CN117812945A - 一种显示面板、显示装置和显示面板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种显示效果较佳的显示面板和包括显示面板的显示装置,显示面板包括设置于基板的多个阵列排布的像素单元、数据线与扫描线,每个像素单元包括驱动晶体管、控制晶体管、存储电容、辅助电容与发光元件。驱动晶体管、存储电容与辅助电容依次层叠设置于基板表面,且辅助电容、存储电容和驱动晶体管在基板的正投影至少部分重叠,又存储电容与辅助电容并联连接,从而有效提高存储电容的电容容量和存储能力。本申请实施例还提供一种前述显示面板的制作方法。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种显示面板、显示装置和显示面板的制作方法。
背景技术
目前,显示面板广泛地应用于不同的显示装置中,例如液晶显示面板(LCD)以及OLED显示面板均广泛地应用于不同手机、平板电脑或者其他显示装置中,一般显示面板中均包含有薄膜晶体管作为驱动元件。薄膜晶体管分为非晶硅(a-Gi)薄膜晶体管、低温多晶硅(Low Temperature Poly Gil-icon,LTPS)薄膜晶体管中及金属氧化物(Oxide)薄膜晶体管。由于低温多晶硅薄膜晶体管具有很高的迁移率和较高的稳定性,金属氧化物薄膜晶体管具有很低的漏电和很快的响应速度,因此通常结合这两种薄膜晶体管的优势来设计低温多晶氧化物(Low Temperature Poly crystalline Oxide,LTPO)显示面板,用在显示面板技术中,极大提高显示面板的性能。但是在实际应用中,低温多晶氧化物(Low TemperaturePoly crystalline Oxide,LTPO)显示面板中的存储电容的存储能力有限,在图像显示阶段,驱动发光元件OLED发光的驱动电流不够稳定,导致显示装置的显示效果不佳。
发明内容
鉴于前述技术问题,本申请提供一种显示效果较佳的显示面板、显示装置和显示面板的制作方法。
本申请实施例公开一种显示面板,包括设置于基板的多个阵列排布的像素单元、数据线与扫描线,每个像素单元包括驱动晶体管、控制晶体管、存储电容、辅助电容与发光元件,其中,每个像素单元中,所述控制晶体管分别连接于所述数据线与所述扫描线,用于接收所述扫描线提供的扫描信号与所述数据线提供的数据信号,所述驱动晶体管连接于所述控制晶体管、电源端与所述发光元件,所述存储电容与所述辅助电容并联连接于所述电源端与所述驱动晶体管的第一栅极;其中,所述驱动晶体管、所述存储电容、所述辅助电容与所述发光元件依次设置于所述基板表面,所述驱动晶体管表面包括第一绝缘层,所述控制晶体管和第一导电部设置于所述第一绝缘层表面,所述第一导电部用于接收所述电源端提供的电源信号,所述第一导电部、所述第一绝缘层与所述驱动晶体管的第一栅极构成所述存储电容,且所述第一导电部在所述基板的正投影与所述第一栅极在所述基板的正投影重叠,第二导电部与所述第一导电部间隔绝缘层设置,所述第一导电部、所述绝缘层与所述第二导电部构成所述辅助电容,且所述第二导电部在所述基板的正投影与所述第一导电部在所述基板的正投影重叠。
可选地,所述第一绝缘层表面还包括电源连接部,所述电源连接部用于接收所述电源信号,所述驱动晶体管的第一源极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述电源连接部,所述驱动晶体管的第一漏极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述发光元件,所述第一栅极通过所述第一绝缘层的开口与所述控制晶体管连接。
可选地,所述驱动晶体管与所述控制晶体管间隔预设距离设置;
所述控制晶体管包括依次层叠设置的第二有源层、第二栅极绝缘层和第二栅极,所述控制晶体管还包括第二源极和第二漏极,所述第二源极和所述第二漏极分别设置于所述第二有源层相对两侧且与所述第二有源层电性连接,其中,所述第二栅极绝缘层作为所述第二导电部与所述第一导电部间隔的绝缘层,且所述第二栅极与所述第二导电部间隔预设距离且同层设置,所述第二有源层材料为铟镓锌氧化物。
可选地,所述控制晶体管与所述辅助电容表面还包括第二绝缘层,所述发光元件设置于所述第二绝缘层表面,其中,所述发光元件在所述基板的正投影与所述驱动晶体管在所述基板的正投影部分重叠。
可选地,所述第二绝缘层表面还包括导电连接部与所述数据线,所述第二栅极绝缘层与所述第二绝缘层包括多个开口,所述第二源极通过所述第二栅极绝缘层的开口与所述数据线连接以接收所述数据信号,所述数据信号用于通过所述驱动晶体管驱动所述发光元件出射光线显示图像,所述第二漏极通过所述第二栅极绝缘层的开口与所述导电连接部连接,所述第一栅极通过所述第一绝缘层、所述第二栅极绝缘层以及所述第二绝缘层的开口连接于所述导电连接部,所述第二导电部通过所述第二绝缘层的开口连接于所述导电连接部。
