有机膜层和第二钝化保护层。本公开所述薄膜晶体管包括有机膜层基 本上夹在第一钝化保护层和第二钝化保护层之间。有机膜层的排气向第二 钝化保护层的渗透性高于向第一钝化保护层的渗透性，因此排气不会向薄 膜晶体管方向渗透，而是会向第二钝化保护层渗透。

第二钝化保护层基本上在整个显示面板的范围内铺展，并且一直延伸 到封框胶外部。因此，其正投影延伸至外部区。

本公开的显示面板包括隔水层，其覆盖第二钝化保护层的在衬底层上 的正投影在外部区中的部分，使得第二钝化保护层不与所述显示面板的外 部环境接触。

本公开通过设置隔水层，解决了上述由于防止排气损害薄膜晶体管的 第二钝化保护层的存在而导致出现与环境连通的水分传输通路的问题。

图3示意性地示出了本公开的一个实施方案。

在图3中，1表示阵列基板，2表示对向基板，3表示将阵列基板和对 向基板粘合的封框胶，4表示液晶层，其由阵列基板1、对向基板2和封 框胶3所密封。液晶显示面板还包括隔垫物5。封框胶围绕整个显示面板 周边在边框区中进行粘合，并且起到防止外部环境水分侵入的作用。

图3示意性地示出了显示面板边框区与有效显示区(AA)的剖面，其中 左侧部分示意性示出AA中一个TFT以及与之对应的像素附近的层状结构， 其处于AA，右侧部分则示意性示出显示面板边框区处的层状结构。左右 两部分之间的部分省略。图中，相同的图例表示在AA区和边框区中同层 形成的膜层。在省略的部分，这些膜层可以是连续的，也可以是不连续的。

封框胶在阵列基板上的投影可以将边框区划分为内部区(I)、封框胶区 (A)和外部区(O)。

阵列基板1中包括衬底层101。在AA中，示例性示出了一个氧化物 薄膜晶体管。在本公开的示例性实施方案中，均以氧化物薄膜晶体管为例 进行说明，并且其中第二钝化保护层用于保护氧化物有源层不受有机膜层 排气影响。然而，可以理解，本公开的结构也可以用于其他类型的薄膜晶 体管液晶显示面板，用于防止排气影响薄膜晶体管的性能，并且同时用于 防止苛刻条件下水分进入显示面板内部。氧化物薄膜晶体管的结构可以包 括源漏极、栅极、栅极绝缘层、氧化物半导体有源层以及适当的层间介质 层等。图中所示的氧化物薄膜晶体管中，在衬底层101靠近对向基板2的 一侧设置栅极102，源/漏极103/104，有源层105，栅极绝缘层106，和第 一钝化保护层107。有源层105是氧化物半导体有源层。在图3中，在有 源层105与衬底层101之间可以存在栅极102和栅极绝缘层106。在有源 层105靠近对向基板2的一侧具有第一钝化保护层107。在第一钝化保护 层107靠近对向基板2的一侧具有有机膜层108。有机膜层108在氧化物 薄膜晶体管液晶显示面板中的作用是降低数据线-公共电极电容，提升阵列 基板开口率，降低功耗。有机膜层可以是例如丙烯酸环氧树脂层。在有机 膜层108靠近对象基板2的一侧具有公共电极109。有机膜层108会发生 排气的问题，并且可能渗透经过第一钝化保护层107影响有源层105。为 此，在有机膜层108的另一侧设置第二钝化保护层110，并且使得有机膜 层108的排气向第二钝化保护层110的渗透性高于向所述第一钝化保护层 107的渗透性。为此，可以选择与第一钝化保护层107的材料相比质地较 不致密的材料。除了使用质地较不致密的材料之外，也可以使用其他合适 的手段来设置具有较高气体渗透性第二钝化保护层。例如，可以采用具有 微型气体渗透通路或具有加速气体扩散的成分的材料形成第二钝化保护 层。此时，从有机膜层108释放的排气将向第二钝化保护层110渗透而不 向第一钝化保护层107渗透，从而可以保护氧化物有源层105不受排气的 损害。图3中虽然仅示出了一个TFT，但可以理解，如第一钝化保护层107和第二钝化保护层110都可以在整个显示面板中延展，从而也保护位于 AA中的其他未在图3中示出的薄膜晶体管。而且，如下文所述，第一钝 化保护层107和第二钝化保护层110也向显示面板的边框处延伸，直至端 部暴露在环境中。也还可以存在其他膜层，本公开对此不作限制。在阵列 基板上还设置有设置像素电极111，用于使液晶层发光。在阵列基板上还可以设置用于使液晶取向的取向层112。取向层可以由例如聚酰亚胺制成。

