CN115202090A - 一种显示面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示面板及其制备方法，该显示面板至少包括金属层，与金属层同层设置的像素电极，覆盖所述金属层和像素电极的保护层，以及位于保护层上的公共电极。其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度，也就是说金属层上保护层的厚度可以设置较大，而像素电极上保护层的厚度可以设置得相对较小。因此可以减小金属层和公共电极之间的寄生电容，同时可以降低像素电极和公共电极之间液晶的开启电压，这两方面都可以降低显示面板的功耗。

Description

一种显示面板及其制备方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
随着化石能源的枯竭和全球变暖的趋势，人们对节能的要求越来越高。对于显示产品同样如此，尤其是移动显示装置，对低功耗的要求更高。
在常见的FFSLCD显示面板中，其保护层的膜厚一方面影响液晶显示的开启电压，另一方面影响金属层和公共电极之间的电容。保护层越厚，开启电压越高，使得显示的功耗增大。而保护层厚度降低，金属层和公共电极之间的寄生电容增大，同样使显示的功耗增大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示面板及其制备方法，旨在降低液晶的开启电压和减小金属层与公共电极之间的寄生电容，使显示面板的功耗降低。
一方面，本申请提供一种显示面板，所述显示面板至少包括：
金属层；
像素电极，与所述金属层同层设置；
保护层，覆盖所述金属层和像素电极；
公共电极，位于所述保护层上；
其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
在一些实施例中，所述保护层包括：
第一保护层，位于所述金属层上；
第二保护层，覆盖所述第一保护层和像素电极；
其中，所述第二保护层在所述第一保护层上的厚度等于所述第二保护层在所述像素电极上的厚度。
在一些实施例中，所述金属层包括源极、漏极和数据线。
在一些实施例中，所述金属层搭接在所述像素电极的边缘上，或所述像素电极搭接在所述金属层的边缘上。
在一些实施例中，所述显示面板还包括：
基板；
栅极，位于所述基板上；
栅绝缘层，位于所述基板上且覆盖所述栅极；
其中，所述金属层和像素电极位于所述栅绝缘层上。
另一方面，本申请提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法至少包括：
形成金属层；
形成与所述金属层同层设置的像素电极；
形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层；
形成位于所述保护层上的公共电极；
其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
在一些实施例中，所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和像素电极上沉积保护层；
利用一道光罩去除位于所述像素电极上的部分保护层，以使所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
在一些实施例中，所述金属层形成在栅绝缘层上；所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和栅绝缘层上沉积第一保护层；
利用一道光罩在所述第一保护层上形成图案化光阻；
利用所述图案化光阻，刻蚀所述第一保护层形成暴露部分栅绝缘层的开口；
去除所述图案化光阻；
在所述开口中形成像素电极；
在所述第一保护层和像素电极上形成第二保护层，所述第二保护层在所述第一保护层上的厚度等于在所述像素电极上的厚度；
其中，所述保护层包括所述第一保护层和所述第二保护层。
在一些实施例中，所述在所述开口中形成像素电极的步骤，包括：
在所述利用所述图案化光阻，刻蚀所述第一保护层形成暴露部分栅绝缘层的开口的步骤之后，在暴露的栅绝缘层上和图案化光阻上沉积像素电极；
在所述去除所述图案化光阻的步骤时，去除覆盖所述图案化光阻的像素电极，以在所述开口中形成像素电极。
在一些实施例中，所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和像素电极上沉积第一保护层；
利用一道光罩去除位于所述像素电极上的第一保护层；
在所述第一保护层和像素电极上形成第二保护层；
其中，所述保护层包括所述第一保护层和所述第二保护层。
本申请的有益效果是：提供一种显示面板及其制备方法，该显示面板至少包括金属层，与金属层同层设置的像素电极，覆盖所述金属层和像素电极的保护层，以及位于保护层上的公共电极。其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度，也就是说金属层上保护层的厚度可以设置较大，而像素电极上保护层的厚度可以设置得相对较小。因此可以减小金属层和公共电极之间的寄生电容，同时可以降低像素电极和公共电极之间液晶的开启电压，这两方面都可以降低显示面板的功耗。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是本申请实施例提供的显示面板的俯视结构示意图；
