阵列基板及其制作方法、显示面板与显示装置与流程

文档序号:15166930发布日期:2018-08-14 17:36阅读:107来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、显示面板与显示装置。



背景技术:

oled(organiclightemittingdiode,有机发光二极管)由于具有低功耗、灵活、响应时间快、可视角度大以及对比度高等优点、因此得到越来越广泛的应用。

相对于平板oled器件的传统工艺,柔性oled器件增加了特有的工艺步骤,如:基板工艺,封装工艺,切割工艺等新技术。在柔性oled器件制备中,通常采用塑料基板作为柔性基板,塑料基板的上下界面为无机缓冲层,以对柔性基板与显示器件间的应力进行匹配,同时,无机缓冲层可以提高oled器件的密封性能。

在阵列基板制作完成之后往往需要进行切除多余边界以形成整齐的边框及降低基板尺寸。现有的阵列基板的边缘结构如图1所示,切除阵列基板多余的边缘区域d通常采用激光切割对阵列基板进行一次性切割,激光切割通过使基板吸收特定波段的激光能量产生烧蚀而切断。激光切割时,需要将无机层切断,有可能切割到无机层的应力集中处,进而使得无机层产生微小裂纹,从而影响oled器件性能甚至导致oled器件失效。



技术实现要素:

本发明的目的旨在提供一种阵列基板及其制作方法、显示面板与显示装置,以解决切割阵列基板时容易在无机层形成裂纹的问题。

为实现该目的,本发明首先提供了一种阵列基板的制作方法,包括:

在衬底基板上形成无机层,所述衬底基板的边缘区域包括预设区域,去除所述预设区域内的所述无机层;

在所述预设区域内对所述衬底基板进行切割。

优选地,所述去除所述预设区域内的所述无机层的步骤,包括:

在所述无机层上涂覆抗蚀剂;

对涂覆有抗蚀剂的无机层进行曝光显影,以去除所述预设区域内的抗蚀剂;

利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩模对所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

优选地,所述去除所述预设区域内的所述无机层的步骤,包括:

在所述无机层上形成绝缘层,在所述绝缘层上涂覆抗蚀剂;

对涂覆有抗蚀剂的绝缘层进行曝光显影,以去除所述预设区域内的抗蚀剂;

利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩模依次对所述绝缘层和所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

优选地,所述去除预设区域内的所述无机层的步骤,包括:

在所述无机层上依次形成绝缘层、薄膜封装层,在所述薄膜封装层上涂覆抗蚀剂;

对涂覆有抗蚀剂的薄膜封装层进行曝光显影,以去除所述预设区域内的抗蚀剂;

利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩模依次对薄膜封装层、绝缘层和所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

具体地,所述无机层包括:在所述衬底基板上形成的界面阻挡层及在所述界面阻挡层远离所述衬底基板一面上形成的缓冲层。

优选地,所述绝缘层包括设置与所述绝缘层一端的若干个阻挡坝和一个防裂坝,所述阻挡坝和防裂坝的图案化与预设区域内无机层的去除通过一道工艺完成。

具体地,所述预设区域为所述衬底基板的边界与所述防裂坝的边界之间的区域。

优选地,对所述衬底基板进行切割包括:用激光切割所述衬底基板。

相应地,本发明还提供了一种阵列基板,所述阵列基板由上述任一技术方案所述的阵列基板的制作方法制作。

进一步地,本发明还提供了一种显示面板,其包括上述任一技术方案所述的阵列基板。

更进一步地,本发明还提供了一种显示装置,其包括上述任一技术方案所述的显示面板。

与现有技术相比,本发明具备如下优点:

本发明提供的阵列基板的制作方法,分成两次工艺实现对阵列基板边界区域的去除,首先去除无机层的边界区域,再去除其下层基底的边界区域,降低易产生裂纹的无机层产生裂纹的风险,提高产品良率。

本发明提供的阵列基板的制作方法,通过光刻工艺去除所述无机层的边界,利用光刻工艺切割所述无机层的过程不产生热量,对非切割区域无应力影响,避免了传统工艺中采用激光切割无机层时,因切割应力及切割工艺产生的热量引起的裂纹,且光刻工艺能够准确控制切割边界,提高无机层的切割精度。

本发明提供的阵列基板的制作方法,在形成无机层之后直接进行去除无机层或者在形成绝缘层之后再去除掉无机层的边界区域,避免在去除所述宽度区域的无机层时对其上层器件层的影响,一旦去除过程中发生失误或误差,可以无需再进行后续步骤,减少资源浪费。