可选地,所述驱动晶体管包括依次层叠设置的第一有源层、第一栅极绝缘层和所述第一栅极,所述驱动晶体管还包括所述第一源极与所述第一漏极,所述第一源极与所述第一漏极分别设置于所述第一有源层相对两侧且与所述第一有源层电性连接,其中,所述第一有源层的材料为低温多晶硅。
本申请实施例还公开了一种显示装置,所述显示面板还包括数据驱动电路和扫描驱动电路,所述数据驱动电路经多条所述数据线连接于多个所述像素单元,所述扫描驱动电路经多条所述扫描线连接于所述像素单元,所述扫描驱动电路输出扫描信号至所述像素单元以控制所述像素单元接收所述数据驱动电路输出的数据信号,所述像素单元依据所述数据信号执行图像显示。
本申请实施例还公开了一种显示面板的制作方法,包括:
提供所述基板,并在所述基板表面形成所述驱动晶体管;在所述驱动晶体管表面形成所述第一绝缘层,且于所述第一绝缘层形成多个开口;在所述第一绝缘层表面形成所述控制晶体管、所述第一导电部和所述电源连接部,所述第一导电部用于接收所述电源端提供的电源信号,所述第一导电部、所述第一绝缘层与所述第一栅极构成所述存储电容,且所述第一导电部在所述基板的正投影与所述第一栅极在所述基板的正投影重叠;于所述第一导电部表面形成绝缘层,并在所述绝缘层表面形成第二导电部,所述第一导电部、所述绝缘层与所述第二导电部构成所述辅助电容,且所述第二导电部在所述基板的正投影与所述第一导电部在所述基板的正投影重叠。
可选地,形成所述驱动晶体管包括:在所述基板表面形成缓冲层,并且在所述缓冲层上形成低温多晶硅层,图案化所述低温多晶硅层形成第一有源层;在所述第一有源层上形成第一栅极绝缘层;在所述第一栅极绝缘层上形成金属导体层,图案化所述金属导体层形成所述第一栅极;以所述金属导体层作为掩膜对所述第一有源层掺杂形成所述第一源极和所述第一漏极。
可选地,形成所述控制晶体管与所述辅助电容包括:在所述第一绝缘层表面形成金属导电层,图案化所述金属导电层形成电源连接部、第一中间导电部和所述第一导电部,以及同时在与所述驱动晶体管间隔预设距离的位置形成所述控制晶体管的第二源极与第二漏极,所述第二源极与所述第二漏极间隔第一距离,所述第一源极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述电源连接部,所述驱动晶体管的栅极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述第一中间导电部;在所述第二源极与所述第二漏极之间的所述第一绝缘层表面设置铟镓锌氧化物层以形成所述控制晶体管的第二有源层;在所述第二源极、所述第二有源层、所述第二漏极、所述电源连接部、所述第一中间导电部以及所述第一导电部表面形成第二栅极绝缘层;在所述第二栅极绝缘层表面形成所述控制晶体管的第二栅极与所述第二导电部,所述第二栅极在所述基板的正投影与所述第二有源层在所述基板的正投影重叠。
相较于现有技术,本申请实施例的显示面板中,驱动晶体管、存储电容与辅助电容依次层叠设置于基板表面,且辅助电容、存储电容和驱动晶体管在基板的正投影至少部分重叠,又存储电容与辅助电容并联连接,从而有效提高了存储电容的电容容量和存储能力,也对应提高其可靠性。由此,在显示面板中像素单元执行图像显示时,存储电容与辅助电容相互配合使得其存储的数据信号能够准确控制驱动晶体管的工作状态,使得电源端提供的驱动电流能够较为稳定,从而驱动发光元件在数据信号的控制下稳定出射光线,有效提升显示装置的画面质量。
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,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本申请一实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图2为图1所示显示面板的侧面结构示意图;
图3为图2所示显示面板的平面布局结构示意图;
图4为图3所示像素单元的等效电路示意图;
图5为本申请一实施例提供的显示面板形成如图4所示像素单元的制作方法的流程图;
图6-图7为图5所示显示面板制作过程中的结构示意图;
图8为图5所示显示面板的制作方法中控制晶体管、存储电容以及辅助电容的制作步骤的流程图;
图9-图10为图8所示显示面板制作过程中的结构示意图;
图11为图5所示显示面板对应像素单元的侧面结构示意图;
图12为图11所示部分区域A的放大结构示意图。
附图标记说明:
显示装置-100、显示面板-10、电源模组-20、显示区-10a、非显示区-10b、阵列基板-10c、对向基板-10d、介质层-10e、m条数据线-D1~Dm、n条扫描线-G1~Gn、第一方向-F1、第二方向-F2、时序控制电路-11、数据驱动电路-12、扫描驱动电路-13、像素单元-P、第i条扫描线-Gi、第j条数据线-Dj、驱动晶体管-T1、控制晶体管-T2、存储电容C1、辅助电容-C2、电源端-VDD、低压端-VSS、发光元件-OLED、节点-N1、基板-110、缓冲层-120、第一有源层-130、第一源极-131、第一漏极-132、第一栅极绝缘层-140、第一栅极-150、第一绝缘层-160、第一过孔~第九过孔-V1~V9、第二源极-170、第二漏极-171、电源连接部-172、第一中间导电部-173、第一导电部-174、第二中间导电部-175、第二有源层-176、第二栅极绝缘层-180、第二栅极-191、第二导电部-192、第二绝缘层-200、导电连接部-210、第三中间导电部-211、有机绝缘层-220、阳极-230、预设距离-L、第一距离-L1。
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较佳实施方式。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方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。本申请中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
此外,本申请中使用的术语“包括”、“可以包括”、“包含”、或“可以包含”表示公开的相应功能、操作、元件等的存在,并不限制其他的一个或多个更多功能、操作、元件等。此外,术语“包括”或“包含”表示存在说明书中公开的相应特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合,而并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合,意图在于覆盖不排他的包含。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
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方式的目的,不是旨在于限制本申请。
请参阅图1,图1为本实施例提供的一种显示装置100的结构示意图。
如图1所示,显示装置100包括显示面板10、电源模组20和支撑框架30,显示面板10与电源模组20固定于支撑框架30,电源模组20设置于显示面板10的背面也即是显示面板10的非显示面。电源模组20用于为显示面板10进行图像显示提供电源电压,支撑框架30为显示面板10和电源模组20提供固定与保护作用。
在本申请其他实施例中,显示装置100可以无需设置支撑框架30,例如为便携式电子装置,例如手机、平板电脑等。
请参阅图2,图2为图1所示显示面板10的侧面结构示意图。
如图2所示,显示面板10包括图像显示区10a与非显示区10b。显示区10a用于执行图像显示,非显示区10b环绕设置于显示区10a周围以设置其他辅助部件或者模组,具体地,显示面板10包括阵列基板10c与对向基板10d,以及夹设于阵列基板10c与对向基板10d的显示介质层10e。本实施例中,显示介质层10e中的显示介质为OLED发光半导体材料。
请参阅图3,图3为图2所示显示面板10的平面布局结构示意图。
如图3所示,显示面板10的显示区10a包括多个呈矩阵排列的m*n像素单元P、m条数据线D1~Dm、n条扫描线G1~Gn,m、n为大于1的自然数。
其中,该n条扫描线G1~Gn沿第一方向F1延伸且沿第二方向F2相互绝缘且平行排列,该m条数据线D1~Dm沿第二方向F2延伸且沿第一方向F1相互绝缘且平行排列,所述第一方向F1与第二方向F2相互垂直。
对应显示面板10的非显示区10b,显示装置100进一步包括的用于驱动像素单元进行图像显示的时序控制电路11、数据驱动电路12以及设置于显示面板10中的扫描驱动电路13。
其中,时序控制电路11电性连接于数据驱动电路12与扫描驱动电路13,用于控制数据驱动电路12与扫描驱动电路13的工作时序,也即是输出对应的时序控制信号至数据驱动电路12至扫描驱动电路13,以控制何时输出对应的扫描信号以及数据信号。
数据驱动电路12与该m条数据线D1~Dm电性连接,用于将待显示用的数据信号(Data)通过该m条数据线D1~Dm以数据电压的形式传输至该多个像素单元P。
扫描驱动电路13用于与该n条扫描线G1~Gn电性连接,用于通过该n条扫描线G1~Gn输出扫描信号用于控制像素单元P何时接收数据信号。其中,扫描驱动电路13按照位置排列顺序自n条扫描线G1~Gn按照扫描周期依次自扫描线G1、G2、……,Gn输出扫描信号。
