CN114300487A - Tft基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置。该TFT基板包括显示区和驱动区，所述驱动区用于驱动所述显示区进行显示，其中所述驱动区的器件迁移率高于所述显示区的器件迁移率。本申请中TFT基板包括显示区和驱动区，且设置驱动区的器件迁移率高于显示区的器件迁移率；提高了驱动区的器件迁移率能够提高驱动区的器件稳定性，降低驱动区受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。

Description

TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置。

背景技术

低温多晶氧化物(LTPO)显示技术由于结合了低温多晶硅(LTPS)和氧化铟镓锌(IGZO)两种薄膜晶体管，因此可以使显示面板同时具有强驱动能力和低功率消耗的特点，同时适用于高频显示和低频显示，已经越来越成为显示面板中炙手可热的技术。

目前，现有的LTPO面板中显示区设有氧化物半导体层，氧化物半导体层通常直接通过PVD沉积，为非晶态结构；LTPO面板中驱动电路区设有低温多晶硅半导体材层，低温多晶硅半导体材层也为非晶态结构。可以看出LTPO面板的显示区、驱动电路区均设有非晶态的半导体材层，由于半导体材层的器件稳定性较差，尤其在外界照光(如环境光或背光等)或热刺激(如夏天外界高温等)的情况下，容易发生驱动电路的阈值电压(Vth)偏移，从而影响驱动电路的驱动能力以及显示面板的显示稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对现有LTPO面板的驱动电路区器件稳定性较差，受外界环境影响容易发生驱动电路的阈值电压偏移，从而影响显示面板的显示稳定性的问题，提供一种TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种TFT基板，所述TFT基板包括：

显示区；以及

驱动区，用于驱动所述显示区进行显示；

其中，所述驱动区的器件迁移率高于所述显示区的器件迁移率。

可选的，所述显示区包括第一非结晶层，所述驱动区包括结晶层，所述结晶层的器件迁移率高于所述第一非结晶层的器件迁移率。

可选的，所述驱动区还包括第二非结晶层，所述第二非结晶层与所述结晶层层叠设置。

可选的，所述第一非结晶层、所述第二非结晶层为非结晶氧化物半导体层，所述结晶层为结晶氧化物半导体层。

可选的，所述驱动区还包括绝缘层和保护层，所述结晶层设于所述绝缘层和所述保护层之间。

可选的，所述第一非结晶层设于所述绝缘层和所述保护层之间。

另一方面，本申请实施例还提供了一种TFT基板的制备方法，所述TFT基板为上述任一所述的TFT基板，所述制备方法包括以下步骤：

在基底层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成第一非结晶层和第二非结晶层；

在所述第二非结晶层上形成第三非结晶层；

对所述第三非结晶层进行加热或激光照射，形成结晶层；

在所述结晶层和所述第一非结晶层上形成保护层。

另一方面，本申请实施例还提供了一种TFT基板的制备方法，所述TFT基板为上述任一所述的TFT基板，所述制备方法包括以下步骤：

在基底层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成第一非结晶层和第三非结晶层；

对所述第三非结晶层进行加热或激光照射，形成结晶层；

在所述结晶层和所述第一非结晶层上形成保护层。

另一方面，本申请实施例还提供了一种显示面板，包括上述任一所述的TFT基板。

另一方面，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括上述任一所述的显示面板。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请提供一种TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置中，TFT基板包括显示区和驱动区，且设置驱动区的器件迁移率高于显示区的器件迁移率；提高了驱动区的器件迁移率能够提高驱动区的器件稳定性，降低驱动区受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的TFT基板的结构示意图。

图2为图1所示TFT基板的截面示意图。

图3为本申请实施例提供的另一种TFT基板的截面示意图。

图4为本申请实施例提供的TFT基板的制备方法的流程图。

图5为完成本申请实施例步骤S4至步骤S6的基底层上形成各层的截面示意图。

图6为本申请实施例提供的另一种TFT基板的制备方法的流程图。

图7为完成本申请实施例步骤S03至步骤S05的基底层上形成各层的截面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“层叠”、“一侧”、“另一侧”以及类似的表述只是为了说明的目的。此外，本申请所提到的“第一”及“第二”等序号用语并不代表任何顺序、数量或者重要性，只是用于区分不同的部分。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前，现有的LTPO面板中显示区设有氧化物半导体层，氧化物半导体层通常直接通过PVD沉积，为非晶态结构；LTPO面板中驱动电路区设有低温多晶硅半导体材层，低温多晶硅半导体材层也为非晶态结构。可以看出LTPO面板的显示区、驱动电路区均设有非晶态的半导体材层，由于半导体材层的器件稳定性较差，尤其在外界照光(如环境光或背光等)或热刺激(如夏天外界高温等)的情况下，容易发生驱动电路的阈值电压(Vth)偏移，从而影响驱动电路的驱动能力以及显示稳定性。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置，以下将结合附图对进行说明。示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的TFT基板的结构示意图。该TFT基板包括显示区200和驱动区100，驱动区100用于驱动显示区200进行显示，其中驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率。

