掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置。

背景技术：

在显示基板的设计中，为了实现电气连接，不同导电层(如金属层或ito层等)之间需要通过过孔(hole)连接，过孔尺寸和形状设计决定不同导电层之间的连接性和接触电阻大小。

目前，过孔形状通常采用矩形(即平行于显示基板的平面的截面为正方形或长方形)设计，过孔尺寸较小时，过孔接触面积(即上下两层导电层在过孔内的接触区域的面积，即过孔底部的面积)较小，从而使得过孔接触电阻较大，导致上下两层导电层的连接性较差。增大过孔尺寸能有效减小过孔接触电阻，增强连接性，但过孔尺寸较大会导致像素(pixel)开口率下降，同时可能导致配向膜(pi)扩散相关mura。

同时，随着显示产品分辨率要求越来越高，充电时间减少，往往需要采用更厚的绝缘层(pvx(钝化层)或org(有机膜)等)来降低存储电容(cst)以提升充电率，当用于设置过孔的绝缘层的膜厚较大时，现有的矩形过孔设计会导致过孔四壁坡度角较大，从而过孔的段差很大，上层导电层在进入过孔中时容易发生断裂，影响连接性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置，用于减小通过过孔电连接的上下导电层之间的过孔接触电阻以及过孔的段差，提高上下导电层之间的连接性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜版，用于在膜层上形成过孔，包括：用于形成过孔的透光图案，所述透光图案具有弯曲的边缘。

优选地，所述透光图案具有呈锯齿状或波浪状的边缘。

优选地，所述透光图案呈矩形或圆形。

优选地，所述透光图案包括主体部分和设置于所述主体部分上的多个锯齿。

优选地，在所述锯齿的尖端的延伸方向上，所述锯齿在与所述延伸方向垂直的方向上的宽度，由大于曝光机的分辨率逐渐减小至小于曝光机的分辨率，所述曝光机为用于形成过孔的曝光机。

本发明还提供一种过孔的形成方法，包括：

提供一膜层；

采用上述掩膜版，在所述膜层上形成过孔。

优选地，所述膜层采用光刻材料形成时，所述在所述膜层上形成过孔的步骤包括：

将所述掩膜版置于所述膜层的上方；

对所述膜层进行曝光，在所述膜层上形成过孔。

优选地，所述膜层采用非光刻材料形成时，所述在所述膜层上形成过孔的步骤包括：

在所述膜层上形成光刻胶层；

将所述掩膜版置于所述光刻胶层的上方；

对光刻胶层进行曝光和显影，形成光刻胶保留区和光刻胶去除区；

对所述光刻胶去除区的膜层进行刻蚀，在所述膜层上形成过孔。

本发明还提供一种显示基板的形成方法，包括：在膜层上形成过孔，所述过孔采用上述方法形成。

本发明还提供一种显示基板，包括：膜层以及形成在所述膜层上的过孔，所述过孔的横截面图形具有弯曲的边缘。

优选地，所述过孔的横截面图形具有波浪状的边缘。

优选地，所述膜层包括至少一层绝缘膜层。

本发明还提供一种显示装置，包括上述显示基板。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

由于掩膜版上的透光图案具有弯曲的边缘，因而采用上述掩膜版形成的过孔的底部也具有弯曲的边缘，从而能够增加通过过孔电连接的上下导电层接触的边界线的长度，降低上下导电层之间的接触电阻，提高上下导电层的连接性，另外，在形成过孔的曝光工艺中，透光图案边缘处的光的透过量较小，该部分对应的膜层只能曝光掉一部分厚度，使得形成的过孔内壁的坡度角较小，从而降低了过孔的段差，避免上层导电层在过孔内断裂，进一步提高了连接性。

