CN114137766B - 液晶显示面板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板的制备方法，本发明的液晶显示面板的制备方法中PFA层对应过孔的边缘位置均至少形成一步台阶，然后在公共电极层上形成光阻层；图案化光阻层，在公共电极层上以形成第三金属层，并剥离剩余的光阻层；本发明的第三金属层与公共电极层电连接，以降低公共电极层的阻抗，同时PFA层对应过孔的内壁位置上均至少设置有一步台阶，台阶结构优化PFA膜层边缘倾斜角度，使角度变小，坡度变缓，底部角度变缓，使边缘光阻PR堆积不容易掉落PFA层的过孔孔内，降低制程波动，无需额外加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极的过孔边缘的安全距离，与现有技术对比之下，本发明提高背光的穿透率，降低HFS LCD显示屏功耗，从而提高显示效果。

Description

液晶显示面板的制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶显示面板的制备方法。
背景技术
在HFS显示模式中，公共电极和像素电极均制备在液晶显示面板的驱动电路层内，公共电极作为液晶偏转的一端，与像素电极共同形成水平电场，实现液晶偏转。阵列设置的像素作为显示区域、让背光通过像素的开口内射出，从而产生红、绿、蓝三原色光。为改善视角及提升显示效率，通常将开口区内让液晶偏转的像素电极设计成条纹状。在HFS显示模式中，通常公共电极为整面铺设的情况时，为降低公共电极的电阻、减小扫描线、数据线的信号扰动造成对公共电极的电容的耦合作用，从而提示显示效果，在公共电极上新增一层金属走线，新增金属走线会造成光罩数目增加，为减少光罩数目，常用方法为将金属走线和公共电极使用HTM工艺同一道光罩流程制作。
在新增金属走线和公共电极工艺制作流程中，由于大面积光罩以及像素电极与源漏极层联通的过孔的存在，需在曝光流程后，同时满足：1.残留光阻膜PR满足工艺要求且不破膜；2、与像素联通过孔中无光阻存在。通常情况下，为达到上述两点要求，设计需要将像素电极过孔边缘距离与过孔有一定的安全距离，防止光阻掉落联通孔内，一般制程要求此安全距离为2.5um以上。
上述新增金属走线的制备工艺加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离，从而减小像素开口区面积，降低背光的穿透率，使得HFS LCD显示屏功耗增加、显示效果变差的问题，需要改进。
发明内容
本申请依据现有技术问题，提供一种液晶显示面板的制备方法，能够解决现有的HFS显示模式中新增金属走线的制备工艺加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离，从而减小像素开口区面积，降低背光的穿透率，使得HFS LCD显示屏功耗增加、显示效果变差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板至少包括衬底、位于所述衬底上的第一金属层和且覆盖所述第一金属层的栅极绝缘层、位于所述栅极绝缘层上的第二金属层、位于所述第二金属层上的第一平坦化层、位于所述第一平坦化层上的PFA层、位于所述PFA层上的公共电极层、位于所述公共电极层上的第三金属层和且覆盖所述第三金属层的第二平坦化层、以及位于所述第二平坦化层上的像素电极层；
所述第二平坦化层至所述第一平坦化层之间设置有第一过孔和第二过孔，所述像素电极层通过所述第一过孔与所述第二金属层中的漏电极电性连接，所述公共电极层通过所述第二过孔与所述第二金属层中的连接电极电性连接；
其中，所述PFA层对应所述第一过孔和所述第二过孔的内壁位置上均至少设置有一步台阶。
根据本发明一优选实施例，所述台阶围绕所述第一过孔和所述第二过孔的内壁设置，所述台阶在衬底平面上的投影呈闭环状。
根据本发明一优选实施例，所述台阶的宽度为2um-5um。
根据本发明一优选实施例，所述PFA层的材料为有机光阻材料。
根据本发明一优选实施例，所述第三金属层包括至少一条低电阻信号线，所述低电阻信号线与所述公共电极层电连接。
