一种阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤指阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置。

背景技术：

有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)显示器件因具有对比度高、响应超度快，色彩鲜艳、易于薄形化和柔性化等优势，现已逐渐占据智能手机、智能穿戴，电视等应用市场。但oled显示器件均为电流驱动型器件，当电流随电压变化太剧烈时，显示灰阶不易控制，甚至因电流不均导致不同类型的mura出现，严重影响显示效果。

在oled显示器件中，用于驱动oled发光的像素电路中包含驱动晶体管和开关晶体管。驱动晶体管要求电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大，以便更好的控制灰阶；而开关晶体管要求电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小，以保证开关性能。目前的显示产品中二者均采用相同的设计，即驱动晶体管和开关晶体管的亚阈值摆幅相同，无法同时实现灰阶和开关的有效控制。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置，用以同时实现灰阶和开关的有效控制。

本发明实施例提供的一种阵列基板，包括衬底基板，位于所述衬底基板上的驱动晶体管和开关晶体管；

所述驱动晶体管的栅极氧化层的厚度，大于所述开关晶体管的栅极氧化层的厚度。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的有源层与所述开关晶体管的有源层设置为同层同材质。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的栅极氧化层与所述开关晶体管的栅极氧化层为同一膜层。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的栅极与所述开关晶体管的栅极设置为同层同材质；

所述驱动晶体管与所述开关晶体管均为顶栅型结构或底栅型结构。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的栅极氧化层与所述开关晶体管的栅极氧化层为不同的膜层；

所述驱动晶体管为顶栅型结构，所述开关晶体管为底栅型结构；或者所述驱动晶体管为底栅型结构，所述开关晶体管为顶栅型结构。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的源漏电极与所述开关晶体管的源漏电极设置为同层同材质。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述开关晶体管的栅极氧化层的厚度大于所述驱动晶体管的栅极氧化层的厚度的1/2。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，所述驱动晶体管的栅极氧化层的厚度为100nm～140nm；

所述开关晶体管的栅极氧化层的厚度为60nm～80nm。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述任一种阵列基板。

相应地，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显示面板。

相应地，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制备方法，包括在衬底基板上形成驱动晶体管和开关晶体管；其中；

所述驱动晶体管的栅极氧化层与所述开关晶体管的栅极氧化层通过一次构图工艺形成，且所述驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于所述开关晶体管的栅极氧化层的厚度。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，所述驱动晶体管的栅极氧化层与所述开关晶体管的栅极氧化层通过一次构图工艺形成，具体为：

形成栅极氧化层的膜层；

在所述栅极氧化层的膜层上形成光刻胶层；

采用掩膜板对所述光刻胶层进行曝光处理，使所述光刻胶层在与所述开关晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度，小于所述光刻胶层在与所述驱动晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度；

以曝光处理后的所述光刻胶层为掩膜对所述栅极氧化层的膜层进行构图，使所述栅极氧化层的膜层在与所述开关晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度，小于所述栅极氧化层的膜层在与所述驱动晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，所述光刻胶层的材料为正性光刻胶；

所述掩膜板具有半透光区域和遮光区域，所述半透光区域对应所述开关晶体管的有源层所在的区域。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，所述光刻胶层的材料为负性光刻胶；

所述掩膜板具有半透光区域和完全透光区域，所述半透光区域对应所述开关晶体管的有源层所在的区域。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，所述驱动晶体管的有源层与所述开关晶体管的有源层通过一次构图工艺形成；

所述驱动晶体管的栅极与所述开关晶体管的栅极通过一次构图工艺形成；

所述驱动晶体管的源漏电极与所述开关晶体管的源漏电极通过一次构图工艺形成。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的上述阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置，其中在阵列基板中，驱动晶体管的栅极氧化层的厚度，大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，根据i＝k(vgs-vth)²，以及驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，相当于驱动晶体管的k小于开关晶体管的k，从而使驱动晶体管的电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大，以便更好的控制灰阶；而开关晶体管的电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小，以保证开关性能。同时实现显示面板中灰阶和开关的有效控制。并且本发明实施例提供的阵列基板，在现有技术基础上只需要调节驱动晶体管和开关晶体管的栅极氧化层的厚度即可实现，不需要增加新的材料，也不会影响显示面板的分辨率，工艺简单，成本较低。

附图说明

图1为一种像素电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之三；

图5为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之四；

图6a至图6d分别为本发明实施例提供的制备方法中各步骤对应的结构示意图；

图7a至图7d分别为本发明实施例提供的形成栅极氧化层时各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

在oled显示面板中，像素电路如图1所示，至少包括1个驱动晶体管t1，一个开关晶体管t2和一个存储电容cs，当扫描线scan选择某一行时，扫描线scan输入低电平信号，开关晶体管t2导通，数据线vdata的电压写入存储电容cs；当该行扫描结束后，扫描线scan1输入的信号变为高电平，开关晶体管t2关断，存储电容cs存储的电压控制驱动晶体管t1产生电流来驱动oled像素，保证oled像素在一帧内持续发光。但是在现有的oled显示面板中，由于低温多晶硅薄膜晶体管(lowtemperaturepoly-siliconthinfilmtransistor，ltpstft)具有高的载流子迁移率，能够有效的提高开关晶体管的开关特性，因此像素电路中的所有晶体管均设置为ltpstft，但是，驱动晶体管在载流子的迁移率偏大时，不利于显示器进行灰阶显示。因此，为了保证驱动薄膜晶体管对开启电压值的要求，现有技术中通过增加驱动晶体管的沟道长度来实现，但是沟道长度的增加又会限制分辨率的提高。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

具体地，本发明实施例提供的一种阵列基板，如图2至图4所示，包括衬底基板1，位于衬底基板1上的驱动晶体管t1和开关晶体管t2，其中，

驱动晶体管t1的栅极氧化层11的厚度，大于开关晶体管t2的栅极氧化层21的厚度。

根据晶体管的导通电流公式i＝k(vgs-vth)²可知，k小，电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大。k大，电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小。要同时满足驱动晶体管和开关晶体管的亚阈值摆幅要求，对于驱动晶体管，需要k小，而对于开关晶体管，需要k大。μ为晶体管的载流子迁移率，w/l为晶体管的沟道宽长比，ε为晶体管的栅极氧化层的介电常数，d为晶体管的栅极氧化层的厚度。因此，要想调节k，可以调节μ、w/l、ε和d。但是，μ是由有源层的材料决定的，需要对驱动晶体管和开关晶体管有源层采用不同的材料进行制备，这样会增加制作工艺以及成本。而w/l则需要调节晶体管的沟道宽长比，会限制显示面板的分辨率。而ε则是由栅极氧化层的材料的决定，则需要研发新的栅极氧化层材料以及工艺。

因此，本发明实施例提供的阵列基板中，驱动晶体管的栅极氧化层的厚度，大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，根据i＝k(vgs-vth)²，以及驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，相当于驱动晶体管的k小于开关晶体管的k，从而使驱动晶体管的电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大，以便更好的控制灰阶；而开关晶体管的电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小，以保证开关性能。同时实现显示面板中灰阶和开关的有效控制。并且本发明实施例提供的阵列基板，在现有技术基础上只需要调节驱动晶体管和开关晶体管的栅极氧化层的厚度即可实现，不需要增加新的材料，也不需要改变沟道宽长比，工艺简单，成本较低。

需要说明的是，驱动晶体管的栅极氧化层是指位于驱动晶体管的有源层与栅极之间的绝缘材料，开关晶体管的栅极氧化层是指位于开关晶体管的有源层与栅极之间的绝缘材料。

另外，需要说明的是，说明书附图中是以一个驱动晶体管t1和开关晶体管t2为例示意说明的，在本发明中对驱动晶体管t1和开关晶体管t2的数量不作限定。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图2至图4所示，驱动晶体管t1的有源层12与开关晶体管t2的有源层22设置为同层同材质。即驱动晶体管t1的有源层12与开关晶体管t2的有源层22采用相同的材料在一次工艺中同时形成，从而可以减少工艺步骤，节约工艺时间，降低生产成本。

