CN105977307B - 薄膜晶体管、显示面板及显示装置 - Google Patents

薄膜晶体管、显示面板及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105977307B
CN105977307B CN201610507231.0A CN201610507231A CN105977307B CN 105977307 B CN105977307 B CN 105977307B CN 201610507231 A CN201610507231 A CN 201610507231A CN 105977307 B CN105977307 B CN 105977307B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thin film
film transistor
channel region
edge
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610507231.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105977307A (zh
Inventor
席克瑞
崔婷婷
刘刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai AVIC Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai AVIC Optoelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianma Microelectronics Co Ltd, Shanghai AVIC Optoelectronics Co Ltd filed Critical Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201610507231.0A priority Critical patent/CN105977307B/zh
Publication of CN105977307A publication Critical patent/CN105977307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105977307B publication Critical patent/CN105977307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651Silicon transistors
    • H01L29/7866Non-monocrystalline silicon transistors
    • H01L29/78672Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
    • H01L29/78675Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with normal-type structure, e.g. with top gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41733Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种薄膜晶体管、显示面板及显示装置,该薄膜晶体管包括:衬底基板:位于衬底基板上的有源层,有源层包括至少一个沟道区;薄膜晶体管还包括源极和漏极,在垂直于衬底基板的方向上,源极和漏极均与沟道区无交叠;在平行于衬底基板的方向上,沟道区的任一边缘与源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区的任一边缘与漏极边缘的距离也大于或者等于第一预设距离。本发明实施例提供的薄膜晶体管,基于源极和漏极均远离沟道区,光线在源极和漏极上产生的反射光、折射光和漫反射光等很难进入沟道区,有效降低了薄膜晶体管的漏电流,从而降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。

Description

薄膜晶体管、显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示面板技术,尤其涉及一种薄膜晶体管、以及包含该薄膜晶体管的显示面板和显示装置。
背景技术
随着全球低碳生活的要求越来越多,人们要求现有电子设备的功耗越低越好,而且电子设备还需要保证优异的续航能力,由此可知电子设备中的每个部件的功耗都应该相应降低以保证总体功耗低。对于手机、平板电脑等电子设备,其对显示屏的功耗要求也是越低越好。
显示屏的功耗与其显示驱动频率呈正比,现有的显示屏多采用60Hz左右的显示驱动频率,导致功耗高。
现有的基于LTPS(low temperature poly-silicon,LTPS)的显示屏,LTPS显示屏的漏电流相对较大,并且LTPS显示屏的漏电流还容易受到光照影响,当光线照射在LTPS显示屏的晶体管的沟道区,会光生载流子,使得漏电流进一步增加。综上,现有的LTPS显示屏的漏电流大且显示驱动频率高,导致功耗大,无法实现低频驱动。
