CN113224120A - 显示面板及其制备方法 - Google Patents

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CN113224120A CN202110473178.8A CN202110473178A CN113224120A CN 113224120 A CN113224120 A CN 113224120A CN 202110473178 A CN202110473178 A CN 202110473178A CN 113224120 A CN113224120 A CN 113224120A
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Abstract

本发明提供一种显示面板及其制备方法,该显示面板的第一金属层和第三金属层均由复合金属层图案化形成,复合金属层包括叠层设置的第一金属薄膜和透明导电薄膜,使用半色调掩膜板对复合金属层进行黄光工艺去除发光区内的第一金属薄膜,在发光区形成存储电容的第一极板,同时处理透明氧化物半导体层形成有源区和位于发光区的存储电容的第二极板,使发光单元发出的光线能够穿过存储电容,提高了显示面板的开口率,以缓解现有底发光AMOLED器件开口率低的问题。

Description

显示面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管显示(Active Matrix Organic Light EmittingDisplay,AMOLED)相较于液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD),具备高色域、高对比度、可柔性及可穿戴等优点,逐渐成为显示行业的发展趋势。AMOLED器件根据出光方向不同可以分为顶发光和底发光,而底发光AMOLED器件受限于存储电容的不透光性,导致开口率较低。
因此,现有底发光AMOLED器件开口率低的问题需要解决。
发明内容
本发明提供一种显示面板及其制备方法,以缓解现有底发光AMOLED器件开口率低的技术问题。
为解决上述问题,本发明提供的技术方案如下:
本发明实施例提供一种显示面板,其包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区和发光区,所述晶体管区设置有薄膜晶体管,所述发光区设置有存储电容和发光单元,所述发光单元位于所述存储电容上方,且所述发光单元的出光面朝向所述存储电容;所述显示面板包括衬底、第一金属层、氧化物半导体层、第二金属层以及第三金属层;所述第一金属层设置于所述衬底上,包括在所述晶体管区形成的两层结构的遮光层,在所述发光区形成的单层结构的第一透明导电电极;所述氧化物半导体层设置于所述第一金属层上,包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的有源区,在所述发光区形成的第二透明导电电极;所述第二金属层设置于所述氧化物半导体层上,包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的栅极;所述第三金属层设置于所述第二金属层上,包括在所述晶体管区形成的两层结构的源极和漏极,在所述发光区形成的单层结构的第三透明导电电极;其中,所述第一透明导电电极和所述第三透明导电电极电连接,形成所述存储电容的第一极板,所述第二透明导电电极形成所述存储电容的第二极板。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述源极、所述漏极以及所述遮光层均包括叠层设置的透明导电薄膜和第一金属薄膜,所述第一金属薄膜位于所述透明导电薄膜上。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述第一透明导电电极和所述第二透明电极均包括所述透明导电薄膜。
在本发明实施例提供的显示面板中,在所述发光区,所述第一金属层、所述氧化物半导体层以及所述第三金属层中的至少一层还包括单层结构的透明导线,所述透明导线与所述发光单元对应设置。
在本发明实施例提供的显示面板中,还包括外部走线区,所述发光区位于所述晶体管区和所述外部走线区之间,所述第一金属层、所述第三金属层中的至少一层还包括在所述外部走线区形成的两层结构的外部走线。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述透明导电薄膜包括铟基、锌基或钛基掺杂的透明氧化物材料形成的薄膜。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述显示面板还包括层叠设置于所述第三金属层上的钝化层、平坦化层、像素电极以及像素定义层,其中所述像素定义层形成有第一过孔,所述第一过孔裸露出所述像素电极,所述发光单元设置于所述第一过孔内。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述显示面板在述钝化层和所述平坦化层之间还设置有彩膜层,所述彩膜层对应所述第一过孔设置。
在本发明实施例提供的显示面板中,所述彩膜层在所述衬底上的正投影覆盖所述发光单元在所述衬底上的正投影。
