CN112764283A - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种显示面板及其制备方法、显示装置，显示面板包括：彩膜基板、阵列基板和光敏器件，阵列基板包括第一衬底基板以及设置于第一衬底基板的阵列层，阵列层包括不透明的第一金属层；光敏器件包括光感传感器，光感传感器包括第一栅极、第一半导体层和第一源漏极层；第一栅极与第一金属层位于不同层别，第一栅极在第一衬底基板上的正投影的至少一部分与第一金属层在第一衬底基板上的正投影重合。通过将光敏器件的第一栅极的至少部分与第一金属层重叠设置，使得在显示面板中集成光敏器件时光敏器件造成的遮光减少，从而提高显示面板的光穿透率和开口率。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。

背景技术

利用光敏半导体等材料的光敏特性，将光敏器件集成在显示面板上，以实现色温自动调节、远程光感互动和光学指纹识别等功能已成为提高显示产品附加价值的普遍做法。

然而，目前集成有光敏器件的液晶显示面板中，一部分的背光被光敏器件遮挡，导致液晶显示面板的光穿透率损失较大。

发明内容

本申请实施例提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，可以解决目前集成有光敏器件的液晶显示面板中，一部分的背光被光敏器件遮挡，导致液晶显示面板的光穿透率损失较大的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种显示面板，所述显示面板包括：

彩膜基板；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板包括第一衬底基板以及设置于所述第一衬底基板靠近所述彩膜基板的一侧的阵列层，所述阵列层包括不透明的第一金属层；

光敏器件，所述光敏器件设置于所述第一衬底基板，所述光敏器件包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极、第一半导体层和第一源漏极层；

其中，所述第一栅极与所述第一金属层位于不同层别，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述光敏器件设置于所述第一衬底基板远离所述阵列层的一侧。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述光敏器件还包括开关管，所述开关管包括第二栅极、第二半导体层和第二源漏极层；

其中，所述第二栅极与所述第一栅极同层设置且相间隔，所述第二半导体层与所述第一半导体层同层设置且相间隔，所述第二源漏极层与所述第一源漏极层连接。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一金属层包括第三栅极和公共电极；

其中，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述公共电极在所述第一衬底基板上的正投影重合。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第三栅极在所述第一衬底基板上的正投影重合。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影覆盖所述第一半导体层在所述第一衬底基板上的正投影。

第二方面，本申请实施例还提供一种显示面板的制备方法，所述显示面板的制备方法包括：

S10、在第一衬底基板上形成光敏器件和阵列层，所述光敏器件包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极、第一半导体层和第一源漏极层；所述阵列层包括第一金属层，所述第一金属层与所述第一栅极位于不同层别，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合；

S20、将彩膜基板与阵列基板相对设置并进行拼装，阵列基板上的阵列层朝向所述彩膜基板。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述步骤S10包括：

S11、在所述第一衬底基板的一侧上形成光敏器件；

S12、在所述光敏器件上形成保护层；

S13、将设置有所述光敏器件的第一衬底基板翻转，在所述第一衬底基板远离所述光敏器件的一侧上形成阵列层。

第三方面，本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括背光模组以及如上述任一实施方式中所述的显示面板，所述背光模组设置于彩膜基板远离阵列基板的一侧。

本申请的有益效果为：通过将光敏器件和阵列层分别设置于第一衬底基板相背向的两侧上，并通过将光敏器件的第一栅极的至少部分与第一金属层重叠设置，使得在显示面板中集成光敏器件时光敏器件造成的遮光减少，从而提高显示面板的光穿透率和开口率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请一实施方式中显示面板的结构示意图；

