CN110718560B - 阵列基板及其制备方法和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种阵列基板及其制备方法和显示面板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。本发明实施例中相较于传统技术，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得传感器可以大面积制备，从而提高传感器的使用性能，降低传感器生产成本。

Description

阵列基板及其制备方法和显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其制备方法和显示面板。
背景技术
薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)当前广泛应用于显示领域，是以玻璃为基板，通过成膜工艺在玻璃上沉积半导体层和金属层等，再通过光刻等工艺制造出的晶体管。TFT可以基于玻璃进行大面积晶体管制作，而且成本较低，所以成为当前显示技术的核心。
随着当前智能手机的快速发展，手机安全领域如指纹识别等功能应用广泛，当前主要的感应传感器都是基于硅基芯片制造，其成本高而且传感器件面积较小，导致设备功能和性能不足。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法和显示面板，相较于传统技术，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得传感器可以大面积制备，从而提高传感器的使用性能，降低传感器生产成本。
为解决上述问题，第一方面，本申请提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上；
所述像素阵列层包括：第一栅绝缘层，形成于所述第一栅极层上；有源层，形成于所述第一栅绝缘层上；第二栅绝缘层，形成于所述有源层上，所述第二栅绝缘层上形成有第一过孔；金属层，形成于所述第二栅绝缘层上，所述金属层通过所述第一过孔，与所述有源层相接触，所述金属层上形成有第二过孔；层间绝缘层，形成于所述金属层上，所述层间绝缘层通过所述第二过孔与所述第二栅绝缘层相接触，所述层间绝缘层形成有第三过孔，所述第二栅极层位于所述第三过孔中；
所述金属层包括源漏极层，所述第一电极层与所述源漏极层位于同一层，且所述第一电极层与所述源漏极层不连接。
进一步的，所述有源层为单晶硅、多晶硅或铟镓锌氧化物。
进一步的，所述传感层为光伏传感层、压敏传感层或半导体传感层。
第二方面，本申请提供一种显示面板；所述显示面板包括如上述内容所述的阵列基板。
第三方面，本申请提供一种阵列基板的制备方法，所述方法包括：提供衬底基板；在所述衬底基板上制备第一栅极层；在所述第一栅极层上制备像素阵列层；在所述像素阵列层上制备第二栅极层；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。
进一步的所述在所述第一栅极层上制备像素阵列层包括：在所述第一栅极层上制备第一栅绝缘层；在所述第一栅绝缘层上制备有源层；在所述有源层上制备第二栅绝缘层；在所述第二栅绝缘层上制备金属层；在所述金属层上制备层间绝缘层。
进一步的，所述在所述第二栅绝缘层上制备金属层包括：
在所述第二栅绝缘层上，沉积金属材料；
将所述金属材料进行图案化处理，以制备得到源漏极层和第一电极层。
进一步的，所述在所述像素阵列层上制备第二栅极层包括：
在所述第一电极上制备传感层；
在所述传感层上制备第二电极层，以制备得到第二栅极层。
进一步的，所述在所述衬底基板上制备第一栅极层包括：
在所述衬底基板上，沉积第一栅极材料；
将所述第一栅极材料进行图案化处理，以制备得到第一栅极层。
有益效果:本发明实施例中通过提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上；相较于传统技术，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得起到传感器作用的传感层可以大面积制备，利用传感层的制备将传感器功能集成到显示面板中，从而使得显示面板具有传感器的性能，提高显示面板的使用性能，同时降低传感器生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明实施例提供一种阵列基板的一个实施例结构示意图；
图2是本发明实施例提供一种器件特性示意图；
图3是本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法的一个实施例流程示意图；
图4是本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法的另一个实施例流程示意图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，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所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
随着当前智能手机的快速发展，手机安全领域如指纹识别等功能应用广泛，当前主要的感应传感器都是基于硅基芯片制造，其成本高而且传感器件面积较小，导致设备功能和性能不足。
基于此，本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法和显示面板，以下分别进行详细说明。
首先，本发明实施例中提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。
如图1所示，为本发明实施例中阵列基板的一个实施例结构示意图，其中，所述阵列基板包括：
衬底基板101。
其中，所述衬底基板可以为刚性材料或柔性材料，所述刚性材料可采用玻璃等无机物，所述柔性材料可采用聚酰亚胺。
第一栅极层102，形成于所述衬底基板上101；
具体的，所述第一栅极层为底栅电极层，所述底栅电极层由金属构成，所述底柵电极层用于调节晶体管阈值电压。
像素阵列层103，形成于所述第一栅极层上102；
其中，像素阵列膜层包括有多个膜层结构，多个膜层结构依次为第一栅绝缘层、有源层、第二栅绝缘层、金属层和层间绝缘层。
