阵列基板及其制作方法、显示面板和指纹识别显示装置与流程

文档序号:18603365发布日期:2019-09-03 22:59阅读:243来源:国知局
阵列基板及其制作方法、显示面板和指纹识别显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、包括该阵列基板的显示面板和包括该显示面板的指纹识别显示装置。



背景技术:

随着移动显示产品的普及,信息安全备受人们的关注。指纹是人体与生俱来独一无二并可与他人相区别的不变特征,它由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成,这些脊和谷的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节,这些细节决定了指纹图案的唯一性。由于指纹具有唯一性、难以复制性、安全性等优点,近年来指纹识别技术被广泛应用于移动显示产品中,作为一种身份认证和访问控制的方式,使得移动显示产品的安全性和易操作性得到极大的提高。

光学指纹识别是利用光的折射和反射原理,将手指放在光线镜片上,通过光线正在手指表面纹谷和纹脊的反射差异,实现光感器件接收不同指纹信息差异化,形成指纹图像,工作原理比较简单,适合移动显示产品的全面屏化设计。

现有的光学指纹识别技术一般是采用光电二极管作为感光器件。现有技术中,基于ltps(lowtemperaturepoly-silicon,低温多晶硅)制程制作的光电二极管,直接利用ltps制程制作的光电二极管的漏流对光的敏感性实现的感光器件中,其光敏特性直接决定于基于ltps制程制作的光电二极管的设计。而由于基于ltps制程制作的光电二极管中的多晶硅集成在ltps制程中会由于其他制程而导致性能异常,从而限制其实际可用性。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种阵列基板及其制作方法、包括该阵列基板的显示面板和包括该显示面板的指纹识别显示装置。

第一方面,本发明实施例提供一种阵列基板,包括衬底基板和多个指纹识别单元,所述指纹识别单元包括位于所述衬底基板一侧的至少一个光电二极管,所述光电二极管包括第一电极、第一半导体层、第二半导体层和第二电极;所述第一半导体层为多晶硅,所述第二半导体层为非晶硅;所述第一电极与所述第一半导体层电连接;所述第二半导体层位于所述第一半导体层远离所述衬底基板的一侧并与所述第一半导体层直接接触,且所述第二半导体层与所述第一半导体层直接接触的接触面积为第一接触面积;所述第二电极位于所述第二半导体层远离所述衬底基板的一侧并与所述第二半导体层直接接触,且所述第二电极与所述第二半导体层直接接触的接触面积为第二接触面积;所述第二接触面积大于等于所述第一接触面积。

第二方面,本发明实施例提供一种阵列基板的制作方法,包括:在衬底基板一侧形成第一半导体层;在所述第一半导体层远离所述衬底基板的一侧沉积第一绝缘层,图案化所述第一绝缘层形成第一通孔和第三通孔;在所述第一绝缘层远离所述衬底基板的一侧形成第二半导体层和第一电极,其中,所述第二半导体层通过所述第一通孔和所述第一半导体层直接接触,所述第二半导体层与所述第一半导体层直接接触的接触面积为第一接触面积,所述第一电极通过所述第三通孔和所述第一半导体层电连接;在所述第二半导体层远离所述衬底基板的一侧沉积第一缓冲层,图案化所述第一缓冲层形成第二通孔;在所述第一缓冲层远离所述衬底基板的一侧形成第二电极,其中,所述第二电极通过所述第二通孔和所述第二半导体层直接接触,所述第二电极与所述第二半导体层直接接触的接触面积为第二接触面积,所述第二接触面积大于等于所述第一接触面积。

第三方面,本发明实施例提供一种显示面板,包括上述第一方面所提供的阵列基板。

第四方面,本发明实施例还提供一种指纹识别显示装置,包括上述第二方面所提供的显示面板。

本发明实施例提供的阵列基板及其制作方法、显示面板和指纹识别显示装置,光电二极管在不同光强照射下所产生的不同大小的光电流,并通过第一半导体层将电流信号可以输送到驱动芯片端进行处理,继而获取对应的光强信息。由于发明人发现光电二极管的光电流和第一接触面积正相关,第一接触面积越大,光电流越大,而光电二极管的暗态光漏流和第二接触面积负相关,第二接触面积越大,暗态光漏流越小,而特定的光电二极管的光电流通常需要有限定,即第一接触面积通常是一定的,因此,设置本发明的第二接触面积大于等于第一接触面积,与现有技术相比,能够有效降低光电二极管的暗态漏电流,提升基于ltps制程制作的光电二极管的实际可用性,从而提高指纹识别的性能。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图;

