CN110931522B - 显示面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板及其制作方法，该显示面板包括：衬底基板；多个像素单元和感光单元，设置于所述衬底基板上，所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管具有相对于所述衬底基板的垂直沟道。该显示面板采用具有垂直沟道的感光薄膜晶体管形成感光单元，该感光薄膜晶体管具有较大的感光面积和较短的沟道长度，从而可以提高显示面板的光响应度和信噪比。
Description
技术领域
本公开实施例涉及一种显示面板及其制作方法。
背景技术
在显示领域，有机发光二极管(OLED)显示面板具有自发光、对比度高、能耗低、视角广、响应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、制造简单等特点，具有广阔的发展前景。随着指纹识别技术的发展，如何将指纹识别技术应用在OLED显示面板中，是业界备受关注的问题。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种显示面板，其包括：衬底基板；多个像素单元和感光单元，设置于所述衬底基板上，所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管具有相对于所述衬底基板的垂直沟道。
在一个示例中，所述显示面板还包括设置于所述衬底基板上的绝缘层，其中，相对于所述衬底基板，所述感光薄膜晶体管设置在所述绝缘层之下，所述发光元件设置在所述绝缘层之上。
在一个示例中，所述感光薄膜晶体管包括依次层叠设置于所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、第一电极、有源层和第二电极。
在一个示例中，所述有源层包括感光层。
在一个示例中，所述感光层包括聚(3-己基噻吩)(P3HT)和[6,6]-苯基碳61-丁酸甲基酯(PCBM)的混合材料。
在一个示例中，所述有源层还包括半导体层，所述半导体层设置于所述感光层和所述第一电极之间。
在一个示例中，所述半导体层包括二萘并-并二噻吩(DNTT)或并五苯。
在一个示例中，所述第一电极的材料为多孔状半导体电极材料。
在一个示例中，所述第一电极的材料为碳纳米管。
在一个示例中，，所述第二电极的材料为透明导电材料。
在一个示例中，所述感光单元还包括与所述感光薄膜晶体管的第一电极电连接的第一电极引线；所述第一电极包括第一部分和第二部分，所述第一部分相对于所述衬底基板覆盖在所述第一电极引线上，所述第二部分与所述第一电极引线相对于所述衬底基板并列设置。
在一个示例中，所述像素单元还包括第一晶体管，所述第一晶体管的源极或漏极与所述发光元件的第一电极电连接。
在一个示例中，所述第一晶体管的栅极与所述感光薄膜晶体管的栅极同层设置。
在一个示例中，所述感光单元还包括与所述感光薄膜晶体管的第二电极电连接的第二电极引线，所述电极引线与第一晶体管的源极或漏极同层设置。
在一个示例中，相对于所述衬底基板，所述感光薄膜晶体管设置于所述第一晶体管的有源层之上。
在一个示例中，所述显示面板还包括设置于所述衬底基板上的滤光层，所述滤光层设置于所述感光薄膜晶体管的第二电极远离所述衬底基板的一侧并覆盖所述感光薄膜晶体管。
在一个示例中，所述多个感光单元与所述多个像素单元一一对应。
本公开的至少一个实施例还提供一种显示面板的制作方法，包括在衬底基板上形成多个像素单元和感光单元；所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管包括具有相对于所述衬底基板的垂直沟道。
在一个示例中，所述制作方法还包括在所述衬底基板上形成绝缘层，相对于所述衬底基板，所述发光元件形成于所述绝缘层之上，所述感光薄膜晶体管形成于所述绝缘层之下。
在一个示例中，形成所述感光薄膜晶体管包括：依次在所述衬底基板上形成栅极、栅绝缘层、第一电极、有源层和第二电极。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术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涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。
