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CN109300918A - 一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置 - Google Patents

一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置 Download PDF

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CN109300918A CN201811168685.5A CN201811168685A CN109300918A CN 109300918 A CN109300918 A CN 109300918A CN 201811168685 A CN201811168685 A CN 201811168685A CN 109300918 A CN109300918 A CN 109300918A
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insulating
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Abstract

本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置，所述方法包括通过形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；形成第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。实施本发明实施例，可有效防止导电层中的金属离子向外扩散。

Description

一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-LCD)具有高画质、轻薄、低消耗功率、无辐射等优势，已经逐渐成为显示设备的主流。随着薄膜晶体管液晶显示器往超大尺寸、高驱动频率、高分辨率等方面发展，薄膜晶体管液晶显示器在制作时，对导线制程技术的质量要求也越来越高。
为了满足未来高频率与高分辨率的液晶显示器规格的发展需求，通常将较低电阻特性的铜金属取代铝合金或纯铝金属导线作为导线材料。而由于铜离子的活性较大且易被氧化，因此会有铜离子扩散的问题发生。例如，在COA型(彩色滤光片贴附于阵列基板，CF onArray)液晶面板上使用铜金属作为导线材料，容易造成扩散的铜离子污染彩色滤光膜中的色阻，产生漏电及直流(DC)残留现象，进而产生残影现象。
发明内容
本发明提供了一种防止离子扩散的导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置。
一方面，本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法，应用于显示面板上，所述显示面板包括一基板、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，所述方法包括：
形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；
形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；
形成第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
另一方面，本发明实施例提供了一种导电层绝缘结构，应用于显示面板上，所述显示面板包括一基板、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，所述导电层绝缘结构包括：
导电层，形成于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；
第一绝缘层，覆盖于所述导电层上方；
第二绝缘层，覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
再一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括壳体以及显示面板，所述显示面板包括：
基板，所述基板上设有色阻层；
多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及
多个开关元件；
其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构，所述导电层绝缘结构为上述任意一种导电层绝缘结构。
本发明实施例提供了一种导电层绝缘方法、导电层绝缘结构及显示装置。该方法包括通过形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；形成第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。实施本发明实施例，可有效防止导电层中的金属离子向外扩散。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种导电层绝缘方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例中一种导电层绝缘结构的结构示意图；
图3为本发明一实施例中一种导电层绝缘结构的结构示意图；
图4为本发明一实施例中一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参照图1，其为本发明实施例中一种导电层绝缘方法的流程示意图。所述显示面板包括一基板、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，所述方法包括步骤S101-S103。
S101，形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极。
具体实施中，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括所述基板、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述基板可以由玻璃基板或者塑胶基板等基板形成。所述阵列基板可应用于各类显示装置的显示面板中。例如，所述显示面板可以为薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-LCD)中的液晶显示面板。具体地，所述阵列基板可以为薄膜晶体管阵列基板。
