本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示面板、陣列基板及其制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為最有可能替代LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)的前景技術(shù)。

現(xiàn)有的顯示面板利用薄膜晶體管(TFT)元件來對(duì)諸如OLED、LCD的發(fā)光單元進(jìn)行點(diǎn)亮和控制。然而，顯示面板中TFT元件的制備需在基板上形成多晶硅薄膜，該多晶硅薄膜作為TFT元件的有源層來使得TFT元件具有開關(guān)控制的效果。目前，多晶硅薄膜制備的主流技術(shù)為準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)(ELA)。準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)利用激光光束對(duì)非晶硅層進(jìn)行掃描使得非晶硅層結(jié)晶成為多晶硅薄膜。然而，采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)時(shí)，非晶硅層結(jié)晶特點(diǎn)具有方向性，且晶界(Grain boundary)在不同方向上大小存在差異。

具體參見圖1及圖2，圖1示出采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿Y方向掃描所形成的多晶硅薄膜130示意圖，多晶硅薄膜130包括沿X方向和沿Y方向排列的多個(gè)晶格131。晶格131的邊界形成晶界132。換言之，晶界132沿X方向和Y方向延伸。由于多晶硅生長(zhǎng)的各向異性，會(huì)導(dǎo)致形成的晶界132在不同方向具有不同的數(shù)量，多晶硅薄膜130在不同方向具有不同的粗糙度。例如，在圖1所示的實(shí)施例中，準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿Y方向掃描，所形成的多晶硅薄膜130沿Y方向的粗糙度大于沿X方向的粗糙度。若準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿X方向掃描，所形成的多晶硅薄膜130沿X方向的粗糙度大于沿Y方向的粗糙度。另外，由于多晶硅生長(zhǎng)的各向異性，沿X方向通過該多晶硅薄膜的電流與Y方向通過該多晶硅薄膜的電流所經(jīng)過的晶界數(shù)量具有明顯的差異，進(jìn)而影響發(fā)光元件的顯示效果。圖2示出采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù) 沿X方向掃描所形成的多晶硅薄膜示意圖，其同樣會(huì)造成分別沿X方向和Y方向通過該多晶硅薄膜的電流差異。

現(xiàn)有技術(shù)制備TFT元件時(shí)，其溝道通常沿上述X方向和/或Y方向設(shè)置，當(dāng)電流通過溝道時(shí)，會(huì)因通過X方向和Y方向的路徑上晶界數(shù)目、大小和多晶硅薄膜的粗糙度的明顯差異進(jìn)而造成電流差異，并容易在點(diǎn)亮發(fā)光元件后形成水平或垂直線性云紋(Mura)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種顯示面板、陣列基板及其制造方法，其能夠通過改進(jìn)溝道與晶界的方向來改進(jìn)單個(gè)溝道電流的均一性。

本發(fā)明提供一種陣列基板，包括：基板；多晶硅薄膜，位于所述基板上，所述多晶硅薄膜包括沿第一方向和第二方向排列的晶格，所述晶格的邊界形成沿所述第一方向和所述第二方向延伸的晶界；以及多個(gè)薄膜晶體管，每個(gè)所述薄膜晶體管包括在所述多晶硅薄膜中形成的折線形溝道，所述折線形溝道包括多個(gè)相接的溝道部，每個(gè)溝道部的延伸方向與所述第一方向形成大于0度小于90度的第一夾角。

優(yōu)選地，每個(gè)所述折線形溝道中相鄰的兩個(gè)溝道部的延伸方向互相垂直。

優(yōu)選地，每個(gè)所述折線形溝道中，每個(gè)所述溝道部的延伸方向與所述第一方向形成的所述第一夾角相同。

優(yōu)選地，所述薄膜晶體管還包括柵極、源極和漏極，所述柵極、源極和漏極的圖案的延伸方向分別垂直或平行于所述第一方向設(shè)置。

優(yōu)選地，所述薄膜晶體管還包括柵極、源極和漏極，所述柵極、源極和漏極的圖案的延伸方向分別平行于所述折線形溝道的一條邊設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一夾角的范圍為5度至85度。

