CN111540713A - 一种触摸显示面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种触摸显示面板及其制造方法，其在像素限定层或者像素限定层和平坦层中形成环绕像素单元的垂直型电容器，可以增加电容值的同时，防止像素限定层和平坦层中的水汽进入像素单元以及各层金属互连层；触控压力通过挡墙结构传递，使得电容值改变，实现触摸操作，且所述挡墙结构还可以防止有机发光层在喷墨打印形成时的串色问题。

Description

一种触摸显示面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及触摸显示面板技术领域，具体涉及一种触摸显示面板及其制造方法。
背景技术
随着有机发光二极管(Organic Light-emitting Diode，OLED)面板因其广色域、高对比度、大视角、反应速率快、轻薄等优势，在手机、手表、Pad等应用领域越来越广泛。
触摸显示面板是集成了显示模块和触摸模块的显示面板结构，其中的电容式触摸屏，需要在显示屏中设置电容结构以用于响应触摸操作，而现有的电容结构多为纵向排列的上下电极板，其设置于像素单元之间，无法提高该电容的电容值，触摸不够灵敏，且像素限定层的水汽也容易侵蚀像素单元。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种触摸显示面板的制造方法，其包括以下步骤：
(1)在衬底上形成薄膜晶体管；
(2)形成覆盖所述薄膜晶体管的平坦层；
(3)在所述平坦层上形成像素限定层；
(4)在所述像素限定层中形成多个环形电容结构，所述环形电容结构包括环形相对的第一电容电极和第二电容电极；
(5)在所述第一电容电极和第二电容电极之间形成挡墙结构，挡墙结构的一部分嵌入在所述像素限定层中；
(6)在所述像素限定层中形成多个像素定义孔，并在所述多个像素定义孔中形成多个像素单元，其中所述多个环形电容结构分别环绕所述多个像素单元。
其中，所述挡墙结构的另一部分突出于所述像素限定层的上表面。
其中，所述像素单元依次包括在所述平坦层上表面上的底电极、在所述像素定义孔中的有机发光层以及覆盖所述有机发光层的顶电极。
其中，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且完全嵌入在所述像素限定层中。
其中，在所述平坦层上制备所述底电极的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
其中，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且经由所述像素限定层延伸至所述平坦层中，所述挡墙结构至少延伸至所述像素限定层。
其中，在形成所述薄膜晶体管的源漏电极层的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
其中，所述挡墙结构具有一缺口，所述顶电极的互连层通过所述缺口。
其中，所述挡墙结构为无机氧化物、聚合物材料或其他刚性材料。
本发明根据上述制造方法，还提供了一种触摸显示面板。
本发明在像素限定层或者像素限定层和平坦层中形成环绕像素单元的垂直型电容器，可以增加电容值的同时，防止像素限定层和平坦层中的水汽进入像素单元以及各层金属互连层；触控压力通过挡墙结构传递，使得电容值改变，实现触摸操作，且所述挡墙结构还可以防止有机发光层在喷墨打印形成时的串色问题。
附图说明
图1为第一实施例的触摸显示面板的剖面图；
图2为第一实施例的触摸显示面板的俯视图；
图3-8为第一实施例的触摸显示面板的制造方法的示意图；
图9为第二实施例的触摸显示面板的剖面图；
图10为第二实施例的触摸显示面板的俯视图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
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公开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。
下面将结合附图对根据本发明公开实施例的触摸显示面板及其制造方法进行详细的描述。