发明内容
本发明实施例提供一种薄膜晶体管、显示面板及显示装置,以解决现有薄膜晶体管受光线影响导致漏电流增大,导致基于上述薄膜晶体管的显示面板和显示装置功耗大,无法实现低频驱动的问题。
本发明实施例的一方面提供了一种薄膜晶体管,该薄膜晶体管包括:
衬底基板:
位于所述衬底基板上的有源层,所述有源层包括至少一个沟道区;
所述薄膜晶体管还包括源极和漏极,在垂直于所述衬底基板的方向上,所述源极和所述漏极均与所述沟道区无交叠;
在平行于所述衬底基板的方向上,所述沟道区的任一边缘与所述源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,所述沟道区的任一边缘与所述漏极边缘的距离也大于或者等于所述第一预设距离。
本发明实施例的另一方面还提供了一种显示面板,该显示面板包括上述的薄膜晶体管。
本发明实施例的又一方面还提供了一种显示装置,该显示装置包括上述的显示面板。
本发明实施例提供的薄膜晶体管、显示面板以及显示装置,在垂直于衬底基板的方向上,源极和漏极均与沟道区无交叠;在平行于衬底基板的方向上,沟道区的任一边缘与源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区的任一边缘与漏极边缘的距离也大于或者等于第一预设距离。本发明实施例中基于源极和漏极均远离沟道区,光线在源极上产生的反射光、折射光和漫反射光等以及光线在漏极上产生的反射光、折射光和漫反射光等均很难进入沟道区,进一步防止折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,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是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的示意图;
图2是图1沿B-B'的剖视图;
图3是图1的局部放大图;
图4是本发明实施例提供的另一种薄膜晶体管的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种显示装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,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。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的示意图,图2为图1沿B-B'的剖视图,图3为图1的局部放大图。本发明实施例提供的薄膜晶体管包括:衬底基板101:位于衬底基板101上的有源层102,有源层102包括至少一个沟道区102a;薄膜晶体管还包括源极103和漏极104,在垂直于衬底基板101的方向上,源极103和漏极104均与沟道区102a无交叠;在平行于衬底基板101的方向上,沟道区102a的任一边缘与源极103边缘的距离大于或者等于第一预设距离K,沟道区102a的任一边缘与漏极104边缘的距离也大于或者等于第一预设距离K。
在本实施例中可选衬底基板101为玻璃基板,在其他实施例中还可选衬底基板为其他材质,在本发明中不对衬底基板进行具体限制,任意一种能够用于薄膜晶体管的衬底基板均落入本发明的保护范围。在本实施例中有源层102位于衬底基板101上且与衬底基板101绝缘设置,有源层102包括至少一个沟道区102a,在本实施例中图示可选有源层102包括两个沟道区102a。
该薄膜晶体管还包括源极103和漏极104,薄膜晶体管的电流在源极103与漏极104之间传输。需要说明的是,薄膜晶体管的源极和漏极的定义,因电流的流动不同而异,在本实施例中薄膜晶体管应用在显示面板中,则可选把与数据线相连的称为源极,与像素电极相连的称为漏极。但是这并不构成对本发明的限制,将与数据线相连的称为漏极,与像素电极相连的称为源极也在本发明的保护范围内。
本实施例中,在垂直于衬底基板101的方向上,源极103与沟道区102a无交叠,在平行于衬底基板101的方向上,沟道区102a的任一边缘与源极103边缘的距离大于或者等于第一预设距离K,显而易见的,K>0。由此可知,光线进入薄膜晶体管内部后,即使光线射在源极103面向衬底基板101的一侧并发生反射和漫反射,或者光线射在源极103背离衬底基板101的一侧并发生折射,基于源极103远离沟道区102a,所产生的反射光、折射光和/或漫反射光也很难进入沟道区102a中,相应的也不会有光照射沟道区使得沟道区光生载流子的密度增加而造成漏电流,进而防止了折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
与源极103类似,在垂直于衬底基板101的方向上,漏极104与沟道区102a无交叠,在平行于衬底基板101的方向上,沟道区102a的任一边缘与漏极104边缘的距离大于或者等于第一预设距离K,显而易见的,K>0。由此可知,光线进入薄膜晶体管内部后,即使光线射在漏极104面向衬底基板101的一侧并发生反射和漫反射,或者光线射在漏极104背离衬底基板101的一侧并发生折射,基于漏极104远离沟道区102a,所产生的反射光、折射光和/或漫反射光也很难进入沟道区102a中,进而防止了折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