图2是图1中光电二极管所在位置处的一种剖视示意图;

图3是第二接触面积s2固定时发光电二极管的光电流iphoto和第一接触面积s1的关系图;

图4是第一接触面积s1固定时发光电二极管的暗态漏电流idark和第二接触面积s2的关系图;

图5是图1中光电二极管所在位置处的另一种剖视示意图;

图6是图1中光电二极管所在位置处的又一种剖视示意图;

图7是图1中光电二极管所在位置处的再一种剖视示意图;

图8是图1中光电二极管所在位置处的另一种剖视示意图;

图9是图1中光电二极管所在位置处的又一种剖视示意图;

图10是本发明实施例提供的一种阵列基板的指纹识别驱动电路的示意图;

图11是图10所示的指纹识别驱动电路的局部放大图;

图12是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管和选择晶体管所在位置处的俯视示意图;

图13是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管和选择晶体管所在位置处的剖面示意图;

图14是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管、选择晶体管和像素晶体管所在位置处的剖面示意图;

图15是本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法流程图;

图16是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s1形成的剖面示意图;

图17是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s2形成的剖面示意图;

图18是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s3形成的剖面示意图;

图19是图16所示的阵列基板的制作方法中步骤s3形成的剖面示意图;

图20是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图21是本发明实施例提供的一种指纹识别显示装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确,所描述的实施例仅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作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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述装置,但这些装置不应限于这些术语。这些术语仅用来将装置彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一装置也可以被称为第二装置,类似地,第二装置也可以被称为第一装置。

指纹识别单元的光电探测部分通常包括一个选择晶体管和一个光电二极管,光电二极管用于探测光强大小,而选择晶体管作为开关控制光电流的输出。光电二极管在不同光强照射下所产生的不同大小的光电流,在选择晶体管打开时,电流信号可以被输送到驱动芯片端进行处理,继而获取对应光强信息。

正如背景技术所说的,由于基于ltps制程制作的光电二极管中的多晶硅集成在ltps制程中会由于其他制程而导致性能异常,从而限制其实际可用性。

有鉴于此,本发明实施例提供一种阵列基板,包括衬底基板和多个指纹识别单元,指纹识别单元包括位于衬底基板一侧的至少一个光电二极管,光电二极管包括第一电极、第一半导体层、第二半导体层和第二电极;第一半导体层为多晶硅,第二半导体层为非晶硅;第一电极与第一半导体层电连接;第二半导体层位于第一半导体层远离衬底基板的一侧并与第一半导体层直接接触,且第二半导体层与第一半导体层直接接触的接触面积为第一接触面积;第二电极位于第二半导体层远离衬底基板的一侧并与第二半导体层直接接触,且第二电极与第二半导体层直接接触的接触面积为第二接触面积;第二接触面积大于等于第一接触面积。

具体地,请参考图1和图2,其中,图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图,图2是图1中光电二极管所在位置处的一种剖视示意图,为便于理解,图1和图2只示出了阵列基板的部分结构。该阵列基板包括衬底基板101和多个指纹识别单元(图中未示出),指纹识别单元包括位于衬底基板101一侧的至少一个光电二极管110,光电二极管110包括第一电极111、第一半导体层112、第二半导体层113和第二电极114;第一半导体层112为多晶硅,第二半导体层113为非晶硅;第一电极111与第一半导体层112电连接;第二半导体层113位于第一半导体层112远离衬底基板101的一侧并与第一半导体层112直接接触,且第二半导体层113与第一半导体层112直接接触的接触面积为第一接触面积s1;第二电极114位于第二半导体层113远离衬底基板101的一侧并与第二半导体层113直接接触,且第二电极114与第二半导体层113直接接触的接触面积为第二接触面积s2;第二接触面积s2大于等于第一接触面积s1。

