CN111244110B - 一种显示面板以及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示面板以及电子装置，该显示面板包括：衬底基板；金属氧化物半导体层，设于所述衬底基板上；栅绝缘层，部分设于所述金属氧化物半导体层上；第一金属层，部分设于所述栅绝缘层上，所述第一金属层包括栅极；保护层，设于所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上；所述保护层的材料为金属氧化物；第一绝缘层，设于所述保护层上；第二金属层，设于所述第一绝缘层上，所述第二金属层包括源极和漏极。本发明的显示面板以及电子装置，能够提高薄膜晶体管的稳定性和薄膜晶体管的导电性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板以及电子装置。
【背景技术】
为驱动显示面板(比如有机发光二极管(OLED)器件)，需要薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)具备高的迁移率以产生足够高的驱动电流，并且薄膜晶体管的稳定性也直接影响到OLED的显示特性。
为了提高薄膜晶体管的迁移率，目前薄膜晶体管多采用氧化物半导体作为半导体层，然而氧化物半导体材料容易受到水氧的影响，使得TFT器件的稳定性降低，进而降低了薄膜晶体管的导电性能。
因此，有必要提供一种显示面板以及电子装置，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种显示面板以及电子装置，能够提高薄膜晶体管的稳定性和薄膜晶体管的导电性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种显示面板，包括：
衬底基板；
金属氧化物半导体层，设于所述衬底基板上；
栅绝缘层，部分设于所述金属氧化物半导体层上；
第一金属层，部分设于所述栅绝缘层上，所述第一金属层包括栅极；
保护层，设于所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上；所述保护层的材料为金属氧化物；
第一绝缘层，设于所述保护层上；
第二金属层，设于所述第一绝缘层上，所述第二金属层包括源极和漏极。
本发明还提供一种电子装置，其包括上述显示面板。
本发明的显示面板以及电子装置，包括衬底基板；金属氧化物半导体层，设于所述衬底基板上；栅绝缘层，部分设于所述金属氧化物半导体层上；第一金属层，部分设于所述栅绝缘层上，所述第一金属层包括栅极；保护层，设于所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上；所述保护层的材料为金属氧化物；第一绝缘层，设于所述保护层上；第二金属层，设于所述第一绝缘层上，所述第二金属层包括源极和漏极；由于保护层的材料也为金属氧化物，因此可以显著增强对金属氧化物半导体层的保护，降低外界水氧对氧化物材料的影响，提高薄膜晶体管的稳定性和薄膜晶体管的导电性能。
【附图说明】
图1为本发明一实施例的显示面板的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的显示面板的结构示意图；
图3为本发明图2中的显示面板制作方法的第一步至第四步的结构示意图；
图4为本发明图2中的显示面板制作方法的第五步至第六步的结构示意图；
图5为本发明图2中的显示面板制作方法的第七步的结构示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，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，结构相似的单元是以相同标号表示。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
请参照图1，图1为本发明一实施例的显示面板的结构示意图。
如图1所示，本实施例的显示面板包括：衬底基板11、金属氧化物半导体层14、栅绝缘层15、第一金属层16、保护层17、第一绝缘层18以及第二金属层19。
金属氧化物半导体层14设于所述衬底基板11上；
