CN107579077A - 一种显示面板、其制作方法及显示装置 - Google Patents
一种显示面板、其制作方法及显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107579077A CN107579077A CN201710686785.6A CN201710686785A CN107579077A CN 107579077 A CN107579077 A CN 107579077A CN 201710686785 A CN201710686785 A CN 201710686785A CN 107579077 A CN107579077 A CN 107579077A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film layer
- active film
- overlapping region
- active
- display panel
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种显示面板、其制作方法及显示装置,该显示面板,包括:衬底基板,以及依次设置于衬底基板之上的底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层,其中,底栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;顶栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;第一重叠区域和第二重叠区域不完全重叠;有源膜层由金属氧化物材料构成,在有源膜层指向衬底基板的方向上,有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势。本发明实施例提供的显示面板,具有至少两种不同类型的TFT器件,不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压,从而可以提高显示面板的工作稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤指一种显示面板、其制作方法及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)为显示装置的各种电路中的重要部件,已广泛应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)和有机电致发光(OrganicLight-Emitting Diode,OLED)中。薄膜晶体管的常见结构包括:底栅型(Back channel,BCE),刻蚀阻挡型(Etch stopper,ESL),以及顶栅型(Top gate)等类型。新一代薄膜晶体管技术中以铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide,IGZO)等金属氧化物材料作为有源层的材料。
现有技术中,整面显示面板上的金属氧化物TFT的特性均为同一水平,即显示面板上的TFT具有大致相同的阈值电压,而在显示面板正常工作时,不同功能的电路中的TFT长期处在不同的偏压作用,因而不同功能的TFT的阈值电压漂移方向不同,例如,像素电路的TFT长期处于栅极正电压作用,即长期处于正向偏置(PBTS)状态,使得TFT的阈值电压正向漂移(shift),而扫描电路中的TFT受栅极负电压的作用,长期处于下拉状态,即长期处于负向偏置(NBTS),使得TFT的阈值电压负向漂移。因此,在相同水平的阈值电压下,很难保证所有的TFT器件都能正常工作。
此外,在显示器件出厂前,需要进行高温高湿环境的可靠性评估(RA),而金属氧化物TFT的高温稳定性(Bias Thermal Stress,BTS)比非晶硅(a-Si)和低温多晶硅(LowTemperature Poly-silicon,LTPS)TFT较差,高温高湿的可靠性评估成为金属氧化物TFT量产的技术难点,而OLED器件相比于LCD器件,电路更加复杂,TFT晶体管更多,高温高湿的环境下器件的可靠性更难以保证。
然而,现有技术中,不能有效的调节金属氧化物TFT的阈值电压,如果整面显示面板上的TFT的阈值电压为同一水平,尤其在经过高温高湿的可靠性评估以后,很难保证所有的TFT器件(例如开关管或输出管等)都能正常工作。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示面板、其制作方法及显示装置,用以解决现有技术中存在的不能有效的调节金属氧化物TFT的阈值电压,导致不能保证所有的TFT器件都能正常工作的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:衬底基板,以及依次设置于所述衬底基板之上的底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层,其中,
所述底栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;
所述顶栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;
所述第一重叠区域和所述第二重叠区域不完全重叠;
所述有源膜层由金属氧化物材料构成,在所述有源膜层指向所述衬底基板的方向上,所述有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势。
第二方面,本发明实施例提供了一种显示面板的制作方法,包括:
在衬底基板上形成底栅膜层;
采用金属氧化物材料在所述底栅膜层之上形成有源膜层;
对所述有源膜层进行补氧处理,以使所述有源膜层中氧空穴的浓度,在所述有源膜层指向所述衬底基板的方向上呈增大的趋势;
在所述有源膜层之上形成顶栅膜层;其中,
所述底栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;
所述顶栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;
所述第一重叠区域和所述第二重叠区域不完全重叠。
第三方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,包括:上述显示面板。