图3中的对向基板2是彩膜基板，其中，201表示玻璃衬底，202表 示彩膜层，203表示光学透明层，204表示黑矩阵。其中彩膜层202可以 仅设置在AA区的像素处用于发光，而黑矩阵204既可以设置在彩膜层边 界处，也可以设置在边框区中，在边框区中和AA区中的黑矩阵可以是同 层设置的。对向基板2上也可以设置用于使液晶取向的取向层205。取向层205可以使用与取向层112相同材料制备，但也可以使用不同的材料。 在图3的示例性方案中，取向层205使用与取向层112相同材料制备，并 且以同种图例表示。

在阵列基板1和对向基板2之间为液晶层4，并且之间还设置了隔垫 物5。

在图3右侧部分所示的边框区中，封框胶3将阵列基板1和对向基板 2粘合并密封，并将液晶层4密封在显示面板内。根据封框胶3在阵列基 板1上的正投影，边框区可以被划分成封框胶正投影所在的封框胶区A、 封框胶区A靠近外部环境一侧的外部区O和封框胶区A靠近AA一侧的 内部区I。栅极绝缘层106、第一钝化保护层107和第二钝化保护层110 的端部均延伸至外部区O并且与外部环境接触，即可以与环境水分接触。 有机膜层108则不延伸至外部区，并且在未达到封框胶区时已终止。在有 机膜层108终止处，第一钝化保护层107和第二钝化保护层110会合并彼 此接触。在边框区中还存在分别与栅极和源漏极同层形成的部件，例如金 属线102′、103′，它们可以是虚设电极，也可以是数据线等。应当注意， 这些部件的位置仅是示意性的。

具体地，在显示面板的AA区，阵列基板的衬底层101的一侧具有栅 极层102，在栅极层102远离衬底层101的一侧具有栅极绝缘层106，在 栅极绝缘层106远离衬底层101的一侧具有氧化物半导体有源层105，其 在衬底层101上的正投影与栅极层102的正投影重叠。在本公开中，重叠 可以包括部分重叠。设置与氧化物半导体有源层105电学连接的源/漏极103/104。第一钝化保护层107在远离衬底层101的一侧覆盖有源层105 和源/漏极103/104。在第一钝化保护层107远离衬底层101的一侧设置有 机膜层108。在部分有机膜层108远离衬底层101的一侧设置公共电极109， 并在公共电极109和有机膜层108远离衬底层101的一侧设置第二钝化保 护层110。有机膜层108与第二钝化保护层110和第一钝化保护层107均接触。在第二钝化保护层108远离衬底层101的一侧设置像素电极层111， 其在衬底层101上的正投影与公共电极110在衬底层101上的正投影重叠。 在像素电极层111以外的区域设置第一取向层112。在像素电极层111远 离衬底层101的一侧，设置液晶层4，并进一步设置第二取向层205、光 学透明层203、彩膜层202，黑矩阵204、玻璃衬底201等。在液晶层4 中设置有隔垫物5。

具体地，在边框区中，设置有封框胶3，其将阵列基板1和对向基板 2粘合，并且将液晶层4密封在显示面板内。封框胶3在衬底层上的正投 影将边框区划分为封框胶区A、内部区I和外部区O。

