CN113299668B - 显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了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,第二栅极位于第二有源层背离衬底基板的一侧;第一绝缘层,第一绝缘层包含无机材料;平坦层,平坦层包含有机材料;其中,第一绝缘层包含第一子绝缘层和第二子绝缘层,第二子绝缘层位于第一子绝缘层背离衬底基板的一侧,第二子绝缘层的致密度大于第一子绝缘层的致密度。本发明实施例的技术方案,可以实现提升包含氧化物半导体的晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术,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,在显示领域应用越来越广泛。
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。晶体管常使用金属氧化物半导体(例如铟镓锌氧化物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,以实现提升包含氧化物半导体的晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好的效果。
第一方面,本发明实施例提供一种显示面板,包括:
衬底基板;
第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管和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,所述第二栅极位于所述第二有源层背离所述衬底基板的一侧;
第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第二栅极背离所述衬底基板的一侧,所述第一绝缘层包含无机材料;
平坦层,所述平坦层位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧,所述平坦层包含有机材料;其中,
所述第一绝缘层包含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衬底基板的一侧,所述第二子绝缘层的致密度大于所述第一子绝缘层的致密度。
第二方面,本发明实施例还提供一种显示装置,包括上述的显示面板。
本发明实施例提供的显示面板,包括:衬底基板;第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管和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,第二栅极位于第二有源层背离衬底基板的一侧;第一绝缘层,第一绝缘层位于第二栅极背离衬底基板的一侧,第一绝缘层包含无机材料;平坦层,平坦层位于第一绝缘层背离衬底基板的一侧,平坦层包含有机材料;其中,第一绝缘层包含第一子绝缘层和第二子绝缘层,第二子绝缘层位于第一子绝缘层背离衬底基板的一侧,第二子绝缘层的致密度大于第一子绝缘层的致密度。通过设置包括硅的第一晶体管和包括氧化物半导体的第二晶体管,利用含硅晶体管和氧化物半导体晶体管各自的优势,充分保证显示面板中由晶体管组成的像素电路、驱动电路等元件的性能。通过在第二栅极背离衬底基板的一侧设置第一绝缘层,从而阻隔有机材料中的氢元素以及水氧对氧化物半导体有源层造成影响;通过设置第一绝缘层包含第一子绝缘层和第二子绝缘层,并设置第二子绝缘层的致密度大于第一子绝缘层的致密度,从而使致密度较高的第二子绝缘层来隔绝氢元素和水氧,再通过第一子绝缘层进一步保护氧化物半导体有源层,从而充分避免氧化物半导体有源层受到损伤,提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好,提升显示面板的显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图8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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。需要注意的是,本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时,其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,参考图1,本发明实施例提供的显示面板包括:衬底基板10;第一晶体管20和第二晶体管30,第一晶体管20和第二晶体管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,第二栅极32位于第二有源层31背离衬底基板10的一侧;第一绝缘层40,第一绝缘层40位于第二栅极32背离衬底基板10的一侧,第一绝缘层40包含无机材料;平坦层50,平坦层50位于第一绝缘层40背离衬底基板10的一侧,平坦层50包含有机材料;其中,第一绝缘层40包含第一子绝缘层41和第二子绝缘层42,第二子绝缘层42位于第一子绝缘层41背离衬底基板10的一侧,第二子绝缘层42的致密度大于第一子绝缘层41的致密度。
其中,衬底基板10可以为刚性基板,例如玻璃基板,也可以为柔性基板,例如聚酰亚胺基板,具体实施使可以根据实际情况选择,本发明实施例不作限定。第一晶体管20和第二晶体管30可以位于显示面板显示区内的像素电路中,即像素电路中包括第一晶体管20和第二晶体管30,例如第二晶体管30可以为像素电路中的驱动晶体管,也可以为开关晶体管;第一晶体管20和第二晶体管30也可以为显示面板的非显示区的驱动电路中的晶体管,即驱动电路包括第一晶体管20和第二晶体管30。