具体实施中，所述导电层可以为铜金属导电层或者铜合金导电层。假设所述导电层为铜金属导电层，则所述导电层的形成可通过如下方式实现：采用纯铜靶材，以溅镀法沉积金属铜薄膜于所述基板上方。并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层。
若所述阵列基板为薄膜晶体管阵列基板，所述导电层所述导电层包括设置于所述基板上的数据线，以及设置于所述基板中的开关元件的源极。所述数据线与所述开关元件的源极电性连接。特别地，所述导电层与基板之间还可形成有用于与栅极连接的扫描线。该导电层与该扫描线之间可形成有栅极绝缘层，该栅极绝缘层完全覆盖于所述扫描线，该栅极绝缘层用于将所述导电层与所述扫描线绝缘分离。
S102，形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方。
具体实施中，所述第一绝缘层的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。
其中，所述第一绝缘层可以为氮化矽或者氧化矽。所述第一绝缘层的厚度为100埃米至300埃米，例如该第一绝缘层的厚度可以为100埃米、200埃米或者300埃米等等。
S103，形成第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接。
具体实施中，所述第二绝缘层的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。其中，所述第一绝缘层的形成速度小于所述第二绝缘层的形成速度。所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。所述第二绝缘层可以为氮化矽或者氧化矽。
所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接，所述与色阻层连接的侧面可以是所述第二绝缘层的上方或者侧方。所述色阻层包括同层设置的多个色阻块，色阻块包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。所述色阻层中的色阻快可呈阵列排布，例如，每一行的色阻块按照红色色阻块、绿色色阻块和蓝色色阻块的顺序交替排列。
具体地，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。所述第一绝缘层的形成速度小于所述第二绝缘层的形成速度。所述第一绝缘层可以为氧化矽。
具体地，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1:10。例如，所述第一绝缘层可以为150埃米；对应地，所述第二绝缘层可以为1500埃米。或者所述第一绝缘层可以为200埃米；对应地，所述第二绝缘层可以为2000埃米。又或者第一绝缘层可以为250埃米；对应地，所述第二绝缘层可以为2500埃米。
以上各层也可以采用其他方式形成，如化学蒸镀方式或物理沉积方式等，此处不再赘述。
实施本发明实施例，在第二绝缘层与导电层之间设置密度大于第二绝缘层的第一绝缘层，可有效防止导电层中的金属离子扩散至与第二绝缘层连接的色阻层，有效避免产生漏电现象。
进一步地，所述方法还包括：在所述基板与所述导电层之间形成附着层，所述附着层为钼合金。所述钼合金包括但不限于是MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。具体实施中，可先在所述基板上形成所述附着层，再在所述附着层上形成所述导电层。例如，先提供一基板，并通过去离子水对基板进行清洗。接着将钼合金作为溅射源通过溅射工艺，在所述基板上形成所述附着层；然后在所述附着层上以溅镀的方式形成铜薄膜，并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层。
实施本发明实施例，可通过附着层增强所述导电层与所述基板之间的粘附性，有利于增强整体结构的稳定性。同时，所述附着层还可以防止导电层中的金属离子扩散到所述基板中，提高了产品的可靠性。
请参照图2，其为本发明实施例中一种导电层绝缘结构100的结构示意图。该导电层绝缘结构10应用于显示面板上，所述显示面板包括一基板110、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，其中，所述导电层绝缘结构100包括导电层120、第一绝缘层130以及第二绝缘层140。
导电层120，形成于所述基板110上方，所述导电层120包括所述数据线和所述开关元件的源极。
具体实施中，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括所述基板110、多个开关元件、多条数据线和多条扫描线，所述基板110可以由玻璃基板或者塑胶基板等基板形成。所述阵列基板可应用于各类显示装置的显示面板中。例如，所述显示面板可以为薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-LCD)中的液晶显示面板。具体地，所述阵列基板可以为薄膜晶体管阵列基板。
具体实施中，所述导电层120可以为铜金属导电层或者铜合金导电层。假设所述导电层120为铜金属导电层120，则所述导电层120的形成可通过如下方式实现：采用纯铜靶材，以溅镀法沉积金属铜薄膜于所述基板110上方。并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层120。
若所述阵列基板为薄膜晶体管阵列基板，所述导电层120包括设置于所述基板100中的数据线，以及设置于所述基板100中开关元件的源极。所述数据线与所述开关元件的源极电性连接。
具体请参照图3，所述导电层120与基板110之间还可形成有用于与栅极连接的扫描线170。该导电层120与该扫描线170之间可形成有栅极绝缘层180，该栅极绝缘层180完全覆盖于所述扫描线170，该栅极绝缘层180用于将所述导电层120与所述扫描线170绝缘分离。
第一绝缘层130，覆盖于所述导电层上方。
具体实施中，所述第一绝缘层130的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。
其中，所述第一绝缘层130可以为氮化矽或者氧化矽。所述第一绝缘层130的厚度为100埃米至300埃米，例如该第一绝缘层的厚度可以为100埃米、200埃米或者300埃米等等。
第二绝缘层140，覆盖于所述第一绝缘层130上方，所述第二绝缘层140中远离所述第一绝缘层130的一侧面与所述色阻层连接。
具体实施中，所述第二绝缘层140的形成方法包括但不限于：直流式真空磁控溅镀法、射频式真空磁控溅镀法及反应性溅镀法。其中，所述第一绝缘层130的形成速度小于所述第二绝缘层140的形成速度。所述第一绝缘层130的密度大于所述第二绝缘层140的密度。所述第二绝缘层140可以为氮化矽或者氧化矽。