根据本发明一优选实施例，所述第一金属层包括公共电极信号输入电极，所述第二过孔内设置有搭接电极，所述公共电极层通过搭接电极和所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接；其中，所述搭接电极与所述像素电极层同层设置，且同一道光罩制备而成。
依据上述实施例的液晶显示面板，本发明还提供一种液晶显示面板的制备方法，包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述方法包括：
步骤S1、提供一衬底、在所述衬底之上至少形成第一金属层、位于所述衬底上的第一金属层和且覆盖所述第一金属层的栅极绝缘层、位于所述栅极绝缘层上的第二金属层、位于所述第二金属层上的第一平坦化层、位于所述第一平坦化层上的PFA层、以及位于所述PFA层上的公共电极层；
步骤S2、由所述公共电极层向所述PFA层刻蚀第三过孔和第四过孔，且所述PFA层对应第三过孔和第四过孔的边缘位置均至少形成一步台阶，然后在所述公共电极层上形成光阻层；
步骤S3、图案化所述光阻层，以使所述公共电极层上以形成具有镂空图案，然后在镂空图案上形成第三金属层，并剥离剩余的所述光阻层；其中，所述第三金属层包括至少一条低电阻信号线，所述低电阻信号线与所述公共电极层电连接；
步骤S4、在所述公共电极层上制备覆盖所述第三金属层的第二平坦化层，在所述第二平坦化层上制备像素电极。
根据本发明一优选实施例，在步骤S1中：所述第一金属层包括公共电极信号输入电极和栅电极，所述第二金属层包括连接电极和漏电极，所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接。
根据本发明一优选实施例，步骤S3还包括：待所述第三金属层制备完成后，沿着第三过孔和第四过孔继续向所述第一平坦化层刻蚀，以形成所需的第一过孔和第二过孔。
根据本发明一优选实施例，步骤S4具体包括：在所述第一过孔和所述第二平坦化层上制备像素电极，在所述第二过孔和所述第二平坦化层上制备搭接电极，所述公共电极层通过搭接电极和所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接，所述像素电极层通过所述第一过孔与所述漏电极电性连接。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种液晶显示面板及其制备方法，本发明的液晶显示面板制备过程中由公共电极层向PFA层刻蚀第三过孔和第四过孔，且PFA层对应第三过孔和第四过孔的边缘位置均至少形成一步台阶，然后在公共电极层上形成光阻层；图案化光阻层，在公共电极层上以形成具有镂空图案，在镂空图案上形成第三金属层，并剥离剩余的光阻层；第三金属层与公共电极层电连接，以降低公共电极层的阻抗，同时PFA层对应过孔的内壁位置上均至少设置有一步台阶，台阶结构优化PFA膜层边缘倾斜角度，使角度变小，坡度变缓，底部角度变缓，使边缘光阻PR堆积不容易掉落PFA层的过孔孔内，降低制程波动，无需加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离，与现有技术对比之下，解决降低液晶显示面板中的像素开口区面积，降低背光的穿透率，增加HFS LCD显示屏功耗问题，从而提高显示效果。
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为本发明提供一种液晶显示面板的一种结构示意图。
图2为本发明提供一种液晶显示面板的另一种结构示意图。
图3为本发明提供一种液晶显示面板的第一过孔附近的膜层俯视结构示意图。
图4为本发明提供一种显示面板的中像素电极层和公共电极层的俯视结构示意图。
图5-图14为本发明提供一种液晶显示面板中的制备过程中的结构示意图。
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，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
