CN112838098A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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安平
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Abstract

本发明实施例公开一种显示面板及显示装置。该显示面板包括衬底基板;第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管与第二晶体管形成于衬底基板上,第一晶体管包括第一有源层、第一栅极、第一源极和第一漏极,第一有源层包含硅;第二晶体管包括第二有源层、第二栅极、第二源极和第二漏极,第二有源层包含氧化物半导体;第二有源层位于第一有源层背离衬底基板的一侧;第一绝缘层和第二绝缘层,第一绝缘层位于第二有源层背离衬底基板的一侧,且位于第二栅极与第二有源层之间,第二绝缘层位于第二有源层朝向衬底基板的一侧;其中,第一绝缘层中的氧元素的浓度小于第二绝缘层中的氧元素的浓度。以实现提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好的效果。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
有机发光(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示面板由于同时具备自发光、对比度高、厚度薄、反应速度快、可用于挠曲性面板等优点,广泛受到人们的喜爱。
OLED显示面板的OLED元件属于电流驱动型元件,需要设置相应的像素电路以及驱动电路,驱动电路为像素电路提供驱动信号,以使像素电路为OLED 元件提供驱动电流,驱动OLED元件发光。OLED显示面板的驱动电路和像素电路中均设置有晶体管。晶体管常使用铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide, IGZO)作为有源层,来减小晶体管中的漏流。然而现有技术中IGZO晶体管的稳定性较差,进而对驱动电路和/或像素电路的性能产生影响,影响显示面板的显示效果。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板及显示装置,以实现提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好的效果。
第一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,该显示面板包括
衬底基板;
第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管与所述第二晶体管形成于所述衬底基板上,所述第一晶体管包括第一有源层、第一栅极、第一源极和第一漏极,所述第一有源层包含硅;所述第二晶体管包括第二有源层、第二栅极、第二源极和第二漏极,所述第二有源层包含氧化物半导体;所述第二有源层位于所述第一有源层背离所述衬底基板的一侧;
第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第二有源层背离所述衬底基板的一侧,且位于所述第二栅极与所述第二有源层之间,所述第二绝缘层位于所述第二有源层朝向所述衬底基板的一侧;其中,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第二绝缘层中的氧元素的浓度;
所述显示面板包括像素电路和为所述像素电路提供驱动信号的驱动电路,其中,所述驱动电路包括所述第二晶体管,且所述像素电路包括所述第一晶体管或者所述驱动电路包括所述第一晶体管。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括第一方面所述的显示面板。
本发明实施例提供的显示面板包括第一晶体和第二晶体管,第一晶体管的第一有源层包含硅,第二晶体管的第二有源层包含氧化物半导体,第一绝缘层位于第二有源层背离衬底基板的一侧,第二绝缘层位于第二有源层靠近衬底基板的一侧,通过设置第一绝缘层的氧元素的浓度小于第二绝缘层的氧元素的浓度,即通过第一绝缘层的氧元素的浓度适当减少,避免第一绝缘层中的缺陷对第二有源层产生影响;同时第二绝缘层的氧元素的浓度适当增加,保证第二有源层的正常功能。如此提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,如图1所示,本发明实施例提供的显示面板100包括:衬底基板10;第一晶体管20和第二晶体管30,第一晶体管20与第二晶体管30形成于衬底基板10上,第一晶体管 20包括第一有源层21、第一栅极22、第一源极23和第一漏极24,第一有源层 21包含硅;第二晶体管30包括第二有源层31、第二栅极32、第二源极33和第二漏极34,第二有源层31包含氧化物半导体;第二有源层31位于第一有源层21背离衬底基板10的一侧;第一绝缘层40和第二绝缘层41,第一绝缘层 40位于第二有源层31背离衬底基板10的一侧,且位于第二栅极32与第二有源层31之间,第二绝缘层41位于第二有源层31朝向衬底基板10的一侧;其中,第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第二绝缘层41中的氧元素的浓度;显示面板100包括像素电路(图1中未示出)和为像素电路提供驱动信号的驱动电路50,其中,驱动电路50包括至少一个第二晶体管30,其中,图1以驱动电路50同时包括第一晶体管20和第二晶体管30为例进行说明。
示例性的,如图1所示,显示面板100包括显示区AA和非显示区NAA,非显示区NAA位于显示区AA的至少一侧,图1以非显示区NAA位于显示区 AA一侧为例进行说明,其中,驱动电路50位于非显示区NAA中,通过驱动电路50为显示区AA中的像素电路(图1中未示出)提供驱动信号,以使像素电路驱动与其位于同一子像素的发光元件发光,实现显示面板100的显示。