所述第二绝缘层140中远离所述第一绝缘层130的一侧面与所述色阻层150连接，所述与色阻层150连接的侧面可以是所述第二绝缘层140的上方或者侧方。所述色阻层150包括同层设置的多个色阻块，色阻块包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。所述色阻层150中的色阻快可呈阵列排布，例如，每一行的色阻块按照红色色阻块、绿色色阻块和蓝色色阻块的顺序交替排列。
具体地，所述第一绝缘层130的密度大于所述第二绝缘层140的密度。所述第一绝缘层130的形成速度小于所述第二绝缘层140的形成速度。所述第一绝缘层130可以为氧化矽。
具体地，所述第一绝缘层130的厚度与所述第二绝缘层140的厚度的比值为1:10。例如，所述第一绝缘层130可以为150埃米；对应地，所述第二绝缘层140可以为1500埃米。或者所述第一绝缘层130可以为200埃米；对应地，所述第二绝缘层140可以为2000埃米。又或者第一绝缘层130可以为250埃米；对应地，所述第二绝缘层140可以为2500埃米。
以上各层也可以采用其他方式形成，如化学蒸镀方式或物理沉积方式等，此处不再赘述。
实施本发明实施例，在第二绝缘层140与导电层120之间设置密度大于第二绝缘层140的第一绝缘层130，可有效防止导电层120中的金属离子扩散至与第二绝缘层140连接的色阻层150，有效避免产生漏电现象。
进一步地，所述方法还包括：在所述基板110与所述导电层120之间形成附着层160，所述附着层160为钼合金。所述钼合金包括但不限于是MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。具体实施中，可先在所述基板110上形成所述附着层160，再在所述附着层160上形成所述导电层120。例如，先提供一基板110，并通过去离子水对基板110进行清洗。接着将钼合金作为溅射源通过溅射工艺，在所述基板110上形成所述附着层160；然后在所述附着层160上以溅镀的方式形成铜薄膜，并通过曝光、显影及刻蚀等工艺，将铜薄膜图案化成导电层120。
实施本发明实施例，可通过附着层160增强所述导电层120与所述基板110之间的粘附性，有利于增
强整体结构的稳定性。同时，所述附着层160还可以防止导电层120中的金属离子扩散到所述基板110中，提高了产品的可靠性。
请参照图4，其为本发明一实施例中一种显示装置的结构示意图。所述显示装置200包括壳体210以及显示面板220。所述显示面板220包括基板，所述基板上设有色阻层；多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及多个开关元件。其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构，所述导电层绝缘结构为前述实施例中的导电层绝缘结构100。该导电层绝缘结构100的具体描述请参见前述实施例，此处不再赘述。
其中，显示面板220包括但不仅限于液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管显示面板(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、场发射显示面板(Field emission display，FED)、等离子显示面板PDP(Plasma Display Panel)、曲面型面板。所述液晶面板包括薄膜晶体管液晶显示面板(Thin Film Transistor-Liquid Crystaldisplay，TFT-LCD)、TN面板(Twisted Nematic+Film)、VA类面板(Vertical Alignment)、IPS面板(In Plane Switching)、COA(ColorFilter on Array)面板等。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种导电层绝缘方法，应用于显示面板上，其特征在于，所述显示面板包括一基板、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，所述方法包括：
形成导电层于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；
形成第一绝缘层以覆盖于所述导电层上方；
形成第二绝缘层以覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度为100埃米至300埃米。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的形成速度小于所述第二绝缘层的形成速度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1:10。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述基板与所述导电层之间形成附着层，所述附着层为钼合金。
6.一种导电层绝缘结构，应用于显示面板上，其特征在于，所述显示面板包括一基板、多条数据线和多条扫描线，所述基板上设有色阻层，所述导电层绝缘结构包括：
导电层，形成于所述基板上方，所述导电层包括所述数据线和所述开关元件的源极；
第一绝缘层，覆盖于所述导电层上方；
第二绝缘层，覆盖于所述第一绝缘层上方，所述第二绝缘层中远离所述第一绝缘层的一侧面与所述色阻层连接；
其中，所述第一绝缘层的密度大于所述第二绝缘层的密度。
7.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度为100埃米至300埃米。
8.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度的比值为1:10。
9.如权利要求6所述的导电层绝缘结构，其特征在于，所述导电层绝缘结构还包括附着层，所述附着层设置于所述导电层与所述基板之间，所述附着层为钼合金。
10.一种显示装置，所述显示装置包括壳体以及显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
基板，所述基板上设有色阻层；
多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线正相交所包围的区域内设置多个像素单元；以及
多个开关元件；
其中，在所述基板上设置导电层绝缘结构，所述导电层绝缘结构为权利要求6-9中任意一项的导电层绝缘结构。
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