CN109709696A - 一种感光面板、感光面板的制作方法和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感光面板、感光面板的制作方法和显示面板，包括基板和设置于基板上的感光元件；感光元件对应位置上方设有滤光材料，滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过，感光元件用于产生感光电流，由于感光元件对某些特定波长的光特别敏感，感光元件上方对应位置设有仅使得一部分波段的光通过的滤光材料，滤光材料滤掉其他影响感光元件的光，避免感光元件受其他波段的光干扰，提高感光元件的灵敏度及准确性，延长了使用寿命。将上述感光元件的感光面板应用在指纹检测中时，可以提高指纹扫描的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种感光面板、感光面板的制作方法和显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示面板(Thin Film Transistor-LCD，TFT-LCD)近年来得到了飞速地发展和广泛地应用。就主流市场上的TFT-LCD显示面板而言，包括阵列基板和彩膜基板，在阵列基板上形成薄膜晶体管，薄膜晶体管控制像素电极的开关，薄膜晶体管打开时，像素电极产生电压，使得液晶分子发生偏转，显示画面。
可实现对面板的触控，指纹识别等功能，而一些涉及面板的感光元件的干扰光波很多，影响感光元件性能。
发明内容
本发明是提供一种感光面板、感光面板的制作方法和显示面板，以提高面板性能。
本发明提供一种感光面板，包括基板；设置于基板上的感光元件；所述感光面板还包括滤光材料，所述滤光材料设置在对应感光元件的位置的光线入射方向一侧，所述滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过。
可选的，所述滤光材料包括感光色阻。
可选的，所述感光元件上设有感光层，所述感光元件的感光层为氧化铟镓锌材料，所述滤光材料为蓝色的。
可选的，所述光波波段的范围为430-500nm。
可选的，所述的感光面板还包括读出主动开关，所述读出主动开关上设有遮光层，所述遮光层遮挡所述读出主动开关，并露出所述感光元件。
可选的，所述遮光层包括至少两层层叠设置的第一色阻层和第二色阻层，所述第二色阻层形成在所述第一色阻层上，所述第一色阻层和第二色阻层颜色不同。
可选的，所述第二色阻层的厚度小于所述第一色阻层的厚度。
可选的，所述感光元件包括形成于衬底上的栅极；形成于栅极上的绝缘层；形成于绝缘层上的氧化铟镓锌；形成于氧化铟镓锌上的源极和漏极；形成于源极和漏极上的第一钝化层；所述漏极与读出主动开关的源极相连。
本发明提供一种感光面板的制作方法，包括以下步骤：
形成基板；
在基板上形成感光元件；
在对应感光元件的上方形成滤光材料，所述滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过。
本发明提供一种显示面板，包括衬底；像素电极；形成在衬底上的第一开关元件、感光元件和读出主动开关，第一开关元件控制连接像素电极；感光元件感光并输出感光电流；读出主动开关的输入端与感光元件的输出端连接，读出感光元件的感光电流；感光元件对应位置上方设有滤光材料，滤光材料仅使得一部分波段的光通过。
感光元件在产生感光电流时，由于感光元件对某些特定波长的光特别敏感，本申请在感光元件上方对应位置设有仅使得一部分波段的光通过的滤光材料，滤光材料滤掉其他影响感光元件的光，避免感光元件受其他波段的光干扰，提高感光元件的灵敏度及准确性，延长了使用寿命。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明其中一个实施例的一种感光面板的剖视图；
图2是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图3是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图4是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图5是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图6是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图7是本发明其中一个实施例的发光二极管的剖视图；
图8是本发明其中一个实施例的感光面板的剖视图；
图9是本发明其中一个实施例的薄膜晶体管、感光元件和读出主动开关的示意图；
图10是本发明其中一个实施例的感光面板的方法步骤图。