另外,本发明中的显示面板及显示装置皆是在所述阵列基板的基础上进行改进的,因此,所述显示面板及显示装置自然继承了所述阵列基板的全部优点。

【附图说明】

图1为现有的阵列基板的边缘结构示意图;

图2为本发明提供的阵列基板的流程示意图;

图3为本发明提供的阵列基板的第一个实施例的流程示意图;

图4为本发明提供的阵列基板的第二个实施例的流程示意图;

图5为本发明提供的阵列基板的第三个实施例的流程示意图;

图6为本发明提供的阵列基板的结构示意图。

标号说明:

10-衬底基板,1-第一pi导向膜,2-第一界面阻挡层,3-第二pi导向膜,4-第二界面阻挡层,5-缓冲层,20-无机层,6-绝缘层,7-薄膜封装层,61-第一阻挡坝,62-第二阻挡坝,63-防裂坝。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述,其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供的一种阵列基板的制作方法,其流程示意图如图2所示,包括如下步骤:

s11,在衬底基板上形成无机层,所述衬底基板的边缘区域包括预设区域,去除预设区域内的所述无机层;

在衬底基板上采用气相沉积法等沉积方法形成无机层,所述衬底基板可以选择玻璃基板或柔性基板。所述预设区域的宽度受激光切割精度和切割热影响,所述预设区域的宽度优选为大于激光切割的切割精度,优选所述预设区域的宽度大于50um,如宽度可以为80um,90um,100um等数值。

进一步,在衬底基板上形成无机层之前,还包括:

采用溅射或气相沉积法等沉积方法在所述衬底基板上依次形成第一pi导向膜、第一界面阻挡层、第二pi导向膜。

在一种实施例中,所述无机层包括:层叠在所述衬底基板上的界面阻挡层及缓冲层,为了区别与上述第一界面阻挡层,无机层中的界面阻挡层称为第二界面阻挡层。所述无机层的制作步骤包括:在所述衬底基板上沉积第二界面阻挡层,然后在所述第二界面阻挡层远离所述衬底基板的一侧形成缓冲层。其中,在所述界面阻挡层上形成缓冲层的方法可以采用溅射、气相沉积法等方法。

现有的切割工艺对阵列基板的边框采用“一刀切”的做法即整个切割工艺不分材料采用同一种切割工艺进行一次切割。发明人在实践过程中发现,受激光切割精度及产生的热量影响,切割过程中无机层中最容易产生裂纹并扩散至其他层。因此,提出将去除阵列基板边缘区域的工艺分成两步完成,首先去除最容易形成裂纹的无机层,再切割所述无机层下层的基底层。

本发明实施例中,在所述衬底基板的边缘区域设定需要去除的区域为预设区域。在一种优选的实施例中,采用刻蚀的方法去除所述预设区域内的无机层,沿着所述无机层的边沿去除预设区域内的无机层,要去除的无机层区域简称为预设区域,该预设区域的宽度根据实际需要设定,但该宽度须大于切割基底的切割精度。采用刻蚀的方法去除无机层,可以选用干法刻蚀或湿法刻蚀,通过溶液、反应离子、等离子体等剥离所述无机层,刻蚀过程仅对刻蚀边界产生影响,并不会对无机层产生外界应力,湿法刻蚀是纯粹的化学反应过程,干法刻蚀中也有化学性刻蚀的方法,刻蚀的选择性强,不会对非刻蚀区产生影响。

s12,在所述预设区域内对所述衬底基板进行切割。

去除掉所述预设区域的无机层之后,对其下层的基板进行切割,且沿着所述无机层去除预设区域之后形成的新的侧边进行切割,切割方法优选为激光切割,即沿着所述无机层的新侧边对基板照射激光束以切除所述新侧边至基板侧边区域的基板。

将去除工艺分两次进行,去除所述无机层边沿之后,再对其下层衬底基板进行切割,使所述无机层免受切割工艺产生的应力或热量的影响,进一步降低裂纹产生的几率。切割之后的阵列基板能够适应窄边框的市场需要,进而真正实现无边框的目的。

进一步,在去除所述预设区域内的无机层之后,还包括:去除所述预设区域内残留的抗蚀剂。所述抗蚀剂作为刻蚀工艺过程中的掩蔽物,在刻蚀工艺完成之后,去除残留的抗蚀剂以便进行后续工艺步骤。