本申请实施例中TFT基板包括显示区200和驱动区100，且设置驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率；提高了驱动区100的器件迁移率能够提高驱动区100的器件稳定性，降低驱动区100受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。

示例性的如图2所示，图2为本申请实施例提供的TFT基板的截面示意图。显示区200包括第一非结晶层210，驱动区100包括结晶层110，结晶层110的器件迁移率高于第一非结晶层210的器件迁移率。本申请在驱动区100中设置结晶层110，由于结晶层110的器件迁移率高于第一非结晶层210的器件迁移率，因此能够使得驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率，本申请中器件迁移率为器件载流子迁移率。

示例性的，第一非结晶层210为非结晶氧化物半导体层，结晶层110为结晶氧化物半导体层，本申请中结晶层110可以采用非晶氧化物层经过加热或激光照射形成。如图2所示，上述驱动区100还包括基底层190、第一金属层150(M1)、绝缘层130(GI)、第二金属层160(M2)和保护层140(PV)，其中基底层190、第一金属层150、绝缘层130、结晶层110、第二金属层160和保护层140沿第一方向依次设置，第一方向为图2中从下至上的方向。如此设置，则将结晶层110设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对结晶层110起到保护的作用。本申请中基底层190可以为玻璃基底层190，当然也可以选择其他类型的基底层190，此处不做限制。

在如图2所示，上述显示区200还包括第三金属层220和第四金属层230，其中基底层190、第三金属层220(M1)、绝缘层130、第一非结晶层210(M2)、第四金属层230和保护层140沿第一方向依次设置。如此设置，则将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对第一非结晶层210起到保护的作用。

则上述TFT基板制备方法为：首先，在基底层190上制备出第一金属层150、第三金属层220；然后在第一金属层150、第三金属层220背离基底层190的侧面上制备出绝缘层130；再后在绝缘层130背离第一金属层150、第三金属层220的侧面上制备出第一非结晶层210和第三非结晶层111；再后对第三非结晶层111进行加热或激光照射形成结晶层110；再后在结晶层110背离绝缘层130的一侧形成第二金属层160，在第一非结晶层210背离绝缘层130的一侧形成第四金属层230；最后在第二金属层160、第四金属层230背离绝缘层130的侧面上制备出保护层140。上述第三非结晶层111为非结晶氧化物半导体层。

示例性的如图3所示，图3为本申请实施例提供的另一TFT基板的截面示意图。上述驱动区100还包括第二非结晶层120，第二非结晶层120与结晶层110层叠设置；如此设置后形成第二非结晶层120与结晶层110层叠的结构，一方面第二非结晶层120能够提高成膜均匀性，另一方面结晶层110能够提升器件迁移率。其中第二非结晶层120为非结晶氧化物半导体层。

如图3所示，上述驱动区100还包括基底层190、第一金属层150、绝缘层130、第二金属层160和保护层140，其中基底层190、第一金属层150、绝缘层130、第二非结晶层120、结晶层110、第二金属层160和保护层140沿第一方向依次设置，第一方向为图3中从下至上的方向。如此设置，则将结晶层110设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对结晶层110起到保护的作用。

在如图3所示，上述显示区200还包括第三金属层220和第四金属层230，其中基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140沿第一方向依次设置。如此设置，则将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对第一非结晶层210起到保护的作用。

则上述TFT基板制备方法为：首先，在基底层190上制备出第一金属层150、第三金属层220；然后在第一金属层150、第三金属层220背离基底层190的侧面上制备出绝缘层130；再后在绝缘层130背离第一金属层150、第三金属层220的侧面上制备出第一非结晶层210和第二非结晶层120；再后在第二非结晶层120背离绝缘层130的侧面上制备出第三非结晶层111；再后对第三非结晶层111进行加热或激光照射形成结晶层；再后在结晶层背离绝缘层130的一侧形成第二金属层160，在第一非结晶层210背离绝缘层130的一侧形成第四金属层230；最后在第二金属层160、第四金属层230背离绝缘层130的侧面上制备出保护层140。上述第三非结晶层111为非结晶氧化物半导体层。

另一方面，本申请实施例还提供了一种TFT基板的制备方法，TFT基板为上述任一的TFT基板，请参阅图4，图4是本揭示实施例的TFT基板的制备方法的流程图，该制备方法包括以下步骤：