附图说明

图1为本发明实施例一的掩膜版的结构示意图；

图2为本发明实施例二的掩膜版的结构示意图；

图3为本发明实施例三的掩膜版的结构示意图；

图4为本发明实施例四的掩膜版的结构示意图；

图5为图1中的透光图案的锯齿的放大示意图；

图6是采用发明实施例一的掩膜版形成过孔的示意图；

图7是图6中形成的过孔的剖视图；

图8是采用现有的掩膜版形成过孔的示意图；

图9是现有技术中的一显示基板的结构示意图；

图10是本发明实施例的显示基板的结构示意图。

具体实施方式

为解决现有的显示基板上的通过过孔电连接的上下导电层之间的过孔接触面积小，导致过孔接触电阻大，且过孔段差大，影响连接性的问题，本发明提供一种掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置，能够增大通过过孔电连接的上下导电层之间的过孔接触面积小，降低过孔接触电阻和过孔段差，提高连接性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种掩膜版，用于在膜层上形成过孔，所述掩膜版包括：用于形成过孔的透光图案，所述透光图案具有弯曲的边缘。

本发明实施例中，由于掩膜版上的透光图案具有弯曲的边缘，因而采用上述掩膜版形成的过孔的底部也具有弯曲的边缘，从而能够增加通过过孔电连接的上下导电层接触的边界线的长度，降低上下导电层之间的接触电阻，提高上下导电层的连接性，另外，在形成过孔的曝光工艺中，透光图案边缘处的光的透过量较小，该部分对应的膜层只能曝光掉一部分厚度，使得形成的过孔内壁的坡度角较小，从而降低了过孔的段差，避免上层导电层在过孔内断裂，进一步提高了连接性。

本发明实施例中，优选地，所述透光图案具有呈锯齿状或波浪状的边缘。边缘上的锯齿或波浪的个数、尺寸、间隔等参数可以根据需要设定。

本发明实施例中，优选地，所述透光图案呈矩形或圆形。所述矩形包括长方形和正方形。当透光图案为矩形时，可以是四个边缘中的至少一个边缘呈锯齿状或波浪状。

下面结合附图，举例对本发明实施例的几种掩膜版的结构进行说明。

请参考图1，图1为本发明实施例一的掩膜版的结构示意图，该实施例中，掩膜版10包括：用于形成过孔的透光图案11，所述透光图案11呈矩形，且矩形的四个边均呈锯齿状。

请参考图2，图2为本发明实施例二的掩膜版的结构示意图，该实施例中，掩膜版10包括：用于形成过孔的透光图案11，所述透光图案11呈矩形，且矩形的相对的两个边均呈锯齿状。

请参考图3，图3为本发明实施例三的掩膜版的结构示意图，该实施例中，掩膜版10包括：用于形成过孔的透光图案11，所述透光图案11呈矩形，且矩形的四个边均呈波浪状(即边缘包括多个连续的圆弧)。

请参考图4，图4为本发明实施例四的掩膜版的结构示意图，该实施例中，掩膜版10包括：用于形成过孔的透光图案11，所述透光图案11呈圆形，且圆形的边缘成锯齿状。

上述实施例中，透光图案的弯曲的边缘上的锯齿或波浪均是周期性重复的，即，透光图案的弯曲的边缘呈规则的曲线，当然，在本发明的其他一些实施例中，透光图案的弯曲的边缘也可以是不规则的曲线，只要能够使得形成的过孔的底部具有弯曲的边缘，即可达到增加上下导电层接触的边界线的长度，降低上下导电层之间的接触电阻的目的。

上述实施例中的透光图案呈矩形或圆形，是指透光图案大致呈矩形或圆形。当然，在本发明的其他一些实施例中，透光图案也不限于呈矩形或圆形，也可以为其他形状的图案，例如椭圆形等。

上述实施例中所述的膜层可以是一层，也可以是多层，膜层通常为绝缘膜，应用于显示基板时，所述绝缘膜通常可以包括栅绝缘层、pvx(钝化膜)和/或org(有机膜)等。

本发明实施例中，当绝缘膜是pvx时，过孔的尺寸通常较小，例如当过孔为方形孔时，边长一般小于10μm，当过孔是圆形孔时，直径一般小于10μm，当绝缘膜是org时，过孔稍微大一些，例如当过孔为方形孔时，边长一般小于25μm，当过孔是圆形孔时，直径一般小于25μm，过孔的尺寸小，可以提高显示产品的开口率。