本发明提供的一个实施例,其流程示意图如3所示,包括如下步骤:

s1111,在衬底基板上形成无机层,在所述无机层上涂覆抗蚀剂;

利用气相沉积法等沉积方法在衬底基板上形成无机层,所述衬底基板优选为柔性衬底基板,在所述无机层上涂覆抗蚀剂,旋涂以形成上表面均匀平整的抗蚀剂层,以便后续进行曝光显影及刻蚀等工艺。所述抗蚀剂可以为正性抗蚀剂或负性抗蚀剂,所述正性抗蚀剂包括树脂基材和有机溶剂等,所述负性抗蚀剂包括负性光刻胶等。

s1112,对涂覆有抗蚀剂的无机层进行曝光显影,以去除所述预设区域内的抗蚀剂;

对涂覆有抗蚀剂的无机层进行曝光显影,利用掩模版对形成的所述抗蚀剂层进行曝光显影,曝光可以选用电子束曝光或紫外线曝光,可以采用接触式曝光或非接触式曝光,所述预设区域的曝光情况与所选用的抗蚀剂有关系,若所述抗蚀剂为正性抗蚀剂,则所述预设区域为全曝光区域,非所述预设区域为不曝光区域,经过曝光,所述宽度区域的抗蚀剂将变得较易溶解于显影液中,可以在显影过程中被去除,仅保留了非所述预设区域的抗蚀剂。若所述抗蚀剂为负性抗蚀剂,则所述预设区域为不曝光区域,非所述预设区域为全曝光区域,全曝光区域的抗蚀剂吸收了光能引起聚合物链反应,使聚合物分子发生交联,变得难以溶解于显影液中,而所述预设区域的负性抗蚀剂并未曝光,无法吸收光能引起聚合物链反应,从而容易溶解于显影液中,在显影过程中被去除,同样保留了非所述预设区域的抗蚀剂。

s1113,利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩模对所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述无机层进行刻蚀,采用干法刻蚀、湿法刻蚀,以干法刻蚀中的等离子体刻蚀为例,暴露在电子区域的气体形成等离子体,由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体,形成了等离子或离子,电离气体原子通过电场加速去轰击或溅射被刻蚀层即无抗蚀剂覆盖的无机层表面,形成易挥发物质,反应产生的挥发性物质被真空泵抽走,从而实现去除掉所述预设区域的无机层的目的。

这种在光照作用下,借助抗蚀剂将掩模版上的图形转移到基板上的技术是光刻技术,用光刻技术去除所述预设区域的无机层,去除精度高,且去除过程中不会产生额外的热量和应力,对其他器件层无不良影响。且在形成无机层之后直接进行去除无机层的步骤,避免在去除所述宽度区域的无机层时对其上层器件层的影响,一旦去除过程中发生失误或误差,可以无需再进行后续步骤,减少资源浪费。

本发明提供的第二个实施例,其流程示意图如图4所示,该实施例与上述实施例的区别主要在于:去除所述预设区域内的所述无机层的步骤,包括:

s1121,在衬底基板上依次形成无机层、绝缘层,在所述绝缘层上涂覆抗蚀剂;

利用气相沉积法等沉积方法在衬底基板上形成无机层,采用溅射、气相沉积法等沉积方法中的任一种在所述无机层上沉积绝缘层,所述绝缘层包括与所述无机层直接接触的层间绝缘层(简称ild)和形成在所述层间绝缘层上的栅极氧化层(简称gi),所述层间绝缘层不仅能起到绝缘的效果,还能抵挡外来水汽及机械性刮伤。

所述绝缘层还包括设于绝缘层一端的若干个阻挡坝和一个防裂坝(crackdam,标号63),所述若干个阻挡坝之间及阻挡坝与防裂坝之间有间隔,所述阻挡坝、防裂坝及所述间隔组成的区域称为阻挡坝区域,如图6所示,所述阻挡坝包括:第一阻挡坝(dam1,标号61)、第二阻挡坝(dam2,标号62),其中第一阻挡坝及第二阻挡坝的作用是阻挡所述薄膜封装膜中有机层流动,所述防裂坝的作用是阻止边缘切割时产生的裂纹向内延伸。所述阻挡坝区域的宽度需要大于50um,如所述阻挡坝区域宽度可以为60um,所述阻挡坝区域宽度加上所述预设区域的宽度需要大于140um,以满足切割需求。所述防裂坝和阻挡坝的数量可以根据实际情况调整,图6中仅示出三个,但不视为对该数量的限制。优选地,所述阻挡坝和防裂坝的图案化可以与预设区域内无机层的去除通过一道工艺完成,即对涂覆有抗蚀剂的绝缘层进行曝光显影,去除所述预设区域及若干个所述阻挡坝之间及阻挡坝与防裂坝之间的间隔区域内的抗蚀剂;利用残留的抗蚀剂形成的掩膜依次对绝缘层和无机层进行刻蚀,去除掉预设区域内的无机层的同时也实现所述阻挡坝和防裂坝的图形化,简化工艺过程。

