显示基板的制作方法

文档序号:12782337阅读:350来源:国知局
显示基板的制作方法与工艺

本实用新型涉及显示技术领域,特别涉及一种显示基板。



背景技术:

COA(Color Filter On Array)是一种将彩色光阻(Color Filter)直接制备在阵列基板上的技术,其优点是可以提高开口率、改善产品的对比度,且不存在彩膜基板与阵列基板的对位问题,也降低了液晶盒制成的难度。

图1是现有的一种COA显示基板的结构示意图,如图1所示,包括:衬底基板1、形成为衬底基板1上方的薄膜晶体管2(Thin Film Transistor,简称TFT)、覆盖薄膜晶体管2和衬底基板1的钝化层4、位于钝化层4上方的彩色色阻、覆盖所述彩色色阻12/13/14和所述钝化层4的平坦化层5、位于平坦化层5上方且对应像素区域10的显示电极7,显示电极7通过过孔与对应的薄膜晶体管2连接。

由图1可见,由于在像素区域10内存在彩色色阻12/13/14,使得平坦化层5位于像素区域10的部分的高度明显高于位于非像素区域9的部分的高度,平坦化效果不佳,影响后序其他结构的制备;此外,在制备显示电极7时,由于位于彩色色阻12/13/14上方的平坦化层5膜厚很厚,使得显示电极7与漏极之间有较大的高度差H(高度差近似等于钝化层膜厚、彩色色阻膜厚、位于彩色色阻上方的平坦化层膜厚的三者之和与漏极膜厚的差),当显示电极7通过过孔与漏极连接时,显示电极7位于过孔中的部分容易出现断裂,从而导致显示电极7与漏极连接不良。

由此可见,如何改善平坦化层的平坦性以及避免显示电极与漏极连接不良,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种显示基板,以改善平坦化层的平坦性和避免显示电极断裂。

为实现上述目的,本实用新型还提供了一种显示基板的制备方法,所述显示基板划分有非像素区域和彩色像素区域,所述显示基板的制备方法包括:

在衬底基板的上方且位于所述非像素区域内形成薄膜晶体管;

在所述薄膜晶体管的上方形成钝化层;

在所述钝化层的上方且位于所述彩色像素区域内形成彩色色阻;

在所述钝化层和所述彩色色阻的上方形成平坦化层;

减薄所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度,以使得所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度小于所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度;

在所述平坦化层的上方形成显示电极,所述显示电极与所述漏极过孔连接。

可选地,所述在所述钝化层和所述彩色色阻的上方形成平坦化层的步骤与所述减薄所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度的步骤同步进行,形成平坦化层的步骤具体包括:

在所述钝化层和所述彩色色阻的上方形成平坦化材料薄膜,所述平坦化材料薄膜包括:全保留区域、部分保留区域和不保留区域,所述半保留区域与所述彩色像素区域对应,所述不保留区域与所述漏极所处区域对应;

采用半色调掩膜版对所述平坦化材料薄膜进行掩膜、曝光处理;

对曝光处理后的所述平坦化材料薄膜进行显影处理,剩余的平坦化材料构成所述平坦化层,所述不保留区域处形成有第一过孔,所述彩色像素区域中的所述平坦化材料部分保留以实现减薄。

可选地,所述平坦化层上对应所述漏极的区域形成有第一过孔;

所述在所述薄膜晶体管的上方形成钝化层的步骤具体包括:

在所述薄膜晶体管的上方形成钝化材料薄膜;

所述在所述平坦化层的上方形成显示电极的步骤具体包括:

对所述钝化材料薄膜进行一次构图工艺,以在所述第一过孔的下方形成第二过孔,剩余的钝化材料构成所述钝化层;

在所述平坦化层的上方以及所述第一过孔、所述第二过孔内形成透明导电材料薄膜;

对所述透明导电材料薄膜进行一次构图工艺,以形成所述显示电极的图形,所述显示电极通过所述第一过孔、所述第二过孔与所述漏极连接。

可选地,所述平坦化层上对应所述漏极的区域形成有第一过孔;

所述在所述薄膜晶体管的上方形成钝化层的步骤具体包括:

在所述薄膜晶体管的上方形成钝化材料薄膜;

对所述钝化材料薄膜进行一次构图工艺,以形成第二过孔,所述第二过孔与所述漏极对应设置且与后序形成的所述第一过孔连通,剩余的钝化材料构成所述钝化层;

所述在所述平坦化层的上方形成显示电极的步骤具体包括:

在所述平坦化层的上方以及所述第一过孔、所述第二过孔内形成透明导电材料薄膜;

对所述透明导电材料薄膜进行一次构图工艺,以形成所述显示电极的图形,所述显示电极通过所述第一过孔、所述第二过孔与所述漏极连接。

可选地,所述显示基板为OLED基板,所述显示电极为阳极,所述显示基板的制备方法还包括:

在所述平坦化层的上方形成像素界定层,所述像素界定层上形成有若干个容纳孔,所述容纳孔与所述显示电极对应设置;

在所述容纳孔内形成有机发光层;

在所述有机发光层的上方形成阴极;

在所述阴极的上方设置保护基板。

可选地,所述显示基板为液晶显示基板,所述显示电极为像素电极,所述显示基板的制备方法还包括:

在所述像素电极的上方形成保护层;

在所述保护层的上方形成取向层。

可选地,所述显示基板还划分有白色像素区域。

可选地,所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度与所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度的差为:2μm~3μm。

可选地,所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度为3μm~3.5μm;

所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度为0~1.5μm。

为实现上述目的,本实用新型还提供了一种显示基板,所述显示基板划分有非像素区域和彩色像素区域,所述显示基板包括:衬底基板,所述衬底基板的上方且位于所述非像素区域内形成有薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的上方形成有钝化层,所述钝化层的上方且位于所述彩色像素区域内形成有彩色色阻,所述钝化层和所述彩色色阻的上方形成有平坦化层,所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度小于所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度,所述平坦化层的上方形成有显示电极,所述显示电极与所述薄膜晶体管中的漏极过孔连接。

可选地,所述显示基板为OLED基板,所述显示电极为阳极;

所述平坦化层的上方形成有像素界定层,所述像素界定层上形成有若干个容纳孔,所述容纳孔与所述显示电极对应设置,所述容纳孔内形成有机发光层,所述有机发光层的上方形成有阴极;

所述阴极的上方设置有保护基板。

可选地,所述显示基板为液晶显示基板,所述显示电极为像素电极,所述像素电极的上方形成有保护层,所述保护层的上方形成有取向层。

可选地,所述显示基板还划分有白色像素区域。

可选地,所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度与所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度的差为:2μm~3μm。

可选地,所述非像素区域中的所述平坦化层的厚度为3μm~3.5μm;

所述彩色像素区域中的所述平坦化层的厚度为0~1.5μm。

本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型提供了一种显示基板,包括:在衬底基板的上方且位于非像素区域内形成薄膜晶体管;在薄膜晶体管的上方形成钝化层;在钝化层的上方且位于彩色像素区域内形成彩色色阻;在钝化层和彩色色阻的上方形成平坦化层,平坦化层上形成有第一过孔;减薄彩色像素区域中的平坦化层的厚度;在平坦化层的上方形成显示电极,显示电极与薄膜晶体管中的漏极过孔连接。本实用新型的技术方案通过对位于彩色像素区域中的平坦化层进行减薄处理,以使得位于彩色色阻上方的平坦化层膜厚减小,从而能有效改善平坦化层的平坦性。此外,由于彩色色阻上方的平坦化层膜厚减小,可使得显示电极与漏极之间的高度差减小,从而可有效降低显示电极通过过孔与漏极连接时其位于过孔中的部分出现断裂的风险。

附图说明

图1是现有的一种COA显示基板的结构示意图;

图2为本实用新型实施例一提供的一种显示基板的制备方法的流程图;

图3为采用图2所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图;

图4a至图4g为制备图3所示的显示基板的中间结构示意图;

图5为采用半色调掩膜版形成第一过孔和对位于彩色像素区域中的平坦化层进行减薄处理的流程图;

图6为采用半色调掩膜版对平坦化材料薄膜进行图案化处理时的示意图;

图7为本实用新型实施例二提供的一种显示基板的制备方法的流程图;

图8为采用图7所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图;

图9为本实用新型实施例三提供的一种显示基板的制备方法的流程图;

图10为采用图9所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型提供的显示基板进行详细描述。

图2为本实用新型实施例一提供的一种显示基板的制备方法的流程图,图3为采用图1所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图,图4a至图4g为制备图3所示的显示基板的中间结构示意图,如图2至图4g所示,该显示基板划分有非像素区域9和彩色像素区域10,其中,非像素区域9是指不进行像素显示的区域,彩色像素区域10是指能够进行彩色像素显示的区域,该显示基板的制备方法包括:

步骤S1、在衬底基板的上方且位于非显示区域内形成薄膜晶体管。

参见图4a所示,在衬底基板1的上方且位于非像素区域9内形成薄膜晶体管2,其中,该衬底基板1可以为玻璃基板或树脂材料基板,该薄膜晶体管2可采用现有技术中任意一种薄膜晶体管2的制备方法得以制备。薄膜晶体管2包括:栅极、有源层、源极和漏极,其中,栅极和有源层之间设置有一层栅绝缘层3。

本领域技术人员应该知晓的是,在制备薄膜晶体管2的过程中同时制备出栅线(未示出)和数据线(未示出)。

步骤S2、在薄膜晶体管的上方形成钝化层。

参见图4b所示,具体地,可在薄膜晶体管2和栅极绝缘层的上方形成钝化材料薄膜41。可选地,钝化材料为氧化硅(化学式SiOx)、氮化硅(化学式SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)中的至少一者。

需要说明的是,本实用新型中可通过沉积、涂敷、溅射等方式来形成薄膜。在步骤S2中,优选采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,简称PECVD)来形成钝化材料薄膜41。

步骤S3、在钝化层的上方且位于彩色像素区域内形成彩色色阻。

参见图4c所示,本实施例中,可选地,彩色像素区域10包括:红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域。彩色色阻12/13/14(又称为彩色滤光片)具体包括:红色色阻图形12、绿色色阻图形13和蓝色色阻图形14。在步骤S3中,可采用现有技术中任意一种红色色阻图形的制备方法以在红色像素区域制备出红色色阻图形12、在绿色像素区域制备出绿色色阻图形13、在蓝色色像素区域制备出蓝色色阻图形14。

步骤S4、在钝化层和彩色色阻的上方形成平坦化层。

参见图4d和4e所示,具体地,在钝化层4和彩色色阻的上方形成平坦化材料薄膜51,并对平坦化材料薄膜51进行图案化,以形成第一过孔8,第一过孔8位于薄膜晶体管2的漏极的正上方,剩余的平坦化材料构成平坦化层5。其中,可选地,平坦化材料薄膜51的膜厚为:3μm~3.5μm。

可选地,平坦化材料为有机树脂材料。可使用预设的掩膜版对平坦化材料薄膜51进行掩膜、曝光处理,再对曝光处理后的平坦化材料薄膜51进行显影处理,以将位于漏极正上方的平坦化材料去除,形成第一过孔8。

本实施例中,可选地,该显示基板除了包括非像素区域9和彩色像素区域10之外,还包括:白色像素区域11,白色像素区域11的设置可有效提升显示面板的亮度,降低整体功耗。在本实施例中,可利用填充于空白区域内的平坦化层5作为白色色阻,这样白色色阻的设置不需要增加一次图案化工艺。

在经过步骤S4之后,平坦化层5位于像素区域的部分的上表面高度明显高于位于非像素区域9和位于白色像素区域11的部分的上表面高度,平坦化效果不佳。

步骤S5、减薄彩色像素区域中的平坦化层的厚度。

参见图4f所示,在步骤S5中,通过对位于彩色像素区域10中的平坦化层5进行减薄处理,以降低平坦化层5的位于像素区域的部分的上表面高度,以使得彩色像素区域10中的平坦化层5的厚度小于非像素区域9中的平坦化层5的厚度,此时可有效改善平坦化层5的平坦性。

可选地,经过步骤S5处理后,非像素区域9中的平坦化层5的厚度与彩色像素区域10中的平坦化层5的厚度的差为2μm~3μm。

具体地,经过步骤S5处理后,非像素区域9中的平坦化层的厚度为:3μm~3.5μm,彩色像素区域10中的平坦化层的厚度为:0~1.5μm。

步骤S6、在平坦化层的上方形成显示电极,显示电极与薄膜晶体管中的漏极过孔连接。

参见图3和图4g所示,具体地,首先,对钝化材料薄膜41进行一次构图工艺,以在第一过孔8的下方形成第二过孔6,剩余的钝化材料构成钝化层4;然后,在平坦化层5的上方以及第一过孔8、第二过孔6内形成透明导电材料薄膜;接着,对透明导电材料薄膜进行一次构图工艺,以形成显示电极7的图形,显示电极7通过第一过孔8、第二过孔6与漏极连接。需要说明的是,本实用新型中的构图工艺具体可包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。

