CN109037276A

CN109037276A - 一种阵列基板及其制备方法

Info

Publication number: CN109037276A
Application number: CN201810764065.1A
Authority: CN
Inventors: 应俊
Original assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2018-12-18

Abstract

本发明提供一种阵列基板及其制备方法，包括：衬底基板；薄膜晶体管层，制备于所述衬底基板上；平坦层，制备于所述薄膜晶体管层上；透明电极，阵列的制备于所述平坦层上，且与所述薄膜晶体管层中的薄膜晶体管的漏极连接；感光层，与所述透明电极绝缘制备，图案化后形成对应相邻两所述透明电极间的间隙处的感光单元；像素定义层，制备于所述感光层上，且定义出对应所述透明电极的像素区域以及对应所述感光单元的感光区域，一所述像素区域对应一有机发光子像素；其中，外界光线经所述感光区域传至所述感光单元，所述感光单元用于将接收到的所述外界光线的光线强度转化为电信号，并反馈至控制电路，以调控所述有机发光子像素的发光强度。

Description

一种阵列基板及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Display，OLED)具有自发光，响应速度快，对比度高，可实现柔性显示等优点，被业内公认为是最具潜力的下一代平板显示技术。

目前，OLED屏幕大量运用于手机等移动设备上。屏幕屏占比是手机屏幕的一个重要指标，屏占比的提升能给人优良的视觉体验和交互效果。但是，手机等移动终端依然需要在部分区域放置特定的传感器。常见的移动终端通常包括感光传感器，听筒，摄像头等。但这些特定的传感器一般都相互独立设置，需要移动终端为其提供一定的放置空间，由此占用了大量的手机屏幕区域，且手机中独立传感元件的数量较多，从而降低了屏占比，影响全面屏的发展。

因此，有必要提供一种阵列基板及其制备方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明提供一种阵列基板及其制备方法，能够在阵列基板的显示区域集成光线传感器，达到取缔现有移动终端中单独的光线传感器的作用，从而提高屏占比。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种阵列基板，包括：

衬底基板；

薄膜晶体管层，制备于所述衬底基板上；

平坦层，制备于所述薄膜晶体管层上；

透明电极，阵列的制备于所述平坦层上，且与所述薄膜晶体管层中的薄膜晶体管的漏极连接；

感光层，与所述透明电极绝缘制备，图案化所述感光层形成感光单元，用以感测外界光线的光线强度；

像素定义层，制备于所述感光层上，且定义出对应所述透明电极的像素区域以及对应所述感光单元的感光区域，一所述像素区域对应一有机发光子像素；

其中，所述感光单元位于对应相邻两所述有机发光子像素之间的间隙位置，所述外界光线经所述感光区域传至所述感光单元，所述感光单元用于将接收到的所述外界光线的光线强度转化为电信号，并反馈至控制电路，以调控所述有机发光子像素的发光强度。

根据本发明一优选实施例，所述感光单元与相邻所述有机发光子像素之间设置有所述像素定义层。

根据本发明一优选实施例，所述像素定义层的材料为遮光材料。

根据本发明一优选实施例，所述透明电极与所述感光单元之间设置有绝缘层，所述透明电极对应所述像素区域之外的部分与所述感光单元部分重叠。

根据本发明一优选实施例，对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述间隙位置，设置有多个间隔分布的所述感光单元；或者，对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述感光单元呈长条状分布。

根据本发明一优选实施例，一所述感光单元对应连接一信号走线的一端，所述信号走线的另一端连接所述控制电路。

根据本发明一优选实施例，所述感光单元呈网格状分布，且所述感光区域与所述像素区域之间设置有所述像素定义层。

本发明还提供一种阵列基板的制备方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S10，提供一衬底基板，所述衬底基板上制备有薄膜晶体管层、平坦层以及阵列分布的透明电极，且所述透明电极与所述薄膜晶体管层中的薄膜晶体管的漏极连接；

步骤S20，在所述透明电极上制备一层绝缘层，在所述绝缘层上制备一层感光层，图案化后形成对应相邻两所述透明电极之间间隙位置的感光单元以及对应所述透明电极的接触孔；

步骤S30，在所述感光层上制备像素定义层，图案化后定义出对应所述透明电极的像素区域以及对应所述感光单元的感光区域，一所述像素区域对应一有机发光子像素；

其中，外界光线经所述感光区域传至所述感光单元，所述感光单元用于将接收到的所述外界光线的光线强度转化为电信号，并反馈至控制电路，以调控所述有机发光子像素的发光强度。