S1、在基底层190上形成绝缘层130；

S2、在绝缘层130上形成第一非结晶层210和第二非结晶层120；

S3、在第二非结晶层120上形成第三非结晶层111；

S4、对第三非结晶层111进行加热或激光照射，形成结晶层；

S5、在结晶层和第一非结晶层210上形成保护层140。

在上述制备方法制备得到的TFT基板包括显示区200和驱动区100，而显示区200包括第一非结晶层210，驱动区100包括结晶层，结晶层的器件迁移率高于第一非结晶层210的器件迁移率。故使得驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率，而提高了驱动区100的器件迁移率能够提高驱动区100的器件稳定性，降低驱动区100受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。同时上述制备方法制备得到的TFT基板，形成第二非结晶层120与结晶层层叠的结构，一方面第二非结晶层120能够提高成膜均匀性，另一方面结晶层能够提升器件迁移率。

上述第一非结晶层210、第二非结晶层120和第三非结晶层111为非结晶氧化物半导体层，结晶层为结晶氧化物半导体层。其中第一非结晶层210、第二非结晶层120可以采用相同材料制成，也可以为不同材料制成；第一非结晶层210、第三非结晶层111可以采用相同材料制成，也可以为不同材料制成；第二非结晶层120、第三非结晶层111可以采用相同材料制成，也可以为不同材料制成。

示例性的，上述TFT基板的制备方法中的步骤S1具体包括以下步骤：

S11、在基底层190上形成第一金属层150和第三金属层220；

S12、在第一金属层150和第三金属层220上形成绝缘层130。

上述TFT基板的制备方法中的步骤S5具体包括以下步骤：

S51、在结晶层上形成第二金属层160，在第一非结晶层210上形成第四金属层230；

S52、在第二金属层160和第四金属层230上形成保护层140。

按照上述制备方法制备得到的TFT基板中驱动区100，包括基底层190、第一金属层150、绝缘层130、第二非结晶层120、结晶层、第二金属层160和保护层140，且基底层190、第一金属层150、绝缘层130、第二非结晶层120、结晶层、第二金属层160和保护层140依次层叠设置，如此设置，则将结晶层设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对结晶层起到保护的作用。而TFT基板中显示区200包括基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140，且基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140依次层叠设置，如此设置，则将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对第一非结晶层210起到保护的作用。

在如图3所示，上述显示区200还包括第三金属层220和第四金属层230，其中基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140沿第一方向依次设置。如此设置，则将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对第一非结晶层210起到保护的作用。

示例性的如图5所示，上述TFT基板的制备方法中的步骤S4具体包括以下步骤：

S41、在第一非结晶层210和绝缘层130上形成光阻层170，其中，该光阻层170并未覆盖在第三非结晶层111上；

S42、在第三非结晶层111上形成种子层112；

S43、对第三非结晶层111进行加热或激光照射，形成结晶层。

上述步骤S42在第三非结晶层111上形成种子层112，第三非结晶进行加热或激光照射的过程中，种子层112在可以起到控制晶粒大小及结晶速度的作用。而结晶层形成后由于结晶层具有优秀抗刻蚀性能，在后续形成第二金属层160的过程中能够防止沟道损伤。

示例性的如图5所示，上述TFT基板的制备方法中的步骤S5之后还包括以下步骤：

S6、在保护层140上形成有机膜层180。

另一方面，本申请实施例还提供了一种TFT基板的制备方法，TFT基板为上述任一的TFT基板，请参阅图6，图6是本揭示实施例的另一种TFT基板的制备方法的流程图，该制备方法包括以下步骤：

S01、在基底层190上形成绝缘层130；

S02、在绝缘层130上形成第一非结晶层210和第三非结晶层111；

S03、对第三非结晶层111进行加热或激光照射，形成结晶层；

S04、在结晶层和第一非结晶层210上形成保护层140。

在上述制备方法制备得到的TFT基板包括显示区200和驱动区100，而显示区200包括第一非结晶层210，驱动区100包括结晶层，结晶层的器件迁移率高于第一非结晶层210的器件迁移率。故使得驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率，而提高了驱动区100的器件迁移率能够提高驱动区100的器件稳定性，降低驱动区100受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。上述第一非结晶层210、第二非结晶层120为非结晶氧化物半导体层，结晶层为结晶氧化物半导体层。其中第一非结晶层210、第三非结晶层111可以采用相同材料制成，也可以为不同材料制成。

