一种显示面板及其制备方法、显示装置

技术领域

本申请实施例涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)是多数液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。虽然TFT-LCD被统称为LCD，不过它是种主动式矩阵LCD，被应用在电视、平面显示器及投影机上。

目前，在TFT-LCD中，形成薄膜晶体管后，需要将发光层中的像素电极与薄膜晶体管中的部分金属层(例如扫描线)连接，但是在目前的工艺中，是在形成栅极绝缘层、钝化层等绝缘层后，再开设过孔使像素电极与金属层连接，这样会导致过孔的深度较深，容易出现像素电极与金属层在过孔接触不良而失效的问题。

发明内容

本申请实施例在于提供一种显示面板的制备方法、显示面板及显示装置，旨在减小因金属层间接触过孔失效导致的不良，降低缺陷发生率，提高显示面板的品质。

本申请实施例第一方面提供一种显示面板，包括：

衬底基板；

第一金属层，设置在所述衬底基板的一侧，所述第一金属层包括图形化的扫描线和栅极；

绝缘层，设置在所述第一金属层背离所述衬底基板的一侧，所述绝缘层上开设有贯穿所述绝缘层的第一通孔，所述第一通孔在所述衬底基板上的正投影位于所述扫描线在所述衬底基板上的正投影范围内；

第二金属层，设置在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧，所述第二金属层覆盖所述绝缘层，且所述第二金属层通过所述第一通孔与所述扫描线接触。

可选地，所述扫描线设置有多条，每条所述扫描线上设置有至少一个第一通孔，所述第二金属层包括多个子金属层，每个所述子金属层分别与每条所述扫描线通过对应的所述第一通孔连接。

可选地，所述显示面板还包括：

平坦层，设置在所述第二金属层背离所述衬底基板的一侧，所述平坦层上对应于所述第一通孔的位置开设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述平坦层设置；

第三金属层，设置在所述平坦层背离所述衬底基板的一侧，所述第三金属层覆盖所述平坦层，且所述第三金属层通过所述第二通孔与所述第二金属层接触。

可选地，所述显示面板还包括：

有源层沟道图案，设置在所述绝缘层与所述第二金属层之间，所述有源层沟道图案在所述衬底基板上的正投影覆盖所述栅极在所述衬底基板上的正投影。

本申请实施例第二方面提供一种显示装置，包括如本申请实施例第一方向提供的显示面板。

本申请实施例第三方面提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板的一侧形成第一金属层，所述第一金属层包括图形化的扫描线和栅极；

在所述第一金属层背离所述衬底基板的一侧形成绝缘层；

在所述绝缘层上对应于所述扫描线的位置形成第一通孔，所述第一通孔贯穿所述绝缘层至所述扫描线，且所述第一通孔在所述衬底基板上的正投影位于所述扫描线在所述衬底基板上的正投影范围内；

在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧形成第二金属层，所述第二金属层通过所述第一通孔与所述扫描线接触。

可选地，在所述绝缘层上对应于所述扫描线的位置形成有第一通孔的步骤，所述制备方法包括：

在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧形成光刻胶层；

利用灰阶掩膜板对所述光刻胶层进行曝光显影，形成光刻胶图案，所述光刻胶图案包括第一厚度区域、第二厚度区域和第三厚度区域，所述第三厚度区域在所述衬底基板上正投影位于所述扫描线在所述衬底基板上的正投影范围内；

对所述第三厚度区域以及位于所述第三厚度区域内的所述绝缘层进行刻蚀，形成所述第一通孔。

可选地，在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧形成光刻胶层的步骤之前，所述制备方法还包括：

