CN111384072A - 阵列基板及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及显示面板，阵列基板包括：衬底基板、薄膜晶体管层以及指纹识别组件；本发明通过将指纹识别组件的开关元件和指纹识别元件水平的设置在薄膜晶体管层中，指纹识别元件与开关元件可以在制备薄膜晶体管层时候一同制备，可以减小面板的厚度，并且结构简单，并不复杂。具体在制备第一半导体以及第二半导体时，图案化相应的图形后，也可以通入磷烷和硼烷气体一同制备掺杂区，并不需要额外的通入气体，节省了成本。并且本发明较于传统LTPS制程，只需要增加第一P+掺杂区所需的掩膜板以及感光层的掩膜板，制作成本较低。

Description

阵列基板及显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是一种阵列基板及显示面板。
背景技术
指纹识别技术已广泛应用于中小尺寸的面板中，其中主要有电容式、超声波式和光学式等几种方式。相比于电容式和超声波式指纹识别技术，光学指纹识别稳定性好、抗静电能力强、穿透能力好且成本较低。光学指纹识别技术利用光的折射和反射原理，当光照射到手指上，经手指反射后由感光传感器接收，感光传感器接收后可将光信号转换为电学信号，从而进行读取。由于指纹谷和脊对光的反射不同，传感器所接收到谷和脊的反射光强不同，所转换的电流或者电压的大小也就不同，因此可以抓取指纹中的特殊点，提供唯一性的确认信息。然而，由于受到开口率和背光等因素的限制，目前市场上所能见到的具有屏下指纹识别功能的手机主要是搭载，有机电激光显示(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)屏幕，各家厂商均在努力开发具有屏内指纹识别功能的液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)手机。
对于光学指纹识别技术，感光传感器是实现光信号转换为可以直接读取的电信号的关键模块。将感光传感器集成到屏幕内部实现全屏指纹识别可以大大提高用户体验，但是集成后的阵列基板工艺将变得复杂化。
因此，急需提供一种新的显示装置，提高摄像头成像质量，实现真正的全面屏技术。
发明内容
本发明的目的是，提供一种阵列基板及显示面板，通过将指纹识别组件的开关元件和指纹识别元件水平的设置在薄膜晶体管层中，所述指纹识别元件与所述开关元件可以在制备薄膜晶体管层时候一同制备，可以减小面板的厚度，并且结构简单，并不复杂。
为达到上述目的，本发明提供一种阵列基板，包括:衬底基板；薄膜晶体管层，设于所述衬底基板上；指纹识别组件，设于所述薄膜晶体管层中；其中，所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件，所述开关元件与所述指纹识别元件相邻地设置于所述衬底基板上；所述开关元件包括第一半导体，所述指纹识别元件包括第二半导体，所述第一半导体以及所述第二半导体同层制备。
进一步地，所述薄膜晶体管层包括：半导体层，设于所述衬底基板上，所述第一半导体以及所述第二半导体设于所述半导体层中；栅极绝缘层，设于所述半导体层上；栅极，设于所述栅极绝缘层上且对应所述第一半导体；层间绝缘层，设于所述栅极绝缘层以及所述栅极上；第一金属层，设于所述层间绝缘层上，所述第一金属层通过至少一过孔连接所述半导体层，所述过孔贯穿所述层间绝缘层以及所述栅极绝缘层直至所述半导体层的表面；平坦化层，设于所述第一金属层以及所述层间绝缘层上。
进一步地，所述第一半导体的一端与所述第二半导体的一端直接相连接。
进一步地，所述第二半导体包括第二N+掺杂区以及第一P+掺杂区，所述第二N+掺杂区以及所述第一P+掺杂区具有一第一间隙。
进一步地，所述述第一半导体与所述第二半导体具有一第二间隙；所述第一金属层具有一第二金属线，所述第二金属线的一端连接所述第一半导体，另一端连接所述第二半导体。
进一步地，所述第二半导体还包括第二有源区，设于所述第二N+掺杂区以及所述第一P+掺杂区之间；所述第一金属层具有第一金属线，所述第一金属线通过上所述过孔连接所述第一P+掺杂区。
进一步地，还包括：感光层，设于所述第二半导体上，所述感光层的材料为非晶硅。
进一步地，还包括：绝缘层，设于所述衬底基板与所述薄膜晶体管层之间；遮光层，设于所述绝缘层中；第二电极层，设于所述薄膜晶体管层上；触控绝缘层，设于所述第二电极层上，具有一开槽，所述开槽下凹至所述第二电极层表面存储电容层，设于所述触控绝缘层以及所述开槽中，并连接所述第一金属层，所述存储电容层包括显示区存储电容以及指纹识别存储电容，所述显示区存储电容通过所述开槽连接所述第二电极层。
进一步地，所述存储电容层包括：第一透明电极层，设于所述触控绝缘层上，所述显示区存储电容区域的第一透明电极层通过所述开槽连接所述第二电极层，位于所述指纹识别存储电容的区域的第一透明电极层通连接所述指纹识别元件；钝化层，设于所述第一透明电极层以及所述触控绝缘层上；第二透明电极层，设于所述钝化层上，所述显示区存储电容区域的第二透明电极层连接所述开关元件。