本发明实施例还提供一种显示面板制备方法,显示面板包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区和发光区,所述晶体管区设置有薄膜晶体管,所述发光区设置有存储电容和发光单元,所述发光单元位于所述存储电容上方,且所述发光单元的出光面朝向所述存储电容;所述显示面板制备方法包括:
提供衬底;
在所述衬底上制备第一复合金属层,使用第一半色调掩膜板对所述第一复合金属层进行黄光工艺形成第一金属层,所述第一金属层包括在所述晶体管区形成的两层结构的遮光层,在所述发光区形成的单层结构的第一透明导电电极;
在所述第一金属层上制备缓冲层,并在所述缓冲层上制备氧化物半导体薄膜,对所述氧化物半导体薄膜进行黄光工艺形成氧化物半导体层,所述氧化物半导体层包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的有源区,在所述发光区形成的氧化物半导体图案;
在所述氧化物半导体层上制备栅极绝缘层,并在栅极绝缘层上制备第二金属薄膜,对所述第二金属薄膜进行黄光工艺形成第二金属层,所述第二金属层包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的栅极,并对所述氧化物半导体层进行导体化,使所述氧化物半导体图案形成第二透明导电电极;
在所述第二金属层上制备层间绝缘层,并在所述层间绝缘层上制备第二复合金属层,使用第二半色调掩膜板对所述第二复合金属层进行黄光工艺形成第三金属层,所述第三金属层包括在所述晶体管区形成的两层结构的源极和漏极,在所述发光区形成的单层结构的第三透明导电电极,其中所述第三透明导电电极和所述第一透明导电电极电连接,以形成所述存储电容的第一极板,所述第二透明导电电极形成所述存储电容的第二极板。
在本发明实施例提供的显示面板制备方法中,所述显示面板制备方法还包括:
在所述第三金属层上制备钝化层,并在所述钝化层上制备彩膜层,所述彩膜层对应所述发光区设置;
在所述彩膜层及所述钝化层上制备平坦化层,并在所述平坦化层上制备像素电极,所述像素电极与所述源极或所述漏极连接;
在所述像素电极以及所述平坦化层上制备像素定义层,所述像素定义层形成有第一过孔,所述第一过孔裸露出所述像素电极,所述发光单元设置于所述第一过孔内,且所述发光单元与所述彩膜层对应设置;
在所述发光单元以及所述像素定义层上制备阴极。
在本发明实施例提供的显示面板制备方法中,所述第一复合金属层和所述第二复合金属层均包括叠层设置的透明导电薄膜和第一金属薄膜,所述第一金属薄膜位于所述透明导电薄膜上。
本发明的有益效果为:本发明提供的显示面板及其制备方法中第一金属层和第三金属层均由复合金属层图案化形成,复合金属层包括叠层设置的第一金属薄膜和透明导电薄膜,使用半色调掩膜板对复合金属层进行黄光工艺去除发光区内的第一金属薄膜,在发光区形成存储电容的第一极板,同时处理透明氧化物半导体层形成有源区和位于发光区的存储电容的第二极板,使发光单元发出的光线能够穿过存储电容,提高了显示面板的开口率,增大了存储电容的存储量,而且采用半色调掩膜板制备存储电容的极板还可节省一道光罩。另外在形成存储电容的透明第一极板和透明第二极板的同时,在对应发光区还形成有透明导线,从而进一步提高了显示面板的开口率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,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为本发明实施例提供的显示面板的一种剖面结构示意图。
图2为本发明实施例提供的显示面板的另一种剖面结构示意图。
图3为本发明实施例提供的像素驱动电路示意图。
图4为本发明实施例提供的显示面板的又一种剖面结构示意图。
图5为本发明实施例提供的显示面板制备方法的流程示意图。
图6至图15为本发明实施例提供的显示面板制备方法中各步骤制得的显示面板的膜层结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]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发明,而非用以限制本发明。在图中,结构相似的单元是用以相同标号表示。在附图中,为了清晰理解和便于描述,夸大了一些层和区域的厚度。即附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的,但是本发明不限于此。
在一种实施例中,请参照图1,图1为本发明实施例提供的显示面板的一种剖面结构示意图。所述显示面板100包括OLED显示面板等,例如可以为AMOLED显示面板。所述显示面板100包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区TD和发光区LD,所述晶体管区TD设置有薄膜晶体管1,所述发光区LD设置有存储电容2和发光单元3,所述发光单元3位于所述存储电容2上方,且所述发光单元3的出光面朝向所述存储电容2。
具体地,所述显示面板100包括衬底10、设置于所述衬底10上的第一金属层20、设置于所述第一金属层20上的缓冲层11、设置于所述缓冲层11上的氧化物半导体层30、设置于所述氧化物半导体层30上栅极绝缘层12、设置于所述栅极绝缘层12上的第二金属层40、设置于所述第二金属层40上的层间绝缘层13、设置于所述层间绝缘层13第三金属层50。
