CN113838870A - 显示面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板及其制作方法，显示面板包括像素阵列基板及发光元件。像素阵列基板包括基板、主动元件、平坦层、多个金属接垫及多个导电氧化物图案。主动元件位于基板上并具有漏极。平坦层位于主动元件上。金属接垫位于平坦层上，主动元件的漏极电性连接金属接垫的其中之一。导电氧化物图案具有多个分别位于各金属接垫上的第一导电保护部，各第一导电保护部具有一开口，开口重叠于各金属接垫的顶面。发光元件位于像素阵列基板上，发光元件通过各第一导电保护部的开口电性连接各金属接垫。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示面板及其制作方法。
背景技术
发光二极管显示面板具有省电、高效率、高亮度及反应时间快等优点，其面板上设置有接垫及线路层。为了遮挡被线路层反射的光线以维持显示品质，需设置遮光层。然而，遮光层的工艺包括高温工艺，可能会使接垫氧化。若欲形成保护层于接垫上，又会增加制造成本。因此，不易实现制造成本低，又可以保护接垫的发光二极管显示面板。
发明内容
本发明提供一种显示面板，其可节省成本且可保护金属接垫，使其在高温工艺中免于被氧化。
本发明提供一种显示面板的制作方法，其可节省成本且可保护金属接垫，使其在高温工艺中免于被氧化。
本发明一实施例的显示面板，包括像素阵列基板及发光元件。像素阵列基板包括基板、主动元件、平坦层、多个金属接垫及多个导电氧化物图案。主动元件位于基板上并具有漏极。平坦层位于主动元件上。金属接垫位于平坦层上，主动元件的漏极电性连接金属接垫的其中之一。导电氧化物图案具有多个分别位于各金属接垫上的第一导电保护部，各第一导电保护部具有一开口，开口重叠于各金属接垫的顶面。发光元件位于像素阵列基板上，发光元件通过各第一导电保护部的开口电性连接各金属接垫。
本发明一实施例的显示面板的制作方法，包括以下步骤。形成主动元件于基板上，主动元件包括漏极。形成平坦层于漏极上，平坦层具有多个通孔。形成金属层于平坦层上，以使金属层填入各通孔中。形成导电氧化物层于金属层上。形成光刻胶材料层于导电氧化物层上。以掩模定义光刻胶材料层以形成多个光刻胶图案。以光刻胶图案为掩模图案化导电氧化物层，以形成多个导电氧化物图案。以光刻胶图案为掩模图案化金属层，以形成多个金属接垫，其中导电氧化物图案包括位于各金属接垫上的多个第一导电保护部。部分地移除各第一导电保护部，以使各第一导电保护部具有开口露出各金属接垫的顶面。设置发光元件于各金属接垫上，其中发光元件具有第一电极，第一电极电性连接金属接垫的其中之一。
附图说明
阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本公开的多个样态。需留意的是，附图中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。
图1是依照本发明一实施例的显示面板的剖面示意图。
图2至图13是制作图1的显示面板的制作流程的剖面示意图。
附图标记说明：
10：显示面板
100：像素阵列基板
102：金属层
102a：金属接垫
103：导电氧化物层
104：导电氧化物图案
104a：第一导电保护部
104b：第二导电保护部
106：导电层
108：电源供应线
110：掩模
200：发光元件
202：辅助电极
300：退火工艺
BF：缓冲层
BM：遮光层
BML：遮光材料
BP1,BP2,BP3,BP4：绝缘层
CH：通道区
D：漏极
DR：漏极区
E1：第一电极
E2：第二电极
G：栅极
GI：闸绝缘层
ILD：层间绝缘层
LDR：轻掺杂漏极区
LSR：轻掺杂源极区
OP1,OP2：开口
S：源极
SB：基板
SC：半导体图案
SR：源极区
T：主动元件
PL1,PL2,PL3：平坦层