在本实施例中,所述预设区域为所述衬底基板的边界与所述防裂坝的边界之间的区域,图6中的d表示预设区域的范围。

同样地,所述衬底基板优选为柔性衬底基板,在所述绝缘层上涂覆抗蚀剂,以在所述绝缘层上形成上表面均匀平整的抗蚀剂层,以便后续进行曝光显影及刻蚀等工艺。所述抗蚀剂可以为树脂基材和有机溶剂等正性抗蚀剂或负性光刻胶等负性抗蚀剂。

s1122,对涂覆有抗蚀剂的绝缘层进行曝光显影,以去除所述预设区域内的抗蚀剂。

对涂覆有抗蚀剂的绝缘层进行曝光显影,利用抗蚀剂形成的掩模版对形成的所述抗蚀剂层进行曝光显影,曝光可以选用电子束曝光或紫外线曝光,可以采用接触式曝光或非接触式曝光,所述预设区域的曝光情况与所选用的抗蚀剂有关系,若所述抗蚀剂为正性抗蚀剂,则所述预设区域为全曝光区域,非所述预设区域为不曝光区域,经过曝光,所述预设区域的抗蚀剂将变得较易溶解于显影液中,可以在显影过程中被去除,仅保留了非所述预设区域的抗蚀剂。若所述抗蚀剂为负性抗蚀剂,则所述预设区域为不曝光区域,非所述预设区域为全曝光区域,全曝光区域的抗蚀剂吸收了光能引起聚合物链反应,使聚合物分子发生交联,变得难以溶解于显影液中,而所述预设区域的负性抗蚀剂并未曝光,无法吸收光能引起聚合物链反应,从而容易溶解于显影液中,在显影过程中被去除,同样保留了非所述预设区域的抗蚀剂。

s1123,利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩膜依次对所述绝缘层和所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

所述预设区域为所述绝缘层边界即所述防裂坝与所述衬底基板的边界之间的区域,即图6中的d表示预设区域的范围,与上一实施例中所述的刻蚀方法及原理相同,首先利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述绝缘层进行刻蚀,以去除所述预设区域的绝缘层,裸露出其下层的无机层,然后再利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述无机层进行刻蚀,这里所说的“刻蚀”均可以采用干法刻蚀或湿法刻蚀,不做限制,刻蚀过程与上一实施例相同,在此不再赘述。

本实施例所述的方案,是在形成绝缘层之后再去除掉无机层的边缘区域,若在刻蚀过程中阵列基板产生了裂纹就无需进行后续工艺,减少后续工艺材料的浪费,而且,形成所述绝缘层之后,便于确定需要刻蚀掉的预设区域的宽度,采用光刻技术去除所述绝缘层及无机层,去除过程中不会产生额外的热量和应力,降低阵列基板产生裂纹的几率,光刻工艺简单,降低制作成本。

本发明提供的第三个实施例,其流程示意图如图5所示,该实施例与上述第二个实施例的区别主要在于:去除所述预设区域内的所述无机层的步骤,包括:

s1131,在衬底基板上依次形成无机层、绝缘层、薄膜封装层,在所述薄膜封装层上涂覆抗蚀剂。

利用气相沉积法等沉积方法在衬底基板上形成无机层,采用溅射、气相沉积法等沉积方法中的任一种在所述无机层上沉积绝缘层,再通过沉积工艺在所述绝缘层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装膜层(简称tfe,thinfilmencapsulation),用于保护oled元件不受外部环境影响,耐腐蚀。

同样地,所述衬底基板优选为柔性衬底基板,在所述薄膜封装层上涂覆抗蚀剂,以在所述薄膜封装层上形成上表面均匀平整的抗蚀剂层,以便后续进行曝光显影及刻蚀等工艺。所述抗蚀剂可以为树脂基材和有机溶剂等正性抗蚀剂或负性光刻胶等负性抗蚀剂。

s1132,对涂覆有抗蚀剂的薄膜封装层进行曝光显影,以去除所述预设区域的抗蚀剂;

