CN110690227A - 阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板及其制作方法、显示装置，所述阵列基板包括指纹识别区、非指纹识别区、设置于所述指纹识别区内的第一薄膜电晶体器件、以及设置于所述非指纹识别区内的第二薄膜电晶体器件，且所述第一薄膜电晶体器件的有源层的材质包括低漏电流材料，所述第二薄膜电晶体器件的有源层的材质包括高迁移率材料。本发明通过在指纹识别区设置低漏电流的薄膜电晶体器件，在非指纹识别区设置高迁移率的薄膜电晶体器件，在提高显示效果的同时，还提高了指纹识别的灵敏度，并将指纹识别集成于屏幕下方，提高了屏占比。
Description
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作方法、显示装置。
背景技术
指纹识别技术已经广泛应用于平板、手机等中小尺寸面板中。光学指纹识别技术采用光的反射原理，当手指放在感光传感器上方时，指纹的谷和脊对光的反射不一样，感光传感器所接收到的反射光强就不一样，产生不同大小的光电流，从而抓取指纹的特征点进行识别。
目前，市场上的手机使用的光学指纹识别功能大多是集成在OLED屏幕下方，通过小孔方式实现。而对于中小尺寸的LCD屏幕，由于其显示原理与自发光的OLED不同，要将光学指纹的感光传感器集成到LCD的屏内，需要牺牲一定的开口率，并且感光传感器所接触到的手指反射光的强度也相对OLED要小很多，因此加大了LCD的屏内指纹识别的设计难度。
目前主流的中小尺寸液晶显示屏幕是采用低温多晶硅(LTPS)工艺制成，但是由于多晶硅的漏电流(Ioff～10-13A)相对氧化物半导体IGZO(Ioff～10-15A)要高很多，而感光传感器所能够产生的光生电流是很微弱的，如果使用多晶硅作为指纹传感器的驱动TFT，则会大大降低传感器的灵敏度。
发明内容
本发明提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，能够减小感光驱动薄膜电晶体器件的漏电流，从而解决了现有技术中感光驱动薄膜电晶体器件的漏电流较大，导致感光传感器的灵敏度降低，进而影响显示的技术问题。
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：
显示区，所述显示区包括指纹识别区以及非指纹识别区；
第一薄膜电晶体器件，设置于所述指纹识别区内，且所述第一薄膜电晶体器件的有源层的材质包括低漏电流材料，其中所述低漏电流材料的漏电流介于10-14A至10-15A；
第二薄膜电晶体器件，设置于所述非指纹识别区内，且所述第二薄膜电晶体器件的有源层的材质包括高迁移率材料，其中所述高迁移率材料的迁移率介于100至200厘米2/(伏·秒)。
根据本发明一优选实施例，所述第一薄膜电晶体器件的栅极与所述第二薄膜电晶体器件的源漏极位于所述阵列基板的同一层。
根据本发明一优选实施例，所述低漏电流材料包括铟镓锌氧化物或非晶硅材料。
根据本发明一优选实施例，所述高迁移率材料包括多晶硅材料。
根据本发明一优选实施例，所述阵列基板还包括感光传感器，所述感光传感器设置于所述指纹识别区内，且所述感光传感器包括依次层叠设置的第一电极层、电子传输层、半导体层、空穴传输层以及第二电极层，且所述第一电极层由所述第一薄膜电晶体器件的漏极所构成。
根据本发明一优选实施例，所述阵列基板还包括存储电容，且所述存储电容设置于所述指纹识别区内，所述存储电容包括上电极以及下电极；
其中，所述上电极由所述第一薄膜电晶体器件的漏极所构成，且所述下电极与所述第一薄膜电晶体器件的栅极位于所述阵列基板的同一层。
根据本发明一优选实施例，所述第二电极层通过过孔与所述下电极电连接。
一种阵列基板的制作方法，所述方法包括如下步骤：
S10、提供基板；
S20、形成第一金属层在所述基板上，其中所述第一金属层包括第一薄膜电晶体器件的栅极、第二薄膜电晶体器件的源漏极、以及存储电容的下电极；
S30、在所述第一金属层上依次制备沟道保护层、平坦层、绝缘层以及电极层；
S40、蚀刻所述沟道保护层、所述平坦层、以及所述绝缘层，以形成第一过孔以及第二过孔，其中所述第一过孔暴露所述第一薄膜电晶体器件的漏极，所述第二过孔暴露所述存储电容的下电极；以及
S50、在所述第一过孔中制备感光传感器，其中所述感光传感器通过所述第一过孔与所述第一薄膜电晶体器件的漏极电连接，以及所述感光传感器通过所述第二过孔与所述存储电容的下电极电连接。
