CN109728050A - 一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，所述阵列基板内置了感光传感器，实时检测像素的实际发光亮度，从而实时地对设置阵列基板的显示面板进行亮度补偿，以提高显示面板亮度的均一性。该阵列基板包括衬底基板，位于所述衬底基板上的第一薄膜晶体管，以及与所述第一薄膜晶体管连接的感光传感器；其中，所述感光传感器位于所述第一薄膜晶体管的漏极之上且与所述漏极电连接；所述第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
随着AMOLED近些年的需求不断增加，市场对其参数的要求也越来越高，而亮度就是其中的一项重要指标，它关系着良好的用户体验，所以客户往往不断对亮度均一性提出更高要求，如果整个屏幕的亮度不均一，则对整个屏幕的亮度进行补偿。
目前针对屏幕亮度补偿的方式主要内部补偿方式和外部补偿方式。内部补偿方式指的是在有机发光二极管发光前，利用显示面板内部的电容补偿TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)的阈值电压和迁移率，但是这种补偿方式的补偿范围较小。外部补偿方式指的是在TFT外部增设一个补偿电路，实时监控驱动TFT的阈值电压，通过重新写入电压实现补偿，相较于内部补偿方式，外部补偿方式可以实现较大范围补偿。
但是如上两种补偿方式只能对TFT阈值电压和迁移率变化造成的显示亮度不均匀进行补偿，而无法针对显示器件老化引起的亮度变化进行补偿。
可见现有技术中，存在因显示器件老化导致整个屏幕的亮度均一性变差的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，所述阵列基板内置了感光传感器，实时检测像素的实际发光亮度，从而实时地对设置阵列基板的显示面板进行亮度补偿，以提高显示面板亮度的均一性。
第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括衬底基板，位于所述衬底基板上的第一薄膜晶体管，以及与所述第一薄膜晶体管连接的感光传感器；其中，
所述感光传感器位于所述第一薄膜晶体管的漏极之上且与所述漏极电连接；
所述第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部。
本发明实施例中，在阵列基板中设置与第一薄膜晶体管连接的感光传感器，以通过感光传感器实时检测设置阵列基板的显示面板的像素的实际发光亮度，从而实时地对显示面板进行亮度补偿，以提高显示面板亮度的均一性。且第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部，该绝缘介质部可以防止位于第一薄膜晶体管的漏极之上且与漏极电连接的感光传感器在制作时引入的氢气渗透到导电沟道下方的区域而对阵列基板产生不良影响。
在一种可能的实施方式中，形成所述绝缘介质部的金属与所述第一薄膜晶体管的漏极为同一金属层。
第二方面，提供了一种显示面板，该显示面板包括如第一方面提供的任一项所述的阵列基板；所述感光传感器和所述第一薄膜晶体管位于所述显示面板的非显示区域。
在一种可能的实施方式中，所述显示面板为OLED显示面板；所述阵列基板还包括：位于显示区域的发光器件，以及与所述发光器件连接的第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管位于相同膜层。
在一种可能的实施方式中，所述显示面板为LCD显示面板；所述阵列基板还包括：位于显示区域的第三薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与所述第三薄膜晶体管位于相同膜层。
本发明实施例提供的阵列基板可以应用于显示器件，例如OLED显示面板，或者LCD显示面板等，上述两种可选的方式分别提供了阵列基板应用于OLED显示面板和LCD显示面板的结构。
第三方面，本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括如第二方面提供的任一项所述的显示面板。
第四方面，本发明实施例提供了一种阵列基板的制作方法，该制作方法包括：
在衬底基板上依次形成栅极、栅绝缘层和有源层；
在所述有源层上形成金属层图形，所述金属层图形包括源极、漏极以及覆盖导电沟道的区域；
对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部；
在所述漏极上形成感光传感器。
在一种可能的实施方式中，所述对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部，具体包括：
在所述金属层图形上形成光刻胶层；
对所述光刻胶层进行图形化处理，露出所述金属层图形中覆盖导电沟道的区域；
以图形化处理后的光刻胶层作为遮挡，对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部。
在一种可能的实施方式中，所述以图形化处理后的光刻胶层作为遮挡，对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部，具体包括：
在常压和室温的条件下，采用柠檬酸溶液，在恒流恒压的模式的下利用电解方式，使所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域表面形成金属氧化物薄膜。
在一种可能的实施方式中，所述在所述漏极上形成感光传感器，具体包括：
在所述漏极上依次形成磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层、硼掺杂半导体层以及透明导电氧化物层；
采用同一掩模板进行构图后，对透明导电氧化物层进行湿刻图形化，对所述磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层和硼掺杂半导体层进行干刻图形化，形成所述感光传感器。
附图说明
图1是本发明实施例提供的阵列基板的制作方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的阵列基板的一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的阵列基板的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的阵列基板的一种结构示意图；
图5为本发明实施例提供的阵列基板的一种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的阵列基板的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