图2为本申请一实施方式中显示面板的制备步骤示意图；

图3至图12为本申请一实施方式中显示面板的制备流程示意图；

图13为本申请一实施方式中显示装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、光敏器件；111、第一栅极；112、第二栅极；12、第一绝缘层；131、第一半导体层；132、第二半导体层；141、第一源漏极层；142、第二源漏极层；15、第一钝化层；16、第一遮光层；17、金属导电层；20、阵列基板；21、第一衬底基板；221、第三栅极；222、公共电极；23、第二绝缘层；24、第三半导体层；25、第三源漏极层；26、第二钝化层；271、色阻层；272、第三钝化层；273、像素电极；274、第一配向膜层；30、彩膜基板；31、第二衬底基板；32、共通电极；33、第二配向膜层；34、第二遮光层；40、液晶层；50、支撑柱；60、保护层；70、背光模组。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种显示面板及其制备方法、显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

本申请提供一种显示面板，如图1所示，所述显示面板包括阵列基板20、与所述阵列基板20相对设置的彩膜基板30，以及，设置于所述阵列基板20与所述彩膜基板30之间的液晶层40。

其中，所述阵列基板20包括第一衬底基板21以及设置于所述第一衬底基板21靠近所述彩膜基板30的一侧的阵列层，所述阵列层包括不透明的第一金属层，所述第一金属层的制备材料包括但不限于铜、铜合金、钼、钼合金或铜钼合金等导电性能较好且不透明的金属材料；所述第一金属层可以为单层金属层，所述第一金属层也可以为多层金属依次层叠形成的金属层，如铜金属层与钼合金层层叠形成。

具体的，所述显示面板还包括光敏器件10，所述光敏器件10用于感应光控操作，以使得显示面板具备色温自动调节、远程光感互动或光学指纹识别等光控功能。

以通过光敏器件10实现远程光感互动功能为例，需要对显示面板进行远距离操作时，例如在会议室内通过显示面板进行展示时，展示人员通过手持光束发射器等发射投射光束的器件，光敏器件10感应到投射在显示面板上的投射光束时传输光控感应信号给显示面板中的驱动模块，驱动模块根据光控感应信号控制显示面板进行相应的响应，以实现远程光感互动功能。

具体的，所述光敏器件10设置于所述第一衬底基板21，所述光敏器件10包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极111、第一半导体层131和第一源漏极层141。

需要说明的是，所述光感传感器可以通过内嵌式的方式设置于阵列基板20中，即光感传感器设置于阵列层中或设置于阵列层与第一衬底基板21之间；所述光感传感器也可以通过外挂式的方式设置于阵列基板20外，即光感传感器设置于第一衬底基板21远离阵列层的一侧上。

其中，所述第一栅极111与所述第一金属层位于不同层别，所述第一栅极111在所述第一衬底基板21上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板21上的正投影重合。

可以理解的是，通过将光敏器件10的第一栅极111的至少部分与第一金属层重叠设置，使得在显示面板中集成光敏器件10时光敏器件10造成的遮光减少，从而提高显示面板的光穿透率和开口率。

需要说明的是，所述第一栅极111的制备材料包括但不限于铜、铜合金、钼、钼合金或铜钼合金等导电性能较好且不透明的金属材料；所述第一金属层可以为单层金属材料或多层金属依次层叠形成的金属层；所述第一半导体层131的制备材料可以为氢化非晶硅、锗或硅锗等光敏材料；所述第一源漏极层141的制备材料包括但不限于铟锡氧化物半导体、铟镓锌氧化物或掺铝氧化锌等透明导电金属。

为了更加方便利用光敏器件10实现光控功能，防止阵列层等结构对光控功能造成不良影响，本申请还对光敏器件10的设置位置进行设计。

在一实施方式中，所述光敏器件10设置于所述第一衬底基板21远离所述阵列层的一侧。

可以理解的是，将阵列层和光敏器件10分别形成在第一衬底基板21相背向的两侧上，防止阵列层中的信号走线影响光敏器件10中的信号走线的排布，同时可以减小阵列层中的膜层结构对光敏器件10采光的影响，提高光敏器件10的灵敏度，同时便于将第一栅极111与所述第一金属层重叠设置。

具体的，所述光敏器件10还包括开关管，所述开关管包括第二栅极112、第二半导体层132和第二源漏极层142。

其中，所述第二栅极112与所述第一栅极111同层设置且相间隔，所述第二半导体层132与所述第一半导体层131同层设置且相间隔，所述第二源漏极层142与所述第一源漏极层141连接。