需要说明的是,在平行于衬底基板101的方向上,沟道区102a的任一边缘与源极103边缘的距离大于或者等于第一预设距离K,沟道区102a的任一边缘与漏极104边缘的距离也大于或者等于第一预设距离K。在本实施例中可选源极103边缘与沟道区102a边缘之间的最短距离K等于漏极104边缘与沟道区102a边缘之间的最短距离K,在其他实施例中还可选源极103边缘与沟道区102a边缘之间的最短距离不同于漏极104边缘与沟道区102a边缘之间的最短距离。
本实施例提供的薄膜晶体管,在垂直于衬底基板的方向上,源极和漏极均与沟道区无交叠;在平行于衬底基板的方向上,沟道区的任一边缘与源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区的任一边缘与漏极边缘的距离也大于或者等于第一预设距离。本实施例中基于源极和漏极均远离沟道区,光线在源极上产生的反射光、折射光和漫反射光等以及光线在漏极上产生的反射光、折射光和漫反射光等均很难进入沟道区,进一步防止折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,与现有技术相比,有效降低了薄膜晶体管由光照造成的漏电流,降低了电荷流失,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
示例性的,在上述技术方案的基础上,需要说明的是薄膜晶体管还包括:位于有源层102与衬底基板101之间的遮光层105,遮光层105在垂直于衬底基板101的方向上的投影覆盖沟道区102a的投影。
在本实施例中遮光层105位于衬底基板101和有源层102之间,且遮光层105与有源层102绝缘设置,可选遮光层105的材料为金属,其功能在于遮挡光线以防止光线进入沟道区102a,但在本发明中不对遮光层的材料进行具体限制,任意一种能够用于薄膜晶体管的遮光材料均落入本发明的保护范围。需要说明的是遮光层105的功能在于遮挡光线以防止光线进入沟道区102a,因此薄膜晶体管中可选遮光层105与沟道区102a一一对应设置,以及各遮光层105在垂直于衬底基板101的方向上的投影覆盖其所对应的沟道区102a的投影。
在本实施例中可选在垂直于衬底基板101的方向上,源极103和漏极104均与遮光层105无交叠,则源极103和漏极104均远离遮光层105和沟道区102a,相应的在源极103和漏极104上所产生的反射光、折射光和/或漫反射光也很难进入沟道区102a中,进而防止了折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
示例性的,在上述技术方案的基础上,需要说明的是薄膜晶体管还包括:与沟道区102a一一对应设置的至少一个栅极106,各栅极106在垂直于衬底基板101的方向上的投影覆盖其所对应的沟道区102a的投影。在本实施例中薄膜晶体管的沟道区102a和栅极106一一对应设置,若薄膜晶体管包括一个沟道区102a,则对应设置一个栅极106。在此图1~图3示出了薄膜晶体管包括两个沟道区102a,则对应的薄膜晶体管中包括两个栅极106,各栅极106在垂直于衬底基板101的方向上的投影覆盖其所对应的沟道区102a的投影。在本发明中不对栅极进行具体限制。
示例性的,在上述技术方案的基础上,需要说明的是还包括:与薄膜晶体管电连接的像素电极210,像素电极210分别与栅极106、源极103和漏极104绝缘设置,以及像素电极210通过过孔107与漏极104电连接;以及还包括公共电极108。
需要说明的是,显示面板包括多条扫描线以及与扫描线垂直的多条数据线,交叉的扫描线和数据线限定多个像素单元,像素单元中包括像素电极和与像素电极电连接的薄膜晶体管,本实施例的薄膜晶体管可选应用在上述显示面板中,但在本发明中所述薄膜晶体管不限于应用在上述显示面板中。具体的,薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接,薄膜晶体管的源极与数据线电连接;或者,薄膜晶体管的源极与像素电极电连接,薄膜晶体管的漏极与数据线电连接。如图1~图3所示,数据线220与该薄膜晶体管的源极103电连接,像素电极210通过过孔与薄膜晶体管的漏极104电连接,薄膜晶体管的栅极106与扫描线230电连接。
示例性的,需要说明的是,如图2中所示,本实施例中还包括:第三金属层109,第三金属层109与栅极106、源极103和漏极104均绝缘设置,且沟道区102a的任一边缘与第三金属层109边缘的距离也大于或者等于第一预设距离K。在本实施例中第三金属层109为触控引线层,其通常为非透明金属材料,在此显示面板中还包括驱动芯片,第三金属层109的功能在于将触控信号导出给显示面板的驱动芯片。
在本实施例中沟道区102a的任一边缘与第三金属层109边缘的距离也大于或者等于第一预设距离K。由此可知,光线进入薄膜晶体管内部后,即使光线射在第三金属层109上发生反射、漫反射或折射等现象,基于第三金属层109远离沟道区102a,所产生的反射光、折射光和/或漫反射光也很难进入沟道区102a中,相应的也不会有光照射沟道区使得沟道区光生载流子的密度增加而造成漏电流,进而防止了折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