本发明还提供一种显示面板，包括前文所述的阵列基板，所述显示面板还包括：液晶层，设于所述阵列基板上；彩膜基板，设于所述液晶层上。
本发明的有益效果是：本发明提供一种阵列基板及显示面板，通过将指纹识别组件的开关元件和指纹识别元件水平的设置在薄膜晶体管层中，所述指纹识别元件与所述开关元件可以在制备薄膜晶体管层时候一同制备，可以减小面板的厚度，并且结构简单，并不复杂。具体在制备所述第一半导体以及第二半导体时，图案化相应的图形后，也可以通入磷烷和硼烷气体一同制备掺杂区，并不需要额外的通入气体，节省了成本。并且本发明较于传统LTPS制程，只需要增加第一P+掺杂区所需的掩膜板以及感光层的掩膜板，制作成本较低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明一实施例提供的阵列基板的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的阵列基板的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的指纹识别组件的等效电路图；
图4为本发明一实施例提供的显示面板的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的显示面板的结构示意图；
阵列基板100；显示面板10；
衬底基板101；绝缘层103；遮光层102；
薄膜晶体管层110；指纹识别组件160；第二电极层109；
触控绝缘层111；存储电容层112；液晶层21；
彩膜基板22；指纹识别元件130；开关元件120；
半导体层104；栅极绝缘层105；栅极106；
层间绝缘层107；第一金属层108；平坦化层113；
第一N+掺杂区1041-4；第三N+掺杂区1041-1；第一有源区1041-2；
第一半导体1041；第二半导体1042；第二N+掺杂区1042-1；
第一P+掺杂区1042-2；源极走线1081；漏级走线1082；
第一金属线1083；第一过孔1071；凹槽1131；
开槽1111；第一透明电极层1121；钝化层1122；
第二透明电极层1123。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
以下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」、「顶」、「底」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。
本发明提供一种阵列基板，包括：衬底基板、薄膜晶体管层以及指纹识别组件。
所述薄膜晶体管层设于所述衬底基板上；所述指纹识别组件设于所述薄膜晶体管层中。
其中，所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件，所述开关元件与所述指纹识别元件相邻地设置于所述衬底基板上；所述开关元件包括第一半导体，所述指纹识别元件包括第二半导体，所述第一半导体以及所述第二半导体同层制备。
本发明并未对指纹识别组件的数量作出限制，在实际制备中，由若干个指纹识别组件组成，本发明为了更好地作出说明，在附图中画出一组指纹识别组件，用以对实施例进行更好的阐述。
如图1所示，本发明一实施例提供的阵列基板100，包括:衬底基板101、绝缘层103、薄膜晶体管层110、指纹识别组件160、第二电极层109、触控绝缘层111以及存储电容层112。
所述绝缘层103中设有一遮光层102，所述遮光层102设于衬底基板101上，用以降低开口率。所述遮光层102通过采用曝光蚀刻等方式图案化得到。
所述遮光层102通过采用曝光蚀刻方法图案化得到。
所述薄膜晶体管层110设于所述衬底基板101上；所述指纹识别组件160设于所述薄膜晶体管层110中。
所述指纹识别组件160包括开关元件120和指纹识别元件130，所述开关元件120与所述指纹识别元件130相邻地设置于所述衬底基板101上。所述开关元件120的结构与薄膜晶体管器件结构相同。
本发明的实施例1将指纹识别组件160的开关元件120和指纹识别元件130水平的设置在薄膜晶体管层110中，所述指纹识别元件130与所述开关元件120可以在制备薄膜晶体管层110时候一同制备，并不需要花费很大的成本进行指纹识别元件130的制备。
所述开关元件120包括第一半导体1041，所述指纹识别元件130包括第二半导体1042，所述第一半导体1041以及所述第二半导体1042同层制备。
所述薄膜晶体管层110包括：半导体层104、栅极绝缘层105、栅极106、层间绝缘层107、第一金属层108以及平坦化层113。
所述半导体层104设于所述衬底基板101上，所述第一半导体1041以及所述第二半导体1042设于所述半导体层104中。
所述第一半导体1041包括第一N+掺杂区1041-4、第三N+掺杂区1041-1以及设于所述第一N+掺杂区1041-4与所述第三N+掺杂区1041-1的第一有源区1041-2。