可选地,所述衬底10可以为刚性基板或柔性基板,所述衬底10为刚性基板时,可包括玻璃基板等硬性基板;所述衬底10为柔性基板时,可包括聚酰亚胺(Polyimide,PI)薄膜、超薄玻璃薄膜等柔性基板。
所述第一金属层20包括在所述晶体管区TD形成的所两层结构的遮光层21,在所述发光区LD形成的单层结构的第一透明导电电极22。所述遮光层21包括层叠设置的第一金属薄膜5和透明导电薄膜4,所述第一金属薄膜5位于所述透明导电薄膜4上,所述第一透明导电电极22包括所述透明导电薄膜4。可以理解的,图案化之前的第一金属层是由第一金属薄膜5和透明导电薄膜4形成的第一复合金属层,而对第一复合金属层进行黄光工艺形成所述第一金属层20,所述第一金属层20包括在所述晶体管区TD形成的所两层结构的遮光层21,在所述发光区LD形成的单层结构的第一透明导电电极22。
其中第一金属薄膜5的材料包括Mo、Al、Ti、Cu等金属中的一种或者几种的组合。所述透明导电薄膜4包括由透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide,TCO)形成的薄膜,所述透明导电氧化物包括铟基、锌基、钛基等掺杂的透明氧化物材料,例如In2O3:Sn(简称ITO,Indium tin oxide,铟锡氧化物)、ZnO:Al(简称AZO,Aluminium zinc oxide,铝锌氧化物)、TiO2:Nb(简称NTO,Niobium titanium oxide,铌钛氧化物)等。
具体地,可采用半色调掩膜板(Half-tone mask,HTM)对所述第一复合金属层进行黄光工艺形成所述第一金属层20,所述第一金属层20包括在所述晶体管区TD形成的由第一金属薄膜5和透明导电薄膜4叠层设置的遮光层21,以及在所述发光区LD形成的仅包括图案化的透明导电薄膜4的第一透明导电电极22。
所述缓冲层11设置于所述第一金属层20上,所述缓冲层11的材料可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料,所述缓冲层11可以防止不期望的杂质或污染物(例如湿气、氧气等)从所述衬底10扩散至可能因这些杂质或污染物而受损的器件中,同时还可以提供平坦的顶表面。
所述氧化物半导体层30设置于所述缓冲层11上,所述氧化物半导体层30的材料包括IGZO、IZO、IZTO等非晶氧化物半导体材料。所述氧化物半导体层30包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管1的有源区31,在所述发光区LD形成的第二透明导电电极32。所述有源区31包括沟道区311以及沟道区311两侧的源极区313和漏极区312,其中所述源极区313和所述漏极区312以及所述第二透明导电电极32均是对所述氧化物半导体层30进行导体化形成。所述有源区31与所述遮光层21对应设置,所述遮光层21用于遮挡所述有源区31,避免光线照射沟道区311。
所述栅极绝缘层12设置于所述氧化物半导体层30上,所述第二金属层40设置于所述栅极绝缘层12上,所述第二金属层40包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管1的栅极41。所述栅极41和所述栅极绝缘层12均与所述有源区31的所述沟道区311对应设置。
所述层间绝缘层13设置于所述第二金属层40、所述第二透明导电电极32以及所述缓冲层11上,所述第三金属层50设置于所述层间绝缘层13上。所述第三金属层50包括在所述晶体管区TD形成两层结构的源极51和漏极52,在所述发光区LD形成的单层结构的第三透明导电电极53。
所述源极51和所述漏极52均包括层叠设置的第一金属薄膜5’和透明导电薄膜4’,所述第一金属薄膜5’位于所述透明导电薄膜4’上,所述第三透明导电电极53包括所述透明导电薄膜4’。所述第一金属薄膜5’和所述第一金属薄膜5的材料可以相同,所述透明导电薄膜4’和所述透明导电薄膜4的材料也可以相同。同样可以理解的,图案化之前的第三金属层是由第一金属薄膜5’和透明导电薄膜4’形成的第二复合金属层,而对第二复合金属层进行黄光工艺形成所述第三金属层50,所述第三金属层50包括在所述晶体管区TD形成的所两层结构的源极51和漏极52,在所述发光区LD形成的单层结构的第三透明导电电极53。
所述漏极52通过贯穿所述层间绝缘层13的第二过孔131与所述漏极区312连接。所述源极51通过贯穿所述层间绝缘层13的第三过孔132与所述源极区313连接,且所述源极51还通过贯穿所述层间绝缘层13和所述缓冲层11的第四过孔111与所述遮光层21连接。所述第三透明导电电极53通过贯穿所述层间绝缘层13和所述缓冲层11的第五过孔112与所述第一透明导电电极22连接。
可选地,采用半色调掩膜板对所述第二复合金属层进行黄光工艺形成所述第三金属层50,所述第三金属层50包括在所述晶体管区TD形成的由第一金属薄膜5’和透明导电薄膜4’叠层设置的源极51和漏极52,在所述发光区LD形成的仅包括图案化的透明导电薄膜4’的第三透明导电电极53。
其中,所述第一透明导电电极22和所述第三透明导电电极53电连接,以形成所述存储电容2的第一极板28,所述第二透明导电电极32形成所述存储电容2的第二极板29。所述第一极板28、所述第二极板29、所述缓冲层11和所述层间绝缘层13构成存储电容2。
