CN113156734B - 辅助散射面板及其制作方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种辅助散射面板及其制作方法和显示装置，制作方法包括以下步骤：提供衬底基板；在衬底基板上形成金属线路层；在金属线路层和衬底基板上形成第一钝化层；使用掩模板，在第一钝化层上制作第一光刻胶层；对第一钝化层进行第一次刻蚀，制作出透镜结构和凸起部；剥离第一光刻胶层；在第一钝化层上形成平坦化层；对第一钝化层进行第二次刻蚀，将金属线路层上方的第一钝化层去除，在刻蚀后凸起部仍然保留并暴露；在平坦化层上沉积整层的透明电极层，透明电极层顺沿平坦化层铺设至暴露的凸起部上，然后再铺设至金属线路层上并与金属线路层导电连接。该制作方法可避免出现底切问题，使透明电极层爬坡处平缓连接，降低透明电极层断裂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种与显示面板搭配使用的辅助散射面板及其制作方法，以及具有所述辅助散射面板的显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)能够显示高清、连续、细腻的画面，越来越受消费者青睐。
现有一种新型液晶显示技术，将两个液晶盒叠加并用于显示，其中一个液晶盒为显示面板，主要功能为显示画面，另一个液晶盒为辅助散射面板，其设有透镜结构，主要功能为散射光线。通过给散射面板内的上下电极通电，形成电势差控制液晶分子偏转，底部光源经过透镜结构和液晶分子后，增强显示区域的散射效果。
请参照图1a至图1f所示，针对辅助散射面板，现有的制作工艺流程包括：在衬底基板11表面制作出金属线路层12，金属线路层12位于外围区域；之后沉积钝化层13，使用掩模板，在钝化层13上制作光刻胶层14，光刻胶层14在曝光、显影之后形成多个光刻胶图案141、142、143、144，再通过干法刻蚀工艺去除部分钝化层13，即去除未被光刻胶图案141、142、143、144覆盖的部分钝化层13，在移除光刻胶层14之后在钝化层13上制作出透镜结构，透镜结构包含多个透镜131和位于相邻透镜131之间的凹部132，透镜结构所在范围对应显示面板的显示区域；再在钝化层13上制作平坦化层15，使透镜结构的上方平坦化；之后对平坦化层15进行曝光、显影制程，去除平坦化层15左侧部分。
后续步骤请参照图1g至1h所示，借助平坦化层15的遮挡，通过干法刻蚀工艺去除显示区域外未被平坦化层15遮挡的钝化层13残留，暴露出金属线路层12，由于刻蚀速率选择比的差异，钝化层13出现底切现象(参图中虚线框133所示，钝化层13缩进至位于平坦化层15下方)，之后在平坦化层15上制作整面的透明电极层16，透明电极层16同时覆盖金属线路层12和平坦化层15，但由于底切问题，导致透明电极层16在底切位置处容易发生断裂，如图1h所示，从外围区域传来的信号无法传输到平坦化层15上的透明电极层16，进而无法实现需要的显示效果。
现有的技术问题解决方式为：额外设计及采购一块掩模板(Msak)，在上述图1f之后，通过光刻和干法刻蚀工艺去除金属线路层12上方的钝化层13(即不再是借助平坦化层15的遮挡来去除金属线路层12上方的钝化层13)，但这样做需要额外设计及采购一块掩模板,增加了制作成本。
发明内容
本发明主要解决的问题在于，提供一种辅助散射面板的制作方法，在原有技术上变更钝化层的图形设计，对平坦化层边缘下方附近区域的钝化层不做刻蚀，使透明电极层爬坡处平缓连接，解决制作透明电极层时，平坦化层下方出现钝化层底切的现象，以避免透明电极层爬坡时发生断裂，并且无需额外设计及采购掩模板，节约成本。
本发明提供一种辅助散射面板的制作方法，包括以下步骤：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成金属线路层；
在所述金属线路层和所述衬底基板上形成第一钝化层；
使用掩模板，在所述第一钝化层上制作第一光刻胶层，其中所述第一光刻胶层包括第一光刻胶图案和多个第二光刻胶图案，所述第一光刻胶图案位于外围区域，所述多个第二光刻胶图案位于显示区域；
对所述第一钝化层进行第一次刻蚀，通过所述第一光刻胶图案和所述多个第二光刻胶图案的遮挡，通过刻蚀去除部分的所述第一钝化层，制作出透镜结构，所述透镜结构所在范围对应显示区域，所述第一钝化层在所述第一光刻胶图案正下方位置形成为凸起部；
剥离所述第一光刻胶层；
在所述第一钝化层上形成平坦化层，对所述平坦化层进行曝光、显影制程，去除部分的所述平坦化层，仅在显示区域和靠近显示区域的部分所述凸起部上保留所述平坦化层，而与所述金属线路层对应的区域和远离显示区域的部分所述凸起部上所述平坦化层被去除而暴露出所述第一钝化层；