在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的中,
本发明有益效果如下:
本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置,该显示面板,包括:衬底基板,以及依次设置于衬底基板之上的底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层,其中,底栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;顶栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;第一重叠区域和第二重叠区域不完全重叠;有源膜层由金属氧化物材料构成,在有源膜层指向衬底基板的方向上,有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势。本发明实施例提供的显示面板,由于共用同一层有源膜层,且第一重叠区域和第二重叠区域不完全重合,因而具有至少两种不同类型的TFT器件,例如顶栅型TFT和底栅型TFT,而且,在有源膜层指向衬底基板的方向上,有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势,因而使不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压,从而可以提高显示面板的工作稳定性和可靠性。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的显示面板的截面示意图之一;
图1b为本发明实施例提供的显示面板的俯视图之一;
图2a为本发明实施例提供的显示面板的截面示意图之二;
图2b为本发明实施例提供的显示面板的俯视图之二;
图3a为本发明实施例提供的显示面板的截面示意图之三;
图3b为本发明实施例提供的显示面板的俯视图之三;
图4a为本发明实施例提供的显示面板的截面示意图之四;
图4b为本发明实施例提供的显示面板的俯视图之四;
图5a为本发明实施例提供的有机电致发光显示面板的结构示意图;
图5b为本发明实施例提供的有机电致发光显示面板的截面示意图;
图5c为补入的氧原子的浓度与有源膜层的深度之间的关系示意图;
图6a为VSR电路中9T2C结构的连接关系示意图;
图6b为VSR电路中9T2C结构的时序图;
图7a和图7b分别为本发明实施例提供的显示面板的制作方法的流程图;
图8a~图8j为本发明实施例提供的显示面板的制作方法的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图;
其中,101、衬底基板;102、底栅膜层;103、有源膜层;104、顶栅膜层;105、第一绝缘层;106、第二绝缘层;107、源漏极层;108、第三绝缘层;201、第一重叠区域;202、第二重叠区域;203、阳极层;204、像素限定层;205、阴极层。
具体实施方式
针对现有技术中存在的不能有效的调节金属氧化物TFT的阈值电压,导致不能保证所有的TFT器件都能正常工作的问题,本发明实施例提供了一种显示面板、其制作方法及显示装置。
下面结合附图,对本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例,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,如图1a~4b所示,包括:衬底基板101,以及依次设置于衬底基板101之上的底栅膜层102、有源膜层103和顶栅膜层104,其中,
底栅膜层102的图形与有源膜层103的图形在衬底基板101上的正投影具有第一重叠区域201;
顶栅膜层104的图形与有源膜层103的图形在衬底基板101上的正投影具有第二重叠区域202;
第一重叠区域201和第二重叠区域202不完全重叠;
有源膜层103由金属氧化物材料构成,在有源膜层103指向衬底基板101的方向上,有源膜层103中氧空穴的浓度呈增大的趋势。
本发明实施例提供的显示面板中,由于共用同一层有源膜层103,且第一重叠区域201和第二重叠区域202不完全重合,因而具有至少两种不同类型的TFT器件,例如顶栅型TFT和底栅型TFT,而且,在有源膜层103指向衬底基板101的方向上,有源膜层103中氧空穴的浓度呈增大的趋势,因而使不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压,从而可以提高显示面板的工作稳定性和可靠性。
在实际应用中,一般采用磁控溅射的方式制作金属氧化物的有源膜层,在磁控溅射过程中,在磁场的作用下,金属原子比较容易受磁场的控制,而氧原子不容易受磁场的控制,因而,不是所有的金属原子都能够与氧原子接触形成化学键,所以,最后形成的金属氧化物薄膜(即有源膜层)中实际上是缺少氧原子的,金属原子附近会存在一些自由电子,这些自由电子通过氧空穴进行传输。在有源膜层中,氧空穴的浓度越大,自由电子传输形成的电流越大,对应位置的阈值电压越偏负,反之,氧空穴的浓度越小,自由电子传输形成的电流越小,对应位置的阈值电压越偏正,因而可以通过调整氧空穴的浓度来调节阈值电压。
参照图1a,以显示面板上包含顶栅型TFT和底栅型TFT为例,由于显示面板上的薄膜晶体管共用一层有源膜层103,且在有源膜层103指向衬底基板101的方向上,有源膜层103中氧空穴的浓度呈增大的趋势。对于底栅型TFT,由于底栅膜层102位于有源膜层103靠近衬底基板101的一侧,底栅型TFT的栅极中氧空穴浓度较大,自由电子传输形成的电流较大,比较容易达到开启电流,因而,底栅型TFT的阈值电压更偏负。对于顶栅型TFT,由于顶栅膜层104位于有源膜层103远离衬底基板101的一侧,顶栅型TFT的栅极中氧空穴的浓度较小,自由电子传输形成的电流较小,不容易达到开启电流,因而,顶栅型TFT的阈值电压更偏正。因而,实现了不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压。
图2a、图3a以及图4a所示的结构中,不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压的原理与图1a的原理类似,此处不再赘述,总的来说,底栅膜层102构成的TFT器件(如图1a中虚线框A所示的结构)的阈值电压偏负,顶栅膜层104构成的TFT器件(如图1a中虚线框B所示的结构)的阈值电压偏正。