阵列基板1包括衬底层101。在衬底层靠近对向基板2的一侧有栅极 绝缘层106，其与AA区的栅极绝缘层106同层设置。在栅极绝缘层106 靠近对向基板2的一侧有第一钝化保护层107，其与AA区的第一钝化保 护层107同层设置。在第一钝化保护层107靠近对向基板2的一侧第二钝 化保护层110，其与AA区的第二钝化保护层110同层设置。在边框区中 的内部区I中，在第一钝化保护层107和第二钝化保护层110之间还可以 具有有机膜层108，其与AA区的有机膜层108同层设置。与AA区中的 栅极绝缘层106、第一钝化保护层107和第二钝化保护层110同层设置的 材料层均延伸至封框胶3的密封范围之外，即它们在衬底层101上的正投 影延伸至外部区O中。

在内部区I中，在第二钝化保护层110靠近对向基板2的一侧还具有 第一取向层112，其可以为聚酰亚胺层。

在阵列基板1和对向基板2之间设置有液晶层4，其由封框胶3限定 在显示面板中。

对向基板包括衬底201，在衬底201靠近阵列基板1一侧的黑矩阵204、 在黑矩阵靠近阵列基板1一侧的光学透明层203，它们在衬底层101上的 正投影延伸至外部区O。在内部区I中，在光学透明层203靠近阵列基板 1一侧还有第二取向层205，其可以是聚酰亚胺层。液晶层3中的液晶可 以由第一取向层112和/或第二取向层205取向。此外，在对向基板2上靠 近阵列基板1一侧还附接有隔垫物5。可以理解，隔垫物也可以设置在阵 列基板1上靠近对向基板一侧。

在边框区的阵列基板中，还可以存在分别与栅极和源漏极同层形成的 部件102′、103′，它们所在的位置是示意性的，并可以用于形成数据线、 虚设电极等。

图3中设置了隔水层120，其覆盖第二钝化保护层110的在衬底层101 的正投影在外部区O中的部分。即，其完全覆盖第二钝化保护层110在封 框胶外侧的部分，从而避免了第二钝化保护层110与环境水分接触，防止 了质地疏松的第二钝化保护层110形成进入面板内部的传输通路，在高温 高压高湿状态下也可以阻止水气进入。在图3中，隔水层120从封框胶外 侧起延伸至显示面板边缘，并且还向衬底层101的方向延伸，完全覆盖第 二钝化保护层110的横向端面。本公开中，横向表示与衬底层平行的方向。

通过设置隔水层120，图3所示的本公开的实施方案将在封框胶外侧 的第二钝化保护层110与环境水分完全隔离开，从而避免在高压高温高湿 情况下显示面板由于水的进入导致的劣化。

应当理解，本公开本图左侧有效显示区中显示器件的各个膜层也可以 采取其他布置方式，只要存在符合本公开要求的有机膜层和与之接触的第 一钝化保护层和第二钝化保护层即可。例如，公共电极也可以位于对向基 板朝向阵列基板的一侧。这也同样适用于其他图示的实施方案。

在一个实施方案中，所述薄膜晶体管是包含氧化物薄膜晶体管。氧化 物薄膜晶体管中包含氧化物半导体有源层。本公开的结构特别适用于氧化 物薄膜晶体管液晶显示面板，可以充分保护其中的氧化物半导体有源层不 受有机膜层排气的影响。

在一个实施方案中，隔水层在衬底层上的正投影的外侧边缘位于外部 区内，且与所述显示面板边缘具有一定间距，所述间距不为零。也可以说， 隔水层在衬底层上的正投影的外侧边缘在衬底层的边缘内部。