優(yōu)選地，所述折線形溝道為“S”型溝道、“V”型溝道、“N”型溝道及“W”型溝道中的一種。

優(yōu)選地，所述薄膜晶體管為頂柵型薄膜晶體管或底柵型薄膜晶體管。

優(yōu)選地，所述基板為矩形，所述基板的一條邊與所述第一方向平行。

優(yōu)選地，所述第一方向和所述第二方向垂直。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供一種顯示面板，包括：上述的陣列基板；以及多個(gè)顯示元件，位于所述陣列基板上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種陣列基板的制造方法，包括：在基板上形成非晶硅層；采用準(zhǔn)分子激光退火工藝，沿第二方向掃描所述非晶硅層，使得所述非晶硅層形成多晶硅薄膜，所述多晶硅薄膜包括沿第一方向和第二方向排列的晶格，所述晶格的邊界形成沿所述第一方向和所述第二方向延伸的多個(gè)晶界，所述第二方向垂直于所述第一方向；以及形成多個(gè)薄膜晶體管，其中，利用所述多晶硅薄膜形成所述薄膜晶體管的折線形溝道，所述折線形溝道包括多個(gè)相接的溝道部，每個(gè)溝道部的延伸方向與所述第一方向形成大于0度小于90度的第一夾角。

優(yōu)選地，利用所述多晶硅薄膜形成多個(gè)薄膜晶體管的折線形溝道包括：利用具有多個(gè)折線形開口的光罩對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，來形成所述折線形溝道，所述折線形開口具有多個(gè)相接的開口部，多個(gè)所述開口部與多個(gè)所述溝道部相對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選地，利用具有多個(gè)折線形開口的光罩對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，來形成所述折線形溝道包括：放置所述光罩，使所述折線形開口的每個(gè)開口部的延伸方向與所述第一方向形成所述第一夾角。

優(yōu)選地，所述光罩為矩形，所述折線形開口的相鄰兩個(gè)開口部的延伸方向互相垂直，所述折線形開口的多個(gè)開口部分別與所述光罩的兩條邊平行。

優(yōu)選地，利用具有多個(gè)折線形開口的光罩對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，來形成所述折線形溝道包括：放置所述光罩，使所述光罩的兩條邊分別與所述第一方向和所述第二方向平行；以及相對(duì)所述第一方向，以一個(gè)所述第一夾角的角度旋轉(zhuǎn)所述光罩。

優(yōu)選地，所述第一夾角的范圍為5度至85度。

優(yōu)選地，所述基板為矩形，所述基板的兩條邊分別與所述第一方向和所述第二方向平行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用具有折線形溝道的薄膜晶體管，并使折線形溝道的多個(gè)溝道部的延伸方向與晶界延伸方向具有夾角，進(jìn)而改善單個(gè)薄膜晶體管溝道電流的均一性。另一方面，本發(fā)明還通過光罩設(shè)計(jì)來使薄 膜晶體管具有與晶界延伸方向相異的折線形溝道。通過本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)和方法，可以有效減少單個(gè)薄膜晶體管溝道電流的差異，提高薄膜晶體管的性能，進(jìn)而改善顯示面板由于電流差異所產(chǎn)生的水平或垂直線性云紋。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。

圖1示出了采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿Y方向掃描所形成的多晶硅薄膜示意圖。

圖2示出了采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿X方向掃描所形成的多晶硅薄膜示意圖。

圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的陣列基板示意圖。

圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施例的陣列基板示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“S”型溝道示意圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的“V”型溝道示意圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示面板的截面圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光罩的示意圖。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光罩的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對(duì)它們的重復(fù)描述。

所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，沒有特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者采用其它的方法、組元、材料等，也可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在某些情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā) 明。

本發(fā)明的附圖僅用于示意相對(duì)位置關(guān)系，附圖中元件的大小并不代表實(shí)際大小的比例關(guān)系。

為了改善現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)薄膜晶體管溝道電流差異的問題，本發(fā)明提供一種具有折線形薄膜晶體管的顯示面板及其制造方法。下面結(jié)合圖3A至圖8對(duì)本發(fā)明提供的顯示面板及其制造方法進(jìn)行描述。