本发明实施例中,上述显示面板可以是液晶显示面板,也可以是有机电致发光显示面板,此处不对显示面板的发光类型进行限定。该有机电致发光显示面板可以采用如图5a所示的结构,图中DADT表示数据线,SCAN表示扫描线,VDD表示电源端,图中以四行五列呈阵列排布的亚像素进行示意,并不对亚像素的数量进行限定,图5b为有机电致发光显示面板的截面图,图中以底栅型TFT器件为例进行示意,具体地,每一个底栅型TFT器件的漏极(或源极)可以与阳极层203连接,用于控制对应的像素进行显示,图5b中204表示用于分隔各个像素的像素限定层,205为阴极层,在具体实施时,也可以采用其他类型的TFT器件,此处不做限定。
具体地,本发明实施例提供的上述显示面板中,第一重叠区域和第二重叠区域不完全重叠,包括以下两种情况:
情况一:参照图1a和图1b,第一重叠区域201和第二重叠区域202不重叠;
位于第一重叠区域201的底栅膜层102与有源膜层103构成底栅结构,位于第二重叠区域202的顶栅膜层104与有源膜层103构成顶栅结构。
图1a和图1b中左侧虚线框表示第一重叠区域201,即底栅膜层102的图形与有源膜层103的图形在衬底基板101上的正投影的重叠区域,图1a和图1b中右侧虚线框表示第二重叠区域202,即顶栅膜层104的图像与有源膜层103的图形在衬底基板101上的正投影的重叠区域。参照图1a和图1b,由于第一重叠区域201和第二重叠区域202不重合,在第一重叠区域201中仅包含底栅膜层102的图形与有源膜层103的图形,因而,第一重叠区域201的底栅膜层102与有源膜层103构成的是底栅结构,在第二重叠区域202中仅包含顶栅膜层104的图形与有源膜层103的图形,因而,第二重叠区域202的顶栅膜层104与有源膜层103构成的是顶栅结构。因此,图1a和图1b所示的显示面板中,包含顶栅型TFT和底栅型TFT两种类型的TFT。
情况二:参照图2a~图4b,第一重叠区域201和第二重叠区域202部分重叠;
在第一重叠区域201与第二重叠区域202的重叠区域中,底栅膜层102、有源膜层103以及顶栅膜层104构成双栅结构;
在与第二重叠区域202不重叠的第一重叠区域201中,底栅膜层102和有源膜层103构成底栅结构;
在与第一重叠区域201不重叠的第二重叠区域202中,顶栅膜层104和有源膜层103构成顶栅结构。
图2a和图2b所示的结构中,图中左侧两个虚线框表示第一重叠区域201与第二重叠区域202的重叠区域,在该区域中,包含底栅膜层102的图形、有源膜层103的图形以及顶栅膜层104的图形,因而在该区域中,顶栅膜层104、有源膜层103以及顶栅膜层104构成的结构为双栅结构。对于双栅结构,可以通过向顶栅和底栅之间施加正电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏正,施加负电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏负。图2a和图2b中右侧的虚线框表示与第一重叠区域201不重叠的第二重叠区域202,由于该区域中仅包含顶栅膜层104的图形和有源膜层103的图形,所以,该区域中的顶栅膜层104和有源膜层103构成顶栅结构。因此,图2a和图2b所示的显示面板中,包含顶栅型TFT和双栅型TFT两种类型的TFT。
图3a和图3b所示的结构中,图中左侧虚线框表示与第二重叠区域202不重叠的第一重叠区域201,由于该区域中仅包含底栅膜层102的图形和有源膜层103的图形,所以,该区域中的底栅膜层102和有源膜层103构成的结构为底栅结构。图中右侧两个虚线框表示第一重叠区域201与第二重叠区域202的重叠区域,在该区域中,包含底栅膜层102的图形、有源膜层103的图形以及顶栅膜层104的图形,因而在该区域中,顶栅膜层104、有源膜层103以及顶栅膜层104构成的结构为双栅结构。对于双栅结构,可以通过向顶栅和底栅之间施加正电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏正,施加负电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏负。因此,图3a和图3b所示的显示面板中,包含底栅型TFT和双栅型TFT两种类型的TFT。
图4a和图4b所示的结构中,图中左侧虚线框表示与第二重叠区域202不重叠的第一重叠区域201,由于该区域中仅包含底栅膜层102的图形和有源膜层103的图形,所以,该区域中的底栅膜层102和有源膜层103构成的结构为底栅结构。图中中间的虚线框表示与第一重叠区域201不重叠的第二重叠区域202,由于该区域中仅包含顶栅膜层104的图形和有源膜层103的图形,所以,该区域中的顶栅膜层104和有源膜层103构成顶栅结构。图中右侧两个虚线框表示第一重叠区域201与第二重叠区域202的重叠区域,在该区域中,包含底栅膜层102的图形、有源膜层103的图形以及顶栅膜层104的图形,因而在该区域中,顶栅膜层104、有源膜层103以及顶栅膜层104构成的结构为双栅结构。对于双栅结构,可以通过向顶栅和底栅之间施加正电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏正,施加负电压的方式,使该双栅结构的阈值电压更偏负。因此,图4a和图4b所示的显示面板中,包含底栅型TFT、顶栅型TFT以及双栅型TFT三种类型的TFT。
进一步地,本发明实施例提供的上述显示面板中,在有源膜层103指向衬底基板101的方向上,有源膜层103中氧空穴的浓度在一定深度范围内呈均匀分布而后逐渐增大。
在具体实施时,一般在形成有源膜层103之后,制作金属膜层(比如栅极金属膜层或者源漏极金属膜层)之前,对有源膜层103进行补氧处理,具体可以采用氧化性等离子气体对有源膜层103进行处理,或在氧气、空气或水蒸气中的一种或多种组成的气体氛围中对有源膜层103进行高温退火处理,氧化性等离子气体、氧气、空气或水蒸气都能为有源膜层103提供氧原子,氧原子在高温下具有一定的能量,且构成有源膜层103的金属氧化物材料本身处于缺少氧原子的状态,因而氧原子可以补充到有源膜层103中。