图4示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图3相同的 附图标记表示相同的结构。与图3相比，图4的第二钝化保护层110未延 伸至显示面板的边缘。换言之，第二钝化保护层110在衬底层101上的正 投影没有延伸至衬底层的边缘。因此，隔水层120的外侧边缘在衬底层101 的正投影可以在衬底层101的边缘的内部。这种结构比图3的方案更易形 成，且结构稳固，因为图3中覆盖第二钝化保护层110的横向端部的隔水 层120不易通过沉积法形成并且其靠近衬底层101的端面是自由端，稳固 性稍差。

在一个实施方案中，隔水层在衬底层上的正投影覆盖全部外部区。

图5示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图4相同的 附图标记表示相同的结构。图5中的第二钝化保护层110也未延伸至显示 面板的边缘。与图4相比，图5的隔水层120的边缘在衬底层101的正投 影可以抵达在衬底层101的边缘，即覆盖全部外部区O。这种结构比图4 的方案更易于形成，因为无需专门控制隔水层的边缘与显示面板边缘的距 离，由此可以简化掩模和沉积工艺。

在一个实施方案中，隔水层覆盖阵列基板的除衬底层之外的所有层在 衬底层上的正投影在外部区中的部分，使得阵列基板的除衬底层之外的所 有层均不与显示面板的外部环境接触。

图6示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图3相同的 附图标记表示相同的结构。与图3相比，隔水层120不仅仅覆盖第二钝化 保护层110，还完全覆盖阵列基板的除衬底层101之外的全部膜层，例如 第一钝化保护层107和栅极绝缘层106。这一结构可以进一步将阵列基板 其他膜层也封闭在内，从而进一步加强显示面板在苛刻条件下的防水性。 而且，这一方案无需精确限定隔水层在阵列基板的横向端面处下方边界， 简化了制备工艺。衬底层101是防水的，例如是玻璃衬底，因此其横向端 面无需由隔水层120覆盖。不过，如图6所示，衬底层的横向端面也可以 部分由隔水层120覆盖。而且，衬底层的横向端面也可以完全由隔水层120 覆盖。

图7示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图6相同的 附图标记表示相同的结构。与图6相比，图7的第二钝化保护层110、第 一钝化保护层107和栅极绝缘层106均未延伸至显示面板的边缘。换言之， 第二钝化保护层110、第一钝化保护层107和栅极绝缘层106在衬底层101 上的正投影都没有延伸至衬底层的边缘。因此，隔水层120的外侧边缘在 衬底层101的正投影可以在衬底层101的边缘的内部。这种结构比图6的 方案更易形成，且结构稳固，因为图6中覆盖第二钝化保护层110的横向 端部的隔水层120不易通过沉积法形成并且其靠近衬底层101的端面是自 由端，稳固性稍差。

图8示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图7相同的 附图标记表示相同的结构。图8中的第二钝化保护层110、第一钝化保护 层107和栅极绝缘层106也均未延伸至显示面板的边缘。与图7相比，图 8的隔水层120的边缘在衬底层101的正投影可以抵达在衬底层101的边 缘，即覆盖全部外部区O。这种结构比图7的方案更易于形成，因为无需专门控制隔水层的边缘与显示面板边缘的距离，由此可以简化掩模和沉积 工艺。

应当理解，在本公开的显示面板中，与图6-图8所示的实施方案类似 地，可以适当地调整隔水层120外侧边缘的形貌以适当地与具体的第二钝 化保护层110、第一钝化保护层107、栅极绝缘层106以及阵列基板1的 其他任何在衬底层101上并且延伸至封框胶3外侧的膜层配合。隔水层120 也可以仅覆盖上述膜层中的一部分，例如仅覆盖第二钝化保护层110和第 一钝化保护层103，但不覆盖栅极绝缘层106。

在图2-8所示的方案中，一个潜在的问题是，通常是在形成隔水层120 之后，再进行阵列基板与对向基板的粘合。因此，如果仅将隔水层设计为 延伸至封框胶的外表面处，有可能由于涂胶精度误差而在隔水层与封框胶 之间留有缝隙，难以保证封框胶3与隔水层120之间的密封性。并且，即 使将封框胶部分准确形成在隔水层120的内部边缘处或者稍微覆压隔水层 的内部边缘，两者的较短的界面仍可能存在潜在的水分侵入路径。