需要说明的是，所述第二源漏极层142的第一端与所述第一源漏极层141的第一端连接，所述第二源漏极层142的第二端可以与驱动模块连接，所述开关管用于控制光感传感器与驱动模块之间的通断，开关管导通时，驱动模块接收光感传感器输出的光控感应信号。

在一实施方式中，所述第一栅极111和所述第二栅极112可以采用相同的材料通过一道制程工艺形成；所述第一半导体层131和第二半导体层132可以采用相同的材料通过一道制程工艺形成，以降低显示面板的整体厚度和成本。

具体的，所述第一源漏极层141包括第一源极和第一漏极，第一源漏极层141的第一端为所述第一源极和所述第一漏极中的一者；所述第二源漏极层142包括第二源极和第二漏极，所述第二源漏极层142的第一端为所述第二源极和所述第二漏极中的一者，所述第二源漏极层142的第二端为所述第二源极和所述第二漏极中的另一者。

在一实施方式中，所述第二栅极112在所述第一衬底基板21上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板21上的正投影重合，以进一步减小光敏器件10造成的遮光面积，从而提高显示面板的光穿透率和开口率。

在一实施方式中，所述显示面板还包括覆盖所述第一栅极111和所述第二栅极112的第一绝缘层12，以及，设置于所述第一绝缘层12上的第一钝化层15。

其中，所述第一半导体层131和所述第二半导体层132设置于所述第一绝缘层12上，所述第一半导体层131与所述第一栅极111对应设置，所述第二半导体层132与所述第二栅极112对应设置；所述第一源漏极层141设置于所述第一半导体层131和所述第一绝缘层12上，所述第二源漏极层142设置于所述第二半导体层132和所述第一绝缘层12上，所述第一钝化层15覆盖所述第一半导体层131、第二半导体层132、第一源漏极层141和第二源漏极层142。

所述显示面板还可以包括设置于所述第一钝化层15上的金属导电层17，所述金属导电层17与所述第二源漏极层142以及所述驱动模块连接，以用于连通所述第二源漏极层142和所述驱动模块。

进一步的，所述显示面板还可以包括设置于所述第一钝化层15上的第一遮光层16，所述第一遮光层16在所述第一衬底基板21上的正投影覆盖所述第二半导体层132在所述第一衬底基板21上的正投影，以避免外界光照影响开关管的正常工作。

在一实施方式中，所述第一金属层包括第三栅极221和公共电极222，所述公共电极222用于提供公共电压。

其中，所述第一栅极111在所述第一衬底基板21上的正投影的至少一部分与所述公共电极222在所述第一衬底基板21上的正投影重合，所述第一栅极111于所述公共电极222可以部分重叠或全部重叠。

可以理解的是，为了进一步减小设置光敏器件10导致增加的遮光面积，在第一栅极111的表面积大于或等于公共电极222的表面积时，可以设置为第一栅极111在第一衬底基板21上的正投影覆盖公共电极222在第一衬底基板21上的正投影；在第一栅极111的表面积小于公共电极222的表面积时，可以设置为公共电极222在第一衬底基板21上的正投影覆盖第一栅极111在第一衬底基板21上的正投影。

在一实施方式中，所述第二栅极112在所述第一衬底基板21上的正投影的至少一部分与所述第三栅极221在所述第一衬底基板21上的正投影重合，所述第二栅极112于所述第三栅极221可以部分重叠或全部重叠。

可以理解的是，为了进一步减小设置光敏器件10导致增加的遮光面积，在第二栅极112的表面积大于或等于第三栅极221的表面积时，可以设置为第二栅极112在第一衬底基板21上的正投影覆盖第三栅极221在第一衬底基板21上的正投影；在第二栅极112的表面积小于第三栅极221的表面积时，可以设置为第三栅极221在第一衬底基板21上的正投影覆盖第二栅极112在第二衬底基板31上的正投影。

