CN114156394A - 阵列基板及其制备方法、显示面板和背光模组 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种阵列基板及其制备方法、显示面板和背光模组,属于显示技术领域。该阵列基板的制备方法,包括提供衬底基板;在衬底基板的一侧形成金属布线层;在金属布线层远离衬底基板的一侧形成平坦化层;在平坦化层远离衬底基板的一侧形成铜电极层,铜电极层与金属布线层电连接;形成钯金属层,钯金属层位于且覆盖铜电极层远离衬底基板的表面和铜电极层的侧面;采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层,第一铜镍合金层位于且覆盖钯金属层远离衬底基板的表面;设置功能器件层;功能器件层设于第一铜镍合金层远离衬底基板的一侧,且包括多个与第一铜镍合金层电连接的功能器件。该阵列基板的制备方法能够提高阵列基板的品质。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和背光模组。
背景技术
微发光二极管(Micro-LED,Micro Light Emitting Diode)背板可以包括依次层叠于衬底基板的第一铜金属层、平坦化层、第二铜金属层、有机保护层和微发光二极管层。
在制备微发光二极管背板的过程中,第二铜金属层容易发生氧化,导致背板的制备良率降低和品质下降。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板和背光模组,提高阵列基板的品质。
为实现上述发明目的,本公开采用如下技术方案:
根据本公开的第一个方面,提供一种阵列基板的制备方法,包括:
提供衬底基板;
在所述衬底基板的一侧形成金属布线层;
在所述金属布线层远离所述衬底基板的一侧形成平坦化层;
在所述平坦化层远离所述衬底基板的一侧形成铜电极层,所述铜电极层与所述金属布线层电连接;
形成钯金属层,所述钯金属层位于且覆盖所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面;
采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层,所述第一铜镍合金层位于且覆盖所述钯金属层远离所述衬底基板的表面;
设置功能器件层;所述功能器件层设于所述第一铜镍合金层远离所述衬底基板的一侧,且包括多个与所述第一铜镍合金层电连接的功能器件。
在本公开的一种示例性实施例中,形成钯金属层包括:
用钯盐的溶液处理所述铜电极层,在所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面形成所述钯金属层。
在本公开的一种示例性实施例中,形成第一铜镍合金层包括:
用包含有铜盐、镍盐、还原剂、络合剂、pH调节剂的化学镀液处理所述钯金属层,在所述钯金属层远离所述衬底基板的表面形成所述第一铜镍合金层。
在本公开的一种示例性实施例中,所述化学镀液的pH为8~10。
在本公开的一种示例性实施例中,所述化学镀液的组分包括:硫酸铜0.06~0.10mol/L,硫酸镍0.02~0.04mol/L,次磷酸钠0.55~0.85mol/L,柠檬酸钠0.08~0.12mol/L,硼酸0.4~0.6mol/L,聚乙二醇80~120mg/L;所述化学镀液中还包括pH调节剂。
根据本公开的第二个方面,提供一种阵列基板,包括:
衬底基板;
金属布线层,设于所述衬底基板的一侧;
平坦化层,设于所述金属布线层远离所述衬底基板的一侧;
电极层,设于所述平坦化层远离所述衬底基板的一侧且与所述金属布线层电连接;所述电极层包括依次层叠的铜电极层、钯金属层和第一铜镍合金层;其中,所述钯金属层位于且覆盖所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面;所述第一铜镍合金层位于且覆盖所述钯金属层远离所述衬底基板的表面;
功能器件层,设于所述电极层远离所述衬底基板的一侧,包括多个与所述电极层电连接的功能器件。
在本公开的一种示例性实施例中,所述电极层还包括:
金属粘附层,设于所述铜电极层靠近所述衬底基板的表面。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一铜镍合金层中,镍的重量含量不小于30%。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一铜镍合金层中,镍的重量含量不大于80%。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一铜镍合金层的厚度为500~2000埃。
在本公开的一种示例性实施例中,所述金属布线层包括依次层叠于所述衬底基板的一侧的种子金属层、铜生长层和第二铜镍合金层。
