显示面板的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种能应用于大尺寸显示装置并且具有双薄膜晶体管的显示面板。


背景技术：

2.低温多晶硅(low-temperature polycrystalline silicon，ltps)薄膜晶体管因为其高电子迁移率以及短响应时间的驱动特性而被广泛应用于智慧型手机以及平板电脑等小尺寸显示装置的显示面板中。然而，因为所述低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流较大，为避免所述显示面板出现图像延时而影响显示画面的切换，而被设定为高刷新率，造成所述低温多晶硅薄膜晶体管充电时间较短。
3.另外，采用诸如铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide，igzo)等金属氧化物的薄膜晶体管的漏电流较小以及稳定度较高，因此可以用于降低所述显示面板刷新率。然而，所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管的电子迁移率相对于所述低温多晶硅薄膜晶体管的所述电子迁移率较低，因此所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管需要较高的驱动电压。
4.为了充分利用所述低温多晶硅薄膜晶体管的高电子迁移率、以及所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管的低漏电流的特点，现有技术设计出一种结合所述低温多晶硅薄膜晶体管以及所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管的显示面板，即低温多晶硅氧化物(low-temperature polycrystalline oxide，ltpo)显示面板。
5.所述低温多晶硅薄膜晶体管需要一定比例的氢(h)原子以钝化p型硅(p-si)半导体以及其与n型硅(n-si)半导体的界面的悬空键，以减少所述p型硅半导体以及其与所述n型硅半导体的所述界面的缺陷。而对于所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管，高比例的氢原子会破坏所述铟镓锌氧化物中的氧(o)原子空位以及金属原子与氧原子的化学键(metal-o)的平衡，进而导致所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管阈值电压偏移量(v
th
)负向漂移。因此，所述低温多晶硅薄膜晶体管以及所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管彼此的兼容性较低、制造难度高。
6.所述低温多晶硅氧化物显示面板的制程复杂，所述低温多晶硅薄膜晶体管的制程必须与所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管的制程分别进行。虽然现有技术能够通过工艺制程调试，使得所述低温多晶硅薄膜晶体管以及所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管顺利结合，但是所述低温多晶硅薄膜晶体管在大尺寸显示装置的制程中，所述低温多晶硅的结晶均一性较差，这将会影响所述低温多晶硅薄膜晶体管的所述电子迁移率以及阈值电压偏移量。并且，为了所述低温多晶硅薄膜晶体管以及所述铟镓锌氧化物薄膜晶体管彼此的兼容性，使得所述低温多晶硅氧化物显示面板很难应用于所述大尺寸显示装置。因此，目前所述低温多晶硅氧化物显示面板仅能应用于智慧型手表、智慧型手环等小尺寸显示装置。
7.由于现有技术的所述低温多晶硅氧化物显示面板具有无法应用于所述大尺寸显示装置的技术问题，因此需要一种能应用于大尺寸显示装置并且具有双薄膜晶体管的显示面板，来解决上述的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明提供一种能应用于大尺寸显示装置并且具有双薄膜晶体管的显示面板。所述显示面板包括第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管。所述第一薄膜晶体管包括第一源极、第一漏极、第一有源层、以及第一栅极。所述第二薄膜晶体管包括第二源极、第二漏极、第二有源层、以及第二栅极。所述第一薄膜晶体管的所述第一漏极电性连接所述第二薄膜晶体管的所述第二栅极。所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的电子迁移率。所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的阈值电压偏移量小于或等于所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的阈值电压偏移量。
9.在一实施例中，所述显示面板还包括数据线、扫描线、以及发光单元。所述数据线电性连接所述第一薄膜晶体管的所述第一源极。所述扫描线电性连接所述第一薄膜晶体管的所述第一栅极。所述发光单元包括第一电极以及与第一电极相对的第二电极。所述第一电极电性连接所述第二薄膜晶体管的所述第二源极。
10.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的所述电子迁移率大于或等于20平方厘米/(伏特
·
秒)。
11.在一实施例中，所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的所述阈值电压偏移量小于或等于1伏特。
12.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的材料包括铟氧化物、镓氧化物、锌氧化物、锡氧化物、以及其组合。
13.在一实施例中，所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的材料包括参杂稀土金属元素或是氟系化合物的金属氧化物。
14.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管还包括第三有源层。所述第三有源层与所述第一有源层叠层设置。所述第三有源层两端的非沟道区分别电性连接所述第一有源层两端的非沟道区。所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层以及所述第三有源层的平均电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的所述电子迁移率。