请参阅图4,图4为图2所示显示面板10中像素单元P的等效电路图。
如图4所示,像素单元P包括驱动晶体管T1、控制晶体管T2、存储电容C1、辅助电容C2以及发光元件OLED。其中控制晶体管T2的栅极连接于第i条扫描线Gi,控制晶体管T2的源极连接于第j条数据线Dj,控制晶体管T2的漏极连接于节点N1,其中,存储电容C1与辅助电容C2分别并联电性连接于节点N1与电源端VDD。控制晶体管T2用于在第i扫描信号的控制下自第j条数据线Dj接收数据信号并传输至存储电容C1进行存储。其中,辅助电容C2用于辅助存储电容C1对数据信号进行存储,以提高存储电容C1工作的稳定性与可靠性。
驱动晶体管T1的栅极连接于节点N1,驱动晶体管T1的源极连接于电源端VDD,驱动晶体管T1的漏极连接于发光元件OLED的阳极230,用于在存储电容C1存储的数据信号的控制下导通,以控制自电源端VDD提供的驱动电流传输至发光元件OLED以驱动发光元件OLED发光。
本实施例中,通过并联辅助电容C2,有效提高了存储电容C1的电容容量,进而提高其存储能力与可靠性,从而在图像显示阶段控制驱动晶体管T1导通的时间段内,使得电源端VDD提供的驱动电流能够较为稳定,进而控制发光元件OLED在数据信号的控制下稳定出射光线。
请参阅图5-图7,图5为本实施例提供的显示面板10的制作方法的流程图,图6-图7为图5所示显示面板10制作过程中的结构示意图。
如图5所示,显示面板10的制作方法包括步骤S10~S30。
如图5所示,步骤S10:提供基板110并在基板110表面形成驱动晶体管T1。
具体地,如图6所示,在基板110表面形成有缓冲层120。其中,基板110的材料可以为玻璃、蓝宝石、碳化硅、硅、氮化镓、铝镓氮、铟镓氮、铝铟镓氮、磷化铟、砷化镓、碳化硅、金刚石、锗中的一种或者多种的组合,或者其他能够生长III族氮化物的材料。本实施例中,基板110为玻璃材料。
缓冲层120覆盖设置于基板110上,缓冲层120可以是氧化物层或氮化物层,具体地,缓冲层120可以由氮化硅或碳化硅所制成,由于基板110为玻璃材料,基板110中容易含有金属粒子,在基板110和第一有源层130之间设置缓冲层120,能够避免基板110中的金属粒子传递到第一有源层130中,影响第一有源层130的性能。
在缓冲层120表面通过蒸镀等方式形成非晶硅层,然后通过准分子激光工艺对非晶硅层中间段退火形成多晶硅层,本实施例中,多晶硅层是低温多晶硅(Low TemperaturePoly-Gilicon,LTPS)层,最后通过蚀刻工艺将多晶硅层图案化形成第一有源层130。
在第一有源层130表面上形成第一栅极绝缘层140和第一栅极150,第一栅极绝缘层140采用绝缘材料制成,例如氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化锆或氧化钛,同时,第一栅极绝缘层140可以采用CVD(Chemical Vapor DepoGition,化学气相沉积)的沉积方式。本实施例中,可采用等离子增强气相沉积200nm厚的氧化硅薄膜作为第一栅极绝缘层140,当然,此处第一栅极绝缘层140也可以采用其他方法形成,在此不作具体限定。
在第一栅极绝缘层140上形成一层金属导体层并通过蚀刻工艺图案化金属导体层形成第一栅极150,金属导体层的材料可以为铝、铜、钼、铬等或上述材料的合金。
利用离子注入工艺将第一有源层130周侧部分掺杂形成第一源极131和第一漏极132,第一有源层130分别与设置在第一有源层130相对两侧的第一源极131和第一漏极132电性连接。其中,利用制作栅极所用到的金属导体层作为掩膜对第一有源层130周侧部分掺杂,从而形成第一源极131和第一漏极132,可以节省掩膜,进而降低显示面板10的制作成本。
本实施例中,第一有源层130、第一栅极绝缘层140、第一栅极150、第一源极131和第一漏极132构成图4所示驱动晶体管T1,由于第一有源层130为低温多晶硅(LTPS)层,因此驱动晶体管T1为低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管。同时,驱动晶体管T1为顶栅结构,其载流子积累和传输效果更加高效,电子迁移率也会更高,因此,本申请实施例将显示面板10中的驱动晶体管T1设为顶栅结构,能够进一步提高显示面板10的性能。
请继续参阅图5,如图5所示,步骤S20:在驱动晶体管T1表面形成第一绝缘层160,且于第一绝缘层160形成多个开口形式的过孔V1~V3。