在本公开的一种示例性实施例中,所述金属布线层包括依次层叠于所述衬底基板的一侧的种子金属层和铜生长层;
所述阵列基板还包括钝化层,钝化层设于所述金属布线层和所述平坦化层之间。
根据本公开的第三个方面,提供一种显示面板,包括上述的阵列基板;所述阵列基板的功能器件为微发光二极管或者迷你发光二极管。
根据本公开的第四个方面,提供一种背光模组,包括上述的阵列基板;所述阵列基板的功能器件为微发光二极管或者迷你发光二极管。
本公开提供的阵列基板及其制备方法、显示面板和背光模组中,可以采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层,可以避免第一铜镍合金层出现屋顶结构,能够改善第一铜镍合金层的形貌,因此可以提高阵列基板的质量。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1-1为相关技术中,依次沉积于玻璃基板上依次沉积的铜镍合金层、铜层和铜镍合金层的电镜图,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为20%;图1-2为图1-1的金属层经过刻蚀后的电镜图。
图2-1为相关技术中,依次沉积于玻璃基板上依次沉积的铜镍合金层、铜层和铜镍合金层的电镜图,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为30%;图2-2为图2-1的金属层经过刻蚀后的电镜图。
图3为相关技术中,铜镍合金层保护的铜金属条在高温烘烤后的图片,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为10%。
图4为铜镍合金层保护的铜金属层在经过不同的处理后的照片,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为20%。
图5为铜镍合金层保护的铜金属层在经过不同的处理后的照片,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为35%。
图6为本公开一种实施方式的阵列基板的制备方法的流程示意图。
图7为本公开一种实施方式的在衬底基板的一侧形成金属布线层的结构示意图。
图8为本公开一种实施方式的在金属布线层远离衬底基板的一侧形成平坦化层的结构示意图。
图9为本公开一种实施方式的在金属布线层远离衬底基板的一侧形成钝化层和平坦化层的结构示意图。
图10为本公开一种实施方式的在平坦化层远离衬底基板的一侧形成金属粘附层和铜电极层的结构示意图。
图11为本公开一种实施方式的在平坦化层远离衬底基板的一侧形成金属粘附层和铜电极层的结构示意图。
图12为本公开一种实施方式的在铜电极层远离衬底基板的一侧形成钯金属层的结构示意图。
图13为本公开一种实施方式的在铜电极层远离衬底基板的一侧形成钯金属层的结构示意图。
图14为本公开一种实施方式的在钯金属层远离衬底基板的一侧形成第一铜镍合金层的结构示意图。
图15为本公开一种实施方式的在钯金属层远离衬底基板的一侧形成第一铜镍合金层的结构示意图。
图16为本公开一种实施方式的在第一铜镍合金层远离衬底基板的一侧形成保护层的结构示意图。
图17为本公开一种实施方式的在第一铜镍合金层远离衬底基板的一侧形成保护层的结构示意图。
图18为本公开一种实施方式的阵列基板的结构示意图。
图19为本公开一种实施方式的阵列基板的结构示意图。
图20为铜镍合金中镍的含量与化学镀液的pH的关系示意图。
图中主要元件附图标记说明如下:
100、衬底基板;200、金属布线层;210、钝化层;300、平坦化层;400、电极层;410、金属粘附层;420、铜电极层;430、钯金属层;440、第一铜镍合金层;500、保护层;600、功能器件层;610、功能器件;700、焊锡层。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
在图中,为了清晰,可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
当某结构与其它结构“连接”时,有可能是指某结构“直接”连接在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”连接在其它结构上。
用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本公开中,任意一个膜层可以包括侧面、靠近衬底基板的表面和远离衬底基板的表面,其中,靠近衬底基板的表面和远离衬底基板的表面通过膜层的侧面连接。在本公开中,任意一个膜层的厚度为,该膜层在垂直于衬底基板方向的尺寸。