对所述第一钝化层进行第二次刻蚀，将所述金属线路层上方的所述第一钝化层去除，在刻蚀后所述凸起部仍然保留并暴露出来；
在所述平坦化层上沉积整层的透明电极层，所述透明电极层顺沿所述平坦化层铺设至暴露的所述凸起部上，然后再铺设至所述金属线路层上并与所述金属线路层导电连接。
进一步地，在所述第一钝化层上形成平坦化层之后，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之前，还进一步包括步骤：
使用制作所述第一光刻胶层的同一掩模板，在所述平坦化层上制作第二光刻胶层，其中所述第二光刻胶层包括第三光刻胶图案和多个第四光刻胶图案，所述第三光刻胶图案与所述第一光刻胶图案位置相对应，所述第三光刻胶图案将所述凸起部暴露的部分覆盖，所述多个第四光刻胶图案与所述多个第二光刻胶图案分别位置相对应；
其中，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀时，是通过所述第三光刻胶图案和所述平坦化层的遮挡，实现将所述金属线路层上方的所述第一钝化层去除。
进一步地，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之后，在所述平坦化层上沉积整层的透明电极层之前，还进一步包括步骤：
剥离所述第二光刻胶层。
进一步地，在所述第一钝化层上形成所述平坦化层之后，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之前，还进一步包括步骤：
在所述平坦化层上形成第二钝化层，所述第二钝化层同时将所述金属线路层和所述凸起部暴露的部分覆盖；
使用制作所述第一光刻胶层的同一掩模板，在所述第二钝化层上制作第二光刻胶层，其中所述第二光刻胶层包括第三光刻胶图案和多个第四光刻胶图案，所述第三光刻胶图案与所述第一光刻胶图案位置相对应，所述多个第四光刻胶图案与所述多个第二光刻胶图案分别位置相对应；
对所述第二钝化层进行第一次刻蚀，通过所述第三光刻胶图案和所述多个第四光刻胶图案的遮挡，通过刻蚀去除部分的所述第二钝化层；
其中，在前述对所述第一钝化层和所述第二钝化层进行刻蚀的过程中，控制对所述第一钝化层和所述第二钝化层的刻蚀深度，具体为：所述第一钝化层在刻蚀前的深度为T1，所述第一钝化层在刻蚀减薄之后的深度为T2，所述第二钝化层在刻蚀前的深度为T3，所述第二钝化层在刻蚀减薄之后的深度为T4，且满足T2+T4＝T3。
进一步地，在对所述第二钝化层进行第一次刻蚀之后，还进一步包括步骤：
剥离所述第二光刻胶层
对所述第二钝化层进行第二次刻蚀，并控制刻蚀深度为T3，使所述第二钝化层被完全去除，同时所述金属线路层上的所述第一钝化层也被进行第二次刻蚀而被完全去除，以暴露出所述金属线路层。
进一步地，所述透镜结构包括多个透镜和位于相邻透镜之间的多个凹部，每个透镜形成在一个对应的第二光刻胶图案正下方，每个凹部则对应位于相邻的第二光刻胶图案之间的空隙位置。
进一步地，在所述第一钝化层上形成平坦化层之后，还进一步包括步骤：
对所述平坦化层进行烘烤固化。
进一步地，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之后，所述凸起部在靠向所述金属线路层的一侧形成斜面。
本发明还提供一种辅助散射面板，所述辅助散射面板由上述的制作方法制作形成。
本发明还提供一种显示装置，包括显示面板，所述显示装置还包括上述的辅助散射面板，所述辅助散射面板和所述显示面板上下层叠设置。
本发明的有益效果在于：本发明提供的辅助散射面板的制作方法，通过制作光刻胶层对透明电极层在钝化层的爬坡区域的遮挡，保护该区域钝化层不被刻蚀，以避免出现底切问题，降低透明电极层断裂的风险，提高了产品良率，并且可以使用同一块掩模板来制作第一光刻胶层和第二光刻胶层，无需额外设计和购买掩模板，降低了生产成本。
附图说明
图1a-图1h是现有辅助散射面板的制作流程结构示意图。
图2a是本发明实施例中辅助散射面板的一种结构示意图。
图2b是本发明实施例中辅助散射面板的另一种结构示意图。
图3a-图3g是本发明第一实施例中的制作流程结构示意图。
图4a-图4e是本发明第二实施例中的制作流程结构示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的显示装置及彩色显示方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