如图5c所示,图中横坐标D表示有源膜层的深度,纵坐标R表示有源膜层中补入的氧原子的浓度。在补氧过程中,补入的氧原子会在有源膜层表面的一定深度范围内富集,在该深度范围内,补入的氧原子的浓度比较大,而且基本呈均匀分布,补入的氧原子通过该深度范围后逐渐扩散到有源膜层的内部,且随着深度的增大,补入的氧原子的浓度逐渐减小。补入的氧原子占据了氧空穴的位置,因而,在有源膜层中,氧空穴的浓度在一定深度范围内呈均匀分布而后逐渐增大。
具体地,本发明实施例提供的上述显示面板中,上述一定深度范围约为
上述有源膜层的厚度优选为在1~100nm范围内。
由上述一定深度范围以及有源膜层的尺寸可知,补入的氧原子仅在有源膜层表面很小的深度范围内富集,然后就开始扩散了,因此,补入的氧原子的浓度呈减小的趋势,有源膜层中的氧空穴的浓度呈增大的趋势。
在实际应用中,本发明实施例提供的上述显示面板中,上述金属氧化物材料优选为铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide,IGZO)材料。
采用IGZO材料制作有源膜层,具有迁移率高、稳定性好、制作工艺简单等优点,上述有源膜层也可以采用其他金属氧化物材料,此处不对有源膜层的材料进行限定。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述显示面板中,包括:具有上述底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层的图形的栅极驱动电路或像素电路。也就是说,栅极驱动电路或像素电路中包含至少两种类型的TFT,因而,栅极驱动电路或像素电路中的TFT器件具有不同的阈值电压。此处只是举例说明,在实际应用中,其他电路中也可以具有上述底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层的图形,例如垂直移位寄存器(vertical shift register,VSR)电路中,此处不做限定。
参照图6a和图6b,以下以VSR电路中的9T2C结构为例,对本发明实施例提供的显示面板的应用进行举例说明:
图6a为VSR电路中9T2C结构的连接关系示意图,图6b为该9T2C结构的时序图。在现有技术中,该9T2C结构中的薄膜晶体管M0~M8为同一类型,可以都是顶栅型TFT,也可以都是底栅型TFT。由于金属氧化物的有源膜层中的多子为自由电子,所以M0~M8均为N-MOS型薄膜晶体管。
正常情况下,M4打开时,CKB的高电平信号写入到gn中,M3、M5和M6打开时,VGL的低电平信号写入到gn中,从gn的时序可以看出,gn输出的信号以低电平为主,只有一小段时间输出高电平,即M4长期处于关闭状态,M3、M5和M6长期处于开启状态。
在可靠性评估(RA)过程中的高温高湿环境下,非常容易出现多脉冲现象,若高温高湿的环境使阈值电压偏负时,较低的阈值电压会使M4更容易打开,使CKB信号漏入gn中,从而导致输出多脉冲;若高温高湿的环境使阈值电压偏正时,较高的阈值电压会使M3、M5和M6不容易开启,使VGL信号不容易写入到gn中,下拉效果不好也会导致多脉冲。
在本发明实施例中,可以将上述9T2C结构中的TFT设置为不同的类型,例如可以将M4设置为顶栅结构,以及将M3、M5和M6设置为底栅结构,由于有源膜层中氧空穴的浓度,在有源膜层指向衬底基板的方向上呈增大的趋势,使顶栅结构的阈值电压正偏,底栅结构的阈值电压负偏,这样,由于将M4设置为顶栅结构,则M4的阈值电压偏正,较高的阈值电压使M4不容易开启,从而可以避免CKB信号漏入gn中导致多脉冲,由于M3、M5和M6设置为底栅结构,则M3、M5和M6的阈值电压偏负,较低的阈值电压可以使M3、M5和M6较容易开启,M3、M5和M6开启的程度较大,可以保证VGL信号完全写入到gn中,避免输出多脉冲信号。
以上只是以VSR电路中的9T2C结构为例进行说明,在具体实施时,也可以将上述底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层的图形应用于其他电路结构中,以调整电路结构中薄膜晶体管的阈值电压,例如可以应用于栅极驱动电路或像素电路中,具体地,可以将电路结构中的上拉管设置为顶栅结构,下拉管设置为底栅结构,上拉管一般可以指,与输出端连接的用来控制高电平输出的薄膜晶体管,下拉管一般可以指,与输出端连接的用来控制低电平输出的薄膜晶体管。此外,也可以将上拉管或下拉管设置为双栅结构,通过在顶栅和底栅之间施加电压来调节阈值电压,例如施加正电压可以使阈值电压偏正,施加负电压可以是阈值电压偏负。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示面板的制作方法。由于该制作方法的原理与上述显示面板相似,因此该制作方法的实施可以参见上述显示面板的实施,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,如图7a所示,包括:
S301、在衬底基板上形成底栅膜层;
S302、采用金属氧化物材料在底栅膜层之上形成有源膜层;
S303、对有源膜层进行补氧处理,以使有源膜层中氧空穴的浓度,在有源膜层指向衬底基板的方向上呈增大的趋势;
在有源膜层之上形成顶栅膜层;其中,
底栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;
顶栅膜层的图形与有源膜层的图形在衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;
第一重叠区域和第二重叠区域不完全重叠。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法中,由于共用同一层有源膜层,且第一重叠区域和第二重叠区域不完全重合,因而具有至少两种不同类型的TFT器件,例如顶栅型TFT和底栅型TFT,而且,在形成有源膜层之后对有源膜层进行补氧处理,使有源膜层中氧空穴的浓度在指向衬底基板的方向上呈增大的趋势,因而使不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压,从而可以提高显示面板的工作稳定性和可靠性。
在具体实施时,上述步骤S303中对有源膜层进行补氧处理,优选为上述步骤S302中有源膜层形成之后在制作其他膜层之前进行,这样氧原子比较容易补入到有源膜层中,在实际应用中,也可以在有源膜层背离衬底基板的一侧制作金属层之前进行补氧处理,例如,对于顶栅型TFT,可以在有源膜层上形成栅极绝缘层之后再进行补氧处理。