在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧形成有源层薄膜，所述有源层薄膜将所述绝缘层覆盖。

可选地，所述第一厚度区域在所述衬底基板上的正投影覆盖所述栅极在所述衬底基板上的正投影。

可选地，在利用灰阶掩膜板对所述光刻胶层进行曝光显影，形成光刻胶图案的步骤之后，所述制备方法还包括：

对所述第一厚度区域以及所述有源层薄膜进行刻蚀，以形成有源层沟道图案；

其中，所述有源层沟道图案在所述衬底基板上的正投影覆盖所述栅极在所述衬底基板上的正投影。

可选地，在对所述第一厚度区域以及所述有源层薄膜进行刻蚀之前，所述制备方法还包括：

对所述第二厚度区域进行光刻胶灰化处理，以除去所述第二厚度区域的光刻胶层。

可选地，在所述绝缘层背离所述衬底基板的一侧形成第二金属层的步骤之后，所述制备方法还包括：

在所述第二金属层背离所述绝缘层的一侧形成平坦层；

在所述平坦层上形成第二通孔，所述第二通孔的位置与所述第一通孔的位置相对应，且所述第二通孔贯穿所述平坦层；

在所述平坦层背离所述第二金属层的一侧形成第三金属层，所述第三金属层通过所述第二通孔与所述第二金属层接触。

有益效果：

本申请提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，通过在衬底基板上形成包含扫描线和栅极的第一金属层后，在第一金属层上形成绝缘层，然后在绝缘层上对应于扫描线的位置开设第一通孔，第一通孔贯穿绝缘层，接着在绝缘层背离衬底基板的一侧形成第二金属层，第二金属层通过第一通孔与第一金属层接触，这样便实现第二金属层与第一金属层的连接，并且由于第一通孔是绝缘层上开设的，因此第一通孔的深度较浅，可以有效减小因金属层间接触过孔失效导致的不良，降低缺陷发生率，提高显示面板的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提出的一种显示面板的结构示意图；

图2是本申请一实施例提出的一种包括多条扫描线和多个子金属层的显示面板的平面结构示意图；

图3是本申请一实施例提出的一种薄膜晶体管为底栅结构的显示面板的结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的一种包括平坦层和第三金属层的显示面板的结构示意图；

图5是本申请一实施例提出的一种显示面板的制备方法的步骤流程图；

图6是本申请一实施例提出的一种完成衬底基板和第一金属层制作的显示面板的结构示意图；

图7是本申请一实施例提出的一种完成绝缘层、有源层薄膜和光刻胶层制作的显示面板的结构示意图；

图8是本申请一实施例提出的一种利用灰阶掩膜板对光刻胶层进行曝光显影的显示面板的结构示意图；

图9是本申请一实施例提出的一种完成光刻胶层曝光显影后的显示面板的结构示意图；

图10是本申请一实施例提出的一种完成第一通孔刻蚀的显示面板的结构示意图；

图11是本申请一实施例提出的一种完成光刻胶层的第二厚度区域灰化处理的显示面板的结构示意图；

图12是本申请一实施例提出的一种完成光刻胶层的第一厚度区域和有源层薄膜刻蚀的显示面板的结构示意图。

附图标记说明：10、衬底基板；11、栅极；12、扫描线；20、绝缘层；30、有源层薄膜；40、光刻胶层；41、第一通孔；50、灰阶掩膜板；51、不透光区域；52、部分透光区域；53、全透光区域；60、有源层沟道图案；70、第二金属层；80、平坦层；81、第二通孔；90、第三金属层；d1、第一厚度区域；d2、第二厚度区域；d3、第三厚度区域。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1所示，为本申请实施例公开的一种显示面板，该显示面板包括衬底基板以及在衬底基板上层叠设置的第一金属层、绝缘层和第二金属层。

具体地，衬底基板10可以选用刚性材料或柔性材料。示例性地，在显示面板具有刚性需求时，衬底基板10可以选用刚性材料，例如玻璃等；在显示面板具有可弯折或可折叠的需求时，衬底基板10可以选用柔性材料，例如聚酰亚胺等。衬底基板10的厚度可以为大于或等于50微米，且小于或等于1000微米。

在衬底基板10上还可以形成有遮光层和缓冲层，其中，遮光层可以通过溅射工艺沉积而成，并且在经过光刻工艺和湿刻工艺后完成对遮光层的图形化，而后再剥离遮光层表面的光刻胶40，以完成遮光层的制备。缓冲层可以通过PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)工艺沉积得到；缓冲层的材料可以包括SiN

进一步地，参照图1和图3所示，第一金属层可以通过溅射工艺形成在衬底基板10上，并通过光刻工艺和湿刻工艺完成对第一金属层的图形化，以形成薄膜晶体管的栅极11、扫描线12和公共电极等。

需要说明的是，在薄膜晶体管为顶栅结构时，需要先在衬底基板10上形成有源层，然后再形成绝缘层20和栅极11；在薄膜晶体管为底栅结构时，则是在衬底基板10上形成栅极11后，再依次形成绝缘层20和有源层。