需要说明的是,本申请中,第一晶体管20和第二晶体管30可以为驱动电路中的晶体管,即驱动电路50包括第一晶体管20或者第二晶体管30;此外,第一晶体管20和第二晶体管30可以为像素电路中的晶体管,即像素电路包括第一晶体管20或者第二晶体管30,如第二晶体管30位于像素电路中,其可以为驱动晶体管,也可以为开关晶体管。
其中,本申请中所限定的浓度,如无特别要求,则均为原子浓度,即每单位面积内的原子含量。
示例性的,如图1所示,驱动电路50包括第一晶体管20和第二晶体管30,第一晶体管20可以为底栅晶体管,也可以为顶栅晶体管,图1以第一晶体管 20为顶栅晶体管为例,即第一栅极22位于第一有源层21背离衬底基板10的一侧。此外,第二绝缘层41位于第一栅极22背离衬底基板10的一侧,第二有源层31位于第二绝缘层41背离衬底基板10一侧,第一绝缘层40位于第二有源层背离衬底基板10的一侧,第二栅极32位于第一绝缘层40背离衬底基板 10的一侧,第一源极23、第一漏极24、第二源极33和第二漏极34均位于第二栅极32背离衬底基板10的一侧,且与第二栅极32绝缘设置,其中,第一源极23、第一漏极24、第二源极33和第二漏极34同层设置,如此可以简化工艺步骤。此外,第一晶体管20中的第一有源层21包含硅,可选为多晶硅,即第一有源层21为多晶硅有源层,例如,为低温多晶硅(LowTemperature Poly-Silicon, LTPS)有源层。第二晶体管30中的第二有源层31包括氧化物半导体,即第二有源层31为氧化物半导体有源层,例如,为IGZO有源层。低温多晶硅薄膜晶体管具有载流子迁移率高、响应快、和功耗小等的优点,氧化物半导体薄膜晶体管具有漏流小的优点,当驱动电路50包括第一晶体管20和第二晶体管30时,使得驱动电路50兼顾载流子迁移率高、响应快、功耗小和漏流小等优点,保证驱动电路50性能良好,提升显示面板100的显示性能。
进一步的,本实施例中的第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第二绝缘层 41中的氧元素的浓度,一方面,通过设置第一绝缘层40中的氧元素的浓度适当减小,避免第一绝缘层40作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第二晶体管30的稳定性的问题;另一方面,通过设置第二绝缘层41中的氧元素的浓度适当增加,为包含氧化物半导体的第二有源层31补充氧元素,保证第二有源层31的功能正常。也就是说,本实施例通过设置第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第二绝缘层41中的氧元素的浓度,在不影响第二晶体管30功能正常的同时,还会提升第二晶体管30的稳定性,保证驱动电路50性能良好。
需要说明的是,第一绝缘层40位于第二有源层31背离衬底基板10的一侧,且位于第二栅极32与第二有源层31之间,第二绝缘层41位于第二有源层31 朝向衬底基板10的一侧中,可以是第一绝缘层40和第二绝缘层41与第二有源层31接触设置,例如参见图1;也可以是第一绝缘层40和/或第二绝缘层41不直接与第二有源层31接触,即在不影响第二晶体管30性能的前提下,在第一绝缘层40和第二有源层31之间设置有其他绝缘层,和/或,在第二绝缘层41 和第二有源层31之间设置有其他绝缘层,本实施例对此不进行具体限定。
综上,本发明实施例提供的显示面板,显示面板包括第一晶体和第二晶体管,第一晶体管的第一有源层包含硅,第二晶体管的第二有源层包含氧化物半导体,第一绝缘层位于第二有源层背离衬底基板的一侧,第二绝缘层位于第二有源层靠近衬底基板的一侧,通过设置第一绝缘层的氧元素的浓度小于第二绝缘层的氧元素的浓度,即通过第一绝缘层的氧元素的浓度适当减少,避免第一绝缘层中的缺陷对第二有源层产生影响;同时第二绝缘层的氧元素的浓度适当增加,保证第二有源层的正常功能。如此提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好。
可选的,第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,第二绝缘层41中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,其中,A<B。
其中,第一绝缘层40和第二绝缘层41中均包括氧元素和硅元素,例如可以为氧化硅,但是本实施例不对第一绝缘层40和第二绝缘层41的材料进行具体限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择,只要第一绝缘层40和第二绝缘层41中均包括氧元素和硅元素即可。
因为第一绝缘层40和第二绝缘层41中的氧原子和硅原子之间是需要成键的,本实施例通过设置第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比适当减小,可以减小第一绝缘层40在成膜过程中的氧元素中键悬空的现象,保证第二晶体管30的稳定性,避免了当氧元素的浓度与硅元素的浓度比较大时,氧元素中键悬空的现象更加严重,导致缺陷增多,对第二晶体管30中的载流子产生捕获等影响,进而避免了影响第二晶体管30稳定性的问题。
可选的,第一绝缘层40包括氧化硅SiOx,第二绝缘层41包括氧化硅SiOy,其中,x为第一绝缘层40中的氧原子数量与硅原子数量之比,y为第二绝缘层 41中的氧原子数量与硅原子数量之比,且x<y。即当第一绝缘层40和第二绝缘层41均包括氧化硅时,通过设置第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比适当减小,可以减小第一绝缘层40在成膜过程中的氧元素中键悬空的现象,保证第二晶体管30的稳定性,避免了当氧元素的浓度与硅元素的浓度比较大时,氧元素中键悬空的现象更加严重,导致缺陷增多,对第二晶体管30中的载流子产生捕获等影响,进而避免了影响第二晶体管30稳定性的问题。
