CN112599478A - 驱动基板及制作方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动基板及制作方法、显示面板，制作方法包括：提供衬底；形成遮光层于所述衬底一侧的表面上；提供掩膜版，所述掩膜版层叠于所述遮光层上方，所述掩膜版包括若干镂空区；干法蚀刻所述遮光层形成若干斜向开槽和若干第一遮光单元，每一斜向开槽与每一镂空区对应，每一第一遮光单元具有靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁；移动掩膜版，以使每一第一遮光单元靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁自对应的镂空区中露出；以及干法蚀刻所述倾斜侧壁，形成第二遮光单元；其中，所述第二遮光单元的剖面形状为正梯形结构。

Description

驱动基板及制作方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种微发光二极管的驱动背板及制作方法、显示面板。
背景技术
微发光二极管(Micro LED)显示面板是一种以在一个基板上集成的高密度微小尺寸的发光二极管(LED)阵列作为显示像素来实现图像显示的显示装置，微发光二极管(Micro LED)显示面板属于自发光显示器。
Micro LED作为电流驱动的自发光单元，每个独立的发光单元都向空间中的各个方向均匀发光，在这一过程中为了避免相邻的发光单元之间的光串扰，一般会在衬底上设置黑色矩阵，黑色矩阵用以阻挡相邻的发光单元之间的光串扰。
由于Micro LED本身具有一定的高度，特别是Micro LED上方设置量子点层进行全彩显示的情况下，用于阻止光串扰的黑色矩阵需要具有一定的高度，例如大于等于10μm。目前，黑色矩阵形成的工艺一般包括光刻、丝网印刷、点胶等。
如图1所示，衬底1上的黑色矩阵2，黑色矩阵2包括开口和遮光单元，遮光单元位于相邻的发光单元之间，发光单元位于开口中，其中，遮光单元的剖面形状例如是倒梯形结构，倒梯形的长边侧远离衬底1，进而位于开口的发光单元的出射光线被遮挡，导致出光角度低的问题。
如图2所示，衬底3上的黑色矩阵4，黑色矩阵4包括开口和遮光单元，遮光单元位于相邻的发光单元之间，发光单元位于开口中，其中，遮光单元的剖面形状例如是长方形结构，长方形的直角边导致位于开口的发光单元的出光角度低的问题。
由此可知，现有的采用光刻、丝网印刷、点胶工艺制作的黑色矩阵的遮光单元往往为倒梯形结构、长方形结构，存在发光单元的出光角度低的问题。
有鉴于此，需要对现有的制作黑色矩阵的方式进行改进。
发明内容
本发明解决的问题是如何对膜层厚度较大的遮光层进行图案化获得正梯形结构的遮光单元，改善现有的遮光单元导致发光单元的出光角度低的问题
为解决上述问题，本发明技术方案提供了一种驱动基板的制作方法，其包括：
S1、提供衬底；
S2、形成遮光层于所述衬底一侧的表面上；
S3、提供掩膜版，所述掩膜版层叠于所述遮光层上方，所述掩膜版包括若干镂空区；
S4、干法蚀刻所述遮光层形成若干斜向开槽和若干第一遮光单元，每一斜向开槽与每一镂空区对应，每一第一遮光单元具有靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁；
S5、移动掩膜版，以使每一第一遮光单元靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁自对应的镂空区中露出；以及
S6、干法蚀刻所述倾斜侧壁，形成第二遮光单元；
其中，所述第二遮光单元的剖面形状为正梯形结构。
作为可选的技术方案，所述S4还包括：朝向第一方向倾斜所述衬底和所述掩膜版，干法蚀刻所述遮光层形成若干第一斜槽和若干第一遮光单元；所述S5还包括：朝向第二方向倾斜所述衬底和所述掩膜版；其中，所述第一方向和所述第二方向相交，且所述第一方向和所述第二方向形成的夹角为90-180°。
作为可选的技术方案，所述第一方向和所述第二方向镜像对称。
作为可选的技术方案，所述遮光层的膜层厚度为1μm-100μm。
作为可选的技术方案，所述遮光层的膜层厚度为10μm -40μm。