示例性的,在上述技术方案的基础上,需要说明的是薄膜晶体管的有源层102还包括:位于沟道区102a的两侧的轻掺杂区102b,以及位于各轻掺杂区102b的背离沟道区的一侧的重掺杂区102c,轻掺杂区102b的尺寸范围为0.5μm-2μm。轻掺杂区102b的设置能够有效防止短沟道效应,还能够有效减少源极103和漏极104之间的沟道漏电流效应,本领域技术人员可以理解在薄膜晶体管中设置轻掺杂区和重掺杂区的工艺和功能,在此不再赘述。本领域技术人员可以理解,基于不同结构和应用的薄膜晶体管,薄膜晶体管轻掺杂区的尺寸可能不同,在本发明中不对薄膜晶体管的轻掺杂区的尺寸进行具体限制。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选薄膜晶体管为双栅结构。本领域技术人员能够理解,这仅仅是一个示例,并不构成对本发明的限制,本发明同样适用于单栅结构的薄膜晶体管,以及其他栅极结构的薄膜晶体管,例如图4所示的L型双栅结构的薄膜晶体管。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选薄膜晶体管为顶栅结构,如图2所示。本领域技术人员能够理解,薄膜晶体管的结构包括但不限于顶栅结构,本发明同样适用于底栅结构的薄膜晶体管。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管,有源层102为低温多晶硅有源层。低温多晶硅薄膜晶体管具有制造成本低、尺寸小以及性能稳定等优点。透射光、散射光和反射光等光照均会影响低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流,为了进一步降低光照对薄膜晶体管漏电流产生的影响,本实施例中设置在垂直于衬底基板101的方向上,源极103和漏极104均与沟道区102a无交叠,以及在平行于衬底基板101的方向上,沟道区102a的任一边缘与源极103边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区102a的任一边缘与漏极104边缘的距离也大于或者等于第一预设距离。
低温多晶硅薄膜晶体管的源极103和漏极104均远离沟道区102a,则源极103和/或漏极104对光线的反射、折射、以及漫反射等产生的反射光、折射光等,不会进入沟道区102a,与现有技术相比,进一步降低了光生漏电流。该低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流进一步降低,更有利于进行低频驱动,有效降低了功耗。本领域技术人员可以理解,上述技术方案不仅适用于低温多晶硅薄膜晶体管,还适用于其他薄膜晶体管,在本发明中不对薄膜晶体管进行具体限制。
示例性的,在上述技术方案的基础上,在本实施例中可选第一预设距离K的范围为2μm~7μm。本实施例所示的薄膜晶体管可选应用在显示面板中,基于显示面板要求的高像素,薄膜晶体管的尺寸应较小,本实施例中基于薄膜晶体管的尺寸,可选第一预设距离K的范围为大于或等于2μm且小于或等于7μm。本领域技术人员可以理解,第一预设距离包括但不限于以上限制,基于薄膜晶体管的不同结构和应用,设计人员可根据所需薄膜晶体管,自行合理设置薄膜晶体管的第一预设距离,在本发明中对第一预设距离不进行具体限制。
在本实施例中薄膜晶体管的源极103和漏极104远离沟道区102a,优选在垂直于衬底基板101的方向上,源极103和漏极104均与遮光层105无交叠。则本实施例中遮光层105能够直接遮挡光线进入沟道区102a,以及远离沟道区102a的源极103和漏极104对光线产生的反射光、折射光和漫反射光等也不容易进入沟道区102a,与现有技术相比,有效降低了薄膜晶体管中光照造成的漏电流,从而实现薄膜晶体管的低频驱动并降低功耗。示例性的,在上述技术方案的基础上,在本实施例中优选第一预设距离K为3.5μm。
本领域技术人员可以理解,根据薄膜晶体管的尺寸和应用领域不同,以及产品所需薄膜晶体管的不同,第一预设距离包括但不限于以上示例,设计人员可根据产品需要合理设置第一预设距离,例如第一预设距离K大于7μm等,在本发明中不对第一预设距离进行具体限制。
在上述技术方案的基础上,本发明实施例还提供一种显示面板,该显示面板包括上述任意实施例所述的薄膜晶体管,上述薄膜晶体管用于控制显示面板中像素单元的导通和关闭,从而决定像素单元中是否有电压供给,供像素单元所对应的液晶分子实现偏转,获得所需的显示效果。其中非透明金属如源极、漏极和第三金属层等均与薄膜晶体管中的沟道区在垂直于衬底基板的方向上无交叠,在平行于衬底基板的方向上,薄膜晶体管的沟道区的任一边缘与源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区的任一边缘与漏极边缘的距离也大于或者等于第一预设距离,相应的沟道区的任一边缘与非透明金属边缘的距离大于或者等于第一预设距离。
另外,需要说明的是,本实施例提供的显示面板,可以为液晶显示面板,也可以为有机发光显示面板,还可以为其他类型的显示面板,本实施例对此不作特殊限定。
在本实施例中以5.3FHD显示面板为例,设定电容量C为8*e^-14,该显示面板的驱动电压为4V。具体的本实施例提供的显示面板的相关参数如下表1~表3所示。
表1
f I t Q' U C Q Ut ΔU 保持率