具体地,如图7所示,将第一绝缘层160覆盖设置于缓冲层120和驱动晶体管T1远离基板110一侧,第一绝缘层160采用绝缘材料制成,例如氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化锆或氧化钛。同时,第一绝缘层160可以采用CVD的沉积方式,并且,第一绝缘层160具有平坦的表面作为平坦化层,从而便于后续其他结构的形成。
在第一绝缘层160形成多个开口形式的过孔V1~V3包括:
自第一绝缘层160的表面向基板110方向刻蚀,形成贯穿第一绝缘层160并延伸至第一源极131的第一过孔V1、延伸至第一栅极150的第二过孔V2以及延伸至第一漏极132的第三过孔V3。其中,第一过孔V1与第三过孔V3深度相同,第二过孔V2与第一过孔V1或第三过孔V3深度不同,并且,第一过孔V1~第三过孔V3呈倒梯形结构,即在第一绝缘层160朝向基板110的方向上,第一过孔V1~第三过孔V3的孔径逐渐变小。
请一并参阅图5、图8~图10,如图5所示,在步骤S30中:
在第一绝缘层160表面形成控制晶体管T2、电源连接部172和第一导电部174,其中,第一导电部174、第一绝缘层160与第一栅极150构成存储电容C1,并于第一导电部174上形成第二栅极绝缘层180,并在第二栅极绝缘层180表面形成第二导电部192,第一导电部174、第二栅极绝缘层180与第二导电部192构成辅助电容C2。其中,控制晶体管T2与驱动晶体管T1间隔预设距离L设置。本实施例中,辅助电容C2、存储电容C1和驱动晶体管T1依次层叠设置,且辅助电容C2、存储电容C1和驱动晶体管T1在基板110上的正投影至少部分重叠。需要说明的是,在基板110上的正投影为沿着基板110表面垂直的方向并在基板110表面投影。
更为具体地,请参阅图8,图8为图5所示步骤30中形成控制晶体管T2、存储电容C1以及辅助电容C2的制作步骤的流程图。如图8所示,步骤S30具体包括步骤S301~S303。
请一并参阅图8-图9,在步骤S301:在第一绝缘层160表面形成第二源极170、第二漏极171、电源连接部172、第一中间导电部173、第一导电部174、第二中间导电部175以及第二有源层176。
具体地,如图9所示,图9为图8所示显示面板制作过程中步骤S301的侧面结构示意图,在第一绝缘层160上形成一层金属导电层(未标示),其中,金属导电层沉积过程中会填充至第一过孔V1、第二过孔V2以及第三过孔V3中,金属导电层的材料可以为铝、铜、钼、铬等或上述材料的合金。通过蚀刻工艺并配合掩膜图案化金属导电层,形成第二源极170、第二漏极171、电源连接部172、第一中间导电部173、第一导电部174以及第二中间导电部175。其中,电源连接部172在对应第一过孔V1的位置,第一中间导电部173在对应第二过孔V2的位置,第二中间导电部175在对应第三过孔V3的位置。
第二漏极171与第一源极131在基板上的正投影之间间隔预设距离L,也即是控制晶体管T2与驱动晶体管T1间隔预设距离L,第二源极170和第二漏极171之间间隔第一距离L1。
本实施例中,通过第一过孔V1和金属导电层的配合电源连接部172与第一源极131电性连接,第一中间导电部173与第一栅极150电性连接,第二中间导电部175与第一漏极132电性连接,同时电源连接部172和第一导电部174接收电源端VDD提供的电源信号。
本实施例中,第一导电部174、第一绝缘层160与第一栅极150构成存储电容C1,且第一导电部174在基板110的正投影与第一栅极150在基板110的正投影重叠。
进一步,在第二源极170和第二漏极171之间的第一绝缘层160的表面形成一层金属氧化物半导体层,本实施例中,金属氧化物半导体层的材质是铟镓锌氧化物(indiumgallium zinc oxide,IGZO),所述金属氧化物半导体层作为控制晶体管T2的第二有源层176。由于铟镓锌氧化物迁移率高、均一性好,因此利用铟镓锌氧化物作为第二有源层176能提升控制晶体管T2的电阻传输能力,继而提高其开态电流。第二有源层176分别与设置在第二有源层176相对两侧的第二源极170和第二漏极171电性连接。
请继续一并参阅图8和图10所示,在步骤S302中:
在第二有源层176、电源连接部172、第一中间导电部173、第一导电部174、第二中间导电部175表面上形成第二栅极绝缘层180。其中,第二栅极绝缘层180还同时覆盖在第二有源层176、电源连接部172、第一中间导电部173、第一导电部174、第二中间导电部175之间的第一绝缘层160表面。在第二栅极绝缘层180上形成第二栅极191和第二导电部192,接着在第二栅极191和第二导电部192上形成第二绝缘层200,并在第二栅极绝缘层180和第二绝缘层200形成多个开口。