第一實(shí)施例

首先參見圖3A，圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的陣列基板示意圖。陣列基板包括基板110、位于基板110上的多晶硅薄膜和多個(gè)薄膜晶體管120?；?10可以是玻璃基板或樹脂復(fù)合材料構(gòu)成的基板。在圖3A所示實(shí)施例中，基板110優(yōu)選地為矩形基板。基板110的兩條邊分別與X方向及Y方向平行。

多晶硅薄膜采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)形成于基板110上，并包括沿X方向和Y方向排列的多個(gè)晶格。晶格的邊界形成沿X方向和Y方向延伸的晶界132。其中，X方向與Y方向垂直。在圖3A所示實(shí)施例中，采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿Y方向掃描形成多晶硅薄膜(晶界132可以如圖1所示，在本圖中省略)。在這樣的實(shí)施例中，多晶硅薄膜的沿Y方向的粗糙度大于沿X方向的粗糙度，并且沿Y方向經(jīng)過的晶界132數(shù)目與沿X方向經(jīng)過的晶界132數(shù)目具有明顯差異。在一些變化例中，也可以采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)沿X方向掃描形成多晶硅薄膜，其同樣會(huì)造成不同方向上的晶界差異。

薄膜晶體管120可以是頂柵型薄膜晶體管，也可以是底柵型薄膜晶體管。圖3A所示的薄膜晶體管120為底柵型薄膜晶體管。具體而言，薄膜晶體管120包括柵極124、源極123、漏極122和在多晶硅薄膜130中形成的折線形溝道121。在本實(shí)施例中，柵極124、源極123和漏極122的圖案的延伸方向分別平行于Y方向設(shè)置。在另一些實(shí)施例中，柵極124、源極123和漏極122的圖案的延伸方向也可以分別平行于X方向設(shè)置。具體而言，在實(shí)施例中以矩形示出柵極124、源極123和漏極122的圖案，柵極124、源極123和漏極122的延伸方向可以指矩形柵極124、源極123和漏極122的長(zhǎng)軸方向。

當(dāng)在漏極122和柵極124上施加高電平，柵極124和源極123之間的電壓Vgs大于或者等于閾值電壓Vth時(shí)，折線形溝道121中靠近柵極124表面的遷移電子在漏極122和源極123之間導(dǎo)通形成溝道電流125。溝道電流125的方向與折線形溝道121的延伸方向一致。

由于各折線形溝道121中的溝道電流125需要跨越晶界132，而晶界132在X方向和Y方向上具有顯著的差異，為了改善單個(gè)薄膜晶體管120的溝道121中溝道電流125的均一性，本發(fā)明提供的折線形溝道121的多個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成大于0度小于90度的夾角A(同時(shí)與Y方向之間也形成大于0度小于90度的夾角B)，進(jìn)而使得在單個(gè)折線形溝道121的各個(gè)溝道部中的電流125跨過的晶界132的數(shù)目、大小和多晶硅薄膜的粗糙度差異明顯減小，進(jìn)而改善單個(gè)折線形溝道121的各溝道部之間的電流125之間的均一性。