发明人发现,可以通过在第二铜金属层的表面覆盖铜镍合金层提高第二铜金属层的抗氧化能力。铜镍合金的厚度不超过500埃,镍的重量含量不超过20%。这是由于,铜镍合金的刻蚀速率低于铜的刻蚀速度,且镍含量越高则刻蚀速度越慢。由于铜镍合金和铜之间刻蚀速率的不同,在刻蚀层叠的铜金属层和铜镍合金层时,铜镍合金层通常会残留有屋顶结构(Tip结构);且镍的含量越高,该屋顶结构越大;铜镍合金层的厚度越大,则刻蚀速率越慢,屋顶结构越大。该屋顶结构在阵列基板的使用过程中,可能会发生坍塌等,进而导致阵列基板出现不良,严重影响阵列基板的产品化,降低了阵列基板的品质。
示例性地,图1-1为在玻璃基板上依次沉积的铜镍合金层(500埃)、铜层(6000埃)和铜镍合金层(500埃)的电镜图,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为20%;图1-2为上述金属层刻蚀后的电镜图,该电镜图中可以明显观察到铜镍合金层形成有屋顶结构,屋顶结构的尺寸为0.1微米。图2-1为在玻璃基板上依次沉积的铜镍合金层(500埃)、铜层(6000埃)和铜镍合金层(500埃)的电镜图,其中,铜镍合金层中镍的重量含量为30%;图2-2为上述金属层刻蚀后的电镜图,该电镜图中可以明显观察到铜镍合金层形成有屋顶结构,屋顶结构的尺寸为0.15微米。比较图1-2和图2-2可以明确知晓,铜镍合金层中镍的重量含量越大,刻蚀中形成的屋顶结构的尺寸越大,对阵列基板的品质的影响越大。
在相关技术中,铜镍合金层中的镍含量一般为10%,以尽量改善其刻蚀后的形貌。然而,这类铜镍合金层对铜金属层的保护效果较差。图3为采用镍的重量含量为10%的铜镍合金层保护铜金条时,在高温烘烤后的照片。在该照片中,铜金属条的颜色越亮,则其表面的氧化程度越低;铜金属条的颜色越暗,则其表面的氧化程度越高。根据图3可以看出,当采用镍的重量含量为10%的铜镍合金层保护铜金属时,铜金属在高温下发生了明显的氧化变黑的现象。
在测试中发现,铜镍合金中的镍含量越大,其对铜金属的保护效果越好。示例性地,图4给出了镍的重量含量为20%的铜镍金属层(500埃)覆盖的铜金属层(6000埃)在退火前、150℃空气氛围中退火两小时、250℃氮气氛围中退火30分钟三种不同情形下的图片;图片中的小黑点,为铜金属层发生氧化变黑的位置。图5给出了镍的重量含量为35%的铜镍金属层(500埃)覆盖的铜金属层(6000埃)在退火前、150℃空气氛围中退火两小时、250℃氮气氛围中退火30分钟三种不同情形下的图片;图片中的小黑点,为铜金属层发生氧化变黑的位置。比较图4和图5可以看出,铜镍金属层中的镍含量越高,铜金属层越不容易发生氧化。
基于上述发现,本公开提供一种阵列基板的制备方法,如图6所示,该阵列基板的制备方法包括:
步骤S110,如图7所示,提供衬底基板100;
步骤S120,如图7所示,在衬底基板100的一侧形成金属布线层200;
步骤S130,如图8和图9所示,在金属布线层200远离衬底基板100的一侧形成平坦化层300;
步骤S140,如图10和图11所示,在平坦化层300远离衬底基板100的一侧形成铜电极层420,铜电极层420与金属布线层200电连接;
步骤S150,如图12和图13所示,形成钯金属层430,钯金属层430位于且覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面;
步骤S160,如图14和图15所示,采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层440,第一铜镍合金层440位于且覆盖钯金属层430远离衬底基板100的表面;
步骤S170,如图18和图19所示,设置功能器件层600;功能器件层600设于第一铜镍合金层440远离衬底基板100的一侧,且包括多个与第一铜镍合金层440电连接的功能器件610。
根据本公开提供的阵列基板的制备方法,可以采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层440,可以避免第一铜镍合金层440出现屋顶结构,能够改善第一铜镍合金层440的形貌,因此可以提高阵列基板的质量。
如图18和图19所示,根据本公开提供的阵列基板的制备方法,所制备的阵列基板包括依次层叠于衬底基板100一侧的金属布线层200、平坦化层300、电极层400和功能器件层600。其中,电极层400与金属布线层200电连接;电极层400包括依次层叠的铜电极层420、钯金属层430和第一铜镍合金层440;其中,钯金属层430位于且覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面;第一铜镍合金层440位于且覆盖钯金属层430远离衬底基板100的表面;功能器件层600包括多个与电极层400电连接的功能器件610。该阵列基板可以通过上述的阵列基板的制备方法进行制备,因此其第一铜镍合金层440不会出现屋顶结构,可以避免屋顶结构断裂而导致的不良,提高阵列基板的良率和质量。
下面,结合附图对本公开提供的阵列基板的制备方法的各个步骤的原理、细节和效果做进一步地解释和说明。