通常，显示装置的屏幕的亮度越均一越好，然而实际上显示装置例如OLED显示面板的亮度并不均一，因此需要对整个屏幕的亮度进行补偿。目前针对屏幕亮度补偿的方式主要如上述的内部补偿方式和外部补偿方式，但是如上两种补偿方式无法针对显示器件老化引起的亮度变化进行补偿。
鉴于此，本发明实施例中，在阵列基板中设置与第一薄膜晶体管连接的感光传感器，以通过感光传感器实时检测设置阵列基板的显示面板的像素的实际发光亮度，从而实时地对显示面板进行亮度补偿，以提高显示面板亮度的均一性。且第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部，该绝缘介质部可以防止位于第一薄膜晶体管的漏极之上且与漏极电连接的感光传感器在制作时引入的氢气渗透到导电沟道下方的区域而对阵列基板产生不良影响。
下面结合附图，对本发明实施例提供的阵列基板及其制备方法和显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
参见图1，结合图2-图5，本发明实施例提供了一种阵列基板的制作方法，如图1所示，该制作方法的具体流程如下：
步骤S101、在衬底基板20上依次形成栅极201、栅绝缘层202和有源层204。
本发明实施例在制作阵列基板时，首先制作第一薄膜晶体管，具体地，请参见图2，可以在衬底基板20上依次形成栅极201、栅绝缘层202和有源层204。可能的实施方式中，可以在玻璃上沉积金属层，再在金属层上涂覆光刻胶层，对光刻胶层进行图像化处理，形成栅极201图形。其中，金属层的材料可为Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等常用金属，也可为Cu合金，例如采用Cu工艺制作形成的MoNd/Cu/MoNd金属层。
在栅极201上依次沉积栅绝缘层202(GI层)、Act层，然后湿刻图形化Act层形成有源岛，即有源层204。其中，GI层材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘材料，Act层材料可为金属氧化物材料，例如IGZO材料。
步骤S102、在有源层204上形成金属层图形，金属层图形包括源极205、漏极206以及覆盖导电沟道的区域。
本发明实施例在制作完有源层204之后，可以在有源层204上沉积金属层，该金属层的材料可以是Mo、Al、Ti、Au、Hf、Ta等金属或这几种金属中的部分金属的合金。在金属层上形成金属层图形，所形成的金属层图形包括源极205、漏极206以及覆盖导电沟道的区域。
步骤S103、对金属层图形中覆盖导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部207。
如图2所示，本发明实施例可以在金属层图形上形成光刻胶层207，对光刻胶层207进行图形化处理，露出金属层图形中覆盖导电沟道的区域，再以图形化处理后的光刻胶层207作为遮挡，对金属层图形中覆盖导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部208，如图3所示的第一薄膜晶体管。
在一种可能的实施方式中，对金属层图形中覆盖导电沟道的区域进行阳极氧化处理的方式可以是在常压和室温的条件下，采用柠檬酸溶液，在恒流恒压的模式的下利用电解方式，使金属层图形中覆盖导电沟道的区域表面形成金属氧化物薄膜，例如氧化铝、氧化铪、氧化钽、氧化锆等高K介质的金属氧化物薄膜，获得绝缘介质部208。由于绝缘介质部208是金属氧化物薄膜，所以致密性较高，可以阻挡气体等通过导电沟道侵入第一薄膜晶体管的下部，从而对阵列基板造成不良影响。
步骤S104、在漏极206上形成感光传感器。
本发明实施例在制作完第一薄膜晶体管的之后，可以在第一薄膜晶体管的在漏极206上形成感光传感器209，具体地可以在漏极206上依次形成磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层、硼掺杂半导体层，以及透明导电氧化物层210，例如ITO层，在采用同一掩模板进行构图后，对透明导电氧化物层210进行湿刻图形化，对磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层和硼掺杂半导体层进行干刻图形化，形成如图4所示的感光传感器209，获得本发明实施例提供的阵列基板。
本发明实施例在制作阵列基板时，先制作第一薄膜晶体管，再制作感光传感器209。由于第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部208，绝缘介质部208的致密性较高，从而可以阻挡后续制作感光传感器209的工艺中引入的氢气透过导电沟道进入第一薄膜晶体管的下部对阵列基板造成影响。再者，本发明实施例整体将第一薄膜晶体管制作完成后再制作感光传感器209，可以避免在制作第一薄膜晶体管湿刻图形化过程中对感光传感器侧壁的影响，以致于降低了器件的漏电流。
本发明实施例在制作感光传感器209之后，可以沉积PVX保护层211，图形化PVX保护层211形成Via孔，其中，PVX保护层211的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘材料，每个Via孔在衬底基板20上的投影位于衬底基板20的像素定义层在衬底基板20上的投影。在感光传感器209远离衬底基板20的一侧沉积一层ITO电极212并图形化，形成如图5所示的结构。
本发明实施例提供的阵列基板可以应用在顶发射盖板玻璃，也可以应用在底发射盖板玻璃，下面以本发明实施例提供的阵列基板应用在顶发射盖板玻璃为例介绍制作阵列基板后续的流程步骤。
可能的实施方式中，本发明实施例获得如图5所示的阵列基板之后，可以继续在PVX保护层211上沉积黑矩阵BM213并图形化，使得BM213覆盖有源矩阵TFT。在感光传感器上的ITO层212上沉积彩膜CF层214。具体地，在制作CF层214时，先后沉积R、G、B各彩膜，并使彩膜对BM213有一定的覆盖。之后可以在制作BM213和CF层214之后所得的阵列基板的上表面沉积OC层215和辅助电极216并图形化，辅助电极216材料可以为Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等常用金属，或者也可以是合金例如AlNd、MoNb等，或者还可以为多层金属，例如MoNb/Cu/MoNb、AlNd/Mo/AlNd等组成的金属层。之后可以沉积支撑体PS(Photo Spacer)层材料并形成支撑体217，再淀积一层透明导电氧化物TCO薄膜218作为透明阴极，其中透明导电氧化物薄膜218的材料可为AZO、IZO、AZTO等常用材料，或这几种材料的组合等，完成盖板部分的制作，获得如图6所示的结构。