如图1所示，本发明提供一种液晶显示面板10的膜层示意图，液晶显示面板10包括阵列基板、彩膜基板和位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，阵列基板包括衬底11、位于衬底11上的第一金属层和且覆盖第一金属层的栅极绝缘层13、位于栅极绝缘层13上的第二金属层、位于第二金属层上的第一平坦化层16、位于第一平坦化层16上的PFA层17、位于PFA层17上的公共电极层18、位于公共电极层18上的第三金属层19和且覆盖第三金属层19的第二平坦化层21、以及位于第二平坦化层21上的像素电极层24。第二平坦化层21至第一平坦化层17之间设置有第一过孔22和第二过孔23，第二金属层包括源电极15-1、漏电极15-2和连接电极15-3，源电极15-1和漏电极15-2正下方设置有有源层14，第一金属层包括栅电极12-1和公共电极信号输入电极12-2，第二过孔23内设置有搭接电极25，公共电极层18通过搭接电极25和连接电极15-3与公共电极信号输入电极12-2电性连接；其中，搭接电极25与像素电极层24同层设置，且同一道光罩制备而成。
由于在制备第三金属层19时，需要在公共电极层18上设置光阻层，光阻层要满足：1.残留光阻膜PR满足工艺要求且不破膜；2、与像素电极联通过孔21中无光阻存在。通常情况下，为达到上述两点要求，设计需要将像素电极24过孔22边缘距离与过孔有一定的安全距离，防止光阻掉落联过孔内，一般制程要求此安全距离为2.5um以上，同时也要加大公共电极18的过孔23边缘安全距离，从而减小液晶显示面板中的像素开口区面积，降低背光的穿透率，使得HFS LCD显示屏功耗增加、显示效果变差的问题。
针对上述技术问题，如图2所示，本发明一种液晶显示面板100的膜层示意图，液晶显示面板100包括阵列基板、彩膜基板和位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，阵列基板至少包括衬底101、位于衬底101上的第一金属层102和且覆盖第一金属层102的栅极绝缘层103、位于栅极绝缘层103上的第二金属层105、位于第二金属层105上的第一平坦化层106、位于第一平坦化层106上的PFA层107、位于PFA层107上的公共电极层108、位于公共电极层108上的第三金属层109和且覆盖第三金属层109的第二平坦化层111、以及位于第二平坦化层111上的像素电极层114。本实施例的第三金属层109包括至少一条低电阻信号线，低电阻信号线与公共电极层电连接，以降低公共电极层108的阻抗。
第一金属层102包括栅电极1021和公共电极信号输入电极1022；第二金属层105包括源电极1051、漏电极1052和连接电极1053。栅电极1021上方还设置有源层104，公共电极信号输入电极1022与连接电极1053电性连接。第二平坦化层111至第一平坦化层106之间设置有第一过孔112和第二过孔113，像素电极层114通过第一过孔113与第二金属层105中的漏电极1052电性连接，公共电极层108通过第二过孔113与第二金属层105中的连接电极1053电性连接。PFA层107的材料为有机光阻材料。
在制备第三金属层109时，为了避免光阻层破裂、加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离的问题，本发明在PFA层107对应第一过孔112和第二过孔113的内壁位置上均至少设置有一步台阶。例如PFA层107对应第一过孔112的内壁位置上均至少设置有一步台阶1071，PFA层107对应第二过孔113的内壁位置上均至少设置有一步台阶1072，台阶结构优化PFA边缘倾斜角度，使角度变小，坡度变缓，底部角度变缓，使边缘光阻PR堆积不容易掉落PFA层107的第一过孔112和第二过孔113的孔内，降低制程波动，无需加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离，对比之下，解决降低液晶显示面板中的像素开口区面积，降低背光的穿透率，增加HFS LCD显示屏功耗问题，从而提高显示效果。本实施例中PFA层107对应第一过孔112和第二过孔113的内壁位置上还可以设置设置有两步台阶或两步以上的台阶，此处不做限定。