当然地,所述显示面板100还包括层叠设置于所述第三金属层50上的钝化层14、平坦化层15、像素电极60以及像素定义层16。
具体地,所述钝化层14覆盖在所述第三金属层50以及所述层间绝缘层13上,所述平坦化层15覆盖在所述钝化层14上。所述平坦化层15的材料包括有机材料,所述平坦化层15可以提供平坦的顶表面。
所述像素电极60设置于所述平坦化层15上,且所述像素电极60通过贯穿所述平坦化层15和所述钝化层14的第六过孔151与所述源极51连接。所述像素电极60为透明电极,所述像素电极60的材料包括ITO(Indium tin oxide,铟锡氧化物)等透明导电材料。
所述像素定义层16设置于所述像素电极60以及所述平坦化层15上,所述像素定义层16的材料包括有机光阻,所述有机光阻可以是PI系(聚酰亚胺)、亚克力系等有机光阻中的一种。所述像素定义层16在对应所述像素电极60的位置设置有第一过孔161,所述第一过孔161裸露出所述像素电极60,所述发光单元3设置于所述第一过孔161内。
所述发光单元3的出光面朝向所述存储电容2,也即所述显示面板100采用底发光,由于所述像素电极60和所述存储电容2均采用透明电极材料形成,所述发光单元3发出的光线能够穿透所述像素电极60和所述存储电容2,而且把所述存储电容2设置于出光区,减小了所述显示面板100的非出光区面积,提高了显示面板100的开口率。
需要说明的是,为了实现所述发光单元3发光,还需要设置阴极70,所述阴极70覆盖在所述发光单元3及所述像素定义层16上。所述发光单元3在所述像素电极60和所述阴极70的共同作用下发光。因本发明的显示面板100为底发光,故所述阴极70可以为反射电极,以提高发光单元3的光线利用率。
另外,所述显示面板100还可包括设置于所述阴极70上的封装层(图未示),所述封装层可以采用薄膜封装,所述薄膜封装可以为由第一无机封装层、有机封装层、第二无机封装层三层薄膜依次层叠形成的叠层结构或更多层的叠层结构,用于保护所述发光单元3,避免水氧入侵导致发光单元3的发光材料失效。
在一种实施例中,请参照图2,图2为本发明实施例提供的显示面板的另一种剖面示意图。与上述实施例不同的是,所述显示面板101的所述第一金属层20、所述氧化物半导体层30以及所述第三金属层50中的至少一层还包括在所述发光区还形成的透明导线6,所述透明导线6与所述发光单元3对应设置。
如图2所示,所述第一金属层20、所述氧化物半导体层30以及所述第三金属层50的每一层均还包括在所述发光区形成的单层结构的透明导线6,其中所述第一金属层20的透明导线23与所述第一透明导电电极22同层设置且采用相同的工艺同时形成,所述氧化物半导体层30的透明导线33与所述第二透明导电电极32同层设置且采用相同的工艺同时形成,所述第三金属层50的透明导线54与所述第三透明导电电极53同层设置且采用相同的工艺同时形成。所述透明导线6包括用于连接像素驱动电路中的薄膜晶体管和/或存储电容的各种内部连接走线。
通过把像素驱动电路中连接薄膜晶体管和/或存储电容的各种内部连接走线设置为透明导线6,并把所述透明导线6对应所述发光单元3设置,可进一步减少所述显示面板100非出光区的面积,进而进一步提高所述显示面板100的开口率。
当然地,所述显示面板100还包括外部走线区OA,所述发光区LD位于所述晶体管区TD和所述外部走线区OA之间,所述外部走线区OA设置有各种外部走线7,所述外部走线7用于给像素驱动电路中的所述薄膜晶体管1提供驱动信号。可选地,所述外部走线7包括数据信号线、栅极扫描信号线、感测信号线等,其中所述第一金属层20、所述第二金属层40以及所述第三金属层50中的至少一层还包括所述外部走线7,所述外部走线7为不透明导线。如图2所示,所述外部走线7可以包括所述第一金属层20的外部走线24、所述第二金属层40的外部走线42、所述第三金属层50的外部走线55,其中所述第一金属层20的外部走线24和所述第三金属层50的外部走线55均为两层叠层金属结构,所述第一金属层20的外部走线24与遮光层21同层设置且采用相同的工艺同时形成;所述第三金属层50的外部走线55与所述源极51和漏极52同层设置且采用相同的工艺同时形成。
可选地,请参照图3,以3T1C像素驱动电路为例说明所述透明导线6和所述外部走线7的功能。所述像素驱动电路可以包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、存储电容Cst。第一晶体管T1的第一端连接数据信号线Data,控制端连接第一栅极扫描信号线Scan1;第二晶体管T2的控制端连接所述第一晶体管T1的第二端,第一端连接电源信号线VDD,第二端连接发光单元3;存储电容Cst连接于所述第二晶体管T2的第二端与控制端之间;第三晶体管T3的控制端连接第二栅极扫描信号线Scan2,第一端连接感测信号线Sense,第二端连接所述第二晶体管T2的第二端。感测信号线Sense可以用于在第二晶体管T2导通时感测驱动晶体管的输出电流,以检测第二晶体管T2的阈值电压和迁移率。感测信号线Sense还可以用于在发光单元3发光阶段向第二晶体管T2的第二端输入恒定电压,以便通过第二晶体管T2的栅极电压控制其第二端的输出电流。