根据本发明一优选实施例，所述下电极与所述第一薄膜电晶体器件的漏极构成存储电容，以存储光生电流的电荷量。
一种显示装置，所述显示装置包括所述阵列基板。
本发明的有益效果为：本发明通过在指纹识别区设置低漏电流的薄膜电晶体器件，在非指纹识别区设置高迁移率的薄膜电晶体器件，在提高显示效果的同时，还提高了指纹识别的灵敏度，并将指纹识别集成于屏幕下方，提高了屏占比。
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结构示意图。
图2为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法流程图。
图3为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法过程示意图。
图4为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法过程示意图。
图5为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法过程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明针对现有的阵列基板及其制作方法、显示装置，由于在光学指纹识别中，感光传感器产生的光生电流很微弱，而一般TFT器件的漏电流较大，使得感光传感器的灵敏度降低，进而影响显示的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
本实施例提供一种阵列基板，包括：
显示区，所述显示区包括指纹识别区以及非指纹识别区；
第一薄膜电晶体器件，设置于所述指纹识别区内，且所述第一薄膜电晶体器件的有源层的材质包括低漏电流材料，其中所述低漏电流材料的漏电流介于10-14A至10-15A；
第二薄膜电晶体器件，设置于所述非指纹识别区内，且所述第二薄膜电晶体器件的有源层的材质包括高迁移率材料，其中所述高迁移率材料的迁移率介于100至200厘米2/(伏·秒)。
本实施例通过在指纹识别区设置低漏电流性质的第一薄膜电晶体器件101，在非指纹识别区设置高迁移率性质的第二薄膜电晶体器件102，以此既可以保证显示装置的显示效果，又提高了指纹识别的灵敏度。
在实施应用过程中，由于中小尺寸液晶显示屏幕是采用低温多晶硅工艺制成，但是由于多晶硅的漏电流较大，而感光传感器所能够产生的光生电流是很微弱的，如果使用多晶硅作为指纹传感器的驱动薄膜电晶体器件，则会大大降低传感器的灵敏度，因此，本发明实施例中通过在指纹识别区设置具有低漏电流性质的第一薄膜电晶体器件，在非指纹识别区设置具有高迁移率性质的第二薄膜电晶体器件，以此既可以保证显示装置的显示效果，又提高了指纹识别的灵敏度。
进一步地，所述低漏电流材料包括铟镓锌氧化物或非晶硅材料，所述高迁移率材料包括多晶硅材料。
具体地，如图1所示，为本实施例提供的阵列基板的结构示意图，其中，所述阵列基板包括基板105，设置于所述基板105上的第一薄膜电晶体器件101、第二薄膜电晶体器件102、感光传感器118，存储电容119以及多个绝缘层和功能膜层。
在本实施例中，所述第一薄膜电晶体器件101为底栅结构，设置于所述指纹识别区内，且所述第一薄膜电晶体器件101包括栅极1014、有源层1011、源极1012以及漏极1013。
所述第二薄膜电晶体器件102为顶栅结构，设置于所述非指纹识别区内，且所述第二薄膜电晶体器件102包括栅极1021、有源层1024、源极1022以及漏极1023。
所述感光传感器118设置于所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013上，位于所述指纹识别区内，包括依次层叠设置的第一电极层、电子传输层113、半导体层114、空穴传输层115以及第二电极层104，其中，所述第一电极层由所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013所构成。
所述存储电容119设置于所述指纹识别区内，且所述存储电容包括上电极以及下电极103，其中，所述上电极由所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013所构成，所述下电极103与所述第一薄膜电晶体器件101的栅极1014位于所述阵列基板的同一层。