可选的,图2是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图 2所示,像素电路60还包括第三晶体管70,第三晶体管70包括第三有源层71、第三源极73、第三漏极74以及第四栅极72,第三有源层71包含氧化物半导体;显示面板100还包括第四绝缘层43和第五绝缘层44,第四绝缘层43位于第三有源层71背离衬底基板10的一侧,且位于第三有源层71与第四栅极72之间,第五绝缘层44位于第三有源层71朝向衬底基板10的一侧;其中,第四绝缘层 43中的氧元素的浓度小于第五绝缘层44中的氧元素的浓度。其中,图4以像素电路60包括第一晶体管20为例进行说明。
示例性的,如图2所示,显示面板100包括显示区AA和非显示区NAA,驱动电路50位于非显示区NAA中,像素电路60位于显示区AA中。像素电路 60包括第一晶体管20和第三晶体管70,第三晶体管70中的第三有源层71包括氧化物半导体,即第三有源层71为氧化物半导体有源层,例如,为IGZO有源层。氧化物半导体薄膜晶体管漏流很小,可以保证像素电路60工作工程中漏流较小;又因为第一晶体管20中的第一有源层21包含硅,可选为多晶硅,即第一有源层21为多晶硅有源层,例如,为低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)有源层,且低温多晶硅薄膜晶体管具有载流子迁移率高、响应快、和功耗小等的优点,所以当像素电路60包括第一晶体管20和第三晶体管70时,使得像素电路60兼顾载流子迁移率高、响应快、功耗小和漏流小等优点,保证像素电路60性能良好,提升显示面板100的显示性能。此外,本实施例中不仅设置驱动电路50中的第二晶体管30为氧化物半导体晶体管,同时设置像素电路60中的第三晶体管70为氧化物半导体晶体管,如此,同时保证驱动电路50和像素电路60性能良好,进一步提升显示面板100的显示性能。
进一步的,本实施例还通过设置第四绝缘层43中的氧元素的浓度小于第五绝缘层44中的氧元素的浓度,一方面,通过设置第四绝缘层43中的氧元素的浓度适当减小,避免第四绝缘层43作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第三晶体管70的稳定性的问题;另一方面,通过设置第五绝缘层44中的氧元素的浓度适当增加,为包含氧化物半导体的第三有源层71补充氧元素,保证第三有源层71的功能正常。也就是说,本实施例通过第四绝缘层43中的氧元素的浓度小于第五绝缘层44 中的氧元素的浓度,在不会影响第三晶体管70功能正常的同时,还会提升第三晶体管70的稳定性,保证像素电路60性能良好。
需要说明的是,第四绝缘层43可以与第一绝缘层40同层设置,以及第五绝缘层44与第二绝缘层41同层设置;或者第四绝缘层43不和第一绝缘层40 同层设置,以及第五绝缘层44不和第二绝缘层41同层设置,其中,图4以第四绝缘层43与第一绝缘层40同层设置,第五绝缘层44与第二绝缘层41同层设置为例进行的说明。此外,本实施例通过将第三晶体管70中的第三源极73 和第三漏极74与第二晶体管30中的第二源极33和第二漏极34以及第一晶体管20中的第一源极23和第一漏极24同层设置,可以简化工艺步骤,提高显示面板的制备效率。
在上述方案的基础上,可选的,第三晶体管70为像素电路60的开关晶体管;第一绝缘层40中的氧元素的浓度C1与第二绝缘层41中的氧元素的浓度 C2之间的差值为R1=C2-C1,第四绝缘层43中的氧元素的浓度C4与第五绝缘层44中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,其中,R1≥R2。
像素电路60有时会应用于低频驱动模式,当像素电路60应用到低频驱动模式时,像素电路60中的开关晶体管长期处于关闭状态,而驱动电路50中的晶体管的开启动作较为频繁。通过设置驱动电路50中,第一绝缘层40中的氧元素的浓度与第二绝缘层41中的氧元素的浓度之间的差值适当增大,即第一绝缘层40中的氧元素的浓度小一些,来减小缺陷对第二晶体管30的影响;第二绝缘层41中的氧元素的浓度大一些,来为第二有源层31补充充足的氧元素,使得驱动电路50具有较高的稳定性,如此即便驱动电路50中的第二晶体管30开启动作较频繁,也可以保证驱动电路50整体特性良好。
可选的,第三晶体管70为像素电路60的开关晶体管;第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第四绝缘层43中的氧元素的浓度。即驱动电路50中的第二晶体管30中的第一绝缘层40中的氧元素的浓度更低,避免了第一绝缘层40作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第二晶体管30的稳定性的问题,保证第二晶体管30具有较高的稳定性,即便驱动电路50中的第二晶体管30开启动作较频繁,也可以保证驱动电路50整体特性良好。
需要说明的是,当第一绝缘层40和第四绝缘层43位于同一膜层时,例如可以通采用离子注入工艺分别为第一绝缘层40和第四绝缘层43注入不同浓度的氧元素,使得第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第四绝缘层43中的氧元素的浓度。
可选的,第三晶体管70为像素电路60的驱动晶体管;第一绝缘层40中的氧元素的浓度C1与第二绝缘层41中的氧元素的浓度C2之间的差值为 R1=C2-C1,第四绝缘层43中的氧元素的浓度C4与第五绝缘层44中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,其中,R1≤R2。
像素电路60有时会应用于低频驱动模式,当像素电路60应用到低频驱动模式时,像素电路60中的驱动晶体管保持开启的状态比驱动电路50中的晶体管更长。通过设置像素电路60中,第四绝缘层43中的氧元素的浓度与第五绝缘层44中的氧元素的浓度之间的差值较大,即第四绝缘层43中的氧元素的浓度小一些,来减小缺陷对第三晶体管70的影响;第五绝缘层44中的氧元素的浓度大一些,来为第三有源层71补充充足的氧元素,使得保证第三晶体管70 具有较高的稳定性,如此,即便像素电路60中的第三晶体管70保持开启的状态时间较长,也可以保证像素电路60整体特性良好。