图1A为本公开一实施例提供的显示面板的平面示意图；图1B该显示面板的另一平面示意图。
图2是图1A或图1B中显示面板的指纹识别区的部分剖视图。
图3A是指纹识别区中一个像素单元的示意图；图3B是本公开实施例提供的一种感光电路的示意图；图3C是本公开实施例提供的另一种感光电路的示意图。
图4A-4E为本公开一实施例提供的显示面板的制作方法的步骤图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述参考在附图中示出并在以下描述中详述的非限制性示例实施例，更加全面地说明本发明的示例实施例和它们的多种特征及有利细节。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。本发明省略了已知材料、组件和工艺技术的描述，从而不使本发明的示例实施例模糊。所给出的示例仅旨在有利于理解本发明示例实施例的实施，以及进一步使本领域技术人员能够实施示例实施例。因而，这些示例不应被理解为对本发明的实施例的范围的限制。
除非另外特别定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本发明各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具有指纹识别功能的显示面板可以具有外挂式结构和内置式结构。外挂式结构是指将指纹识别模组贴合在显示面板的显示区域外，这种结构需要额外制备指纹识别模组(例如电容型指纹识别模组)，且导致最终产品的体积较大。内置式结构是指将指纹识别模组集成于显示面板内，这种结构可以实现屏下指纹识别，由于这种结构涉及到与显示面板制作工艺的兼容性问题，如何制作出高光响应度、高信噪比的指纹识别模组并且优化制作工艺，是需要考虑的问题。
本公开至少一个实施例提供一种显示面板及其制作方法，该显示面板将感光单元集成于显示屏内，并且采用具有垂直沟道的感光薄膜晶体管形成该感光单元，该感光薄膜晶体管具有较大的感光面积(开口率)和较短的沟道长度，从而可以提高显示面板的光响应度和信噪比。
图1A为本公开实施例提供的显示面板10的平面示意图，图1B该显示面板的另一平面示意图，图2是图1A或图1B中显示面板的指纹识别区的部分剖视图。为了清楚起见，图2中仅示出了指纹识别区的一个像素单元的一部分。请一并参阅图1A、图1B和图2，如图所示，显示面板10包括多条栅线11、多条数据线12以及阵列排布的多个像素单元100，多条栅线11和多条数据线12彼此交叉定义出多个像素区，多个像素单元100一一对应分布于多个像素区内。每个像素单元100包括发光元件110以及驱动该发光元件110发光的像素电路。
显示面板10包括显示区域20，显示区域20包括指纹识别区30，该指纹识别区可以为显示区域20的部分或全部。
例如，显示面板10为有机发光二极管显示面板，发光元件110为有机发光二极管。例如，像素电路包括常规的2T1C像素电路，并且不同的实施例中，还可以进一步包括补偿电路，该补偿电路包括内部补偿电路或外部补偿电路，补偿电路可以包括晶体管、电容等。并且，根据需要，该像素电路还可以包括复位电路等。
例如，如图1A所示，该显示面板还可以包括数据驱动电路6和栅极驱动电路7，该数据驱动电路和栅极驱动电路分别通过数据线12和栅线11与像素单元100连接。该数据驱动电路用于提供数据信号，该栅极驱动电路用于提供扫描信号，还可以进一步用于提供各种控制信号、电源信号等。
例如，每个像素单元100包括多个子像素，该多个子像素分别包括发出不同颜色光的发光元件110，从而实现彩色显示。例如，一个像素单元100包括RGB三个子像素，三个子像素分别包括发出红光、绿光和蓝光的发光元件110。
如图2所示，显示面板10包括衬底基板101，多个像素单元100设置于衬底基板101上。显示面板10还包括设置于衬底基板101上的感光单元200，感光单元200配置为感测由发光元件110发出且由在显示面板表面的被检测手指反射的光，由此可以实现指纹识别功能或者触控感测功能。感光单元200包括感光薄膜晶体管201，该感光薄膜晶体管可以将光信号转化为电信号从而可以实现指纹识别或者触控感测等功能。