具體而言，本發(fā)明所提供的折線形溝道121包括多個(gè)相接的溝道部。每個(gè)溝道部的延伸方向與該溝道部中的溝道電流125方向一致。溝道部的部分邊界可以與溝道部的延伸方向相同，即與X方向形成大于0度小于90度的夾角，并且溝道部的部分邊界也可以相互平行。然而，本發(fā)明所提供的溝道部的邊界不限于此，其也可以沿X方向或Y方向設(shè)置，只要保證溝道部的延伸方向與X方向形成大于0度小于90度的夾角。在本實(shí)施例中，折線形溝道121為“S”型溝道，其包括溝道部1211、1212、1213、1214及1215。對(duì)于每個(gè)折線形溝道121，相鄰的溝道部的延伸方向互相垂直。例如溝道部1211的延伸方向與其相鄰的溝道部1212的延伸方向互相垂直；溝道部1212的延伸方向與其相鄰的溝道部1213的延伸方向互相垂直。相鄰兩個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成的夾角A互余。例如溝道部1211的延伸方向與X方向之間形成的夾角和溝道部1212的延伸方向與X方向之間形成的夾角互余。每個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成的夾角A可以在5度至85度之間。優(yōu)選地，為了進(jìn)一步減少單個(gè)折線形溝道121的各個(gè)溝道部之間的電流125所跨的晶界132的個(gè)數(shù)、大小和多晶硅薄膜的粗糙度差異，每個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成的夾角A和每個(gè)溝道部的延伸方向與Y方向之間形成的夾角B相同。換言之，夾角A優(yōu)選地為45度。在一些變化例中，折線形溝道121中相鄰的兩個(gè)溝道部的延伸方向并非互相垂直，因此，折線形 溝道121的每個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成的夾角A可以各不相同、部分相同或全部相同。當(dāng)折線形溝道121的每個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成的夾角A相同時(shí)，可以更好地減少單個(gè)折線形溝道121的各個(gè)溝道部之間的電流125所跨的晶界132的個(gè)數(shù)、大小和多晶硅薄膜的粗糙度差異。

第二實(shí)施例

參見圖3B，圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施例的陣列基板示意圖。圖3B所示的陣列基板與圖3A所示的陣列基板結(jié)構(gòu)類似。圖3B所示的陣列基板與圖3A所示的陣列基板不同之處在于，圖3B中的薄膜晶體管120’為頂柵型薄膜晶體管，并且薄膜晶體管120’中的柵極124’、源極123’和漏極122’平行于折線形溝道121的一個(gè)溝道部的延伸方向設(shè)置。

第三實(shí)施例

具體參見圖4，圖4示出一種折線形溝道121’。折線形溝道121’與圖3A及圖3B中所示的折線形溝道121結(jié)構(gòu)類似，也為“S”型溝道。與圖3A和圖3B所示的折線形溝道121不同的是，圖4所示的折線形溝道121’與折線形溝道121鏡像對(duì)稱。換言之，無論是正“S”型溝道、反“S型”溝道、倒“S”型溝道都屬于“S型”溝道的范圍內(nèi)。

由于圖4所示的折線形溝道121’與折線形溝道121鏡像對(duì)稱，因此溝道電流125’也與圖3A和圖3B所示的溝道電流125鏡像對(duì)稱。

第四實(shí)施例

具體參見圖5，圖5示出另一種折線形溝道121”。折線形溝道121”為“V”型溝道，包括兩個(gè)溝道部1211”及1212”。溝道電流125”的流向與折線形溝道121”的延伸方向一致，也為“V”型。換言之，溝道電流125”與兩個(gè)溝道部1211”及1212”的延伸方向一致。因此以溝道電流125”的流向與X方向之間的夾角來描述兩個(gè)溝道部1211”及1212”的延伸方向與X方向之間的夾角。具體而言，在本實(shí)施例中，“V”型溝道電流125”的兩個(gè)延伸方向與X方向之間的夾角A1和A2相等。夾角A1和A2可以是5度至85度之間的任意角度。優(yōu)選地，夾角A1和A2為45度。在本實(shí)施例的一些變化 例中，夾角A1和A2可以不相等，例如，“V”型溝道電流125”的兩個(gè)延伸方向互相垂直，并且，夾角A1和A2不等于45度。

第三實(shí)施例和第四實(shí)施例示意性得描述了本發(fā)明提供的折線形溝道，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思實(shí)現(xiàn)更多類型的折線型溝道。例如“N”型溝道、“W”型溝道或者這些溝道的變化方式都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

下面將結(jié)合圖6描述本發(fā)明制造陣列基板及顯示面板的制造過程。具體包括如下步驟：

提供基板210。優(yōu)選地，基板210為矩形基板，例如矩形基板的兩條邊分別與上述X方向和Y方向平行。

在基板210上形成柵極220。

在柵極220上形成柵絕緣層230。

在柵絕緣層230上形成非晶硅層。

采用準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)掃描非晶硅層形成包括沿X方向和Y方向排列的多個(gè)晶格的多晶硅薄膜。晶格的邊界形成沿X方向和沿Y方向延伸的多個(gè)晶界。沿X方向經(jīng)過的晶界的數(shù)目、大小和多晶硅薄膜的粗糙度與沿Y方向經(jīng)過的晶界的數(shù)目、大小和多晶硅薄膜的粗糙度具有明顯差異。

對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行光刻制程形成薄膜晶體管的折線形溝道240(溝道240俯視為折線形)。折線形溝道240包括多個(gè)相接的溝道部，折線形溝道240的每個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間形成大于0度小于90度的夾角(如圖3A至圖5所示)。多晶硅薄膜的光刻制程將在下面結(jié)合圖7和圖8進(jìn)一步說明。

參見圖7，圖7示出本發(fā)明提供的一種光罩300的實(shí)施例。光罩300具有多個(gè)折線形開口310，用于形成S型溝道。圖7中示出為“S”型開口310。其中“S”型開口310的相鄰開口部的延伸方向互相垂直。例如，開口部311的延伸方向和開口部312的延伸方向互相垂直。光罩300為矩形光罩。“S”型開口310的各個(gè)開口部的延伸方向分別與矩形裝置300的兩條邊平行。當(dāng)利用圖7所示的光罩300來進(jìn)對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行光刻制程時(shí)，首先使光罩300的邊分別與X方向和Y方向平行。換言之，也就是使“S”型開口310的各 個(gè)開口部的延伸方向分別與X方向和Y方向平行。然后將光罩300相對(duì)X方向旋轉(zhuǎn)角度A(如虛線所示，其中A是所需折線形溝道其中一個(gè)溝道部的延伸方向與X方向之間的夾角)，來對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，進(jìn)而獲得如圖4所示的121’折線形溝道。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，光罩300可以是在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕的光罩，本發(fā)明僅需將現(xiàn)有的光罩旋轉(zhuǎn)一定角度就能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需要的折線形溝道結(jié)構(gòu)，以此節(jié)省了光罩材料和光罩的制程。

參見圖8，圖8示出本發(fā)明提供的一種光罩400的實(shí)施例。光罩400也具有多個(gè)“S”型折線形開口410。與圖7所示的光罩300不同的是，當(dāng)光罩400的邊分別與X方向和Y方向平行時(shí)，“S”型開口310的各個(gè)開口部的延伸方向與X方向形成大于0度小于90度的夾角，進(jìn)而在刻蝕后獲得如圖4所示的121’折線形溝道。

上述圖7和圖8僅示意性地說明本發(fā)明所提供的光罩的兩個(gè)實(shí)施例。除了圖7和圖8所示的光罩，利用具有“V”型開口、“N”型開口、“W”型開口的光罩對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕的步驟也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

在對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕形成折線形溝道240后，在折線形溝道240上形成源極250和漏極260。

在源極250和漏極260上形成平坦化層270。

在平坦化層270上形成一開口供顯示元件280的陰極281與漏極260連接。

形成顯示元件280，顯示元件280的陰極281通過上述開口與漏極260相接觸。

在顯示元件280之間形成像素定義層290。

具體而言，本實(shí)施例示意性地描述了具有底柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管的顯示面板的制程步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同的顯示元件及不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管實(shí)現(xiàn)更多制程的變化例，例如可以省略或者按需取增加某些制程步驟，在此不予贅述。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用具有折線形溝道的薄膜晶體管，并使折線形溝道的多個(gè)溝道部延伸方向與晶界延伸方向具有夾角，進(jìn)而改善單個(gè) 薄膜晶體管溝道電流的均一性。另一方面，本發(fā)明還通過光罩設(shè)計(jì)來使薄膜晶體管具有與晶界延伸方向相異的折線形溝道。通過本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)和方法，可以有效減少單個(gè)薄膜晶體管溝道電流的差異，提高薄膜晶體管的性能，進(jìn)而改善顯示面板由于電流差異所產(chǎn)生的水平或垂直線性云紋。

以上具體地示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置換。