可选的,第三晶体管70为像素电路60的驱动晶体管;第一绝缘层40中的氧元素的浓度大于第四绝缘层43中的氧元素的浓度。即像素电路60中的第三晶体管70中的第四绝缘层43中的氧元素的浓度更低,避免了第四绝缘层43作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第三晶体管70的稳定性的问题,如此,保证第三晶体管70 具有较高的稳定性,即便像素电路60中的第三晶体管70保持开启状态更长,也可以保证像素电路60整体特性良好。此时当第一绝缘层40和第四绝缘层43 位于同一膜层时,同样可以通采用离子注入工艺分别为第一绝缘层40和第四绝缘层43注入不同浓度的氧元素,使得第一绝缘层40中的氧元素的浓度大于第四绝缘层43中的氧元素的浓度。
可选的,图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图 3所示,显示面板100还包括第四晶体管80,第四晶体管80包括第四有源层 81、第四源极83、第四漏极84以及第五栅极82,第四有源层81包含氧化物半导体;显示面板100还包括第六绝缘层45和第七绝缘层46,第六绝缘层45位于第四有源层81背离衬底基板10的一侧,且位于第四有源层81与第五栅极 82之间,第七绝缘层46位于第四有源层81朝向衬底基板10的一侧;其中,第六绝缘层45中的氧元素的浓度小于第七绝缘层46中的氧元素的浓度。
需要说明的是,当显示面板100包括第四晶体管80时,第四晶体管80可以为驱动电路50中的晶体管,也可以为像素电路60中的晶体管,本实施例不进行具体限定,图3仅以第四晶体管80为像素电路60中的晶体管为例进行的说明。此外,本实施例不对像素电路60的具体结构进行限定,例如,可以包括七个晶体管(7T)或九个晶体管(9T)等。
具体的,像素电路60还包括第四晶体管80,且第四晶体管80中的第四有源层81也可以为氧化物半导体有源层,例如,为IGZO有源层。即本实施例中的像素电路60中的两个晶体管均为氧化物半导体晶体管,保证像素电路60工作过程中漏流较小,保证像素电路60性能良好。此外,本实施例通过设置第六绝缘层45中的氧元素的浓度小于第七绝缘层46中的氧元素的浓度,一方面,通过设置第六绝缘层45中的氧元素的浓度适当减小,避免第六绝缘层45作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,而缺陷的存在会影响第四晶体管80的稳定性;另一方面,通过设置第七绝缘层46中的氧元素的浓度适当增加,为包含氧化物半导体的第四有源层41补充氧元素,保证第四有源层41的功能正常。也就是说,本实施例通过设置第六绝缘层45中的氧元素的浓度小于第七绝缘层46中的氧元素的浓度,在不会影响第四晶体管 80功能正常的同时,还会提升第四晶体管80的稳定性,保证像素电路60性能良好。
需要说明的是,第六绝缘层45、第四绝缘层43和第一绝缘层40可以位于同一膜层,也可以分别位于不同膜层,还可以任意两个绝缘层位于同一膜层;同样,第七绝缘层46、第五绝缘层44和第二绝缘层41可以位于同一膜层,也可以分别位于不同膜层,还可以任意两个绝缘层位于同一膜层。其中,图3以第六绝缘层45、第四绝缘层43与第一绝缘层40同层设置,第七绝缘层46、第五绝缘层44与第二绝缘层41同层设置为例进行的说明。此外,本实施例通过将第四晶体管80中的第四源极83和第四漏极84、第三晶体管70中的第三源极73和第三漏极74、第二晶体管30中的第二源极33和第二漏极34以及第一晶体管20中的第一源极23和第一漏极24同层设置,可以简化工艺步骤,提高显示面板的制备效率。
在上述方案的基础上,可选的,第三晶体管70为像素电路60的驱动晶体管,第四晶体管80为像素电路60的开关晶体管,其中,第四绝缘层43中的氧元素的浓度C4与第五绝缘层44中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,第六绝缘层45中的氧元素的浓度C6与第七绝缘层46中的氧元素的浓度C7之间的差值为R3=C7-C6,其中,R2≥R3。
一般说来,在一个像素电路中,栅极与扫描信号或者发光控制信号连接的晶体管为开关晶体管,像素电路中除开关晶体管之外的晶体管为驱动晶体管,驱动晶体管串联设置于第一电源信号(PVDD信号)和第二电源信号(PVEE 信号)的传输路径上,且驱动晶体管的栅极写入数据信号,随着数据信号写入,驱动晶体管的栅极电位发生变化。像素电路有时会应用于低频驱动模式,当像素电路应用到低频驱动模式时,像素电路中的驱动晶体管保持开启的状态比开关晶体管保持开启的状态要长。本实施例中通过设置像素电路60中,第四绝缘层43中的氧元素的浓度与第五绝缘层44中的氧元素的浓度之间的差值较大,即第四绝缘层43中的氧元素的浓度小一些,来减小缺陷对第三晶体管70的影响;第五绝缘层44中的氧元素的浓度大一些,来为第三有源层71补充充足的氧元素,使得保证第三晶体管70具有较高的稳定性,如此,即便像素电路60 中的第三晶体管70保持开启的状态时间较长,也可以保证像素电路60整体特性良好。
可选的,第三晶体管70为像素电路60的驱动晶体管,第四晶体管80为像素电路60的开关晶体管,其中,第四绝缘层43中的氧元素的浓度小于第六绝缘层45中的氧元素的浓度。即像素电路60中的第三晶体管70中的第四绝缘层43中的氧元素的浓度更低,避免了第四绝缘层43作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第三晶体管70的稳定性的问题,如此,保证第三晶体管70具有较高的稳定性,即便像素电路60中的第三晶体管70保持开启的状态时间较长,也可以保证像素电路60整体特性良好。同样,当第四绝缘层43和第六绝缘层45位于同一膜层时,可以通采用离子注入工艺使得第四绝缘层43和第六绝缘层45中的氧元素的浓度不同。
可选的,继续参见图1,显示面板100还包括第三绝缘层42,第三绝缘层 42位于第二栅极32背离衬底基板10的一侧;其中,第三绝缘层42中的氧元素的浓度大于第一绝缘层40中的氧元素的浓度。
第三绝缘层42为第二栅极32背离衬底基板10一侧的绝缘层,通过设置第三绝缘层42中的氧元素的浓度适当增加,提高第三绝缘层42的致密度,如此,通过第三绝缘层42对第二晶体管30进行保护,防止外界的水氧以及氢元素等元素进入第二晶体管30,影响第二晶体管30的性能。
可选的,第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,第三绝缘层42中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,A<C。当第一绝缘层40和第二绝缘层41中均包括氧元素和硅元素时,通过设置第三绝缘层42中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比增加,以对第二晶体管30进行保护,防止第三绝缘层42中的氧元素的浓度太低,硅元素的浓度太高,导致第三绝缘层42 的致密度下降,影响第三绝缘层42保护第二晶体管30的能力。
可选的,第三绝缘层42中的氧元素的浓度小于第二绝缘层41中的氧元素的浓度。即虽然第三绝缘层42中的氧元素的浓度大于第一绝缘层40中的氧元素的浓度,以对第二晶体管30进行保护,但是与第二绝缘层41中的氧元素的浓度相比,第三绝缘层42中的氧元素的浓度仍小于第二绝缘层414中的氧元素的浓度,即通过设置第二绝缘层41中的氧元素的浓度较大,为包含氧化物半导体的第二有源层31补充氧元素,保证第二有源层31的功能正常。
可选的,第二绝缘层41中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,第三绝缘层42中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,B>C。即当第二绝缘层41和第三绝缘层42中均包括氧元素和硅元素时,通过设置第二绝缘层41 中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比增加,为包含氧化物半导体的第二有源层 31补充氧元素,保证第二有源层31的功能正常。
可选的,第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,第二绝缘层41中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,第三绝缘层42的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,(B-1)≤2(C-1)-(A-1),即通过设置 (B-1)≤2(C-1)-(A-1)可使第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比较小,如此,可以提升第二晶体管30的稳定性,避免第一绝缘层40作为栅极绝缘层时,在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,而缺陷的存在会影响第二晶体管30的稳定性。
在上述方案的基础上,可选的,(B-1)-(C-1)≤1/2×[(C-1)-(A-1)]。
本实施例通过设置第一绝缘层40中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比,第二绝缘层41中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,以及第三绝缘层42的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C满足(B-1)-(C-1)≤1/2×[(C-1)-(A-1)],如此,既可以减小第一绝缘层40在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致的缺陷,避免了缺陷的存在影响第二晶体管30的稳定性;同时通过第二绝缘层41 为包含氧化物半导体的第二有源层31补充氧元素,保证第二有源层31的功能正常;且通过充足的氧元素提高第三绝缘层42的致密度,以对第二晶体管30 进行保护,进一步提升第二晶体管30的稳定性。
可以理解的是,由于上述示例仅以第二晶体管30附近的第一绝缘层40、第二绝缘层41以及第三绝缘层42中的氧元素的浓度的设置进行说明。但是当显示面板100还包括第三晶体管70和第四晶体管80时,例如继续参见图3,第四绝缘层43、第五绝缘层44以及第四绝缘层43背离第五绝缘层44一侧的绝缘层47也适用于上述规律;以及第六绝缘层45、第七绝缘层46以及第六绝缘层45背离第七绝缘层46一侧的绝缘层48也适用于上述规律,在此不再赘述。
上述实施例均为当第二晶体管30为顶栅晶体管为例进行的说明。可选的,第二晶体管30还可以为双栅晶体管。当第二晶体管30为双栅晶体管时,除了满足上述实施例中绝缘层中氧元素浓度的规律外,还可以根据双栅晶体管自身的特征进行单独设置。
可选的,图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图 4所示,第二晶体管30包括第三栅极35,第三栅极35位于第二绝缘层41朝向衬底基板10的一侧,其中,第一绝缘层40的厚度H1小于第二绝缘层41的厚度H2。
具体的,第二晶体管30不仅包括第二栅极32,还包括第三栅极35,即第二晶体管30为双栅晶体管,如此,可以增强第二晶体管30中的载流子的迁移率,增强第二晶体管30的响应能力。需要说明的是,由于第二晶体管30可以为氧化物半导体晶体管,一般说来,氧化物半导体晶体管的体积较大,设置第二晶体管30为顶栅和底栅叠层设置的双栅晶体管,有利于减小第三晶体管30 的体积,进而减小驱动电路50所在非显示区NAA的面积,实现显示面板100 的窄边框化。此外,通过设置第一绝缘层40的厚度H1小于第二绝缘层41的厚度H2,即主栅极的绝缘层的厚度小于辅助栅极的绝缘层的厚度,以保证主栅极对第二晶体管30的控制能力。
当第二晶体管30包括第三栅极35,第三栅极35位于第二绝缘层41朝向衬底基板10的一侧时,可选的,第二绝缘层41中,靠近第二有源层31一侧的氧元素的浓度大于远离第二有源层31一侧的氧元素的浓度。