本实施例中,第一晶体管20和第二晶体管30可以为底栅晶体管,也可以为顶栅晶体管,也可以为顶、底双栅晶体管,图1以第一晶体管20和第二晶体管30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,第二栅极32位于第二有源层背离衬底基板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可以同层设置,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,以下均以第二有源层31为IGZO有源层为例进行说明。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,当驱动电路包括第一晶体管20和第二晶体管30时,可以使得驱动电路兼顾载流子迁移率高、响应快、功耗小和漏流小等优点,保证驱动电路性能良好,提升显示面板的显示性能。
在显示面板结构中,多个第一晶体管20、第二晶体管30、各种信号走线等形成阵列层,为了阵列层表面的平坦化,会在阵列层上方设置包括有机材料的平坦层50,由于形成平坦层50的有机材料中往往包含较多的氢元素以及水氧等,为了避免氢元素以及水氧对IGZO有源层造成影响,本实施例中,在平坦层50和第二有源层31之间设置第一绝缘层40,第一绝缘层40包括第一子绝缘层41和第二子绝缘层42,通过设置第二子绝缘层42的致密度大于第一子绝缘层41的致密度;第一绝缘层41通过其本身的性能来阻隔氢气和水氧的进入,第二子绝缘层42通过其较高的致密度,来阻隔氢元素和水氧的作用,第二子绝缘层42位于第一子绝缘层41背离衬底基板10的一侧,如此设置,能够先通过致密度较高的第二子绝缘层42来隔绝氢元素和水氧,再通过对水氧和氢元素本身吸收能力弱一些的第一子绝缘层41,来进一步保护IGZO有源层,从而充分避免IGZO有源层受到损伤。
其中,本实施例中所谓的致密度指的是材料原子或者分子之间的间隙大小的平均值,平均间隙较小者,其孔隙率较小,则其致密度较高,平均间隙较大者,其孔隙率较大,则其致密度较低。通过设置第二子绝缘层42的致密度大于第一子绝缘层41的致密度,可以有效阻隔氢元素和水氧影响IGZO有源层的性能。
需要说明的是,在第一有源层21与第一栅极22之间、第一栅极22与第二有源层31之间、第二有源层31与第二栅极32之间、第二栅极32与第二源极33之间也需要设置相关的绝缘层,其材料可以和第一子绝缘层41或第二子绝缘层42材料相同,具体实施时可以根据实际情况设计,本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例的技术方案,通过设置包括硅的第一晶体管和包括氧化物半导体的第二晶体管,利用含硅晶体管和氧化物半导体晶体管各自的优势,充分保证显示面板中由晶体管组成的像素电路、驱动电路等元件的性能。通过在第二栅极背离衬底基板的一侧设置第一绝缘层,从而阻隔有机材料中的氢元素以及水氧对氧化物半导体有源层造成影响;通过设置第一绝缘层包含第一子绝缘层和第二子绝缘层,并设置第二子绝缘层的致密度大于第一子绝缘层的致密度,从而使致密度较高的第二子绝缘层来隔绝氢元素和水氧,再通过第一子绝缘层进一步保护氧化物半导体有源层,从而充分避免氧化物半导体有源层受到损伤,提升第二晶体管的稳定性,保证驱动电路性能良好,提升显示面板的显示效果。
在上述实施例的基础上,可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiNy11,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,y11为第二子绝缘层42中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,x1>y11。
其中,第一子绝缘层41包括氧化硅SiOx1,第二子绝缘层42包括SiNy11,因为第一子绝缘层41靠近第二栅极32,其更靠近IGZO有源层,因SiOx1具有较好的阻隔氢元素的作用,因此,设置第一子绝缘层41充分保护IGZO有源层免于受到平坦层50等有机层中的氢元素的干扰,而且第一子绝缘层41与IGZO有源层相邻,可以为IGZO有源层补充氧元素,保证IGZO有源层的功能正常;而氮化硅一般具有较高的致密度,因为晶态氮化硅的晶胞结构式为正八面体结构,顶底和中心部均为Si,中间平面的四个顶角处为N,其晶胞结构为:而晶态氧化硅的晶胞结构式为正四面体,Si位于正四面体中心,氧原子位于四角,氧化硅SiOx1由多个晶胞相互连接组成的结构为:/>这种连接方式导致氧化硅的晶格密度比氮化硅的晶格密度低,从而导致其致密度小于氮化硅的致密度。另外,因氧化硅中的氢元素的含量小于氮化硅中的氢元素的含量;综上,设置第一子绝缘层的材料包括SiOx1,第二子绝缘层的材料包括SiNy11,同时,研究发现,当氮化硅或者氧化硅中硅原子的含量较高时,有利于捕获游离态的氧或者氮形成晶格,从而更有利于氮化硅或者氧化硅的结晶,形成晶格,因此,设置x1>y11,从而使得第二子绝缘层中具有较高含量的硅原子,从而有利于增加第二子绝缘层的致密度。
本实施例中,SiOx1可以为长程有序的氧化硅晶体,也可以为短程有序或长程无序的氧化硅;SiNy11可以为长程有序的氮化硅晶体,也可以为短程有序或长程无序的氮化硅,本发明实施例对此不作限定。
可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiOx12Ny12,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,x12为第二子绝缘层42中的氧原子数量与硅原子数量之比,y12为第二子绝缘层42中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,x1>x12+y12。