请参照图1和图2，本申请第一实施例的触摸显示面板，其包括：衬底10；位于所述衬底10上的薄膜晶体管(TFT)层；位于薄膜晶体管层上的平坦层16；位于平坦层16上的像素限定层21；像素限定层21中的像素单元和电容结构。可以理解的，本实施例所说的一些“上”可以理解为位于“远离所述衬底10的一侧上”。
其中，衬底10可以是柔性的，因而可伸展、可折替、可弯曲或可卷曲，使得触摸显示面板可以是可伸展的、可折叠的、可弯曲的或可卷曲的。衬底10可以由具有柔性的任意合适的绝缘材料形成。例如，可以由聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、多芳基化合物(PAR)或玻璃纤维增强塑料(FRP)等聚合物材料形成。衬底10也可以是刚性的，例如玻璃、塑料或者硅衬底。衬底10用于阻挡氧和湿气，防止湿气或杂质通过柔性基底扩散，并且在柔性基底的上表面上提供平坦的表面。
所述薄膜晶体管层中可以包括多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)以及由薄膜晶体管够构成像素电路，用于控制像素单元中的发光结构，发光结构为有机发光二极管。所述薄膜晶体管层包括多层绝缘层，具体的依次包括位于衬底10上的栅绝缘层12、层间绝缘层14。在所述多层绝缘层中还设有在衬底10上的有源层11、在栅极绝缘层11上的栅线13以及在层间绝缘层14上的源漏电极层15；所述源漏电极层15从薄膜晶体管的源/漏区延伸至所述多层绝缘层和所述平坦层16之间。
所述有源层11可以是非晶硅材料、多晶硅材料或金属氧化物材料等。其中有源层5采用多晶硅材料时可以采用低温非晶硅技术形成，即将非晶硅材料通过该激光熔融形成多晶硅材料。此外，还可以利用诸如快速热退火(RTA)法、固相结晶(SPC)法、准分子激光退火(ELA)法、金属诱导结晶(MIC)法、金属诱导横向结晶(MILC)法或连续横向固化(SLS)法等各种方法。有源层11还包括通过掺杂N型杂质离子或P型杂质离子而形成的源区和漏区，在源区和漏区之间区沟道区域。
位于有源层11上的栅绝缘层12包括诸如氧化硅、氮化硅的无机层，并且可以包括单层或多个层。
位于栅绝缘层12上的栅线13可以包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铝(Al)、钼(MO)或铬(Cr)的单层或多层，或者诸如铝(Al)：钕(Nd)合金以及钼(MO):钨(W)合金的合金。
位于栅线13上的层间绝缘层14可以由氧化硅或氮化硅等的无机层绝缘形成。当然，在本发明其他可选实施例中，层间绝缘层可以由有机绝缘材料形成。
位于层间绝缘层14上的源漏电极层15通过接触孔电连接(或结合)到源区和漏区，接触孔是通过选择性地去除栅绝缘层12和层间绝缘层14而形成的。
触摸显示面板还可以包括平坦层16。可选的，平坦层16包括亚克力、聚酰亚胺(PI)或苯并环丁烯(BCB)等的有机材料，平坦化层具有平坦化作用。
在平坦层16的上方是像素限定层21，所述像素限定层21可以由诸如聚酰亚胺(PI)、聚酰胺、苯并环丁烯(BCB)、压克力树脂或酚醛树脂等的有机材料形成，或由诸如SiNx的无机材料形成。在所述像素限定层21中具有多个像素定义孔，并在所述多个像素定义孔中形成多个像素单元，其中所述像素单元依次包括在所述平坦层16上表面上的底电极18、在所述像素定义孔中的有机发光层29以及覆盖所述有机发光层29的顶电极30。
在所述像素限定层21中还具有多个电容结构，所述多个电容结构分别环绕所述多个像素单元，并且包括环形相对的第一电容电极26和第二电容电极27。所述第一电容电极26和第二电容电极27垂直于所述像素限定层21的上表面，且其材料为具有反光和防水汽的金属材料，例如铝、银等，其通过在平坦层上的第一引出线19和第二引出线20进行电引出。
该电容结构环绕所述像素单元，可以防止像素限定层21和平坦层16中的水汽进入像素单元，该电容结构的两个垂直电极起到了隔离的作用。
并且为了使得电容结构响应触摸操作，在所述像素限定层21中还具有突出于所述像素限定层21上表面的挡墙结构28，所述挡墙结构28呈倒梯形。所述挡墙结构28延伸但为贯通所述像素限定层21，且设置于第一电容电极26和第二电容电极27之间。在触摸按压时，压力改变挡墙结构28的插入深度，从而改变电容结构的电容值，实现触摸操作的响应。