60Hz 1.00E-13 0.016657986 1.67E-15 4 8.00E-14 3.20E-13 3.98E+00 0.021 99.48%
30Hz 1.00E-13 0.033324653 3.33E-15 4 8.00E-14 3.20E-13 3.96E+00 0.042 98.96%
15Hz 1.00E-13 0.066657986 6.67E-15 4 8.00E-14 3.20E-13 3.92E+00 0.083 97.92%
5Hz 1.00E-13 0.199991319 2.00E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.75E+00 0.250 93.75%
表2
f I t Q' U C Q Ut ΔU 保持率
60Hz 5.00E-13 0.016657986 8.33E-15 4 8.00E-14 3.20E-13 3.90E+00 0.104 97.40%
30Hz 5.00E-13 0.033324653 1.67E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.79E+00 0.208 94.79%
15Hz 5.00E-13 0.066657986 3.33E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.58E+00 0.417 89.58%
5Hz 5.00E-13 0.199991319 1.00E-13 4 8.00E-14 3.20E-13 2.75E+00 1.250 68.75%
表3
f I t Q' U C Q Ut ΔU 保持率
60Hz 1.00E-12 0.016657986 1.67E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.79E+00 0.208 94.79%
30Hz 1.00E-12 0.033324653 3.33E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.58E+00 0.417 89.59%
15Hz 1.00E-12 0.066657986 6.67E-14 4 8.00E-14 3.20E-13 3.17E+00 0.833 79.17%
5Hz 1.00E-12 0.199991319 2.00E-13 4 8.00E-14 3.20E-13 1.50E+00 2.500 37.50%
其中,f为显示驱动频率,I为漏电流,t为时间且等于(1/f)-(1/60/扫描分辨率),Q'为t时间内电荷损失且Q'=It,U为像素初始电位且U=Q/C,C为电容量,Q为初始电荷量,Ut为t时间后的像素电位且Ut=(Q-Q')/C,ΔU为t时间内像素电位的变化量且ΔU=U-Ut,保持率为显示面板的像素电压保持率。
从表1~表3可知,为了实现低频驱动,且不出现显示异常即像素电压保持率需达到95%以上,则需要显示面板中的薄膜晶体管的漏电流保持在1*E-13以下。本领域技术人员可以理解,上述示例和表示为5.3FHD的显示面板,其他不同的显示面板的参数可能不同,在本发明中不进行具体示例和限制。
在本实施例中为了降低薄膜晶体管的受光反射造成的光生漏电流,可选第一预设距离K的范围为2μm~7μm。在此可选显示面板中的薄膜晶体管的器件宽度W=4μm且器件长度L=3μm,背光亮度为8000cd/m2,则第一预设距离K为不同值时,薄膜晶体管的漏电流不同,通过实验证明,该薄膜晶体管在第一预设距离K≥3.5μm,能够有效降低薄膜晶体管中源极、漏极等电极对光线的反射、折射光、以及漫反射等造成的漏电流,满足漏电流小于1*E-13。
本发明实施例的又一方面还提供一种显示装置,包括上述的显示面板。
参考图5,图5是本发明实施例提供的一种显示装置的示意图,其中,显示装置20包括显示面板10,显示面板10为上述任一实施方式中描述的显示面板,显示面板10包括上述任一实施方式中描述的薄膜晶体管。另外,本实施例中,显示装置20可以为手机、手表、电脑、电视等显示装置,本实施例对此亦不作特殊限定。
通过上述描述可知,本发明实施例提供的薄膜晶体管、和显示面板以及显示装置,在垂直于衬底基板的方向上,源极和漏极均与沟道区无交叠;在平行于衬底基板的方向上,沟道区的任一边缘与源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,沟道区的任一边缘与漏极边缘的距离也大于或者等于第一预设距离。本发明实施例中基于源极和漏极均远离沟道区,光线在源极上产生的反射光、折射光和漫反射光等以及光线在漏极上产生的反射光、折射光和漫反射光等均很难进入沟道区,进一步防止折射光、反射光和漫反射等造成薄膜晶体管的漏电流增加的问题,使得薄膜晶体管的漏电流降低,从而可以降低基于上述薄膜晶体管的显示面板的功耗,实现显示面板和显示装置的低频驱动。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种薄膜晶体管,其特征在于,包括:
衬底基板:
位于所述衬底基板上的有源层,所述有源层包括至少一个沟道区;
所述薄膜晶体管还包括源极和漏极,在垂直于所述衬底基板的方向上,所述源极和所述漏极位于所述沟道区远离所述衬底基板的一侧,且所述源极和所述漏极均与所述沟道区无交叠;