且所述第二电极层104通过过孔与所述存储电容的下电极103电连接。
另外，在本实施例中，所述第一薄膜电晶体器件101的栅极1014与所述第二薄膜电晶体器件102的源漏极1022和1023位于所述阵列基板的同一层，且所述第一薄膜电晶体器件101的栅极1014可采用跳线的方式制备，节省了一道光罩的制作工序。
综上，在本实施例中，所述感光传感器118为一个光敏二极管，当其接收到手指反射的光后，将产生光生电流，并给所述存储电容119进行充电，接着打开所述第一薄膜电晶体器件101，读取并识别存储的电荷信号，以进行指纹识别过程，而本实施例中通过在指纹识别区内设置具有低漏电流性质的所述第一薄膜电晶体器件101，以增加指纹识别的灵敏性，同时在非指纹识别区设置具有高迁移率的所述第二薄膜电晶体器件102，以提高显示装置的显示效果。
另外，本实施例还提供一种阵列基板的制作方法，且如图2所示，所述方法包括如下步骤：
S10、提供基板。
S20、形成第一金属层在所述基板上，其中所述第一金属层包括第一薄膜电晶体器件的栅极、第二薄膜电晶体器件的源漏极、以及存储电容的下电极。
S30、在所述第一金属层上依次制备沟道保护层、平坦层、绝缘层以及电极层。
S40、蚀刻所述沟道保护层、所述平坦层、以及所述绝缘层，以形成第一过孔以及第二过孔，其中所述第一过孔暴露所述第一薄膜电晶体器件的漏极，所述第二过孔暴露所述存储电容的下电极；以及
S50、在所述第一过孔中制备感光传感器，其中所述感光传感器通过所述第一过孔与所述第一薄膜电晶体器件的漏极电连接，以及所述感光传感器通过所述第二过孔与所述存储电容的下电极电连接。
具体地，结合图3、图4以及图5所示，详述所述阵列基板的制作方法。
提供基板105。
在所述基板105上制备遮光层117，且所述遮光层117的材质包括金属Mo、Ti、Mo/Al、Mo/Cu等不透光材料。
接着在所述基板105上制备包覆所述遮光层117的第一间隔层106以及第二间隔层107，并在所述第二间隔层107上制备所述第二薄膜电晶体器件102的有源层1024，且所述有源层1024的材质包括高迁移率材料，且所述高迁移率的迁移率介于100至200厘米2/(伏·秒)，所述高迁移率材料包括多晶硅材料。
在所述有源层1024上制备第一层间绝缘层108，以及制备于所述第一层间绝缘层108上的栅极1021，制备于所述栅极1021上的第二层间绝缘层109并包覆所述栅极1021，制备于所述第二层间绝缘层109上的源极1022以及漏极1023，且所述源极1022以及所述漏极1023贯穿所述第一层间绝缘层108以及所述第二层间绝缘层109，并与所述有源层1024的两端相接触。
同时，在所述第二层间绝缘层109上制备所述第一薄膜电晶体器件101的栅极1014，以及所述存储电容119的下电极103。
即所述栅极1014、所述源极1022、所述漏极1023以及所述下电极103构成第一金属层。
如图5所示，在所述第一金属层上制备包覆所述栅极1014、所述源极1022、所述漏极1023以及所述下电极103的第三层间绝缘层120，接着在所述第三层间绝缘层120上制备所述第一薄膜电晶体器件101的源极1012、漏极1013以及有源层1011。
其中所述有源层1011的材质包括低漏电流材料，且所述低漏电流材料的漏电流介于10-14A至10-15A，所述低漏电流材料包括铟镓锌氧化物或非晶硅材料。
并在所述第二薄膜电晶体器件101上制备沟道保护层110、平坦层111、绝缘层112以及电极层116，其中，所述电极层116包括公用电极1162以及像素电极1161。
且上述源极和漏极的材料包括钼、铝、钛及铜中的一种或多种的组合，上述电极层的材料包括氧化铟锡，上述绝缘层的材料包括氮化硅材料。
经蚀刻工艺，且被蚀刻的膜层包括所述沟道保护层110、所述平坦层111以及所述绝缘层112，并形成第一过孔121以及第二过孔122。
其中，所述第一过孔121暴露所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013，所述第二过孔122暴露所述存储电容119的下电极103。
如图1、图5所示，在所述第一过孔121中制备所述感光传感器118，即在所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013上依次制备电子传输层113、半导体层114、空穴传输层115以及第二电极层104，其中，所述第二电极层104通过所述过孔122与所述下电极103电连接。