其中,在另一种实施例中,第二子绝缘层42还可以为SiOx12Ny12,研究表明,在氮化硅的晶格中,如果有氧原子插入其中,会进一步提升氮化硅的晶格密度,从而进一步提升其致密度,因此,本实施方式中,第二子绝缘层的材料为SiOx12Ny12,通过氧原子掺入氮化硅的晶格中,从而形成致密度较高的第二子绝缘层;另外,为了充分提升氮化硅的致密度,将SiOx12Ny12中的硅含量提升,使得x1>x12+y12,从而保证第二子绝缘层42具有大于第一子绝缘层41的致密度,达到阻隔氢元素和水氧的作用。
可选的,第一子绝缘层41与第二子绝缘层42接触,第二子绝缘层42中,靠近第一子绝缘层41一侧的氧原子浓度大于背离第一子绝缘层41一侧的氧原子的浓度。
可以理解的是,在具体实施时,第一子绝缘层41和第二子绝缘层42可以相邻设置,也可以在第一子绝缘层41和第二子绝缘层42之间设置其他的子绝缘层,具体实施时可以根据实际情况选择。在本实施例中,如图1所示,第一子绝缘层41和第二子绝缘层42接触设置,当二者接触设置时,随时间推移,第一子绝缘层中的氧原子会扩散,在具体实施时,通过设置第二子绝缘层42中靠近第一子绝缘层41一侧的氧原子浓度大于背离第一子绝缘层41一侧的氧原子的浓度,可以使得包含SiOx12Ny12的第二子绝缘层与包含SiOx1的第一子绝缘层之间的接触面上的氧元素的含量差异尽可能地减小,根据菲克第一定律,在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比,也即浓度梯度越大,扩散通量越大,因此,通过减少第一子绝缘层与第二子绝缘层之间界面处氧元素的浓度梯度,可以减小氧原子的扩散,因为适量的氧原子扩散至SiOx12Ny12中,可以使氧原子掺入氮化硅的晶格,有利于提升第二绝缘层的致密度,而过多的氧原子扩散至SiOx12Ny12中,有可能会形成氧化硅结构,而如前面所述,氧化硅结构的致密度小于氮化硅结构,因此,本实施方式通过在包含SiOx12Ny12的第二子绝缘层与包含SiOx1的第一子绝缘层的界面处的部分区域设置氧原子浓度较大,减少二者的浓度梯度,同时,保证第二子绝缘层具有较好的致密度。
在另一实施例中,第二子绝缘层可以不选用包括硅的无机物,还可以为可以形成致密膜层的金属氧化层(例如氧化铝AlO、氧化锆ZrO等)。可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括MOa11,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,a11为第二子绝缘层42中的氧原子数量与M原子数量之比;其中,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者。
其中,可以通过原子沉积法ALD制备氧化铝或者氧化锆等膜层,具有极高的致密度,能够有效地阻隔氢元素和水氧。可以通过气相沉积法CVD形成氧化硅,即分别通过CVD和ALD形成包括SiOx1的第一子绝缘层41和包括MOa11的第二子绝缘层42,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者,从而形成有效阻挡氢元素和水氧的绝缘层,避免IGZO有源层失效。
图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图,参考图2,可选的,第一子绝缘层41的厚度h1大于第二子绝缘层42的厚度h2。
其中,第二子绝缘层42具有较高的致密度,其通过致密度来控制膜层厚度,当其厚度达到一定程度后,厚度对于致密度的贡献较小,因此,设置第一子绝缘层41的厚度大于第二子绝缘层42的厚度,以节省致密度较大膜层的材料;一般来说,致密度较大的膜层,其厚度小于30nm。
图3为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图3,可选的,该显示面板还包括第三子绝缘层43,第三子绝缘层43位于第一子绝缘层41背离衬底基板10的一侧,第三子绝缘层43的致密度大于第一子绝缘层43的致密度;其中,第三子绝缘层43的致密度大于第二子绝缘层42的致密度。
其中,第三子绝缘层43可以设置于第二子绝缘层42背离第一子绝缘层41的一侧,也可以设置于第一子绝缘层41和第二子绝缘层42之间,示例性的,参考图3,在本实施例中,可选的,第三子绝缘层43位于第一子绝缘层41与第二子绝缘层42之间。通过设置另一个致密度比较大的第三子绝缘层43,可以让第二子绝缘层42位于第三子绝缘层43靠近平坦层50的一侧,先通过第二子绝缘层42对氢元素和水氧起到缓冲阻隔的作用,然后通过致密度较高的第三子绝缘层43进行充分阻隔,如此,可以起到较好的阻隔氢元素和水氧的作用,提升第二晶体管的稳定性。
需要说明的是,在其他实施例中,第一绝缘层可以设置更多的子绝缘层,例如至少两组重复层叠的第一子绝缘层、第二子绝缘层或者至少两组重复层叠的第一子绝缘层、第二子绝缘层和第三子绝缘层;在另外的实施例中,还可以设置第一子绝缘层、第三子绝缘层和第一子绝缘层依次层叠,或者第一子绝缘层、第三子绝缘层、第二子绝缘层、第一子绝缘层和第二子绝缘层依次层叠等,以增强对氢元素和水氧的阻隔效果,具体实施时可以根据实际情况设计。
可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiNy21,第三子绝缘层43的材料包括SiOx22Ny22,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,y21为第二子绝缘层42中的氮原子数量与硅原子数量之比,x22为第三子绝缘层43中的氧原子数量与硅原子数量之比,y22为第三子绝缘层43中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,x1>x22+y22,和/或,x22+y22≥y21。
其中,本实施例中,第一绝缘层40包括氧化硅(第一子绝缘层41)、氮氧化硅(第三子绝缘层43)和氮化硅(第二子绝缘层42)三层结构,氮氧化硅的致密度最大,氮化硅的致密度其次,氧化硅的致密度最小,而对于氢元素的存储能力,氮化硅最大,氮氧化硅其次,氧化硅最小;设置x1>x22+y22,可以使氮氧化硅中的硅含量大于氧化硅中的硅含量,从而保证氮氧化硅的致密度较大;设置x22+y22≥y21,在引入氮氧化硅提升致密度的前提下,进一步提升氮化硅中的硅含量,从而保证氮化硅的致密度。