在平行于所述衬底基板的方向上,所述沟道区的靠近所述源极的边缘与所述源极边缘的距离大于或者等于第一预设距离,所述沟道区的靠近所述漏极的边缘与所述漏极边缘的距离也大于或者等于所述第一预设距离;
所述第一预设距离≥3.5μm;
还包括:位于所述有源层与所述衬底基板之间的遮光层,在垂直于所述衬底基板的方向上,所述遮光层的投影覆盖所述沟道区的投影,且所述源极和所述漏极均与所述遮光层无交叠;
还包括:第三金属层,在垂直于所述衬底基板的方向上,所述第三金属层与所述沟道区无交叠,所述沟道区的靠近所述第三金属层的边缘与所述第三金属层边缘的距离也大于或者等于所述第一预设距离,所述第三金属层为触控引线层,所述第三金属层位于所述源极远离所述衬底基板的一侧;
所述薄膜晶体管的漏电流小于1*E-13。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,还包括:与所述沟道区一一对应设置的至少一个栅极,各所述栅极在垂直于所述衬底基板的方向上的投影覆盖其所对应的所述沟道区的投影。
3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第三金属层与所述栅极、所述源极和所述漏极均绝缘设置。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述有源层还包括:位于所述沟道区的两侧的轻掺杂区,以及位于各所述轻掺杂区的背离所述沟道区的一侧的重掺杂区,所述轻掺杂区的尺寸范围为0.5μm-2μm。
5.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管为双栅结构。
6.根据权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管为顶栅结构。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管,所述有源层为低温多晶硅有源层。
8.根据权利要求1-7任一项所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述第一预设距离的范围为3.5μm~7μm。
9.一种显示面板,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的薄膜晶体管。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求9所述的显示面板。
CN201610507231.0A 2016-06-30 2016-06-30 薄膜晶体管、显示面板及显示装置 Active CN105977307B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610507231.0A CN105977307B (zh) 2016-06-30 2016-06-30 薄膜晶体管、显示面板及显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610507231.0A CN105977307B (zh) 2016-06-30 2016-06-30 薄膜晶体管、显示面板及显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105977307A CN105977307A (zh) 2016-09-28
CN105977307B true CN105977307B (zh) 2020-06-02

Family

ID=56955218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610507231.0A Active CN105977307B (zh) 2016-06-30 2016-06-30 薄膜晶体管、显示面板及显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105977307B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106816446A (zh) * 2017-03-08 2017-06-09 武汉华星光电技术有限公司 Tft阵列基板及液晶显示面板
JP6862258B2 (ja) * 2017-04-20 2021-04-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110416286B (zh) * 2019-07-30 2023-07-18 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、其制作方法及显示装置
CN112782895A (zh) * 2021-01-27 2021-05-11 武汉华星光电技术有限公司 显示面板及液晶显示装置
CN113192984A (zh) * 2021-04-22 2021-07-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及显示装置
CN113066868A (zh) * 2021-04-25 2021-07-02 厦门天马微电子有限公司 薄膜晶体管、显示面板和显示装置