以该感光单元实现指纹识别为例，在工作工程中，发光元件110发出的光经由手指130的表面反射，然后再被感光单元200中的感光薄膜晶体管201接收并转换为电信号。由于手指130的指纹谷(凹陷表面)与指纹脊(凸出表面)对光的反射率不相同而反射不同强度的光，从而产生不同大小的电信号。感光单元200将该电信号发送到外部处理电路(例如指纹处理芯片，未示出)进行分析从而得到手指表面的指纹图像，该指纹图像进一步被用于指纹识别。例如，多个感光单元200分别接受对应手指130对应区域反射的光而采集相应区域的指纹图像，进而拼接成完整的指纹图像。
例如，在显示区域的指纹识别区中，每个像素单元100配置有一个感光单元200，也即显示面板10包括与多个像素单元100一一对应的多个感光单元200，这些感光单元200本身也排列为阵列，形成图像传感器以采集指纹图像。每个感光单元200配置为感测与之对应的像素单元100发出且由被检测手指反射的光。
参见图3A，指纹识别区中一个像素单元100包括RGB三个子像素，三个子像素分别包括发出红光、绿光和蓝光的发光元件，对于该像素单元设置了一个感光单元S。
如图2所示，像素单元100的每个子像素还包括与发光元件110直接电连接的第一晶体管120，该第一晶体管120例如为像素电路中驱动发光元件110发光的驱动晶体管，或者驱动发光元件110发光的电流是否流过的发光控制晶体管等，本公开的实施例对此不作限制。
例如，显示面板10还包括绝缘层140，相对于衬底基板101，感光薄膜晶体管201设置在绝缘层140之下，发光元件110设置在绝缘层140之上。这种结构使得感光薄膜晶体管201形成于发光元件110之前，由于发光元件110通常包括有机材料，其耐受温度有限，相比于在该发光元件形成之后或者同时形成该感光薄膜晶体管，在该发光元件形成之前形成该感光薄膜晶体管可以使得因此感光薄膜晶体管201的制作工艺不限制于发光元件110的耐受温度，具有更高的工艺灵活性。例如，绝缘层140配置为平坦化层，从而使得发光元件110形成于一个平整的表面。同时，这有利于增加发光元件110占据的面积，改善显示面板的显示效果。
如图2所示，感光薄膜晶体管201包括依次层叠设置于衬底基板101上的栅极202、栅绝缘层203、第一电极204、有源层205和第二电极206，感光薄膜晶体管201具有相对于衬底基板101的垂直沟道，即从源极到漏极的沟道方向垂直于衬底基板101的板面。相较于水平沟道的薄膜晶体管，该垂直沟道结构使得感光薄膜晶体管201的感光面积(也即第二电极206的平面面积)与沟道长度彼此独立，可以在具有较短的沟道长度的同时具有较大的感光面积，从而提高感光单元200的光响应度以及信噪比。
发光元件110包括第一电极111、发光层112和第二电极113，第一电极111和第二电极113之一为阳极，另一个为阴极，发光层112为有机发光层或量子点发光层。例如，发光元件除了发光层112之外还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层等。例如，发光层112为有机发光层时，可以为高分子发光材料或小分子发光材料等。发光元件110为顶发射结构，第一电极111具有反射性而第二电极113具有透射性或半透射性。例如，第一电极111为高功函数的材料以充当阳极，例如为ITO/Ag/ITO叠层结构；第二电极113为低功函数的材料以充当阴极，例如为半透射的金属或金属合金材料，例如为Ag/Mg合金材料。
第一晶体管120包括栅极121、有源层122、源极123和漏极124。本公开的实施例对于第一晶体管120的类型、材料、结构不作限制，例如其可以为顶栅型、底栅型等，第一晶体管120的有源层可以为非晶硅、多晶硅(低温多晶硅与高温多晶硅)、氧化物半导体(例如IGZO)等，且第一晶体管120可以为N型或P型。
感光薄膜晶体管201的有源层205包括感光层2051，在光线的照射下产生光生载流子，该光生载流子被感光电路(未示出)收集并转化为电信号然后输出到外部处理电路进行分析从而得到指纹图像。
例如，该感光层为半导体材料，还可以在栅极电场的作用下产生电荷，此时，该感光薄膜晶体管兼具感光功能和开关功能。
例如，该感光层2051的材料为聚(3-己基噻吩)(P3HT)，P3HT是一种兼具感光性能和半导体性能的有机材料，为了提高P3HT材料的感光性能，还可以在其中掺杂[6,6]-苯基碳61-丁酸甲基酯(PCBM)从而形成包括P3HT和PCBM的混合材料的感光层2051。
例如，为了提高感光薄膜晶体管201输出的信号强度，有源层205还可以额外设置一层半导体层2052，例如，如图2所示，该半导体层2052设置于感光层2051与第一电极204之间。该半导体层配置为在栅极电压产生的电场的作用下产生载流子，从而提高感光薄膜晶体管输出的信号强度。例如，该半导体层2052也可以设置于感光层2051与第二电极206之间，此时半导体层2052为光透射材料，以便于感光层2051接收光线的照射以进行感光。
例如，为了提高感光薄膜晶体管201的均一性和稳定性，半导体层2052采用非晶半导体材料(不定形半导体材料)。例如，半导体层2052的材料为二萘并-并二噻吩(DNTT)或并五苯等有机半导体材料，或者为非晶硅、氧化物半导体(例如IGZO)等无机半导体材料。例如，第一电极204的材料为多孔状的半导体电极材料，一方面，多孔状半导体电极材料材质稀疏，不会完全屏蔽栅极202上施加的电压所形成的电场；另一方面，半导体电极材料具有适中的电子态密度(DOS)，使得其可以导电的同时，还允许栅极202对第一电极204向有源层205的电荷注入起到调控作用，栅极材料的这种性质使得可以通过向栅极施加电压控制感光薄膜晶体管201的工作状态。例如，第一电极204的材料为碳纳米管，多个碳纳米管排列形成稀疏结构，相邻碳纳米管之间具有缝隙，能减小对栅极上施加的电压所形成的电场的屏蔽；同时碳纳米管为电子态密度适中的半导体材料，在导电的同时还可以允许栅极202对第一电极204向有源层205的电荷注入起到调控作用，从而允许通过向栅极施加电压控制感光薄膜晶体管201的工作状态。
例如，第二电极206的材料为透明导电材料，从而使得接收的反射光透射至有源层205。可以通过增大第二电极206的平面面积以提高感光薄膜晶体管201的感光面积，从而提高感光薄膜晶体管201的光通量以及信噪比。例如，第二电极206的材料为超薄金属、碳纳米管、石墨烯、纳米银线或者透明氧化物导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟镓锌(IGZO)等。
例如，感光单元200还包括与感光薄膜晶体管201的第一电极204电连接的第一电极引线2040，第一电极204包括第一部分2041和第二部分2042，第一部分2041相对于衬底基板101覆盖在第一电极引线2040上从而实现搭接(电连接)，第二部分2042与第一电极引线2040相对于所述衬底基板并列设置，也即第二部分2041与第一电极引线2040并列设置于栅绝缘层203上。
例如，感光单元200还包括与感光薄膜晶体管201的第二电极206电连接的第二电极引线2060。第一电极引线2040和第二电极引线2060分别用于将第一电极204与第二电极206与其它元件电连接。
例如，像素单元100还包括第一导电层125，第一导电层125与第一晶体管120的栅极121层叠并间隔设置以构成第一电容，也即该第一电容的一个电极与第一晶体管的栅极121电连接且一体成型，用于存储或保持栅极121的电平。
例如，第一晶体管120的栅极121与感光薄膜晶体管201的栅极202同层且绝缘设置。
例如，第二电极引线2060与第一晶体管120的源极123或漏极124同层设置。
例如，第一电极引线2040与第一导电层125同层且绝缘设置。
需要说明的是，本公开实施例中的“同层设置”是指两种或多种结构通过同一材料由同一构图工艺形成，而不一定是指具有相同的高度或形成于同一表面。
还需要说明的是，由于第一晶体管120的源极123和漏极124在物理结构上是对称的，因此二者根据相应的电路连接是可以互换的。
例如，相对于衬底基板101，感光薄膜晶体管201设置于第一晶体管120的有源层122之上。由于有源层122在版图中通常占有较大的面积，本公开实施例将感光薄膜晶体管201设置于有源层122之上，可以避免感光薄膜晶体管201挤压有源层122的空间，更便于版图设计。
例如，显示面板10还包括滤光层160，滤光层160设置于感光薄膜晶体管201的第二电极206远离衬底基板101的一侧，并覆盖感光薄膜晶体管201。例如，滤光层160设置于绝缘层140上。滤光层160配置为使得感光薄膜晶体管201的感光层2051只对某种颜色的光进行感测，从而提高感光薄膜晶体管201的识别准确度。由于指纹识别技术是通过检测光的强度来识别指纹，因此光源所发出的光的强度的均匀性会影响到识别的准确度，通过设置滤光层160可以将感光薄膜晶体管201所接收的光过滤为一种颜色，也即将该接收光过滤为像素单元中的一个子像素发出的一种颜色的光，从而避免接收光由不同子像素发出而造成光强差异。例如，滤光层160的颜色为红、绿、蓝其中之一。例如，该滤光层的材料为树脂材料等。
例如，感光单元200还包括第二电容207，第二电容207包括第一电极208和第二电极209。如图所示，第一电极208与感光薄膜晶体管201的栅极202同层且绝缘设置，第二电极209与感光薄膜晶体管201的第二电极引线2060同层设置且电连接。例如，第二电容207的第二电极209与感光薄膜晶体管201的第二电极引线2060一体成型。在一个示例中，第二电容207与感光薄膜晶体管201形成了如图3B所示的感光电路210。
如图3B所示，本公开一实施例提供的一种感光电路210包括感光薄膜晶体管201和第二电容207，感光薄膜晶体管201的第二电极206与第二电容207的第二电极209电连接，感光薄膜晶体管201的第一电极204与处理电路211电连接，该第一电极204通过第一电极引线2040(读取信号线)连接至外部处理电路211。感光薄膜晶体管201的栅极202通过扫描信号线连接控制信号VG。第二电容207的第一电极208可以连接一固定电位，例如，第二电容207的第一电极208接地。
上述感光电路210的一种工作过程包括：在复位阶段，控制信号VG为开启信号，感光薄膜晶体管201导通，处理电路211经由感光薄膜晶体管201向第二电容207写入复位信号以使第二电容207复位；在感光阶段，控制信号VG为关闭信号，感光薄膜晶体管201关断，感光层2051在反射光线的照射下产生光生载流子，处理电路211通过读取信号线向第一电极204施加偏置电压，使得感光薄膜晶体管201的第一电极204与第二电极206之间产生电场，在该电场作用下，光生载流子传输并聚集在第二电容207的第二电极209上，对第二电容充电，由此在第二电极209产生数据电压Vdata；在检测阶段，控制信号VG为开启信号，感光薄膜晶体管201导通，处理电路211通过读取信号线从感光薄膜晶体管201读取第二电容存储的数据电压Vdata后进行分析形成指纹图像。
在上述感光电路中，感光薄膜晶体管201兼具感光功能和开光功能，相较于常规的感光电路，可以省去一个开关晶体管，不仅简化了电路，还节省了版图面积。
例如，感光电路210可以对可见光或红外光进行检测，并将其检测、采集得到的数据电压由该处理电路211读取，以进行进一步处理以得到指纹图像，该指纹图像则可以用于相应的应用，例如系统解锁、移动支付等。该处理电路可以为数字信号处理器(DSP)、中央处理器等，根据需要还可以包括存储装置。本公开的实施例对于感光电路210与处理电路211的具体实现方式不作限制。
本领域技术人员应当理解，也可以另外设置开关元件与该感光薄膜晶体管201形成感光电路。图3C示出了本公开实施例提供的另一种感光电路的示意图。如图所示，该感光电路包括感光薄膜晶体管201、开关晶体管301和第二电容207，感光薄膜晶体管201的栅极和其第一电极、第二电极其中之一电连接并连接至一固定电位从而使感光薄膜晶体管201保持关断状态，例如薄膜晶体管201的栅极和其第一电极204电连接并接地。开关晶体管301的第一电极连接处理电路211，第二电极与感光薄膜晶体管201的第二电极206电连接，栅极连接控制信号VG。
该感光电路的一种工作过程包括：在复位阶段，控制信号VG为开启信号，开关晶体管301导通，处理电路211向第二电容207写入复位信号以使第二电容207复位；在感光阶段，控制信号VG为关闭信号，开关晶体管301关断，感光薄膜晶体管201在反射光线的照射下产生光生载流子并对第二电容207充电，使得第二电容207产生并存储数据电压Vdata；在检测阶段，控制信号VG为开启信号，开关晶体管301导通，处理电路211通过感光薄膜晶体管201读取第二电容207存储的数据电压Vdata，之后进行分析形成指纹图像。这里不再赘述。
例如，感光元件200还可以用于实现触控感测，也即用于感测用户的触摸。例如，当用户的手指触摸到显示面板10上，发光元件110发出的光经由手指的表面反射再被感光单元200中的感光薄膜晶体管201接收并转换为电信号，外部电路通过检测该电信号判断触手指的触摸，还可以判断移动方向等，这里不再赘述。
本公开的一个实施例还提供上述显示面板10的制作方法，该制作方法包括在衬底基板上形成多个像素单元和感光单元；所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管包括具有相对于所述衬底基板的垂直沟道。
图4A-4E为本公开实施例提供的显示面板的制作方法的步骤图，以下将结合图4A-4E并对照图2对本公开实施例提供的显示面板的制作方法进行示例性说明。在本公开各实施例中，为了便于说明，相同的元件采用相同的标号，这里不再赘述。
例如，该制作方法包括以下步骤S41-S45。
步骤S41：如图4A所示，形成感光薄膜晶体管的栅极202。
例如，在衬底基板101上形成第一导电材料层并对该第一导电材料层进行构图工艺形成栅极202。
例如，形成该栅极202的同时还可以一并形成第一晶体管的栅极121。
例如，为了形成第一晶体管，还可以在形成栅极202之前在衬底基板101上依次形成缓冲层102、第一晶体管的有源层122及栅绝缘层103。
例如，形成该栅极202的同时还可以一并形成第一电容的第一电极208。
例如，形成栅极202所用的导电材料可以为金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、镁(Mg)、钨(W)等金属以及以上金属组合而成的合金材料；或者导电金属氧化物材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锌铝(AZO)等。
例如，衬底基板101可以是无机衬底(如玻璃、石英、蓝宝石、硅片等)或者有机柔性衬底(如聚酰亚胺(PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜等)，本公开的实施例包括但不限于此。
例如，通过常规光刻工艺对该导电材料层进行构图使其形成彼此绝缘的薄膜晶体管的栅极202、第一晶体管的栅极121以及第一电容的第一电极208。
步骤S42：如图4B所示，在栅极202上依次形成感光薄膜晶体管的栅绝缘层203、第一电极引线2040以及第一电极204。
例如，栅绝缘层203可以为无机绝缘材料，例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等硅的氧化物、硅的氮化物或硅的氮氧化物，或者氧化铝、氮化钛等包括金属元素的绝缘材料。例如，栅绝缘层203还可以为丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等有机绝缘材料。
例如，通过形成第二导电材料层并对该第二导电材料层进行构图工艺形成第一电极引线2040。
例如，为了配合形成像素单元的像素电路，在形成第一电极引线2040的同时还一并形成像素电路中的第一导电层125，该第一导电层例如与栅极121层叠形成第一电容。
例如，通过形成第三导电材料层并对该第三导电材料层进行构图工艺形成第一电极204。例如，第一电极204包括第一部分2041和第二部分2042，第一部分2041相对于衬底基板101覆盖在第一电极引线2040上以形成搭接结构，第二部分2042与第一电极引线2040相对于所述衬底基板并列设置，也即第二部分2041与第一电极引线2040并列形成于栅绝缘层203上。例如，通过涂布工艺形成该第三导电材料层。例如，该构图工艺为干法刻蚀。
例如，第三导电材料层为多孔状的半导体电极材料，一方面，多孔状半导体电极材料材质稀疏，不会完全屏蔽栅极202上施加的电压所形成的电场；另一方面，多孔状半导体电极材料具有适中的电子态密度(DOS)，使得其可以导电的同时，还允许栅极202对第一电极204向有源层205的电荷注入起到调控作用，栅极材料的这种性质使得可以通过向栅极施加电压控制感光薄膜晶体管201的工作状态。例如，第三导电材料层的材料为碳纳米管，多个碳纳米管排列形成稀疏结构，碳纳米管不仅具有孔状结构，并且相邻碳纳米管之间具有缝隙，能减小对栅极上施加的电压所形成的电场的屏蔽；同时碳纳米管为电子态密度适中的半导体材料，在导电的同时还可以允许栅极202对第一电极204向有源层205的电荷注入起到调控作用，从而允许通过向栅极施加电压控制感光薄膜晶体管201的工作状态。
步骤S43：如图4C所示，在第一电极204上形成有源层205。
例如，为了使得有源层205具有平整的界面，可以仅在第一电极204的第二部分2042上形成有源层205。
有源层205包括感光层2051，该感光层在光线的照射下产生光生载流子，从而将光信号转化为电信号。该光生载流子被感光电路(未示出)收集并转化为电信号然后输出到外部处理电路进行分析从而得到指纹图像。
例如，该感光层为半导体材料，还可以在栅极电场的作用下产生电荷，此时，该感光薄膜晶体管兼具感光功能和开关功能。
