角度测量器及其制造方法、显示面板和角度测量方法与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种角度测量器及其制造方法、显示面板和角度测量方法。

背景技术：

角度测量器是一种用于测量各种物体弯曲的角度的器件。柔性的显示面板通常需要通过弧度测量器来测量其弯曲的角度。

相关技术中的一种角度测量器包括量角器和两个直尺，在测量某个可以弯曲的物体的弯曲角度时，可以先将两个直尺分别放置在弯折位置的两侧，再通过量角器测量这两个直尺的夹角即可得到该物体的弯曲角度。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：上述角度测量器的测量过程复杂。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种角度测量器及其制造方法、显示面板和角度测量方法，能够解决相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种角度测量器，所述角度测量器包括：

柔性基板和设置在所述柔性基板上的至少一个薄膜晶体管；

每个所述薄膜晶体管包括凸起组件、源极、漏极、有源层和栅极，所述凸起组件包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起上设置有第一侧面，所述第二凸起上设置有第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面均与所述柔性基板存在大于0度的夹角，所述栅极在所述第一侧面上，所述有源层在所述第二侧面上，所述源极与所述有源层电连接，所述漏极与所述有源层电连接。

可选地，所述源极和所述漏极中的一个电极设置在所述柔性基板上，

所述凸起组件设置在设置有所述一个电极的柔性基板上；

所述源极和所述漏极中的另一个电极设置在设置有所述凸起组件的柔性基板上；

所述有源层设置在设置有所述另一个电极的柔性基板上；

所述栅极设置在设置有所述有源层的柔性基板上。

可选地，所述源极和所述漏极由复合膜层构成，所述复合膜层由钼层、铝钕合金层和钼层构成。

可选地，所述第一凸起和所述第二凸起均由绝缘材料构成。

可选地，所述第一凸起和所述第二凸起均由二氧化硅构成。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种显示面板，所述显示面板包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的角度测量器，所述角度测量器包括：

柔性基板和设置在所述柔性基板上的至少一个薄膜晶体管；

每个所述薄膜晶体管包括凸起组件、源极、漏极、有源层和栅极，所述凸起组件包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起上设置有第一侧面，所述第二凸起上设置有第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面均与所述柔性基板存在大于0度的夹角，所述栅极在所述第一侧面上，所述有源层在所述第二侧面上，所述源极与所述有源层电连接，所述漏极与所述有源层电连接。

可选地，所述衬底基板包括弯折区域，所述角度测量器位于所述弯折区域。

可选地，所述衬底基板还包括显示区域，所述显示区域设置有多个显示薄膜晶体管，所述多个显示薄膜晶体管与所述角度测量器中的至少一个薄膜晶体管同层设置。

可选地，所述柔性基板与所述衬底基板为一体件。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种角度测量方法，用于角度测量器，所述角度测量器包括：柔性基板和设置在所述柔性基板上的至少一个薄膜晶体管；每个所述薄膜晶体管包括凸起组件、源极、漏极、有源层和栅极，所述凸起组件包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起上设置有第一侧面，所述第二凸起上设置有第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面均与所述柔性基板存在大于0度的夹角，所述栅极在所述第一侧面上，所述有源层在所述第二侧面上，所述源极与所述有源层电连接，所述漏极与所述有源层电连接，

所述方法包括：

获取所述薄膜晶体管的阈值电压与所述柔性基板上所述薄膜晶体管所在位置的弯曲程度的对应关系；

获取所述薄膜晶体管在当前时刻的阈值电压；

根据所述当前时刻的阈值电压以及所述对应关系确定所述柔性基板上所述薄膜晶体管所在位置在当前时刻的弯曲程度。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种角度测量器的制造方法，所述方法包括：