具体地,如图10所示,图10为形成控制晶体管T2部分结构和辅助电容C2的侧面结构示意图。在第二有源层176上形成第二栅极绝缘层180,第二栅极绝缘层180覆盖第二有源层176、电源连接部172、第一中间导电部173、第一导电部174、第二中间导电部175。本实施例中,第二栅极绝缘层180采用绝缘材料制成,例如氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化锆或氧化钛等。第二栅极绝缘层180可以采用CVD的沉积方式。本实施例中,采用等离子增强气相沉积200nm厚度的氧化硅薄膜作为第二栅极绝缘层180,当然,此处第二栅极绝缘层180也可以采用其他方法形成,在此不作具体限定。
在第二栅极绝缘层180上形成第二栅极191和第二导电部192,具体包括:
在第二栅极绝缘层180上形成一层金属导电层,金属导电层的材料可以为铝、铜、钼、铬等或上述材料的合金,再通过蚀刻工艺配合掩膜图案化金属导体层形成第二栅极191和第二导电部192。本实施例中,第二栅极191和第二导电部192同层设置,并且第二栅极191与第二有源层176在基板110上的正投影重叠,第二导电部192在基板110上的正投影重叠与第一导电部174在基板110上的正投影重叠。本实施例中,第一导电部174、第二栅极绝缘层180与第二导电部192构成辅助电容C2(图12)。
在所述第二栅极191、第二导电部192以及二者之间的第二栅极绝缘层180表面形成第二绝缘层200,也即是第二绝缘层200覆盖设置于第二栅极191和第二导电部192。本实施例中,第二绝缘层200采用绝缘材料制成,例如氧化铝、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化锆或氧化钛等。同时,第二绝缘层200可以采用CVD的沉积方式,并且,第二绝缘层200具有平坦的表面,从而方便后续其他结构的形成。
本实施例中,第二有源层176、第二栅极绝缘层180、第二栅极191、第二源极170和第二漏极171构成控制晶体管T2,由于第二有源层176为铟镓锌氧化物(IGZO)层,因此控制晶体管T2为铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜型的晶体管。同时,控制晶体管T2为顶栅结构,其载流子积累和传输效果更加高效,电子迁移率也会更高。因此,本申请实施例将显示面板10中的控制晶体管T2设为顶栅结构,能够进一步提高显示面板10的性能。
进一步,在第二栅极绝缘层180和第二绝缘层200形成多个开口,具体包括:
自第二绝缘层200的表面向基板110方向刻蚀,形成贯穿延伸至第二源极170的第四过孔V4、延伸至第二漏极171的第五过孔V5、延伸至第一中间导电部173的第六过孔V6、延伸至第二导电部192的第七过孔V7以及延伸至第二中间导电部175的第八过孔V8。其中,第四过孔V4、第五过孔V5、第六过孔V6与第八过孔V8深度相同,第七过孔V7与其他过孔深度不同,并且,第四过孔V4~第八过孔V8呈倒梯形结构,即在第一绝缘层160朝向基板110的方向上,第四过孔V4~第八过孔V8的孔径逐渐变小。
请继续参阅图8,如图8所示,在步骤S303中:
在第二绝缘层200上形成数据线Dj、导电连接部210和第三中间导电部211,并在数据线Dj、导电连接部210和第三中间导电部211上依次形成有机绝缘层220和发光元件OLED。
具体地,如图11所示,在第二绝缘层200上形成一层金属导电层,其中,金属导电层沉积填充至第四过孔V4~第八过孔V8中,金属导电层的材料可以为铝、铜、钼、铬等或上述材料的合金,再通过蚀刻工艺配合掩膜图案化金属导体层形成数据线Dj、导电连接部210以及第三中间导电部211。
在第四过孔V4形成数据线Dj,且第二源极170通过金属导电层的材料与数据线Dj电性连接,在第五过孔V5至第六过孔V6的区域形成导电连接部210。第二漏极171通过金属导电层的材料与导电连接部210电性连接。本实施例中,第二有源层176分别与设置在第二有源层176相对两侧的第二源极170和第二漏极171电性连接,而第二源极170和第二漏极171分别连接于数据线Dj和导电连接部210,第二有源层176则能够被夹设于数据线Dj和导电连接部210中,并被数据线Dj和导电连接部210所遮挡保护,则能够对应降低环境光进入第二有源层176的概率,避免第二有源层176因感光而产生光生载流子即光漏电的问题。
在第六过孔V6的位置,导电连接部210通过金属导电层的材料与第一中间导电部173电性连接,进而与第一栅极150电性连接。如图11和图12所示,在第七过孔V7的位置,导电连接部210通过金属导电层的材料与第二导电部192电性连接。因此存储电容C1与辅助电容C2层叠设置,且同时并联连接于第一栅极150与电源端VDD之间。同时,通过并联辅助电容C2至存储电容C1,有效提高了存储电容C1的电容容量,进而提高其存储能力与可靠性。
