一种功能图形的制作方法、阵列基板及显示装置与流程

本发明涉及显示领域，特别是指一种功能图形的制作方法、阵列基板及显示装置。

背景技术：

在现有的显示面板结构中，衬底基板上要形成有各种各样的功能图形(如电极、信号线等)。这些功能图形制作工艺都是先在衬底基板上沉积材料层，之后将材料层刻蚀成需要的图形结构。

以功能图层为电极为例，现有制作电极的方法是先在衬底基板上沉积金属层和光刻胶层，之后使用掩膜板对光刻胶层进行曝光、显影，使光刻胶层形成电极的图形，并最终使用刻蚀液对金属层进行刻蚀。在刻蚀过程中，曝光、显影残留下来的光刻胶层可为其对应的金属层提供保护，因此在刻蚀后，金属层形成电极。

可以看到的是，目前功能图形的制作工序相对复杂，特别是对金属层刻蚀的过程，需要消耗较长时间，不仅影响了显示面板的生产效率，也增加了制作成本。

有鉴于此，当前亟需一种简化功能图形制作工序的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的是解决当前显示装置功能图形制作工艺复杂且效率较低的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明的一种功能图形的制作方法，包括：

在衬底基板上形成具有凹槽结构的基层，所述凹槽结构的形状对应待形成的功能图形的形状；

将用于形成功能图形的流变性材料填充至所述凹槽结构；

固化所述凹槽结构中的流变性材料，得到功能图形；

去除所述基层。

进一步地，通过加热方式，固化所述凹槽结构中的流变性材料；其中，所述基层在固化过程中受热挥发，从而被去除。

进一步地，在衬底基板上形成具有凹槽结构的基层，包括：

在衬底基板上沉积光敏材料，得到由光敏材料形成的基层；

对所述基层进行曝光、显影，使其形成凹槽结构。

进一步地，所述功能图形为导电图形，所述流变性材料为碳与氨基腈的混合溶液。

进一步地，所述制作方法还包括形成碳与氨基腈的混合溶液的步骤，所述形成碳与氨基腈的混合溶液的步骤包括：

对蔗糖与硫酸的混合溶液进行加热，使所述蔗糖与硫酸的混合溶液中的蔗糖聚合化，形成沉积物；

对所述蔗糖与硫酸的混合溶液的沉积物进行退火，得到固态碳；

将所述固化碳溶于氨基腈溶液中，得到碳与氨基腈的混合溶液。

进一步地，固化所述凹槽结构中流变性材料，从而得到功能图形，包括：

在将用于形成功能图形的流变性材料填充至所述凹槽结构后，将所述衬底基板在50℃的温度下进行隔绝空气保存，直到所述流变性材料底部沉积形成氮化碳的前驱体，所述前驱体为固态；

去除流变性材料中的液体部分，保留所述前驱体；

对所述前驱体进行加热，从而使所述前驱体转变为氮化碳，所述氮化碳作为所述功能图形的材料。

另一方面，本发明还提供一种阵列基板，包括有形成在衬底基板上的功能图形，所述功能图形由上述本发明提供的制作方法制成。

进一步地，所述功能图形包括：薄膜晶体管的栅极、源极和漏极中的至少一者。

进一步地，所述栅极的材料包括：碳化氮。

此外，本发明还提供一种显示装置，包括上述本发明提供的阵列基板。

本发明的上述方案具有如下有益效果：

本发明可以直接沉积出具有图形化的流变性材料，在流变性材料固化后即可作为功能图形，相比于现有技术，不需要再对功能图形进行刻蚀，因此简化了制作工序，从而提高制作效率，并降低制作成本。

附图说明

图1A-图1D为本发明的功能图形的制作方法的示意图；

图2为本发明的功能图形的制作方法中，采用喷墨打印机，将流变性材料填充至凹槽结构的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

针对现有显示面板中的功能图形制作工艺复杂且效率较低的问题，本发明提供一种解决方案。

一方面，本发明提供一种功能图形的制作方法，包括：

步骤一，参考图1A，在衬底基板1上形成具有凹槽结构21的基层2，该凹槽结构21的形状对应待形成的功能图形的形状；

步骤二，参考图1B，将用于形成功能图形的流变性材料(黑色阴影图形)填充至凹槽结构21；

步骤三，参考图1C，固化凹槽结构中21的流变性材料，得到功能图形3；

步骤四，参考图1D，去除基层。

显然，本实施例的方法可以直接沉积出具有图形化的流变性材料，在流变性材料固化后即可得到功能图形，相比于现有技术，不需要在对功能图形进行刻蚀，因此在制作工序上得到简化，从而提高制作效率，并降低制作成本。

需要基于说明的是，在本实施例的制作方法在应用到制作显示基板领域时，还需要制作其他图层，例如在形成基层2之前，还需要在衬底基板1上设置缓冲层，由于这些图层与本实施例的技术方案并无直接关联，因此不再一一举例说明。

具体地，作为优选方案，本实施例的基层可以采用受热后挥发的材料制成。在上述步骤三中，通过加热方式固化凹槽结构中的流变性材料，从而能够同时去除基层，即步骤三和步骤四可以一步完成，从而进一步减少制作工序。

作为示例性介绍，在具体实现中，本实施例的基层可以由光敏材料(如光刻胶)形成，在上述步骤一中，先在衬底基板上沉积光敏材料，得到由光敏材料形成的基层；之后对该基层进行曝光、显影，使其形成凹槽结构。