在步骤S110中,如图7所示,可以提供一衬底基板100。衬底基板100可以为无机材料的衬底基板100,也可以为有机材料的衬底基板100。举例而言,在本公开的一种实施方式中,衬底基板100的材料可以为钠钙玻璃(soda-lime glass)、石英玻璃、蓝宝石玻璃等玻璃材料,或者可以为不锈钢、铝、镍等金属材料。在本公开的另一种实施方式中,衬底基板100的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)、聚乙烯醇(Polyvinylalcohol,PVA)、聚乙烯基苯酚(Polyvinyl phenol,PVP)、聚醚砜(Polyether sulfone,PES)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate,PEN)或其组合。在本公开的另一种实施方式中,衬底基板100也可以为柔性衬底基板100,例如衬底基板100的材料可以为聚酰亚胺(polyimide,PI)。衬底基板100还可以为多层材料的复合,举例而言,在本公开的一种实施方式中,衬底基板100可以包括依次层叠设置的底膜层(Bottom Film)、压敏胶层、第一聚酰亚胺层和第二聚酰亚胺层。
可选地,在形成金属布线层200之前,在衬底基板100的一侧形成一绝缘缓冲层,例如形成一层氮化硅层、氧化硅层或者氮氧化硅层;然后,在该绝缘缓冲层远离衬底基板100的一侧形成金属布线层200。
优选地,衬底基板100的材料为玻璃。
在步骤S120中,如图7所示,可以在衬底基板100的一侧形成金属布线层200。金属布线层200可以包括金属引线,金属引线可以通过电极层400驱动各个功能器件610。可以通过沉积和图案化的方法形成金属布线层200,其中,沉积的方法包括但不限于溅射、电镀和化学镀,图案化的方法包括但不限于光刻、在图案化的种子层上生长出图案化的生长层、在图案限定层的限定下生长出图案化的金属图案等。
举例而言,在一些实施方式中,可以通过如下方法制备金属布线层200:在衬底基板100的一侧溅射形成金属布线材料层,然后通过光刻工艺对该金属布线材料层进行图案化操作,以形成金属布线层200。在该实施方式中,金属布线材料层可以包括一层金属材料,也可以包括多层层叠的金属材料。
优选地,金属布线材料层至少包括第一铜金属材料层,以使得金属引线具有低的电阻。第一铜金属材料层的厚度不大于1微米,以防止溅射形成第一铜金属材料层的过程中对衬底基板100产生过大的应力。该第一铜金属材料层经过图案化处理后,形成第一铜金属层。如此,在所制备的阵列基板中,金属布线层200至少包括第一铜金属层。
进一步优选地,金属布线材料层还可以包括位于第一铜金属材料层靠近衬底基板100的表面的第一粘附材料层,第一粘附材料层的材料可以为钼、钼铜合金、钼铌合金、钼铜铌合金或者其他金属或者金属合金。该第一粘附材料层经过图案化处理后,形成第一粘附层。该第一粘附层可以提高第一铜金属层与衬底基板或者绝缘缓冲层之间的粘附力,并保护金属铜免受侵蚀。如此,在所制备的阵列基板中,金属布线层200可以包括依次层叠于衬底基板100一侧的第一粘附层和第一铜金属层。
再举例而言,在另一些实施方式中,可以通过如下方法制备金属布线层200:
步骤S210,在衬底基板100的一侧溅射形成种子金属材料层;
步骤S220,在种子金属材料层远离衬底基板100的表面形成一层图案限定层,图案限定层的材料为可去除的绝缘材料,且图案限定层形成有暴露种子金属材料层的多个图案化的开口;
步骤S230,采用电镀铜的方法在图案限定层的开口内形成铜生长材料层;
步骤S240,去除图案限定层;
步骤S250,采用刻蚀的方法,去除种子金属材料层未被铜生长材料层覆盖的部分,使得种子金属材料层被图案化为种子金属层;在刻蚀的过程中,无需对铜生长材料层进行保护,因此铜生长材料层的表面被部分刻蚀,生成铜生长层。
在步骤S210中,种子金属材料层可以包括第二铜金属材料层,第二铜金属材料层的厚度不大于1微米。优选地,第二铜金属材料层的厚度为2500~3500埃。示例性地,第二铜金属材料层的厚度为3000埃。该第二铜金属材料层经过图案化处理后,形成第二铜金属层。如此,在所制备的阵列基板中,种子金属层可以包括第二铜金属层。
可选的,种子金属材料层还可以包括位于第二铜金属材料层靠近衬底基板100的表面的第二粘附材料层,第二粘附材料层的材料可以为钼、钼铜合金、钼铌合金、钼铜铌合金或者其他金属或者金属合金。该第二粘附材料层经过图案化处理后,形成第二粘附层。如此,在所制备的阵列基板中,种子金属层可以包括依次层叠于衬底基板100一侧的第二粘附层和第二铜金属层。优选地,第二粘附层的材料为钼铌合金,厚度为250~350埃。示例性地,第二粘附层的厚度为300埃。
在步骤S220中,图案限定层的材料可以为有机绝缘材料,例如可以为光敏树脂;也可以为无机材料,例如可以为氧化硅等材料。优选地,图案限定层的材料为光刻胶。