获取柔性基板；

在所述柔性基板上形成至少一个薄膜晶体管；

其中，每个所述薄膜晶体管包括凸起组件、源极、漏极、有源层和栅极，所述凸起组件包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起上形成有第一侧面，所述第二凸起上形成有第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面均与所述柔性基板存在大于0度的夹角，所述栅极在所述第一侧面上，所述有源层在所述第二侧面上，所述源极与所述有源层电连接，所述漏极与所述有源层电连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过在柔性基板上设置薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别设置在两个凸起的侧面上。如此结构下，当柔性基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知柔性基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例示出的一种角度测量器的结构示意图；

图2是本发明实施例示出的另一种角度测量器的结构示意图；

图3是图2所示的角度测量器的弯折结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种角度测量方法的流程图；

图5是图4所示实施例中一种获取阈值电压的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种角度测量器的制造方法的流程图；

图9是本发明实施例提供的一种显示面板的制造方法的流程图；

图10是图9所示实施例中一种衬底基板的结构示意图；

图11是图9所示实施例中另一种衬底基板的结构示意图；

图12是图9所示实施例中一种角度测量器的电路结构示意图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

目前，随着显示技术的发展，具有弯折功能的柔性或可折叠的显示面板已开始进入显示产品的市场中。但目前还没有一种能够简便地获取显示面板的弯曲程度的技术。

本发明实施例提供了一种角度测量器显示面板和角度测量器的制造方法，能够解决相关技术中的问题。

图1是本发明实施例示出的一种角度测量器的结构示意图，该角度测量器包括：

柔性基板11和设置在柔性基板11上的至少一个薄膜晶体管(英文：thinfilmtransistor；简称：tft)12(图1示出了一个薄膜晶体管，但并不对此进行限制)。

每个薄膜晶体管12包括凸起组件121、源极122、漏极123、有源层124和栅极125，凸起组件121包括第一凸起1211和第二凸起1212，第一凸起1211上设置有第一侧面1213，第二凸起1212上设置有第二侧面1214，第一侧面1213和第二侧面1214均与柔性基板11存在大于0度的夹角。栅极125在第一侧面1213上，有源层124在第二侧面1214上，源极122与有源层124电连接，漏极123与有源层124电连接。

综上所述，本发明实施例提供的角度测量器，通过在柔性基板上设置薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别设置在两个凸起的侧面上。如此结构下，当柔性基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知柔性基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

请参考图2，其示出了本发明实施例提供的另一种角度测量器的结构示意图，该角度测量器在图1所示的角度测量器的基础上进行了一些调整。

可选地，源极122和漏极123中的一个电极设置在柔性基板11上。图2示出的是漏极123位于柔性基板11上，但也可以是源极122位于柔性基板11上，本发明实施例对此不进行限制。

凸起组件121设置在设置有该一个电极的柔性基板11上。

源极122和漏极123中的另一个电极设置在设置有凸起组件121的柔性基板上。图2示出的是源极122设置在设置有凸起组件121的柔性基板上，但也可以是漏极122设置在设置有凸起组件121的柔性基板上，本发明实施例对此不进行限制。也即是本发明实施例的每个薄膜晶体管中，源极和漏极的位置可以互换。

有源层122设置在设置有该另一个电极的柔性基板11上。有源层122的材料可以包括铟镓锌氧化物(英文：indiumgalliumzincoxide；简称：igzo)。

栅极125设置在设置有有源层122的柔性基板11上。栅极125的材料可以包括钼。

可选地，设置有有源层124的柔性基板11上还可以设置有钝化层126，钝化层126的材料可以包括二氧化硅。栅极125可以设置在设置有钝化层126的柔性基板上。

可选地，柔性基板11的材料可以包括聚酰亚胺(英文：polyimide；简称：pi)。

图2所示的tft12可以是一种类似于垂直薄膜晶体管(英文：verticalthin-filmtransistor，简称：vtft)的tft。其有源层124在柔性基板11上的正投影与栅极125在柔性基板11上的正投影位于柔性基板11上的不同位置。如图3所示，当tft12所在区域的柔性基板11弯曲时，会改变有源层124和栅极125之间的距离，进而改变有源层124和栅极125之间的电容的大小。如此使得薄膜晶体管12的阈值电压发生变化，因而可以将柔性基板11的弯曲程度与薄膜晶体管12的阈值电压关联起来，预先通过实验来建立这两者的对应关系，之后即可以根据该阈值电压的变化来确定柔性基板的弯曲程度。