示例性的，上述TFT基板的制备方法中的步骤S01具体包括以下步骤：

S011、在基底层190上形成第一金属层150和第三金属层220；

S012、在第一金属层150和第三金属层220上形成绝缘层130。

上述TFT基板的制备方法中的步骤S04具体包括以下步骤：

S041、在结晶层上形成第二金属层160，在第一非结晶层210上形成第四金属层230；

S042、在第二金属层160和第四金属层230上形成保护层140。

按照上述制备方法制备得到的TFT基板中驱动区100，包括基底层190、第一金属层150、绝缘层130、结晶层、第二金属层160和保护层140，且基底层190、第一金属层150、绝缘层130、结晶层、第二金属层160和保护层140依次层叠设置，如此设置，则将结晶层设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对结晶层起到保护的作用。而TFT基板中显示区200包括基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140，且基底层190、第三金属层220、绝缘层130、第一非结晶层210、第四金属层230和保护层140依次层叠设置，如此设置，则将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对第一非结晶层210起到保护的作用。

示例性的如图7所示，上述TFT基板的制备方法中的步骤S03具体包括以下步骤：

S031、在第一非结晶层210和绝缘层130上形成光阻层170，其中，该光阻层170并未覆盖在第三非结晶层111上；

S032、在第三非结晶层111上形成种子层112；

S033、对第三非结晶层111进行加热或激光照射，形成结晶层。

上述步骤S032在第三非结晶层111上形成种子层112，第三非结晶进行加热或激光照射的过程中，种子层112在可以起到控制晶粒大小及结晶速度的作用。而结晶层形成后由于结晶层具有优秀抗刻蚀性能，在后续形成第二金属层160的过程中能够防止沟道损伤。

示例性的如图7所示，上述TFT基板的制备方法中的步骤S04之后还包括以下步骤：

S05、在保护层140上形成有机膜层180。

本发明还提供一种显示面板，该显示面板包括：上述实施例提供的TFT基板。需要说明的是，本发明实施例提供显示面板还可以包括其他用于支持显示面板正常工作的电路及器件，例如背光组件、偏光片等。

本发明还提供一种显示装置，该显示装置包括：上述实施例提供的显示面板。需要说明的是，本发明实施例提供显示装置还可以包括其他用于支持显示装置正常工作的电路及器件，上述的显示装置可以为手机、平板电脑、电子纸、电子相框中的一种。

综上，本申请提供一种TFT基板及其制备方法、显示面板和显示装置中，TFT基板包括显示区200和驱动区100，且设置驱动区100的器件迁移率高于显示区200的器件迁移率；提高了驱动区100的器件迁移率能够提高驱动区100的器件稳定性，降低驱动区100受外界环境影响而发生驱动电路的阈值电压偏移的可能性，提高驱动电路的驱动能力，从而提高显示面板的显示稳定性。同时本申请中还将结晶层设于绝缘层130和保护层140之间，保护层140能够对结晶层起到保护的作用；将第一非结晶层210设于绝缘层130和保护层140之间，该保护层140能够对结晶层起到保护的作用。此外，本申请中还设置了第二非结晶层120与结晶层层叠设置；如此设置后形成第二非结晶层120与结晶层层叠的结构，一方面第二非结晶层120能够提高成膜均匀性，另一方面结晶层能够提升器件迁移率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种TFT基板，其特征在于，所述TFT基板包括：

显示区；以及

驱动区，用于驱动所述显示区进行显示；

其中，所述驱动区的器件迁移率高于所述显示区的器件迁移率。

2.根据权利要求1所述的TFT基板，其特征在于，所述显示区包括第一非结晶层，所述驱动区包括结晶层，所述结晶层的器件迁移率高于所述第一非结晶层的器件迁移率。

3.根据权利要求2所述的TFT基板，其特征在于，所述驱动区还包括第二非结晶层，所述第二非结晶层与所述结晶层层叠设置。

4.根据权利要求3所述的TFT基板，其特征在于，所述第一非结晶层、所述第二非结晶层为非结晶氧化物半导体层，所述结晶层为结晶氧化物半导体层。

5.根据权利要求2至4任一项所述的TFT基板，其特征在于，所述驱动区还包括绝缘层和保护层，所述结晶层设于所述绝缘层和所述保护层之间。

6.根据权利要求5所述的TFT基板，其特征在于，所述第一非结晶层设于所述绝缘层和所述保护层之间。

7.一种TFT基板的制备方法，其特征在于，所述TFT基板为权利要求1至6任一项所述的TFT基板，所述制备方法包括以下步骤：

在基底层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成第一非结晶层和第二非结晶层；

在所述第二非结晶层上形成第三非结晶层；

对所述第三非结晶层进行加热或激光照射，形成结晶层；

在所述结晶层和所述第一非结晶层上形成保护层。

8.一种TFT基板的制备方法，其特征在于，所述TFT基板为权利要求1至6任一项所述的TFT基板，所述制备方法包括以下步骤：

在基底层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成第一非结晶层和第三非结晶层；

对所述第三非结晶层进行加热或激光照射，形成结晶层；

在所述结晶层和所述第一非结晶层上形成保护层。

9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的TFT基板。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。

Images