指纹识别单元工作时,光源照射到手指指纹的谷线和脊线上时发生反射,由于谷线和脊线的反射角度及反射回去的光照强度不同,将光投射至光电二极管110上,光电二极管110产生光电流并将电流信号传输至驱动芯片端,驱动芯片根据接收到的信号获取对应光强信息并识别出指纹的谷线和脊线。

本发明实施例提供的阵列基板,其光电二极管110在不同光强照射下产生不同大小的光电流,并通过第一半导体层112将电流信号可以输送到驱动芯片端进行处理,继而获取对应的光强信息。如图3和图4所示,其中,图3是第二接触面积s2固定时光电二极管的光电流iphoto和第一接触面积s1的关系图,图4是第一接触面积s1固定时光电二极管的暗态漏电流idark和第二接触面积s2的关系图。发明人发现,第二接触面积s2固定时,光电二极管110的光电流iphoto和第一接触面积s1正相关,第一接触面积s1越大,光电流iphoto越大,而第一接触面积s1固定时,光电二极管110的暗态光漏流idark和第二接触面积s2负相关,第二接触面积s2越大,暗态光漏流idark越小。对于特定的光电二极管来说,其光电流通常有限定,即第一接触面积s1通常是一定的,因此,设置本发明实施例的光电二极管110的第二接触面积s2大于等于第一接触面积s1,与现有技术相比,能够有效降低光电二极管的暗态漏电流,提升基于ltps制程制作的光电二极管的实际可用性,从而提高指纹识别的性能。

本实施方式中,阵列基板还包括位于第一半导体层112和第二半导体层113之间的第一绝缘层102,第二半导体层113通过贯穿第一绝缘层102的第一通孔h1与第一半导体层112直接接触。

进一步地,阵列基板还包括位于第二半导体层113和第二电极114之间的第一缓冲层103,第二电极114通过贯穿第一缓冲层103的第二通孔h2与第二半导体层113直接接触。第一缓冲层103在第二半导体层113后续的制程中可以起到对第一半导体层112的缓冲和保护作用。此外,如果第一缓冲层103厚度太大可能会影响第二通孔h2的形成,导致位于第二通孔h2处的第一缓冲层103蚀刻不干净,从而影响第二电极114与第二半导体层113之间的接触效果,因此,在垂直于衬底基板101所在平面的方向z上,第一缓冲层103的厚度可以设置为大于等于50nm且小于等于70nm。第一缓冲层103的材料可以为氧化硅、氟化碳等绝缘物质。

可选地,第一电极111和第二半导体层113同层设置,第一电极111通过贯穿第一缓冲层103的第三通孔h3与第一半导体层112电连接,以减少膜层数量,便于工艺上的制作。当然,在本发明其他可选的实施方式中,第一电极也可以不和第二半导体层同层设置,具体可根据制作工艺而定。

此外,第二电极114可选为透明电极,以便于光电二极管110远离衬底基板101一侧的光照射进第二半导体层113,透明电极可以是如氧化铟锡、氧化锡锑等透明金属氧化物电极,本发明对此不作具体限定。

接下来请参考图5,图5是图1中光电二极管所在位置处的另一种剖视示意图。在上述实施方式的基础上,阵列基板还包括第一遮光层151,第一遮光层151位于衬底基板101和第一半导体层112之间,第一遮光层151和第一半导体层112之间设置有第二缓冲层104,第二半导体层113与第一半导体层112直接接触的区域在衬底基板上的正投影位于第一遮光层151在衬底基板上的正投影内。第一遮光层151的作用是遮挡外界从衬底基板101远离光电二极管110的一侧照向第二半导体层113与第一半导体层112直接接触的区域的光,以避免外界光对光电二极管110产生不良影响。第二缓冲层104的材料也可以为氧化硅、氟化碳等绝缘物质。