当上述过孔是显示基板上的过孔时，过孔的上层导电层通常为ito层，下层导电层通常为金属层，因金属层(如cu、al等)电阻率较小(一般在0.1ω/□以下)，ito层电阻率较大(一般在65ω/□左右)，当电流经过孔内的ito层流入金属层时，基本不会经过孔中间的ito流过，而是通过过孔接触边界区域的ito流入金属层，因而过孔边界区域大小主要决定过孔接触电阻大小，本发明实施例中，采用上述掩膜版在膜层上形成的过孔的底部具有弯曲的边缘，从而能够增加上下导电层接触的边界线的长度，降低上下导电层之间的接触电阻，提高上下导电层之间的连接性。

现有的形成在显示基板上的绝缘层上的过孔通常具有较大的段差，上层导电层在进入过孔中时容易发生断裂，影响过孔连接性。尤其是绝缘膜较厚时，例如绝缘层是org时，厚度通常在2um以上。本发明实施例中，由于透光图案具有弯曲的边缘，在形成过孔的曝光工艺中，透光图案边缘处的光的透过量较小，该部分对应的膜层只能曝光掉一部分厚度，使得形成的过孔内壁的坡度角较小，从而降低了过孔的段差，避免上层导电层在过孔内断裂，进一步提高了连接性。

请参考图1，在本发明的一优选实施例中，所述透光图案11包括主体部分111和设置于主体部分111上的多个锯齿112(图1中用虚线将主体部分111和锯齿112区分开)，主体部分111呈矩形，锯齿112呈三角形，主体部分111的相邻的两个边的临接的两个锯齿112部分重叠。

请参考图5，在所述锯齿112的尖端的延伸方向上，所述锯齿112在与所述延伸方向垂直的方向上的宽度，由大于曝光机的分辨率逐渐减小至小于曝光机的分辨率，所述曝光机为用于形成过孔的曝光机。即，所述锯齿112包括靠近主体的第一部分1121和远离主体的第二部分1122(图5中用虚线将第一部分1121和第二部分1122区分开)，所述第一部分1121的宽度w1大于或等于曝光机的分辨率，所述第二部分1122的宽度w2小于曝光机的分辨率。

本发明实施例中，形成过孔的过孔中，通常需要采用曝光工艺，曝光工艺中采用的曝光机具有一定的分辨率，例如曝光机的分辨率为2μm，由于透光图案11上的主体部分111的尺寸远大于或等于曝光机的分辨率，因而主体部分光量充足，能够完全充分曝光，正常形成对应的过孔的图案，而锯齿112包括宽度大于或等于曝光机的分辨率的第一部分1121，和宽度小于曝光机的分辨率的第二部分1122，宽度大于或等于曝光机的分辨率的第一部分1121可以正常曝光形成过孔的图案，而宽度小于曝光机的分辨率的第二部分1122，在进行曝光时，不能有效形成过孔的图案，即锯齿的尖端不能有效形成，但是可以依靠光的衍射以形成部分图案，最终形成的边缘为波浪状的过孔21，请参考图6。

本发明实施例中，通过利用曝光机分辨率和光的衍射形成具有波浪形边缘的过孔，一方面，增加了上层导电层与下层导电层跨接的边界线长度，从而减小了过孔接触电阻；另一方面，通过锯齿状设计控制光的透过量可有效减小过孔四壁的坡度角，减小了段差，能够避免上层导电层在过孔内发生断裂，提高了连接性。

下面对具有锯齿状的边缘的过孔能够减小内壁坡度角，减小段差的原理进行说明：

请参考图8，图8是采用现有的掩膜版形成的过孔的示意图，因现有的掩膜版30的透光图案31为矩形，整体尺寸远大于曝光机的分辨率，因而在曝光时整体光量充足，只有边角部分光量稍微小些，最终形成截面呈梯形的过孔41，过孔41的四壁的坡度角较大，段差较大，上层导电层在过孔内容易发生断裂，影响连接性。