由于在步骤S5中对位于彩色像素区域10中的平坦化层5进行减薄处理,即位于彩色色阻上方的平坦化层5膜厚减小,从而可使得步骤S6中所形成的显示电极7与漏极之间的高度差减小,进而可有效降低显示电极7通过过孔与漏极连接时其位于过孔中的部分出现断裂的风险。

由上述内容可见,本实用新型的技术方案可有效改善平坦化层5的平坦性,以及降低显示电极7断裂的风险。

需要说明的是,上述先在平坦化材料薄膜51上形成第一过孔8,再在钝化材料薄膜41上形成第二过孔6的情况,其不会对本实用新型的技术方案产生限制。在本实施例中,也可先在钝化材料薄膜41上形成第二过孔6,再在平坦化材料薄膜51上形成第一过孔8。

具体地,在步骤S2中,可先在薄膜晶体管2和栅绝缘层3的上方形成钝化材料薄膜41,然后对对于钝化材料薄膜41进行一次构图工艺,以形成第二过孔6,第二过孔6与漏极对应设置且与后序形成的第一过孔8连通,剩余的钝化材料构成钝化层4。此时,在步骤S6中,无需再对钝化材料薄膜41进行处理,可直接形成透明导电材料薄膜并对透明导电材料薄膜进行一次构图工艺即可。此种情况未给出相应附图。

此外,本实施例中也可通过一次图案化工艺以在形成第一过孔8的同时完成对彩色像素区域10中的平坦化层5的减薄处理,即步骤S4和步骤S5可同步进行。图5为采用半色调掩膜版形成第一过孔和对位于彩色像素区域中的平坦化层进行减薄处理的流程图,图6为采用半色调掩膜版对平坦化材料薄膜进行图案化处理时的示意图,如图5和图6所示,形成平坦化层5的步骤具体包括:

步骤S401、在钝化层和彩色色阻的上方形成平坦化材料薄膜。

参见图6所示,以平坦化材料为可作为负性光刻胶的有机树脂材料为例子进行示例性说明,平坦化材料薄膜51包括:全保留区域、部分保留区域和不保留区域,半保留区域与彩色像素区域10对应,不保留区域(与漏极对应)与待形成第一过孔8的区域对应。

步骤S402、采用半色调掩膜版对平坦化材料薄膜进行掩膜、曝光处理。

继续参见图6所示,半色调掩膜版15包括:完全透光区域15a、部分透光区域15c和不全透光区域15b,完全透光区域15a与全保留区域对应设置,部分透光区域15c与部分保留区域对应设置,不透光区域15b与不保留区域对应设置。

步骤S403、对曝光处理后的平坦化材料薄膜进行显影处理。

剩余的平坦化材料构成平坦化层5,其中,全保留区域中的平坦化材料全部保留,不保留区域的平坦化材料全部去除以形成第一过孔8,彩色像素区域10中的平坦化材料部分保留以实现减薄。

在本实施例中,采用一次图案化工艺以在形成第一过孔8的同时完成对彩色像素区域10中的平坦化层5的减薄处理,可有效减少工艺处理步骤,缩短显示基板的制备周期。

需要说明的是,本实施例中的平坦化材料也可以是可作为正性光刻胶的有机树脂材料,其也可通过一次图案化工艺形成第一过孔8的同时完成对彩色像素区域10中的平坦化层5的减薄处理。具体过程此处不再赘述。

本实用新型实施例一还提供了一种显示基板,参见图3所示,该本实用新型还提供了一种显示基板,显示基板划分有非像素区域9和彩色像素区域10,显示基板包括:衬底基板1,衬底基板1的上方且位于非像素区域9内形成有薄膜晶体管2,薄膜晶体管2的上方形成有钝化层4,钝化层4的上方且位于彩色像素区域10内形成有彩色色阻12/13/14,钝化层4和彩色色阻12/13/14的上方形成有平坦化层5,彩色像素区域10中的平坦化层5的厚度小于非像素区域9中的平坦化层5的厚度,平坦化层5的上方形成有显示电极7,显示电极7与薄膜晶体管5中的漏极过孔连接。

可选地,非像素区域9中的平坦化层5的厚度与彩色像素区域10中的平坦化层5的厚度的差为2μm~3μm。

可选地,非像素区域9中的平坦化层的厚度为:3μm~3.5μm,彩色像素区域10中的平坦化层的厚度为:0~1.5μm。

与现有技术相比,本实用新型的技术方案通过对位于彩色像素区域10中的平坦化层5进行减薄处理,以使得彩色像素区域10中的平坦化层5的厚度小于非像素区域9中的平坦化层5的厚度,从而能有效改善平坦化层5的平坦性。此外,由于彩色色阻12/13/14上方的平坦化层5膜厚减小,可使得显示电极7与漏极之间的高度差H减小,从而可有效降低显示电极7通过过孔与漏极连接时其位于过孔中的部分出现断裂的风险。