可选地,第一通孔h1在衬底基板101上的正投影位于第二半导体层113在衬底基板101上的正投影内。也就是说,第二半导体层113在衬底基板101上的正投影的面积大于等于第一通孔h1在衬底基板101上的正投影的面积。具体地,如图2和图5所示,第二半导体层113在衬底基板101上的正投影的面积等于第一通孔h1在衬底基板101上的正投影的面积。

在其他可选的实施方式中,也可以设置第二半导体层在衬底基板上的正投影的面积大于第一通孔在衬底基板上的正投影的面积。请参考图6,图6是图1中光电二极管所在位置处的又一种剖视示意图。本实施方式中,与图5示出的阵列基板的相同之处不再赘述,不同之处在于,第二半导体层113在衬底基板101上的正投影的面积大于第一通孔h1在衬底基板101上的正投影的面积。这种设置方式在对第二半导体层113所在膜层进行图案化时无需和第一通孔h1完全一致,可以降低工艺的难度。

接下来请参考图7,图7是图1中光电二极管所在位置处的再一种剖视示意图。本实施方式中,与图6示出的阵列基板的相同之处不再赘述,不同之处在于,第一通孔h1靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积小于第一通孔h1远离衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积,即越靠近衬底基板101一侧,第一通孔h1的横截面积越小。这种设置方式一方面在工艺上容易实现,另一方面便于使得第二接触面积s2大于第一接触面积s1。

请继续参考图7,本实施方式中,还可以设置第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影位于第二半导体层113在衬底基板101上的正投影内。也就是说,第二半导体层113在衬底基板101上的正投影的面积大于等于第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积。具体地,以图7为例,第二半导体层113在衬底基板101上的正投影的面积大于第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积。这种设置方式可以使得第一缓冲层103对第二半导体层113的边缘起一定的保护作用,避免第二半导体层113的边缘与第二电极114直接接触而影响光电二极管110的性能。

进一步地,本实施方式中,还可以设置第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积小于第二通孔h2远离衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积,即越靠近衬底基板101一侧,第二通孔h2的横截面积越小,以在工艺上更容易实现。

可以理解的是,上述各实施方式中,图2、图5和图6示出的阵列基板中,第二接触面积s2基本上等于第一接触面积s1,而图7示出的阵列基板中,第二接触面积s2大于第一接触面积s1,能更进一步降低光电二极管110的暗态光漏流。

接下来请参考图8,图8是图1中光电二极管所在位置处的另一种剖视示意图。在上述各实施方式的基础上,第二半导体层113具体可以包括第一子层1131和第二子层1132。本实施方式中,具体可以是,第一半导体层112为p型多晶硅,第二子层1132为本征非晶硅,第一子层1131为n型非晶硅,第一半导体层112、第二子层1132和第一子层1131作为光电二极管110的p-i-n(postive-instrict-negative)结构,第一电极111作为光电二极管110的阳极,第二电极114作为光电二极管110的阴极;也可以是第一半导体层112为n型多晶硅,第二子层1132为本征非晶硅,第一子层1131为p型非晶硅,第一子层1131、第二子层1132和第一半导体层112作为光电二极管110的p-i-n结构,第一电极111作为光电二极管110的阴极,第二电极114作为光电二极管110的阳极。

接下来请参考图9,图9是图1中光电二极管所在位置处的又一种剖视示意图。在上述各实施方式的基础上,与图8示出的阵列基板的不同之处在于,第二半导体层113具体可以包括第一子层1131、第二子层1132和第三子层1133。本实施方式中,具体可以是,第一半导体层112为p型多晶硅,第三子层1133为p型非晶硅,第二子层1132为本征非晶硅,第一子层1131为n型非晶硅,第一半导体层112、第三子层1133、第二子层1132和第一子层1131作为光电二极管110的p-p-i-n(postive-postive-instrict-negative)结构,第一电极111作为光电二极管110的阳极,第二电极114作为光电二极管110的阴极;也可以是第一半导体层112为n型多晶硅,第三子层1133为n型非晶硅,第二子层1132为本征非晶硅,第一子层1131为p型非晶硅,第一子层1131、第二子层1132、第三子层1133和第一半导体层112作为光电二极管110的p-i-n-n(postive-instrict-negative-negative)结构,第一电极111作为光电二极管110的阴极,第二电极114作为光电二极管110的阳极。