这样设置的好处在于,一方面,通过第二绝缘层41中,靠近第二有源层 31一侧的较大的氧元素的浓度为包含氧化物半导体的第二有源层31补充充足的氧元素,保证第二有源层31的功能正常;另一方面,通过第二绝缘层41中,远离第二有源层31一侧的较小的氧元素的浓度来避免第二绝缘层41在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷的存在影响第二晶体管30的稳定性的问题。如此保证第二晶体管30具有良好的性能。
在上述方案的基础上,可选的,图5是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图5所示,第二绝缘层41包括第一子绝缘层411和第二子绝缘层412,第二子绝缘层412位于第一子绝缘层411背离第二有源层31的一侧,第一子绝缘层411和第二子绝缘层412中均包括氧化硅,其中,第一子绝缘层411中的氧元素的浓度大于第二子绝缘层412中的氧元素的浓度。
本实施例中,第一子绝缘层411和第二子绝缘层412均包括氧化硅,但是第一子绝缘层411和第二子绝缘层412中的氧元素的浓度不同,例如第一子绝缘层411中的氧元素的浓度大于第二子绝缘层412中的氧元素的浓度,即通过第一子绝缘层411中的氧元素的浓度适当增大,以为包含氧化物半导体的第二有源层31补充充足的氧元素,保证第二有源层31的功能正常;同时第二子绝缘层412中的氧元素的浓度适当减小,以避免第二子绝缘层412在成膜的过程中出现氧元素上的键悬空而导致缺陷,进而避免缺陷影响第二晶体管30的稳定性的问题。如此保证第二晶体管30具有良好的性能。
在上述方案的基础上,可选的,第二子绝缘层412中的氢元素的浓度大于第一子绝缘层411中的氢元素的浓度。通过第二子绝缘层412中的氢元素修复其内部出现氧元素上的键悬空而导致的缺陷,保证第二晶体管30的稳定性,进一步提升第二晶体管30的性能。
需要说明的是,图5仅以第二晶体管30为双栅晶体管时,对第一绝缘层 40的厚度H1和第二绝缘层41的厚度H2的关系,第二绝缘层41中氧元素的浓度的变化进行了说明,以及当第二绝缘层41包括第一子绝缘层411和第二子绝缘层412,对第一子绝缘层411和第二子绝缘层412的材料以及氧元素的浓度关系进行了限定,以及第一子绝缘层411和第二子绝缘层412中氢元素的浓度关系进行了限定。可以理解的是,当第三晶体管70为双栅晶体管时,第四绝缘层 43和第五绝缘层44也满足上述关系;当第四晶体管80为双栅晶体管时,第六绝缘层45和第七绝缘层46也满足上述关系,在此不再赘述。
在上述各方案的基础上,可选的,图6是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图6所示,本发明实施例中的衬底基板10可以为柔性衬底基板或者刚性衬底基板,本发明实施例对此不进行限定。当衬底基板10为柔性衬底时,衬底基板10可以包括聚酰亚胺衬底,保证柔性衬底耐高温性能良好,绝缘性能良好;其中衬底基板10可以包括一层聚酰亚胺衬底或者包括两层聚酰亚胺衬底,本发明实施例对此同样不进行限定。当衬底基板10包括一层聚酰亚胺衬底时,衬底基板10膜层结构简单,制备工艺简单,且有利于实现衬底基板 10以及整个显示面板轻薄化设计需求。当衬底基板10包括至少两层聚酰亚胺衬底时,聚酰亚胺衬底之间还设置有缓冲层,以增强聚酰亚胺衬底之间的粘附力;当衬底基板10通过聚酰亚胺衬底和缓冲层堆叠形成时,可以阻挡外界的一些杂质和/或水汽对从底部的衬底中渗透而影响第一有源层21。此外,由于聚酰亚胺衬底一般制备在刚性衬底上,在衬底基板10上制备完成驱动电路50、像素电路以及发光元件等之后,一般采用激光剥离技术剥离去除刚性衬底,在激光剥离去除刚性衬底时可能会损伤聚酰亚胺衬底。因此,当衬底基板10包括至少两个聚酰亚胺衬底时,例如包括第一聚酰亚胺衬底和第二聚酰亚胺衬底,第一聚酰亚胺衬底和第二聚酰亚胺衬底之间设置有第一缓冲层以及第二聚酰亚胺衬底与第一有源层21之间设置有第二缓冲层,第一聚酰亚胺衬底制备在刚性衬底上,驱动电路50和像素电路制备在第二缓冲层上,即使通过激光剥离去除刚性衬底时可能损伤第一聚酰亚胺衬底,但是仍可以保证第二聚酰亚胺衬底的完整性以及第二聚酰亚胺衬底上的第二缓冲层的完整性,保证整个显示面板的完整性。图6仅以衬底基板10为柔性衬底,衬底基板10包括分别为聚酰亚胺的第一柔性衬底11和第二柔性衬底13以及位于第一柔性衬底11和第二柔性衬底 13之间的第一缓冲层12和位于第二柔性衬底13和第一有源层21之间的第二缓冲层14为例。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种显示面板。图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图7所示,本发明实施例提供的显示面板100包括衬底基板10;第一晶体管20和第二晶体管30,第一晶体管20与第二晶体管30形成于衬底基板10上,第一晶体管20包括第一有源层21、第一栅极22、第一源极23和第一漏极24,第一有源层21包含硅;第二晶体管30包括第二有源层31、第二栅极32、第三栅极35、第二源极33和第二漏极34,第二有源层31包含氧化物半导体;第二有源层31位于第一有源层21背离衬底基板10的一侧;第一绝缘层40和第二绝缘层41,第一绝缘层 40与第二绝缘层41分别位于第二有源层31的两侧,第一绝缘层40位于第二栅极32与第二有源层31之间,第二绝缘层41位于第三栅极35与第二有源层 31之间,且第一绝缘层40的厚度H1小于第二绝缘层41的厚度H2;其中,第一绝缘层40中的氧元素的浓度小于第二绝缘层41中的氧元素的浓度;显示面板100包括像素电路(图7中未示出)和为像素电路提供驱动信号的驱动电路 50,其中,驱动电路50包括至少一个第二晶体管30,其中,图7以驱动电路 50包括第一晶体管20和第二晶体管30为例进行说明。
示例性的,继续参见图7,当第二栅极32为第二晶体管30的主栅极,且为第二晶体管30的顶栅时,通过设置主栅极对应的第一绝缘层40的厚度H1 小于辅助栅极对应的第二绝缘层41的厚度H2,以保证主栅极对第二晶体管30 的控制能力。