例如，为了提高感光薄膜晶体管201输出的信号强度，有源层205还可以包括半导体层2052，例如该半导体层形成于感光层2051与第一电极204之间。该半导体层配置为在栅极电压产生的电场的作用下产生载流子，从而提高感光薄膜晶体管输出的信号强度。
例如，该半导体层2052也可以形成于感光层2051与第二电极206之间，此时半导体层2052为光透射材料，以便于感光层2051接收光线的照射以进行感光。
例如，形成该感光层2051的材料为聚(3-己基噻吩)(P3HT)，P3HT是一种兼具感光性能和半导体性能的有机材料，为了提高P3HT材料的感光性能，还可以在其中掺杂[6,6]-苯基碳61-丁酸甲基酯(PCBM)，也即采用包括P3HT和PCBM的混合材料形成感光层2051。
例如，采用非晶半导体材料(不定形半导体材料)形成半导体层2052，以提高感光薄膜晶体管201的均一性和稳定性。例如，半导体层2052由二萘并-并二噻吩(DNTT)或并五苯等有机半导体材料形成。
例如，在第一电极204的第二部分2042上依次形成半导体材料层和感光材料层，并通过一道构图工艺对该半导体材料层和感光材料层进行构图形成感光层2052和半导体层2051。例如，该构图工艺包括干法刻蚀以避免湿法刻蚀工艺对半导体材料层和感光材料层造成腐蚀和损伤。
步骤S44：如图4D所示，在有源层205上依次形成层间绝缘层105和第二电极206。
在层间绝缘层105对应有源层205的位置形成开口1050以暴露出有源层205的至少部分，再对应该开口形成第二电极206覆盖有源层205。
例如，在形成开口1050的同时形成第一晶体管的源极1230和漏极接触孔1240，该接触孔分别暴露出第一晶体管的有源层的源极区和漏极区。
例如，第二电极206由透明导电材料形成，从而使得光线透射至有源层205。可以通过增大第二电极206的平面面积以提高感光薄膜晶体管201的感光面积，从而提高感光薄膜晶体管201的光通量以及信噪比。例如，形成第二电极206的材料为超薄金属、碳纳米管、石墨烯、纳米银线或者透明氧化物导电材料，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟镓锌(IGZO)等。
步骤S45：形成第二电极引线2060。
例如，如图4E所示，第二电极引线2060可以直接搭接形成于第二电极206上，也即第二电极引线2060与第二电极206之间没有形成中间层。例如，第二电极引线2060与第二电极206之间也可以形成绝缘层，第二电极引线2660通过该绝缘层中的过孔与第二电极206电连接，本公开实施例对此不作限制。
例如，在形成第二电极引线2060的同时一并形成第一晶体管的源极123和漏极124，也即第二电极引线2060、第一晶体管的源极123和漏极124通由同一导电材料经同一构图工艺形成。第一晶体管的源极123和漏极124分别通过源极接触孔1230和漏极接触孔1240与第一晶体管的有源层形成电连接。
例如，在形成第二电极引线2060的同时一并形成与第二电极引线2060电连接的第二电容207的第二电极209。例如，如图所示，该第二电极209与第二电极引线2060一体成型。
至此，形成了上述具有垂直沟道的感光薄膜晶体管201。
接着形成绝缘层140、并依次形成发光元件110的第一电极111、发光层112和第二电极113以形成发光元件110。
例如，在形成发光层112之前形成像素界定层，由于像素界定层通常为不透光的，因此需要在像素界定层对应于感光薄膜晶体管201的位置形成开口，以避免射入该感光薄膜晶体管的光线被阻挡。例如，该开口可以与该像素界定层中对应于发光元件的开口区同时形成。
例如，在上述所得到的阵列基板之上还可以形成封装层将发光元件进行密封，这里不再赘述。
本公开实施例提供的显示面板的制作方法中，采用垂直沟道的感光薄膜晶体管形成感光元件，该感光薄膜晶体管可以具有较大的感光面积和较短的沟道长度，从而提高显示面板的光响应度和信噪比；并且，在至少一个实施例中，该感光薄膜晶体管可以与像素电路的工艺兼容，例如，在上述实施例提供的制作方法中，该感光薄膜晶体管的形成仅仅需要额外增加形成第一电极204、有源层205以及第二电极206的三道构图工艺，而其它结构层可以与像素电路中的结构一起制作，从而使得制作工艺得到简化，工艺成本得以降低。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (16)