在步骤S220和步骤S230中,图案限定层的厚度可以根据铜生长材料层的厚度确定,使得图案限定层的厚度大于铜生长材料层的厚度。铜生长材料层的厚度可以根据阵列基板对金属布线层200的电阻要求确定。金属布线层200要求电阻越低,则铜生长材料层的厚度可以越大。可选地,在步骤S250中,所形成的铜生长层的厚度为1.5~10微米。如此,金属布线层可以仅仅设置一层金属引线,无需设置多层层叠的金属引线以降低阻抗,这可以减少阵列基板的制备工序和掩膜板数量,降低阵列基板的成本。
示例性地,在本公开的一种实施方式中,图案限定层的厚度为7.5微米,铜生长材料层的厚度为6.3微米。示例性地,在本公开的另一种实施方式中,图案限定层的厚度为3~4微米,铜生长材料层的厚度为2.1微米。
可选地,在该实施方式中,阵列基板的制备方法还可以包括:如图9所示,在形成平坦化层300之前,在金属布线层200远离衬底基板100的表面形成钝化层210,以保护金属布线层200。钝化层210的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机绝缘材料。如此,所制备的阵列基板中,在金属布线层200和平坦化层300之间设置有钝化层210。
示例性地,钝化层210的材料为氮化硅,钝化层210的厚度为900~1100埃。
再举例而言,在另一些实施方式中,可以通过如下方法制备金属布线层200:
按照步骤S210~步骤S250所示的方法制备种子金属层、铜生长层,然后通过电镀或者化学镀的方法形成第二铜镍合金层。其中,第二铜镍合金层覆盖铜生长层远离衬底基板100的表面和侧面,还可以覆盖种子金属层的部分或者全部侧面。如此,第二铜镍合金层可以保护种子金属层和铜生长层,避免种子金属层和铜生长层在烘烤工艺中氧化。如此,所制备的金属布线层200包括依次层叠于衬底基板100的一侧的种子金属层、铜生长层和第二铜镍合金层,其中,第二铜镍合金层覆盖铜生长层远离衬底基板100的表面和侧面、种子金属层的部分或者全部侧面。
优选地,第二铜镍合金层中,镍的重量含量不小于30%。如此,可以保证第二铜镍合金层具有优异的抗氧化效果,并可以避免高镍含量的铜镍合金在刻蚀时所产生的各种问题。进一步地,镍的重量含量大于80%。
优选地,第二铜镍合金层的厚度为500~2000埃,以保证第二铜镍合金层具有优异的抗氧化效果,并可以避免高厚度的铜镍合金在刻蚀时所产生的各种问题。
优选地,可以先用钯盐的溶液处理种子金属层和铜生长层,形成一覆盖铜生长层远离衬底基板100的表面和侧面、种子金属层的至少部分侧面的钯活化层;然后,再用包含有铜盐、镍盐、还原剂、络合剂、pH调节剂的化学镀液处理钯活化层,在钯活化层远离衬底基板100的表面形成第二铜镍合金层。
在该实施方式中,在形成金属布线层200后,可以在步骤S130中形成平坦化层300,无需额外设置钝化层210。如此,不仅可以提高对金属布线层中的铜的抗氧化保护,而且可以减少钝化层的沉积、刻蚀等步骤,提高阵列基板的品质并降低阵列基板的成本。
在步骤S130中,如图8和图9所示,可以在金属布线层200远离衬底基板100的一侧形成平坦化层300。平坦化层300的材料可以为有机材料,例如可以为光敏树脂。
可选的,平坦化层300的厚度为3~7微米。优选地,平坦化层300的厚度为4.5~5.5微米。
可以理解的是,平坦化层300上可以设置有过孔,以便电极层400与金属布线层200电连接。
在步骤S140中,如图10和图11所示,可以在平坦化层300远离衬底基板100的一侧形成铜电极层420,铜电极层420与金属布线层200电连接。
可选的,可以通过溅射的方法形成一层铜电极材料层,然后对铜电极材料层进行图案化操作,以形成铜电极层420。铜电极层420的厚度可以为2500~3500埃。示例性地,铜电极层420的厚度为3000埃。
可选地,在步骤S140中还可以包括:如图10和图11所示,在形成铜电极层420时,还形成位于铜电极层420靠近衬底基板100的表面的金属粘附层410。金属粘附层410的材料可以为钼、钼铜合金、钼铌合金、钼铜铌合金或者其他金属或者金属合金。示例性地,金属粘附层410的材料为钼铌合金,厚度为250~350埃。示例性地,金属粘附层410的厚度为300埃。
可选地,可以通过如下方法形成层叠的金属粘附层410和铜电极层420:在平坦化层300远离衬底基板100的一侧形成层叠的金属粘附材料层和铜电极材料层,然后对金属粘附材料层和铜电极材料层进行图案化操作,以形成金属粘附层410和铜电极层420。
在步骤S150中,如图12和图13所示,可以形成钯金属层430,钯金属层430位于且覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面。