进一步地，参照图1所示，绝缘层20设置在第一金属层背离衬底基板10的一侧。

在薄膜晶体管为顶栅结构时，绝缘层20即为覆盖第一金属层的层间介质层，在薄膜晶体管为底栅结构时，绝缘层20即为覆盖第一金属层的栅极11绝缘层20。绝缘层20可以通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)工艺或CVD(Chemical Vapor Deposition，气相沉积法)工艺沉积得到。绝缘层20可以选用无机材料，例如氧化硅或氮化硅。

参照图1和图3所示，在绝缘层20上开设有贯穿绝缘层20的第一通孔41，第一通孔41在衬底基板10上的正投影位于扫描线12在衬底基板10上的正投影范围内。第一通孔41可以通过光刻工艺形成在绝缘层上。

进一步地，参照图1所示，第二金属层70设置在绝缘层20背离衬底基板10的一侧，第二金属层70将绝缘层20覆盖，且第二金属层70通过第一通孔41与扫描线12接触。

在本申请实施例中，第二金属层70可以包括源极和漏极，第二金属层70可以通过溅射工艺形成在绝缘层20背离衬底基板10的一侧，并经过光刻工艺和湿刻工艺完成第二金属层70的图形化，第二金属层70的材料可以包括Al、Mo、Cr、Cu、Ti等；第二金属层70的厚度可以为大于或等于200nm，且小于或等于1000nm。

在形成第二金属层70的过程中，第二金属层70会填充至第一通孔41内，并与第一金属层连接，这样便可以实现第一金属层与第二金属层70之间的电流信号传输。由于第一通孔41是直接形成在绝缘层20上，也就是说，第一通孔41的深度与绝缘层20的厚度是大致相同的，因此第一通孔41的深度较浅，这样便可以减小因金属层间接触过孔失效导致的不良，降低缺陷发生率，提高显示面板的品质。

进一步地，参照图2所示，在本申请实施例中，扫描线12可以包括有多条，每条扫描线12上设置有至少一个第一通孔41，同时第二金属层70包括多个子金属层，每个子金属层分别与每条扫描线12通过对应的第一通孔41连接。

这样的结构可以用于显示面板外围线路与不同金属层之间的换线导通。

进一步地，参照图3所示，在本申请实施例中，该显示面板的薄膜晶体管为底栅结构，因此该显示面板还包括有源层沟道图案60，有源层沟道图案60设置在绝缘层20与第二金属层70之间，且有源层沟道图案60在衬底基板10上的正投影覆盖栅极11在衬底基板10上的正投影。

这样，在完成绝缘层20的制作后，便可以进行有源层沟道图案60的制作，并且在形成有源层沟道图案60的过程中，可以利用光刻胶层40来实现第一通孔的形成，如此便无需新增掩模板，使得掩膜板的成本和显示面板的制造成本得到控制。

在一种可选的实施方式中，参照图4所示，本申请实施例还提供一种显示面板，在该显示面板中还包括平坦层80和第三金属层90。

具体地，平坦层80可以通过刮涂工艺形成在第二金属层70背离衬底基板10的一侧；平坦层80的材料可以包括树脂；平坦层80的厚度可以为大于或等于2000nm，且小于或等于3500nm。

在平坦层80上开设有第二通孔81，第二通孔81的位置与第一通孔41的位置相对应，且第二通孔81贯穿平坦层80。也即是，第二通孔81与第一通孔41在显示面板中处于同一直线上，第二通孔81可以通过光刻工艺形成。第二通孔81的深度也即为平坦层80的厚度。

第三金属层90可以包括像素电极，第三金属层90可以通过溅射工艺沉积在平坦层80上，第三金属层90的材料可以包括ITO(氧化铟锡)。在形成第三金属层90的过程中，第三金属层90会填充第二通孔81并与第二金属层70连接，且由于第二金属层70是与第一金属层连接的，因此这样便可以实现第三金属层90与第一金属层的导通。

在该实施方式中，由于第一通孔41和第二通孔81的深度都较浅，因此无论是第一金属层与第二金属层70，还是第二金属层70与第三金属层90之间都不易发生与过孔接触不良而失效的问题，保证了显示面板的品质。