请参考图6和图7，图6是采用发明实施例一的掩膜版形成过孔的示意图，图7是图6中形成的过孔的剖视图，因本发明实施例的掩膜版10的透光图案11包括主体部分111和锯齿112，主体部分111尺寸远大于曝光机的分辨率，因而在曝光时光量充足，对应形成过孔21的p3部分，锯齿112包括宽度大于或等于曝光机的分辨率的部分和宽度小于曝光机的尖端部分，尖端部分只能通过衍射透过一部分光，光量较小，因此对应的绝缘层只能曝光掉一部分厚度，对应形成过孔21的p1和p2部分，最终形成的截面为梯形的过孔，该种过孔的四壁的坡度角较小，段差较小，能够避免上层导电层在过孔内发生断裂，提高了连接性。

本发明实施例还提供一种过孔的形成方法，包括：

提供一膜层；

采用一掩膜版，在所述膜层上形成过孔，所述掩膜版为上述任一实施例中的掩膜版。

本发明实施例中，由于掩膜版上的透光图案具有弯曲的边缘，因而采用上述掩膜版形成的过孔的底部也具有弯曲的边缘，从而能够增加通过过孔电连接的上下导电层接触的边界线的长度，降低上下导电层之间的接触电阻，提高上下导电层的连接性，另外，在形成过孔的曝光工艺中，透光图案边缘处的光的透过量较小，该部分对应的膜层只能曝光掉一部分厚度，使得形成的过孔内壁的坡度角较小，从而降低了过孔的段差，避免上层导电层在过孔内断裂，进一步提高了连接性。

上述实施例中所述的膜层可以是一层，也可以是多层，膜层通常为绝缘膜，应用于显示基板时，所述绝缘膜通常可以包括栅绝缘层、pvx(钝化膜)和/或org(有机膜)等。

当所述膜层采用光刻材料形成时，所述在所述膜层上形成过孔的步骤包括：

将所述掩膜版置于所述膜层的上方；

对所述膜层进行曝光，在所述膜层上形成过孔。

当所述膜层采用非光刻材料形成时，所述在所述膜层上形成过孔的步骤包括：

在所述膜层上形成光刻胶层；

将所述掩膜版置于所述光刻胶层的上方；

对光刻胶层进行曝光和显影，形成光刻胶保留区和光刻胶去除区；

对所述光刻胶去除区的膜层进行刻蚀，在所述膜层上形成过孔。

本发明实施例还提供一种显示基板的形成方法，包括：在膜层上形成过孔，所述过孔采用上述过孔的形成方法形成。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示基板，包括：膜层以及形成在所述膜层上的过孔，所述过孔的横截面图形具有弯曲的边缘。

优选地，所述过孔的横截面图形具有波浪状的边缘。

本发明实施例中的显示基板可以为阵列基板，该阵列基板的类型可以是普通类型的阵列基板，也可以是coa(colorfilteronarray，将彩色层制备在阵列基板上的技术)类型的阵列基板。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述显示基板。

请参考图9和图10，图9是现有技术中的一显示基板的结构示意图，图10是本发明实施例的显示基板的结构示意图，该显示基板包括：衬底基板101、栅金属层102、栅绝缘层103、pvx层104、色阻层105、org层106和ito层107，ito层107通过贯通栅绝缘层103、pvx层104、色阻层105和org层106的过孔与栅金属层102连接，从图9和图10的比对可以看出，采用现有的掩膜版制作的显示基板上的过孔的坡度角较大(一般大于60°，具有org层时可达到70°以上)，ito层107在过孔中容易发生断裂，而，采用本发明的掩膜版形成的过孔的坡度角明显较小(能够降低到50°以下)，ito层107在过孔中不容易发生断裂，提高了连接性。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。