可选地,可以用钯盐的溶液处理铜电极层420,在铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面形成钯金属层430。
示例性地,可以将形成有铜电极层420的基板浸入到氯化钯溶液中,使得铜电极层420的远离衬底基板100的表面和侧面均发生如下化学反应:
Pd2++Cu=Pd↓+Cu2+
在该反应中,置换出的钯沉积在铜电极层420的远离衬底基板100的表面和侧面,形成钯金属层430,钯金属层430在后续的化学镀中起到活化铜电极层420的作用。而基板未形成有铜电极层420的区域没有钯被置换出来,因此这些区域没有钯金属层430。如此,所形成的钯金属层430位于且覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面,即钯金属层430完全覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面,且不位于铜电极层420以外的位置。换言之,钯金属层430在衬底基板100上的正投影,与铜电极层420在衬底基板100上的正投影重合。
可以理解的是,当在铜电极层420和平坦化层300之间具有含有铜的金属粘附层410时,钯金属层430还可以位于且覆盖金属粘附层410的侧面。即钯金属层430在衬底基板100上的正投影,与铜电极层420和金属粘附层410在衬底基板100上的总正投影重合。当然地,钯金属层430也可以不覆盖金属粘附层410。
可选地,形成钯金属层430的方法与形成钯活化层的方法相同。
在步骤S160中,如图14和图15所示,可以采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层440,第一铜镍合金层440位于且覆盖钯金属层430远离衬底基板100的表面。
可选地,可以用包含有铜盐、镍盐、还原剂、络合剂、pH调节剂的化学镀液处理钯金属层430,在钯金属层430远离衬底基板100的表面形成第一铜镍合金层440。在钯金属层430的附近,铜离子和镍离子与还原剂发生氧化还原反应,分别生成铜和镍并沉积于钯金属层430的表面,形成第一铜镍合金层440。
进一步地,铜盐可以为硫酸铜。镍盐可以为硫酸镍。还原剂可以为次磷酸钠。络合剂可以选自丙氨酸、甘氨酸、苹果酸、琥珀酸和柠檬酸中的一种或者多种。pH调节剂可以选自氢氧化钠或者氢氧化钾。
进一步地,化学镀液中还可以包括有稳定剂,例如包括有硼酸。
在本公开的一种实施方式中,化学镀液的组分包括:硫酸铜0.06~0.10mol/L,硫酸镍0.02~0.04mol/L,次磷酸钠0.55~0.85mol/L,柠檬酸钠0.08~0.12mol/L,硼酸0.4~0.6mol/L,聚乙二醇80~120mg/L;化学镀液中还包括pH调节剂。
示例性地,化学镀液的组分包括:硫酸铜0.08mol/L,硫酸镍0.03mol/L,次磷酸钠0.7mol/L,柠檬酸钠0.1mol/L,硼酸0.5mol/L,聚乙二醇100mg/L。
当用该化学镀液处理钯金属层430时,可以发生如下反应:
(1)铜沉积反应:
(2)镍沉积反应:
上述反应在钯金属层430附近并在钯的促进下进行,在没有钯金属层430的区域基本不发生上述反应。因此铜和镍沉积于钯金属层430,形成第一铜镍合金层440。
可选地,在处理钯金属层430时,化学镀液的温度为75~85℃,处理时间为20~40分钟。可以将生成有钯金属层430的基板浸入化学镀液中进行反应。如此,第一铜镍合金层440的厚度为500~2000埃,以保证第一铜镍合金层440具有优异的抗氧化效果,并可以避免高厚度的铜镍合金在刻蚀时所产生的各种问题。
第一铜镍合金层440的厚度约厚,对铜电极层420的保护效果越好。
参见图20,当化学镀液的pH值不同时,第一铜镍合金层440中的镍重量含量不同。可以通过pH调节剂调节化学镀液的pH值,进而调节第一铜镍合金层440中的镍重量含量。可以理解是,学镀液学镀液中包括次磷酸根,在化学镀铜镍过程中,次磷酸根可以少量地被还原为磷单质而沉积在金属中,使得铜镍合金中含有少量的磷。
可选地,化学镀液的pH不小于8。如此,第一铜镍合金层440中,镍的重量含量为不小于30%,这可以保证第一铜镍合金层440具有优异的抗氧化效果,并可以避免高镍含量的铜镍合金在刻蚀时所产生的各种问题。
可选地,化学镀液的pH不大于10。如此,第一铜镍合金层440中,镍的重量含量为不大于80%。
优选地,化学镀液的pH为8~10。如此,第一铜镍合金层440中,镍的重量含量为30%~80%。第一铜镍合金层440中的镍含量越高,则其防氧化效果越好。