当然，在具体实施时，驱动晶体管t1的有源层12与开关晶体管t2的有源层22也可以位于不同层，和/或采用不同的材料，在此不作限定。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图2至图4所示，驱动晶体管t1的栅极氧化层11与开关晶体管t2的栅极氧化层21为同一膜层。这样可以通过一次构图工艺形成，从而可以减少工艺步骤，节约工艺时间，降低生产成本。

进一步地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图2和图3所示，驱动晶体管t1的栅极13与开关晶体管t2的栅极23设置为同层同材质；

如图2所示，驱动晶体管t1与开关晶体管t2均为顶栅型结构，即栅极位于有源层的上方；

或者，如图3所示，驱动晶体管t1与开关晶体管t2均为底栅型结构，即栅极位于有源层的下方。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图4所示，驱动晶体管t1的栅极氧化层11与开关晶体管t2的栅极氧化层21为不同的膜层。

如图4所示，驱动晶体管t1为底栅型结构，开关晶体管t2为顶栅型结构；

或者驱动晶体管为顶栅型结构，开关晶体管为底栅型结构，在此不作限定。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图2至图4所示，驱动晶体管t1的源漏电极14与开关晶体管t2的源漏电极24设置为同层同材质。

当然，在具体实施时，驱动晶体管t1的源漏电极14与开关晶体管t2的源漏电极24也可以位于不同层，和/或采用不同的材料，在此不作限定。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，开关晶体管的栅极氧化层的厚度大于驱动晶体管的栅极氧化层的厚度的1/2。这样，在开关晶体管和驱动晶体管的其它工艺参数一致的基础上，驱动晶体管的电流随电压的变化幅度在驱动晶体管的电流随电压的变化幅度的1/2～1之间。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，驱动晶体管的栅极氧化层的厚度为100nm～140nm，例如110nm、120nm、130nm等；

开关晶体管的栅极氧化层的厚度为60nm～80nm，例如65nm、70nm、75nm等。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，有源层的材料可以为半导体氧化物材料，也可以为例如非晶硅、单晶硅或多晶硅等的硅材料，在此不作限定。

进一步地，在本发明实施例提供的阵列基板中，还包括层间介质层，如图2所示，层间介质层2位于源漏电极(14和24)与栅极(13和23)之间；如图3所示，层间介质层2位于源漏电极(14和24)与有源层(12和22)之间。

可选地，在本发明实施例提供的阵列基板中，如图5所示，在衬底基板1与晶体管(t1和t2)之间还设置有缓冲层3；缓冲层3可以由从诸如氧化硅(siox)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sioxny)、氧化铝(alox)或氮化铝(alnx)等的无机材料或者诸如压克力(acryl)、聚酰亚胺(pi)或聚酯等的有机材料中选择的材料形成。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制备方法，包括在衬底基板上形成驱动晶体管和开关晶体管；其中，

驱动晶体管的栅极氧化层与开关晶体管的栅极氧化层通过一次构图工艺形成，且驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度。

本发明实施例提供的阵列基板的制备方法，驱动晶体管的栅极氧化层的厚度，大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，根据i＝k(vgs-vth)²，以及驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，相当于驱动晶体管的k小于开关晶体管的k，从而使驱动晶体管的电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大，以便更好的控制灰阶；而开关晶体管的电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小，以保证开关性能。同时实现显示面板中灰阶和开关的有效控制。并且本发明实施例提供的阵列基板，在现有技术基础上只需要调节驱动晶体管和开关晶体管的栅极氧化层的厚度即可实现，不需要增加新的材料，也不需要改变沟道宽长比，工艺简单，成本较低。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，驱动晶体管的栅极氧化层与开关晶体管的栅极氧化层通过一次构图工艺形成，具体为：

形成栅极氧化层的膜层；

在栅极氧化层的膜层上形成光刻胶层；

采用掩膜板对光刻胶层进行曝光处理，使光刻胶层在与开关晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度，小于光刻胶层在与驱动晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度；

以曝光处理后的光刻胶层为掩膜对栅极氧化层进行构图，使栅极氧化层在与开关晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度，小于栅极氧化层在与驱动晶体管的有源层所在的区域对应处的厚度。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，光刻胶层的材料为正性光刻胶；