在另一实施例中,第三子绝缘层可以不选用包括硅的无机物,还可以为可以形成致密膜层的金属氧化层(例如AlO、ZrO等)。可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiNy21,第三子绝缘层43的材料包括MOa21,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者。
其中,可以通过原子沉积法ALD制备氧化铝或者氧化锆等膜层,具有极高的致密度,能够有效地阻隔氢元素和水氧。可以通过气相沉积法CVD形成氧化硅及氮氧化硅,即分别通过CVD形成包括SiOx1的第一子绝缘层41和包括SiNy21的第二子绝缘层42,通过ALD形成包括MOa21的第三子绝缘层43,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者,从而形成有效阻挡氢元素和水氧的绝缘层,避免IGZO有源层失效。
图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图4,可选的,第三子绝缘层43的厚度h3小于第一子绝缘层41的厚度h1,且第三子绝缘层43的厚度h3小于第二子绝缘层42的厚度h2。
其中,因为第三子绝缘层主要依靠其致密度,当其厚度到达一定程度时,厚度对其作用贡献较小,因此,厚度无需设置太厚,第三子绝缘层的厚度最小,以节省材料,一般为30nm以下。
图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图5,可选的,该显示面板还包括第四子绝缘层44,第四子绝缘层44位于第二子绝缘层42背离衬底基板10的一侧;其中,第四子绝缘层44与第一子绝缘层41、第二子绝缘层42中的至少一者包括同种类型的材料。
其中,本实施例中,同种类型的材料的含义是,如同属于氧化硅,或者同属于氮化硅,或者同属于氮氧化硅,或者同属于氧化铝等,在一种特殊情况下,要求同种类型的材料中的元素原子比都相同,但是,在其他实施方式中,在不改变材料类别的前提下,原子比可以有适当的调整,以上都属于同种类型的材料的范畴。需要注意的是,当氮化硅变为了氧化硅,而其中还有极少量的氮杂质时,这种情况不属于同种类型的材料。
本实施例中,第一绝缘层40采用多个子层层叠的结构,其中第四子绝缘层44可以与第一子绝缘层41或者第二子绝缘层42的材料相同,在其他实施例中,还可以包括多个第四子绝缘层,例如形成多组氧化硅和氮化硅的层叠结构,有利于通过多层膜层反复阻隔氢元素及水氧,从而保护IGZO有源层。
可选的,第一子绝缘层41与第二子绝缘层42中与第四子绝缘层44包括同种类型材料的一者与第四子绝缘层44中的元素原子配比相同时,其与第四子绝缘层44不直接接触;第一子绝缘层41与第二子绝缘层42中与第四子绝缘层44包括同种类型材料的一者与第四子绝缘层44中的元素原子配比不同时,其与第四子绝缘层44直接接触或者隔层设置。
其中,两个子绝缘层包括同种类型的材料,只是说明都是氮化硅或者都为氧化硅,但是原子配比可以相同,也可以不同。原子配比不同时,二者可以相互接触,也可以中间隔层设置;原子配比相同时,二者接触则为同一膜层,因此,原子配比相同时不直接接触,需要隔层设置,这里的隔层设置指的是两个膜层之间至少间隔一个膜层。
可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第四子绝缘层44的材料包括SiOx14,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,x14为第四子绝缘层44中的氧原子数量与硅原子数量之比;其中,x1≥x14。
当第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第四子绝缘层44的材料包括SiOx14,即第一绝缘层40包括两层氮化硅时,通过设置x1≥x14,使第一子绝缘层41中的氧元素更多,因为第一子绝缘层41距离IGZO有源层较近,而IGZO有源层为金属氧化物,其需要保持富氧的环境,第一子绝缘层41的氧浓度较大,可以在阻隔氢元素的同时,保持较多的氧含量,以充分保证IGZO有源层的性能。
可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiNy11,第四子绝缘层44的材料包括SiNy14,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,y11为第二子绝缘层42中的氮原子数量与硅原子数量之比,y14为第四子绝缘层44中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,y11≤y14。
当第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiNy11,第四子绝缘层44的材料包括SiNy14,即第一绝缘层40包括两层氮化硅时,通过设置y11≤y14,则第二子绝缘层42的致密度更高,与图3中的实施例类似,可以通过第四子绝缘层44(类似于图3中的第二子绝缘层42)起到缓冲作用,再通过第二子绝缘层42(类似于图3中的第三子绝缘层43)阻隔,从而充分起到保护IGZO有源层的作用。
可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiOx12Ny12,第四子绝缘层44的材料包括SiOx24Ny24,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,x12为第二子绝缘层42中的氧原子数量与硅原子数量之比,y12为第二子绝缘层42中的氮原子数量与硅原子数量之比,x24为第四子绝缘层44中的氧原子数量与硅原子数量之比,y24为第四子绝缘层44中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,x12≥x24。