有机绝缘层220覆盖于数据线Dj、导电连接部210、第三中间导电部211以及三者之间的有机绝缘层220表面。其中,有机绝缘层220采用有机绝缘材料制成,例如聚酰亚胺、乙二醇等。同时,有机绝缘层220可以采用CVD的沉积方式,并且,有机绝缘具有平坦的表面,从而方便后续其他结构的形成。
对有机绝缘层220进行刻蚀,形成贯穿并延伸至第三中间导电部211的第九过孔V9,并在有机绝缘层220表面制作发光元件OLED的阳极230,其中部分阳极230的材料沉积填充至第九过V9孔中,从而使得阳极230通过第九过孔V9与第三中间导电部211电性连接。本实施例中,阳极230在所述基板110的正投影与驱动晶体管T1在基板110的正投影部分重叠,也即是发光元件OLED在所述基板110的正投影与驱动晶体管T1在基板110的正投影部分重叠。
可以理解,虽图中未示出,后续继续在阳极230表面形成发光元件OLED的有机发光层和阴极等其他层结构,本实施例图示和文字不再继续赘述。
另外,虽图中未示出,可以理解,对应图4,第二栅极191会与后续制作的扫描线Gi电性连接,第二漏极171通过导电连接部210和第一中间导电部173电性连接于第一栅极150,在扫描信号的控制下,可以将控制晶体管T2接收的数据信号传输至驱动晶体管T1,第一源极131与电源连接部172电性连接,第一漏极132通过第二中间导电部175和第三中间导电部211电性连接于发光元件OLED的阳极230,可以在数据信号的控制下,驱动发光元件OLED出射光线显示图像。
本实施例中,利用制作第二栅极191使用的金属导电层,同时制作第二导电部192,第二导电部192、第二栅极绝缘层180和第一导电部174形成辅助电容C2,辅助电容C2和第一栅极150、第一绝缘层160和第一导电部174形成的存储电容C1为并联关系,通过并联辅助电容C2,有效提高了存储电容C1的电容容量,进而提高其存储能力与可靠性,从而在像素执行图像显示时,通过存储电容C1存储的数据信号控制驱动晶体管T1导通的时间段内,使得电源端VDD提供的驱动电流能够较为稳定,进而控制发光元件OLED在数据信号的控制下稳定出射光线。并且在增大存储电容C1电容容量的同时节省空间,可以在显示面板10中节省空间提高开口率。
进一步,由于第二源极170与数据线Dj电性连接,第二漏极171与导电连接部210电性连接,并且第二有源层176分别与设置在第二有源层176相对两侧的第二源极170和第二漏极171电性连接,因此可以将第二有源层176保护于金属走线中,能够降低环境光进入第二有源层176的概率,避免第二有源层176因感光而产生光生载流子即光漏电的问题。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括设置于基板的多个阵列排布的像素单元、数据线与扫描线,每个像素单元包括驱动晶体管、控制晶体管、存储电容、辅助电容与发光元件,其中,每个像素单元中,所述控制晶体管分别连接于所述数据线与所述扫描线,用于接收所述扫描线提供的扫描信号与所述数据线提供的数据信号,所述驱动晶体管连接于所述控制晶体管、电源端与所述发光元件,所述存储电容与所述辅助电容并联连接于所述电源端与所述驱动晶体管的第一栅极;
其中,所述驱动晶体管、所述存储电容、所述辅助电容与所述发光元件依次设置于所述基板表面,所述驱动晶体管表面包括第一绝缘层,
所述控制晶体管和第一导电部设置于所述第一绝缘层表面,所述第一导电部用于接收所述电源端提供的电源信号,所述第一导电部、所述第一绝缘层与所述驱动晶体管的第一栅极构成所述存储电容,且所述第一导电部在所述基板的正投影与所述第一栅极在所述基板的正投影重叠,第二导电部与所述第一导电部间隔绝缘层设置,所述第一导电部、所述绝缘层与所述第二导电部构成所述辅助电容,且所述第二导电部在所述基板的正投影与所述第一导电部在所述基板的正投影重叠。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述第一绝缘层表面还包括电源连接部,所述电源连接部用于接收所述电源信号,所述驱动晶体管的第一源极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述电源连接部,所述驱动晶体管的第一漏极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述发光元件,所述第一栅极通过所述第一绝缘层的开口与所述控制晶体管连接。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
所述驱动晶体管与所述控制晶体管间隔预设距离设置;