所述第二半导体1042包括第二N+掺杂区1042-1以及第一P+掺杂区1042-2，所述第二N+掺杂区1042-1以及所述第一P+掺杂区1042-2具有一第一间隙1043。在其它实施例中，所述第二半导体1042还包括第二有源区，设于所述第二N+掺杂区1042-1以及所述第一P+掺杂区1042-2之间，即设于所述第一间隙1043中(如图2所示)。
所述第一半导体1041的一端与所述第二半导体1042的一端直接相连接，具体地说，所述第三N+掺杂区1041-1与所述第二N+掺杂区1042-1直接相连，并不需要将所述第一半导体1041与所述第二半导体1042进行区分开。
具体的在制备所述第一半导体1041以及第二半导体1042时，图案化相应的图形，然后制备掺杂区也可以通入磷烷和硼烷气体一同制程，并不需要额外的通入气体。
所述第一有源区1041-2的材料为低温多晶硅，所述第一N+掺杂区1041-4以及所述第三N+掺杂区1041-1为在半导体层104中掺杂磷离子。
所述感光层设于所述第二半导体1042上，所述感光层更增强了所述指纹识别元件130对光的吸收作用。所述感光层的材料为非晶硅，且通过曝光蚀刻图案化形成。
所述栅极绝缘层105设于所述半导体层104上。所述栅极106设于所述栅极绝缘层105上且对应所述第一半导体1041，具体地，所述栅极106对应所述第一有源区1041-2；接着可以借助所述栅极106作为遮挡层对所述第一有源区1041-2的两端进行N-离子的植入，进而在所述第一有源区1041-2的两端形成N-掺杂区1041-3。
所述层间绝缘层107设于所述栅极绝缘层105以及所述栅极106上，所述层间绝缘层107采用氮化硅及氧化硅的叠层结构。并采用快速热退火进行氢化和活化，对金属硅化物快速沉积，使得所述层间绝缘层107、半导体层104以及感光层可以快速化学沉积。
所述第一金属层108设于所述层间绝缘层107上，所述第一金属层108通过一过孔1071连接所述半导体层104，所述过孔1071贯穿所述层间绝缘层107以及所述栅极绝缘层105直至所述半导体层104的表面。
所述第一金属层108具有一第二金属线，所述第一半导体1041与所述第二半导体1042分别与所述第二金属线相连接。
所述过孔包括第一过孔1071，第二过孔1072以及第三过孔1073。
所述第二金属线包括具有源极走线1081以及漏级走线1082，所述源极走线1081以及漏级走线1082分别通过所述第二过孔1072以及所述第三过孔1073连接第一N+掺杂区1041-4以及第三N+掺杂区1041-1。
所述第一金属层108还具有第一金属线1083，所述第一金属线1083通过上所述第三过孔1071连接所述第一P+掺杂区1042-2。
所述平坦化层113设于所述第一金属层108以及所述层间绝缘层107上。所述第二电极层109设于所述薄膜晶体管层110上，所述第二电极层109为触控电极层。
所述触控绝缘层111设于所述第二电极层109上，具有一开槽1111，所述开槽1111下凹至所述第二电极层109表面。
所述存储电容层112设于触控绝缘层111以及所述开槽1111中，通过至少一凹槽1131连接所述第一金属层108，所述凹槽1131形成于所述平坦化层113，所述第一金属层108显露于所述凹槽1131中。
所述存储电容层112包括显示区存储电容以及指纹识别存储电容，所述显示区存储电容通过所述凹槽1131连接所述源极走线1081或漏级走线1082，即连接开关元件120。所述显示区存储电容通过所述开槽1111连接所述第二电极层109。
所述指纹识别存储电容通过所述凹槽1131连接所述第一金属线1083，即连接指纹之别元件。
所述存储电容层112包括第一透明电极层1121、钝化层1122以及第二透明电极层1123。
所述第一透明电极层1121为公共电极层，所述第一透明电极层1121设于所述触控绝缘层111上，所述显示区存储电容区域的第一透明电极层1121通过所述开槽1111连接所述第二电极层109，所述指纹识别存储电容区域的第一透明电极层1121通过所述凹槽1131连接所述第一金属线1083，即连接所述指纹识别元件130。
所述钝化层1122设于所述第一透明电极层1121以及所述触控绝缘层111上。
所述第二透明电极层1123为像素电极层，所述第二透明电极层1123设于所述钝化层1122上，所述显示区存储电容区域的第二透明电极层1123通过所述凹槽1131连接所述开关元件120。
如图3所示，本发明提供的阵列基板100中指纹识别元件130的等效电路图，为1T1C的结构电路，具体包括横向设置的扫描线以及纵向设置的读取线，薄膜晶体管的栅极连接所述扫描线，薄膜晶体管的源级连接读取线，薄膜晶体管的漏级连接一并联电路，所述并联电路包括存储电容作为一支路，另一条支路中串接一光电二级管，而所述并联电路的另一端连接二极管偏电压源。
如图4所示，一实施例还提供一种显示面板10，包括所述的阵列基板100、液晶层21以及彩膜基板22。
