CN111146210A - 阵列基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

阵列基板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置中，属于显示技术领域，其可至少部分解决现有的显示装置无法进一步提高分辨率的问题。本发明实施例的驱动薄膜晶体管的第一电极和补偿薄膜晶体管的第一电极通过连接部在同一层上连为一体，无需像现有技术那样在介电层上实现驱动薄膜晶体管和补偿薄膜晶体管的搭接，减小了驱动薄膜晶体管的第一电极和补偿薄膜晶体管的第一电极之间的距离，以节省搭接空间，缩小电路所占用的面积，进而提高产品分辨率，从而提高产品显示质量。另外，本发明提供的阵列基板不改变像素电路的电路结构，因而不会引入新的工艺难点。

Description

阵列基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)为主动发光显示器件，具有超薄、大视角、高亮度、成本低、响应速度快、低功耗、工作温度范围宽及可柔性显示等优点，已逐渐成为极具发展前景的下一代显示技术，越来越多的应用各种显示装置中。
图1为现有技术中一种阵列基板的结构示意图。如图1所示，该阵列基板的像素电路包括开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和补偿薄膜晶体管T3，在开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和补偿薄膜晶体管T3的远离衬底的一侧设置有介电层，在介电层对应驱动薄膜晶体管T2的漏极的位置处设置有第一过孔，在介电层对应补偿薄膜晶体管T3的源极的位置处设置有第二过孔，驱动薄膜晶体管T2的漏极通过第一过孔与第二过孔与补偿薄膜晶体管T3的源极电连接(搭接)。
现有技术中至少存在如下问题：以上结构需要在介电层中设置过孔，而受限于掩膜工艺，过孔间的距离无法过小，从而无法降低像素电路所占面积，进而导致产品分辨率不能进一步得到提高。
发明内容
本发明至少部分解决现有的显示装置无法进一步提高分辨率的问题，提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置。
本发明的一个方面提供一种阵列基板，包括衬底和多个像素电路，每个像素电路包括驱动薄膜晶体管和补偿薄膜晶体管，其中，
所述驱动薄膜晶体管的第一电极和所述补偿薄膜晶体管的第一电极连为一体形成连接部，并且，所述连接部、所述驱动薄膜晶体管的有源层和所述补偿薄膜晶体管的有源层同层设置。
可选地，所述连接部由经过导体化的半导体材料构成。
可选地，所述驱动薄膜晶体管的第二电极、所述补偿薄膜晶体管的第二电极与所述驱动薄膜晶体管的有源层同层设置。
可选地，所述像素电路还包括开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的第一电极与数据线电连接，所述开关薄膜晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的第二电极和栅极电连接。
可选地，所述开关薄膜晶体管的有源层与所述驱动薄膜晶体管的有源层同层设置。
可选地，所述开关薄膜晶体管的第一电极和第二电极与其有源层同层设置；
所述驱动薄膜晶体管的第一电极和第二电极与其有源层同层设置。
可选地，设于所述驱动薄膜晶体管的有源层和栅极的远离所述衬底的一侧的介电层；以及
设于所述介电层的远离所述衬底的一侧的连接线，所述连接线通过所述介电层中的过孔分别与所述驱动薄膜晶体管的第二电极、所述驱动薄膜晶体管的栅极、所述开关晶体管的第二电极连接。
本发明的另一个方面提供一种阵列基板的制备方法，其包括：
提供所述衬底；
在所述衬底上形成同层设置的驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层与连接部；所述连接部由所述驱动薄膜晶体管的第一电极和所述补偿薄膜晶体管的第一电极连为一体形成。
可选地，所述在所述衬底上形成同层设置的驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层与连接部包括：
在所述衬底上形成半导体材料层；
通过构图工艺用所述半导体材料层形成包括所述驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层、连接部的图形；
对所述连接部进行导体化。
本发明的另一个方面提供一种显示装置，包括阵列基板，其中，所述阵列基板为本发明提供的任一阵列基板。
附图说明
图1为现有技术中阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种阵列基板的结构示意图；以及
图3为3T1C的像素电路电路图。
其中，附图标记为：
100-衬底；T2-驱动薄膜晶体管；210-驱动薄膜晶体管的第一电极；220-驱动薄膜晶体管的第二电极；230-驱动薄膜晶体管的有源层；240-驱动薄膜晶体管的栅极；T3-补偿薄膜晶体管；310-补偿薄膜晶体管的第一电极；320-补偿薄膜晶体管的第二电极；330-补偿薄膜晶体管的有源层；T1-开关薄膜晶体管；410-开关薄膜晶体管的第一电极；420-开关薄膜晶体管的第二电极；430-开关薄膜晶体管的有源层；5-数据线；600-介电层；7-连接线。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
可以理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明中的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是，为便于描述，本发明的附图中仅示出了与本发明相关的部分，而与本发明无关的部分未在附图中示出。
名词解释
在本申请中，如无特殊说明，以下技术词语应按照下述的解释理解：
多个结构“同层设置”是指多个结构是由同一个材料层形成的，故它们在层叠关系上处于相同层中，但并不代表它们与基底间的距离相等，也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。
“构图工艺”是指形成具有特定的图形的结构的步骤，其可为光刻工艺，光刻工艺包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等步骤中的一步或多步；当然，构图工艺也可为压印工艺、喷墨打印工艺等其它工艺。
实施例1：
图2为本发明实施例的一种阵列基板的结构示意图。
参照图2，本实施例提供一种阵列基板，包括衬底100和多个像素电路，每个像素电路包括驱动薄膜晶体管T2和补偿薄膜晶体管T3，其中，驱动薄膜晶体管的第一电极210和补偿薄膜晶体管的第一电极310连为一体形成连接部，并且，连接部、驱动薄膜晶体管的有源层230和补偿薄膜晶体管的有源层330同层设置。
本发明实施例的阵列基板的每个像素中均有像素电路，用于驱动相应像素的发光器件发光。像素电路包括用于控制发光器件发光的驱动薄膜晶体管T2，而补偿薄膜晶体管T3用于补偿驱动薄膜晶体管T2的阈值电压(Vth)偏移。
其中，发光器件可为有机发光二极管(OLED)，故阵列基板为OLED显示装置的阵列基板。
其中，以上第一电极和第二电极中的一者为相应薄膜晶体管的源极，另一者为薄膜晶体管的漏极。
本发明实施例提供的阵列基板，驱动薄膜晶体管的第一电极210和补偿薄膜晶体管的第一电极310在同一层上连为一体并共同形成连接部，同时两个电极还与两个薄膜晶体管的有源层同层设置，因此其中无需像现有技术那样在介电层上设置过孔以搭接的方式实现驱动薄膜晶体管T2和补偿薄膜晶体管T3的电连接，减小了驱动薄膜晶体管的第一电极210和补偿薄膜晶体管的第一电极310之间的距离，可以节省搭接空间，缩小像素电路所占用的面积，进而提高产品分辨率，从而提高产品显示质量。另外，本发明实施例提供的阵列基板不改变像素电路的电路结构，因而不会引入新的工艺难点。
在一些实施例中，连接部由经过导体化的半导体材料构成。
由于连接部是与有源层同层的，故其也是半导体材料，为增强其导电性，可对其进行导体化。具体地，连接部可以为导体化的多晶硅半导体材料、非晶硅半导体材料、氧化物半导体材料或有机半导体材料，在此不做限定。
在一些实施例中，驱动薄膜晶体管的第二电极220、补偿薄膜晶体管的第二电极320与驱动薄膜晶体管的有源层230同层设置。
也就是说，驱动薄膜晶体管的第二电极220、补偿薄膜晶体管的第二电极320也可以是与补偿薄膜晶体管的有源层330同层设置的，从而驱动薄膜晶体管的有源层230、驱动薄膜晶体管的第一电极210、驱动薄膜晶体管的第二电极220，补偿薄膜晶体管的有源层330、补偿薄膜晶体管的第一电极310、补偿薄膜晶体管的第二电极320以上六个结构同层设置。
此时，驱动薄膜晶体管的有源层230、驱动薄膜晶体管的第一电极210、驱动薄膜晶体管的第二电极220，补偿薄膜晶体管的有源层330、补偿薄膜晶体管的第一电极310、补偿薄膜晶体管的第二电极320这六个结构可以通过一次构图工艺形成，从而减少制作工艺，简化工艺步骤。
在一些实施例中，像素电路还包括开关薄膜晶体管T1，开关薄膜晶体管的第一电极410与数据线5电连接，开关薄膜晶体管的第二电极420与驱动晶体管的第二电极220和栅极240电连接。
其中，请一并参照图3，在本实施例中，可以采用3T1C的像素电路结构，即在一个像素电路中包括三个薄膜晶体管和一个电容，三个薄膜晶体管分别为开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和补偿薄膜晶体管T3。
其中，电容Cst的一极与补偿薄膜晶体管的第一电极310连接，电容Cst的另一极与开关薄膜晶体管的第二电极420和发光器件(OLED)连接。
需要说明的是，尽管在本实施例中以3T1C的像素电路结构为例进行说明，但本实施例的像素电路也可以采用4T1C、5T1C或者6T1C等其它的像素电路结构，只要在电路结构中，具有两个薄膜晶体管，且它们的第一电极串联，均可以采用本实施例的方式。
在一些实施例中，开关薄膜晶体管的有源层430与驱动薄膜晶体管的有源层230同层设置。
也就是说，驱动薄膜晶体管的第二电极220、驱动薄膜晶体管的有源层230、补偿薄膜晶体管的第二电极320、驱动薄膜晶体管的有源层330以及开关薄膜晶体管的有源层430这五者同层设置。此时，这五者可以通过一次构图工艺形成，从而减少制作工艺，简化工艺步骤。
进一步地，开关薄膜晶体管的第一电极410和第二电极420与其有源层430同层设置，驱动薄膜晶体管的第一电极210和第二电极220与其有源层230同层设置。从而进一步减少制作工艺，简化工艺步骤。
在本实施例中，阵列基板还包括：
介电层600，其设于驱动薄膜晶体管的有源层230和栅极240的远离衬底100的一侧；
以及，设于介电层600的远离衬底100的一侧的连接线7，连接线7通过介电层600中的过孔分别与驱动薄膜晶体管的第二电极220、驱动薄膜晶体管的栅极240、开关晶体管的第二电极420连接。
由于开关薄膜晶体管的第二电极420需要与驱动薄膜晶体管的第二电极220和驱动薄膜晶体管的栅极240连接，故可在各薄膜晶体管上覆盖介电层600，并通过介电层600中的过孔实现开关薄膜晶体管的第二电极420与驱动薄膜晶体管的第二电极220和驱动薄膜晶体管的栅极240的连接(搭接)。
当然，此时连接线7可设于介电层600上方，并通过过孔将开关薄膜晶体管的第二电极420、驱动薄膜晶体管的第二电极220和驱动薄膜晶体管的栅极240连接。
当然，虽然图中以驱动薄膜晶体管T2为“顶栅型薄膜晶体管”为例进行说明，但若驱动薄膜晶体管T2采用底栅型薄膜晶体管，也是可行的。
当然，若是开关薄膜晶体管的第二电极420与驱动薄膜晶体管的第二电极220也连为一体，再通过过孔与驱动薄膜晶体管的栅极240连接，也是可行的。
当然，通过设置介电层600，还使连接线7和数据线5与薄膜晶体管各层之间保持绝缘性。
实施例2：
本实施例提供一种阵列基板的制备方法，用于制备实施例1中的阵列基板，该方法包括：
S10，提供衬底；
S20，在衬底上形成同层设置的驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层与连接部，其中，连接部由驱动薄膜晶体管的第一电极和补偿薄膜晶体管的第一电极连为一体形成。
本发明实施例提供的阵列基板的制备方法可制备得到以上结构的阵列基板。
通过本发明实施例提供的阵列基板的制备方法，无需像现有技术那样在介电层上实现驱动薄膜晶体管和补偿薄膜晶体管的搭接，减小了驱动薄膜晶体管的第一电极和补偿薄膜晶体管的第一电极之间的距离，可以节省搭接空间，缩小电路所占用的面积，进而提高产品分辨率，从而提高产品显示质量。另外，本发明提供的阵列基板不改变像素电路的电路结构，因而在制备方法中不会引入新的工艺难点。
在本实施例中，在步骤S20具体包括：
S21，在衬底上形成半导体材料层；
S22，通过构图工艺用半导体材料层形成包括驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层、连接部的图形；