PR：光刻胶材料层
PR1：光刻胶图案
V1,V2,V3：通孔
具体实施方式
图1是依照本发明一实施例的显示面板10的剖面示意图。显示面板10包括像素阵列基板100及发光元件200。像素阵列基板100包括基板SB、主动元件T、平坦层PL1、多个金属接垫102a及多个导电氧化物图案104。基板SB的材质包括玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：导电材料、金属、晶圆、陶瓷或其它可适用的材料)或是其它可适用的材料。若使用导电材料或金属时，则在基板SB上覆盖一层绝缘层(未示出)，以避免短路问题。
于本实施例中，像素阵列基板100可包括缓冲层BF，缓冲层BF位于基板SB上，缓冲层BF例如包括阻水阻气层，且可以为单层或多层结构。缓冲层BF的材质例如可包括氧化硅、氮化硅或以上材料的组合。
主动元件T位于基板SB上并具有栅极G、源极S、漏极D、半导体图案SC及闸绝缘层GI。半导体图案SC位于缓冲层BF上，在本实施例中，半导体图案SC可包括源极区SR、轻掺杂源极区LSR、通道区CH、轻掺杂漏极区LDR以及漏极区DR，轻掺杂源极区LSR位于源极区SR与通道区CH之间，轻掺杂漏极区LDR位于通道区CH与漏极区DR之间，且栅极G重叠于半导体图案SC的通道区CH，但本发明并不以此为限。根据其他的实施例，半导体图案SC可仅包括源极区SR、通道区CH及漏极区DR。
像素阵列基板100可包括层间绝缘层ILD，层间绝缘层ILD位于栅极G上且具有多个通孔V1，源极S与漏极D分别通过通孔V1电性连接至半导体图案SC的源极区SR与漏极区DR。
像素阵列基板100可包括按序配置于源极S、漏极D与层间绝缘层ILD上的平坦层PL1、绝缘层BP1、导电层106。导电层106通过平坦层PLD1及绝缘层BP1中的通孔V2电性连接至漏极D。
像素阵列基板100可包括按序配置于绝缘层BP1及导电层106上的绝缘层BP2、平坦层PL2及绝缘层BP3。金属接垫102a位于绝缘层BP2、平坦层PL2及绝缘层BP3上，且通过绝缘层BP2、平坦层PL2及绝缘层BP3中的通孔V3电性连接至导电层106，使主动元件T的漏极D电性连接金属接垫102a的其中之一。
导电氧化物图案104具有位于各金属接垫102a上的多个第一导电保护部104a，各第一导电保护部104a具有开口OP1，开口OP1重叠于各金属接垫102a的顶面。发光元件200位于像素阵列基板100上，发光元件200通过各第一导电保护部104a的开口OP1电性连接各金属接垫102a。各第一导电保护部104a具有高致密度而可保护金属接垫102a，使其在高温工艺中免于被氧化。举例而言，在金属接垫102a的材质为铜(Cu)的实施例中，可避免金属接垫102a在高温工艺中变成氧化铜(CuOx)。并且，于本实施例中，各第一导电保护部104a和金属接垫102a是在同一道掩模工艺所定义，故本实施例至少可以节省一道掩模工艺，借此节省成本。于本实施例中，发光元件200例如是无机发光二极管元件，例如但不限于：微型发光二极管(micro LED)、次毫米发光二极管(mini LED)或其他尺寸的无机发光二极管。
由于各第一导电保护部104a和金属接垫102a是在同一道掩模工艺所定义，因此，各第一导电保护部104a及各金属接垫102a具有一致的外轮廓。导电氧化物图案104的材料为铟锌氧化物(indium zinc oxide；IZO)，如前所述，铟锌氧化物具有高致密度而可保护金属接垫102a，使其在高温工艺中免于被氧化。并且，铟锌氧化物的多晶化温度大于400℃，因此铟锌氧化物在高温工艺中不易多晶化，具良好稳定性。于本实施例中，导电氧化物图案104的材料不为铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)，因为铟锡氧化物的多晶化温度低于铟锌氧化物的多晶化温度，使铟锡氧化物在高温工艺中容易多晶化。