栅绝缘层15部分设于所述金属氧化物半导体层14上；
第一金属层16部分设于所述栅绝缘层15上，所述第一金属层16包括栅极(图中未标出)；该第一金属层16可为单层膜层。在一实施方式中，结合图2，为了减小栅极的电阻，该第一金属层包括第一子层161和第二子层162，该第一子层161用于增强第二子层162与栅绝缘层15之间的粘附力，第一子层161的材料包括Mo、Ti、Ni中的至少一种；其中在一实施方式中，第一子层161的厚度小于第二子层162的厚度，第一子层161的厚度范围可为
第二子层162的材料可为Cu或者Cu合金，第二子层162的厚度范围
当然可以理解的，此时第一金属层16的材料可为铜或者铜的合金。
保护层17设于所述栅极、所述栅绝缘层15以及所述金属氧化物半导体层14上；所述保护层17的材料为金属氧化物；在一实施方式中，所述保护层17的材料为非晶态金属氧化物。所述保护层17的材料包括Al、Ca、Mg、Ti、Mo以及Ni中的至少一种元素。
第一绝缘层18设于所述保护层17上；在一实施方式中所述保护层17的厚度可小于所述第一绝缘层18的厚度。所述保护层17的厚度范围为
所述第一绝缘层18的厚度范围为
其中保护层17和第一绝缘层18上均设置有过孔。
第二金属层19设于所述第一绝缘层18上，所述第二金属层19包括源极和漏极。在一实施方式中，该第二金属层19包括第一金属子层和第二金属子层，该第一金属子层用于增强第二金属子层与第一绝缘层之间的粘附力，第一金属子层的材料包括Mo、Ti、Ni中的至少一种；其中在一实施方式中，第一金属子层的厚度小于第二金属子层的厚度，第一金属子层的厚度范围可为
第二金属子层的材料可为Cu或者Cu合金，第二金属子层的厚度范围
当然可以理解的，该第二金属层19也可为单层膜层，此时第二金属层19的材料可为铜或者铜的合金。其中源极和漏极通过过孔与金属氧化物半导体层连接。
此外，上述显示面板还可包括遮光层12，所述遮光层12设于所述衬底基板11和所述金属氧化物半导体层14之间，所述遮光层12覆盖所述金属氧化物半导体层14，在一实施方式中，所述漏极可与所述遮光层12连接。
上述显示面板还可包括缓冲层13以及第二绝缘层20，所述缓冲层13设于所述遮光层12和所述金属氧化物半导体层14之间。
第二绝缘层20设于所述第二金属层19上。
由于通过制备保护层17，由于保护层17的材料也为金属氧化物，因此可以显著增强对金属氧化物半导体层14的保护，降低外界水氧对氧化物材料的影响，提高薄膜晶体管的稳定性和薄膜晶体管的导电性能，此外还提高显示效果。
本发明的显示面板的制作方法包括以下步骤：
S101、在衬底基板上制作遮光层12；
例如，如图3所示，在一实施方式中，衬底基板11为玻璃基板。
将玻璃基板(Array Glass)清洗干净，沉积金属层(可以为单层或者两层金属)，采用湿法蚀刻(Wet)图形化该金属层，形成具备遮光层12，该遮光层12还可以用作走线，遮光层12覆盖金属氧化物半导体层14。
S102、在遮光层12上制作金属氧化物半导体层14；
例如，采用等离子体增强化学的气相沉积法PECVD(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition)工艺在上述遮光层12上沉积缓冲层13，缓冲层13可以为单层膜或者双层膜，缓冲层13的材料可以包括Si3N4、SiO2以及SiON中的至少一种，缓冲层13的厚度范围可
之后在缓冲层13上沉积氧化物半导体材料，并进行图形化处理，形成金属氧化物半导体层14，也即形成出主动区，该金属氧化物半导体层14的材料可以为非晶氧化物半导体，比如包括IGZO、ITZO以及IGZTO中的至少一种。
该金属氧化物半导体层14可以采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)工艺进行制作。该金属氧化物半导体层14的厚度范围可为
S103、在金属氧化物半导体层14上制作栅绝缘层；
例如，如图3所示，可以通过化学气相沉积工艺(比如PECVD)沉积栅绝缘层(Gateinsulator，GI)，栅绝缘层15的材料为SiOx，其中氧的含量可通过化学气相沉积工艺(比如PECVD)进行调控，栅绝缘层15的厚度范围为
为了进一步提高薄膜晶体管的导电性能，可以根据所述金属氧化物半导体层14的导电参数设置化学气相沉积工艺(PECVD)中氧的含量，其中导电参数包括电阻率或者金属氧化物半导体层14中各元素的原子个数。
S 104、在栅绝缘层上制作第一金属层；
例如，结合图2和图3，通过PVD工艺在栅绝缘层15上沉积金属层，得到第一金属层。在一实施方式中，该第一金属层16包括第一子层161和第二子层162，该第一子层161为用于增强第二子层162与栅绝缘层15之间的粘附力，第一子层161的材料包括Mo、Ti、Ni中的至少一种；其中在一实施方式中，第一子层161的厚度小于第二子层162的厚度，第一子层161的厚度范围可为
第二子层162的材料可为Cu或者Cu合金，第二子层162的厚度范围
在制作过程中可以同时对第一子层161和第二子层162进行图形化处理，图案化处理的步骤包括曝光、显影蚀刻等步骤，其中蚀刻可以采用湿法蚀刻工艺，从而限定出栅极。可以理解的，在其他实施方式中，该第一金属层16也可为单层金属。
之后，可利用上述栅极作为栅绝缘层的蚀刻的图形，对栅绝缘层进行蚀刻，以将金属氧化物半导体层14的沟道区域裸露在外。
S105、在栅极、栅绝缘层以及金属氧化物半导体层上制作保护层17；
例如，如图4所示，首先在栅极、栅绝缘层15以及金属氧化物半导体层14上沉积氧化物材料，比如非晶态金属氧化物(amorphous metal Oxide，AMO)；该层的制备工艺可以采用直接沉积的方式制作，也可以采用先沉积对应金属材料之后，采用退火氧化的方式形成对应非晶态金属氧化物。
该保护层17的材料包含Al、Ca、Mg、Ti、Mo以及Ni中的至少一种，该保护层17的厚度范围可为
S106、在保护层17上制作第一绝缘层18；
例如，如图4所示，采用化学气相沉积工艺(比如PECVD)在保护层17上沉积绝缘材料，绝缘材料可以包括SiO2，其中氧含量可通过PECVD制程工艺进行调控，为了进一步提高薄膜晶体管的导电性能，可以根据所述金属氧化物半导体层14的导电参数设置化学气相沉积工艺中氧的含量，其中导电参数包括电阻率或者金属氧化物半导体层14中各元素的原子个数。在一实施方式中，为了进一步提高薄膜晶体管的导电性能，可以根据所述金属氧化物半导体层14的导电参数设置所述氧的含量。
第一绝缘层18的厚度范围为
之后，可对上述保护层17和第一绝缘层18同时进行图案化处理，以形成过孔。
S107、在第一绝缘层18上制作第二金属层19；
如图5所示，在第一绝缘层18上制作第二金属层19，在一实施方式中，该第二金属层19包括第一金属子层和第二金属子层，该第一金属子层为用于增强第二金属子层与第一绝缘层18之间的粘附力，第一金属子层的材料包括Mo、Ti、Ni中的至少一种；其中在一实施方式中，第一金属子层的厚度小于第二金属子层的厚度，第一金属子层的厚度范围可为
第二金属子层的材料可为Cu或者Cu合金，第二金属子层的厚度范围
在制作过程中可以同时对第一金属子层和第二金属子层进行图形化处理，图案化处理的步骤包括曝光、显影蚀刻等步骤，其中蚀刻可以采用湿法蚀刻工艺，从而限定出源极和漏极。可以理解的，在其他实施方式中，该第二金属层19也可为单层金属。
S108、在第二金属层19上制作第二绝缘层20；
例如，返回图2，采用PECVD工艺在第二金属层19上沉积绝缘材料，该第二绝缘层20的厚度范围为
由于第一金属层16和第二金属层19采用双层结构，因此可以减小栅极或者源漏极的电阻，相比于单层金属(比如AL)而言可显著降低电阻，从而实现更高分辨率及更大尺寸的AMOLED面板的驱动需求。
可以理解的，在其他实施方式中，仅有第一金属层16或者第二金属层19中的一个为双层结构。
本发明还提供一种电子装置，其包括上述任意一种显示面板，该电子装置可以为手机、平板电脑等设备。
本发明的显示面板以及电子装置，包括衬底基板；金属氧化物半导体层，设于所述衬底基板上；栅绝缘层，部分设于所述金属氧化物半导体层上；第一金属层，部分设于所述栅绝缘层上，所述第一金属层包括栅极；保护层，设于所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上；所述保护层的材料为金属氧化物；第一绝缘层，设于所述保护层上；第二金属层，设于所述第一绝缘层上，所述第二金属层包括源极和漏极；由于保护层的材料也为金属氧化物，因此可以显著增强对金属氧化物半导体层的保护，降低外界水氧对氧化物材料的影响，提高薄膜晶体管的稳定性和薄膜晶体管的导电性能。