还需要说明的是，通过对第一栅极111和第二栅极112的位置的设计，可以在不改变阵列基板20上各膜层结构的位置和形状设计的前提下，减小设置光敏器件10导致增加的遮光面积，从而提高显示面板的光穿透率和开口率。

在一实施方式中，所述第一栅极111在所述第一衬底基板21上的正投影覆盖所述第一半导体层131在所述第一衬底基板21上的正投影，以利用第一栅极111对第一半导体层131进行遮光，防止背光的光源照射至第一半导体层131上时导致产生误光控。

在一实施方式中，所述第二栅极112在所述第一衬底基板21上的正投影覆盖所述第二半导体层132在所述第一衬底基板21上的正投影。

在一实施方式中，所述阵列层包括设置于所述第一衬底基板21上的第二绝缘层23以及设置于所述第二绝缘层23上的第二钝化层26。

其中，所述第二绝缘层23覆盖所述公共电极222和所述第三栅极221，所述第二绝缘层23上设置有第三半导体层24，所述第二绝缘层23和所述第三半导体层24上设置有第三源漏极层25，所述第二钝化层26覆盖所述第三半导体层24和所述第三源漏极层25。

其中，所述显示面板还可以包括设置于所述第二钝化层26上的色阻层271、设置于所述色阻层271上的第三钝化层272、设置于所述第三钝化层272上的像素电极273以及覆盖所述像素电极273的第一配向膜层274，所述像素电极273与所述第三源漏极层25触接。

在一实施方式中，所述彩膜基板30包括第二衬底基板31、设置于所述第二衬底基板31靠近所述阵列基板20的一侧上的共通电极32，以及，覆盖所述共通电极32的第二配向膜层33。

其中，第二衬底基板31靠近所述阵列基板20的一侧上的边缘部分处还可以设置有第二遮光层34，以用于防止边缘漏光。

在一实施方式中，所述阵列基板20与所述彩膜基板30之间还设置有支撑柱50，所述支撑柱50与所述阵列基板20和所述彩膜基板30触接，以保持所述阵列基板20与所述彩膜基板30之间的间距。

基于上述显示面板，本申请还提供一种显示面板的制备方法，如图2所示，所述显示面板的制备方法包括：

S10、在第一衬底基板21上形成光敏器件10和阵列层，所述光敏器件10包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极111、第一半导体层131和第一源漏极层141；所述阵列层包括第一金属层，所述第一金属层与所述第一栅极111位于不同层别，所述第一栅极111在所述第一衬底基板21上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板21上的正投影重合；

S20、将彩膜基板30与阵列基板20相对设置并进行拼装，阵列基板20上的阵列层朝向所述彩膜基板30。

需要说明的是，在所述步骤S10中，可以先形成光敏器件10后再形成阵列层，也可以先形成阵列层后再形成光敏器件10。

在一实施方式中，所述步骤S10包括：

S11、在所述第一衬底基板21的一侧上形成光敏器件10；

S12、在所述光敏器件10上形成保护层60；

S13、将设置有所述光敏器件10的第一衬底基板21翻转，在所述第一衬底基板21远离所述光敏器件10的一侧上形成阵列层。

需要说明的是，保护层60用于在形成阵列层时对光敏器件10进行保护，保护层60的制备材料包括但不限于硅基材料或树脂类材料；保护层60可以为单层膜层或多层膜层，保护层60的厚度可以为600～750纳米，如700纳米。

参见图3至图12，图3至图12为一实施方式中显示面板的制备流程示意图。

如图3所示，在所述第一衬底基板21的背面上形成相间隔的第一栅极111和第二栅极112。

如图4所示，在所述第一衬底基板21的背面上形成覆盖所述第一栅极111和第二栅极112的第一绝缘层12，在所述第一绝缘层12上形成与第一栅极111对应的第一半导体层131以及与第二栅极112对应的第二半导体层132。