图5示出了一种显示面板的制备方法的步骤流程图。参照图5所示，本申请实施例公开一种显示面板的制备方法，所述制备方法包括：

步骤101：提供衬底基板10。

具体地，衬底基板10可以选用刚性材料或柔性材料。示例性地，在显示面板具有刚性需求时，衬底基板10可以选用刚性材料，例如玻璃等；在显示面板具有可弯折或可折叠的需求时，衬底基板10可以选用柔性材料，例如聚酰亚胺等。衬底基板10的厚度可以为大于或等于50微米，且小于或等于1000微米。

在衬底基板10上还可以形成有遮光层和缓冲层，其中，遮光层可以通过溅射工艺沉积而成，并且在经过光刻工艺和湿刻工艺后完成对遮光层的图形化，而后再剥离遮光层表面的光刻胶，以完成遮光层的制备。缓冲层可以通过PECVD(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)工艺沉积得到；缓冲层的材料可以包括SiN

步骤102：在衬底基板10的一侧形成第一金属层。

具体地，第一金属层可以通过溅射工艺形成在衬底基板10上，并通过光刻工艺和湿刻工艺完成对第一金属层的图形化，以形成薄膜晶体管的栅极11、扫描线12和公共电极等，如图6所示。

步骤103：在第一金属层背离衬底基板10的一侧形成绝缘层20。

具体地，在薄膜晶体管为顶栅结构时，绝缘层20即为覆盖第一金属层的层间介质层，在薄膜晶体管为底栅结构时，绝缘层20即为覆盖第一金属层的栅极11绝缘层20。绝缘层20可以通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)工艺或CVD(Chemical Vapor Deposition，气相沉积法)工艺沉积得到。绝缘层20可以选用无机材料，例如氧化硅或氮化硅，如图7所示。

步骤104：在绝缘层20上对应于扫描线12的位置形成第一通孔41，第一通孔41贯穿绝缘层20至扫描线12。

具体地，在本申请实施例中，显示面板为底栅结构，因此，形成第一通孔41的步骤可以具体包括：

步骤1041：在绝缘层20背离衬底基板10的一侧形成光刻胶层40。

具体地，在形成光刻胶40层之前，需要先在绝缘层20背离衬底基板10的一侧形成有源层薄膜30，有源层薄膜30将绝缘层20覆盖，然后再将光刻胶层40覆盖在有源层薄膜30上，如图7所示。

步骤1042：利用灰阶掩膜板50对所述光刻胶层40进行曝光显影，形成光刻胶图案。

具体地，灰阶掩膜板50包括全透光区域53、不透光区域51和部分透光区域52，其中，全透光区域53与第一金属层中扫描线12的位置相对，不透光区域51与第一金属层中栅极11的位置相对应，且不透光区域51覆盖的面积大于栅极11的面积，部分透光区域52则与其他位置相对，如图8所示。

在进行曝光显影后，光刻胶图案包括第一厚度区域d1、第二厚度区域d2和第三厚度区域d3。其中，全透光区域53对应的是第三厚度区域d3，第三厚度区域d3的厚度最小；不透光区域51对应的是第一厚度区域d1，第一厚度区域d1的厚度最大；部分透光区域52对应的是第二厚度区域d2，第二厚度区域d2的厚度位于第一厚度区域d1和第三厚度区域d3之间，如图5所示。

并且，第三厚度区域d3在衬底基板10上的正投影位于扫描线12在衬底基板10上的正投影范围内，这样可以保证在厚度刻蚀开孔的过程中，第一通孔41的位置可以与扫描线12相对应。同时，第一厚度区域d1在衬底基板10上的正投影覆盖栅极11在衬底基板10上的正投影，这样可以保证后续形成的有源层图案将栅极11覆盖，如图9所示。

步骤1043：对第三厚度区域d3以及位于第三厚度区域d3内的绝缘层20进行刻蚀，形成第一通孔41。

具体地，在这个过程中，位于第三厚度区域d3内的有源层薄膜30同样会被刻蚀掉，这样第一通孔41才可以贯穿绝缘层20至扫描线12所在的位置。并且第一通孔41在衬底基板10上的正投影在扫描线12在衬底基板10上的正投影范围内，如图10所示。

步骤1044：对第二厚度区域d2进行光刻胶灰化处理，以除去第二厚度区域d2内的光刻胶层40。

具体地，将第二厚度区域d2的光刻胶层40除去后，可以进一步减小第一通孔41的深度，如图11所示。

步骤1045：对第一厚度区域d1以及有源层薄膜30进行刻蚀，以形成有源层沟道图案60。

具体地，将第一厚度区域d1的光刻胶40层除去后，再对有源层薄膜30通过光刻工艺和湿刻工艺完成有源层薄膜30的图形化，从而形成有源层沟道图案60，其中有源层沟道图案60在衬底基板10上的正投影覆盖栅极11在衬底基板10上的正投影，如图12所示。