根据本发明一优选实施例，所述感光区域与所述像素区域经同一道光罩制程形成，且所述感光区域与所述像素区域通过所述像素定义层隔开。

本发明的有益效果为：本发明提供的阵列基板及其制备方法，通过将感光单元设置于显示区域，从而实现在OLED阵列基板上集成光线传感器，达到取缔现有移动终端中单独的光线传感器的作用，进而大大提高屏占比。本方案能有效的减少手机中独立传感元件的数量，有利于实现全面屏化；而且制程简单，不额外增加成本。另外，本方案中的光线传感方式为电信号的变化，即外界光线的光线强度变化直接转化为电信号的变化，从而使得感光方式的敏感度更高。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的阵列基板的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的阵列基板的制备方法流程图；

图3A～3J为本发明实施例提供的阵列基板的制备方法工艺流程示意图。

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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。

本发明针对现有技术的移动终端，由于感光传感器等元件需要独立设置，从而影响屏占比的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。

参阅图1，为本发明实施例提供的阵列基板的剖面结构示意图。该阵列基板包括：衬底基板100；缓冲层201，制备于所述衬底基板100上；薄膜晶体管层，制备于所述缓冲层201上；所述薄膜晶体管层包括：多晶硅层202，间隔的设置于所述缓冲层201上；第一绝缘层203，制备于所述多晶硅层202上；第一栅极204，对应所述多晶硅层202间隔的设置于所述第一绝缘层203上；第二绝缘层205，制备于所述第一栅极204上；第二栅极206，对应所述第一栅极204制备于所述第二绝缘层205上；间绝缘层207，制备于所述第二栅极206上；源漏极208，制备于所述间绝缘层207上，且通过第一接触孔与所述多晶硅层202电性连接。

所述阵列基板还包括：平坦层209，制备于所述薄膜晶体管层上；透明电极210，阵列的制备于所述平坦层209上，且通过第二接触孔与所述薄膜晶体管层中的薄膜晶体管的漏极连接；所述透明电极210可以为阳极层；第三绝缘层211，制备于所述透明电极210上，且所述第三绝缘层211对应所述透明电极210的位置形成有接触孔；感光层，制备于所述第三绝缘层211上，图案化后形成对应相邻两所述透明电极210间的间隙处的感光单元212；像素定义层213，制备于所述感光层上，且图案化形成对应所述透明电极210的第三接触孔303与对应所述感光单元212的第四接触孔304，所述第三接触孔303对应像素区域，所述第四接触孔304对应感光区域；其中，一所述像素区域对应一有机发光子像素；间隔垫214，制备于相邻两所述像素区域之间的所述像素定义层213上。

所述有机发光子像素通电后由所述像素区域发出光(如图中该第三接触孔303处箭头所示)，外界光线(如图中该第四接触孔304处箭头所示)经所述感光区域传至所述感光单元212，所述感光单元212接收到所述外界光线的光线强度变化后，将所述光线强度变化转化为电信号变化，并反馈至外围控制电路，所述控制电路可以根据所述电信号的变化调控所述有机发光子像素的发光强度。由此，便将光线传感器集成于所述阵列基板的显示区域内，从而不用单独设置光线传感器元件，进而提高了屏占比。

所述感光单元212与相邻所述有机发光子像素之间设置有所述像素定义层213。优选的，所述像素定义层213为遮光材料。由于所述像素定义层213介于所述有机发光子像素与所述感光单元212之间，因此所述像素区域发出的光不会干扰到所述感光区域的所述感光单元212。

其中，所述感光单元212在对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述间隙位置分段间隔分布；或者，所述感光单元212在对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述间隙位置呈长条状分布。一所述感光单元212对应连接一信号走线的一端，所述信号走线的另一端连接所述控制电路。所述感光单元212还可以呈网格状分布，且所述感光区域与所述像素区域之间设置有所述像素定义层213。本发明的所述感光单元212还可以以其他方式分布，例如，每隔至少两行/两列所述有机发光子像素进行分布；或者分区域进行分布等，此处不做限制。另外，对所述感光单元212的形状也不做限定，可以为矩形、菱形等形状。由于所述透明电极210与所述感光单元212之间设置有所述第三绝缘层211，因此，所述透明电极210对应所述像素区域之外的部分可以与所述感光单元212部分重叠。