根据本公开提供的形成第一铜镍合金层440的方法,可以采用化学镀的方法铜电极层420的侧面和远离衬底基板100的表面形成铜镍合金,实现对铜电极层420的全面保护。该方法只需要在现有的电镀设备的盛液槽中进行即可,无需额外投资新的设备,可以实现对设备的最大利用并降低制备成本。不仅如此,利用化学镀的方法形成第一铜镍合金层440,可以提高第一铜镍合金层440的厚度和镍的含量,实现更好的保护效果。不仅如此,由于无需通过刻蚀的方法形成第一铜镍合金层440,因此第一铜镍合金层440不会出现屋顶结构,可以提高阵列基板的质量。该第一铜镍合金层440还可以提高功能器件610的粘附强度,避免功能器件610从电极层400剥离。
可选地,第一铜镍合金层440的制备方法和第二铜镍合金层的制备方法相同。
本公开提供的阵列基板的制备方法,如图16和图17所示,在步骤S170之前还可以包括:在电极层400远离衬底基板100的一侧形成保护层500,保护层500可以为有机材料,或者掺杂有无机材料的有机材料。该保护层500可以暴露有电极层400的部分区域,使得被暴露的部分作为绑定焊盘以与功能器件610连接。当然地,电极层400还可以形成有其他结构,例如还可以形成有用于与驱动芯片或者电路板连接的绑定焊盘等,本公开对此不做限定。
在本公开的一种实施方式中,可以通过丝网印刷的方法涂覆白油以形成保护层500。其中,白油包括可光固化的树脂或者可光固化的单体,以及分散于树脂中的二氧化钛颗粒。可选地,可光固化的单体可以包括但不限于丙烯酸酯类单体。
在该实施方式中,由于第一铜镍合金层440具有大的厚度和高的镍含量,因此其可以有效保护铜电极层420,在电极层400远离衬底基板100的一侧无需额外设置钝化层和有机封装层以保护铜电极层420,可以减少两个膜层和一次图案化工序,降低阵列基板的制备成本。
在步骤S170中,如图18和图19所示,可以在保护层500远离衬底基板100的一侧设置功能器件层600。功能器件层600可以包含有阵列分布的功能器件610,例如包括用于发光的发光器件、用于发出超声波的超声波发射器件、用于产生热量的加热器件或者其他电流驱动的功能器件610。
可选地,功能器件610可以为微发光二极管(Micro LED)或者迷你发光二极管(Mini LED);可以通过巨量转移和绑定工艺完成功能器件610与电极层400的电连接。进一步地,功能器件610可以通过焊锡层700与电极层400电连接,焊锡层可以包括锡和铟。示例性的,可以通过印刷锡焊、固晶、回流焊等工序,实现将功能器件610连接于电极层400。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等,均应视为本公开的一部分。
参见图18和图19,本公开还提供一种阵列基板,包括衬底基板100、金属布线层200、平坦化层300、电极层400和功能器件层600;金属布线层200设于衬底基板100的一侧;平坦化层300设于金属布线层200远离衬底基板100的一侧;电极层400设于平坦化层300远离衬底基板100的一侧且与金属布线层200电连接;电极层400包括依次层叠的铜电极层420、钯金属层430和第一铜镍合金层440;其中,钯金属层430位于且覆盖铜电极层420远离衬底基板100的表面和铜电极层420的侧面;第一铜镍合金层440位于且覆盖钯金属层430远离衬底基板100的表面;功能器件层600设于电极层400远离衬底基板100的一侧,包括多个与电极层400电连接的功能器件610。
本公开提供的阵列基板,能够采用本公开上述阵列基板的制备方法实施方式所描述的阵列基板的制备方法进行制备,因此具有相同或者类似的有益效果,本公开在此不再赘述。
在本公开的一种实施方式中,电极层400还包括金属粘附层410,金属粘附层410设于铜电极层420靠近衬底基板100的表面。
在本公开的一种实施方式中,第一铜镍合金层440中,镍的重量含量不小于30%。
在本公开的一种实施方式中,第一铜镍合金层440中,镍的重量含量不大于80%。
在本公开的一种实施方式中,第一铜镍合金层440的厚度为500~2000埃。
在本公开的一种实施方式中,金属布线层200包括依次层叠于衬底基板100的一侧的种子金属层、铜生长层和第二铜镍合金层。
在本公开的一种实施方式中,金属布线层200包括依次层叠于衬底基板100的一侧的种子金属层和铜生长层;阵列基板还包括钝化层210,钝化层210设于金属布线层200和平坦化层300之间。
本公开提供的阵列基板的其他细节和效果已经记载于上述阵列基板的制备方法实施方式中,或者根据上述阵列基板的制备方法实施方式的记载可以明确推导出来,本公开在此不再赘述。
本公开实施方式还提供一种显示面板,该显示面板包括上述阵列基板实施方式所描述的任意一种阵列基板;其中,阵列基板的功能器件610为微发光二极管或者迷你发光二极管。该显示面板可以为手机屏幕、电视机屏幕、智能手表屏幕、电子画屏、电子广告牌或者其他类型的显示面板。由于该显示面板具有上述阵列基板实施方式所描述的任意一种阵列基板,因此具有相同的有益效果,本公开在此不再赘述。