需要说明的是，在本申请实施例中，薄膜晶体管为底栅结构，因此可以通过光刻胶40层的曝光显影以及刻蚀形成第一通孔41，这样在制备显示面板的过程中，便无需新增掩膜板，使得掩膜板的成本和显示面板的制造成本得到控制。

而在薄膜晶体管为顶栅结构时，由于有源层已经在衬底基板10上形成，因此可以通过增加掩膜板，并利用光刻工艺直接对绝缘层20进行刻蚀并形成第一通孔41，本领域技术人员可以根据实际需求选择对应的制备工艺。当然，即使薄膜晶体管为底栅结构，也可以通过增加掩膜板并采用光刻工艺的方式来形成第一通孔41。

步骤105：在绝缘层20背离衬底基板10的一侧形成第二金属层70，第二金属层70通过第一通孔41与扫描线12接触。

具体地，在本申请实施例中，第二金属层70可以包括源极和漏极，第二金属层70可以通过溅射工艺形成在绝缘层20背离衬底基板10的一侧，并经过光刻工艺和湿刻工艺完成第二金属层70的图形化，第二金属层70的材料可以包括Al、Mo、Cr、Cu、Ti等；第二金属层70的厚度可以为大于或等于200nm，且小于或等于1000nm，如图1所示。

在形成第二金属层70的过程中，第二金属层70会填充至第一通孔41内，并与第一金属层连接，这样便可以实现第一金属层与第二金属层70之间的电流信号传输。由于第一通孔41是直接形成在绝缘层20上，也就是说，第一通孔41的深度与绝缘层20的厚度是大致相同的，因此第一通孔41的深度较浅，这样便可以减小因金属层间接触过孔失效导致的不良，降低缺陷发生率，提高显示面板的品质。

在一种可选的实施方式中，本申请实施例还提供一种显示面板的制备方法，在该制备方法中，在步骤105之后，所述制备方法还包括：

步骤106：在第二金属层70背离绝缘层20的一侧形成平坦层。

具体地，平坦层80可以通过刮涂工艺形成在第二金属层70背离衬底基板10的一侧；平坦层80的材料可以包括树脂；平坦层80的厚度可以为大于或等于2000nm，且小于或等于3500nm，如图4所示。

步骤107：在平坦层80上形成第二通孔81。

具体地，第二通孔81的位置与第一通孔41的位置相对应，且第二通孔81贯穿平坦层80。也即是，第二通孔81与第一通孔41在显示面板中处于同一直线上，第二通孔81可以通过光刻工艺形成。第二通孔81的深度也即为平坦层80的厚度，如图4所示。

步骤108：在平坦层80背离第二金属层70的一侧形成第三金属层90，第三金属层90通过第二通孔81与第二金属层70接触。

具体地，第三金属层90可以包括像素电极，第三金属层90可以通过溅射工艺沉积在平坦层80上，第三金属层90的材料可以包括ITO(氧化铟锡)。在形成第三金属层90的过程中，第三金属层90会填充第二通孔81并与第二金属层70连接，且由于第二金属层70是与第一金属层连接的，因此这样便可以实现第三金属层90与第一金属层的导通，如图4所示。

在该实施方式中，由于第一通孔41和第二通孔81的深度都较浅，因此无论是第一金属层与第二金属层70，还是第二金属层70与第三金属层90之间都不易发生与过孔接触不良而失效的问题，保证了显示面板的品质。

通过本申请实施例提供的上述显示面板的制备方法，由于第一通孔41是绝缘层20上开设的，因此第一通孔41的深度较浅，可以有效减小因金属层间接触过孔失效导致的不良，降低缺陷发生率，提高显示面板的品质。

基于同一发明构思，本申请实施例还公开一种显示装置，该显示装置包括如本申请实施例前文所述的任一种显示面板。

具体地，该显示装置可以包括计算机显示器、电视、广告牌、具有显示功能的激光打印机、电话、手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、膝上型计算机、数码相机、便携式摄录机、取景器、车辆、大面积墙壁、剧院的屏幕或体育场标牌等。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。