像素阵列基板100还包括绝缘层BP4，绝缘层BP4位于平坦层PL2上，其中绝缘层BP4自各金属接垫102a的侧壁延伸至覆盖各第一导电保护部104a的侧壁及顶面，可防止外界的湿气或氧气进入各金属接垫102a及各第一导电保护部104a。
像素阵列基板100进一步包括电源供应线108。电源供应线108位于绝缘层BP4上，导电氧化物图案104还具有第二导电保护部104b，第二导电保护部104b覆盖电源供应线108。于本实施例中，第二导电保护部104b和电源供应线108是在同一道掩模工艺所定义，因此，第二导电保护部104b及电源供应线108具有一致的外轮廓。
像素阵列基板100进一步包括遮光层BM。遮光层BM位于第二导电保护部104b上，且覆盖电源供应线108及第二导电保护部104b。于本实施例中，电源供应线108及第二导电保护部104b例如具有网状结构(mesh)。于本实施例中，金属接垫102a及电源供应线108的材料为铜，铜具有低阻值，因此可降低电源供应线108的电阻电容负载。于本实施例中，发光元件200和像素阵列基板100之间还具有辅助电极202，辅助电极202的材料可为锡膏(solderpaste)，由于铜和锡可形成介面金属共化物(intermetallic compound；IMC)，因此辅助电极202可使发光元件200稳定地固定于像素阵列基板100上。铜具有高反射率，通过设置遮光层BM于第二导电保护部104b上，且覆盖电源供应线108及第二导电保护部104b，发光元件200所发出的光线或是来自外界的环境光若被电源供应线108反射，可被遮光层BM所吸收，借此使显示面板10提供良好的显示品质。遮光层BM例如是黑色矩阵(black matrix)。并且，于本实施例中，第二导电保护部104b的材料为铟锌氧化物，铟锌氧化物为透明且具有低反射率，不易反射光线(例如发光元件200所发出的光线或是来自外界的环境光)而影响显示品质。
图2至图13是制作图1的显示面板10的制作流程的剖面示意图。请先参照图2，首先，形成主动元件T于基板SB上。
在本实施例中，可在形成主动元件T前，形成缓冲层BF于基板SB上。缓冲层BF例如包括阻水阻气层，且可以为单层或多层结构。缓冲层BF的材质例如可包括氧化硅、氮化硅或以上材料的组合。
形成主动元件T的方法可包括以下步骤。于缓冲层BF上按序形成半导体图案SC、闸绝缘层GI、栅极G、层间绝缘层ILD、源极S与漏极D。如前所述，半导体图案SC可包括以栅极G为遮罩进行离子掺杂工艺而形成的源极区SR、轻掺杂源极区LSR、通道区CH、轻掺杂漏极区LDR以及漏极区DR。
栅极G与通道区CH在基板SB的法线方向上重叠。源极S通过形成在闸绝缘层GI与层间绝缘层ILD中的通孔V1与源极区SR电性连接，漏极D通过形成在闸绝缘层GI与层间绝缘层ILD中的通孔V2与漏极D电性连接。
在本实施例中，半导体图案SC、闸绝缘层GI、栅极G、层间绝缘层ILD、源极S及漏极D分别可由任何所属技术领域中技术人员所周知的用于显示面板10的任一半导体层、任一闸绝缘层、任一栅极、任一层间绝缘层、任一源极及任一漏极来实现，故关于半导体层SC、闸绝缘层GI、栅极G、层间绝缘层ILD、源极S及漏极D的材质及形成方式等地描述于此不加以赘述。
在本实施例中，主动元件T分别可以是任何所属技术领域中技术人员所周知的任一薄膜晶体管，例如低温多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature Poly-Silicon Thin FilmTransistor，LTPS TFT)、非晶硅薄膜晶体管(Amorphous Silicon TFT，a-Si TFT)、微晶硅薄膜晶体管(micro-Si TFT)或金属氧化物晶体管(Metal Oxide Transistor)。另外，在本实施例中，主动元件T属于顶部栅极型薄膜晶体管，但本发明不限于此。在其他实施例中，主动元件T可属于底部栅极型薄膜晶体管。