本公开实施方式还提供一种背光模组,该背光模组包括上述阵列基板实施方式所描述的任意一种阵列基板;其中,阵列基板的功能器件610为微发光二极管或者迷你发光二极管。该背光模组可以为手机屏幕的背光模组、电视机屏幕的背光模组、电脑屏幕的背光模组或者其他类型的液晶显示面板的背光模组。由于该背光模组具有上述阵列基板实施方式所描述的任意一种阵列基板,因此具有相同的有益效果,本公开在此不再赘述。
应可理解的是,本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本公开。
Claims (14)
1.一种阵列基板的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底基板;
在所述衬底基板的一侧形成金属布线层;
在所述金属布线层远离所述衬底基板的一侧形成平坦化层;
在所述平坦化层远离所述衬底基板的一侧形成铜电极层,所述铜电极层与所述金属布线层电连接;
形成钯金属层,所述钯金属层位于且覆盖所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面;
采用化学镀的方法形成第一铜镍合金层,所述第一铜镍合金层位于且覆盖所述钯金属层远离所述衬底基板的表面;
设置功能器件层;所述功能器件层设于所述第一铜镍合金层远离所述衬底基板的一侧,且包括多个与所述第一铜镍合金层电连接的功能器件。
2.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,形成钯金属层包括:
用钯盐的溶液处理所述铜电极层,在所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面形成所述钯金属层。
3.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,形成第一铜镍合金层包括:
用包含有铜盐、镍盐、还原剂、络合剂、pH调节剂的化学镀液处理所述钯金属层,在所述钯金属层远离所述衬底基板的表面形成所述第一铜镍合金层。
4.根据权利要求3所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述化学镀液的pH为8~10。
5.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述化学镀液的组分包括:硫酸铜0.06~0.10mol/L,硫酸镍0.02~0.04mol/L,次磷酸钠0.55~0.85mol/L,柠檬酸钠0.08~0.12mol/L,硼酸0.4~0.6mol/L,聚乙二醇80~120mg/L;所述化学镀液中还包括pH调节剂。
6.一种阵列基板,其特征在于,包括:
衬底基板;
金属布线层,设于所述衬底基板的一侧;
平坦化层,设于所述金属布线层远离所述衬底基板的一侧;
电极层,设于所述平坦化层远离所述衬底基板的一侧且与所述金属布线层电连接;所述电极层包括依次层叠的铜电极层、钯金属层和第一铜镍合金层;其中,所述钯金属层位于且覆盖所述铜电极层远离所述衬底基板的表面和所述铜电极层的侧面;所述第一铜镍合金层位于且覆盖所述钯金属层远离所述衬底基板的表面;
功能器件层,设于所述电极层远离所述衬底基板的一侧,包括多个与所述电极层电连接的功能器件。
7.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述电极层还包括:
金属粘附层,设于所述铜电极层靠近所述衬底基板的表面。
8.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述第一铜镍合金层中,镍的重量含量不小于30%。
9.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述第一铜镍合金层中,镍的重量含量不大于80%。
10.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述第一铜镍合金层的厚度为500~2000埃。
11.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述金属布线层包括依次层叠于所述衬底基板的一侧的种子金属层、铜生长层和第二铜镍合金层。
12.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述金属布线层包括依次层叠于所述衬底基板的一侧的种子金属层和铜生长层;
所述阵列基板还包括钝化层,钝化层设于所述金属布线层和所述平坦化层之间。
13.一种显示面板,其特征在于,包括权利要求6~12任意一项所述的阵列基板;所述阵列基板的功能器件为微发光二极管或者迷你发光二极管。
14.一种背光模组,其特征在于,包括权利要求6~12任意一项所述的阵列基板;所述阵列基板的功能器件为微发光二极管或者迷你发光二极管。
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