请参照图2a至2b，本发明实施例中提供一种显示装置，包括第一液晶盒1和第二液晶盒2，其中第一液晶盒1为显示面板，用于显示画面，包括阵列基板17、彩膜基板18和位于阵列基板17与彩膜基板18之间的第一液晶分子19，关于第一液晶盒1的具体结构可以参见现有技术，在此不赘述；第二液晶盒2为辅助散射面板，用于散射光线以增强显示区域的散射效果，包括第一基板21、第二基板31和位于第一基板21与第二基板31之间的第二液晶分子40。第一基板21上设有金属线路层22、第一钝化层23、平坦化层25、第一透明电极层27，第二基板31上设有第二透明电极层32。
在第二液晶盒2内部的第一钝化层23表面制作出透镜结构，透镜结构所在范围对应显示面板的显示区域，能够增加显示区域的散射效果，其中，透镜结构包括多个透镜和位于相邻透镜之间的凹部。
第二液晶盒2内的第一透明电极层27和第二透明电极层32在通电后形成电势差，用于控制第二液晶分子40偏转。
第一液晶盒1和第二液晶盒2上下层叠设置，并且第一液晶盒1和第二液晶盒2的位置可以互换。在图2a中，第二液晶盒2位于第一液晶盒1的上方，或者在图2b中，第二液晶盒2位于第一液晶盒1的下方。
第一实施例
本发明第一实施例中提供的辅助散射面板的制作方法，包括以下步骤：
请参照图3a，首先提供衬底基板21，之后在衬底基板21上形成金属线路层22，具体地，金属线路层22的制作可以通过先在衬底基板21上沉积一层金属层，然后对该金属层进行湿法刻蚀工艺而形成金属线路层22，金属线路层22的材质可以是铝、钼等单层或多层结构。
请参照图3b，再在金属线路层22和衬底基板21上形成第一钝化层23，再使用掩模板在第一钝化层23上制作第一光刻胶层24。其中：
第一钝化层23覆盖金属线路层22和衬底基板21，第一钝化层23的材质可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝等单层或多层结构。
第一光刻胶层24包括第一光刻胶图案241和多个第二光刻胶图案242、243、244、245。其中，第一光刻胶图案241位于外围区域(即非显示区域)，多个第二光刻胶图案242、243、244、245位于显示区域。
请参照图3c，对第一钝化层23进行第一次干法刻蚀工艺，通过第一光刻胶图案241和多个第二光刻胶图案242、243、244、245的遮挡，刻蚀去除部分的第一钝化层23，在第一钝化层23上制作出透镜结构，其中，透镜结构所在范围对应显示区域，能够增加显示区域的散射效果，透镜结构包括多个透镜234和位于相邻透镜234之间的凹部235，每个透镜234形成在一个对应的第二光刻胶图案242、243、244、245正下方，每个凹部235则对应位于相邻的第二光刻胶图案242、243、244、245之间的空隙位置。
由于第一钝化层23上位于外围区域覆盖有第一光刻胶图案241，因此在对第一钝化层23进行第一次干法刻蚀工艺后，第一钝化层23虽然整体被减薄以制作出透镜结构，但第一钝化层23在第一光刻胶图案241正下方位置不受刻蚀影响，而是保留原有的钝化层厚度，形成为凸起部232。
请参照图3d，剥离第一光刻胶层24，之后在第一钝化层23上形成平坦化层25，再对平坦化层25进行曝光、显影制程，去除部分的平坦化层25(图中的左侧部分)，仅在显示区域和靠近显示区域的部分凸起部232上保留平坦化层25，而与金属线路层22对应的区域和远离显示区域的部分凸起部232上平坦化层25被去除而暴露出第一钝化层23，即凸起部232的一部分(图中为左半部分)暴露，凸起部232的另一部分(图中为右半部分)被平坦化层25覆盖；之后对平坦化层25进行烘烤固化。
请参照图3e，之后使用制作第一光刻胶层24的同一掩模板，在平坦化层25上制作第二光刻胶层26。
第二光刻胶层26包括第三光刻胶图案261和多个第四光刻胶图案262、263、264、265，其中，第三光刻胶图案261与上述的第一光刻胶图案241位置相对应，第三光刻胶图案261将凸起部232暴露的部分(图中为左侧部分)覆盖，多个第四光刻胶图案262、263、264、265与上述的多个第二光刻胶图案242、243、244、245分别位置相对应。
其中，用于制作第一光刻胶层24和第二光刻胶层26的掩模板为同一块，无需额外设计和采购掩模板。