在一个实施方案中，隔水层经由第二钝化保护层与封框胶之间向显示 面板的内部延伸，使得隔水层在衬底层上的正投影延伸至内部区。

图9示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图8相同的 附图标记表示相同的结构。与图8的隔水层120不同之处在于，图9的隔 水层120经由所述第二钝化保护层110与所述封框胶3之间向所述显示面 板的内部延伸，并且所述隔水层120在所述衬底层101上的正投影延伸至 所述内部区I。这样，隔水层120与封框胶3之间的界面长度大大增加， 并且还避免了对涂胶的过高准确度要求。

应当理解，图9中隔水层120在外部区O中的结构形貌也可以适当选 择。例如与例如图3-7中任一实施方案相同。

在一个实施方案中，显示面板还包括在有效显示区中在第二钝化保护 层靠近对向基板一侧的像素电极层，并且隔水层与像素电极层同层设置。

图10示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图9相同 的附图标记表示相同的结构。与图9的不同之处在于，在图10中，隔水 层120与像素电极层111同层设置，并且用相同的颜色表示。

在本公开中，同层设置是指隔水层120与像素电极层111在同一个制 备步骤中同时制备，而不是指两者处于与衬底层相同的相对高度上。隔水 层120与像素电极层111同层设置可以在不添加新的制备步骤的条件下， 使用相关技术中的已有设备和材料，仅通过更换掩模，即实现隔水层120 的制备。

优选地，隔水层120和像素电极层111的材料为氧化铟锡(ITO)。ITO 的隔水性优良，沉积成膜性能好，也可以与封框胶良好粘合，适宜作为隔 水层材料。

图11示意性地示出了本公开的另一个实施方案。图中，与图10相同 的附图标记表示相同的结构。与图10的不同之处在于，图11中对向基板 中黑矩阵204与衬底201相比向内缩进一段距离，不暴露在环境中，并且 被光学透明层密封。由于黑矩阵材料对于水的密封性不佳，图11的实施 方案有利于保护显示面板内部不遭受水分侵入。

在一个实施方案中，所述显示面板还包括在所述有效显示区中在所述 第二钝化保护层靠近所述对向基板一侧的像素电极层，并且所述隔水层与 所述像素电极层同层设置，并且

所述显示面板还包括与所述像素电极层及所述隔水层同层设置的跨 接孔导通介质层，并且

所述隔水层与所述跨接孔导通介质层断开。

需要说明的是，为了减少制备工艺中的掩模数，在显示基板的边框区 通常需要通过像素电极层材料进行一些跨接孔(也称为过孔)的设计(如 连接Com ITO和栅极/源漏极金属线)，其中像素电极层材料起导通介质的 作用。因此，当使用像素电极层材料同层形成本公开的隔水层时，需要在 上述跨接孔的周围断开(具体断开的图案可以为圆形、正方形等，不作限 制)，避免造成各线路之间的短路。

例如，当跨接孔位于内部区时，一个实施方案可以如图12所示。图 12中，下图为剖面图，上图则为俯视外观图。跨接孔穿过栅极绝缘层106 导通介质用于导通电学部件102′和103′，并且其中跨接孔导通介质b与隔 水层a(即120)与同层形成。从俯视图看，在跨接孔周围，通过环形断 开区c保证隔水层a与跨接孔中的导通介质b断开。环形断开区可以通过在在形成过程中使用图案化掩模来实现。