如图5所示，形成位于所述第一半导体层131和第一绝缘层12上的第一源漏极层141，以及，形成位于所述第二半导体层132和第一绝缘层12上的第二源漏极层142；形成覆盖所述第一半导体层131、第二半导体层132、第一源漏极层141和第二源漏极层142的第一钝化层15后，在第一钝化层15上形成延伸至第二源漏极层142的表面的过孔，随后在第一钝化层15上形成与第二半导体层132对应的第一遮光层16。

如图6所示，在所述第一钝化层15上形成填充过孔的金属导电层17，并在所述第一钝化层15上形成覆盖所述金属导电层17的保护层60。

如图7所示，将设置有所述光敏器件10的第一衬底基板21翻转，在第一衬底基板21的正侧上形成公共电极222和第三栅极221。

如图8所示，在第一衬底基板21上形成覆盖所述公共电极222和第三栅极221的第二绝缘层23，在第二绝缘层23上形成与第三栅极221对应的第三半导体层24。

如图9所示，在所述第三半导体层24和所述第二绝缘层23上形成第三源漏极层25，形成覆盖所述第三半导体层24和所述第三源漏极层25的第二钝化层26。

如图10所示，在所述第二钝化层26上形成色阻层271，在所述色阻层271上形成第三钝化层272，在所述第三钝化层272上形成与所述第三源漏极层25连接的像素电极273，并形成覆盖像素电极273的第一配向膜层274。

如图11所示，将阵列基板20进行翻转，使光敏器件10朝上后，去除保护层60。

如图12所示，将彩膜基板30与阵列基板20相对设置并进行拼装，以形成显示面板，阵列基板20上的阵列层朝向所述彩膜基板30。

基于上述显示面板，本申请还提供一种显示装置，如图13所示，所述显示装置包括背光模组70以及如上述任一实施方式中所述的显示面板，所述背光模组70设置于彩膜基板30远离阵列基板20的一侧。

可以理解的是，背光模组70发出的光线依次穿过彩膜基板30和阵列基板20，阵列基板20远离所述彩膜基板30的一侧为出光侧。

本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

彩膜基板；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板包括第一衬底基板以及设置于所述第一衬底基板靠近所述彩膜基板的一侧的阵列层，所述阵列层包括不透明的第一金属层；

光敏器件，所述光敏器件设置于所述第一衬底基板，所述光敏器件包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极、第一半导体层和第一源漏极层；

其中，所述第一栅极与所述第一金属层位于不同层别，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光敏器件设置于所述第一衬底基板远离所述阵列层的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述光敏器件还包括开关管，所述开关管包括第二栅极、第二半导体层和第二源漏极层；

其中，所述第二栅极与所述第一栅极同层设置且相间隔，所述第二半导体层与所述第一半导体层同层设置且相间隔，所述第二源漏极层与所述第一源漏极层连接。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第二栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一金属层包括第三栅极和公共电极；

其中，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述公共电极在所述第一衬底基板上的正投影重合。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第三栅极在所述第一衬底基板上的正投影重合。

7.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影覆盖所述第一半导体层在所述第一衬底基板上的正投影。

8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，所述显示面板的制备方法包括：

S10、在第一衬底基板上形成光敏器件和阵列层，所述光敏器件包括光感传感器，所述光感传感器包括第一栅极、第一半导体层和第一源漏极层；所述阵列层包括第一金属层，所述第一金属层与所述第一栅极位于不同层别，所述第一栅极在所述第一衬底基板上的正投影的至少一部分与所述第一金属层在所述第一衬底基板上的正投影重合；

S20、将彩膜基板与阵列基板相对设置并进行拼装，阵列基板上的阵列层朝向所述彩膜基板。

9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

S11、在所述第一衬底基板的一侧上形成光敏器件；

S12、在所述光敏器件上形成保护层；

S13、将设置有所述光敏器件的第一衬底基板翻转，在所述第一衬底基板远离所述光敏器件的一侧上形成阵列层。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括背光模组以及如权利要求1至7中任一项所述的显示面板，所述背光模组设置于彩膜基板远离阵列基板的一侧。

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