CN106920773A - 一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置，显示面板包括显示区域和位于显示区域两侧的周边电路区域，该制作方法包括：在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，第二能量小于第一能量。本发明提供的上述制作方法便于驱动电路及显示电路集成在同一面板上，能够得到区域要求的不同效果，具备不同功能的低温多晶硅，符合高电子迁移率的需求，以及降低漏电流的需求。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称AMOLED)凭据高画质、移动图像响应时间短、低功耗、宽视角及超轻超薄等优点，成为了未来显示技术的最好选择。目前AMOLED中，背板技术中制作多晶硅层，包括采用准分子激光退火(Excimer Laser Annealing，简称ELA)，固相晶化(Solid Phase Crystallization，简称SPC)，金属诱导晶化(metal induced crystallization，简称MIC)等多种制作方法。而采用ELA工艺得到的背板中晶体管有源层的多晶硅薄膜是唯一已经实现量产的方法。
在多晶硅层的制作过程中，晶粒尺寸与均匀性的矛盾性，很难成就多晶硅又大又均匀。通常ELA工艺中，采用一次性完成整个面板(Panel)的激光退火扫描，只能满足其中之一的需求。以AMOLED为例，其周边电路中的低温多晶硅薄膜晶体管需要具有较高的电子迁移率和开启状态的电流；显示区则需要具备低漏电流的要求；而目前以ELA工艺所形成的多晶硅无法同时符合此二要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置，可以使驱动电路及显示电路集成在同一面板上，具备不同功能的低温多晶硅，符合高电子迁移率的需求，以及降低漏电流的需求。
因此，本发明实施例提供了一种显示面板的制作方法，所述显示面板包括显示区域和位于所述显示区域两侧的周边电路区域，包括：
在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；
对位于所述周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；
对位于所述显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，所述第二能量小于第一能量。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，对位于所述显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火的同时，还包括：
对位于所述显示区域两侧的至少部分所述第一多晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第三多晶硅层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，显示区域和所述周边区域分别设置有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第二多晶硅层和第三多晶硅层分别为所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管的半导体层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，所述第二多晶硅层的晶粒尺寸小于所述第三多晶硅层的晶粒尺寸。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，所述第二多晶硅的晶粒尺寸大于200nm且小于300nm；
所述第三多晶硅的晶粒尺寸大于400nm。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，所述第一能量的激光能量密度为360mJ/cm2至410mJ/cm2；
所述第二能量的激光能量密度为300mJ/cm2至350mJ/cm2。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，所述准分子激光退火的条件包括：采用氯化氙、氟化氪或氟化氩准分子激光器，激光脉冲频率为300Hz，重叠率为92％至98％，激光扫描速率为2mm/s至10mm/s。
本发明实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板包括显示区域和位于所述显示区域两侧的周边电路区域，所述周边电路区域具有第三多晶硅层；所述显示区域具有第二多晶硅层；
所述第二多晶硅层与所述第三多晶硅层相邻，且所述第二多晶硅层的晶粒尺寸小于所述第三多晶硅层的晶粒尺寸。
在一种可能的实现方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板为低温多晶硅有源矩阵有机发光二极管显示面板或低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置，显示面板包括显示区域和位于显示区域两侧的周边电路区域，该制作方法包括：在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，第二能量小于第一能量。本发明提供的上述制作方法便于驱动电路及显示电路集成在同一面板上，能够得到区域要求的不同效果，具备不同功能的低温多晶硅，符合高电子迁移率的需求，以及降低漏电流的需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示面板的制作方法流程图之一；
图2为本发明实施例提供的显示面板的制作方法流程图之二；
图3为本发明实施例提供的显示面板中的第一多晶硅层和第二多晶硅层的示意图；
图4为本发明实施例提供的准分子激光退火扫描方法结合panel的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板的制作方法、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各结构的大小和形状不反映显示面板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种显示面板的制作方法，显示面板包括显示区域和位于显示区域两侧的周边电路区域，如图1所示，包括：