其中,所述第一栅极扫描信号线Scan1、所述第二栅极扫描信号线Scan2、所述数据信号线Data以及所述感测信号线Sense为所述外部走线7。所述第一晶体管T1、所述第二晶体管T2、所述第三晶体管T3与所述外部走线7以及所述存储电容Cst之间的连接线为所述透明导线6。其他说明请参照上述实施例,在此不再赘述。
在一种实施例中,请参照图4,图4为本发明实施例提供的显示面板的又一种剖面结构示意图。与上述实施例不同的是,显示面板102的所述钝化层14和所述平坦化层15之间还设置有彩膜层80,所述彩膜层80对应所述发光单元3设置,且所述彩膜层80在所述衬底10上的正投影覆盖所述发光单元3在所述衬底10上的正投影,以使所述发光单元3发出的光线能够全部射向所述彩膜层80。所述彩膜层80包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜,每个所述发光单元3对应一种颜色的彩膜。所述发光单元3发出的白光经过红色彩膜被转换成红光、经过绿色彩膜被转换成绿光、经过蓝色彩膜被转换成蓝光,进而实现显示面板102的彩色显示。其他说明请参照上述实施例,在此不再赘述。
在一种实施例中,本发明还提供一种显示面板制备方法,请参照图5至图13,图5为本发明实施例提供的显示面板制备方法的流程示意图,图6至图13为本发明实施例提供的显示面板制备方法中各步骤制得的显示面板的膜层结构示意图。本实施例以制备图4所示的显示面板102为例说明,请参照图4,显示面板102包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区TD和发光区LD,所述晶体管区TD设置有薄膜晶体管1,所述发光区LD设置有存储电容2和发光单元3,所述发光单元3位于所述存储电容2上方,且所述发光单元3的出光面朝向所述存储电容2。所述显示面板制备方法包括以下步骤:
S301、提供衬底10;
具体地,请参照图6,提供衬底10,所述衬底10可以为刚性基板或柔性基板,所述衬底10为刚性基板时,可包括玻璃基板等硬性基板;所述衬底10为柔性基板时,可包括聚酰亚胺薄膜、超薄玻璃薄膜等柔性基板。
S302、在所述衬底10上制备第一复合金属层,使用第一半色调掩膜板对所述第一复合金属层进行黄光工艺形成第一金属层20,所述第一金属层20包括在所述晶体管区TD形成的两层结构的遮光层21,在所述发光区LD形成的单层结构的第一透明导电电极22;
具体地,请参照图6中的a,在所述衬底10上沉积所述第一复合金属层91,所述第一复合金属层91包括层叠设置的第一金属薄膜5和透明导电薄膜4,所述第一金属薄膜5位于所述透明导电薄膜4上,其中第一金属薄膜5的材料包括Mo、Al、Ti、Cu等金属中的一种或者几种的组合。所述透明导电薄膜4包括由透明导电氧化物形成的薄膜,所述透明导电氧化物包括铟基、锌基、钛基等掺杂的透明氧化物材料,例如In2O3:Sn(简称ITO,Indium tinoxide,铟锡氧化物)、ZnO:Al(简称AZO,Aluminium zinc oxide,铝锌氧化物)、TiO2:Nb(简称NTO,Niobium titanium oxide,铌钛氧化物)等。
可选地,所述透明导电薄膜4为ITO薄膜,由ITO薄膜和第一金属薄膜5复合形成第一复合金属层时,第一金属薄膜5需要在室温下沉积,以防止ITO薄膜结晶而无法图案化。当所述第一复合金属层由AZO薄膜与第一金属薄膜5复合而成或者由NTO薄膜与第一金属薄膜5复合而成时,对第一金属薄膜5的沉积温度无限制。
具体地,可采用第一半色调掩膜板对所述第一复合金属层91进行黄光工艺形成第一金属层20,具体地包括以下步骤:
如图6中b所示,在所述第一复合金属层91涂布整面光阻90;
如图6中c所示,对所述光阻90进行曝光、显影形成多个光阻图案,包括在晶体管区TD形成的第一光阻图案901,在发光区LD形成的第二光阻图案902和第三光阻图案903,在外部走线区OA形成的第四光阻图案904,其中第一光阻图案901和第四光阻图案904的厚度相同,第二光阻图案902和第三光阻图案903的厚度相同,且第一光阻图案901和第四光阻图案904的厚度大于第二光阻图案902和第三光阻图案903的厚度;
如图6中d所示,以第一光阻图案901、第二光阻图案902、第三光阻图案903以及第四光阻图案904为遮挡对所述第一复合金属层91进行第一次蚀刻,使所述第一复合金属层91在晶体管区TD形成遮光层图案,在发光区LD形成第一透明导电电极图案和透明导线图案,在外部走线区OA形成外部走线图案;
如图6中e所示,对第一光阻图案901、第二光阻图案902、第三光阻图案903以及第四光阻图案904进行灰化处理,使第一光阻图案901、第四光阻图案904的厚度减薄形成减薄的第一光阻图案901’和减薄的第四光阻图案904’,第二光阻图案902、第三光阻图案903完全被灰化掉,裸露出第一透明导电电极图案和透明导线图案;
如图6中f所示,以减薄的第一光阻图案901’和减薄的第四光阻图案904’为遮挡对遮光层图案、第一透明导电电极图案、透明导线图案以及外部走线图案进行第二次蚀刻以形成第一金属层20,所述第一金属层20包括在晶体管区TD形成的遮光层21,在发光区LD形成的第一透明导电电极22和透明导线23,在外部走线区OA形成的外部走线24。其中因第一透明导电电极图案、透明导线图案上面没有覆盖光阻图案,经过第二蚀刻后,透明导电薄膜4上面的第一金属薄膜5被蚀刻掉,使形成的第一透明导电电极22和透明导线23仅有单层结构的透明导电薄膜4;而遮光层图案和外部走线图案上面因覆盖有光阻图案,经过第二次蚀刻后,形成的遮光层21和外部走线24均包括层叠设置的第一金属薄膜5和透明导电薄膜4;