S23，对连接部进行导体化。
即可在形成由半导体材料构成的、包括各有源区和连接部的图形后，对其中的连接部进行导体化，以得到所需结构。
其中，半导体材料层的材料可以为多晶硅半导体材料、非晶硅半导体材料、氧化物半导体材料或有机半导体材料，在此不做限定。
在本实施例中，在步骤S20后，制备方法还包括：
S31，在驱动薄膜晶体管的有源层和栅极的远离衬底的一侧形成介电层；
S32，在介电层上与连接部对应的位置处形成过孔。
通过设置介电层，使连接线和数据线与薄膜晶体管各层之间保持绝缘性。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，其包括上述的阵列基板。
具体的，该显示装置可为有机发光二极管(OLED)显示面板、电子纸、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功能的产品或部件。
本发明提供的显示装置包括本发明实施例1中提供的阵列基板，由于阵列基板中缩小了电路占用的面积，进而能够提高显示装置的分辨率，从而提高产品显示质量。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括衬底和多个像素电路，每个像素电路包括驱动薄膜晶体管和补偿薄膜晶体管，其特征在于，
所述驱动薄膜晶体管的第一电极和所述补偿薄膜晶体管的第一电极连为一体形成连接部，并且，所述连接部、所述驱动薄膜晶体管的有源层和所述补偿薄膜晶体管的有源层同层设置。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述连接部由经过导体化的半导体材料构成。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管的第二电极、所述补偿薄膜晶体管的第二电极与所述驱动薄膜晶体管的有源层同层设置。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电路还包括开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的第一电极与数据线电连接，所述开关薄膜晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的第二电极和栅极电连接。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述开关薄膜晶体管的有源层与所述驱动薄膜晶体管的有源层同层设置。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，
所述开关薄膜晶体管的第一电极和第二电极与其有源层同层设置；
所述驱动薄膜晶体管的第一电极和第二电极与其有源层同层设置。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
设于所述驱动薄膜晶体管的有源层和栅极的远离所述衬底的一侧的介电层；以及
设于所述介电层的远离所述衬底的一侧的连接线，所述连接线通过所述介电层中的过孔分别与所述驱动薄膜晶体管的第二电极、所述驱动薄膜晶体管的栅极、所述开关晶体管的第二电极连接。
8.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
提供所述衬底；
在所述衬底上形成同层设置的驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层、连接部；所述连接部由所述驱动薄膜晶体管的第一电极和所述补偿薄膜晶体管的第一电极连为一体形成。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成同层设置的驱动薄膜晶体管的有源层、补偿薄膜晶体管的有源层、连接部包括：
在所述衬底上形成半导体材料层；
通过构图工艺用所述半导体材料层形成包括所述驱动薄膜晶体管的有源层、所述补偿薄膜晶体管的有源层和所述连接部的图形；
对所述连接部进行导体化。
10.一种显示装置，包括阵列基板，其特征在于，所述阵列基板为权利要求1-7中任一所述的阵列基板。
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