S101、在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；
S102、对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；
S103、对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，第二能量小于第一能量。
在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，首先在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；然后对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；之后对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，第二能量小于第一能量。本发明提供的上述制作方法便于驱动电路及显示电路集成在同一面板上，能够得到区域要求的不同效果，具备不同功能的低温多晶硅，符合高电子迁移率的需求，以及降低漏电流的需求。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，如图2所示，对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火的同时，还可以包括以下步骤：
S201、同时对位于显示区域两侧的至少部分第一多晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第三多晶硅层。
如图3所示，采用第一能量对位于周边电路区域1(虚线标注处)的非晶硅层进行第一次准分子激光退火，激光扫描方向为沿a到a’方向，形成第一多晶硅层；采用第二能量对位于显示区域的非晶硅层和对位于显示区域两侧的至少部分第一多晶硅层进行第二次准分子激光退火，激光扫描方向为沿b到b’方向，此处进行第二次准分子激光退火的区域为图3中的区域2(实线标注处)，此时形成了第二多晶硅层和第三多晶硅层。上述步骤S103和步骤S201是同时进行的，这样经过了两次准分子激光退火，可以保证了周边电路区域的大晶粒存在，也降低了这个区域的高能量准分子激光退火带来的大表面粗糙度，达到了准分子激光退火工艺非常和谐的调整。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，显示区域和所述周边区域分别设置有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，第二多晶硅层和第三多晶硅层分别为所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管的半导体层，也可以理解为至少部分第一多晶硅层对应的区域可以设置有栅极驱动电路(Gate Driver on Array，简称GOA)，这样，通过准分子激光退火扫描，同样适用于双边GOA驱动设计，该方法可以直接从准分子激光退火工艺的扫描方式(recipe)调整入手，既降低工艺难度及成本投入，又提高产品效果。如图4所示，根据需要排布在基板上的面板(panel)，进行合适的准分子激光退火recipe编制即可；具体地，分两种能量区的扫描，首先可以完成第一能量区的各步扫描动作，接着完成第二能量区的各步扫描动作；所有的准分子激光退火分布扫描可以完全编制在一个recipe里面，依次连续扫描可以完成整个基板上所有panel的扫描。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，为了满足区域要求的不同效果，具体地，第二多晶硅层的晶粒尺寸可以小于第三多晶硅层的晶粒尺寸，即周边电路区域形成了大晶粒多晶硅层，显示区域形成了均匀的小晶粒多晶硅层，这样更便于驱动电路和显示电路集成在同一显示面板上。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，采用第一能量和第二能量进行准分子激光退火后，形成的第三多晶硅的晶粒尺寸较大，可以达400nm以上，进而可以形成高迁移率的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)，迁移率可以轻松大于100cm2/V·s，可达200100cm2/V·s左右，满足驱动电路的TFT的要求；采用第二能量进行准分子激光退火后，形成的第二多晶硅的晶粒尺寸较小，可以大于200nm且小于300nm，并且均匀性较好，进而可以使形成后期的显示区域TFT均匀性较好，并且漏电流较低；需要说明的是，虽然迁移率不是特别高，但是对于显示区域的TFT的要求是可以满足的。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，第一能量的激光能量密度可以为360mJ/cm2至410mJ/cm2；第二能量的激光能量密度可以为300mJ/cm2至350mJ/cm2。对于第一能量和第二能量的激光能量密度可以根据实际情况而定，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中，准分子激光退火的条件可以包括：采用氯化氙、氟化氪或氟化氩准分子激光器，激光脉冲频率为300Hz，重叠率为92％至98％，激光扫描速率为2mm/s至10mm/s。对于准分子激光退火的具体条件，可以根据实际情况而定，在此不做限定。
下面以一个具体的实例详细的说明本发明实施例提供的显示面板的制作方法，具体步骤如下：
步骤一、对衬底基板进行预清洗；该衬底基板可以为玻璃/PI；
步骤二、在衬底基板上形成缓冲层；
在具体实施时，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在衬底基板上沉积缓冲层(缓冲层为双层结构SiNx/SiO2薄膜)，具体地，先沉积50～150nm的氮化硅层，再沉积100～350nm的二氧化硅层；
步骤三、在缓冲层上形成非晶硅层并进行高温处理；
在具体实施时，在缓冲层上形成非晶硅层，在400～450℃的温度下，对非晶硅层进行0.5～3小时的加热处理；
步骤四、对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；
在具体实施时，采用第一能量并采用氯化氙(XeCl)准分子激光器(波长为308nm)对位于周边电路区域的非晶硅层(a-Si)进行准分子激光退火，从而得到第一多晶硅层；