以上通过附图示例性说明了本公开的显示面板的结构的一些实施方 案。应当理解，显示面板可以具有在附图中未示例性示出的其他部件，只 要其不违背本申请的精神即可。

本公开的结构的材料和尺寸特征可以适当地选择。特别是，有机膜层 可以是丙烯酸环氧树脂层。其可通过涂布包含丙烯酸环氧树脂树脂、光敏 剂和溶剂的涂料组合物形成。第一钝化保护层的材料可以是SiNx、SiNO 或二者的混合层。第二钝化保护层的材料可以是SiNx、SiNO或二者的混 合层。隔水层的材料除了使用ITO，还可以是金属Al、Cu或者其它易成 膜并适用于TFT基板的氧化物层。隔水层的厚度范围可以是

本公开设置的隔水层可以使得TFT显示面板中的部件(例如氧化物有 源层)不会由于排气劣化，同时能够在高压高温高湿环境仍抵抗水分侵入。

本公开还提供一种制备上述显示面板的方法，所述方法包括以下步骤：

在形成所述第二钝化保护层之后，通过掩模沉积法同时形成所述像素 电极层和所述隔水层，以及

在形成所述隔水层之后，用封框胶粘合所述阵列基板和所述对向基板。

显示面板的其他部件的形成方式可以是相关技术中任何合适的方式， 本公开对此不作限定。

本公开的方法还包括形成阵列基板的其他层以及提供对向基板、液晶 以及对盒的常规步骤。本公开的方法的特征在于，在形成第二钝化保护层 之后，通过掩模沉积法形成像素电极层和隔水层。这可以在不增加专门的 隔水层制备工艺的情况下，仅通过改变掩模，制得隔水层。

本公开的方法在制得隔水层后再进行封框胶粘合。如果先进行封框胶 粘合，在显示面板边缘的隔水层形成将是困难的。

本公开的方法的上述步骤之间只要满足所需的先后关系即可，并且各 动作之间可以有其他适当的动作。例如，在形成隔水层之后，在粘合之前， 还可以具有像素制备步骤。

优选地，在通过掩模沉积法形成的隔水层之前，设定预定封框胶区；

通过掩模沉积法形成的隔水层在衬底层上的正投影的内缘在预定封 框胶区在衬底层上的正投影的内缘之内，并且与预定封框胶区在衬底层上 的正投影的内缘距离为1.8μm以上，

在预定封框胶区涂布封框胶，以粘合阵列基板和对向基板。

预定封框胶区是预计要涂布封框胶的区域。考虑到封框胶存在至少 0.8μm的涂布误差，并且隔水层沉积存在至少1μm的边缘误差，因此为了 保证形成例如图10所示的实施方案的隔水层，隔水层在衬底层上的正投 影的内缘在预定封框胶区在衬底层上的正投影的内缘之内，并且与预定封 框胶区在衬底层上的正投影的内缘距离应为1.8μm以上。

本公开的方法可以便捷地形成所需的隔水层。

实施例

比较例1-1

以常规方式制备多批次图1所示意的15.6英寸全高清(FHD)氧化物薄 膜晶体管液晶显示面板，其中有机膜层104为丙烯酸环氧树脂层，其通过 涂布包含丙烯酸环氧树脂树脂、光敏剂和溶剂的涂料组合物形成。氧化物 半导体有源层102的材料为IGZO(氧化铟镓锌)，第一钝化保护层103为 折射率为1.90的氮化硅层，第二钝化保护层为折射率为1.87的氮化硅层。 折射率的大小反映了膜层的致密程度。折射率越大，致密性越高。显示面 板不包括本公开提出的隔水膜。对制得的显示面板进行TFT性能测量和 PCT测试。其中，PCT测试的条件为温度121℃，湿度100％，压力2个 大气压。结果为，显示面板具备合格的TFT性能，但在PCT测试下6小 时即失效，而且各批次失效率有波动。

比较例1-2

以与比较例1-1同样的方式制备的显示面板，唯一区别在于将第二钝 化保护层变为折射率为1.89的氮化硅层。对制得的显示面板进行TFT性 能测量和PCT测试。结果为，显示面板可以禁受24小时PCT测试，并且 各批次失效率稳定；但是TFT性能不合格。与比较例1的结果相比较的结 果说明，如果提高第二钝化保护层的致密性，可以使得显示面板禁受PCT 测试，但是将对其TFT性能造成不利影响。不依赖于任何理论，TFT性能 不合格是由于其中的有机膜排气导致的。

实施例1

以与比较例1-1同样的方式制备的显示面板，区别在于设置如图10 所示意的隔水层120。对制得的显示面板进行TFT性能测量和PCT测试。 结果为，显示面板可以禁受24小时PCT测试，并且各批次失效率稳定， TFT性能也完全合格。与比较例1-1和1-2的结果相比较的结果说明，设 置本公开的隔水层，可以在保证显示面板禁受PCT测试的同时，维持TFT 性能合格。

比较例2-1

以常规方式制备多批次图1所示意的15.6英寸超高清(UHD)氧化物薄 膜晶体管液晶显示面板，其中有机膜层104为丙烯酸环氧树脂层，其通过 涂布包含丙烯酸环氧树脂树脂、光敏剂和溶剂的涂料组合物形成。氧化物 半导体有源层102的材料为IGZO(氧化铟镓锌)，第一钝化保护层103为 折射率为1.90的氮化硅层，第二钝化保护层为折射率为1.87的氮化硅层。 折射率的大小反映了膜层的致密程度。折射率越大，致密性越高。显示面 板不包括本公开提出的隔水膜。对制得的显示面板进行TFT性能测量和 PCT测试。其中，PCT测试的条件为温度121℃，湿度100％，压力2个 大气压。结果为，显示面板具备合格的TFT性能，但在PCT测试下6小 时即失效，而且各批次失效率有波动。

比较例2-2

以与比较例2-1同样的方式制备的显示面板，唯一区别在于将第二钝 化保护层变为折射率为1.89的氮化硅层。对制得的显示面板进行TFT性 能测量和PCT测试。结果为，显示面板可以禁受24小时PCT测试，并且 各批次失效率稳定；但是TFT性能不合格。与比较例1的结果相比较的结 果说明，如果提高第二钝化保护层的致密性，可以使得显示面板禁受PCT 测试，但是将对其TFT性能造成不利影响。不依赖于任何理论，TFT性能 不合格是由于其中的有机膜排气导致的。

实施例2

以与比较例2-1同样的方式制备的显示面板，区别在于设置如图10 所示意的隔水层120。对制得的显示面板进行TFT性能测量和PCT测试。 结果为，显示面板可以禁受24小时PCT测试，并且各批次失效率稳定， TFT性能也完全合格。与比较例2-1和2-2的结果相比较的结果说明，设 置本公开的隔水层，可以在保证显示面板禁受PCT测试的同时，维持TFT 性能合格。

比较例3-1

以常规方式制备多批次图1所示意的14英寸全高清(FHD)氧化物薄膜 晶体管液晶显示面板，其中有机膜层104为丙烯酸环氧树脂层，其通过涂 布包含丙烯酸环氧树脂树脂、光敏剂和溶剂的涂料组合物形成。氧化物半 导体有源层102的材料为IGZO(氧化铟镓锌)，第一钝化保护层103为折 射率为1.90的氮化硅层，第二钝化保护层为折射率为1.80的氮化硅层。 折射率的大小反映了膜层的致密程度。折射率越大，致密性越高。显示面 板不包括本公开提出的隔水膜。对制得的显示面板进行TFT性能测量和 PCT测试。其中，PCT测试的条件为温度121℃，湿度100％，压力2个 大气压。结果为，显示面板具备合格的TFT性能，但在PCT测试下12小 时即失效，而且各批次失效率有波动，在40％-100％不等。