如图6中g所示,剥离掉减薄的第一光阻图案901’和减薄的第四光阻图案904’以裸露出完整的第一金属层20。
S303、在所述第一金属层20上制备缓冲层11,并在所述缓冲层11上制备氧化物半导体薄膜,对所述氧化物半导体薄膜进行黄光工艺形成氧化物半导体层30,所述氧化物半导体层30包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管的有源区31,在所述发光区LD形成的氧化物半导体图案;
具体地,请参照图7,采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学的气相沉积法)等沉积工艺在所述第一金属层20以及所述衬底10上沉积缓冲层11,所述缓冲层11的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料,例如Si3N4、SiO2、SiON等中的一种或几种的组合物。
进一步地,采用PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积法)等沉积工艺在所述缓冲层11上沉积氧化物半导体薄膜,所述氧化物半导体薄膜的材料包括IGZO、IZO、IZTO等非晶氧化物半导体材料。图案化所述氧化物半导体薄膜形成氧化物半导体层30,所述氧化物半导体层30包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管的有源区31,所述有源区31与所述遮光层21对应设置,在所述发光区LD形成的氧化物半导体图案34/35。
S304、在所述氧化物半导体层30上制备栅极绝缘层12,并在栅极绝缘层12上制备第二金属薄膜,对所述第二金属薄膜进行黄光工艺形成第二金属层40,所述第二金属层40包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管的栅极41,并对所述氧化物半导体层30进行导体化,使所述氧化物半导体图案形成第二透明导电电极32;
具体地,采用PECVD等沉积工艺在所述氧化物半导体层30以及所述缓冲层11上沉积栅极介电材料,所述栅极介电材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料。
进一步地,采用PVD等沉积工艺在所述栅极介电材料上沉积第二金属薄膜,图案化所述第二金属薄膜在所述晶体管区TD形成栅极图案,在外部走线区OA形成外部走线图案。利用所述栅极图案和所述外部走线图案做遮挡,对所述栅极介电材料进行蚀刻,形成栅极41、栅极绝缘层12、外部走线42。然后对未被所述栅极41覆盖的氧化物半导体层30进行导体化处理,使所述有源区31形成沟道区311、以及位于沟道区311两侧的源极区313和漏极区312,使所述发光区LD的氧化物半导体图案34/35形成第二透明导电电极32和透明走线33,如图8所示。其中源极区313和漏极区312的电阻率小于沟道区311的电阻率。所述有源区31与所述遮光层21对应设置,所述遮光层21用于遮挡所述有源区31,避免光线照射所述沟道区311。
S305、在所述第二金属层40上制备层间绝缘层13,并在所述层间绝缘层13上制备第二复合金属层,使用第二半色调掩膜板对所述第二复合金属层进行黄光工艺形成第三金属层50,所述第三金属层50包括在所述晶体管区TD形成的两层结构的源极51和漏极52,在所述发光区LD形成的单层结构的第三透明导电电极53,其中所述第三透明导电电极53和所述第一透明导电电极22电连接,以形成所述存储电容2的第一极板28,所述第二透明导电电极32形成所述存储电容2的第二极板29。
具体地,采用PECVD等沉积工艺在所述第二金属层40、所述氧化物半导体层30以及所述缓冲层11上沉积无机薄膜形成层间绝缘层13。图案化所述层间绝缘层13形成第二开孔131、第三开孔132、第四开孔111以及第五开孔112,如图9所示。其中第二开孔131、第三开孔132均贯穿所述层间绝缘层13以分别裸露出部分所述漏极区312和所述源极区313;第四开孔111和第五开孔112均贯穿所述层间绝缘层13以及所述缓冲层11以分别裸露出部分所述遮光层21和所述第一透明导电电极22。
进一步地,采用PVD等沉积工艺在所述层间绝缘层13上沉积第二复合金属层,所述第二复合金属层的材料和所述第一复合金属层91的材料相同。采用与图案化所述第一复合金属层91相同的工艺图案化所述第二复合金属层以形成所述第三金属层50。可选地,采用第二半色调掩膜板对所述第二复合金属层进行黄光工艺形成所述第三金属层50,所述第三金属层50包括在所述晶体管区TD形成的所述薄膜晶体管的源极51和漏极52,在所述发光区LD形成的第三透明导电电极53和透明导线54,以及在所述外部走线区OA形成的外部走线55,如图10所示。其中所述薄膜晶体管的源极51和漏极52、外部走线55均包括层叠设置的第一金属薄膜5’和透明导电薄膜4’;第三透明导电电极53和透明导线54仅包括图案化的透明导电薄膜4’。