对涂覆有抗蚀剂的薄膜封装层进行曝光显影,利用掩模版对形成的所述抗蚀剂层进行曝光显影,曝光可以选用电子束曝光或紫外线曝光,可以采用接触式曝光或非接触式曝光,所述预设区域的曝光情况与所选用的抗蚀剂有关系,若所述抗蚀剂为正性抗蚀剂,则所述预设区域为全曝光区域,非所述预设区域为不曝光区域,经过曝光,所述预设区域的抗蚀剂将变得较易溶解于显影液中,可以在显影过程中被去除,仅保留了非所述预设区域的抗蚀剂。若所述抗蚀剂为负性抗蚀剂,则所述预设区域为不曝光区域,非所述预设区域为全曝光区域,全曝光区域的抗蚀剂吸收了光能引起聚合物链反应,使聚合物分子发生交联,变得难以溶解于显影液中,而所述预设区域的负性抗蚀剂并未曝光,无法吸收光能引起聚合物链反应,从而容易溶解于显影液中,在显影过程中被去除,同样保留了非所述预设区域的抗蚀剂。

s1133,利用非预设区域残留的抗蚀剂形成的掩膜依次对薄膜封装层、绝缘层和所述无机层进行刻蚀,以去除所述预设区域内的无机层。

同样地,本实施例中所述预设区域为所述衬底基板的边界与所述防裂坝的边界之间的区域,与上一实施例中所述的刻蚀方法与原理相同,首先利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述薄膜封装层进行刻蚀,以去除所述预设区域的薄膜封装层,裸露出其下层的绝缘层,再利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述绝缘层进行刻蚀,以去除所述预设区域的绝缘层,裸露出其下层的无机层,然后再利用非预设区域残留的抗蚀剂对所述无机层进行刻蚀。进一步地,可以再根据实际需要对薄膜封装层进行非预设区域的刻蚀,形成如图6所示的结构示意图。与上一实施例相同,所述绝缘层中的阻挡坝和防裂坝的图案化可以优选与预设区域内无机层的去除通过一道工艺完成。本实施例中所说的“刻蚀”均可以采用干法刻蚀或湿法刻蚀,不做限制,刻蚀过程与上一实施例相同,在此不再赘述。

本实施例所述的方案,是在形成薄膜封装层之后再去除掉无机层的边沿区域,采用光刻技术去除所述绝缘层及无机层,精度高,且去除过程中不会产生额外的热量和应力,降低阵列基板产生裂纹的几率,而且还能同时刻蚀掉通过沉积方法形成薄膜封装层过程中产生的边缘膜厚不保证区(shadow),该过程采用的光刻工艺简单,能够降低制作成本。而且,该种方案在现有的制作阵列基板完成之后增加了对无机层的切割工艺,没有破坏原有制作工序的流畅性,与原有制作工艺的兼容性好。

相应地,本发明还提供了一种阵列基板,其结构示意图如图6所示,其包括衬底基板和层叠于所述衬底基板上的无机层、绝缘层及薄膜封装层;其中,所述绝缘层中还包括:设置于所述绝缘层一端的若干个阻挡坝和一个防裂坝。

当然,本还发明提供的该阵列基板还能通过上述任一技术方案所述的阵列基板的制作方法制作。

相应地,本发明还提供了一种显示面板,所述显示面板包括上述阵列基板。另外,本发明还提供了一种显示装置,该显示装置包括前述任一技术方案所述的显示面板,该显示装置可以为电子纸、oled面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

由于所述显示面板和显示装置皆是在所述阵列基板的基础上进行改进的,因此,所述显示面板及显示装置自然继承了所述阵列基板的全部优点。

综上,本发明提供的阵列基板及其制作方法,通过两次工艺实现对阵列基板边缘区域的去除,首先通过光刻工艺去除边缘区域中预设区域的无机层,再切割预设区域,去除其下层衬底基板的部分边缘区域,避免了传统工艺中采用激光切割无机层时,因切割应力及切割工艺产生的热量引起的裂纹,且光刻工艺能够准确控制切割边界,提高无机层的切割精度,降低易产生裂纹的无机层产生裂纹的风险,提高产品良率。

虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例,但是本领域的技术人员将理解,在不脱离本发明的原理或精神的情况下,可以对这些示例性实施例做出改变,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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