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)
1.一种显示面板，其特征在于，包括：
衬底基板；
金属氧化物半导体层，设于所述衬底基板上；
栅绝缘层，部分设于所述金属氧化物半导体层上；
第一金属层，部分设于所述栅绝缘层上，所述第一金属层包括栅极；所述第一金属层包括第一子层和第二子层，所述第一子层用于增强所述第二子层与所述栅绝缘层之间的粘附力；
保护层，设于所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上；所述保护层的材料为金属氧化物；
第一绝缘层，设于所述保护层上；
第二金属层，设于所述第一绝缘层上，所述第二金属层包括源极和漏极；
所述显示面板还包括遮光层，所述遮光层设于所述衬底基板和所述金属氧化物半导体层之间；所述遮光层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述金属氧化物半导体层在所述衬底基板上的正投影，且所述遮光层与所述漏极连接；
其中，所述栅绝缘层和所述第一绝缘层均通过化学气相沉积工艺沉积形成，且所述化学气相沉积工艺中氧的含量根据所述金属氧化物半导体层的导电参数设置。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述保护层的材料为非晶态金属氧化物。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，
所述保护层的材料包括Al、Ca、Mg、Ti、Mo以及Ni中的至少一种元素。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述保护层的厚度小于所述第一绝缘层的厚度。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，
所述保护层的厚度范围为
所述第一绝缘层的厚度范围为
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第二金属层包括第一金属子层和第二金属子层，所述第一金属子层用于增强所述第二金属子层与所述第一绝缘层之间的粘附力。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，
所述第一子层的材料包括Mo、Ti、Ni中的至少一种；所述第二子层的材料为铜。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，
所述第一子层的厚度小于所述第二子层的厚度；
所述第一金属子层的厚度小于所述第二金属子层的厚度。
9.一种显示面板的制作方法，包括以下步骤：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上制作遮光层；
在所述遮光层上制作金属氧化物半导体层；
在所述金属氧化物半导体层上制作栅绝缘层；所述栅绝缘层通过化学气相沉积工艺沉积形成，其中，所述化学气相沉积工艺中氧的含量根据所述金属氧化物半导体层的导电参数设置；
在所述栅绝缘层上制作第一金属层；所述第一金属层包括栅极；所述第一金属层包括第一子层和第二子层，所述第一子层用于增强所述第二子层与所述栅绝缘层之间的粘附力；
在所述栅极、所述栅绝缘层以及所述金属氧化物半导体层上制作保护层；所述保护层通过直接沉积非晶态金属氧化物形成；
在所述保护层上制作第一绝缘层；所述第一绝缘层通过化学气相沉积工艺沉积形成，其中，所述化学气相沉积工艺中的氧的含量根据所述金属氧化物半导体层的导电参数设置；
在所述第一绝缘层上制作第二金属层；所述第二金属层包括源极和漏极；
在所述第二金属层上制作第二绝缘层。
10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的显示面板，或者包括如权利要求9所述的制作方法制备的显示面板。
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