可选地,所述漏极52通过所述层间绝缘层13的第二过孔131与所述漏极区312连接。所述源极51通过所述层间绝缘层13的第三过孔132与所述源极区313连接,且所述源极51还通过贯穿所述层间绝缘层13以及所述缓冲层11的第四过孔111与所述遮光层21连接。所述第三透明导电电极53通过贯穿所述层间绝缘层13以及所述缓冲层11的第五过孔112与所述第一透明导电电极22连接,以形成所述存储电容2的第一极板28,所述第二透明导电电极32形成所述存储电容2的第二极板29。
S306、在所述第三金属层50上制备钝化层14,并在所述钝化层14上制备彩膜层80,所述彩膜层80对应所述发光区LD设置;
具体地,请参见图11,采用PECVD等沉积工艺在所述第三金属层50以及所述层间绝缘层13上沉积无机薄膜作为钝化层14,并在所述钝化层14上制备彩膜层80,所述彩膜层80对应所述发光区LD设置。
S307、在所述彩膜层80及所述钝化层14上制备平坦化层15,并在所述平坦化层15上制备像素电极60,所述像素电极60与所述源极51或所述漏极52连接;
具体地,请参照图12,在所述彩膜层80及所述钝化层14上涂覆有机光阻以形成平坦化层15,图案化所述平坦化层15形成第六过孔151,所述第六过孔151贯穿所述平坦化层15以及所述钝化层14,以裸露出所述源极51。
进一步地,在所述平坦化层15上沉积透明导电薄膜,例如ITO薄膜等,图案化所述透明导电薄膜形成像素电极60,所述像素电极60与所述彩膜层80对应设置,且所述像素电极60通过所述平坦化层15的第六过孔151与所述源极51连接,如图13所示。
可选地,所述像素电极60还可以和所述漏极52连接。
S308、在所述像素电极60以及所述平坦化层15上制备像素定义层16,所述像素定义层16形成有第一过孔,所述第一过孔裸露出所述像素电极60,所述发光单元3设置于所述第一过孔内,且所述发光单元3与所述彩膜层80对应设置;
具体地,请参照图14,在所述像素电极60以及所述平坦化层15上涂覆有机光阻以形成所述像素定义层16,所述有机光阻可以是PI系(聚酰亚胺)、亚克力系等有机光阻中的一种。图案化所述像素定义层16,使其在对应所述像素电极60的位置形成第一过孔161,所述第一过孔161裸露出所述像素电极60。
进一步地,请参照图15,所述发光单元3设置于所述第一过孔161内,且所述发光单元3与所述彩膜层80对应设置。所述彩膜层80包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜,每个发光单元3对应一种颜色的彩膜。所述发光单元3发出的白光经过红色彩膜被转换成红光、经过绿色彩膜被转换成绿光、经过蓝色彩膜被转换成蓝光,进而实现显示面板的彩色显示。
S309、在所述发光单元3以及所述像素定义层16上制备阴极70。
具体地,在所述发光单元3以及所述像素定义层16上沉积第三金属薄膜,图案化所述第三金属薄膜形成阴极70,如图4所示。所述发光单元3在所述像素电极60和所述阴极70的共同作用下发光。因本发明的显示面板为底发光,故所述阴极70可以为反射电极,以提高发光单元3的光线利用率。
可选地,所述显示面板制备方法还包括在所述阴极70上制作所封装层,所述封装层可以采用薄膜封装,所述薄膜封装可以为由第一无机封装层、有机封装层、第二无机封装层三层薄膜依次层叠形成的叠层结构或更多层的叠层结构,用于保护所述发光单元3,避免水氧入侵导致发光单元3的发光材料失效。
需要说明的是,在本发明的显示面板制备方法中,所述发光单元3的出光面朝向所述存储电容2,也即所述显示面板采用底发光,由于所述像素电极60和所述存储电容2均采用透明电极材料形成,所述发光单元3发出的光线能够穿透所述像素电极60和所述存储电容2,而且把所述存储电容2设置于出光区,减小了所述显示面板的非出光区面积,提高了显示面板的开口率。同时把像素驱动电路中的连接导线做成透明导线,并设置于发光区LD,可进一步减少所述显示面板非出光区的面积,进而进一步提高所述显示面板的开口率。
另外,本发明的显示面板制备方法不限于制备本实施例示例的显示面板,本发明的显示面板制备方法可以用于制备上述实施例中的任一显示面板。
本发明实施例还提供一种显示装置,其包括前述实施例其中之一的显示面板、绑定于所述显示面板的电路板等器件以及覆盖在所述显示面板上的盖板等。
根据上述实施例可知:
本发明提供一种显示面板及其制备方法、显示装置;该显示面板的第一金属层和第三金属层采用第一金属薄膜和透明导电薄膜的复合膜层,并使用半色调掩膜板对第一金属层和第二金属层进行黄光工艺,在形成薄膜晶体管器件的同时,在发光区形成透明的存储电容的第一极板,氧化物半导体层在形成有源区的同时,在发光区形成透明的存储电容的第二极板,使发光单元发出的光线能够穿过存储电容,提高了显示面板的开口率,增大了存储电容的存储量。而且,在形成存储电容的透明第一极板和透明第二极板的同时,在对应发光区还形成有透明导线,从而进一步提高了显示面板的开口率。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种显示面板,其特征在于,包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区和发光区,所述晶体管区设置有薄膜晶体管,所述发光区设置有存储电容和发光单元,所述发光单元位于所述存储电容上方,且所述发光单元的出光面朝向所述存储电容;所述显示面板包括:
衬底;
第一金属层,设置于所述衬底上,包括在所述晶体管区形成的两层结构的遮光层,在所述发光区形成的单层结构的第一透明导电电极;