CN115373188A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、显示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1825601A (zh) * 2005-01-19 2006-08-30 三星电子株式会社 薄膜晶体管阵列板
KR20130015126A (ko) * 2011-08-02 2013-02-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 제조방법
CN104881170A (zh) * 2015-05-08 2015-09-02 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示面板、显示装置及制作方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101284287B1 (ko) * 2010-12-21 2013-07-08 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치와 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1825601A (zh) * 2005-01-19 2006-08-30 三星电子株式会社 薄膜晶体管阵列板
KR20130015126A (ko) * 2011-08-02 2013-02-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린이 내장된 액정 표시장치와 이의 제조방법
CN104881170A (zh) * 2015-05-08 2015-09-02 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示面板、显示装置及制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105977307A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105977307B (zh) 薄膜晶体管、显示面板及显示装置
US9997546B2 (en) Array substrate, display panel, and display device
CN107078135B (zh) 半导体装置、tft背板、显示器及其制造方法
CN106252363B (zh) 阵列基板、显示面板及显示装置
US9651838B2 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, display panel and display device
CN105932068A (zh) 薄膜晶体管、显示面板及显示装置
KR102068111B1 (ko) 액정 패널에 사용되는 어레이 기판 및 그 제조 방법
CN102253548B (zh) 影像显示系统
US20180341159A1 (en) Coa substrate and liquid crystal display panel
CN106373966B (zh) 阵列基板、显示面板及显示装置
CN106886112B (zh) 阵列基板、显示面板和显示装置
CN107946321B (zh) 阵列基板及其制备方法、显示面板、显示装置
US10216058B2 (en) Display devices and the display panels thereof
US20180217463A1 (en) Pixel structure and liquid crystal display device
CN107275347B (zh) 一种阵列基板、其制备方法及显示面板
CN113053912B (zh) 阵列基板和显示面板
CN112366210A (zh) 阵列基板及其制备方法、显示面板及装置
US9515191B2 (en) Thin-film field effect transistor, driving method thereof, array substrate, display device, and electronic product
CN110568686A (zh) 阵列基板及显示面板
CN108535925B (zh) 显示面板和显示装置
US9905177B2 (en) Pixel structure, array substrate, display panel and display device
CN105826396A (zh) 薄膜晶体管、显示基板及显示装置
US10175546B2 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, and display device
US9563084B2 (en) Liquid crystal display device and array substrate thereof
CN105097898A (zh) 一种薄膜晶体管、阵列基板及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant