一種TFT陣列基板及其製備方法與流程

2023-09-17 17:51:45

本發明涉及TFT顯示技術領域，具體涉及TFT陣列基板及其製備方法。

背景技術：

隨著網際網路技術的飛速發展，與之相對應的移動終端產品，如手機、平板電腦、筆記本電腦等已成為人們日常生活當中的必需品。薄膜電晶體(TFT)式顯示屏是各類筆記本電腦和臺式機上的主流顯示設備，該類顯示屏上的每個像素點都是由集成在像素點後面的TFT來驅動，其具有高響應度、高亮度、高對比度等優點，顯示效果接近CRT式顯示器。

圖1a所示為現有技術中TFT陣列基板的結構示意圖。從圖中可以看出，該TFT陣列基板包括襯底10，以及沉積在襯底10之上的TFT結構層11。其中TFT結構層包括至少一個TFT結構單元110。圖1b所示為圖1a中一個TFT結構單元的放大圖。從圖中可以看出，對於每一個TFT結構單元110而言，從下到上依次包括絕緣層111、P型半導體層112、柵極絕緣層113、柵極114、源極115、漏極116、鈍化層117。

然而，具備上述TFT陣列基板的移動終端設備在實際應用過程中，如果長時間連續使用，會導致機身發熱，隨之而來的可能是產品使用性能降低，耗電量增加，硬體老化加快等，這些問題無一不制約著產品性能的發揮。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明實施例提供了一種TFT陣列基板，解決了移動終端產品長時間使用導致機身發熱，進而降低產品性能的問題。本發明實施例還提供了一種TFT陣列基板的製備方法，使TFT陣列基板同時具備了薄膜溫差電池的功能。

本發明一實施例提供的一種TFT陣列基板，包括TFT結構單元，還包括N型半導體單元，N型半導體單元與所述TFT結構單元中的P型半導體層通過金屬線串聯形成熱電單元。

本發明還提供了一種TFT陣列基板的製備方法，包括逐層製備TFT結構層，進一步包括，製備N型半導體單元，並將N型半導體單元與TFT結構單元中的P型半導體層通過金屬線串聯形成熱電單元。

本發明實施例提供的一種TFT陣列基板及其製備方法，通過在現有TFT結構層的基礎上增加一個N型半導體層，然後藉助TFT結構層中的P型半導體層形成了熱電單元結構，方法簡單，同時擴展了現有TFT陣列基板的功能。在製備顯示屏時，可以利用顯示屏工作時產生的熱量來發電，一方面綠色節能，另一方面可以為顯示屏表面降溫，降低了顯示屏使用過程中表面過熱帶來的一系列不良後果。

附圖說明

圖1a所示為現有技術中TFT陣列基板的結構示意圖。

圖1b所示為圖1a中一個TFT結構單元的放大圖。

圖2a所示為本發明一實施例提供的TFT陣列基板的局部截面示意圖。

圖2b所示為圖2a中熱電單元的電流迴路示意圖。

圖3所示為本發明一實施例提供的熱電單元串並聯形成薄膜電池陣列的電路連接關係示意圖。

圖4所示為本發明一實施例提供的TFT陣列基板的製備方法流程圖。

圖5a-圖5d所示為本發明一實施例提供的TFT陣列基板製備過程示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明提供的TFT陣列基板，與現有技術相比進一步包括N型半導體層，該N型半導體層又包括至少一個N型半導體單元，每一個N型半導體單元對應一個TFT結構單元，N型半導體單元的一端與與之對應的TFT結構單元中的P型半導體層的一端通過金屬線相連形成熱電單元。

圖2a所示為本發明一實施例提供的TFT陣列基板的局部截面示意圖。從圖中可以看出，該陣列基板相比於現有技術而言，在TFT結構層11中位於最底層的絕緣層111與襯底10之間進一步包括一個N型半導體層12，該N型半導體層12包括至少一個N型半導體單元120，每一個N型半導體單元120對應一個TFT結構單元110。每一個N型半導體單元120的兩端分別包括第一金屬引線121和第二金屬引線122，其中第一金屬引線121與TFT結構單元110的源極115(或漏極116)相連形成串聯結構的電路單元，即熱電單元，則第二金屬引線122和TFT結構單元110的漏極116(或源極115)分別為熱電單元的正、負電極，該熱電單元中的電流迴路如圖2b中虛箭頭線所示。本領域技術人員可以理解，圖2a和圖2b示出的熱電單元的具體結構只是示例性的，也可以不藉助TFT結構單元110的源極115和漏極116，而是在TFT結構單元110中的P型半導體層兩端單獨設置兩條金屬線，專門用於形成熱電單元，此時可以設置其中的一條金屬線與第一金屬引線121電連接，另一條金屬線作為熱電單元的負極。