其中，100、基板；110、第二基板；111、第二衬底；112、黑矩阵；113、彩色滤光片；114、第一色阻层；115、第二色阻层；116、第三色阻；117、阴极；118、阳极；119、遮光层；130、滤光材料；131、感光色阻；140、第一基板；141、第一衬底；142、栅极；143、绝缘层；144、氧化铟镓锌；145、刻蚀阻挡层；146、第二金属层；147、第一钝化层；148、源极；149、漏极；151、第二钝化层；152、像素电极；153、第一过孔；154、第二过孔；160、感光元件；161、感光层；170、读出主动开关；180、第一开关元件；190、薄膜晶体管；200、衬底；300、感光面板；400、显示面板。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例公布了一种感光面板300，包括：基板100和设置于基板100上的感光元件160；感光面板300还包括滤光材料130，滤光材料130设置在对应感光元件160的位置的光线入射方向一侧，滤光材料130仅使得一部分光波波段的光通过。图中箭头所示的方向即为光线入射的方向，感光元件160在光线照射下产生感光电流，由于感光元件160对某些特定波长的光特别敏感，感光元件160上方对应位置设有仅使得一部分波段的光通过的滤光材料130，滤光材料130滤掉其他影响感光元件160的光，避免感光元件160受其他波段的光干扰，提高感光元件160的灵敏度及准确性，延长了使用寿命。将上述感光元件160的感光面板300应用在指纹检测中时，可以提高指纹扫描的灵敏度。
在一实施例中，滤光材料130包括感光色阻131。使用感光色阻131作为感光材料，使得本方案的滤光材料130可以通过曝光显影制成，制做简单。当然，滤光材料130也可以是其他材料，如加滤光颜料的丙烯树脂等形成滤光材料130，可以通过喷墨等方式，按照浓度、厚度等比例调整，形成滤光材料130，提高感光元件160的灵敏度及准确性，延长了使用寿命。
在一实施例中，感光元件160上设有感光层161，感光层161为氧化铟镓锌144材料，滤光材料130为蓝色的，滤光材料130仅使得蓝色波段的光通过。使用氧化铟镓锌144材料作为感光元件160的感光层161，由于氧化铟镓锌144材料对蓝色光最为敏感，在蓝色光的照射下其感应电流最敏感最强烈，因此在使用氧化铟镓锌144的感光元件160时，配合蓝色的滤光材料130，可以直接过滤掉其他非蓝色波段的光，避免其他波长的光的干扰，使感光元件160的性能更好。当然，感光元件160也可以根据实际需要选用其他的感光材料作为感光层161，对应的，滤光材料130可以选用仅使得其他波段的光通过的材料，适配即可。
在一实施例中，滤光材料130为蓝色的感光色阻131，蓝色的感光色阻131设置于感光元件160上方。选用蓝色的感光色阻131可以通过曝光显影制成，制做简单。
在一实施例中，光波波段的范围为430-500nm；具体的，光波波段的范围为450-480nm。在450-480nm范围内波长为蓝色，在蓝色光的照射下其感应电流最敏感最强烈，产生的感光电流区别明显，使得感光元件160对光照强度识别度更高，使感光元件160的性能更好。
如图1至2所示，在一实施例中，感光元件160为多个，感光面板300包括多条扫描线和多条读出数据线，感光面板300还包括多个读出主动开关170，读出主动开关170形成在的基板上，与感光元件160一一对应；读出主动开关170包括源极148和栅极142，读出主动开关170的源极148与感光元件160的输出端连接，读出主动开关170的栅极142与扫描线连接，当栅极142电压满足条件时，以读出感光元件160的感应电流，读出主动开关170的漏极149与读出数据线连接，从而读出数据线输出感应电流。
如图3所示，读出主动开关170元件上设有遮光层119，遮光层119遮挡读出主动开关170，并露出感光元件160。遮光层119漏出感光元件160，光线通过滤光材料130后到达感光元件160，而遮光层119遮挡住读出主动开关170，避免外界光线对读出主动开关170的影响。
如图4所示，遮光层119包括至少两层层叠设置的第一色阻层114和第二色阻层115，第二色阻层115形成在第一色阻层114上，第一色阻层114和第二色阻层115颜色不同。第一色阻层114和第二色阻层115可以分别为红色阻、蓝色阻、绿色阻中的任意两种。如红色阻和蓝色阻层叠设于读出主动开关170上，第一层滤掉除红色以外的其它颜色的光，第二层滤掉红光，实现遮光作用，当然也可以是红色阻和蓝色阻、红色阻和绿色阻层叠设置作为遮光材料。
