一种显示面板及显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。


背景技术：

2.随着显示面板产业的迅猛发展，人们除了对显示器高分辨、宽视角、低功耗等要求外，也对显示面板提出了其它要求。目前，显示面板可以将感光器件集成在背板上，实现检测环境光自动调节屏幕亮度，全屏指纹识别等功能。
3.但是显示面板集成感光器件不可避免的会带来制作工艺的复杂化，导致光罩数量的使用增多，从而增加了制作成本。


技术实现要素：

4.基于上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种显示面板及显示装置，可以减少光罩数量，降低制作成本。
5.为实现上述目的，本发明首先提供一种显示面板，包括显示区和感光区，感光区包括：
6.基板；
7.感光电路层，包括栅极、源漏极、栅极绝缘层和有源层，栅极和源漏极均设置在同一栅极绝缘层上，有源层位于基板上，栅极绝缘层的一部分位于基板上，另一部分覆盖有源层，源漏极的一端与有源层电连接；
8.感光功能层，通过有源层与源漏极电连接。
9.可选地，有源层包括第一连接区和第二连接区，第一连接区与源漏极的一端电连接，第二连接区与感光功能层的一部分电连接形成感光功能层的第一电极。
10.可选地，感光功能层的一部分覆盖在感光电路层上，感光功能层上覆盖有透明导电层，形成感光功能层的第二电极。
11.可选地，感光电路层还包括介质层，介质层覆盖在源漏极和栅极上，介质层和栅极绝缘层形成有第一通孔，第一通孔的一端与有源层连接，感光功能层的一部分通过第一通孔与有源层电连接，并且一部分覆盖在介质层上。
12.可选地，第一通孔与有源层连接的一端在有源层上的投影面积，小于第一通孔的另一端在有源层上的投影面积。
13.可选地，第一通孔的侧面相对于有源层倾斜设置，第一通孔的侧面与有源层组成的倾斜角的取值范围为30
°
至80
°
。
14.可选地，介质层形成有第二通孔，第二通孔的一端与栅极或/和源漏极相连，另一端通过透明导电层相连，透明导电层穿过第二通孔，与栅极或/和源漏极电连接。
15.可选地，第二通孔与栅极或/和源漏极相连的一端在栅极绝缘层上的投影面积，小于第二通孔的另一端在栅极绝缘层上的投影面积。
16.可选地，栅极绝缘层形成有第三通孔，第三通孔中设有导电材质，导电材质的一端
与源漏极电连接，另一端与有源层电连接。
17.本发明同时提供一种显示装置，包括上述的显示面板。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
19.本发明的显示面板包括显示区和感光区，感光区包括基板、感光电路层和感光功能层；感光电路层包括栅极、源漏极、栅极绝缘层和有源层，栅极和源漏极均设置在同一栅极绝缘层上，有源层位于基板上，栅极绝缘层的一部分位于基板上，另一部分覆盖有源层，源漏极的一端与有源层电连接；感光功能层通过有源层与源漏极电连接。本发明将感光电路层中的栅极和源漏极设置在同一层，通过光罩在栅极绝缘层上进行曝光蚀刻，为栅极和源漏极进行开孔时，相对于现有技术中栅极和源漏极不同层的设置，可以减少一层光罩。从而简化了制备工艺，节省了光罩使用数量，降低了生产成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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。
21.图1是本发明实施例显示面板的感光区的结构示意图；
22.图2是现有技术显示面板的感光区的结构示意图；
23.图3是本发明实施例显示面板制作方法步骤1的示意图；
24.图4是本发明实施例显示面板制作方法步骤2的示意图；
25.图5是本发明实施例显示面板制作方法步骤3的示意图；
26.图6是本发明实施例显示面板制作方法步骤4的示意图；
27.图7是本发明实施例显示面板制作方法步骤5的示意图；
28.图8是本发明实施例显示面板制作方法步骤6的示意图；
29.图9是本发明实施例显示面板制作方法步骤7的示意图。
具体实施方式
30.以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明的描述中，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，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
34.本发明实施例提供一种显示面板，包括显示区和感光区，如图1所示，感光区包括基板1、感光电路层2和感光功能层3；感光电路层2包括栅极21、源漏极22、栅极绝缘层23和有源层24，栅极21和源漏极22均设置在同一栅极绝缘层23上，有源层24位于基板1上，栅极绝缘层23的一部分位于基板1上，另一部分覆盖有源层24，源漏极22的一端与有源层24电连接；感光功能层3通过有源层24与源漏极22电连接。
35.采用上述结构，本实施例的显示面板将感光电路层2中的栅极21和源漏极22设置在同一层，通过光罩在栅极绝缘层23上进行曝光蚀刻，为栅极21和源漏极22开孔时，相较于如图2所示的现有技术中，栅极21和源漏极22不同层的设置，可以减少一层光罩。从而简化了制备工艺，节省了光罩使用数量，降低了生产成本。
36.在本实施例的一种实施方式中，感光功能层3可以选为非晶硅(a
‑
si)材质。
37.在本实施例的一种实施方式中，基板可以包括玻璃基板11和缓冲层12，缓冲层12设置在玻璃基板11上，栅极绝缘层23和有源层24设置在缓冲层12上。在本实施例中，玻璃基板11可以为柔性透明的pi基板，主要为聚醯亚胺，pi材料在保持介电性的同时可以有效的提高透光率。
38.在本实施例的一种实施方式中，有源层24包括第一连接区241和第二连接区242，第一连接区241与源漏极22的一端电连接，第二连接区242与感光功能层3的一部分电连接形成感光功能层3的第一电极，第一电极可以为感光功能层3的负极。
39.例如，第一连接区241和第二连接区242可以为n型磷离子高掺杂的多晶硅，第一连接区241和第二连接区242之间可以通过n型磷离子低掺杂的多晶硅，这样可以使感光功能层3与感光电路层2形成良好的电连接。
40.在本实施例中，获得多晶硅的方式，可以对非晶硅进行准分子激光退火处理，使非晶硅转变为多晶硅。例如，可以采用氯化氙(xecl)准分子激光器(波长308nm)对非晶硅薄膜进行退火，从而得到多晶硅。在激光退火过程中：激光脉冲频率为500hz，重叠率为92％至98％，激光扫描速率为：4mm/s至16mm/s,激光能量密度为300mj/cm2至500mj/cm2。
41.感光功能层3的一部分覆盖在感光电路层2上，感光功能层3上覆盖有透明导电层
31，形成感光功能层3的第二电极；第二电极可以为感光功能层3的正极。在本实施例的一种实施方式中，透明导电层31可以为ito(氧化铟锡)导电玻璃，在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡，形成ito层，此ito层可以作为感光功能层3的上电极。本实施例的ito层，其透光率达到90％以上，且具有良好的导电性能。
42.在本实施例的一种实施方式中，透明导电层31成分还可以包含：氧化铌(nb2o3或nb2o5)、氧化钽(ta2o3或ta2o5)、氧化锑(sb2o3或sb2o5)、氧化锡(sno2)中的一个或多个，也可以加入金属成分，例如铝、锌、银等导电金属元素。
43.在本实施例的一种实施方式中，第二电极的厚度可以为500a
‑
10000a。这种厚度范围内可以在保证第二电极的透光性和导电性。
44.在本实施例的一种实施方式中，感光电路层2还包括介质层25，介质层25覆盖在源漏极22和栅极21上，介质层25和栅极绝缘层23形成有第一通孔a，第一通孔a的一端与有源层24连接，感光功能层3的一部分通过第一通孔a与有源层24电连接，并且一部分覆盖在介质层25上。介质层25为绝缘材料，对源漏极22和栅极21形成绝缘包括。在图1中，感光功能层3的底部在第一通孔a下端与有源层24相连，有源层24与感光功能层3连接的这一部分可以作为感光功能层3的下电极。
45.本实施例中，源漏极22和栅极21设置在同一层，因此只需设置一层介质层25即可，感光功能层3只用设置在这一层介质层25的上面。相比现有技术中多层介质层25的结构，本实施例节省了介质层25的使用数量，简化了介质层25上的开孔制作工艺，提升了生产效率，降低了生产成本。
46.在本实施例的一种实施方式中，第一通孔a与有源层24连接的一端在有源层24上的投影面积，小于第一通孔a的另一端在有源层24上的投影面积。这样感光功能层3在第一通孔a中形成一个类似漏斗的形状，基于图1中的方向，上端开口大，可以使感光功能层3能充分的吸收光线，提升感光敏锐度。
47.具体地，第一通孔a与有源层24连接的一端在有源层24上的投影，被第一通孔a的另一端在有源层24上的投影全部覆盖，这样可以进一步使感光功能层3能充分的吸收光线，提升感光敏锐度。
48.在本实施例的一种实施方式中，第一通孔a的侧面相对于有源层24倾斜设置，第一通孔a的侧面与有源层24组成的倾斜角的取值范围为30
°
至80
°
。在本实施例中，倾斜角可以选为70
°
，这样可以在不影响显示区的情况下，提升了感光功能层3的光线吸收。
49.在本实施例的一种实施方式中，介质层25形成有第二通孔b，第二通孔b的一端与栅极21或/和源漏极22相连，另一端通过透明导电层31相连，透明导电层31穿过第二通孔b，与栅极21或/和源漏极22电连接。这样使同层的栅极21和源漏极22形成了桥接。
50.在本实施例的一种实施方式中，第二通孔b与栅极21或/和源漏极22相连的一端在栅极绝缘层23上的投影面积，小于第二通孔b的另一端在栅极绝缘层23上的投影面积。这样可以使透明导电层31与栅极21或/和源漏极22形成良好稳定的连接。
51.具体地，第二通孔b与栅极21或/和源漏极22相连的一端在栅极绝缘层23上的投影，被第二通孔b的另一端在栅极绝缘层23上的投影全部覆盖。这样可以使透明导电层31与栅极21或/和源漏极22形成更良好稳定的连接。
52.在本实施例的一种实施方式中，第二通孔b的侧壁相对于栅极绝缘层23的倾斜角
为30
°
至80
°
，在本实施例中，倾斜角可以选为70
°
，这样可以使透明导电层31在第二通孔b中与栅极21或/和源漏极22形成良好的连接。
53.在本实施例的一种实施方式中，栅极绝缘层23形成有第三通孔c，第三通孔c中设有导电材质，导电材质的一端与源漏极22电连接，另一端与有源层24电连接。这样可以使源漏极22通过有源层24与感光功能层3形成良好的电连接。
54.在本实施例的一种实施方式中，栅极绝缘层23的厚度可以为
55.本实施例还提供上述显示面板的制作方法，方法步骤如下：
56.步骤1：如图3所示，在玻璃基板11上制备缓冲层12和一层非晶硅，经过准分子激光退火处理之后，将非晶硅转变为多晶硅，并采用曝光蚀刻方法图案化，形成多晶硅层。
57.步骤2：如图4所示，对多晶硅层进行磷离子掺杂，形成n 掺杂区，此多晶硅层为有源层24。
58.步骤3:如图5所示，沉积栅极绝缘层23，然后通过曝光蚀刻将栅极绝缘层23打开第三通孔c，用于源漏极22与有源层24的连接。