作为可选的技术方案，所述掩膜版和所述遮光层之间的间距为0~100μm。
作为可选的技术方案，所述干法蚀刻采用的气体为选自Ar、O2、CF4中的一种或几种的组合。
本发明还提供一种驱动基板，所述驱动基板为采用如上所述的制作方法制得。
本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括：如上所述的驱动基板，任意相邻的第二遮光单元之间具有容置槽；以及若干微发光二极管，每一微发光二极管设置于对应的容置槽中。
作为可选的技术方案，所述显示面板还包括量子点层，所述量子点层填充于对应的容置槽中，且覆盖在对应的微发光二极管上方。
与现有技术相比，本发明提供一种驱动基板及制作方法、显示面板，藉由两次带有一定倾斜角度的干法蚀刻，在衬底的遮光层上形成正梯形结构的遮光单元，以使布置在相邻遮光单元之间的微发光二极管的出光角度不受影响。这种制作方法特别适用于对膜层厚度大于10μm的遮光层进行图案化。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为现有的一种黑色矩阵和衬底的剖面示意图。
图2为现有的另一种黑色矩阵和衬底的剖面示意图。
图3为本发明一实施例中驱动基板的制作方法的流程图。
图4至图11为本发明一实施例中驱动基板的制作过程的示意图。
图12为本发明一实施例中显示面板的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图3所示，本发明一实施例中提供一种驱动基板的制作方法，其包括：
S1、提供衬底；
S2、形成遮光层于衬底一侧的表面上；
S3、提供掩膜版，掩膜版层叠于所述遮光层上方，掩膜版包括若干镂空区；
S4、干法蚀刻遮光层形成若干斜向开槽和若干第一遮光单元，每一斜向开槽与每一镂空区对应，每一第一遮光单元具有靠近衬底的第一侧边的倾斜侧壁；
S5、移动掩膜版，以使每一第一遮光单元靠近衬底的第一侧边的倾斜侧壁自对应的镂空区中露出；以及
S6、干法蚀刻倾斜侧壁，形成第二遮光单元；
其中，第二遮光单元的剖面形状为正梯形结构。
本发明提供的驱动基板的制作方法中，通过先在遮光层上蚀刻形成斜向开槽和第一遮光单元，再蚀刻第一遮光单元靠近衬底一侧的倾斜侧壁，进而获得正梯形结构的第二遮光单元。而“正梯形结构”是指较长的底边靠近衬底，较短的底边远离衬底，因此，第二遮光单元为正梯形结构，即，第二遮光单元为“上窄下宽”的结构。相对现有的倒梯形结构或者长方形结构的黑色矩阵，本发明中“上窄下宽”的遮光单元，使得位于遮光单元之间的微发光二极管的出射光线不易被遮挡，不会影响微发光二极管的发光角度，有助于提升显示品质。
另外，本实施例中，每一斜向开槽和每一第一遮光单元交替布置，第一遮光单元的倾斜侧壁可视作是斜向开槽的槽壁。
以下将结合图4至图11详细说明图3中所示的制作方法。
如图4和图5所示，提供衬底10；于衬底10一侧的表面上形成遮光层20。
形成遮光层20的过程包括：首先，涂布黑色光阻至衬底10一侧的表面上，黑色光阻的涂布厚度大致为1-100μm，优选的最佳10~40μm，涂布的方式包括但不限于旋涂、刮涂、喷涂、点胶的方式；接着，固化黑色光阻，形成遮光层20，固化的方式包括UV光固化、红外线固化或者热固化等。
在一较佳的实施方式中，光阻挡率效率，Optical Density（OD）>0.1/um。
在一较佳的实施方式中，在进行固化之前，还包括前烘制程，以将黑色光阻材料中的溶剂移除。
在一较佳的实施方式中，固化黑色光阻形成的遮光层20的膜层厚度为1μm-100μm；较佳为10μm -40μm；最优选为20μm -30μm。即，本发明中提供的制作方法中，主要是针对膜层厚度在1μm-100μm的遮光层进行图案化，且图案化的工艺为干法蚀刻和掩膜版结合的方式。
如图6所示，提供掩膜版30，掩膜版30层叠于遮光层20的上方，其中，掩膜版30包括若干镂空区31。
本实施例中，采用干法蚀刻工艺，使得遮光层20从若干镂空区31中暴露的部分以形成若干容置槽24（如图10和图11所示），若干容置槽24用以放置若干对应的微发光二极管。
继续参照图6和图7，沿着第一方向倾斜衬底10和掩膜版30，衬底10和掩膜版30始终相互平行，此时，干法蚀刻的蚀刻源形成等离子体气体，以蚀刻从镂空区31中暴露出的部分遮光层20形成若干斜向开槽21，被掩膜版30的非镂空区遮挡的部分遮光层20得以保留下来形成若干第一遮光单元22。