所述挡墙结构28应当具有比所述像素限定层21更大的刚性，其材料优选为无机氧化物，例如氧化硅、氮化硅或氧化铝等，当然也可以是聚合物材料，例如钢化玻璃材料、钢化树脂材料等。所述挡墙结构28从所述像素限定层21的上表面突出，用以保护像素单元，且在丝网印刷所述有机发光层29时，起到防止印刷的偏差时导致串色的问题。
在所述凹槽10的底面12上具有至少一条线路层13，所述线路层13沿着所述凹槽10的延伸方向布置，所述凹槽10为布置在所述显示区域的网格状结构，所述线路层13与所述第一激光活化聚合物层3直接接触。所述线路层13为连接所述源/漏线9的线路层，其为走线结构。
参见图2，所述挡墙结构28具有一缺口，所述顶电极30的互连层31通过所述缺口进行顶电极的引出。在该缺口处，所述电容结构也是不连续的断开状态，其便于互连层31的引出。
根据上述触摸显示面板，本发明还提供了一种触摸显示面板的制造方法，其包括以下步骤：
(1)在衬底上形成薄膜晶体管；
(2)形成覆盖所述薄膜晶体管的平坦层；
(3)在所述平坦层上形成像素限定层；
(4)在所述像素限定层中形成多个环形电容结构，所述环形电容结构包括环形相对的第一电容电极和第二电容电极；
(5)在所述第一电容电极和第二电容电极之间形成挡墙结构，挡墙结构的一部分嵌入在所述像素限定层中；
(6)在所述像素限定层中形成多个像素定义孔，并在所述多个像素定义孔中形成多个像素单元，其中所述多个环形电容结构分别环绕所述多个像素单元。
其中，所述挡墙结构的另一部分突出于所述像素限定层的上表面。
其中，所述像素单元依次包括在所述平坦层上表面上的底电极、在所述像素定义孔中的有机发光层以及覆盖所述有机发光层的顶电极。
其中，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且完全嵌入在所述像素限定层中。
其中，在所述平坦层上制备所述底电极的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
其中，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且经由所述像素限定层延伸至所述平坦层中，所述挡墙结构至少延伸至所述像素限定层。
其中，在形成所述薄膜晶体管的源漏电极层的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
其中，所述挡墙结构具有一缺口，所述顶电极的互连层通过所述缺口。
其中，所述挡墙结构为无机氧化物、聚合物材料或其他刚性材料。
参见图3-8，具体步骤如下：
首先，参见图3，在衬底10上形成薄膜晶体管和相关的薄膜晶体管层，具体的在所述衬底10上先形成有源层11，然后覆盖栅绝缘层12，在栅绝缘层12上形成栅线13。在栅线13上覆盖层间绝缘层14，并开槽填充导电材料形成源漏电极层15。
接着，参见图4，在所述源漏电极层15上形成平坦层16，所述平坦层16覆盖所述薄膜晶体管，并进行图案化形成通孔17，所述通孔17露出所述源漏电极层15。
参见图5，在所述平坦层16上沉积导电层，然后进行图案化以同时形成所述底电极18、第一引线层19和第二引线层20。
参见图6，在所述平坦层16上沉积像素限定层21，并进行图案化，以形成像素定义孔25、第一电容电极槽22、第二电容电极槽23和在所述第一和第二电容电极槽之间的盲孔24。所述盲孔24、第一电容电极槽22、第二电容电极槽23环绕所述像素限定层21，且所述盲孔24的截面图形呈倒梯形结构。
接着，参见图7，在所述第一电容电极槽22、第二电容电极槽23填充金属材料形成第一电容电极26和第二电容电极27。然后在可以通过光阻剂层(未示出)在所述盲孔24中形成挡墙结构28，所述挡墙结构28突出于所述像素限定层21。
最后，参见图8，以所述挡墙结构28为隔离结构进行有机发光层29的丝网印刷，并固化，然后在所述有机发光层29上形成顶电极30。所述顶电极30可以是透明导电层(TCO)，例如ITO、FTO、AZO等。
本发明在第一实施例的基础上，还提供了一种更优的第二实施例，参见图9-10，其结构与第一实施例大致相同，区别在于，第一引出线和第二引出线与源漏电极层同时形成，并且第一电容电极32和第二电容电极33经由所述像素限定层延伸至所述平坦层中，所述挡墙结构34延伸至所述平坦层。在该实施例中挡墙结构34更深，第一电容电极32和第二电容电极33的相对面积更大，可以保证电容值更大。