第二栅极层104，形成于所述像素阵列层上103；
具体的，所述第二栅极层为顶柵电极层，所述顶柵电极层由传感材料和金属电极构成，所述传感材料可以将探测信号转换为电信号的材料，通过传感材料产生的电信号用于控制晶体管的开启，实现对探测信号的探测与输出。
其中，所述第二栅极层104包括第一电极层1041、传感层1042和第二电极层1043，所述传感层1042形成于所述第一电极层1041上，所述第二电极层1043形成于所述传感层上。
具体的，所述第一电极层为下部电极层，所述第二电极层为上部电极层，所述传感层为传感材料制备而成，所述传感材料可以为光电材料或者压电材料等，例如所述传感材料为光电材料，本申请对所述传感材料不作限定，具体视实际情况而定。
如图2所示，为本发明实施例中器件特性示意图，在原有薄膜晶体管特性基础上，结合本申请中所述的第一栅极层和所述第二栅极层，通过晶体管放大作用可以将探测信号进行放大输出，所以该晶体管器件探测能力更强，输出On/Off比例更高，通过控制底栅电极层(Gate1)的电压，可以控制薄膜晶体管的阈值电压(Vth)；在实际器件使用中，通过搭配合适的底栅电压，在传感材料生成电荷使得薄膜晶体管打开时可以控制薄膜晶体管工作在亚阈值区域或线性区等，以使器件达到更优化性能。
本发明实施例中通过提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上；相较于传统技术，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得传感器可以大面积制备，从而提高传感器的使用性能，降低传感器生产成本。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个具体实施例中，所述像素阵列层包括：第一栅绝缘层，形成于所述第一栅极层上；有源层，形成于所述第一栅绝缘层上；第二栅绝缘层，形成于所述有源层上，所述第二栅绝缘层上形成有第一过孔；金属层，形成于所述第二栅绝缘层上，所述金属层通过所述第一过孔，与所述有源层相接触，所述金属层上形成有第二过孔；层间绝缘层，形成于所述金属层上，所述层间绝缘层通过所述第二过孔与所述第二栅绝缘层相接触，所述层间绝缘层形成有第三过孔，所述第二栅极层位于所述第三过孔中。
如图1所示，其中，所述像素阵列层包括：
第一栅绝缘层1031，形成于所述第一栅极层上102。
其中，所述第一栅绝缘层具有优良的电学性能外，还具有较大的介电常数及较强的阻挡Na+扩散、水汽渗透以及其他杂质粒子扩散的能力。
有源层1032，形成于所述第一栅绝缘层上1031。
第二栅绝缘层1033，形成于所述有源层上1032，所述第二栅绝缘层1033上形成有第一过孔。
金属层1034，形成于所述第二栅绝缘层上，所述金属层通过所述第一过孔，与所述有源层相接触，所述金属层上形成有第二过孔。
具体的，所述金属层1034包括源漏电极层1036和所述第一电极层1041。
层间绝缘层1035，形成于所述金属层1034上，所述层间绝缘层1035通过所述第二过孔与所述第二栅绝缘层1033相接触，所述层间绝缘层1035形成有第三过孔，所述第二栅极层104位于所述第三过孔中。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个具体实施例中所述有源层为单晶硅、多晶硅或铟镓锌氧化物，例如，所述有源层为多晶硅，本申请对所述有源层结构不做限定，具体视实际情况而定。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个具体实施例中，所述传感层为光伏传感层、压敏传感层或半导体传感层。
具体的，所述传感层将探测信号转换为电信号，可实现传感功能，本申请对所述传感层材料并不做限定，具体视实际情况而定。
为了更好实施本发明实施例中阵列基板，在阵列基板的基础之上，本发明实施例中还提供一种显示面板，所述显示面板包括如上述实施例所述的阵列基板。
通过采用如上实施例中描述的阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。本发明实施例中相较于传统技术，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得传感器可以大面积制备，从而提高传感器的使用性能，降低传感器生产成本，优化显示面板传感性能。
为了更好实施本发明实施例中阵列基板，在所述阵列基板的基础之上，本发明实施例中还提供一种阵列基板的制备方法，所述方法包括：提供衬底基板；在所述衬底基板上制备第一栅极层；在所述第一栅极层上制备像素阵列层；在所述像素阵列层上制备第二栅极层；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。
如图3所示，为本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法的一个实施例流程示意图，所述方法包括：
301、提供衬底基板。
具体的，提供衬底基板为玻璃基板。
302、在所述衬底基板上制备第一栅极层。
其中，第一栅极层为金属材料，可以采用物理气相沉积法和曝光显影方式制备第一栅极层，而物理气相沉积法一般采用溅射，通常是在一定的高真空状态下(气压50Pa左右)，采用激励源使高真空里的带电粒子获得高能量并轰击靶材表面，使靶材表面的组分(原子或分子)获得足够大的能量而飞溅出来溅落到另介质表面(通常是玻璃基板)的薄膜沉积方法。被激励的粒子通常是原子量足够大的惰性气体，在激励源的作用下失去电子而带正电荷。一般情况下，要把金属靶材表面的原子溅射下来，激励的离子的动能需要在10～25eV。这个能量值，又被称为溅射阈值能。溅射气体一般选用惰性气体，其性能稳定而且也不会与靶材原子发生化学反应。
303、在所述第一栅极层上制备像素阵列层。
具体的，像素阵列层包括有多个膜层，多个膜层依次进行沉积、曝光显影图案化制备得到。
304、在所述像素阵列层上制备第二栅极层，其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上。
具体的，第二栅极层包括有三层结构，这三层结构依次为第一电极层、传感层和第二电极层，其中，第一电极层是与像素阵列层中的源漏极层同层制备的，当第一电极层制备完成后，在第一电极层上依次制备传感层和第二电极层。