在一较佳的实施方式中，掩膜版30和衬底10一侧的表面上的遮光层20之间的间距为0~100μm。优选的，掩膜版30贴合于遮光20远离衬底10一侧的表面上。
在一较佳的实施方式中，干法蚀刻的蚀刻源采用的气体为选自Ar、O2、CF4中的一种或几种的组合。
需要说明的是，参照图4中绘示的中心线C，蚀刻源位于中心线C上，因此，当沿着第一方向倾斜衬底10和掩膜版30后，能够形成斜向开槽21。
本实施例中，当形成斜向开槽21后，与斜向开槽21交替布置的第一遮光单元22的剖面形状为平行四边形结构。
需要说明的是，在本发明其他实施例中，还可以通过控制蚀刻源与衬底之间成角度设置，以使蚀刻源产生的等离子体气体按照一定的角度蚀刻从掩膜版的镂空区中暴露的部分遮光层形成若干斜向开槽和若干第一遮光单元。
如图6所示，衬底10沿着第一方向倾斜后，其与水平面（虚线所示）之间的夹角a大致为0°-45°。本实施例中，衬底10沿着第一方向倾斜还可视作，以衬底10的第二侧边12为支点，转动衬底10，以使衬底10 的第一侧边11向上抬起。
如图7所示，第一遮光单元22包括靠近衬底10的第一侧边11的倾斜侧壁221，倾斜侧壁221朝向第一侧边11倾斜。本实施例中，倾斜侧壁221可视作斜向开槽21朝向第一侧边11的槽壁。
如图8和图9所示，沿着第二方向倾斜衬底10和掩膜版30，且，移动掩膜版30以使第一遮光单元22靠近衬底10的第一侧边11的倾斜侧壁221自镂空区31中暴露出。
如图10所示，干法蚀刻从镂空区31中露出的倾斜侧壁221，形成第二遮光单元23，第二遮光单元23的剖面为正梯形结构。
需要说明的是，参照图4中绘示的中心线C，蚀刻源位于中心线C上，因此，当沿着第二方向倾斜衬底10和掩膜版30后，能够形成剖面为正梯形结构的第二遮光单元23。
本实施例中，当第二遮光单元23的剖面为正梯形结构，位于相邻的第二遮光单元23之间的容置槽24的剖面形状为倒梯形结构，即，容置槽24为“上宽下窄”的结构，因此，设置于容置槽24中的微发光二极管的发光角度较大，显示品质好。
如图8所示，衬底10沿着第二方向倾斜后，其与水平面（虚线所示）之间的夹角b大致为0°-45°。本实施例中，衬底10沿着第二方向倾斜还可视作，以衬底10的第一侧边11为支点，转动衬底10，以使衬底10 的第二侧边12向上抬起。
在一较佳的实施方式中，第一方向和第二方形相交，且第一方向和第二方向形成的夹角为90°-180°。在一优选的实施方式中，第一方向和第二方向镜像对称。或者说，参照图4中绘示的中心线C，第一方向和第二方向对称。
在本发明其他实施例中，还可以通过控制蚀刻源与衬底之间成角度设置，以使蚀刻源产生的等离子体气体按照一定的角度蚀刻从掩膜版的镂空区中暴露的第一遮光单元的倾斜侧壁形成若干剖面形状为正梯形结构的第二遮光单元。
如图9和图10所示，掩膜版30随着衬底10沿着第二方向倾斜相同的角度，其中，需要移动掩膜版30朝向衬底10的第二侧边12处移动，以使第一遮光单元22靠近第一侧边11的倾斜侧壁221从对应的镂空区31中暴露出，以干法蚀刻的方式，将倾斜侧壁221蚀刻为朝向第二侧边12倾斜的另一侧壁231。
如图11所示，第二遮光单元23的tape角c的大小决定了第一方向和第二方向之间的夹角的大小。
本发明提供的驱动基板中衬底10和遮光层20之间还可设置像素驱动阵列（未图示），像素驱动阵列包括驱动走线（未图示）和驱动薄膜晶体管（未图示）。
如图12所示，本发明一实施例中还提供一种显示面板100，其包括衬底10、遮光层20、若干微发光二极管以及量子点层，每一微发光二极管设置于对应的容置槽中，量子点层位于对应的容置槽中且覆盖于微发光二极管的上方。
具体来讲，衬底10一侧的表面包括若干呈阵列排布的像素单元，每一像素单元包括第一微发光二极管101、第二微发光二极管102以及第三微发光103；第一微发光二极管101、第二微发光二极管102以及第三微发光103分别设置于对应的容置槽24中。