接着，请参照图3，按序形成平坦层PL1、绝缘层BP1、导电层106、绝缘层BP2、平坦层PL2及绝缘层BP3于漏极D上。导电层106通过形成在平坦层PL1及绝缘层BP1中的通孔V2与漏极D电性连接。平坦层PL2及绝缘层BP2具有多个通孔V3，通孔V3露出一部分的导电层106。
请参照图4，形成金属层102于绝缘层BP3上，以使金属层102填入各通孔V3中。于本实施例中，导电层106及金属层102为低阻值材料，例如是铜(Cu)，可提供低电阻电容负载。
请参照图5，形成导电氧化物层103于金属层102上。于本实施例中，导电氧化物层103的材料为铟锌氧化物(indium zinc oxide；IZO)。
请参照图6，形成光刻胶材料层PR于导电氧化物层103上。
请参照图7，以掩模110定义光刻胶材料层PR以形成多个光刻胶图案PR1。例如通过掩模110对光刻胶材料层PR进行曝光及显影的程序。
请参照图8，以光刻胶图案PR1为掩模图案化导电氧化物层103，以形成多个导电氧化物图案104，并露出未被导电氧化物图案104覆盖的金属层102。
请参照图9，以光刻胶图案PR1为掩模图案化金属层102，以形成多个金属接垫102a及电源供应线108，其中导电氧化物图案104具有多个分别位于各金属接垫102a上的第一导电保护部104a，以及包括位于电源供应线108上的第二导电保护部104b。接着，以去光刻胶液(stripper)移除光刻胶图案PR1。
请参照图10，形成绝缘层BP4于各第一导电保护部104a及第二导电保护部104b上，绝缘层BP4覆盖部分的绝缘层BP3。接着，形成平坦层PL3于绝缘层BP4上，平坦层PL3露出各第一导电保护部104a且覆盖第二导电保护部104b。接着，形成遮光材料BML于平坦层PL3上。且遮光材料BML覆盖平坦层PL3、绝缘层BP4、第二导电保护部104b及电源供应线108。绝缘层BP4自各金属接垫102a的侧壁延伸至覆盖各第一导电保护部104a的侧壁及顶面，且绝缘层BP4还自电源供应线108的侧壁延伸至覆盖第二导电保护部104b的侧壁及顶面。绝缘层BP4具有多个开口OP2，各开口OP2对应于各第一导电保护部104a，换言之，各开口OP2露出各第一导电保护部104a的部分顶面。
请参照图11，接着，在形成遮光材料BML后，进行退火工艺300以使遮光材料BML固化以形成遮光层BM。退火工艺300为高温工艺，举例而言，退火工艺300的温度在200℃和250℃之间。
请参照图12，部分地移除各第一导电保护部104a，以使各第一导电保护部104a具有开口OP1露出各金属接垫102a的顶面。举例而言，部分地移除各第一导电保护部104a是利用绝缘层BP4作为遮罩(hard mask)来蚀刻没有被绝缘层BP4保护(例如：覆盖住)的第一导电保护部104a。因无须额外的掩模，故具有节省成本的优点。由于退火工艺300是在部分地移除各第一导电保护部104a之前所进行，因此各第一导电保护部104a在退火工艺300中完全覆盖各金属接垫102a，使其在退火工艺300中免于被氧化。于此，本发明一实施例的像素阵列基板100大致上完成。
请参照图13，设置发光元件200于各金属接垫102a上，其中发光元件200具有第一电极E1及第二电极E2，第一电极E1电性连接金属接垫102a的其中之一，第二电极E2电性连接金属接垫102a的其中另一。发光元件200通过各第一导电保护部104a的开口OP1电性连接各金属接垫102a。