步骤五、对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层，同时对位于显示区域两侧的至少部分第一多晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第三多晶硅层；
在具体实施时，采用第二能量并采用氯化氙(XeCl)准分子激光器(波长为308nm)对位于显示区域的非晶硅层(a-Si)和对位于显示区域两侧的至少部分第一多晶硅层进行准分子激光退火。
至此，经过具体实例提供的上述步骤一至五制作出了本发明实施例提供的上述显示面板。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，显示面板包括显示区域和位于显示区域两侧的周边电路区域，该显示面板采用本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法制作而成，此时周边电路区域具有第三多晶硅层；显示区域具有第二多晶硅层；第二多晶硅层与第三多晶硅层相邻，且第二多晶硅层的晶粒尺寸小于第三多晶硅层的晶粒尺寸，所述周边电路区域还包含第一多晶硅层。上述显示区域包含第一薄膜晶体管，周边电路区域包含第二薄膜晶体管，上述第二多晶硅层为第一薄膜晶体管的半导体层，第三多晶硅层为第二薄膜晶体管的半导体层。由于该显示面板解决问题的原理与前述一种显示面板的制作方法相似，因此该显示面板的实施可以参见显示面板的制作方法的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示面板中，显示面板可以为低温多晶硅有源矩阵有机发光二极管显示面板(LTPS-AMOLED)或低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板(LTPS TFT-LCD)。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示面板中一般还会具有诸如发光层、阴极和阳极等其他膜层结构，以及在衬底基板上还一般形成有薄膜晶体管、栅线、数据线等结构，这些具体结构可以有多种实现方式，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板，该显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的制作方法的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法、显示面板及显示装置，显示面板包括显示区域和位于显示区域两侧的周边电路区域，该制作方法包括：在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；对位于周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；对位于显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，第二能量小于第一能量。本发明提供的上述制作方法便于驱动电路及显示电路集成在同一面板上，能够得到区域要求的不同效果，具备不同功能的低温多晶硅，符合高电子迁移率的需求，以及降低漏电流的需求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种显示面板的制作方法，所述显示面板包括显示区域和位于所述显示区域两侧的周边电路区域，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成非晶硅层并进行高温处理；
对位于所述周边电路区域的非晶硅层采用第一能量进行准分子激光退火，形成第一多晶硅层；
对位于所述显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第二多晶硅层；其中，所述第二能量小于第一能量。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，对位于所述显示区域的非晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火的同时，还包括：
对位于所述显示区域两侧的至少部分所述第一多晶硅层采用第二能量进行准分子激光退火，形成第三多晶硅层。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述显示区域和所述周边区域分别设置有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述第二多晶硅层和所述第三多晶硅层分别为所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管的半导体层。
4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第二多晶硅层的晶粒尺寸小于所述第三多晶硅层的晶粒尺寸。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第二多晶硅的晶粒尺寸大于200nm且小于300nm；
所述第三多晶硅的晶粒尺寸大于400nm。
6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一能量的激光能量密度为360mJ/cm2至410mJ/cm2；
所述第二能量的激光能量密度为300mJ/cm2至350mJ/cm2。
7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述准分子激光退火的条件包括：采用氯化氙、氟化氪或氟化氩准分子激光器，激光脉冲频率为300Hz，重叠率为92％至98％，激光扫描速率为2mm/s至10mm/s。
8.一种显示面板，所述显示面板包括显示区域和位于所述显示区域两侧的周边电路区域，其特征在于，所述周边电路区域具有第三多晶硅层；所述显示区域具有第二多晶硅层；
所述第二多晶硅层与所述第三多晶硅层相邻，且所述第二多晶硅层的晶粒尺寸小于所述第三多晶硅层的晶粒尺寸。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为低温多晶硅有源矩阵有机发光二极管显示面板或低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的显示面板。
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