CN112259610A - 阵列基板及显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种阵列基板及显示面板，阵列基板包括衬底、多个低温多晶硅薄膜晶体管、多个氧化物薄膜晶体管、以及有机平坦层，所述氧化物薄膜晶体管包括金属氧化物半导体层，所述有机平坦层设置于所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管上，其中，所述有机平坦层与所述金属氧化物半导体层之间设置有阻挡层，所述阻挡层覆盖所述金属氧化物半导体层。通过在金属氧化物半导体层的上方设置阻挡层，来阻挡邻近有机层离子的渗透和外部的光照，从而提高金属氧化物器件的稳定性；另外，该阻挡层可利用制备金属氧化物薄膜晶体管的源漏极的金属层来形成，不必增加新的工艺制程，从而能够节省工序。
Description
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显示面板。
背景技术
近年来的显示方案中，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)由于其高对比度、高亮度、高反应速度、低功耗等优点，被越来越多厂商青睐，同时也促进OLED在显示领域得到了发展。目前OLED小尺寸显示产品的主要两大背板技术是低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管，但是氧化物的正面均一性较难控制，LTPS的载流子迁移率较大，漏电流较高。LTPO(Low TemperaturePolycrystalline-Si Oxide，低温多晶氧化物)技术应运而生。它结合了LTPS和氧化物(如IGZO铟镓锌氧化物)两者的优异点，形成了一种响应速度快，功耗更低的LTPO解决方案。
在LTPO方案中，由于氧化物器件是十分敏感的半导体器件，在被邻近膜层中的离子渗透或者受到外部光照，氧化物器件会发生变化，影响氧化物器件的电性，导致产品显示异常。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及显示面板，以解决现有的阵列基板中，由于氧化物薄膜晶体管的氧化物器件的电性易受到邻近膜层的离子渗透或者外部光照的影响，导致产品显示异常的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种，包括衬底、设置于所述衬底上的多个低温多晶硅薄膜晶体管、设置于所述衬底上的多个氧化物薄膜晶体管、以及设置于所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管上的有机平坦层；所述氧化物薄膜晶体管包括金属氧化物半导体层，其中，所述有机平坦层与所述金属氧化物半导体层之间设置有阻挡层，所述阻挡层覆盖所述金属氧化物半导体层。
在本发明的一种实施例中，所述低温多晶硅薄膜晶体管包括多晶硅层、设置于所述多晶硅层上的第一栅极、设置于所述第一栅极上的第二栅极、设置于所述第二栅极上的第一源漏极层。
在本发明的一种实施例中，所述氧化物薄膜晶体管还包括第三栅极、第四栅极、以及第二源漏极层，所述第三栅极设置于所述金属氧化物半导体层靠近所述衬底的一侧，所述第四栅极设置于所述金属氧化物半导体层背离所述衬底的一侧，所述第二源漏极层设置于所述第四栅极背离所述金属氧化物半导体层的一侧。
在本发明的一种实施例中，所述阻挡层与所述第二源漏极层同层设置。
在本发明的一种实施例中，所述阻挡层与所述第四栅极同层设置。
在本发明的一种实施例中，所述第二栅极与所述第三栅极同层设置。
在本发明的一种实施例中，所述第一源漏极层与所述第二源漏极层同层设置。
在本发明的一种实施例中，所述阻挡层为金属层或无机层。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括阵列基板和设置于所述阵列基板上的发光层，所述阵列基板包括衬底、设置于所述衬底上的多个低温多晶硅薄膜晶体管、设置于所述衬底上的多个氧化物薄膜晶体管、以及设置于所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管上的有机平坦层；所述氧化物薄膜晶体管包括金属氧化物半导体层，其中，所述有机平坦层与所述金属氧化物半导体层之间设置有阻挡层，所述阻挡层覆盖所述金属氧化物半导体层。
在本发明的一种实施例中，所述发光层包括依次设置于所述有机平坦层上的阳极、有机功能层、以及阴极，所述阳极通过过孔与所述低温多晶硅薄膜晶体管连接。
本发明的有益效果为：本发明提供一种LTPO型的阵列基板及显示面板，在金属氧化物半导体层的上方设置阻挡层，来阻挡邻近有机层离子的渗透和外部的光照，从而提高金属氧化物器件的稳定性；另外，该阻挡层可利用制备金属氧化物薄膜晶体管的源漏极的金属层来形成，不必增加新的工艺制程，从而能够节省工序。
附图说明
图1为本发明实施例提供的阵列基板的平面布线示意图。
图2为本发明实施例提供的阵列基板的剖面结构示意图。
图3为本发明实施例提供的衬底的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种阵列基板100，包括衬底10、多个低温多晶硅薄膜晶体管20、多个氧化物薄膜晶体管30、以及有机平坦层50。多个所述低温多晶硅薄膜晶体管20和所述多个所述氧化物薄膜晶体管30均设置于所述衬底10上，所述有机平坦层50设置于多个所述低温多晶硅薄膜晶体管20和多个所述氧化物薄膜晶体管30上。
本发明实施例的所述阵列基板100为LTPO(Low Temperature Polycrystalline-Si Oxide，低温多晶氧化物)型阵列基板，集成了低温多晶硅和氧化物的优点，具有响应速度更快、功耗更低的优点。但由于所述氧化物薄膜晶体管30的金属氧化物半导体层31是十分敏感的半导体器件，在被邻近膜层的离子渗透或者受到光照时，会导致其电性漂移，影响显示效果。
请参阅图2，由于所述金属氧化物半导体层31与所述有机平坦层50距离较近，且无其他能阻止有机离子渗入的膜层，因此所述金属氧化物半导体层31易受到所述有机平坦层50的影响。
请参阅图1，本发明实施例针对上述问题，在所述有机平坦层50与所述金属氧化物半导体层31之间设置阻挡层40，且所述阻挡层40覆盖所述金属氧化物半导体层31，从而能够隔离有机离子渗透到所述金属氧化物半导体层31内，提升金属氧化物半导体器件特性的稳定性。
请参阅图2，一种实施例中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20包括多晶硅层21、第一栅极22、第二栅极23、以及第一源漏极层24。其中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20为顶栅结构，即所述第一栅极22和所述第二栅极23设置于所述多晶硅层21之上(所述多晶硅层21背离所述衬底10的一侧)，顶栅结构的所述低温多晶硅薄膜晶体管20相比于底栅结构，具有更高的电荷迁移率，寄生电容也会大大减少。
请参阅图1，所述阵列基板100还包括异层设置的第一金属层11和第二金属层12，所述第一栅极22可通过所述第一金属层11图案化得到，所述第二栅极23可通过第二金属层12图案化得到，所述第一栅极22和所述第二栅极23在所述衬底10上的正投影相互错开。
所述第一金属层11和所述第二金属层12均设置于所述多晶硅层21之上，所述阵列基板100还包括设置于所述第一金属层11和所述第二金属层12上的第三金属层(图中未示出)和第四金属层，所述第一源漏极层24可通过所述第四金属层图案化形成。所述第一源漏极层24的源极241和漏极242分别通过其各自对应的过孔241与下层的所述多晶硅层21连接。
所述第一金属层11和所述第二金属层12还用于形成其他金属走线，例如扫描线、数据线或者边框的周围走线等。
在本实施例中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20为双栅结构(第一栅极22、第二栅极23)，相比于单个栅极结构来说，双栅器件更稳定、性能更好，同时对所述多晶硅层21也具有一定的保护作用。在其他实施例中，根据实际需要，所述低温多晶硅薄膜晶体管20也可为单个的顶栅极结构。
所述第一栅极22与所述多晶硅层21之间设置有第一栅极绝缘层61，以用于绝缘。
所述第二栅极23设置于所述第一栅极22上，所述第二栅极23与所述第一栅极22之间设置有第二栅极绝缘层62。
所述第一源漏极层24设置于所述第二栅极23上。所述第一源漏极层24的源极241和漏极242与所述多晶硅层21的两端分别连接，所述第一源漏极层24与所述多晶硅层22之间的多层绝缘膜层上设置有连通的多个过孔，该多个过孔用于实现所述第一源漏极层24的源极241和漏极242与所述多晶硅层21的连接。
一种实施例中，所述氧化物薄膜晶体管30还包括第三栅极32、第四栅极33、以及第二源漏极层34。本实施例中的所述氧化物薄膜晶体管30为双栅极结构，在其他实施例中，所述氧化物薄膜晶体管30还可为单栅极结构，且可为底栅结构。
具体地，所述第三栅极32设置于所述金属氧化物半导体层31靠近所述衬底10的一侧，所述第四栅极33设置于所述金属氧化物半导体层31背离所述衬底10的一侧，即所述第三栅极32设置于所述金属氧化物半导体层31的下方，所述第四栅极33设置于所述金属氧化物半导体层31的上方。所述第二源漏极层34设置于所述第四栅极33背离所述金属氧化物半导体层31的一侧，即所述第二源漏极层34设置于所述第四栅极33上方。
请参阅图1，所述第二源漏极层34的源极341和漏极342通过其各自对应的过孔301与下方的所述金属氧化物半导体层31连接，所述阻挡层40覆盖下方的金属氧化物半导体层31。所述源极341可通过其对应的过孔301与其下方的多晶硅层21连接，以实现所述金属氧化物薄膜晶体管30与所述低温多晶硅薄膜晶体管20的连接。
具体地，所述阻挡层40设置于所述源极341和所述漏极342之间，当所述阻挡层40的材料为金属时，所述阻挡层40可与所述源极341和所述漏极342同层设置，且经过同一图案化工艺形成。
一种实施例中，所述第二源漏极层34可通过所述第四金属层图案化形成，即所述第二源漏极层34、所述第一源漏极层24、以及所述阻挡层40同层设置，且可通过所述第四金属层经同一构图工艺形成。
所述第三栅极32可通过所述第二金属层12图案化得到，所述第四栅极33可通过所述第三金属层图案化得到，即所述第二栅极23可与所述第三栅极32同层设置。所述第二栅极23可与所述第三栅极32经过同一构图工艺形成。具体地，在所述第二栅极绝缘层62上沉积一层金属层，经过同一光刻工艺对该金属层进行刻蚀，在形成所述第二栅极23的同时，在相应的位置形成所述第三栅极32。同层设置的好处在于可节省一道膜层的制备，从而简化工艺制程。
所述第二栅极23和所述第三栅极32上覆盖有第一层间绝缘层63，所述金属氧化物半导体层31设置于所述第一层间绝缘层63上。
所述第四栅极33与所述金属氧化物半导体层31之间设置有第三栅极绝缘层64。
所述第二源漏极层34与所述第四栅极33之间设置有第二层间绝缘层65。
所述第二源漏极层34与所述金属氧化物半导体层31的两端连接。具体地，所述第二源漏极层34与所述金属氧化物半导体层31之间的多个绝缘膜层上开设连通的过孔，所述第二源漏极层34的源极341和漏极342依次穿过所述第二层间绝缘层65、所述第三栅极绝缘层64与所述金属氧化物半导体层31的两端连接。
一种实施例中，所述第一源漏极层24可与所述第二源漏极层34同层设置。所述第一源漏极层24可与所述第二源漏极层34经过同一构图工艺形成。在所述第二层间绝缘层65上沉积一层金属层，经过同一光刻工艺对该金属层进行刻蚀，在形成所述第一源漏极层24的同时，在相应位置形成所述第二源漏极层34，从而节省一道膜层工艺。
由于所述第二源漏极层34与所述第一源漏极层24同层制备，因此所述第一源漏极层24上的所述源极241和所述漏极242依次穿过所述第二层间绝缘层65、所述第三栅极绝缘层64、所述第一层间绝缘层63、所述第二栅极绝缘层62、以及所述第一栅极绝缘层61与所述多晶硅层21连接。
请参阅图1，本发明实施例提供的所述阵列基板100可用于OLED显示面板中，所述OLED显示面板的一个像素可具有多个薄膜晶体管，本实施例中的至少一个所述低温多晶硅薄膜晶体管20和至少一个所述氧化物薄膜晶体管30应用于同一个像素中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20用于控制显示器的驱动，所述氧化物薄膜晶体管30用于控制驱动电路的开关。
所述低温多晶硅薄膜晶体管20与所述氧化物薄膜晶体管30连接。一种实施例中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20的多晶硅层21与所述氧化物薄膜晶体管30的源极341或漏极342连接，从而实现薄膜晶体管之间的连接。在其他实施例中，所述低温多晶硅薄膜晶体管20的源极241或漏极242可直接与所述氧化物薄膜晶体管30的源极341或漏极342连接。
一种实施例中，所述阻挡层40可为金属层，所述阻挡层40可与所述第二源漏极层34同层设置。所述阻挡层40可与所述第二源漏极层34经过同一构图工艺形成。所述阻挡层40在起到阻挡上层离子渗入的同时，也能起到遮挡外部光线的作用。
在其他实施例中，所述阻挡层40还可与所述第四栅极33同层设置。所述阻挡层40可与所述第四栅极33经过同一构图工艺形成。
所述阻挡层40无论是与所述第二源漏极层34同层设置，还是与所述第四栅极33同层设置，均能与其同层的金属器件同时制备，因此即使新增一层所述阻挡层40也不会增加新的制程。
一种实施例中，所述阻挡层40可为无机层，所述阻挡层40设置于所述第二层间绝缘层65上。
在制备所述第二源漏极层34之后，在所述第二层间绝缘层65上沉积膜质差异大的无机材料，并经图案化处理后，在对应所述金属氧化物半导体层31的位置，形成所述阻挡层40。
一种实施例中，所述金属氧化物半导体层31的材料可为IGZO(Indium GalliumZinc Oxide，InGaZnO，铟镓锌氧化物)。
在其他实施例中，所述金属氧化物半导体层31的材料还可为InSnZnO(铟锡锌氧化物)等其他金属氧化物。
所述衬底10可为刚性基板，例如玻璃基板，还可为柔性基板，例如聚酰亚胺基板。