当第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括SiOx12Ny12,第四子绝缘层44的材料包括SiOx24Ny24时,即第一绝缘层40包括两层氮氧化硅时,通过设置x12≥x24,第二子绝缘层42中具有更多的氧,其能够填充更多氮化硅的空间,从而使第二子绝缘层40具有更高的致密度。可选的,y12≤y24,这样可以使得第二子绝缘层42的致密度更大。
在另一实施例中,还可以设置至少两个子绝缘层包括致密膜层的金属氧化层(例如AlO、ZrO等)。可选的,第一子绝缘层41的材料包括SiOx1,第二子绝缘层42的材料包括MOa11,第四子绝缘层44的材料包括MOa12,x1为第一子绝缘层41中的氧原子数量与硅原子数量之比,a11为第二子绝缘层42中的氧原子数量与M原子数量之比,a12为第四子绝缘层44中的氧原子数量与M原子数量之比,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者;其中,a11≥a12,从而充分起到保护IGZO有源层的作用。
可以理解的是,本发明实施例提供的显示面板中的第一晶体管和第二晶体管既可以为显示面板显示区的晶体管,也可以为显示面板的非显示区的晶体管。示例性的,图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图6,该显示面板包括显示区AA和非显示区NAA,非显示区NAA位于显示区AA的至少一侧,图6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60位于非显示区NAA中,通过驱动电路60为显示区AA中的像素电路(图6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,实现显示面板的显示。
图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图7,该显示面板包括显示区AA和非显示区NAA,驱动电路60位于非显示区NAA中,像素电路70位于显示区AA中。驱动电路60包括第二晶体管30,像素电路70包括第一晶体管20和第二晶体管30',第二晶体管30和30'中的有源层31和31'包括氧化物半导体,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70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70包括第一晶体管20和第二晶体管30'时,使得像素电路70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70性能良好,提升显示面板的显示性能。此外,本实施例中不仅设置驱动电路60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70中的第二晶体管30'为氧化物半导体晶体管,如此,同时保证驱动电路60和像素电路70性能良好,进一步提升显示面板的显示性能。
其中,图6和图7中示意性示出第一绝缘层40包括第一子绝缘层41和第二子绝缘层42仅是示意性的,具体实施时,可以选用与图1~图5中类似的结构。
图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参考图8,该显示装置1包括本发明实施例提供的任意一种显示面板2。该显示装置1具体可以为手机、电脑以及智能可穿戴设备等。
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、相互结合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 (17)
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,所述第一晶体管和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,所述第二栅极位于所述第二有源层背离所述衬底基板的一侧;
第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第二栅极背离所述衬底基板的一侧,所述第一绝缘层包含无机材料;
平坦层,所述平坦层位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧,所述平坦层包含有机材料;其中,
所述第一绝缘层包含第一子绝缘层、第二子绝缘层和第三子绝缘层,所述第二子绝缘层位于所述第一子绝缘层背离所述衬底基板的一侧,所述第三子绝缘层位于所述第一子绝缘层与所述第二子绝缘层之间;
所述第二子绝缘层的致密度大于所述第一子绝缘层的致密度;
所述第三子绝缘层的致密度大于所述第二子绝缘层的致密度;
所述第三子绝缘层的致密度与所述第二子绝缘层的致密度之差小于所述第三子绝缘层的致密度与所述第一子绝缘层的致密度之差。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiNy11,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y11为所述第二子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,
x1>y11。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiOx12Ny12,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,x12为所述第二子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y12为所述第二子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,
