a-Si TFT器件驱动的主动背光LED光源板及背光模组制造技术

本发明专利技术适用于显示技术领域，提供了一种a‑Si TFT器件驱动的主动背光LED光源板和背光模组，光源板的基板上包括多个发光单元，每一发光单元包括发光元件以及驱动发光元件的驱动薄膜晶体管，驱动薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极和第一漏极，第一源极和第一漏极交错分布并形成曲折的间隙，以增大第一有源层对应所述间隙的部分形成的沟道的宽度。本发明专利技术通过将驱动薄膜晶体管的第一源极和第一漏极交错分布并形成曲折的间隙，第一有源层对应第一源极和第一漏极之间的间隙的部分形成沟道，曲折的沟道明显地提高了沟道的宽长比及其驱动能力，从而该驱动薄膜晶体管允许更大的驱动电流通过用于驱动发光元件发光，满足作为背光使用的要求。

Active backlight LED light source board and backlight module driven by a-Si TFT device

【技术实现步骤摘要】
a-SiTFT器件驱动的主动背光LED光源板及背光模组
本专利技术属于显示
，特别涉及一种a-SiTFT器件驱动的主动背光LED光源板及背光模组。
技术介绍
目前，TFT(ThinFilmTransistor,薄膜场效应晶体管)主要应用于驱动每一颗像素，例如液晶显示阵列、有机发光二极管显示阵列等。根据使用的半导体材料的不同，目前主流的TFT可以区分为a-Si(AmorphousSilicon,非晶硅)、IGZO(IndiumGalliumZincOxide,铟镓锌氧化物)和LTPS(LowTemperaturePoly-silicon,低温多晶硅)三大类。a-Si材料质量低，载流子迁移率小，因此a-SiTFT能够承受的电流密度小，而IGZO和LTPS中的载流子迁移率大，能够承受较大的电流密度。对于单颗TFT，在特定的电流密度下，其所能够通过的最大电流正比于其沟道宽度与长度的比值(宽长比)。而为了限制TFT的漏电流，确保器件稳定，TFT的沟道长度必须大于一定的数值。目前的LCD阵列、OLED阵列具有较高的分辨率，因此相邻两个像素之间的间距(Pitch)都比较小，大约在0.1mm至1mm之间，如图1和2所示。对于电流驱动元件如有机发光二极管001(图1)，TFT002所占据的面积通常在像素总面积中占比较大，通过增加面积进一步增加电流密度的空间不大。在另一种情况下，对于液晶显示应用，液晶(开口区域)003所占据面积必须达到一定比例(图2)，因此TFT002’所占的面积有限。因此，在这些传统的应用中，TFT的面积都不能够很大，当需要较大电流的时候，只能使用迁移率更高的材料如IGZO或者LTPS的TFT来获取更大的电流密度。Mini-LED(迷你发光二极管)背光技术是近年来涌现的新型显示技术之一，具有动态分辨率高、省电、算法简单等优点。目前常见的Mini-LED背光技术采用PCB(PrintedCircuitBoard,印制电路板)背板上焊接集成电路的驱动方式，造成PCB设计难度大、焊接次数多以及生产成本高的问题，而在OLED领域应用较多的TFT驱动技术则较少被应用于Mini-LED背光显示当中。造成这一现象的主要原因是背光LED需要的电流密度通常比较大(mA级别)，传统的a-SiTFT难以满足其电流密度的需求，而LTPS等新技术的成本较高。在背光Mini-LED阵列中，Pitch的尺寸通常能够达到10-100mm，远大于TFT的传统应用场景。在这一情况下，Pitch中有大量的可利用面积，即使用a-Si作为TFT材料，也很有可能利用该大量的面积来得到具有较大的驱动电流的TFT。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种a-SiTFT器件驱动的主动背光LED光源板，旨在将传统的a-SiTFT应用到LED中以满足作为背光模组使用的要求的技术问题。本专利技术是这样实现的，一种光源板，包括多个发光单元；每一所述发光单元包括发光元件以及驱动所述发光元件的驱动薄膜晶体管；所述驱动薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极和第一漏极，所述第一源极和第一漏极交错分布，所述第一源极和第一漏极之间形成连续且曲折的间隙。在一实施例中，定义所述第一源极和第一漏极在衬底平面内的投影分别为平面几何体A与平面几何体B，A与B满足如下条件：A与B的面积均不为0；处于B的边缘的点集里，超过80％的点到A的距离相同且为d1，另外少于20％的点到A的距离均大于d1；处于A的边缘的点集里，超过80％的点到B的距离相同且为d2，另外少于20％的点到B的距离均大于d2；A与B的边长LA与LB、面积SA与SB满足如下条件：LA2/SA>104，LB2/SB>104。在一实施例中，所述驱动薄膜晶体管的投影在所述发光单元中的面积占比为70％～95％。在一实施例中，所述交错分布包括梳齿状交错分布，所述沟道的至少一部分呈方波状。在一实施例中，所述交错分布包括螺旋状交错分布，所述沟道的至少一部分呈螺旋状。在一实施例中，所述驱动薄膜晶体管上设有钝化层，所述发光元件经由所述钝化层上的第一过孔与所述驱动薄膜晶体管的第一漏极电性连接。