具体地,本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中,上述步骤S303,对有源膜层进行补氧处理,可以包括以下两种方式:
方式一:采用氧化性等离子气体对有源膜层进行处理;
方式二:在氧气、空气或水蒸气中的一种或多种组成的气体氛围中对有源膜层进行高温退火处理。
上述方式一中,氧化性等离子气体可以包括O2或N2O等含氧气体,也可以采用其他氧化性等离子气体,只要能够提供氧原子即可,上述方式二中,除氧气、空气或水蒸气外,也可以采用其他含氧气体,只要能够提供氧原子即可,此处不对上述方式一和方式二中的含氧气体进行限定。
在实际应用中,一般采用磁控溅射的方式制作金属氧化物的有源膜层,在磁控溅射过程中,在磁场的作用下,金属原子比较容易受磁场的控制,而氧原子不容易受磁场的控制,因而,不是所有的金属原子都能够与氧原子接触形成化学键,所以,最后形成的金属氧化物薄膜(即有源膜层)中实际上是缺少氧原子的。由于有源膜层中本身缺少氧原子,也就是说,有源膜层中本身存在可以容置氧原子的位置,即氧空穴所在的位置,将有源膜层置于含氧的环境中,且该环境一般为高温环境,使氧原子具有一定的能量,因而可以将氧原子补入到有源膜层中。
在具体实施时,本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中,上述步骤S302,可以包括:
采用铟镓锌氧化物材料在底栅膜层之上形成有源膜层。
采用IGZO材料制作有源膜层,具有迁移率高、稳定性好、制作工艺简单等优点,也可以采用其他金属氧化物材料制作上述有源膜层,此处不对有源膜层的材料进行限定。
在实际应用中,本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法中,上述步骤S302,可以包括:
采用金属氧化物材料在底栅膜层之上形成厚度在1~100nm范围内的有源膜层。
以下结合附图,对本发明实施例提供的显示面板的制作方法进行详细说明,具体可以包括以下几种实现方式:
实现方式一,以显示面板上包含底栅型TFT和顶栅型TFT两种类型为例进行说明,参照图8a~图8g,图中以左侧的图形为底栅型TFT,右侧的图形为顶栅型TFT为例进行示意,如图7b所示;
步骤S401、在衬底基板101上底栅型TFT对应的位置形成底栅膜层102的图形,如图8a所示;
步骤S402、在底栅膜层102之上形成第一绝缘层105的图形,如图8b所示,该第一绝缘层105的图形可以作为底栅型TFT的栅极绝缘层,以及可以作为顶栅型TFT的缓冲层;
步骤S403、在第一绝缘层105之上形成有源膜层103的图形,如图8c所示;
步骤S404、对有源膜层103进行补氧处理,以使有源膜层103中氧空穴的浓度,在有源膜层103指向衬底基板101的方向上呈增大的趋势;
步骤S405、在有源膜层103之上形成第二绝缘层106的图形,如图8d所示,该第二绝缘层106的图形可以作为底栅型TFT的刻蚀阻挡层,以及可以作为顶栅型TFT的栅极绝缘层,在顶栅型TFT位置处的栅极绝缘层与有源膜层的图形一致,一方面,后续形成顶栅膜层的图形时一起形成栅极绝缘层的图形,利用栅极自对准特性保证之后形成的顶栅膜层与栅极绝缘层刻蚀位置没有偏差,使形成的顶栅膜层的图形与栅极绝缘层的图形一致,另一方面,对有源膜层起保护作用,可以减少工艺流程和环境等因素对有源膜层的表面造成损伤;
步骤S406、在第二绝缘层106之上对应底栅型TFT的位置处形成源漏极层107的图形,以及对应顶栅型TFT的位置处形成顶栅膜层104和栅极绝缘层的图形,如图8e所示;底栅型TFT的源漏极层107的图形和顶栅型TFT的栅极的图形,可以分别制作,也可以采用同一构图工艺制作,可以节省一步工艺;
步骤S407、在底栅型TFT的源漏极层107以及顶栅型TFT的栅极之上,形成第三绝缘层108的图形,如图8f所示,该第三绝缘层108的图形可以作为底栅型TFT的钝化层,以及可以作为顶栅型TFT的层间绝缘层;
步骤S408、在第三绝缘层108的图形之上对应顶栅型TFT的位置处形成源漏极层107的图形。
应该说明的是,上述步骤S404中,对有源膜层103进行补氧处理,可以在步骤S403之后步骤S405之前进行,在实际应用中,也可以将步骤S404与步骤S405调换位置,即可以在形成第二绝缘层106之后对有源膜层103进行补氧处理。
实现方式二,在实现方式一的基础上,在步骤S407之后,还可以包括:
S408'(图中未示出)、在第三绝缘层108之上,与底栅膜层102的图形对应的位置处形成顶栅膜层104,如图8h所示,这样,在底栅膜层102和顶栅膜层104在衬底基板101上的正投影的重叠区域内,构成了双栅型TFT,在具体实施时,步骤S408'可以在步骤S407之后步骤S408之前进行,也可以在步骤S408之后进行,或者,可以与步骤S408采用同一构图工艺形成。
实现方式三,在实现方式一的基础上,在步骤S401中,在底栅型TFT对应的位置形成底栅膜层102的图形的同时,也在顶栅型TFT对应的位置形成顶栅膜层104的图形,最后得到如图8i所示的结构,左侧构成底栅型TFT,右侧构成双栅型TFT。
实现方式四,在实现方式一的基础上,采用实现方式二或实现方式三的方法,使实现方式一中一部分底栅型TFT或顶栅型TFT的位置处构成双栅型TFT,从而构成如图8j所示的具有底栅型TFT、顶栅型TFT以及双栅型TFT的显示面板。
基于同一发明构思,本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述显示面板,该显示装置可以应用于任何具有显示功能的产品或部件,例如手机,如图9所示,该手机的显示面板可以采用本发明实施例提供的显示面板,此外,该显示装置还可以应用于平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等产品或器件中。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似,因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施,重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置中,由于共用同一层有源膜层,且第一重叠区域和第二重叠区域不完全重合,因而具有至少两种不同类型的TFT器件,例如顶栅型TFT和底栅型TFT,而且,在有源膜层指向衬底基板的方向上,有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势,因而使不同类型的TFT器件具有不同的阈值电压,从而可以提高显示面板的工作稳定性和可靠性。