所述液晶层21设于所述阵列基板100上，所述彩膜基板22设于所述液晶层21上。
本发明一实施例提供了一种阵列基板100及显示面板10，通过将指纹识别组件160的开关元件120和指纹识别元件130水平的设置在薄膜晶体管层110中，所述指纹识别元件130与所述开关元件120可以在制备薄膜晶体管层110时候一同制备，可以减小面板的厚度，同时结构也简单，并不复杂。具体在制备所述第一半导体1041以及第二半导体1042时，图案化相应的图形后，也可以通入磷烷和硼烷气体一同制备掺杂区，并不需要额外的通入气体，节省了成本。
并且本发明较于传统LTPS制程，只需要增加第一P+掺杂区1042-2所需的掩膜板以及感光层的掩膜板，制作成本较低。
如图5所示，本发明另一实施例的阵列基板100a，其与一实施例不同之处在于，所述述第一半导体1041a与所述第二半导体1042a具有一第二间隙1043a；所述第一金属层108a具有连接线1082a，所述连接线1082a的一端连接所述第一半导体1041a，另一端连接所述第二半导体1042a。
具体地讲，所述过孔还包括第四过孔1074a，所述第二金属线1082a通过第二过孔1072a连接第一N+掺杂区1041a-4，另一端通过第四过孔1074a连接第二N+掺杂区1042a-1。其中，所述第二金属线1082a连接所述第一N+掺杂区1041a-4端的金属线可以作为第一半导体1041a的源极走线或漏级走线。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括:
衬底基板；
薄膜晶体管层，设于所述衬底基板上；
指纹识别组件，设于所述薄膜晶体管层中；
其中，所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件，所述开关元件与所述指纹识别元件相邻地设置于所述衬底基板上；
所述开关元件包括第一半导体，所述指纹识别元件包括第二半导体，所述第一半导体以及所述第二半导体同层制备。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述薄膜晶体管层包括：
半导体层，设于所述衬底基板上，所述第一半导体以及所述第二半导体设于所述半导体层中；
栅极绝缘层，设于所述半导体层上；
栅极，设于所述栅极绝缘层上且对应所述第一半导体；
层间绝缘层，设于所述栅极绝缘层以及所述栅极上；
第一金属层，设于所述层间绝缘层上，所述第一金属层通过至少一过孔连接所述半导体层，所述过孔贯穿所述层间绝缘层以及所述栅极绝缘层；
平坦化层，设于所述第一金属层以及所述层间绝缘层上。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一金属层具有一第二金属线，所述第一半导体的一端与所述第二半导体的一端直接相连接，所述第一半导体与所述第二半导体分别与所述第二金属线相连接。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述第二半导体包括第二N+掺杂区以及第一P+掺杂区，所述第二N+掺杂区以及所述第一P+掺杂区之间具有一第一间隙；
所述第一金属层具有一第一金属线，所述第一金属线垂直连接所述第一P+掺杂区。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一半导体与所述第二半导体具有一第二间隙；
所述第一金属层具有一连接线，所述连接线的一端连接所述第一半导体，另一端连接所述第二半导体。
6.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，
所述第二半导体还包括第二有源区，设于所述第一间隙处。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
感光层，设于所述第二半导体上且对应所述第一间隙或第二有源区，所述感光层的材料为非晶硅。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
绝缘层，设于所述衬底基板与所述薄膜晶体管层之间；
第二金属层，设于所述薄膜晶体管层上；
触控绝缘层，设于所述第二电极层上，具有一开槽，所述开槽下凹至所述第二电极层表面；
存储电容，设于所述触控绝缘层以及所述开槽中，并连接所述第一金属层。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，
所述存储电容包括：
第一透明电极层，设于所述触控绝缘层上；
钝化层，设于所述第一透明电极层以及所述触控绝缘层上；
第二透明电极层，设于所述钝化层上。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的阵列基板，其中，所述显示面板还包括：
液晶层，设于所述阵列基板上；
彩膜基板，设于所述液晶层上。
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