本发明还提供一种阵列基板的制备方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

具体请参照图3A～3G所示，所述步骤S10具体包括以下步骤：

步骤S101，在衬底基板上形成非晶硅层，通过准分子激光退火形成低温多晶硅，并通过光罩制程图案化形成多晶硅层；如图3A所示：

提供一衬底基板100，所述衬底基板100为本发明制作制程所需的载体，所述衬底基板100的材料包括石英、云母、氧化铝或者透明塑料等电绝缘材料中的任意一种或者多种。在所述衬底基板100上形成缓冲层201，所述缓冲层201能有效的阻挡所述衬底基板100中部分金属离子在后续高温制程中引入杂质而对产品产生影响。在所述缓冲层201上形成多晶硅层202；所述多晶硅层202的材料可选用非晶硅。对于非晶硅，通过各种方式，使所述非晶硅转化为多晶硅，通常的方式有高温固化法，准分子激光退火法，金属诱导结晶法等。通过光罩图案化后形成所述多晶硅层202，通常光罩图案化制程是指传统半导体工艺中涂胶-曝光-显影-刻蚀-去胶过程，或者若光刻胶本身属于结构的一部分则包括涂胶-曝光-显影-烘烤制程。

步骤S102，在所述多晶硅层上形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成第一金属层，并通过光罩制程图案化形成第一栅极，并通过离子注入对所述多晶硅层对应所述第一栅极区域的两侧进行掺杂；如图3B所示：

在图案化的所述多晶硅层202上形成第一绝缘层203，所述第一绝缘层203包括但不仅限于氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)材料等。在所述第一绝缘层203上形成第一金属层，所述第一金属层的材料包括但不仅限于Al、Mo、Cu、Ag、Cr、Ti、TiAlTi、MoTi等金属材料中的一种或者多种。形成所述第一金属层后，通过光罩图案化制程，图案化该第一金属层形成第一栅极204。形成所述第一栅极204后，通过离子注入的方法，对所述第一栅极204未覆盖的所述多晶硅层部分进行掺杂形成沟道区，以增强该部分的电导率。

步骤S103，在所述第一栅极上形成第二绝缘层，在所述第二绝缘层上形成第二金属层，并通过光罩制程图案化后形成第二栅极；如图3C所示：

在上述已图案化的所述第一栅极204上，形成第二绝缘层205，包括但不仅限于氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)材料等。在所述第二绝缘层205上形成第二金属层，所述第二金属层的材料包括但不仅限于Al，Mo，Cu，Ag、Cr、Ti、TiAlTi、MoTi等金属材料材料中的一种或者多种。形成所述第二金属层后，通过光罩图案化制程，图案化该第二金属层形成第二栅极206。至此，所述第一栅极204与所述第二栅极206间可形成储存电容。

步骤S104，在所述第二栅极上形成间绝缘层，并通过光罩制程图案化形成第一接触孔；如图3D所示：

在所述第二金属层上形成间绝缘层207，所述间绝缘层207包括但不仅限于氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)材料等。并通过光罩图案化制程，图案化该间绝缘层207形成第一接触孔301。

步骤S105，在所述间绝缘层上形成第三金属层，并通过光罩制程图案化形成源漏极，所述源漏极通过所述第一接触孔与所述多晶硅层的掺杂部位连接；如图3E所示：

在所述间绝缘层207上形成第三金属层，所述第三金属层的材料包括但不仅限于Al，Mo，Cu，Ag、Cr、Ti、TiAlTi、MoTi等金属材料材料中的一种或者多种。所述第三金属层通过所述第一接触孔301与底层已掺杂的所述多晶硅层202接触。并通过光罩图案化制程，图案化该第三金属层形成源漏极208，至此信号可通过所述源漏极208金属走线加载。

步骤S106，在所述源漏极上形成平坦层，并通过光罩制程图案化形成第二接触孔；如图3F所示：

在所述源漏极208上形成平坦层209，通常所述平坦层209为有机光刻胶材料，可选材料为亚克力系光刻胶，硅系光刻胶，聚酰亚胺系光刻胶中的一种或者多种。并通过光罩图案化制程，图案化该平坦层209形成第二接触孔302。