15.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层以及所述第三有源层的所述平均电子迁移率大于或等于20平方厘米/(伏
·
秒)。
16.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的材料与所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的材料相同。
17.在一实施例中，所述第一薄膜晶体管的所述第三有源层的材料包括铟氧化物、镓氧化物、锌氧化物、锡氧化物、以及其组合。在所述第一薄膜晶体管中，所述第一有源层的材料与所述第三有源层的所述材料不同。
18.本发明提供的一种能应用于大尺寸显示装置的所述显示面板包括第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管。所述第一薄膜晶体管包括所述第一源极、所述第一漏极、所述第一有源层、以及所述第一栅极。所述第二薄膜晶体管包括所述第二源极、所述第二漏极、所述第二有源层、以及所述第二栅极。所述第一薄膜晶体管的所述第一漏极电性连接所述第二薄膜晶体管的所述第二栅极。所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层的所述电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的所述电子迁移率。所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的所述阈值电压偏移量小于或等于所述第一薄膜晶体管的所述第一有
源层的所述阈值电压偏移量。更进一步地，所述第一薄膜晶体管还包括第三有源层。所述第三有源层与所述第一有源层叠层设置，使得所述第一薄膜晶体管的所述第一有源层以及所述第三有源层的所述平均电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管的所述第二有源层的所述电子迁移率。通过所述显示面的双薄膜晶体管的结构设计、以及所述第一薄膜晶体管的双有源层的结构设计，本发明得以将所述第一薄膜晶体管得用作短响应时间的开关薄膜晶体管，并且将所述第二薄膜晶体管用作高稳定性的驱动晶体管。并且，双有源层的所述第一薄膜晶体管，能够提高制造良率，进而解决现有技术中的低温多晶硅氧化物显示面板无法应用在大尺寸显示装置的问题。
附图说明
19.图1为本发明的显示面板的电路结构图。
20.图2为本发明的所述显示面板的第一实施例的结构示意图。
21.图3为本发明的所述显示面板的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
22.为了让本发明之上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本发明优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
23.请参照图1，其为本发明的显示面板的电路结构图。本发明的所述显示面板包括第一薄膜晶体管100以及第二薄膜晶体管200。所述第一薄膜晶体管100包括第一源极110、第一漏极120、第一有源层(未示出)、以及第一栅极140。所述第二薄膜晶体管200包括第二源极210、第二漏极220、第二有源层(未示出)、以及第二栅极240。
24.如图1所示，所述显示面板还包括数据线d、扫描线s、以及发光单元300。所述数据线d电性连接所述第一薄膜晶体管100的所述第一源极110。所述扫描线s电性连接所述第一薄膜晶体管100的所述第一栅极140。所述第一薄膜晶体管100用以接收所述显示面板的所述数据线d以及所述扫描线s传输的显示信号，通过控制所述第一栅极140的输入电压，所述第一薄膜晶体管100便能够控制所述第一源极110以及所述第一漏极120两端电流的通断。
25.另外，如图1所示，所述显示面板还包括公共阳极v
dd
以及公共阴极v
ss
。所述公共阳极v
dd
电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二漏极220。所述第一薄膜晶体管100的所述第一漏极120电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二栅极240。所述发光单元300的两端电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二源极210以及所述公共阴极v
ss
。所述第二薄膜晶体管200用以接收所述第一薄膜晶体管100的所述第一漏极120的开关信号，通过控制所述第二栅极240的输入电压，所述第二薄膜晶体管200便能够控制所述第二源极210以及所述第二漏极220两端电流的通断。当所述公共阳极v
dd
的电流通过所述第二薄膜晶体管200输入至所述发光单元300，所述发光单元300则可以发光，使得所述显示面板得以显示图像。
26.由此可知，在所述第一薄膜晶体管100以及所述第二薄膜晶体管200之中，所述第一薄膜晶体管100被用作开启或关闭所述第二薄膜晶体管的开关薄膜晶体管，并且所述第二薄膜晶体管200被用作驱动所述发光单元300的驱动薄膜晶体管。
27.在一实施例中，如图1所示，所述显示面板还包括电容400。所述电容400包括第一
板410以及相对所述第一板410的第二板420。所述第一板410电性连接所述第一薄膜晶体管100的所述第一漏极120以及所述第二薄膜晶体管200的所述第二栅极240。所述第二板420电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二源极210以及所述发光单元300。所述電容用以储存所述第一薄膜晶体管100输入的开关信号，并且將所述开关信号转换成所述发光单元300发光所需要的电流信号，借以显示不同的灰阶值。
28.在实际实施中，所述发光单元300包括有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)、迷你发光二极管(mini-light-emitting diode，mini-led)、微发光二极管(micro-light-emitting diode，micro-led)、或是电致发光量子点(electroluminescent quantum dots，elqds)等。