于本实施例中，在设置发光元件200之前，形成多个辅助电极202于金属接垫102a上。发光元件200的第一电极E1与第二电极E2可通过辅助电极202与各金属接垫102a电性连接。第一电极E1及第二电极E2的材料包括金属(例如铬、金、银、铜、锡、铅、铪、钨、钼、钕、钛、钽、铝、锌或上述金属的合金)。如前所述，于本实施例中，辅助电极202的材料可为锡膏(solder paste)，可和金属接垫102a形成介面金属共化物(intermetallic compound；IMC)，使发光元件200稳定地固定于像素阵列基板100上。
综上所述，本发明一实施例的显示面板及其制作方法中，导电氧化物图案具有位于各金属接垫上的多个第一导电保护部，各第一导电保护部具有开口，开口重叠于各金属接垫的顶面。发光元件位于像素阵列基板上，发光元件通过各第一导电保护部的开口电性连接各金属接垫。各第一导电保护部具有高致密度而可保护金属接垫，使其在高温工艺中免于被氧化。并且，于本实施例中，各第一导电保护部和金属接垫是在同一道掩模工艺所定义，故本实施例至少可以节省一道掩模工艺，借此节省成本。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种显示面板，包括：
一像素阵列基板，包括：
一基板；
一主动元件，位于该基板上并具有一漏极；
一平坦层，位于该主动元件上；
多个金属接垫，位于该平坦层上，其中该主动元件的该漏极电性连接该金属接垫的其中之一；及
多个导电氧化物图案，具有多个分别位于各该金属接垫上的第一导电保护部，其中各该第一导电保护部具有一开口，该开口重叠于各该金属接垫的顶面；及
一发光元件，位于该像素阵列基板上，其中该发光元件通过各该第一导电保护部的该开口电性连接各该金属接垫。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中该些导电氧化物图案的材料为铟锌氧化物。
3.如权利要求1所述的显示面板，其中该像素阵列基板进一步包括：
一电源供应线，位于该平坦层上，其中该些导电氧化物图案还具有一第二导电保护部，该第二导电保护部覆盖该电源供应线。
4.如权利要求3所述的显示面板，其中各该第一导电保护部及各该金属接垫具有一致的外轮廓，该第二导电保护部及该电源供应线具有一致的外轮廓。
5.如权利要求3所述的显示面板，其中该像素阵列基板进一步包括：
一遮光层，位于该第二导电保护部上，且覆盖该电源供应线及该第二导电保护部。
6.如权利要求1所述的显示面板，进一步包括：
一绝缘层，位于该平坦层上，其中该绝缘层自各该金属接垫的侧壁延伸至覆盖各该第一导电保护部的侧壁及顶面。
7.一种显示面板的制作方法，包括：
形成一主动元件于一基板上，该主动元件包括一漏极；
形成一平坦层于该漏极上，该平坦层具有多个通孔；
形成一金属层于该平坦层上，以使该金属层填入各该通孔中；
形成一导电氧化物层于该金属层上；
形成一光刻胶材料层于该导电氧化物层上；
以一掩模定义该光刻胶材料层以形成多个光刻胶图案；
以该些光刻胶图案为掩模图案化该导电氧化物层，以形成多个导电氧化物图案；
以该些光刻胶图案为掩模图案化该金属层，以形成多个金属接垫，其中该些导电氧化物图案包括多个分别位于各该金属接垫上的第一导电保护部；
部分地移除各该第一导电保护部，以使各该第一导电保护部具有一开口露出各该金属接垫的顶面；及
设置一发光元件于各该金属接垫上，其中该发光元件具有一第一电极，该第一电极电性连接该些金属接垫的其中之一。
8.如权利要求7所述的制作方法，进一步包括：
在部分地移除各该第一导电保护部之前，形成一绝缘层于各该第一导电保护部上，其中该绝缘层自各该金属接垫的侧壁延伸至覆盖各该第一导电保护部的侧壁及顶面。
9.如权利要求7所述的制作方法，进一步包括：
形成一遮光材料于该平坦层上；及
在部分地移除各该第一导电保护部之前，进行一退火工艺以使该遮光材料固化以形成一遮光层。
10.如权利要求7所述的制作方法，其中该导电氧化物层的材料为铟锌氧化物。
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