59.步骤4：如图6所示，在栅极绝缘层23上沉积栅极绝缘层23和源漏极22层，并采用曝光蚀刻方法进行图案化，将薄膜晶体管的栅极21和源漏极22的走线制作出来。
60.步骤5:如图7所示，沉积介质层25，并将介质层25和栅极绝缘层23进行开孔，形成第一通孔a和第二通孔b，第一通孔a用于非晶硅感光功能层3与有源层24的连接、第二通孔b用于透明导电层31与栅极21或源漏极22的连接。
61.步骤6：如图8所示，在第一通孔a中沉积非晶硅层，形成感光功能层3，用于吸收光线；
62.步骤7：如图9所示，在非晶硅感光功能层3上沉积tito(顶部ito)层，作为感光功能层3的上电极，上电极完全覆盖非晶硅感光功能层3，然后打孔，通过ito层连接栅极21或源漏极22的金属走线，再连接至集成芯片。
63.多晶硅的分子结构在一颗晶粒中的排列状态是整齐而有方向性的，因此电子迁移率比排列杂乱的非晶硅(a
‑
si)快了200
‑
300倍，极大的提高了面板显示的反应速度。在多晶硅技术发展的初期，为了将玻璃基板从非晶硅结构转变为多晶硅结构，就必须借助一道激光退火(laseranneal)的高温氧化工序，制得高温多晶硅(hightemperaturepoly
‑
silicon，htps)，此时玻璃基板的温度将超过摄氏1000度。
64.本实施例的一种实施方式中，多晶硅可以选为低温多晶硅。与传统的高温多晶硅相比，低温多晶硅虽然也需要激光照射，但它采用的是准分子激光作为热源，激光经过透射系统后，会产生能量均匀分布的激光束并被投射于非晶硅结构的玻璃基板上，当非晶硅结构的玻璃基板吸收准分子激光的能量后，就会转变成为多晶硅结构。由于整个处理过程基本是在摄氏600度以下完成，一般普通的玻璃基板均可承受，这就大大降低了制造成本。而除了制造成本降低外，低温多晶硅的优点还体现在：电子迁移速率更快、稳定性更高。
65.目前制作低温多晶硅的方法主要有：固相结晶(solid phase crystallization，spc)、金属诱导结晶(metal
‑
induced crystallization，mic)、与准分子激光退火(excimer laser annealing，ela)等多种制作方法。其中，ela是目前使用最为广泛、相对成熟的制作低温多晶硅的方法，其利用激光的瞬间脉冲照射到非晶硅表面，使非晶硅熔化并重新结晶。
66.在本实施例的一种实施方式中，准分子激光退火的步骤如下：
67.首先对玻璃基板11进行清行预清洗。在玻璃基板11上形成缓冲层12，采用等离子体增强化学气相沉积pecvd方法依次在玻璃基板11上沉积氮化硅层和二氧化硅层。其中，氮化硅层102的厚度为50nm至150nm，二氧化硅层103的厚度为100nm至350nm。在缓冲层12上形成非晶硅层；其中，非晶硅层的厚度为30nm至60nm。然后在400℃至500℃的温度下，对非晶硅层进行0.5小时至3小时的高温处理。再采用波长为308nm的氯化氙xecl激光对高温处理后的非晶硅层进行第一次准分子激光退火。具体地，在第一次准分子激光退火过程中，激光脉冲频率为500hz，重叠率为95％，扫描速率为10mm/s，激光能量密度为400mj/cm2，准分子激光脉冲时间为24纳秒至34纳秒。利用上述工艺参数的准分子激光退火过程，对非晶硅层进行退火，获得低温多晶硅薄膜的多晶硅层。最后对第一次准分子激光退火后的非晶硅层，采用波长为248nm的氟化氪krf激光进行第二次准分子激光退火。其中，上述第一次准分子激光退火过程和第二次准分子激光退火过程，在同一密闭腔室中执行，且在第一次准分子激光退火之后，将激光退火后的玻璃基板11留在第一次准分子激光退火时的密闭腔室内，继续进行第二次准分子激光退火，以避免与大气接触。