图8和图9的实施方式中,p-i-n结构、p-p-i-n结构和p-i-n-n结构的光电二极管灵敏度比一般p-n(postive-negative)结构的光电二极管高,能够增加光电二极管的光敏性和响应速度,还可以降低指纹识别光源的使用功耗。

请参考图10和图11,图10是本发明实施例提供的一种阵列基板的指纹识别驱动电路的示意图,图11是图10所示的指纹识别驱动电路的局部放大图。指纹识别驱动电路包括多个指纹识别单元12,每个指纹识别单元12包括至少一个选择晶体管120和至少一个光电二极管110。每个指纹识别单元12中,至少一个选择晶体管120与光电二极管110相连接,图12和图13中是一个选择晶体管120驱动一个光电二极管110,当然也可以一个选择晶体管驱动多个光电二极管,或者多个选择晶体管驱动一个光电二极管,此处对选择晶体管驱动光电二极管的数量和驱动光电二极管的选择晶体管的数量不作具体限定。本实施方式中,显示面板的阵列基板还包括多条沿第一方向x(第一方向x可以与上述图1所示的阵列基板中的x方向一致)延伸设置的第一扫描线50,用于向光电二极管110提供扫描驱动信号),指纹识别驱动电路还包括第一数据线60,第一扫描线50和第一数据线60交叉绝缘限定出多个指纹识别单元12所在区域,同一行指纹识别单元12中的至少两个光电二极管110与同一条第一扫描线50电连接。

参考图11,第一数据线60与第一源极123相连接;第一扫描线50与第一栅极122相连接。光电二极管110的一端与第一漏极124相连接,另一端连接有公共电压vbias。选择晶体管120包括第一栅极122、第一源极123、第一漏极124,光电二极管的阳极接有公共电压vbias,光电二极管110的阴极接有信号电压vref。

指纹识别单元12的工作原理是:第一扫描线50与选择晶体管120的第一栅极122电连接,可以通过向第一扫描线50提供电信号开启选择晶体管120,使光电二极管110沿第一方向x逐行打开或者一次性打开,当光电二极管110有光照的时候,光电二极管110的负极对应的信号电压vref会发生改变,即当手指接触屏幕时,光源照射到手指指纹的谷线和脊线上时发生反射,由于谷线和脊线的反射角度及反射回去的光照强度不同,将光投射至光电二极管110上,引起光电二极管110的阻值发生变化,产生漏电流信号,光电二极管110通过处于导通状态的选择晶体管120将漏电流信号传出至第一数据线60,与第一数据线60相连的驱动芯片40识别出指纹的谷线和脊线。需要说明的是,无光源照射时,光电二极管110不发送任何电信号至第一数据线60。

请结合图10、图11并参考图12和图13,其中,图12是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管和选择晶体管所在位置处的俯视示意图,图13是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管和选择晶体管所在位置处的剖面示意图,本实施方式中,光电二极管110的膜层堆叠方式以与图5示出的阵列基板中光电二极管110的膜层堆叠方式一致为例进行说明,本发明其他可选地实施方式中,也可以与图2或图6-图9示出的阵列基板中光电二极管110的膜层堆叠方式一致。具体地,选择晶体管120包括第一有源层121、第一栅极122、第一源极123和第一漏极124。本实施方式中,第一有源层121和第一半导体层112直接连接为一体结构,并且第一电极111复用为第一漏极124,从而能够简化工艺制程。可以理解的是,第一源极123可以与第一电极111同种材料同层设置,并通过贯穿第一绝缘层102的第四通孔h4和第一有源层121电连接;第一绝缘层102可以包括第一子绝缘层1021和第二子绝缘层1022,第一栅极122位于第一子绝缘层1021和第二子绝缘层1022之间;第一有源层121靠近衬底基板101的一侧还可以设置第二遮光层152,用于遮挡衬底基板101远离第一有源层121一侧照向选择晶体管120沟道区域的光,该第二遮光层152可以与第一遮光层151同种材料同层设置。