1.一种显示面板，包括：
衬底基板；
多个像素单元和感光单元，设置于所述衬底基板上，
其中，所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；
所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管具有相对于所述衬底基板的垂直沟道，所述感光薄膜晶体管包括依次层叠设置于所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、第一电极、有源层和第二电极；
所述像素单元还包括第一晶体管，所述第一晶体管的源极或漏极与所述发光元件的第一电极电连接；
所述第一晶体管的栅极与所述感光薄膜晶体管的栅极同层设置；
所述显示面板还包括位于所述感光薄膜晶体管远离所述衬底基板一侧的像素界定层，所述像素界定层对应于所述感光薄膜晶体管的位置具有开口。
2.如权利要求1所述的显示面板，还包括设置于所述衬底基板上的绝缘层，其中，相对于所述衬底基板，所述感光薄膜晶体管设置在所述绝缘层之下，所述发光元件设置在所述绝缘层之上。
3.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述有源层包括感光层。
4.如权利要求3所述的显示面板，其中，所述感光层包括聚(3-己基噻吩)(P3HT)和[6,6]-苯基碳61-丁酸甲基酯(PCBM)的混合材料。
5.如权利要求3所述的显示面板，其中，所述有源层还包括半导体层，所述半导体层设置于所述感光层和所述第一电极之间。
6.如权利要求5所述的显示面板，其中，所述半导体层包括二萘并-并二噻吩(DNTT)或并五苯。
7.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一电极的材料为多孔状半导体电极材料。
8.如权利要求7所述的显示面板，其中，所述第一电极的材料为碳纳米管。
9.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述第二电极的材料为透明导电材料。
10.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述感光单元还包括与所述感光薄膜晶体管的第一电极电连接的第一电极引线；
所述第一电极包括第一部分和第二部分，所述第一部分相对于所述衬底基板覆盖在所述第一电极引线上，所述第二部分与所述第一电极引线相对于所述衬底基板并列设置。
11.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述感光单元还包括与所述感光薄膜晶体管的第二电极电连接的第二电极引线，所述第二电极引线与第一晶体管的源极或漏极同层设置。
12.如权利要求1所述的显示面板，其中，相对于所述衬底基板，所述感光薄膜晶体管设置于所述第一晶体管的有源层之上。
13.如权利要求1所述的显示面板，还包括设置于所述衬底基板上的滤光层，
其中，所述滤光层设置于所述感光薄膜晶体管的第二电极远离所述衬底基板的一侧并覆盖所述感光薄膜晶体管。
14.如权利要求1-13任一所述的显示面板，其中，所述显示面包括多个感光单元，
所述多个感光单元与所述多个像素单元一一对应。
15.一种显示面板的制作方法，包括在衬底基板上形成多个像素单元和感光单元；
其中，所述像素单元包括发光元件，所述感光单元配置为感测由所述发光元件发出且由被检测手指反射的光；
所述感光单元包括感光薄膜晶体管，所述感光薄膜晶体管包括具有相对于所述衬底基板的垂直沟道，所述感光薄膜晶体管包括依次层叠设置于所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、第一电极、有源层和第二电极；
所述像素单元还包括第一晶体管，所述第一晶体管的源极或漏极与所述发光元件的第一电极电连接；
所述第一晶体管的栅极与所述感光薄膜晶体管的栅极同层设置；
所述制作方法还包括在所述感光薄膜晶体管远离所述衬底基板一侧形成像素界定层，所述像素界定层对应于所述感光薄膜晶体管的位置具有开口。
16.如权利要求15所述的制作方法，还包括在所述衬底基板上形成绝缘层，其中，相对于所述衬底基板，所述发光元件形成于所述绝缘层之上，所述感光薄膜晶体管形成于所述绝缘层之下。
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