本实施例的台阶围绕第一过孔112和第二过孔113的内壁设置，台阶在衬底101平面上的投影呈闭环状(参考图3)，台阶1071围绕第一过孔112的内壁设置，台阶1071的宽度为2um-5um；台阶1072围绕第二过孔113的内壁设置，台阶1072的宽度为2um-5um。
图3为液晶显示面板10中的第一过孔附近的膜层俯视结构示意图，图4为像素电极层和公共电极层的俯视结构示意图，图3结合图4，公共电极层108为整层铺设，公共电极层108电连接有第三金属层109，像素电极层114为条状设置，多条像素电极连接在一起形成一个像素组。公共电极层108和像素电极层114形成水平磁场，控制液晶层中的液晶偏转。
具体地，如图3所示，由于第一过孔112周围设置有一圈台阶1071，作为光罩边缘弱遮光带，对于正性和负性PFA膜层107(PR)，均可降低靠近第一过孔112边缘PR厚度，从而调节第一过孔112的倾斜角，使其角度变小。当由于制程波动造成第一过孔112孔边PR堆积掉落进PFA膜层107的第一过孔112(Pixel联通孔)时，第一过孔112的倾斜角较小，可在使边缘光阻PR堆积不容易掉落PFA层107的第一过孔112孔内，降低制程波动。
依据上述实施例中的液晶显示面板，本发明提供一种液晶显示面板的制备方法，包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述方法包括：
步骤S1、提供一衬底、在所述衬底之上至少形成第一金属层、位于所述衬底上的第一金属层和且覆盖所述第一金属层的栅极绝缘层、位于所述栅极绝缘层上的第二金属层、位于所述第二金属层上的第一平坦化层、位于所述第一平坦化层上的PFA层、以及位于所述PFA层上的公共电极层；
步骤S2、由所述公共电极层向所述PFA层刻蚀第三过孔和第四过孔，且所述PFA层对应第三过孔和第四过孔的边缘位置均至少形成一步台阶，然后在所述公共电极层上形成光阻层；
步骤S3、图案化所述光阻层，在所述公共电极层上以形成具有镂空图案，在镂空图案上形成第三金属层，并剥离剩余的光阻层；其中，所述第三金属层包括至少一条低电阻信号线，所述低电阻信号线与所述公共电极层电连接；
步骤S4、在所述公共电极层上制备覆盖所述第三金属层的第二平坦化层，在所述第二平坦化层上制备像素电极。
优选地，在步骤S1中：所述第一金属层包括公共电极信号输入电极和栅电极，所述第二金属层包括连接电极和漏电极，所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接。
优选地，步骤S3还包括：待所述第三金属层制备完成后，沿着第三过孔和第四过孔继续向所述第一平坦化层刻蚀，以形成所需的第一过孔和第二过孔。
优选地，步骤S4具体包括：在所述第一过孔和所述第二平坦化层上制备像素电极，在所述第二过孔和所述第二平坦化层上制备搭接电极，所述公共电极层通过搭接电极和所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接，所述像素电极层通过所述第一过孔与所述漏电极电性连接。
图5至图14为本发明的液晶显示面板中的阵列基板制备过程中的结构示意图。特别强调一下，本发明的阵列基板中未注明膜层的材料与常规的阵列基板中类似膜层材料相同，此处不再赘述具体的工艺方法和材料。
如图5所示，提供一衬底101、在所述衬底之上形成第一金属层102，第一金属层102包括栅电极1021和公共电极信号输入电极1022。如图6所示，在衬底101上制备覆盖所述第一金属层102的栅极绝缘层103，在栅极绝缘层103对应栅电极1021正上方制备有源层104。如图7所示，在栅极绝缘层103对应公共电极信号输入电极1022正上方刻蚀第五过孔1054。如图8所示，在栅极绝缘层103上制备第二金属层105，第二金属层105包括源电极1051、漏电极1052和连接电极1053。