此外,请参考图1,阵列基板通常包括多条扫描线和多条数据线(图中未示出),扫描线和数据线绝缘交叉设置并限定多个子像素区p,多个子像素区p呈阵列排布,阵列行方向为x方向,阵列列方向为y方向,每个子像素区p包括像素晶体管和像素电极(图中未示出),阵列基板还可以包括公共电极(图中未示出),显示时,像素电极和公共电极之间形成平行电场驱动液晶旋转以实现显示功能。图11所示的阵列基板的指纹识别驱动电路中,第一扫描线50可以复用为阵列基板上的扫描线。接下来请结合图1并参考图14,图14是本发明实施例提供的一种阵列基板的光电二极管、选择晶体管和像素晶体管所在位置处的剖面示意图,光电二极管110和选择晶体管120的膜层堆叠方式以与图13示出的阵列基板中光电二极管110和选择晶体管120的膜层堆叠方式一致为例进行说明,此处不再赘述。像素晶体管130包括第二有源层131、第二栅极132、第二源极133和第二漏极134。可以理解的是,本实施方式中,第二有源层131可以与第一半导体层112同层设置;第二栅极132可以与第一栅极122同种材料同层设置;第二源极133和第二漏极134可以与第一电极111同种材料同层设置,第二源极133通过贯穿第一绝缘层102的第五通孔h5和第二有源层131电连接,第二漏极134通过贯穿第一绝缘层102的第六通孔h6和第二有源层131电连接,像素电极140可以与第二电极114同种材料同层设置,并通过贯穿第一缓冲层103的第七通孔h7和第二漏极134电连接,第二有源层131靠近衬底基板101的一侧还可以设置第三遮光层153,用于遮挡衬底基板101远离第二有源层131一侧照向像素晶体管130沟道区域的光。该第三遮光层153可以与第一遮光层151同种材料同层设置。

本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法,用于制作上述各实施方式中的阵列基板,请参考图15,图15是本发明实施例提供的一种阵列基板的制作方法流程图,包括:

步骤s1:在衬底基板一侧形成第一半导体层;

步骤s2:在第一半导体层远离衬底基板的一侧沉积第一绝缘层,图案化第一绝缘层形成第一通孔和第三通孔;

步骤s3:在第一绝缘层远离衬底基板的一侧形成第二半导体层和第一电极,其中,第二半导体层通过第一通孔和第一半导体层直接接触,第二半导体层与第一半导体层直接接触的接触面积为第一接触面积,第一电极通过第三通孔和第一半导体层电连接;

步骤s4:在第二半导体层远离衬底基板的一侧沉积第一缓冲层,图案化第一缓冲层形成第二通孔;

步骤s5:在第一缓冲层远离衬底基板的一侧形成第二电极,其中,第二电极通过第二通孔和第二半导体层直接接触,第二电极与第二半导体层直接接触的接触面积为第二接触面积,第二接触面积大于等于第一接触面积。

具体地,请参考图16-图19,图16-图19是图15所示的阵列基板的制作方法中各步骤形成的剖面示意图。图16是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s1形成的剖面示意图,步骤s1中,在衬底基板101一侧形成第一半导体层112。具体地,在衬底基板101上沉积一层本征非晶硅(40-60nm)后,通过准分子激光退火法(ela,excimerlaserannealing,即准分子激光晶化,通过准分子激光对非晶硅进行照射,实现非晶硅向多晶硅的转变)或固相晶化法(spc,solidphasecrystallization),使本征非晶硅层成为本征多晶硅层。然后进行硼离子或铟离子掺杂,使本征多晶硅层成为p型多晶硅层;图案化该p型多晶硅层,形成第一半导体层112;或者进行磷离子或砷离子掺杂,使本征多晶硅层成为n型多晶硅层;图案化该n型多晶硅层,形成第一半导体层112。

图17是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s2形成的剖面示意图,步骤s2中,在第一半导体层112远离衬底基板101的一侧沉积第一绝缘层102,图案化第一绝缘层102形成第一通孔h1和第三通孔h3。

图18是图15所示的阵列基板的制作方法中步骤s3形成的剖面示意图,步骤s2中,在第一绝缘层102远离衬底基板101的一侧形成第二半导体层113和第一电极111,其中,第二半导体层113通过第一通孔h1和第一半导体层112直接接触,第二半导体层113与第一半导体层112直接接触的接触面积为第一接触面积s1,第一电极111通过第三通孔h3和第一半导体层112电连接。具体地,如果第二半导体层113包括p型非晶硅,则需要对本征非晶硅层进行硼离子或铟离子掺杂,使本征非晶硅成为p型非晶硅;如果第二半导体层113包括n型非晶硅,则需要对本征非晶硅层进行磷离子或砷离子掺杂,使本征非晶硅成为n型非晶硅。需要说明的是,形成第二半导体层113之后,通常还需要对第二半导体层113远离衬底基板101一侧的表面进行特殊处理,以使该表面的表面粗糙度和氧化程度符合要求,不影响后续第二电极114和第二半导体层113的接触。

图19是图16所示的阵列基板的制作方法中步骤s3形成的剖面示意图,步骤s4中,在第二半导体层113远离衬底基板101的一侧沉积第一缓冲层103,图案化第一缓冲层103形成第二通孔h2。

步骤s5中,在第一缓冲层103远离衬底基板101的一侧形成第二电极114,其中,第二电极114通过第二通孔h2和第二半导体层113直接接触,第二电极114与第二半导体层113直接接触的接触面积为第二接触面积s2,第二接触面积s2大于等于第一接触面积s1,从而得到如图2所示的阵列基板,第一电极111、第一半导体层112、第二半导体层113和第二电极114共同作为光电二极管110。

需要说明的是,本发明其他可选的实施方式中,在步骤s1之前,还可以包括在衬底基板一侧形成第一遮光层和第二缓冲层,以得到如图4所示的阵列基板。

步骤s2中,可选地,第一通孔h1在衬底基板101上的正投影位于第二半导体层113在衬底基板101上的正投影内。进一步地,第一通孔h1靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积小于第一通孔h1远离衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积。

步骤s4中,可选地,第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影位于第二半导体层113在衬底基板101上的正投影内。进一步地,第二通孔h2靠近衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积小于第二通孔h2远离衬底基板101的一侧在衬底基板101上的正投影的面积。此外,在垂直于衬底基板101所在平面的方向z上,第一缓冲层103的厚度可以设置为大于等于50nm且小于等于70nm。

步骤s5中,可选地,第二电极114是透明电极,如氧化铟锡、氧化锡锑等透明金属氧化物电极,本发明对此不作具体限定。

本发明实施例还提供了一种显示面板,参考图20,图20是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,该显示面板包括本发明任意实施例提供的阵列基板100,还包括与阵列基板100相对设置的对置基板200,以及位于阵列基板100和对置基板200之间的液晶层300。显示面板通常包括显示区和围绕显示区的非显示区,用于实现指纹识别的区域为指纹识别区,上述各实施方式中的指纹识别单元即位于指纹识别区。指纹识别区可以与显示区部分重叠,通过指纹识别区即可实现全屏显示面板的局部的指纹识别功能。指纹识别区也可以与显示区完全重叠,即指纹识别单元布满显示区,手指触摸在屏幕上任一位置均可触发指纹识别单元进行指纹识别,实现全屏指纹识别功能,使指纹识别的精度更高更方便快捷。

本发明实施例还提供了一种指纹识别显示装置,图21是本发明实施例提供的一种指纹识别显示装置的结构示意图,参考图21,该指纹识别显示装置包括本发明任意实施例提供的显示面板400,还可以包括背光模组、外壳等结构,图14中并未示出,此处不再赘述。指纹识别的光源可以设置在该背光模组上,当然本发明对此不作具体限定。本实施方式中,该指纹识别显示装置是手机,在本发明其他可选的实施方式中,该指纹识别显示装置还可以是平板电脑、笔记本等任意具备显示和指纹识别功能的设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

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