此外，也可以根据薄膜晶体管的饱和电流来确定柔性基板的弯曲程度。饱和电流计算公式为：其中，id为tft的饱和电流，w/l为有源层的长宽比，c为有源层124和栅极125之间的电容，v为实际加载在tft上的电压，vth为tft的阈值电压。当有源层124和栅极125之间的电容c改变时，tft的饱和电流也会不同，可以根据饱和电流来确定柔性基板的弯曲程度。

可选地，源极122和漏极123由复合膜层构成，复合膜层由钼(mu)层、铝钕合金(alnd)层和钼(mu)层构成。此外，复合膜层也可以由钼层、铝铌合金(alnb)层和钼层构成，本发明实施例对此不进行限制。

可选地，第一凸起1211和第二凸起1212均由绝缘材料构成。如此可以避免这两个凸起与其它结构发生短路的风险。

可选地，第一凸起1211和第二凸起1212均由二氧化硅(sio2)构成。二氧化硅是一种方便形成的绝缘材料。

综上所述，本发明实施例提供的角度测量器，通过在柔性基板上设置薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别设置在两个凸起的侧面上。如此结构下，当柔性基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知柔性基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

图4是本发明实施例提供的一种角度测量方法的流程图，该方法可以应用于图1或图2所示的角度测量器。该方法可以包括下面几个步骤：

步骤301、获取薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板上薄膜晶体管所在位置的弯曲程度的对应关系。

该对应关系可以通过预先的实验来获取。示例性的，记录在柔性基板的不同的弯曲程度时，薄膜晶体管的阈值电压，如弯曲角度为1时，薄膜晶体管的阈值电压为a1，如弯曲角度为2时，薄膜晶体管的阈值电压为a2等。

步骤302、获取薄膜晶体管在当前时刻的阈值电压。

如图5所示，步骤302可以包括下面几个子步骤：

子步骤3021、向栅极加载周期性增大的电压，并向源极输入电信号。

该周期性增大的电压可以是在一个指定的电压范围内周期性增大的电压，例如，指定的电压范围为x伏至y伏(x＜y)，则可以在每个周期内从x伏开始向加载栅极加载电压(可以通过栅极走线来加载该电压)，并持续增大电压，最大增大至y伏。此外，在这一过程中，可以通过源极走线(如数据线)向源极输入电信号。

子步骤3022、当电信号到达漏极时，确定加载在栅极的电压的值。

当栅极上加载的电压达到当前薄膜晶体管的阈值电压时，有源层导通，从源极输入的电信号通过有源层达到漏极，此时可以确定当前时刻加载在栅极的电压的值。该电压的值即为当前时刻的阈值电压。

步骤303、根据当前时刻的阈值电压以及对应关系确定柔性基板上薄膜晶体管所在位置在当前时刻的弯曲程度。

获取当前时刻加载在栅极的阈值电压的值后，可以根据预先获取的对应关系确定柔性基板在薄膜晶体管所处位置的弯曲程度。该弯曲程度可以由弯曲的角度来决定，该角度也可以为零度，表示柔性基板未弯曲。

综上所述，本发明实施例提供的角度测量方法，根据薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压获知柔性基板的弯曲程度。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

图6是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。该显示面板可以包括衬底基板21和设置在衬底基板21上的角度测量器10，该角度测量器10可以是图1所示的角度测量器，或者是图2所示的角度测量器。

可选地，衬底基板21包括弯折区域24，角度测量器10位于弯折区域24。该衬底基板可以由柔性材料构成。

角度测量器10中的tft12中的栅极和有源层的排布方向(该排布方向可以认为是的栅极和有源层的连线的方向)可以按照显示面板的设计折叠方式来进行排布。当显示面板被设计为按照一条指定的折叠痕迹弯折时，角度测量器10中的多个tft可以沿该折叠痕迹排布，且这多个tft中栅极和有源层的排布方向可以与该折叠痕迹垂直。当显示面板被设计为在弯折区域以任意方向弯折时，角度测量器10中可以包括第一tft集合和第二tft集合，这两个tft集合均包括至少一个tft，且第一tft集合中tft的栅极和有源层的排布方向可以垂直于第二tft集合中tft的栅极和有源层的排布方向。如此便可以根据这两个tft集合中多个tft测量测到的弯曲程度来确定显示面板在不同方向上的弯曲程度。

将角度测量器集成在显示面板中可以使显示面板具有测量自身的弯曲程度的功能，提高了用户的体验。

可选地，弯折区域24可以包括多个子区域，这多个子区域可以均匀(或不均匀)的分布在显示面板上，如此便可以测量显示面板中不同区域的弯曲程度。

可选地，衬底基板21还包括显示区域23，显示区域23设置有多个显示薄膜晶体管22，多个显示薄膜晶体管22与角度测量器10中的至少一个薄膜晶体管12同层设置。也就是说，显示面板中的显示薄膜晶体管22的栅极221可以与角度测量器中薄膜晶体管12的栅极125在同一次构图工艺中形成，显示薄膜晶体管22的源极222可以与角度测量器中薄膜晶体管12的源极122在同一次构图工艺中形成，显示薄膜晶体管22的漏极223可以与角度测量器中薄膜晶体管12的漏极123在同一次构图工艺中形成，显示薄膜晶体管22的有源层224可以与角度测量器中薄膜晶体管12的有源层124在同一次构图工艺中形成。当显示薄膜晶体管中也包括凸起225时，该凸起225也可以与角度测量器中薄膜晶体管12的凸起(1211和1212)在同一次构图工艺中形成。如此便可以在形成显示薄膜晶体管的同时形成角度测量器，节省了制造工艺和制造成本。

可选地，有源层224与栅极221之间还可以设置有绝缘层(或钝化层)226。

可选地，如图7所示，其为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。其中，角度测量器的柔性基板11与衬底基板21为一体件。也即是显示面板中的衬底基板21可以为柔性材料构成的柔性基板。图7中其他标记的含义可以参考图6，在此不再赘述。

本发明实施例提供的显示面板可以为有机发光二极管(英文：organiclight-emittingdiode；简称：oled)显示面板。

可选地，设置有角度测量器10和显示薄膜晶体管22的衬底基板21上还可以设置有平坦层等结构，本发明实施例不进行限制。

综上所述，本发明实施例提供的显示面板，通过在衬底基板上形成薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别形成在两个凸起的侧面上。如此结构下，当衬底基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与衬底基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知衬底基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

图8是本发明实施例提供的一种角度测量器的制造方法的流程图，该方法可以包括下面几个步骤：

步骤701、获取柔性基板。

步骤702、在柔性基板上形成至少一个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管包括凸起组件、源极、漏极、有源层和栅极，凸起组件包括第一凸起和第二凸起，第一凸起上形成有第一侧面，第二凸起上形成有第二侧面，第一侧面和第二侧面均与柔性基板存在大于0度的夹角，栅极在第一侧面上，有源层在第二侧面上，源极与有源层电连接，漏极与有源层电连接。

综上所述，本发明实施例提供的角度测量器的制造方法，通过在柔性基板上形成薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别形成在两个凸起的侧面上。如此结构下，当柔性基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与柔性基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知柔性基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。