可选地,平坦化层5的材料包括:有机树脂材料。

可选地,显示基板还划分有白色像素区域11。

图7为本实用新型实施例二提供的一种显示基板的制备方法的流程图,图8为采用图7所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图,如图7和图8所示,该显示基板为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OELD)基板,显示电极7为阳极,该显示基板的制备方法除了包括上述实施例一中的步骤S1~步骤S6之外,还包括步骤S7a~步骤S10a,对于步骤S1~步骤S6的描述可参见上述实施例一中的内容,下面仅对步骤S7a~步骤S10a进行详细描述。

步骤S7a、在平坦化层的上方形成像素界定层。

具体地,首先,在平坦化层5上形成像素界定材料薄膜,其中像素界定材料可为透明的有机树脂材料;然后,对像素界定材料薄膜进行图案化处理,以形成若干个容纳孔,容纳孔与显示电极7对应设置,剩余的像素界定材料构成像素界定层16。

步骤S8a、在容纳孔内形成有机发光层。

在步骤S8a中,可采用喷墨工艺在容纳孔内形成有机发光溶液,并对有机发光溶液进行干燥处理,以形成有机发光层17。在本实施例中,有机发光层17在电压作用下发出白光。

需要说明的是,在实际制备过程中,为保证各容纳孔内有机发光溶液的量的一致性以及后序形成的阴极18的平整度,在进行喷墨工艺时,会使得整个容纳孔内以及像素界定层16的上表面均存在有机发光溶液,在经过干燥处理后,各容纳孔中均填充满有机发光材料且像素界定层16的上表面存在一层很薄的有机发光材料。

步骤S9a、在有机发光层的上方形成阴极。

具体地,在有机发光层17的上方形成透明导电材料薄膜,该透明导电材料薄膜构成阴极18。

步骤S10a、在阴极的上方设置保护基板。

在步骤S10a中,该保护基板19可以为玻璃基板或树脂材料基板,用于对阴极18进行保护。

需要说明的是,本实施例中为提升OLED的发光性能,还可在阳极和有机发光层17之间形成空穴传输层和电子阻挡层,在阴极18和有机发光层17之间形成电子传输层和空穴阻挡层。此种情况未给出相应附图。

本实用新型实施例二还提供了一种显示基板,参见图8所示,该显示基板为OLED基板,该显示基板不但包括衬底基板1、薄膜晶体管2、钝化层4、平坦化层5、彩色色阻12/13/14、显示电极7,还包括:像素界定层16、有机发光层17和阴极18。

其中,像素界定层16位于平坦化层5的上方,像素界定层16上形成有若干个容纳孔,容纳孔与显示电极7对应设置,有机发光层17位于容纳孔内,阴极18位于有机发光层17的上方。

图9为本实用新型实施例三提供的一种显示基板的制备方法的流程图,图10为采用图9所示制备方法制备出的显示基板的结构示意图,如图9和图10所示,该显示基板为液晶显示基板(液晶显示面板中的阵列基板),显示电极7为像素电极,该显示基板的制备方法除了包括上述实施例一中的步骤S1~步骤S6之外,还包括步骤S7b和步骤S8b,对于步骤S1~步骤S6的描述可参见上述实施例一中的内容,下面仅对步骤S7b和步骤S8b进行详细描述。

步骤S7b、在像素电极的上方形成保护层。

在平坦化层5上形成保护材料薄膜,其中保护材料可为透明的有机树脂材料,该保护材料薄膜构成保护层20。

步骤S8b、在保护层的上方形成取向层。

首先,在保护层20上形成取向材料薄膜;然后,对取向材料薄膜进行薄膜取向或光控取向处理,以在取向材料薄膜的表面形成预倾角,剩余的取向材料构成取向层21。

本实用新型实施例三还提供了一种显示基板,参见图10所示,该显示基板为液晶显示基板,该显示基板不但包括衬底基板1、薄膜晶体管2、钝化层4、平坦化层5、彩色色阻12/13/14、显示电极7,还包括:保护层20和取向层21。

其中,保护层20位于平坦化层5的上方,取向层21位于保护层20的上方。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

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