示例性的,图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,如图8所示,当第二栅极32为第二晶体管30的主栅极,且为第二晶体管30的底栅时,通过设置主栅极对应的第一绝缘层40的厚度H1小于辅助栅极对应的第二绝缘层41的厚度H2,以保证主栅极对第二晶体管30的控制能力。
本发明实施例提供的显示面板通过设置第一绝缘层(即主栅极的绝缘层) 的氧元素的浓度小于第二绝缘层(辅助栅极的绝缘层)的氧元素的浓度,即通过第一绝缘层的氧元素的浓度适当减少,避免第一绝缘层中的缺陷对第二有源层的影响;通过第二绝缘层的氧元素的浓度适当增加,保证第二有源层的正常功能,如此可以提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好;同时通过设置第一绝缘层(即主栅极的绝缘层)的厚度小于第二绝缘层(辅助栅极的绝缘层)的厚度,来保证主栅极对第二晶体管的控制能力。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括上述实施方式提供的任一种显示面板。示例性的,如图9所示,该显示装置1000包括显示面板100。因此,该显示装置也具有上述实施方式中的显示面板所具有的有益效果,相同之处可参照上文对显示面板的解释说明进行理解,下文不再赘述。
本发明实施例提供的显示装置1000可以为图9所示的手机,也可以为任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于以下类别:电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、工控设备、医用显示屏、触摸交互终端等,本发明实施例对此不作特殊限定。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (23)

1.一种显示面板,其特征在于,包括
衬底基板;
第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管与所述第二晶体管形成于所述衬底基板上,所述第一晶体管包括第一有源层、第一栅极、第一源极和第一漏极,所述第一有源层包含硅;所述第二晶体管包括第二有源层、第二栅极、第二源极和第二漏极,所述第二有源层包含氧化物半导体;所述第二有源层位于所述第一有源层背离所述衬底基板的一侧;
第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第二有源层背离所述衬底基板的一侧,且位于所述第二栅极与所述第二有源层之间,所述第二绝缘层位于所述第二有源层朝向所述衬底基板的一侧;其中,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第二绝缘层中的氧元素的浓度;
所述显示面板包括像素电路和为所述像素电路提供驱动信号的驱动电路,其中,所述驱动电路包括所述第二晶体管,且所述像素电路包括所述第一晶体管或者所述驱动电路包括所述第一晶体管。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,所述第二绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,其中,
A<B。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一绝缘层包括氧化硅SiOx,所述第二绝缘层包括氧化硅SiOy,其中,x为第一绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y为第二绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,且x<y。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第二晶体管包括第三栅极,所述第三栅极位于所述第二绝缘层朝向所述衬底基板的一侧,其中,
所述第一绝缘层的厚度小于所述第二绝缘层的厚度。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,
所述第二绝缘层中,靠近所述第二有源层一侧的氧元素的浓度大于远离所述第二有源层一侧的氧元素的浓度。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,
所述第二绝缘层包括第一子绝缘层和第二子绝缘层,所述第二子绝缘层位于所述第一子绝缘层背离所述第二有源层的一侧,所述第一子绝缘层和所述第二子绝缘层中均包括氧化硅,其中,
所述第一子绝缘层中的氧元素的浓度大于所述第二子绝缘层中的氧元素的浓度。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,
所述第二子绝缘层中的氢元素的浓度大于所述第一子绝缘层中的氢元素的浓度。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板还包括第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述第二栅极背离所述衬底基板的一侧;其中,
所述第三绝缘层中的氧元素的浓度大于所述第一绝缘层中的氧元素的浓度。
9.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,所述第三绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,
A<C。
10.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,
所述第三绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第二绝缘层中的氧元素的浓度。
11.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,