请参照图3f，对第一钝化层23进行第二次干法刻蚀工艺，通过第三光刻胶图案261和平坦化层25的遮挡，通过刻蚀去除金属线路层22上方的第一钝化层23，平坦化层25由于前期经过高温固化，不会被刻蚀制程所影响。金属线路层22上方的第一钝化层23被刻蚀去除之后，暴露出金属线路层22。凸起部232由于被第三光刻胶图案261覆盖，因此在刻蚀后凸起部232仍然保留，且凸起部232在靠向金属线路层22的一侧形成斜面233。由于在刻蚀第一钝化层23的过程中存在第三光刻胶图案261的遮挡，因此不会导致现有技术中，钝化层13被刻蚀缩进至位于平坦化层15下方而出现底切现象，从而避免了出现底切问题。
请参照图3g所示，剥离第二光刻胶层26，凸起部232除了靠近显示区域的一部分被平坦化层25覆盖之外，远离显示区域的另一部分处于暴露状态。然后在平坦化层25上沉积整层的透明电极层27，透明电极层27顺沿平坦化层25的斜面铺设至暴露的凸起部232上，然后再铺设至金属线路层22上并与金属线路层22导电连接。由于本发明实施例不存在底切现象，使得沉积透明电极层27时爬坡良好，避免了因为底切问题导致透明电极层27断裂，进而导致无法传输信号的现象。
第二实施例
请参照图4a，本发明第二实施例提供的辅助散射面板制作方法与上述第一实施例的区别在于，在上述第一实施例中形成平坦化层25之后(形成平坦化层25之前的制作工艺与第一实施例相同，在此不赘述)，先不在平坦化层25上制作第二光刻胶层26，而是在平坦化层25上形成第二钝化层28，第二钝化层28同时将金属线路层22和凸起部232暴露的部分覆盖。第二钝化层28的材质可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝等单层或多层结构。
请参照图4b，使用制作第一光刻胶层24的同一掩模板，在第二钝化层28上制作第二光刻胶层26。第二光刻胶层26包括第三光刻胶图案261和多个第四光刻胶图案262、263、264、265，其中，第三光刻胶图案261与上述的第一光刻胶图案241位置相对应，多个第四光刻胶图案262、263、264、265与上述的多个第二光刻胶图案242、243、244、245分别位置相对应。
其中，用于制作第一光刻胶层24和第二光刻胶层26的掩模板为同一块，无需额外设计和采购掩模板。
请参照图4c，对第二钝化层28进行第一次干法刻蚀工艺，通过第三光刻胶图案261和多个第四光刻胶图案262、263、264、265的遮挡，通过刻蚀去除部分的第二钝化层28，使得第二钝化层28整体被减薄。
在前述对第一钝化层23和第二钝化层28进行刻蚀的过程中，控制对第一钝化层23和第二钝化层28的刻蚀深度，具体为：第一钝化层23在刻蚀前的深度为T1，第一钝化层23在刻蚀减薄之后的深度为T2，第二钝化层28在刻蚀前的深度为T3，第二钝化层28在刻蚀减薄之后的深度为T4，且满足T2+T4＝T3。
之后剥离第二光刻胶层26。
请参照图4d，对第二钝化层28进行第二次干法刻蚀工艺，控制刻蚀深度为T3，使第二钝化层28被完全去除，同时金属线路层22上方的第一钝化层23也被进行第二次刻蚀工艺而被完全去除，暴露出金属线路层22。但第一钝化层23的凸起部232不受本次刻蚀工艺的影响而依然保留，凸起部232除了靠近显示区域的一部分被平坦化层25覆盖之外，远离显示区域的另一部分处于暴露状态。同样地，上述制作步骤，也不会导致现有技术中，钝化层13被刻蚀缩进至位于平坦化层15下方而出现底切现象，从而避免了出现底切问题。
请参照图4e，在平坦化层25上沉积透明电极层27，透明电极层27顺沿平坦化层25的斜面铺设至暴露的凸起部232上，然后再铺设至金属线路层22上并与金属线路层22导电连接。由于本发明实施例不存在底切现象，使得沉积透明电极层27时爬坡良好，避免了因为底切问题导致透明电极层27断裂，进而导致无法传输信号的现象。
本发明还提供一种辅助散射面板，所述辅助散射面板可以由上述任一实施例中的制作方法制得。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种辅助散射面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成金属线路层；
在所述金属线路层和所述衬底基板上形成第一钝化层；
使用掩模板，在所述第一钝化层上制作第一光刻胶层，其中所述第一光刻胶层包括第一光刻胶图案和多个第二光刻胶图案，所述第一光刻胶图案位于外围区域，所述多个第二光刻胶图案位于显示区域；
对所述第一钝化层进行第一次刻蚀，通过所述第一光刻胶图案和所述多个第二光刻胶图案的遮挡，通过刻蚀去除部分的所述第一钝化层，制作出透镜结构，所述透镜结构所在范围对应显示区域，所述第一钝化层在所述第一光刻胶图案正下方位置形成为凸起部；
剥离所述第一光刻胶层；