如图9、图10、图11所示，在栅极绝缘层103上制备覆盖第二金属层105的第一平坦化层106，在第一平坦化层106上制备PFA层107，在PFA层107上制备公共电极层108，并由公共电极层108向所述PFA层107刻蚀第三过孔1073和第四过孔1074，然后且所述PFA层107对应第三过孔1073和第四过孔1074的边缘位置均至少形成一步台阶，接着在所述公共电极层108上形成光阻层1081，例如所述PFA层107对应所述第一过孔112的内壁位置上均至少设置有一步台阶1071，所述PFA层107对应所述第二过孔113的内壁位置上均至少设置有一步台阶1072，台阶结构优化PFA边缘倾斜角度，使角度变小，坡度变缓，底部角度变缓，使边缘光阻PR堆积不容易掉落PFA层107的第一过孔112和所述第二过孔113的孔内，降低制程波动，无需加大公共电极的过孔边缘安全距离和像素电极与源漏极层联通的过孔边缘的安全距离，对比之下，解决降低液晶显示面板中的像素开口区面积，降低背光的穿透率，增加HFS LCD显示屏功耗问题，从而提高显示效果。
如图11和图12所示，图案化所述光阻层1081，在所述公共电极层108上以形成具有镂空图案，在镂空图案上形成第三金属层109，并剥离剩余的光阻层1081；其中，所述第三金属层109包括至少一条低电阻信号线，所述低电阻信号线与所述公共电极层108电连接。
如图13所示，待所述第三金属层109制备完成后，在公共电极层108上制备覆盖所述第三金属层109的第二平坦化层111，沿着第三过孔1073和第四过孔1074继续向所述第一平坦化层106刻蚀，以形成所需的第一过孔112和第二过孔113，同时由第二平坦化层111向公共电极层108刻蚀第六过孔110。如图14所示，在所述第一过孔112和所述第二平坦化层111上制备像素电极114，在所述第二过孔113和所述第二平坦化层111上制备搭接电极115，所述公共电极层108通过搭接电极115和所述连接电极1053与所述公共电极信号输入电极1022电性连接，所述像素电极层114通过所述第一过孔112与所述漏电极1052电性连接，以此完成阵列基板的制备。
综上，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 (3)

1.一种液晶显示面板的制备方法，包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、提供一衬底、在所述衬底之上至少形成第一金属层、位于所述衬底上的第一金属层和且覆盖所述第一金属层的栅极绝缘层、位于所述栅极绝缘层上的第二金属层、位于所述第二金属层上的第一平坦化层、位于所述第一平坦化层上的PFA层、以及位于所述PFA层上的公共电极层，所述第一金属层包括公共电极信号输入电极和栅电极，所述第二金属层包括连接电极和漏电极，所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接；
步骤S2、由所述公共电极层向所述PFA层刻蚀第三过孔和第四过孔，且所述PFA层对应第三过孔和第四过孔的边缘位置均至少形成一步台阶，所述台阶优化了所述PFA膜层边缘倾斜角度，使所述倾斜角度变小，然后在所述公共电极层上形成光阻层；
步骤S3、图案化所述光阻层，以使所述公共电极层上以形成具有镂空图案，然后在镂空图案上形成第三金属层，并剥离剩余的所述光阻层；其中，所述第三金属层包括至少一条低电阻信号线，所述低电阻信号线与所述公共电极层电连接；
步骤S4、在所述公共电极层上制备覆盖所述第三金属层的第二平坦化层，在所述第二平坦化层上制备像素电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板的制备方法，其特征在于，步骤S3还包括：待所述第三金属层制备完成后，沿着第三过孔和第四过孔继续向所述第一平坦化层刻蚀，以形成所需的第一过孔和第二过孔。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板的制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括：在所述第一过孔和所述第二平坦化层上制备像素电极，在所述第二过孔和所述第二平坦化层上制备搭接电极，所述公共电极层通过搭接电极和所述连接电极与所述公共电极信号输入电极电性连接，所述像素电极层通过所述第一过孔与所述漏电极电性连接。
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