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 (13)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:衬底基板,以及依次设置于所述衬底基板之上的底栅膜层、有源膜层和顶栅膜层,其中,
所述底栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;
所述顶栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;
所述第一重叠区域和所述第二重叠区域不完全重叠;
所述有源膜层由金属氧化物材料构成,在所述有源膜层指向所述衬底基板的方向上,所述有源膜层中氧空穴的浓度呈增大的趋势。
2.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一重叠区域和所述第二重叠区域不重叠;
位于所述第一重叠区域的所述底栅膜层与所述有源膜层构成底栅结构,位于所述第二重叠区域的所述顶栅膜层与所述有源膜层构成顶栅结构。
3.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一重叠区域和所述第二重叠区域部分重叠;
在所述第一重叠区域与所述第二重叠区域的重叠区域中,所述底栅膜层、所述有源膜层以及顶栅膜层构成双栅结构;
在与所述第二重叠区域不重叠的所述第一重叠区域中,所述底栅膜层和所述有源膜层构成底栅结构;
在与所述第一重叠区域不重叠的所述第二重叠区域中,所述顶栅膜层和所述有源膜层构成顶栅结构。
4.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述有源膜层指向所述衬底基板的方向上,所述有源膜层中氧空穴的浓度在一定深度范围内呈均匀分布而后逐渐增大。
5.如权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述一定深度范围为
6.如权利要求1~5任一项所述的显示面板,其特征在于,所述有源膜层的厚度在1~100nm范围内。
7.如权利要求1~5任一项所述的显示面板,其特征在于,所述金属氧化物材料为铟镓锌氧化物材料。
8.如权利要求1~5任一项所述的显示面板,其特征在于,包括:具有所述底栅膜层、所述有源膜层和所述顶栅膜层的图形的栅极驱动电路或像素电路。
9.一种显示面板的制作方法,其特征在于,包括:
在衬底基板上形成底栅膜层;
采用金属氧化物材料在所述底栅膜层之上形成有源膜层;
对所述有源膜层进行补氧处理,以使所述有源膜层中氧空穴的浓度,在所述有源膜层指向所述衬底基板的方向上呈增大的趋势;
在所述有源膜层之上形成顶栅膜层;其中,
所述底栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第一重叠区域;
所述顶栅膜层的图形与所述有源膜层的图形在所述衬底基板上的正投影具有第二重叠区域;
所述第一重叠区域和所述第二重叠区域不完全重叠。
10.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,所述对所述有源膜层进行补氧处理,包括:
采用氧化性等离子气体对所述有源膜层进行处理;或,
在氧气、空气或水蒸气中的一种或多种组成的气体氛围中对所述有源膜层进行高温退火处理。
11.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,所述采用金属氧化物材料在所述底栅膜层之上形成有源膜层,包括:
采用铟镓锌氧化物材料在所述底栅膜层之上形成有源膜层。
12.如权利要求9~11任一项所述的制作方法,其特征在于,所述采用金属氧化物材料在所述底栅膜层之上形成有源膜层,包括:
采用金属氧化物材料在所述底栅膜层之上形成厚度在1~100nm范围内的有源膜层。
13.一种显示装置,其特征在于,包括:如权利要求1~8任一项所述的显示面板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710686785.6A CN107579077B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710686785.6A CN107579077B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107579077A true CN107579077A (zh) | 2018-01-12 |
CN107579077B CN107579077B (zh) | 2020-01-07 |
Family
ID=61034874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710686785.6A Active CN107579077B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107579077B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110707095A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板 |
CN111028755A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种单级goa电路及显示装置 |
CN112002705A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-27 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板制备方法和阵列基板 |