在一個實施例中，N型半導體層12也可以設置在TFT結構層11之上。

根據本發明實施方式的TFT陣列基板，通過在現有TFT結構層11的基礎上增加一個N型半導體層12，然後藉助TFT結構層中的P型半導體層形成了熱電單元結構。方法簡單，同時擴展了現有TFT陣列基板的功能。

當將如圖2a所示TFT陣列基板用於製造顯示屏時，可以將所有的熱電單元通過串聯和/或並聯的方式組成薄膜電池陣列。圖3所示為本發明一實施例提供的熱電單元串並聯形成薄膜電池陣列的電路連接關係示意圖。從圖中可以看出，熱電單元1-1到1-6、熱電單元2-1到2-6、熱電單元3-1到3-6分別串聯組成三個串聯行，三個串聯行再相互並聯組成薄膜電池陣列。這種情況下，薄膜電池陣列可以進一步包括儲電單元，儲電單元的兩端分別連接薄膜電池陣列的正、負極，用於將薄膜電池陣列產生的電能儲存起來。

本領域技術人員可以理解，這裡給出的熱電單元的數量、連接關係只是示例性的，對於連接關係可以是所有熱電單元串聯組成薄膜電池陣列，也可以是所有熱電單元並聯組成薄膜電池陣列。

根據本發明實施方式的TFT陣列基板，可以用於製備顯示屏，當顯示屏工作時，會產生大量熱量，而由於TFT陣列基板的層級結構中每一層的材質是不同的，使得每一層的導熱效果不同，這樣就會在層與層之間形成溫度差，這種情況下，將位於TFT陣列基板的不同層的P型半導體層112和N型半導體單元120串聯起來，就可以根據塞貝克效應，在P型半導體層112和N型半導體單元120所構成的迴路中產生電流，從而形成可發電的熱電單元結構。這種發電形式一方面綠色節能，另一方面可以為顯示屏表面降溫，降低了顯示屏使用過程中表面過熱帶來的一系列不良後果。

本發明還提供了一種TFT陣列基板的製備方法，在現有技術中的逐層製備TFT結構層的基礎上，還包括，製備與TFT結構層中的每一個TFT結構單元一一對應的N型半導體單元，並將TFT結構單元中的P型半導體的一端與與之對應的N型半導體單元的一端電連接。下面通過一個具體實施例詳述本發明中TFT陣列基板的製備過程。

圖4所示為本發明一實施例提供的TFT陣列基板的製備方法流程圖。從圖中可以看出，該方法包括：

步驟301，在襯底上形成N型半導體層，該N型半導體層包括至少一個與TFT結構單元一一對應並且彼此絕緣的N型半導體單元。

參考圖5a，具體為，在襯底10上沉積N型半導體層12，通過光刻掩模技術形成彼此絕緣的N型半導體單元120，該N型半導體單元120與後續形成的TFT結構層11中的TFT結構單元110一一對應。

步驟302，參考圖5b，在N型半導體層12上沉積第一金屬層，並通過一道光刻製程圖案化該第一金屬層，形成分別位於每一個N型半導體單元120一端的第一金屬引線121和第二金屬引線122。

步驟303，參考圖5c，在襯底10、N型半導體層12，以及第一金屬引線121和第二金屬引線122之上形成TFT結構層11。該形成TFT結構層的過程為現有技術，對此不作限定。

步驟304，參考圖5d，將每一個N型半導體單元120一端的第一金屬引線121(或第二金屬引線122)與與之對應的TFT結構單元110中的源極115(或漏極116)通過金屬線連接，即得到如圖2a所示TFT陣列基板。

在一個實施例中，採用過孔的形式將N型半導體單元120一端的第一金屬引線121(或第二金屬引線122)與與之對應的TFT結構單元110中的源極115(或漏極116)電連接。

本領域技術人員可以理解，一個熱電單元中的TFT結構單元與N型半導體單元的數量並不一定是相等的，本發明實施例中給出的一一對應的關係只是示例性的。例如，也可以設置多個N型半導體單元120與一個TFT結構單元110中的P型半導體層112串聯形成一個熱電單元，或者一個N型半導體單元120與多個TFT結構單元110中的P型半導體層112串聯形成一個熱電單元。當然，也可以實施成有的TFT結構單元110中的P型半導體層112與N型半導體單元120形成熱電單元，而有的TFT結構單元110中的P型半導體層112沒有與N型半導體單元120形成熱電單元。這需要結合實際TFT陣列基板產生的熱量以及一個熱電單元的發電量合理設置。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發明的保護範圍之內。