图2是本申请实施例提供的图1中显示面板在A-A1处的剖面结构示意图；
图3是本申请一种实施例提供的图1中显示面板在B-B1处的剖面结构示意图；
图4是本申请另一种实施例提供的图1中显示面板在B-B1处的剖面结构示意图；
图5是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程示意图；
图6a-6c是本申请一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图；
图7a-7f是本申请另一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图；
图8a-8c是本申请又一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1-图3，图1是本申请实施例提供的显示面板的俯视结构示意图，图2是本申请实施例提供的图1中显示面板在A-A1处的剖面结构示意图，图3是本申请一种实施例提供的图1中显示面板在B-B1处的剖面结构示意图。该显示面板100可以应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)。
该显示面板100至少包括金属层10、像素电极11、保护层12和公共电极13。所述像素电极11与所述金属层10同层设置，所述保护层12覆盖所述金属层10和像素电极11，所述公共电极13位于所述保护层12上，保护层12对应金属层10和像素电极11的上方。其中，金属层10上保护层12的厚度a大于所述像素电极11上保护层12的厚度b。“金属层10上保护层12的厚度”指的是金属层10与公共电极13之间保护层12的厚度，“像素电极11上保护层12的厚度”指的是像素电极11与公共电极13之间保护层12的厚度。
由于金属层10上保护层12的厚度a大于像素电极11上保护层12的厚度b，因此金属层10上保护层12的厚度可以设置较大，而像素电极11上保护层12的厚度可以设置得相对较小，因此可以减小金属层10和公共电极13之间的寄生电容，同时可以降低像素电极11和公共电极13之间液晶的开启电压，这两方面都可以降低显示面板100的功耗。
如图1所示，像素电极11可以为面状电极，公共电极13可以为条状电极。
在一些实施例中，金属层10可以包括源极101、漏极102和数据线103，源极101、漏极102和数据线103同层设置。图2中显示出源极101和漏极102，图3中显示出数据线103。
在一些实施例中，该显示面板100还可以包括基板14、栅极15、栅绝缘层16和有源层17。所述栅极15位于所述基板14上，栅绝缘层16位于所述基板14上且覆盖所述栅极15，有源层17位于栅绝缘层16上且对应所述栅极15的上方。其中，所述金属层10和像素电极11也位于所述栅绝缘层16上，也就是说有源层17、金属层10和像素电极11都是同层设置。保护层12位于栅绝缘层16上，同时覆盖有源层17、金属层10和像素电极11。
在一种实施例中，金属层10中的源极101和漏极102分别与有源层17的两端连接，像素电极11与漏极102连接，即漏极102的一端与有源层17连接，另一端与像素电极11连接。如图2所示，漏极102搭接在像素电极11的边缘上，即漏极102的另一端覆盖像素电极11的边缘。如图1和图2所示，公共电极13通过过孔131与漏极102连接。
请参阅图4，图4是本申请另一种实施例提供的图1中显示面板在B-B1处的剖面结构示意图。为了便于理解和简要说明，本实施例中上述实施例中相同的结构使用相同的标号，且相同的结构不再详细描述。
在本实施例中，该保护层120包括第一保护层121和第二保护层122，所述第一保护层121位于所述金属层10上，所述第二保护层122覆盖所述第一保护层121和像素电极11，且所述第二保护层122在所述第一保护层121上的厚度d等于第二保护层122在所述像素电极11上的厚度d。由于第一保护层121在金属层10上具有一定厚度e，因此金属层10上保护层(包括第一保护层121和第二保护层122)的厚度c等于第一保护层121的厚度e加上第二保护层122的厚度d，而像素电极11上保护层120的厚度d为第二保护层122的厚度d，因此金属层10上保护层120的厚度c大于像素电极11上保护层120的厚度d。
如图4所示，像素电极11搭接在金属层10的边缘上，即像素电极11覆盖金属层10的边缘。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程示意图。本实施例以制备上述显示面板100为例，对该制备方法进行说明，因此可以参照图1-图4。
请结合图6a-6c，图6a-6c是本申请一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图，该制备方法包括以下步骤S1-S4。
请参见图5中的步骤S1-S2和图6a。
步骤S1：形成金属层10。
先提供基板14，然后在基板14上形成栅绝缘层16，接着在栅绝缘层16上形成金属层10，形成方法可以选择各种沉积工艺。金属层10的形成步骤可以包括沉积工艺和刻蚀工艺，即先沉积整面的金属层10，然后采用一道光罩进行刻蚀工艺形成如图6a所示的图案。