本实施例中，第一微发光二极管101、第二微发光二极管102以及第三微发光103例如分别为蓝光微发光二极管。红色量子点层104填充于对应的容置槽24中，且覆盖于第一微发光二极管101上方；绿色量子点层105填充于对应的容置槽24中，且覆盖于第二微发光二极管102上方。通过设置红色量子点层104和绿色量子点层105以实现显示面板的彩色显示。
如图12所示，红色量子点层104和绿色量子点层105远离衬底10一侧的表面为弧形表面，弧形表面形成类似凸透镜的结构，以将对应的微发光二极管发出的光线汇聚朝向衬底10的前方射出，提高微发光二极管的光线提取率。
另外，红色量子点层104和绿色量子点层105的弧形表面均是自边沿朝向中间拱起，弧形表面的边沿处与遮光层20远离衬底10一侧的表面齐平，进而避免相邻微发光二极管之间的光线串扰。
在本发明其他实施方式中，红色量子点层104和第一微发光二极管101之间以及绿色量子点层105和第二微发光二极管102之间均设置隔热层，避免第一微发光二极管101、第二微发光二极管102的热量向上传导至对应红色量子点层104和绿色量子点层105中，影响显示面板的使用寿命。
综上，本发明提供一种驱动基板及制作方法、显示面板，藉由两次带有一定倾斜角度的干法蚀刻，在衬底的遮光层上形成正梯形结构的遮光单元，以使布置在相邻遮光单元之间的微发光二极管的出光角度不受影响。这种制作方法特别适用于对膜层厚度大于10μm的遮光层进行图案化。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。必需指出的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
S1、提供衬底；
S2、形成遮光层于所述衬底一侧的表面上；
S3、提供掩膜版，所述掩膜版层叠于所述遮光层上方，所述掩膜版包括若干镂空区；
S4、干法蚀刻所述遮光层形成若干斜向开槽和若干第一遮光单元，每一斜向开槽与每一镂空区对应，每一第一遮光单元具有靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁；
S5、移动掩膜版，以使每一第一遮光单元靠近所述衬底的第一侧边的倾斜侧壁自对应的镂空区中露出；以及
S6、干法蚀刻所述倾斜侧壁，形成第二遮光单元；
其中，所述第二遮光单元的剖面形状为正梯形结构。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，
所述S4还包括：朝向第一方向倾斜所述衬底和所述掩膜版，干法蚀刻所述遮光层形成若干第一斜槽和若干第一遮光单元；
所述S5还包括：朝向第二方向倾斜所述衬底和所述掩膜版；
其中，所述第一方向和所述第二方向相交，且所述第一方向和所述第二方向形成的夹角为90-180°。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向镜像对称。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述遮光层的膜层厚度为1μm-100μm。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述遮光层的膜层厚度为10μm -40μm。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜版和所述遮光层之间的间距为0~100μm。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述干法蚀刻采用的气体为选自Ar、O2、CF4中的一种或几种的组合。
8.一种驱动基板，其特征在于，所述驱动基板为采用权利要求1-7中任意一项所述的制作方法制得。
9.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
如权利要求8所述的驱动基板，任意相邻的第二遮光单元之间具有容置槽；以及
若干微发光二极管，每一微发光二极管设置于对应的容置槽中。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括量子点层，所述量子点层填充于对应的容置槽中，且覆盖在对应的微发光二极管上方。
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