29.第一实施例
30.请参照图2，其为本发明的所述显示面板的第一实施例的结构示意图。
31.在本实施例中，所述显示面板包括下基板510以及上基板520，用以保护所述显示面板内的所有元件，所述下基板510以及所述上基板520包括但不限于玻璃基板或是聚酰亚胺基板等，其可以为刚性基板或是柔性基板。
32.本实施的所述显示面板包括所述第一薄膜晶体管100以及所述第二薄膜晶体管200。所述第一薄膜晶体管100包括依序叠层的所述第一有源层131、第一栅极绝缘层150、以及所述第一栅极140，并且还包括电性连接所述第一有源层131两端的所述第一源极110以及所述第一漏极120。所述第二薄膜晶体管200包括依序叠层的所述第二有源层230、第二栅极绝缘层250、以及所述第二栅极240，并且还包括电性连接所述第二有源层230两端的所述第二源极210以及所述第二漏极220。
33.在本实施例中，所述第一薄膜晶体管100以及所述第二薄膜晶体管200包括顶栅极型薄膜晶体管。在制造工艺的进步下，所述顶栅极型薄膜晶体管能够减少所述显示面板的制造工序，进而降低所述显示面板的制造成本。
34.本实施例的所述显示面板还包括所述发光单元300。本实施例以所述发光单元300为有机发光二极管作为范例说明，所述发光单元300包括第一电极310、与第一电极310相对的第二电极320、以及发光层330。所述第一电极310电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二源极210。当所述第二薄膜晶体管200控制电流导通至所述发光单元300时，所述电流流经作为阳极的所述第一电极310与作为阴极的所述第二电极320之间。在所述电流的作用下，所述发光单元300中的电子与空穴将会在所述发光层330中结合并且激发出光线，从而达成所述显示面板的图像显示。
35.在本实施例中，所述第一薄膜晶体管100被用作短响应时间的所述开关薄膜晶体管，并且所述第二薄膜晶体管200被用作高稳定性的所述驱动晶体管。因此，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131选用高电子迁移率的材料，并且所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的材料选用低漏电流的材料。换句话说，本实施例的所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的电子迁移率，并且所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的阈值电压偏移量小于或等于所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的阈值电压偏移量。
36.在本实施例中，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述材料包括但不限于铟氧化物、镓氧化物、锌氧化物、锡氧化物、以及其组合。优选地，所述第一有源层131
的所述材料可以为铟镓锡氧化物(indium gallium zinc oxide，igzo)、铟镓锌锡氧化物(indium gallium zinc tin oxide，igzto)、或是铟锌锡氧化物(indium zinc tin oxide，izto)等具有高电子迁移率的所述材料。经过发明人的实验，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述电子迁移率至少大于或等于20平方厘米/(伏特
·
秒)。在本实施例中，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述电子迁移率可以达到所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述电子迁移率的1.5倍甚至更高。
37.当所述电子迁移率越大，所述第一薄膜晶体管100的所述响应时间就越短，使得作为所述开关薄膜晶体管的所述第一薄膜晶体管100具有绝佳的技术优势。
38.在本实施例中，所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述材料包括但不限于参杂稀土金属元素或是氟系化合物的金属氧化物。优选地，所述第二有源层230的所述材料可以为参杂镧系元素如镨(pr)、铈(ce)、或是镧(la)的金属氧化物，也可以为参杂氟系化合物如三氟化氮(nf3)、四氟化碳(cf4)、或是六氟化硫(sf6)的金属氧化物等具有低漏电流的所述材料，并且所述金属氧化物可以为低铟含量的金属氧化物。经过发明人的实验，所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述阈值电压偏移量小于或等于1伏特。当所述阈值电压偏移量越小，所述第二薄膜晶体管200的稳定性就越高，使得作为所述驱动薄膜晶体管的所述第二薄膜晶体管200具有绝佳的技术优势。
39.并且，本实施例为了进一步增加所述第二薄膜晶体管200的稳定性，所述显示面板还包括遮光层600。由于所述第二有源层230的材料特性容易受到所述光线的影响，因此本实施例在所述第二薄膜晶体管200下设置所述遮光层600，用以遮挡可能照射所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的光线，并且维持所述第二薄膜晶体管200应有的高稳定性。同时，所述遮光层600还能用作所述第二薄膜晶体管200的所述第二源极210的走线，使得所述显示面板的结构简化。
40.第二实施例
41.请参照图3，其为本发明的所述显示面板的第二实施例的结构示意图。
42.在本实施例中，所述显示面板中的主要结构，例如所述下基板510、所述上基板520、所述第一薄膜晶体管100的所述第一源极110以及所述第一漏极120、所述第二薄膜晶体管200的所述第二源极210以及所述第二漏极220、所述遮光层600、以及所述发光单元300等的材料性质、相对位置、以及连接关系都相同。另外，优选地，所述第一薄膜晶体管100以及所述第二薄膜晶体管200同样为所述顶栅极型薄膜晶体管以减少所述显示面板的制造工序，进而降低所述显示面板的制造成本。