所述控制晶体管包括依次层叠设置的第二有源层、第二栅极绝缘层和第二栅极,所述控制晶体管还包括第二源极和第二漏极,所述第二源极和所述第二漏极分别设置于所述第二有源层相对两侧且与所述第二有源层电性连接,其中,所述第二栅极绝缘层作为所述第二导电部与所述第一导电部间隔的绝缘层,且所述第二栅极与所述第二导电部间隔预设距离且同层设置,所述第二有源层材料为铟镓锌氧化物。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的显示面板,其特征在于,所述控制晶体管与所述辅助电容表面还包括第二绝缘层,所述发光元件设置于所述第二绝缘层表面,其中,所述发光元件在所述基板的正投影与所述驱动晶体管在所述基板的正投影部分重叠。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述第二绝缘层表面还包括导电连接部与所述数据线,所述第二栅极绝缘层与所述第二绝缘层包括多个开口,所述第二源极通过所述第二栅极绝缘层的开口与所述数据线连接以接收所述数据信号,所述数据信号用于通过所述驱动晶体管驱动所述发光元件出射光线显示图像,所述第二漏极通过所述第二栅极绝缘层的开口与所述导电连接部连接,所述第一栅极通过所述第一绝缘层、所述第二栅极绝缘层以及所述第二绝缘层的开口连接于所述导电连接部,所述第二导电部通过所述第二绝缘层的开口连接于所述导电连接部。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,所述驱动晶体管包括依次层叠设置的第一有源层、第一栅极绝缘层和所述第一栅极,所述驱动晶体管还包括所述第一源极与所述第一漏极,所述第一源极与所述第一漏极分别设置于所述第一有源层相对两侧且与所述第一有源层电性连接,其中,所述第一有源层的材料为低温多晶硅。
7.一种显示装置,包括如权利要求1-6中任意一项所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括数据驱动电路和扫描驱动电路,所述数据驱动电路经多条所述数据线连接于多个所述像素单元,所述扫描驱动电路经多条所述扫描线连接于所述像素单元,所述扫描驱动电路输出扫描信号至所述像素单元以控制所述像素单元接收所述数据驱动电路输出的数据信号,所述像素单元依据所述数据信号执行图像显示。
8.一种如权利要求1-6中任意一项显示面板的制作方法,其特征在于,包括:
提供所述基板,并在所述基板表面形成所述驱动晶体管;
在所述驱动晶体管表面形成所述第一绝缘层,且于所述第一绝缘层形成多个开口;
在所述第一绝缘层表面形成所述控制晶体管、所述第一导电部和所述电源连接部,所述第一导电部用于接收所述电源端提供的电源信号,所述第一导电部、所述第一绝缘层与所述第一栅极构成所述存储电容,且所述第一导电部在所述基板的正投影与所述第一栅极在所述基板的正投影重叠;
于所述第一导电部表面形成绝缘层,并在所述绝缘层表面形成第二导电部,所述第一导电部、所述绝缘层与所述第二导电部构成所述辅助电容,且所述第二导电部在所述基板的正投影与所述第一导电部在所述基板的正投影重叠。
9.根据权利要求8所述的显示面板的制作方法,其特征在于,形成所述驱动晶体管包括:
在所述基板表面形成缓冲层,并且在所述缓冲层上形成低温多晶硅层,图案化所述低温多晶硅层形成第一有源层;
在所述第一有源层上形成第一栅极绝缘层;
在所述第一栅极绝缘层上形成金属导体层,图案化所述金属导体层形成所述第一栅极;
以所述金属导体层作为掩膜对所述第一有源层掺杂形成所述第一源极和所述第一漏极。
10.根据权利要求8所述的显示面板的制作方法,其特征在于,形成所述控制晶体管与所述辅助电容包括:
在所述第一绝缘层表面形成金属导电层,图案化所述金属导电层形成电源连接部、第一中间导电部和所述第一导电部,以及同时在与所述驱动晶体管间隔预设距离的位置形成所述控制晶体管的第二源极与第二漏极,所述第二源极与所述第二漏极间隔第一距离,所述第一源极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述电源连接部,所述驱动晶体管的栅极通过所述第一绝缘层的开口连接于所述第一中间导电部;
在所述第二源极与所述第二漏极之间的所述第一绝缘层表面设置铟镓锌氧化物层以形成所述控制晶体管的第二有源层;
在所述第二源极、所述第二有源层、所述第二漏极、所述电源连接部、所述第一中间导电部以及所述第一导电部表面形成第二栅极绝缘层;
在所述第二栅极绝缘层表面形成所述控制晶体管的第二栅极与所述第二导电部,所述第二栅极在所述基板的正投影与所述第二有源层在所述基板的正投影重叠。
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