CN112002289A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-11-27 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 像素电路、显示面板及其制造方法、显示装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110140100A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Masahiro Takata | Thin-film transistor, method of producing the same, and devices provided with the same |
CN102782859A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-14 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置的制造方法 |
CN103400765A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-11-20 | 昆山龙腾光电有限公司 | 氧化物薄膜晶体管的制造方法 |
US20140084283A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Thin film transistor and method for manufacturing the same |
CN103887344A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-25 | 上海和辉光电有限公司 | Igzo薄膜晶体管及改善igzo薄膜晶体管电学性能的方法 |
US20150062475A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor and method of driving same |
CN104916546A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板的制作方法及阵列基板和显示装置 |
JP2016111238A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | 株式会社Joled | 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法 |
CN105957872A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板的制作方法、阵列基板及显示装置 |
CN106847890A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 氧化物薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板 |
-
2017
- 2017-08-11 CN CN201710686785.6A patent/CN107579077B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110140100A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Masahiro Takata | Thin-film transistor, method of producing the same, and devices provided with the same |
CN102782859A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-11-14 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置的制造方法 |
US20140084283A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Thin film transistor and method for manufacturing the same |
CN103400765A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-11-20 | 昆山龙腾光电有限公司 | 氧化物薄膜晶体管的制造方法 |
US20150062475A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor and method of driving same |
CN103887344A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-25 | 上海和辉光电有限公司 | Igzo薄膜晶体管及改善igzo薄膜晶体管电学性能的方法 |
JP2016111238A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | 株式会社Joled | 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法 |
CN104916546A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板的制作方法及阵列基板和显示装置 |
CN105957872A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板的制作方法、阵列基板及显示装置 |
CN106847890A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-06-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 氧化物薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110707095A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板 |