具体的，第二色阻层115的厚度小于第一色阻层114的厚度。比如，第二色阻层115的厚度为第一色阻层114厚度的80％。第一色阻层114加第二色阻层115的厚度小于等于4微米，第一色阻层114为2微米，第二色阻层115小于1.6微米，实际生产的制程中，制程完第一色阻层114，表面会不平整，制程第二色阻层115时会把第一色阻层114不平整填满，第二色阻层115的厚度减小，也起到平坦的作用，两层间断裂的间隙减小，遮光的均匀性也提高，遮光效果更好。
如图5所示，当然，遮光层119包括至少三层层叠设置的第一色阻层114、第二色阻层115和第三色阻层116，其中，第一色阻层114、第二色阻层115和第三色阻层116的颜色不同。比如，第一色阻层114为红色色阻，第二色阻层115为蓝色色阻，第三色阻层为绿色色阻的三层层叠设置，具体的，可以为红色色阻、蓝色色阻和绿色色阻任意组合的层叠设置，使得遮光的厚度增加，遮光作用进一步加强。
如图6所示，当然，遮光层119可以为黑色色阻。黑色色阻颜色暗，光的透过率小。当然遮光层119也可以是其他材料，如加遮光颜料的丙烯树脂等形成遮光层119，可以通过喷墨等方式，按照浓度、厚度等比例调整形成遮光，提高感光元件160的灵敏度及准确性，延长了使用寿命。
在一实施例中，感光元件160包括形成于衬底200上的栅极142，与扫描线连接；形成于栅极142上的绝缘层143；形成绝缘层143上的氧化铟镓锌144；形成于氧化铟镓锌144上的源极148和漏极149；形成于源极148和漏极149上的第一钝化层147；漏极149与读出主动开关170的源极148相连。当然，通过导电层连接感光的漏极149与读出主动开关170元件的源极148也是可以的。
另外，如图7所示，感光元件160也可以为二极管机构，包括阳极118、阴极117和氧化铟镓锌144，氧化铟镓锌144形成在阴极117和阳极118之间，阴极117与读出主动开关170的源极148相连，阳极118连接感光元件160的输出端，通过氧化铟镓锌144连接阴极117和阳极118。
如图8所示，本发明实施例还公布了一种显示面板400。显示面板400包括：衬底200，像素电极152，形成在衬底200上的第一开关元件180、感光元件160和读出主动开关170，第一开关元件180控制连接像素电极152；感光元件160感光并输出感光电流；读出主动开关170的输入端与感光元件160的输出端连接，读出感光元件160的感光电流；感光元件160对应位置上方设有滤光材料130，滤光材料130仅使得一部分波段的光通过。第一开关元件180、感光元件160和读出主动开关170，形成在衬底200上，读出主动开关170的输入端连接感光元件160的输出端，读出感光电流。
其中，所述的第一开关元件180，感光元件160和读出主动开关170在所述的衬底上位于同一层同时形成，可节省制程。
在一实施例中，显示面板400包括色阻层，色阻层包括红色阻、绿色阻和蓝色阻，蓝色的感光色阻131与蓝色阻设置于同一层。蓝色的感光色阻131与蓝色阻设于同一层，可以在制程蓝色阻的时候同时制出蓝色的感光色阻131，制程简单。
在一实施例中，显示面板400包括第一基板140和第二基板110，感光元件160设置在第一基板140上，滤光材料130设置在第一基板140对应感光元件160上，位于光线入射的方向，感光元件160设于第一基板140上，滤光材料130设置在对应的感光元件160上，使第一基板140上的感光元件160感光性更好，滤掉干扰的波长，使感光元件160出来的光更纯粹，提高面板的保真率，进而提高显示面板400扫描的灵敏度，使触屏效果更好。当然，滤光材料130设置于第二基板110上对应感光元件160的位置，位于光线入射的方向也是可以的。
第一基板140上设置有彩色滤光片113，彩色滤光片113的材质包括多个不同颜色的色阻，第一开关元件180上设有像素电极152，彩色滤光片113对应第一开关元件180像素电极152设置，蓝色的感光色阻131与彩色滤光片113设于同一层。彩色滤光片113的材质也为红色阻、绿色阻和蓝色阻，彩色滤光片113的蓝色阻与蓝色的感光色阻131同种制程做出，可节省制程。当然，彩色滤光片113设置在第二基板110上也是可以的。
如图8至9所示，作为本发明的另一实施例公开了一种显示面板400，包括：作为第二基板110的彩膜基板；作为第一基板140的阵列基板，与彩膜基板相对设置；阵列基板包括第一衬底141和像素电极152，第一开关元件180、感光元件160和读出主动开关170形成在第一衬底141上，第一开关元件180连接像素电极152；控制显示面板400显示画面。
其中，感光元件160包括：形成于第一衬底141表面的栅极142；形成于栅极142表面的栅绝缘层143；作为半导体层的氧化铟镓锌144，形成于绝缘层143的表面；形成于半导体层和绝缘层143表面的刻蚀阻挡层145；以及形成于刻蚀阻挡层145上的第二金属层146；刻蚀阻挡层145分别形成第一过孔153和第二过孔154，第二金属层146包括源极148和漏极149，源极148和漏极149分别通过第一过孔153和第二过孔154连接到氧化铟镓锌144；第一钝化层147，形成在源极148和漏极149表面；读出主动开关170元件的结构与感光元件160的结构相同。