本发明实施例中通过提供了阵列基板的制备方法，区别于现有技术，本申请提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：衬底基板；第一栅极层，形成于所述衬底基板上；像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上，本发明将传感材料与薄膜晶体管相结合，在所述薄膜晶体管上制备传感层，由于薄膜晶体管的可大面积制备，使得传感器可以大面积制备，从而提高传感器的使用性能，降低传感器生产成本。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个具体实施例中，如图4所示，为为本发明实施例提供一种阵列基板的制备方法的另一个实施例流程示意图，其中，所述在所述第一栅极层上制备像素阵列层包括：
401、在所述第一栅极层上制备第一栅绝缘层。
402、在所述第一栅绝缘层上制备有源层。
403、在所述有源层上制备第二栅绝缘层。
404、在所述第二栅绝缘层上制备金属层。
405、在所述金属层上制备层间绝缘层。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述在所述第二栅绝缘层上制备金属层包括：
在所述第二栅绝缘层上，沉积金属材料；
将所述金属材料进行图案化处理，以制备得到源漏极层和第一电极层。
具体的，所述金属层包括源漏极层和第一电极层，通过将金属材料进行曝光显影进行图案化，制备得到的金属层分为同一高度的两部分，其中两部分分别为具有不同作用的源漏极层和第一电极层。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述在所述像素阵列层上制备第二栅极层包括：
在所述第一电极上制备传感层；
在所述传感层上制备第二电极层，以制备得到第二栅极层。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述在所述衬底基板上制备第一栅极层包括：
在所述衬底基板上，沉积第一栅极材料；
将所述第一栅极材料进行图案化处理，以制备得到第一栅极层。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文其他实施例中的详细描述，此处不再赘述。
具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种阵列基板及其制备方法和显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
衬底基板；
第一栅极层，形成于所述衬底基板上；
像素阵列层，形成于所述第一栅极层上；
第二栅极层，形成于所述像素阵列层上；
其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上；
所述像素阵列层包括：第一栅绝缘层，形成于所述第一栅极层上；有源层，形成于所述第一栅绝缘层上；第二栅绝缘层，形成于所述有源层上，所述第二栅绝缘层上形成有第一过孔；金属层，形成于所述第二栅绝缘层上，所述金属层通过所述第一过孔，与所述有源层相接触，所述金属层上形成有第二过孔；层间绝缘层，形成于所述金属层上，所述层间绝缘层通过所述第二过孔与所述第二栅绝缘层相接触，所述层间绝缘层形成有第三过孔，所述第二栅极层位于所述第三过孔中；
所述金属层包括源漏极层，所述第一电极层与所述源漏极层位于同一层，且所述第一电极层与所述源漏极层不连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层为单晶硅、多晶硅或铟镓锌氧化物。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述传感层为光伏传感层、压敏传感层或半导体传感层。
4.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求1至3任一项所述的阵列基板。
5.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上制备第一栅极层；
在所述第一栅极层上制备像素阵列层；
在所述像素阵列层上制备第二栅极层；
其中，所述第二栅极层包括第一电极层、传感层和第二电极层，所述传感层形成于所述第一电极层上，所述第二电极层形成于所述传感层上；
所述像素阵列层包括：第一栅绝缘层，形成于所述第一栅极层上；有源层，形成于所述第一栅绝缘层上；第二栅绝缘层，形成于所述有源层上，所述第二栅绝缘层上形成有第一过孔；金属层，形成于所述第二栅绝缘层上，所述金属层通过所述第一过孔，与所述有源层相接触，所述金属层上形成有第二过孔；层间绝缘层，形成于所述金属层上，所述层间绝缘层通过所述第二过孔与所述第二栅绝缘层相接触，所述层间绝缘层形成有第三过孔，所述第二栅极层位于所述第三过孔中；
所述金属层包括源漏极层，所述第一电极层与所述源漏极层位于同一层，且所述第一电极层与所述源漏极层不连接。
6.根据权利要求5所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述第一栅极层上制备像素阵列层包括：
在所述第一栅极层上制备第一栅绝缘层；
在所述第一栅绝缘层上制备有源层；
在所述有源层上制备第二栅绝缘层；
在所述第二栅绝缘层上制备金属层；
在所述金属层上制备层间绝缘层。
7.根据权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述第二栅绝缘层上制备金属层包括：
在所述第二栅绝缘层上，沉积金属材料；
将所述金属材料进行图案化处理，以制备得到源漏极层和第一电极层。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述像素阵列层上制备第二栅极层包括：
在所述第一电极上制备传感层；
在所述传感层上制备第二电极层，以制备得到第二栅极层。
9.根据权利要求5所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底基板上制备第一栅极层包括：
在所述衬底基板上，沉积第一栅极材料；
将所述第一栅极材料进行图案化处理，以制备得到第一栅极层。
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