氧化物半导体层,设置于所述第一金属层上,包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的有源区,在所述发光区形成的第二透明导电电极;
第二金属层,设置于所述氧化物半导体层上,包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的栅极;以及
第三金属层,设置于所述第二金属层上,包括在所述晶体管区形成的两层结构的源极和漏极,在所述发光区形成的单层结构的第三透明导电电极;
其中,所述第一透明导电电极和所述第三透明导电电极电连接,形成所述存储电容的第一极板,所述第二透明导电电极形成所述存储电容的第二极板。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述源极、所述漏极以及所述遮光层均包括叠层设置的透明导电薄膜和第一金属薄膜,所述第一金属薄膜位于所述透明导电薄膜上。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,所述第一透明导电电极和所述第二透明电极均包括所述透明导电薄膜。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,在所述发光区,所述第一金属层、所述氧化物半导体层以及所述第三金属层中的至少一层还包括单层结构的透明导线,所述透明导线与所述发光单元对应设置。
5.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,还包括外部走线区,所述发光区位于所述晶体管区和所述外部走线区之间,所述第一金属层、所述第三金属层中的至少一层还包括在所述外部走线区形成的两层结构的外部走线。
6.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述透明导电薄膜包括铟基、锌基或钛基掺杂的透明氧化物材料形成的薄膜。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括层叠设置于所述第三金属层上的钝化层、平坦化层、像素电极以及像素定义层,其中所述像素定义层形成有第一过孔,所述第一过孔裸露出所述像素电极,所述发光单元设置于所述第一过孔内。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板在所述钝化层和所述平坦化层之间还设置有彩膜层,所述彩膜层对应所述第一过孔设置。
9.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,所述彩膜层在所述衬底上的正投影覆盖所述发光单元在所述衬底上的正投影。
10.一种显示面板制备方法,其特征在于,显示面板包括多个子像素,每个所述子像素包括晶体管区和发光区,所述晶体管区设置有薄膜晶体管,所述发光区设置有存储电容和发光单元,所述发光单元位于所述存储电容上方,且所述发光单元的出光面朝向所述存储电容;所述显示面板制备方法包括:
提供衬底;
在所述衬底上制备第一复合金属层,使用第一半色调掩膜板对所述第一复合金属层进行黄光工艺形成第一金属层,所述第一金属层包括在所述晶体管区形成的两层结构的遮光层,在所述发光区形成的单层结构的第一透明导电电极;
在所述第一金属层上制备缓冲层,并在所述缓冲层上制备氧化物半导体薄膜,对所述氧化物半导体薄膜进行黄光工艺形成氧化物半导体层,所述氧化物半导体层包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的有源区,在所述发光区形成的氧化物半导体图案;
在所述氧化物半导体层上制备栅极绝缘层,并在栅极绝缘层上制备第二金属薄膜,对所述第二金属薄膜进行黄光工艺形成第二金属层,所述第二金属层包括在所述晶体管区形成的所述薄膜晶体管的栅极,并对所述氧化物半导体层进行导体化,使所述氧化物半导体图案形成第二透明导电电极;
在所述第二金属层上制备层间绝缘层,并在所述层间绝缘层上制备第二复合金属层,使用第二半色调掩膜板对所述第二复合金属层进行黄光工艺形成第三金属层,所述第三金属层包括在所述晶体管区形成的两层结构的源极和漏极,在所述发光区形成的单层结构的第三透明导电电极,其中所述第三透明导电电极和所述第一透明导电电极电连接,以形成所述存储电容的第一极板,所述第二透明导电电极形成所述存储电容的第二极板。
11.根据权利要求10所述的显示面板制备方法,其特征在于,所述显示面板制备方法还包括:
在所述第三金属层上制备钝化层,并在所述钝化层上制备彩膜层,所述彩膜层对应所述发光区设置;
在所述彩膜层及所述钝化层上制备平坦化层,并在所述平坦化层上制备像素电极,所述像素电极与所述源极或所述漏极连接;
在所述像素电极以及所述平坦化层上制备像素定义层,所述像素定义层形成有第一过孔,所述第一过孔裸露出所述像素电极,所述发光单元设置于所述第一过孔内,且所述发光单元与所述彩膜层对应设置;
在所述发光单元以及所述像素定义层上制备阴极。
12.根据权利要求10所述的显示面板制备方法,其特征在于,所述第一复合金属层和所述第二复合金属层均包括叠层设置的透明导电薄膜和第一金属薄膜,所述第一金属薄膜位于所述透明导电薄膜上。
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