第二实施例的制造方法也与第一实施例大致相同，只是，在形成所述薄膜晶体管的源漏电极层的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。并且，形成第一电容电极槽和第二电容电极槽穿过所述像素限定层和平坦层直至露出所述第一引出线和第二引出线。所述盲孔也延伸至平坦层，其横向位置不变，在此不再赘述。
本发明在像素限定层或者像素限定层和平坦层中形成环绕像素单元的垂直型电容器，可以增加电容值的同时，防止像素限定层和平坦层中的水汽进入像素单元以及各层金属互连层；触控压力通过挡墙结构传递，使得电容值改变，实现触摸操作，且所述挡墙结构还可以防止有机发光层在喷墨打印形成时的串色问题。
本发明中使用的表述“示例性实施例”、“示例”等不是指同一实施例，而是被提供来着重描述不同的特定特征。然而，上述示例和示例性实施例不排除他们与其他示例的特征相组合来实现。例如，即使在另一示例中未提供特定示例的描述的情况下，除非另有陈述或与其他示例中的描述相反，否则该描述可被理解为与另一示例相关的解释。
本发明中使用的术语仅用于示出示例，而无意限制本发明。除非上下文中另外清楚地指明，否则单数表述包括复数表述。
虽然以上示出并描述了示例实施例，但对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出变型和改变。

Claims (10)

1.一种触摸显示面板的制造方法，其包括以下步骤：
(1)在衬底上形成薄膜晶体管；
(2)形成覆盖所述薄膜晶体管的平坦层；
(3)在所述平坦层上形成像素限定层；
(4)在所述像素限定层中形成多个环形电容结构，所述环形电容结构包括环形相对的第一电容电极和第二电容电极；
(5)在所述第一电容电极和第二电容电极之间形成挡墙结构，挡墙结构的一部分嵌入在所述像素限定层中；
(6)在所述像素限定层中形成多个像素定义孔，并在所述多个像素定义孔中形成多个像素单元，其中所述多个环形电容结构分别环绕所述多个像素单元。
2.根据权利要求1所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述挡墙结构的另一部分突出于所述像素限定层的上表面。
3.根据权利要求1所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述像素单元依次包括在所述平坦层上表面上的底电极、在所述像素定义孔中的有机发光层以及覆盖所述有机发光层的顶电极。
4.根据权利要求3所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且完全嵌入在所述像素限定层中。
5.根据权利要求4所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，在所述平坦层上制备所述底电极的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
6.根据权利要求3所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述第一电容电极和第二电容电极均垂直于所述像素限定层的上表面，且经由所述像素限定层延伸至所述平坦层中，所述挡墙结构至少延伸至所述像素限定层。
7.根据权利要求6所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，在形成所述薄膜晶体管的源漏电极层的同时，形成分别连接所述第一电容电极和第二电容电极的第一引出线和第二引出线。
8.根据权利要求1所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述挡墙结构具有一缺口，所述顶电极的互连层通过所述缺口。
9.根据权利要求1所述的触摸显示面板的制造方法，其特征在于，所述挡墙结构为无机氧化物、聚合物材料或其他刚性材料。
10.一种触摸显示面板，其通过权利要求1-9任一项所述的触摸显示面板的制造方法形成。
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