在所述第一钝化层上形成平坦化层，对所述平坦化层进行曝光、显影制程，去除部分的所述平坦化层，仅在显示区域和靠近显示区域的部分所述凸起部上保留所述平坦化层，而与所述金属线路层对应的区域和远离显示区域的部分所述凸起部上所述平坦化层被去除而暴露出所述第一钝化层；
使用掩模板，在第一钝化层和平坦化层上制作第二光刻胶层；
对所述第一钝化层进行第二次刻蚀，将所述金属线路层上方的所述第一钝化层去除，在刻蚀后所述凸起部仍然保留并暴露；
在所述平坦化层上沉积整层的透明电极层，所述透明电极层顺沿所述平坦化层铺设至暴露的所述凸起部上，然后再铺设至所述金属线路层上并与所述金属线路层导电连接。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述第一钝化层上形成所述平坦化层之后，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之前，还进一步包括步骤：
使用制作所述第一光刻胶层的同一掩模板，在所述平坦化层上制作第二光刻胶层，其中所述第二光刻胶层包括第三光刻胶图案和多个第四光刻胶图案，所述第三光刻胶图案与所述第一光刻胶图案位置相对应，所述第三光刻胶图案将所述凸起部暴露的部分覆盖，所述多个第四光刻胶图案与所述多个第二光刻胶图案分别位置相对应；
其中，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀时，是通过所述第三光刻胶图案和所述平坦化层的遮挡，实现将所述金属线路层上方的所述第一钝化层去除。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之后，在所述平坦化层上沉积整层的透明电极层之前，还进一步包括步骤：
剥离所述第二光刻胶层。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述第一钝化层上形成所述平坦化层之后，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之前，还进一步包括步骤：
在所述平坦化层上形成第二钝化层，所述第二钝化层同时将所述金属线路层和所述凸起部暴露的部分覆盖；
使用制作所述第一光刻胶层的同一掩模板，在所述第二钝化层上制作第二光刻胶层，其中所述第二光刻胶层包括第三光刻胶图案和多个第四光刻胶图案，所述第三光刻胶图案与所述第一光刻胶图案位置相对应，所述多个第四光刻胶图案与所述多个第二光刻胶图案分别位置相对应；
对所述第二钝化层进行第一次刻蚀，通过所述第三光刻胶图案和所述多个第四光刻胶图案的遮挡，通过刻蚀去除部分的所述第二钝化层；
其中，在前述对所述第一钝化层和所述第二钝化层进行刻蚀的过程中，控制对所述第一钝化层和所述第二钝化层的刻蚀深度，具体为：所述第一钝化层在刻蚀前的深度为T1，所述第一钝化层在刻蚀减薄之后的深度为T2，所述第二钝化层在刻蚀前的深度为T3，所述第二钝化层在刻蚀减薄之后的深度为T4，且满足T2+T4＝T3。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在对所述第二钝化层进行第一次刻蚀之后，还进一步包括步骤：
剥离所述第二光刻胶层；
对所述第二钝化层进行第二次刻蚀，并控制刻蚀深度为T3，使所述第二钝化层被完全去除，同时所述金属线路层上的所述第一钝化层也被进行第二次刻蚀而被完全去除，以暴露出所述金属线路层。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述透镜结构包括多个透镜和位于相邻透镜之间的多个凹部，每个透镜形成在一个对应的第二光刻胶图案正下方，每个凹部则对应位于相邻的第二光刻胶图案之间的空隙位置。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述第一钝化层上形成所述平坦化层之后，还进一步包括步骤：
对所述平坦化层进行烘烤固化。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在对所述第一钝化层进行第二次刻蚀之后，所述凸起部在靠向所述金属线路层的一侧形成斜面。
9.一种辅助散射面板，其特征在于，所述辅助散射面板由权利要求1至8任一项所述的制作方法制作形成。
10.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，所述显示装置还包括如权利要求9所述的辅助散射面板，所述辅助散射面板和所述显示面板上下层叠设置。
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