所述第二绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,所述第三绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,
B>C。
12.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为A,所述第二绝缘层中的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为B,所述第三绝缘层的氧元素的浓度与硅元素的浓度比为C,其中,
(B-1)≤2(C-1)-(A-1)。
13.根据权利要求12所述的显示面板,其特征在于,
(B-1)-(C-1)≤1/2×[(C-1)-(A-1)]。
14.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述像素电路还包括第三晶体管,所述第三晶体管包括第三有源层、第三源极、第三漏极以及第四栅极,所述第三有源层包含氧化物半导体;
所述显示面板还包括第四绝缘层和第五绝缘层,所述第四绝缘层位于所述第三有源层背离所述衬底基板的一侧,且位于所述第三有源层与所述第四栅极之间,所述第五绝缘层位于所述第三有源层朝向所述衬底基板的一侧;其中,
所述第四绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第五绝缘层中的氧元素的浓度。
15.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的开关晶体管;
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度C1与所述第二绝缘层中的氧元素的浓度C2之间的差值为R1=C2-C1,所述第四绝缘层中的氧元素的浓度C4与所述第五绝缘层中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,其中,
R1≥R2。
16.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的开关晶体管;
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第四绝缘层中的氧元素的浓度。
17.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的驱动晶体管;
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度C1与所述第二绝缘层中的氧元素的浓度C2之间的差值为R1=C2-C1,所述第四绝缘层中的氧元素的浓度C4与所述第五绝缘层中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,其中,
R1≤R2。
18.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的驱动晶体管;
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度大于所述第四绝缘层中的氧元素的浓度。
19.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板还包括第四晶体管,所述第四晶体管包括第四有源层、第四源极、第四漏极以及第五栅极,所述第四有源层包含氧化物半导体;
所述显示面板还包括第六绝缘层和第七绝缘层,所述第六绝缘层位于所述第四有源层背离所述衬底基板的一侧,且位于所述第四有源层与所述第五栅极之间,所述第七绝缘层位于所述第四有源层朝向所述衬底基板的一侧;其中,
所述第六绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第七绝缘层中的氧元素的浓度。
20.根据权利要求19所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的驱动晶体管,所述第四晶体管为所述像素电路的开关晶体管,其中,
所述第四绝缘层中的氧元素的浓度C4与所述第五绝缘层中的氧元素的浓度C5之间的差值为R2=C5-C4,所述第六绝缘层中的氧元素的浓度C6与所述第七绝缘层中的氧元素的浓度C7之间的差值为R3=C7-C6,其中,
R2≥R3。
21.根据权利要求19所述的显示面板,其特征在于,
所述第三晶体管为所述像素电路的驱动晶体管,所述第四晶体管为所述像素电路的开关晶体管,其中,
所述第四绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第六绝缘层中的氧元素的浓度。
22.一种显示面板,其特征在于,包括
衬底基板;
第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管与所述第二晶体管形成于所述衬底基板上,所述第一晶体管包括第一有源层、第一栅极、第一源极和第一漏极,所述第一有源层包含硅;所述第二晶体管包括第二有源层、第二栅极、第三栅极、第二源极和第二漏极,所述第二有源层包含氧化物半导体;所述第二有源层位于所述第一有源层背离所述衬底基板的一侧;
第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一绝缘层与所述第二绝缘层分别位于所述第二有源层的两侧,所述第一绝缘层位于所述第二栅极与所述第二有源层之间,所述第二绝缘层位于所述第三栅极与所述第二有源层之间,且所述第一绝缘层的厚度小于所述第二绝缘层的厚度;其中,
所述第一绝缘层中的氧元素的浓度小于所述第二绝缘层中的氧元素的浓度;
所述显示面板包括像素电路和为所述像素电路提供驱动信号的驱动电路,其中,所述驱动电路包括所述第二晶体管,且所述像素电路包括所述第一晶体管或者所述驱动电路包括所述第一晶体管。
23.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-22任意一项所述的显示面板。
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