43.然而，本实施例相对于第一实施例不同之处在于，所述第一薄膜晶体管100还包括第三有源层。所述第三有源层与所述第一有源层131叠层设置，并且设置在所述第一有源层131上。所述第三有源层两端的非沟道区132a以及132b分别电性连接所述第一有源层131两端的非沟道区131a以及131b。本实施例将所述第三有源层的所述非沟道区132a以及所述第一有源层131的所述非沟道区131a导体化，并且将所述第三有源层的所述非沟道区132b以及所述第一有源层131的所述非沟道区131b导体化。因此，在所述第一薄膜晶体管100中，所述第一源极110得以通过导体化的所述第三有源层的所述非沟道区132a以及所述第一有源层131的所述非沟道区131a同时电性连接所述第三有源层以及所述第一有源层131，并且所述第一漏极120得以通过导体化的所述第三有源层的所述非沟道区132b以及所述第一有源
层131的所述非沟道区131b同时电性连接所述第三有源层以及所述第一有源层131。
44.如同本发明的第一实施例，本实施例将所述第一薄膜晶体管100用作短响应时间的所述开关薄膜晶体管，并且将所述第二薄膜晶体管200用作高稳定性的所述驱动晶体管。因此，所述第一薄膜晶体管100的所述第三有源层选用高电子迁移率的材料，并且所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的材料选用低漏电流的材料。换句话说，本实施例的所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131以及所述第三有源层的平均电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述电子迁移率，并且所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述阈值电压偏移量小于或等于所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131以及所述第三有源层的平均阈值电压偏移量。
45.本实施例为了更进一步提高所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131以及所述第三有源层的所述平均电子迁移率，所述第一薄膜晶体管100的所述第三有源层的所述材料包括但不限于铟氧化物、镓氧化物、锌氧化物、锡氧化物、以及其组合。优选地，所述第一有源层131的所述材料以及所述第三有源层的所述材料可以分别为所述铟镓锌氧化物以及所述铟锡氧化物，或是可以分别为所述铟镓锌氧化物以及铟镓锡氧化物等皆为具有高电子迁移率的所述材料。经过发明人的实验，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131以及所述第三有源层的所述平均电子迁移率至少大于或等于20平方厘米/(伏特
·
秒)，甚至是能够进一步地高出所述第一实施例的所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述电子迁移率的二到三倍。当所述电子迁移率越大，所述第一薄膜晶体管100的所述响应时间就越短，使得作为所述开关薄膜晶体管的所述第一薄膜晶体管100具有绝佳的技术优势。
46.需要说明的是，在所述第一薄膜晶体管100中，上述实施方式所描述所述第一有源层131的所述材料与所述第三有源层的所述材料不同。然而，本实施例所称的不同意旨不同材料组成，所述第一有源层131的基础材料与所述第三有源层的基础材料可以相同，两者可以通过参杂不同比例的金属元素而形成不同的所述第一有源层131的所述材料以及所述第三有源层的所述材料。
47.在本实施例中，为了所述显示面板制造流程的简化，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的材料可以配置为与所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的材料相同。因此，所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131可以在同一道制程中与所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230同时形成，借以简化所述显示面板的制造流程并且提升生产效率。
48.在本实施例中，由于的所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述材料以及其特性如同第一实施例所描述，因此不再赘述。
49.本发明提供的一种能应用于大尺寸显示装置的所述显示面板包括第一薄膜晶体管100以及第二薄膜晶体管200。所述第一薄膜晶体管100包括所述第一源极110、所述第一漏极120、所述第一有源层131、以及所述第一栅极140。所述第二薄膜晶体管200包括所述第二源极210、所述第二漏极220、所述第二有源层230、以及所述第二栅极240。所述第一薄膜晶体管100的所述第一漏极120电性连接所述第二薄膜晶体管200的所述第二栅极240。所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述电子迁移率。所述第二薄膜晶体管200的所述第二有
源层230的所述阈值电压偏移量小于或等于所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131的所述阈值电压偏移量。更进一步地，所述第一薄膜晶体管100还包括第三有源层。所述第三有源层与所述第一有源层131叠层设置，使得所述第一薄膜晶体管100的所述第一有源层131以及所述第三有源层的所述平均电子迁移率大于或等于所述第二薄膜晶体管200的所述第二有源层230的所述电子迁移率。通过所述显示面的双薄膜晶体管的结构设计、以及所述第一薄膜晶体管100的双有源层的结构设计，本发明得以将所述第一薄膜晶体管100得用作短响应时间的所述开关薄膜晶体管，并且将所述第二薄膜晶体管200用作高稳定性的所述驱动晶体管。并且，双有源层的所述第一薄膜晶体管100，能够提高制造良率，进而解决现有技术中的低温多晶硅氧化物显示面板无法应用在大尺寸显示装置的问题。
50.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于所属领域技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。