x1>x12+y12。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层与所述第二子绝缘层接触,所述第二子绝缘层中,靠近所述第一子绝缘层一侧的氧原子浓度大于背离所述第一子绝缘层一侧的氧原子的浓度。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括MOa11,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,a11为所述第二子绝缘层中的氧原子数量与M原子数量之比;其中,
M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的厚度大于所述第二子绝缘层的厚度。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiNy21,所述第三子绝缘层的材料包括SiOx22Ny22,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y21为所述第二子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比,x22为所述第三子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y22为所述第三子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,
x1>x22+y22,和/或,x22+y22≥y21。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiNy21,所述第三子绝缘层的材料包括MOa21,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第三子绝缘层的厚度小于所述第一子绝缘层的厚度,且所述第三子绝缘层的厚度小于所述第二子绝缘层的厚度。
10.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四子绝缘层,所述第四子绝缘层位于所述第二子绝缘层背离所述衬底基板的一侧;其中,
所述第四子绝缘层与所述第一子绝缘层、第二子绝缘层中的至少一者包括同种类型的材料。
11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层与所述第二子绝缘层中与所述第四子绝缘层包括同种类型材料的一者与所述第四子绝缘层中的元素原子配比相同时,其与所述第四子绝缘层不直接接触;
所述第一子绝缘层与所述第二子绝缘层中与所述第四子绝缘层包括同种类型材料的一者与所述第四子绝缘层中的元素原子配比不同时,其与所述第四子绝缘层直接接触或者隔层设置。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第四子绝缘层的材料包括SiOx14,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,x14为所述第四子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比;其中,
x1≥x14。
13.根据权利要求12所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiNy11,所述第四子绝缘层的材料包括SiNy14,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y11为所述第二子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比,y14为所述第四子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,
y11≤y14。
14.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括SiOx12Ny12,所述第四子绝缘层的材料包括SiOx24Ny24,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,x12为所述第二子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y12为所述第二子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比,x24为所述第四子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,y24为所述第四子绝缘层中的氮原子数量与硅原子数量之比;其中,
x12≥x24。
15.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,
y12≤y24。
16.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,
所述第一子绝缘层的材料包括SiOx1,所述第二子绝缘层的材料包括MOa11,所述第四子绝缘层的材料包括MOa12,x1为所述第一子绝缘层中的氧原子数量与硅原子数量之比,a11为所述第二子绝缘层中的氧原子数量与M原子数量之比,a12为所述第四子绝缘层中的氧原子数量与M原子数量之比,M为Al、Zr、Ti、Ta、Y、Nb、Mg、Ce元素中的至少一者;其中,
a11≥a12。
17.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-16任意一项所述的显示面板。
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