掩膜板具有半透光区域和遮光区域，半透光区域对应开关晶体管的有源层所在的区域。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，光刻胶层的材料为负性光刻胶；

掩膜板具有半透光区域和完全透光区域，半透光区域对应开关晶体管的有源层所在的区域。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，驱动晶体管的有源层与开关晶体管的有源层通过一次构图工艺形成，从而减少工艺次数，节约成本。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，驱动晶体管的栅极与开关晶体管的栅极通过一次构图工艺形成，从而减少工艺次数，节约成本。

可选地，在本发明实施例提供的制备方法中，驱动晶体管的源漏电极与开关晶体管的源漏电极通过一次构图工艺形成，从而减少工艺次数，节约成本。

下面以驱动晶体管和开关晶体管均为底栅型结构的晶体管为例说明本发明实施例提供的阵列基板制备方法，但不限于此。

(1)通过一次构图工艺在衬底基板1上形成驱动晶体管的有源层12的图形和开关晶体管的有源层22的图形，如图6a所示。

(2)通过一次构图工艺形成驱动晶体管的栅极绝缘层11的图形和开关晶体管的栅极绝缘层12的图形，且驱动晶体管的栅极氧化层11的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层12的厚度，如图6b所示。

通过一次构图工艺形成驱动晶体管的栅极绝缘层的图形和开关晶体管的栅极绝缘层的图形，具体为：

形成栅极氧化层的膜层10，如图7a所示；

在栅极氧化层的膜层10上形成光刻胶层20，如图7b所示；

采用掩膜板30对光刻胶层20进行曝光处理，使光刻胶层20在与开关晶体管的有源层22所在的区域对应处的厚度，小于光刻胶层20在与驱动晶体管的有源层12所在的区域对应处的厚度；其中，当光刻胶层20的材料为正性光刻胶，如图7c所示，掩膜板30具有半透光区域a1和遮光区域a2，半透光区域a1对应开关晶体管的有源层22所在的区域；当光刻胶层的材料为负性光刻胶，如图7d所示掩膜板30具有半透光区域a1和完全透光区域a3，半透光区域a1对应开关晶体管的有源层22所在的区域；

以曝光处理后的光刻胶层20为掩膜对栅极氧化层的膜层10进行构图，使栅极氧化层的膜层10在与开关晶体管的有源层22所在的区域对应处的厚度，小于栅极氧化层的膜层10在与驱动晶体管的有源层12所在的区域对应处的厚度，即驱动晶体管的栅极氧化层11的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层12的厚度，如图6b所示。

(3)通过一次构图工艺形成驱动晶体管的栅极的图形和开关晶体管的栅极的图形，如图6c所示。

(4)通过一次构图工艺形成层间介质层2的图形，如图6d所示。

(5)通过一次构图工艺形成驱动晶体管的源漏电极的图形和开关晶体管的源漏电极的图形，如图2所示。

需要说明的是，在本发明实施例提供的上述阵列基板的制备方法中，构图工艺可只包括光刻工艺，或，可以包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。在具体实施时，可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述任一种阵列基板。由于该显示面板解决问题的原理与前述一种阵列基板相似，因此该显示面板的实施可以参见前述阵列基板的实施，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的显示面板为oled显示面板，但是不限于此。

基于同一发明构思，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显示面板。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功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的上述阵列基板、其制备方法、显示面板及显示装置，其中在阵列基板中，驱动晶体管的栅极氧化层的厚度，大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，根据i＝k(vgs-vth)²，以及驱动晶体管的栅极氧化层的厚度大于开关晶体管的栅极氧化层的厚度，相当于驱动晶体管的k小于开关晶体管的k，从而使驱动晶体管的电流随电压的变化较小，即亚阈值摆幅要求较大，以便更好的控制灰阶；而开关晶体管的电流随电压的变化较大，即亚阈值摆幅要求较小，以保证开关性能。同时实现显示面板中灰阶和开关的有效控制。并且本发明实施例提供的阵列基板，在现有技术基础上只需要调节驱动晶体管和开关晶体管的栅极氧化层的厚度即可实现，不需要增加新的材料，也不需要改变沟道宽长比，工艺简单，成本较低。

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。