所述衬底10为柔性基板时，其可为单层聚酰亚胺基板，也可为复合膜层的聚酰亚胺基板。
请参阅图3，一种实施例中，所述衬底10至下而上包括第一聚酰亚胺层101、隔绝层102、第二聚酰亚胺层103、缓冲层104。该复合膜层可有效保护制备于其上上的显示器件，避免外部撞击以及水汽的入侵。
请参阅图4，本发明实施例还提供一种显示面板1000，所述显示面板1000包括上述任一实施例所述的阵列基板100和发光层70，所述发光层70设置于所述阵列基板100上。
所述发光层70包括依次设置于所述有机平坦层50上的阳极71、有机功能层72和阴极73。
所述阳极71通过过孔与所述低温多晶硅薄膜晶体管20连接，以实现对所述发光层70的驱动。
具体地，所述有机平坦层50上开设有过孔，所述阳极71通过该过孔与所述低温多晶硅薄膜晶体管20的源极241或漏极242连接。
所述阳极71上还设置有像素定义层80，所述像素定义层限定有多个开口，所述有机功能层72位于所述开口内。
所述有机功能层72可包括空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层、以及电子注入层。
进一步地，所述像素定义层80的开口的两端还可设置支撑层(图中未示出)，用以支撑起一定的高度，避免在蒸镀发光材料时，掩模板对发光材料造成损伤。
本发明提供的LTPO型的阵列基板100及显示面板1000，在金属氧化物半导体层31的上方设置阻挡层40，来阻挡邻近有机层离子的渗透和外部的光照，从而提高金属氧化物器件的稳定性；另外，该阻挡层40可利用制备金属氧化物薄膜晶体管的源漏极的金属层来形成，不必增加新的工艺制程，从而能够节省工序。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的一种阵列基板及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底；
多个低温多晶硅薄膜晶体管，设置于所述衬底上；
多个氧化物薄膜晶体管，设置于所述衬底上，所述氧化物薄膜晶体管包括金属氧化物半导体层；以及
有机平坦层，设置于所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管上；其中，
所述有机平坦层与所述金属氧化物半导体层之间设置有阻挡层，所述阻挡层覆盖所述金属氧化物半导体层。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述低温多晶硅薄膜晶体管包括多晶硅层、设置于所述多晶硅层上的第一栅极、设置于所述第一栅极上的第二栅极、设置于所述第二栅极上的第一源漏极层。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述氧化物薄膜晶体管还包括第三栅极、第四栅极、以及第二源漏极层，所述第三栅极设置于所述金属氧化物半导体层靠近所述衬底的一侧，所述第四栅极设置于所述金属氧化物半导体层背离所述衬底的一侧，所述第二源漏极层设置于所述第四栅极背离所述金属氧化物半导体层的一侧。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述阻挡层与所述第二源漏极层同层设置。
5.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述阻挡层与所述第四栅极同层设置。
6.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第二栅极与所述第三栅极同层设置。
7.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一源漏极层与所述第二源漏极层同层设置。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阻挡层为金属层或无机层。
9.一种显示面板，包括阵列基板和设置于所述阵列基板上的发光层，其特征在于，所述阵列基板包括：
衬底；
多个低温多晶硅薄膜晶体管，设置于所述衬底上；
多个氧化物薄膜晶体管，设置于所述衬底上，所述氧化物薄膜晶体管包括金属氧化物半导体层；以及
有机平坦层，设置于所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管上；其中，
所述有机平坦层与所述金属氧化物半导体层之间设置有阻挡层，所述阻挡层覆盖所述金属氧化物半导体层。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述发光层包括依次设置于所述有机平坦层上的阳极、有机功能层、以及阴极，所述阳极通过过孔与所述低温多晶硅薄膜晶体管连接。
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