基板14可以包括玻璃基板和柔性基板其中之一或其组合。栅绝缘层16的材料可为SiOx，SiNx，Al2O3/SiNx/SiOx，SiOx/SiNx/SiOx等。金属层10的材料可以为Mo或Mo/Al或Mo/Cu或Mo/Cu/IZO或IZO/Cu/IZO或Mo/Cu/ITO或Ni/Cu/Ni或MoTiNi/Cu/MoTiNi或NiCr/Cu/NiCr或CuNb等。
其中，金属层10包括源极、漏极和数据线103，图6a-6c中金属层10显示的是数据线103。
步骤S2：形成与所述金属层10同层设置的像素电极11。
如图6a所示，金属层10搭接在像素电极11的边缘上，因此步骤S2可以在步骤S1之前执行，即先形成像素电极11再形成金属层10。在一些实施例中，可以先形成金属层10，再形成像素电极11，即步骤S2在步骤S1之后执行，则像素电极11搭接在金属层10的边缘上。
形成像素电极11的步骤也可以包括沉积工艺和刻蚀工艺，即先沉积整面的像素电极11，再采用一道光罩对像素电极11进行图形化得到如图6a所示的图案。像素电极11的材质可以为透明的导电材料，例如氧化铟锡。
请参见图5中的步骤S3和图6b-6c。
步骤S3：形成覆盖所述金属层10和像素电极11的保护层12。
在本实施例中，该步骤S3可以包括：1)如图6b所示，在所述金属层10和像素电极11上沉积保护层12；2)如图6c所示，利用一道光罩去除位于所述像素电极11上的部分保护层12，以使所述金属层10上保护层12的厚度a大于所述像素电极11上保护层12的厚度b。保护层12的材料可为SiOx，SiNx，Al2O3/SiNx/SiOx，SiOx/SiNx/SiOx等。
可以理解的是，沉积保护层12后，保护层12在金属层10和像素电极11上的厚度是相等的(都为a)，而去除像素电极11上的部分保护层12后，像素电极11上保护层12的厚度减小，因此最终金属层10上保护层12的厚度a大于像素电极11上保护层12的厚度b。
在一种实施例中，采用一道光罩对保护层12进行刻蚀的工艺中，不仅要去除像素电极11上的部分保护层12，还要完全去除其他区域(图中未示出)的保护层12。因此可以采用半色调掩模版(Half Tone Mask,HTM)对保护层12进行刻蚀，以实现完全去除其他区域的保护层12，而只去除像素电极11上的部分保护层12，即不同区域的刻蚀厚度不同。
请参见图5中的步骤S4和图3。
步骤S4：形成位于所述保护层12上的公共电极13。
具体的，在保护层12上沉积公共电极13，并利用一道光罩进行图形化，形成如图3所示的图案。公共电极13的材质也可以为透明的导电材料，例如氧化铟锡。
请结合图5和图7a-7f以及图4，图7a-7f是本申请另一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图。
在本实施例中，先执行步骤S1：如图7a所示，在栅绝缘层16上形成金属层10；再执行步骤S3：如图7b-7f所示，形成覆盖所述金属层10和像素电极11的保护层120，保护层120包括第一保护层121和第二保护层122。在执行步骤S3的过程中执行步骤S2：如图7d-7e所示，形成与所述金属层10同层设置的像素电极11。最后执行步骤S4：如图4所示，形成位于所述保护层120上的公共电极13。
其中，该步骤S3具体包括以下步骤。
1)如图7b所示，在所述金属层10和栅绝缘层16上沉积第一保护层121。在同一沉积工艺中，第一保护层121在金属层10上的厚度e等于在栅绝缘层16上的厚度e。
2)如图7b所示，利用一道光罩在所述第一保护层121上形成图案化光阻18。具体的，先在第一保护层121上涂布光阻，然后利用该光罩进行光刻工艺(曝光显影)使所述光阻形成预定的形状(即图案化光阻18)。预定的形状取决于后续像素电极11的位置，所述图案化光阻18具有预设开口181，后续形成的像素电极11则与所述预设开口181对应。
3)如图7c所示，利用所述图案化光阻18，刻蚀所述第一保护层121形成暴露部分栅绝缘层16的开口1211。所述开口1211是对应上述预设开口181的。
4)如图7d所示，在暴露的栅绝缘层16上和图案化光阻18上沉积像素电极11。
5)如图7e所示，去除所述图案化光阻18，并去除覆盖所述图案化光阻18的像素电极11，以在所述开口1211中形成像素电极11。因此像素电极11和金属层10都形成在栅绝缘层16上，而且像素电极11的形成不需要新增一道光罩，而是利用步骤2)中光罩形成的图案化光阻18的剥离形成图7e所示的像素电极11。
6)如图7f所示，在所述第一保护层121和像素电极11上形成第二保护层122，所述第二保护层122在所述第一保护层121上的厚度d等于在所述像素电极11上的厚度d。因此金属层10上保护层120(第一保护层121加第二保护层122)的厚度c大于像素电极11上保护层120(第二保护层122)的厚度d。形成第二保护层122的方法可以包括沉积工艺和刻蚀工艺，即先沉积一整面第二保护层122，然后刻蚀其他区域(图中未示出)的第二保护层122，形成如图7f所示的第二保护层122。
本实施例提供的显示面板的制备过程中，像素电极11在第一保护层121之后形成，第二保护层122在像素电极11之后形成。虽然第一保护层121的形成使用了一道光罩，但是像素电极11的形成没有新增光罩，而是利用形成第一保护层121时光罩的图案化光阻18的剥离对像素电极11进行图形化，因此整体制备工艺没有增加光罩的数量。
请结合图5和图8a-8c，图8a-8c是本申请又一种实施例提供的显示面板在制备过程中的结构示意图。为了便于理解和简要说明，本实施例中上述实施例中相同的结构使用相同的标号，且相同的结构不再详细描述。