通过上文背景技术中的介绍可以知道，现有技术制作电极的方法中，也需要对光刻胶层进行显影、曝光，但该步骤目的让光刻胶层保护金属层不被刻蚀液刻蚀。而本实施例的制作方法也同样采用了对光刻胶层进行显影、曝光的步骤，但目的是直接让光刻胶形成图形化的凹槽结构，使得流动性材料填充后至凹槽结构即可直接形成对应的图形。

在具体应用中，本实施例的光敏材料可以是PR胶，PR胶除了光异构特性外，在受热后还易于挥发，满足了上述步骤四与上述步骤三一并完成的条件。

下面对本实施例的制作方法的实际应用进行示例性介绍。

本实施例的功能图形可以是导电图形，对应地，用于制作导电图形的流变性材料可以是碳与氨基腈的混合溶液。

其中，制作碳与氨基腈的混合溶液的方法主要包括：

将浓硫酸加入至蔗糖浓度为0.7M/L-0.8M/L的蔗糖溶液中，直至得到硫酸浓度为0.029M/L的蔗糖与硫酸的混合溶液；

对蔗糖与硫酸的混合溶液进行加热，使蔗糖与硫酸的混合溶液中的蔗糖聚合化，形成沉积物；

作为示例性介绍，本步骤中可以将所述蔗糖与硫酸的混合溶液在95℃-105℃的温度(100℃为宜)下保存5至7小时，使得蔗糖与硫酸能够充分相溶；之后将蔗糖与硫酸的混合溶液在150℃-170℃的温度下(160℃为宜)保存5至7小时，使得混合溶液中的蔗糖聚合化，以形成沉积物；

之后对蔗糖与硫酸的混合溶液的沉积物进行退火(退火温度为850℃-950℃，900℃为最宜温度，退火时长为2.5至3.5小时)，得到固态碳；并将固化碳溶于氨基腈溶液中，即可得到作为流变性材料的碳与氨基腈的混合溶液。

在得到流变性材料后，即可开始执行功能图形的制作工艺。

参考图2，本实施例可以使用喷墨打印机4将碳与氨基腈的混合溶液以打印的方式填充至基层2的凹槽结构。作为示例性介绍，本实施例的喷墨打印4设置有加热装置41，能够对喷墨打印4腔体42中的碳与氨基腈的混合溶液进行加热，使其达到适宜打印的黏着程度，从而易于滴落在凹槽结构中。

在具体打印过程中，可以根据电极的厚度需求，合理设置喷墨打印机4打印碳与氨基腈的混合溶液的用量。

在将碳与氨基腈的混合溶液填充至凹槽结构后，将衬底基板在48℃-52℃的温度下(50℃为宜)进行隔绝空气保存(例如可以将衬底基板放充满氮气的环境下进行保存)，直到氨基腈的混合溶液底部沉积形成氮化碳(C3N4)的前驱体，该前驱体为固态；

之后，去除流变性材料中的液体部分，保留固态的前驱体，并对该前驱体进行加热(加热温度为400℃-500℃，450℃为最宜温度，加热时长为7-9小时)，使其转变为氮化碳，该氮化碳具有导电性，作为电极的材料。

综上所述，本实施例的制作方法具有以下有益效果：

1)所使用的原料均为价格较为低廉的蔗糖和氨腈，有利于今后产业化的推广；

2)原料合成方法、以及制作功能图形的方法简单，对于设备要求较小；

3)电极的材料为C3N4，该C3N4作为一种具有高延展性的有机材料，在柔性显示领域具有较大的应用前景；

4)由于填充凹槽结构的是流变性材料，因此适用于当前较为成熟的喷墨打印技术，而喷墨打印技术具有较高作业效率，能够适用于当前大生产线的生产要求。

另一方面，本发明的另一实施例还提供一种阵列基板，该阵列基板的功能图形即由上述制作方法制成。

本实施例的阵列基板与现有技术一样包括有薄膜晶体管，该功能图形可以包括薄膜晶体管的栅极、源极和漏极中一种或任意几种。

在实际应用中，本实施例的衬底基板可以由PI聚酰亚胺制成，从而能够弯曲以用于制作柔性显示装置或者曲面显示装置。基于本发明的制作方法，本实施例的衬底基板上的薄膜晶体管的栅极、源极和漏极的材料可以是碳化氮。相比于现有技术中所采用的金属材料(一般是Al合金、MoNb、Ti等传统的金属材料)，该碳化氮具有较高的延展性能，更适于应用在柔性显示面板或者曲面显示面板，能够满足弯折的使用要求。

以上是本实施例的制作方法的介绍，需要指出的是，本实施例的制作方法并不限于制作电极图形，但凡是使用流变性材料填充凹槽结构以形成功能图形的技术方案都应属于本发明的保护范围。此外，本发明上述电极作为导电材料的示例，若制作信号走线、探针接触点等其他导电的功能图形，也可以采用上述碳与氨基腈的混合溶液对应的制作工艺。

此外，本发明还提供一种包括有上述阵列基板的显示装置。基于该阵列基板的设计，当本发明的显示装置为柔性显示面板或者曲面显示面板时，其薄膜晶体管的电极不易断裂，因此具有较高的品质和使用寿命。

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。