在一实施例中，所述驱动薄膜晶体管包括多层子薄膜晶体管，相邻两层所述子薄膜晶体管之间以钝化层分隔，每一所述子薄膜晶体管包括子栅极、子源极和子漏极，多层所述子栅极各层所述子栅极通过第一电导体连通，各层所述子源极通过第二电导体连通，各层所述子漏极通过第三电导体连通。在一实施例中，所述第一电导体贯穿各所述钝化层和各栅极绝缘层，所述第二电导体贯穿各所述钝化层和各栅极绝缘层，所述第三电导体贯穿各所述钝化层和各栅极绝缘层。在一实施例中，所述光源板还包括多条行控制线和列控制线，所述发光单元还包括开关薄膜晶体管和电容，所述开关薄膜晶体管包括第二栅极、第二有源层、第二源极和第二漏极，所述第二栅极连接于所述行控制线，所述第二源极连接于所述列控制线，所述第二漏极连接于所述第一栅极，所述电容的一端连接于所述第一栅极与第二漏极之间，所述电容的另一端连接于所述第一漏极与驱动电源的负极之间。在一实施例中，所述开关薄膜晶体管和电容的投影位于所述驱动薄膜晶体管的一侧或中心；所述发光元件的投影位于所述发光单元的中心位置或边缘位置。在一实施例中，所述发光单元的边长为10～100毫米。本专利技术的另一目的在于提供一种背光模组，包括上述各实施例所说的光源板。本专利技术提供的光源板相对于现有技术的有益效果在于，光源板上包括多个发光单元，每一所述发光单元包括发光元件以及驱动所述发光元件的驱动薄膜晶体管，驱动薄膜晶体管的第一源极和第一漏极交错分布并形成连续且曲折的间隙，驱动薄膜晶体管的第一有源层对应所述第一源极和第一漏极之间间隙的部分形成沟道，连续且曲折的沟道明显地提高了沟道的宽长比，提高了其驱动能力，从而该TFT允许更大的驱动电流通过，能够驱动发光元件发光，满足作为背光使用的驱动电流的要求。附图说明图1是现有的LCD阵列结构示意图；图2是现有的OLED阵列结构示意图；图3是本专利技术一实施例提供的液晶显示装置的结构示意图；图4是本专利技术一实施例提供的背光模组的侧视结构示意图；图5是本专利技术一实施例提供的a-SiTFT器件驱动的主动背光LED光源板上的发光单元的侧视结构示意图；图6是本专利技术一实施例提供的发光单元中的驱动电路的示意图；图7是本专利技术第一实施例提供的驱动TFT的结构示意图；图8是本专利技术第二实施例提供的发光单元的结构示意图；图9是本专利技术第三实施例提供的驱动TFT的结构示意图；图10是本专利技术第四实施例提供的发光单元的结构示意图；图11是本专利技术第五实施例提供的发光单元的结构示意图；图12至图14是本专利技术第六实施例提供的发光单元的结构示意图；图15至图17是本专利技术第七实施例提供的发光单元的俯视结构示意图。图中标记的含义为：液晶显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源板，其特征在于，包括多个发光单元；每一所述发光单元包括发光元件以及驱动所述发光元件的驱动薄膜晶体管；所述驱动薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极和第一漏极，所述第一源极和第一漏极交错分布，所述第一源极和第一漏极之间形成曲折的间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种光源板，其特征在于，包括多个发光单元；每一所述发光单元包括发光元件以及驱动所述发光元件的驱动薄膜晶体管；所述驱动薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极和第一漏极，所述第一源极和第一漏极交错分布，所述第一源极和第一漏极之间形成曲折的间隙。


2.如权利要求1所述的光源板，其特征在于，定义所述第一源极和第一漏极在衬底平面内的投影分别为平面几何体A与平面几何体B，A与B满足如下条件：
A与B的面积均不为0；
处于B的边缘的点集里，超过80％的点到A的距离相同且为d1，另外少于20％的点到A的距离均大于d1；处于A的边缘的点集里，超过80％的点到B的距离相同且为d2，另外少于20％的点到B的距离均大于d2。


3.如权利要求2所述的光源板，其特征在于，A与B的边长LA与LB、面积SA与SB满足如下条件：LA2/SA>104，LB2/SB>104。


4.如权利要求1所述的光源板，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管的投影在所述发光单元中的面积占比为70％～95％。


5.如权利要求1所述的光源板，其特征在于，所述交错分布包括梳齿状交错分布，所述沟道的至少一部分呈方波状。


6.如权利要求1所述的光源板，其特征在于，所述交错分布包括螺旋状交错分布，所述沟道的至少一部分呈螺旋状。


7.如权利要求1所述的光源板，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管上设有钝化层，所述发光元件经由所述钝化层上的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓林，林智远，马刚，谢相伟，陈光郎，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44