如图8a所示，在本实施例中，可以先形成像素电极11，再形成金属层10，即先执行步骤S2再执行步骤S1，金属层10搭接在像素电极11的边缘上。其中，步骤S1和步骤S2的具体工艺可以分别包括沉积工艺和图案化工艺。
然后执行步骤S3，具体的，在金属层10和像素电极11上沉积第一保护层121，并利用一道光罩进行图形化去除位于像素电极11上的第一保护层121，图形化后剥离光阻。如图8b所示，接着在第一保护层121和像素电极11上形成第二保护层122，因此第一保护层121和第二保护层122组成保护层120，且金属层10上保护层120(包括第一保护层121和第二保护层122)的厚度大于像素电极11上保护层120(第二保护层122)的厚度。
如图8c所示，最后执行步骤S4，在第二保护层122上形成公共电极13，步骤S4具体可以包括沉积工艺和图案化工艺。
本申请实施例提供的显示面板的制备方法中，在只有一层保护层12时，像素电极11可以在保护层12之前形成(图6a-6c)；在保护层120包括第一保护层121和第二保护层122时，像素电极11可以在第一保护层121之后形成(图7a-7f)；在保护层120包括第一保护层121和第二保护层122时，像素电极11也可以在第一保护层121之前形成(图8a-8c)。由于金属层10上保护层12/120的厚度大于像素电极11上保护层12/120的厚度，因此保护层12/120的厚度可以兼顾金属层10与公共电极13之间寄生电容的需求，以及像素电极11与公共电极13之间液晶的开启电压的需求，可以降低显示面板的功耗。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板至少包括：
金属层；
像素电极，与所述金属层同层设置；
保护层，覆盖所述金属层和像素电极；
公共电极，位于所述保护层上；
其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述保护层包括：
第一保护层，位于所述金属层上；
第二保护层，覆盖所述第一保护层和像素电极；
其中，所述第二保护层在所述第一保护层上的厚度等于所述第二保护层在所述像素电极上的厚度。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述金属层包括源极、漏极和数据线。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述金属层搭接在所述像素电极的边缘上，或所述像素电极搭接在所述金属层的边缘上。
5.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：
基板；
栅极，位于所述基板上；
栅绝缘层，位于所述基板上且覆盖所述栅极；
其中，所述金属层和像素电极位于所述栅绝缘层上。
6.一种显示面板的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：
形成金属层；
形成与所述金属层同层设置的像素电极；
形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层；
形成位于所述保护层上的公共电极；
其中，所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
7.根据权利要求6所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和像素电极上沉积保护层；
利用一道光罩去除位于所述像素电极上的部分保护层，以使所述金属层上保护层的厚度大于所述像素电极上保护层的厚度。
8.根据权利要求6所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述金属层形成在栅绝缘层上；所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和栅绝缘层上沉积第一保护层；
利用一道光罩在所述第一保护层上形成图案化光阻；
利用所述图案化光阻，刻蚀所述第一保护层形成暴露部分栅绝缘层的开口；
去除所述图案化光阻；
在所述开口中形成像素电极；
在所述第一保护层和像素电极上形成第二保护层，所述第二保护层在所述第一保护层上的厚度等于在所述像素电极上的厚度；
其中，所述保护层包括所述第一保护层和所述第二保护层。
9.根据权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述在所述开口中形成像素电极的步骤，包括：
在所述利用所述图案化光阻，刻蚀所述第一保护层形成暴露部分栅绝缘层的开口的步骤之后，在暴露的栅绝缘层上和图案化光阻上沉积像素电极；
在所述去除所述图案化光阻的步骤时，去除覆盖所述图案化光阻的像素电极，以在所述开口中形成像素电极。
10.根据权利要求6所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述形成覆盖所述金属层和像素电极的保护层的步骤，包括：
在所述金属层和像素电极上沉积第一保护层；
利用一道光罩去除位于所述像素电极上的第一保护层；
在所述第一保护层和像素电极上形成第二保护层；
其中，所述保护层包括所述第一保护层和所述第二保护层。
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