图9是本发明实施例提供的一种显示面板的制造方法的流程图，该方法可以包括下面几个步骤：

步骤801、获取衬底基板。

该衬底基板可以由柔性材料制成，如聚酰亚胺等。

步骤802、在衬底基板上形成第一电极图案。

该第一电极图案可以包括位于衬底基板上弯折区域中的电极图案(该电极图案包括角度测量器中tft的源漏极中的一个电极的图案)以及位于显示区域中的电极图案(该电极图案包括角度测量器中tft的源漏极中的一个电极的图案)。

在形成第一电极图案时，可以先通过溅射(英文：sputter)工艺形成第一电极金属层(可以为复合膜层)，之后通过曝光、显影和刻蚀工艺(如湿刻)等将其处理为第一电极图案。

步骤803、在形成有第一电极图案的衬底基板上形成凸起结构图案。

该凸起结构图案可以包括位于衬底基板上弯折区域中的凸起组件以及位于显示区域中的凸起。该凸起结构图案的材料可以包括二氧化硅。

步骤803结束时，衬底基板的结构可以如图10所示，角度测量器中的柔性基板11和衬底基板21为一体件，包括弯折区域24中的漏极123以及显示区域23中的漏极223的第一电极图案形成在衬底基板21上，包括弯折区域24中的凸起组件121以及显示区域23中的凸起225的凸起结构图案形成在形成有第一电极图案的衬底基板21上。

可以通过等离子体增强化学的气相沉积(英文：plasmaenhancedchemicalvapordeposition；简称：pecvd)技术形成凸起结构图案。

步骤804、在形成有凸起结构图案的衬底基板上形成第二电极图案。

该第二电极图案可以包括位于衬底基板上弯折区域中的电极图案(该电极图案包括角度测量器中tft的源漏极中的另一个电极)以及位于显示区域中的电极图案(该电极图案包括角度测量器中tft的源漏极中的另一个电极)。

步骤805、在形成有第二电极图案的衬底基板上形成有源层图案。

该有源层图案可以包括位于衬底基板上弯折区域中的有源层图案(该有源层图案包括角度测量器中tft的有源层)以及位于显示区域中的有源层图案(该有源层图案包括角度测量器中tft中的有源层)。

步骤805结束时，衬底基板的结构可以如图11所示，包括弯折区域24中的源极122以及显示区域23中的源极222的第二电极图案形成在形成有凸起结构图案的衬底基板21上。包括弯折区域24中的有源层124以及显示区域23中的有源层224的有源层图案形成在形成有第二电极图案的衬底基板21上。

有源层图案的制造方式可以参考第一电极图案的制造方式，在此不再赘述。

步骤806、在形成有有源层图案的衬底基板上形成钝化层。

钝化层的形成方式可以参考步骤803中形成凸起结构图案的方式，在此不再赘述。

步骤807、在形成有钝化层的衬底基板上形成栅极图案。

该栅极图案可以包括位于衬底基板上弯折区域中的栅极图案(该栅极图案包括角度测量器中tft的栅极)以及位于显示区域中的栅极图案(该栅极图案包括角度测量器中tft中的栅极)。

步骤807结束时，衬底基板的结构可以如图7所示。

如图12所示，其为本发明实施例制造的显示面板中，角度测量器的电路结构示意图，栅极125可以与栅极走线32连接，源极122可以与数据线31连接，漏极123可以与公共电极线33连接，可以通过公共电极线33来监测源极122输入的电信号是否达到漏极123。

综上所述，本发明实施例提供的显示面板的制造方法，通过在衬底基板上形成薄膜晶体管，并将薄膜晶体管中的栅极和有源层分别形成在两个凸起的侧面上。如此结构下，当衬底基板上薄膜晶体管所处的区域弯曲时，根据薄膜晶体管的阈值电压与衬底基板的弯曲程度的对应关系，以及当前时刻薄膜晶体管的阈值电压即可获知衬底基板的弯曲情况。解决了相关技术中角度测量器的测量过程复杂的问题。达到了简化角度测量器的测量过程的效果。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。