其中，所述电子传输层113的材质包括ZnO，所述空穴传输层115的材质包括MoOx材料，所述半导体层的材质包括a-Si。
且在本实施例中，所述下电极103与所述第一薄膜电晶体器件101的漏极1013构成所述存储电容119，用于存储光生电流的电荷量。
另外，本实施例还提供一种显示装置，且所述显示装置包括上述阵列基板，其中，所述感光传感器118为一个光敏二极管，当其接收到手指反射的光后，将产生光生电流，并给所述存储电容119进行充电，接着打开所述第一薄膜电晶体器件101，读取并识别存储的电荷信号，以进行指纹识别过程，而本实施例中，通过在指纹识别区设置低漏电流的第一薄膜电晶体器件101，在非指纹识别区设置高迁移率的第二薄膜电晶体器件102，在提高显示效果的同时，还提高了指纹识别的灵敏度，并将指纹识别集成于屏幕下方，提高了屏占比。
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 (10)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
显示区，所述显示区包括指纹识别区以及非指纹识别区；
第一薄膜电晶体器件，设置于所述指纹识别区内，且所述第一薄膜电晶体器件的有源层的材质包括低漏电流材料，其中所述低漏电流材料的漏电流介于10-14A至10-15A；
第二薄膜电晶体器件，设置于所述非指纹识别区内，且所述第二薄膜电晶体器件的有源层的材质包括高迁移率材料，其中所述高迁移率材料的迁移率介于100至200厘米2/(伏·秒)。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一薄膜电晶体器件的栅极与所述第二薄膜电晶体器件的源漏极位于所述阵列基板的同一层。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述低漏电流材料包括铟镓锌氧化物或非晶硅材料。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述高迁移率材料包括多晶硅材料。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括感光传感器，所述感光传感器设置于所述指纹识别区内，且所述感光传感器包括依次层叠设置的第一电极层、电子传输层、半导体层、空穴传输层以及第二电极层，且所述第一电极层由所述第一薄膜电晶体器件的漏极所构成。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括存储电容，且所述存储电容设置于所述指纹识别区内，所述存储电容包括上电极以及下电极；
其中，所述上电极由所述第一薄膜电晶体器件的漏极所构成，且所述下电极与所述第一薄膜电晶体器件的栅极位于所述阵列基板的同一层。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第二电极层通过过孔与所述下电极电连接。
8.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S10、提供基板；
S20、形成第一金属层在所述基板上，其中所述第一金属层包括第一薄膜电晶体器件的栅极、第二薄膜电晶体器件的源漏极、以及存储电容的下电极；
S30、在所述第一金属层上依次制备沟道保护层、平坦层、绝缘层以及电极层；
S40、蚀刻所述沟道保护层、所述平坦层、以及所述绝缘层，以形成第一过孔以及第二过孔，其中所述第一过孔暴露所述第一薄膜电晶体器件的漏极，所述第二过孔暴露所述存储电容的下电极；以及
S50、在所述第一过孔中制备感光传感器，其中所述感光传感器通过所述第一过孔与所述第一薄膜电晶体器件的漏极电连接，以及所述感光传感器通过所述第二过孔与所述存储电容的下电极电连接。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述下电极与所述第一薄膜电晶体器件的漏极构成存储电容，以存储光生电流的电荷量。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至7任一项所述的阵列基板。
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