68.具体地，在第二次准分子激光退火过程中，激光束的脉冲频率为6000hz、扫描速率为200mm/s、激光能量密度为150mj/cm2、准分子激光脉冲时间为100纳秒至120纳秒。
69.准分子激光发生器发出的激光的脉冲频率优选为300～800hz，激光的能量密度为200～350mj，优选能量密度为240～270mj，优选采用固体激光器nd:yag激光的335纳米的三倍频激光，因其设备较便宜，且此波段的激光很容易被硅膜吸收。进一步的，本发明实施例的玻璃基板11可由玻璃、石英、透明树脂等材质制成。
70.本发明实施例还提供一种准分子激光退火的方法，具体如下：
71.提供一玻璃基板11，接着于玻璃基板11上形成缓冲层12，此缓冲层12由一阻障层以及一多孔材料层所构成。其中，阻障层可以是以化学气相沉积的方式形成，且阻障层可以为一膜质较为致密的氮化硅层；而多孔材料层可以是以电子束沉积的方式形成，此多孔材料层12b的材质可以是氧化硅，或是氧化硅与氧化铝的混合物，本实施例采用的多孔材料层例如是氧化硅，或是氧化硅与氧化铝的混合物，这些材质的热传导系数皆低于0.014w/cm
‑
k(摄氏20度)。以氧化硅材质的多孔材料层为例，氧化硅本身的热传导系数约为0.014w/cm
‑
k(摄氏20度)，但由于多孔材料层中有许多的孔隙存在，故其热传导系数会低于0.014w/cm
‑
k(摄氏20度)。同样地，由氧化硅与氧化铝的混合物所形成的多孔材料层也可达到热传导系数低于0.014w/cm
‑
k(摄氏20度)的需求。在缓冲层12形成之后，接着形成一非晶硅薄膜层于缓冲层12中的多孔材料层表面上，非晶硅薄膜层例如以低压化学气相沉积的方式形成。而在形成非晶硅薄膜层之后，接着对非晶硅薄膜层进行激光退火处理，将所述具有非晶硅薄膜的基板放置在所述载台上；再在所述具有非晶硅薄膜的基板上的非晶硅薄膜层照射激光点阵，使得非晶硅薄膜层上的点阵照射区温度高于无点阵照射区的温度，形成温度梯度，有利于形成大尺寸晶粒的多晶硅；然后向所述非晶硅薄膜层照射扫描激光，非晶硅薄膜层上的非晶硅经过扫描激光扫描过后，转化为多晶硅，并且由于温度梯度的存在，使得转化成的多晶硅具有较大的晶粒尺寸，所述扫描激光扫描非晶硅薄膜层后，由于准分子激光的宽度受到限制，所以不能一次地进行大面积地照射。因此，本发明实施例采用在非晶硅薄膜层上用线状的扫描激光(线状光束)顺次扫描的方法，即扫描激光移动一个扫描间距后，再次扫描非晶硅薄膜层。
72.本发明实施例同时提供一种显示装置，包括上述实施例中提供的显示面板。其中，显示面板包括显示区和感光区，感光区包括基板、感光电路层2和感光功能层3；感光电路层2包括栅极21、源漏极22、栅极绝缘层23和有源层24，栅极21和源漏极22均设置在同一栅极绝缘层23上，有源层24位于基板上，栅极绝缘层23的一部分位于基板上，另一部分覆盖有源层24，源漏极22的一端与有源层24电连接；感光功能层3，通过有源层24与源漏极22电连接。
73.在本实施例的显示装置的显示面板中，将感光电路层2中的栅极21和源漏极22设置在同一层，通过光罩在栅极绝缘层23上进行曝光蚀刻，为栅极21和源漏极22开孔时，相对于现有技术中栅极21和源漏极22不同层的设置，可以减少一层光罩。从而简化了制备工艺，节省了光罩使用数量，降低了生产成本。
74.本发明实施例提供的上述显示装置可以为：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功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示基板的实施例，重复之处不再赘述。
75.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。