半导体层为氧化铟镓锌144，它是一种新型半导体材料，有着比非晶硅更高的电子迁移率，用在新一代高性能的感光元件160、读出主动开关170和薄膜晶体管190中作为沟道材料，从而提高显示面板400分辨率，刻蚀阻挡层145结构，来防止背沟道刻蚀损伤，蓝色的感光色阻131用于滤光，滤光效果好，敏感性较强，尤其与感光元件160配合，会使感光元件160的光电流更敏感更强烈，提高识别的反应速率，进而使显示面板400的灵敏度更好，读出主动开关170元件上设有层叠的色阻作为遮光层119，遮光效果好，由于滤光材料130和遮光层119的材料与彩色滤光片113相同，同制程做出，节省成本，二者的功能大有不同，蓝色感光色阻131用来滤光，层叠色阻进行遮光，提高显示品质以及光学触摸屏的反应速度。
其中，感光元件160对应位置上方设有蓝色的感光色阻131作为滤光材料130，蓝色感光色阻131仅使得一部分波段的蓝光通过；读出主动开关170的元件上设有层叠的色阻作为遮光层119，感光元件160感光并输出感光电流；读出主动开关170的源极148与感光元件160的漏极149连接，读出感光元件160的感光电流。
如图10所示，作为本发明的另一实施例，公开了一种感光面板300的制作方法，包括步骤：
S91：形成基板；
S92：在基板上形成感光元件；
S93：在对应感光元件的上方形成滤光材料，所述滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过。
需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。
本发明的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如扭曲向列型(TwistedNematic，TN)显示面板、平面转换型(In-Plane Switching，IPS)显示面板、垂直配向型(Vertical Alignment，VA)显示面板、多象限垂直配向型(Multi-Domain VerticalAlignment，MVA)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板，均可适用上述方案。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种感光面板，其特征在于，包括：
基板；
感光元件，设置于所述基板上；
所述感光面板还包括滤光材料，所述滤光材料设置在对应感光元件的位置的光线入射方向一侧，所述滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过。
2.如权利要求1所述的一种感光面板，其特征在于，所述滤光材料包括感光色阻。
3.如权利要求2所述的一种感光面板，其特征在于，所述感光元件上设有感光层，所述感光元件的感光层为氧化铟镓锌材料，所述滤光材料为蓝色的。
4.如权利要求3所述的一种感光面板，其特征在于，所述光波波段的范围为430-500nm。
5.如权利要求1所述的一种感光面板，其特征在于，所述的感光面板还包括读出主动开关，所述读出主动开关上设有遮光层，所述遮光层遮挡所述读出主动开关，并露出所述感光元件。
6.如权利要求5所述的一种感光面板，其特征在于，所述遮光层包括至少两层层叠设置的第一色阻层和第二色阻层，所述第二色阻层形成在所述第一色阻层上，所述第一色阻层和第二色阻层颜色不同。
7.如权利要求6所述的一种感光面板，其特征在于，所述第二色阻层的厚度小于所述第一色阻层的厚度。
8.如权利要求5所述的一种感光面板，其特征在于，所述感光元件包括：
栅极，形成于所述衬底上；
绝缘层，形成于所述栅极上；
氧化铟镓锌，形成所述绝缘层上；
源极和漏极，形成于所述氧化铟镓锌上；以及
第一钝化层，形成于所述源极和所述漏极上；所述漏极与读出主动开关的源极相连。
9.一种感光面板的制作方法，其特征在于，包括步骤：
形成基板；
在基板上形成感光元件；
在对应感光元件的上方形成滤光材料，所述滤光材料仅使得一部分光波波段的光通过。
10.一种显示面板，包括：
衬底；
像素电极；
第一开关元件，感光元件和读出主动开关，分别形成在衬底上；
第一开关元件控制连接像素电极；
感光元件感光并输出感光电流；
读出主动开关的输入端与感光元件的输出端连接，读出感光元件的感光电流；
感光元件对应位置上方设有滤光材料，滤光材料仅使得一部分波段的光通过。
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