步骤S107，在所述平坦层上形成透明导电层，并通过光罩制程图案化形成透明电极，所述透明电极通过所述第二接触孔与漏极连接；如图3G所示：

在所述平坦层209上形成透明导电层，所述透明导电层的材料包括但不限于ZnO基透明氧化物半导体材料，SnO2基透明氧化物半导体材料，In2O3基透明氧化物半导体材料等中的一种或多种。所述透明导电层通过所述第二接触孔302与漏极接触。并通过光罩图案化制程，图案化该透明导电层形成透明电极210，即后续与有机发光材料接触的阳极。

具体请参照图3H所示，所述步骤S20具体包括以下步骤：

步骤S201，在所述透明电极上形成第三绝缘层，在所述第三绝缘层上形成感光层，并通过光罩制程图案化形成感光单元；

在所述透明电极210上形成第三绝缘层211，所述第三绝缘层211包括但不仅限于氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)材料等。在所述第三绝缘层211上形成感光层，所述感光层的材料包括但不限于硫化镉，硒、硫化铝、硫化铋等材料中的一种或几种。并通过光罩图案化制程，图案化该感光层形成感光单元212。所述感光单元212可以通过外界光强度的变化而改变该感光单元212材料的电学特性，从而对有机发光子像素进行反馈。

步骤S202，所述第三绝缘层经图案化露出所述透明电极。

具体请参照图3I所示，在所述第三绝缘层211上形成像素定义层213，通常该像素定义层213为为亚克力系光刻胶，硅系光刻胶，聚酰亚胺系有机光刻胶材料中的一种或者多种，其中添加黑色添加剂使其颜色为黑色，这样可以有效的阻止后续有机发光材料发光异常散射造成的产品不良，使得产品画面更加纯净。同时还可以防止其发光对所述感光单元212对外界自然光响应的影响。并通过光罩图案化制程，图案化该像素定义层213，形成对应所述透明电极210的第三接触孔303以及对应所述感光单元212的第四接触孔304，所述第三接触孔303对应像素区域，使得所述有机发光子像素可以形成在所述透明电极210上；所述第四接触孔304对应感光区域，使得外界光线能够射向所述感光单元212。其中，所述感光区域与所述像素区域经同一道光罩制程形成，且所述感光区域与所述像素区域通过所述像素定义层213隔开。

所述步骤S30之后还包括以下步骤：

步骤S40，在所述像素定义层上制备间隔垫层；如图3J所示：

在所述像素定义层213上形成一层间隔垫层，并通过光罩图案化制程，图案化该间隔垫层形成间隔垫214；所述间隔垫214的作用是在后续制程中起到隔垫支撑的作用。

其中，本发明通过将感光单元设置于显示区域，从而实现在OLED阵列基板上集成光线传感器，达到取缔现有移动终端中单独的光线传感器的作用，进而大大提高屏占比。外界光线经所述感光区域传至所述感光单元，所述感光单元用于将接收到的所述外界光线的光线强度转化为电信号，并反馈至控制电路，以调控所述有机发光子像素的发光强度。本方案中的光线传感方式为电信号的变化，即外界光线的光线强度变化直接转化为电信号的变化，从而使得感光方式的敏感度更高。

另外，本方案能有效的减少手机中独立传感元件的数量，有利于实现全面屏化；而且制程简单，不额外增加成本。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：

衬底基板；

薄膜晶体管层，制备于所述衬底基板上；

平坦层，制备于所述薄膜晶体管层上；

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感光单元与相邻所述有机发光子像素之间设置有所述像素定义层。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述像素定义层的材料为遮光材料。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述透明电极与所述感光单元之间设置有绝缘层，所述透明电极对应所述像素区域之外的部分与所述感光单元部分重叠。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述间隙位置，设置有多个间隔分布的所述感光单元；或者，对应相邻两行/两列所述有机发光子像素之间的所述感光单元呈长条状分布。

6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，一所述感光单元对应连接一信号走线的一端，所述信号走线的另一端连接所述控制电路。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感光单元呈网格状分布，且所述感光区域与所述像素区域之间设置有所述像素定义层。

8.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S 10，提供一衬底基板，所述衬底基板上制备有薄膜晶体管层、平坦层以及阵列分布的透明电极，且所述透明电极与所述薄膜晶体管层中的薄膜晶体管的漏极连接；

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述感光区域与所述像素区域经同一道光罩制程形成，且所述感光区域与所述像素区域通过所述像素定义层隔开。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述像素定义层的材料为遮光材料。