CN111028755A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种单级goa电路及显示装置 |
CN111028755B (zh) * | 2019-12-06 | 2022-07-12 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种单级goa电路及显示装置 |
CN112002705A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-27 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板制备方法和阵列基板 |
CN112002289A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-11-27 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 像素电路、显示面板及其制造方法、显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107579077B (zh) | 2020-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10403757B2 (en) | Top-gate self-aligned metal oxide semiconductor TFT and method of making the same | |
CN107819005B (zh) | 包含多种类型薄膜晶体管的有机发光显示装置及其制造方法 | |
TWI406418B (zh) | 薄膜電晶體及其製造方法 | |
TWI606581B (zh) | 陣列基板、顯示裝置及陣列基板的製備方法 | |
US10263057B2 (en) | Organic light emitting display panel and manufacturing method thereof | |
JP5584960B2 (ja) | 薄膜トランジスタおよび表示装置 | |
US11004384B2 (en) | Display apparatus | |
JP5679143B2 (ja) | 薄膜トランジスタならびに表示装置および電子機器 | |
CN107579077A (zh) | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 | |
US8513720B2 (en) | Metal oxide semiconductor thin film transistors | |
US11980059B2 (en) | Array substrate and manufacturing method thereof including via hole to facilitate dehydrogenation, display panel, and display device | |
CN102315277A (zh) | 薄膜晶体管和显示装置 | |
JP2010056546A (ja) | 半導体装置およびその作製方法 | |
TWI413259B (zh) | 薄膜電晶體和使用其之有機發光顯示裝置 | |
JP2018093082A (ja) | 半導体装置、半導体装置の製造方法および表示装置 | |
JP2012208151A (ja) | 表示装置および電子機器 | |
WO2018214771A1 (zh) | 一种oled阵列基板及其制备方法和oled显示装置 | |
Nakata et al. | Development of flexible displays using back‐channel‐etched In–Sn–Zn–O thin‐film transistors and air‐stable inverted organic light‐emitting diodes | |
US11800749B2 (en) | Display panel and a display device including a pixel circuit and a driver circuit | |
US20220005901A1 (en) | Display device | |
WO2022011921A1 (zh) | 一种薄膜晶体管阵列基板及显示装置 | |
US20180138254A1 (en) | Thin film transistor, fabrication method thereof, array substrate, and display device | |
CN104157610A (zh) | 氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构 | |
US20190148654A1 (en) | Display unit and method of manufacturing display unit | |
WO2020113763A1 (zh) | 一种薄膜晶体管的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211022 Address after: No.8 liufangyuan Road, Dongyi Industrial Park, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan, Hubei Province Patentee after: WUHAN TIANMA MICRO-ELECTRONICS Co.,Ltd. Patentee after: Wuhan Tianma Microelectronics Co.,Ltd. Shanghai Branch Address before: Room 509, building 1, 6111 Longdong Avenue, Pudong New Area, Shanghai 201201 Patentee before: SHANGHAI TIANMA AM-OLED Co.,Ltd. |