请继续参见图4，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了通过上述制作方法制作的阵列基板，该阵列基板包括衬底基板20、位于衬底基板20上的第一薄膜晶体管、以及与第一薄膜晶体管连接的感光传感器209；其中，感光传感器209位于第一薄膜晶体管的漏极206之上且与漏极206电连接，第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部208。
本发明实施例提供的上述阵列基板在具体实施时，形成绝缘介质部208的金属与第一薄膜晶体管的漏极206可以为同一金属层。
具体地，请继续参见图4，阵列基板还包括位于衬底基板20上的栅极201、栅绝缘层202和有源层204，位于有源层204远离衬底基板20一侧金属层，该金属层可以包括源极205、漏极206以及覆盖导电沟道的区域，而金属层图形中覆盖导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部208，即形成绝缘介质部208的金属与第一薄膜晶体管的漏极206为同一金属层。感光传感器209为在漏极206上依次形成磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层、硼掺杂半导体层。
基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括如上述制作方法形成的阵列基板，其中，感光传感器209和第一薄膜晶体管位于显示面板的非显示区域。
本发明实施例提供的阵列基板可以应用于显示领域，例如可以制成OLED显示面板，也可以制成LCD显示面板。在一种可能的实施方式中，显示面板为OLED显示面板，那么阵列基板还可以包括位于显示区域的发光器件，以及与发光器件连接的第二薄膜晶体管，第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管位于相同膜层。在一种可能的实施方式中，显示面板为LCD显示面板，那么阵列基板还可以包括位于显示区域的第三薄膜晶体管，第一薄膜晶体管与第三薄膜晶体管位于相同膜层。
当然如果本发明实施例提供的阵列基板应用于触控面板领域，阵列基板还包括触控面板必备的组件，这里不再赘述。
基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的显示面板。如果显示装置需要显示彩色效果，则可以在显示面板的任一面板的任一层或者多层设置彩色滤光片，或者设置量子点膜等其他彩色器件。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示和触控功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述阵列基板的实施例，重复之处不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括衬底基板，位于所述衬底基板上的第一薄膜晶体管，以及与所述第一薄膜晶体管连接的感光传感器；其中，
所述感光传感器位于所述第一薄膜晶体管的漏极之上且与所述漏极电连接；
所述第一薄膜晶体管的导电沟道之上具有金属通过阳极氧化处理形成的绝缘介质部。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，形成所述绝缘介质部的金属与所述第一薄膜晶体管的漏极为同一金属层。
3.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的阵列基板；所述感光传感器和所述第一薄膜晶体管位于所述显示面板的非显示区域。
4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为OLED显示面板；所述阵列基板还包括：位于显示区域的发光器件，以及与所述发光器件连接的第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管位于相同膜层。
5.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为LCD显示面板；所述阵列基板还包括：位于显示区域的第三薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与所述第三薄膜晶体管位于相同膜层。
6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求3-5任一项所述的显示面板。
7.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上依次形成栅极、栅绝缘层和有源层；
在所述有源层上形成金属层图形，所述金属层图形包括源极、漏极以及覆盖导电沟道的区域；
对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部；
在所述漏极上形成感光传感器。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部，具体包括：
在所述金属层图形上形成光刻胶层；
对所述光刻胶层进行图形化处理，露出所述金属层图形中覆盖导电沟道的区域；
以图形化处理后的光刻胶层作为遮挡，对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述以图形化处理后的光刻胶层作为遮挡，对所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域进行阳极氧化处理，形成绝缘介质部，具体包括：
在常压和室温的条件下，采用柠檬酸溶液，在恒流恒压的模式的下利用电解方式，使所述金属层图形中覆盖所述导电沟道的区域表面形成金属氧化物薄膜。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述漏极上形成感光传感器，具体包括：
在所述漏极上依次形成磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层、硼掺杂半导体层以及透明导电氧化物层；
采用同一掩模板进行构图后，对透明导电氧化物层进行湿刻图形化，对所述磷或砷掺杂半导体层、本征半导体层和硼掺杂半导体层进行干刻图形化，形成所述感光传感器。
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