实施例3

以与比较例3-1同样的方式制备的显示面板，区别在于设置如图10 所示意的隔水层120。对制得的显示面板进行TFT性能测量和PCT测试。 结果为，显示面板可以禁受24小时PCT测试，并且各批次失效率稳定， TFT性能也完全合格。与比较例3-1的结果相比较的结果说明，设置本公 开的隔水层，可以在保证显示面板禁受PCT测试的同时，维持TFT性能 合格。

本公开提供的薄膜晶体管液晶显示面板，可以在防止有机膜排气影响 TFT性能的同时，保证显示面板在严苛状态下的防水性。

显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而 不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本 公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和 变型在内。

Claims (11)

1.一种薄膜晶体管液晶显示面板，所述显示面板具有有效显示区和边框区，并且包括：

阵列基板、与所述阵列基板相对的对向基板，所述阵列基板包括衬底层和在所述衬底层靠近所述对向基板一侧的薄膜晶体管；

在所述阵列基板和所述对向基板之间的液晶层和隔垫物；和

在所述边框区中将所述阵列基板和所述对向基板粘合的封框胶，所述封框胶在所述衬底层上的正投影将所述边框区划分为所述封框胶的正投影包围的内部区、所述封框胶的正投影所在的封框胶区，和所述封框胶的正投影外侧的外部区，

其中，所述显示面板还包括在所述薄膜晶体管靠近所述对向基板一侧的第一钝化保护层、在所述第一钝化保护层靠近所述对向基板一侧的有机膜层和在所述有机膜层靠近所述对向基板一侧的第二钝化保护层，其中所述有机膜层的排气向所述第二钝化保护层的渗透性高于向所述第一钝化保护层的渗透性，

其中，所述第二钝化保护层在所述衬底层上的正投影延伸至所述外部区，

其中，所述显示面板还包括隔水层，所述隔水层覆盖所述第二钝化保护层的在所述衬底层上的正投影在所述外部区中的部分，使得所述第二钝化保护层不与所述显示面板的外部环境接触。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述薄膜晶体管是包含氧化物薄膜晶体管。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述显示面板还包括在所述有效显示区中在所述第二钝化保护层靠近所述对向基板一侧的像素电极层，并且

所述隔水层与所述像素电极层同层设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的显示面板，其中，

所述隔水层材料包括氧化铟锡。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述隔水层经由所述第二钝化保护层与所述封框胶之间向所述显示面板的内部延伸，使得所述隔水层在所述衬底层上的正投影延伸至所述内部区。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述隔水层覆盖所述阵列基板的除所述衬底层之外的所有层在所述衬底层上的正投影在所述外部区中的部分，使得所述阵列基板的除所述衬底层之外的所有层均不与所述显示面板的外部环境接触。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述隔水层在所述衬底层上的正投影的外侧边缘位于所述外部区内，且与所述显示面板边缘具有一定间距，所述间距不为零。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述隔水层在所述衬底层上的正投影覆盖全部所述外部区。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其中，

所述显示面板还包括在所述有效显示区中在所述第二钝化保护层靠近所述对向基板一侧的像素电极层，并且所述隔水层与所述像素电极层同层设置，并且

所述显示面板还包括与所述像素电极层及所述隔水层同层设置的跨接孔导通介质层，并且

所述隔水层与所述跨接孔导通介质层断开。

10.一种制备权利要求1-9中任一项所述的显示面板的方法，所述方法包括以下步骤：

在形成所述第二钝化保护层之后，通过掩模沉积法同时形成所述像素电极层和所述隔水层，以及

在形成所述隔水层之后，用封框胶粘合所述阵列基板和所述对向基板。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

在通过掩模沉积法形成的所述隔水层之前，设定预定封框胶区；

通过掩模沉积法形成的所述隔水层在所述衬底层上的正投影的内缘在所述预定封框胶区在所述衬底层上的正投影的内缘之内，并且与所述预定封框胶区在所述衬底层上的正投影的内缘距离为1.8μm以上，

在预定封框胶区涂布封框胶，以用封框胶粘合所述阵列基板和所述对向基板。

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