一种显示面板及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种显示面板及其制作方法，该显示面板包括基板、像素阵列区、信号控制电路，信号控制电路芯片为碳基CMOS芯片，可位于像素阵列区周边或者下层，与像素阵列区之间无引线贴合，并与像素阵列区一体化集成在所述基板1上；该显示面板边框的宽度可达到像素间距的量级或者为零。同时还提出该显示面板的制作方法，首先在基板上制备碳纳米材料薄膜，然后在碳纳米材料薄膜上制备p‑型晶体管和n‑型晶体管，连接构成碳纳米材料CMOS信号控制电路，接着在其表面生长绝缘层，最后在绝缘层上制备显示驱动TFT阵列电路、像素阵列，完成显示面板的制作。本发明专利技术提出的显示面板避免了通常显示面板生产中的信号控制芯片的贴合，还能实现像素间距级别的屏幕拼接。

【技术实现步骤摘要】
一种显示面板及其制作方法
本专利技术涉及显示
，特别涉及一种包含碳基CMOS芯片的显示面板及其作方法。
技术介绍
现有的平板显示制造工艺中，像素阵列周围需要贴合(bonding)信号控制IC(集成电路，IntegratedCircuit)芯片，造成显示面板的尺寸比像素区的尺寸大，存在一个没有显示像素的边框区域。由于引线贴合信号控制IC芯片的需要，导致平板显示器在图像显示区四周必定存在一定的边框区。窄边框是平板显示的发展要求和趋势。虽然随着技术的进步，边框的宽度越来越窄，但是由于必须引线贴合信号控制IC芯片，所以边框始终存在。现有平板显示技术中，显示屏中的像素都是呈阵列分布的形式，每行或列都有信号控制引线联出。这些信号控制引线汇集排列在像素区的周边，并与用于控制每个像素单元显示状态的IC芯片贴合。这些信号控制IC芯片一般采用硅基集成电路技术制备。采用硅基集成电路技术制备的信号控制IC芯片是因为用于控制像素阵列的晶体管(TFT)与图像信号控制芯片对晶体管的性能要求不同，图像信号的高速处理需求对相应电路/晶体管的性能提出了较高的要求。虽然平板显示制造过程中也包含了晶体管的制备(显示背板中的驱动TFT阵列)，但这样制备出的TFT的性能只能够满足像素显示状态的控制，满足不了行列扫描控制信号的处理要求。即信号控制IC芯片的制备过程与显示驱动TFT阵列的制备过程不能兼容导致了必须在像素阵列周边引线贴合硅基IC芯片，因此屏幕边框的存在就成为必然。尽管信号控制IC芯片的宽度和厚度可以做得很小，如典型的信号控制IC芯片的宽度为1-2mm，厚度约1mm左右，但受其限制，边框继续减小难度很大。边框的存在是显示产品的设计和应用必须考虑的重要问题，特别是在拼接屏中。通常超大尺寸显示屏是用较小尺寸的屏幕拼接而成，这时屏幕的边框宽度对拼接屏的显示效果至关重要。边框越窄，则拼接屏的显示效果越好。但是，目前的控制信号都是在像素阵列周围引线贴合硅基芯片实现的，尚无在背板上直接制作信号控制芯片的生产方案。现有平板显示制造工艺中采用的信号控制IC芯片通常是采用硅基CMOS(互补金属氧化物半导体，ComplementaryMetalOxideSemiconductor)技术，即在硅片上集成大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)并形成集成电路。正是这种硅基CMOS技术导致信号控制IC芯片的制备过程与显示驱动TFT阵列的制备过程不兼容。碳基CMOS技术是一种新兴的集成电路制备技术，一般采用半导体型碳纳米管、碳纳米线等为沟道材料，通过不同功函数的电极与碳纳米管、碳纳米线接触从而得到p-型和n-型晶体管，并构建CMOS电路。由于碳纳米管材料具备优异的机械柔性和透光性，可以制备柔性透明高性能CMOS集成电路。碳基CMOS集成电路可以低温制备，同时由于碳纳米管材料优异的电学特性，使得碳基CMOS集成电路速度更快、功耗更低、尺寸更小,其性能远远超过同技术节点的硅基晶体管，因此有可能实现在显示背板玻璃上采用碳纳米管材料利用低温制备工艺同时制备出控制像素阵列的TFT以及用于控制显示图像信号的CMOS控制电路，即碳基CMOS技术与显示驱动TFT技术具有加工兼容性。目前，现有技术中还未有采用碳基CMOS技术制作显示面板的情况。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术要解决的技术问题是，避免通常显示面板生产中的信号控制芯片的贴合，实现像素间距级别的屏幕拼接。本专利技术目的提供一种上述新型显示面板及其制备方法。本专利技术一方面提供一种显示面板，包括基板、像素阵列区和信号控制电路芯片，其特征在于：所述信号控制电路芯片(3)为碳基CMOS信号控制芯片，所述信号控制电路芯片(3)和所述像素阵列区(2)之间无引线贴合，并与所述像素阵列区(2)一体化集成在所述基板(1)上。优选地，所述信号控制电路芯片(3)位于像素阵列区(2)周边或者像素阵列区(2)下层。优选地，所述信号控制电路芯片(3)由采用碳纳米材料为沟道材料的p-型晶体管(302)和n-型晶体管(303)连接组成。优选地，所述碳纳米材料包括碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、富勒烯、碳纳米纤维、碳纳米球等，其中碳纳米管包括单壁、多壁碳纳米管。优选地，所述p-型晶体管(302)由高功函数的金属与所述碳纳米材料接触制成，所述的高功函数金属选自Pd、Pt、Ni、Au；所述n-型晶体管(303)由低功函数的金属与所述碳纳米材料接触制成，所述的低功函数金属选自Sc、Al。优选地，所述像素阵列区(2)由显示驱动TFT阵列和像素阵列组成。优选地，所述显示驱动TFT选自非晶硅TFT、低温多晶硅TFT、氧化物半导体TFT以及碳纳米管TFT；所述像素阵列(2)选自OLED、液晶以及micro-LED。本专利技术另一方面还提供一种制作如上所述显示面板的方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤A：在基板(1)上制备碳纳米材料薄膜(301)；步骤B：采用光刻工艺将所述碳纳米材料薄膜(301)图形化；进一步在所述碳纳米材料薄膜(301)上制备p-型晶体管(302)和n-型晶体管(303)；连接所述p-型晶体管(302)和所述n-型晶体管(302)形成碳基CMOS信号控制芯片(3)；步骤C：在所述碳基CMOS信号控制芯片(3)表面生长绝缘层(304)，对碳基CMOS信号控制芯片(3)进行保护；步骤D：在所述绝缘层(304)表面中央区域制备包含显示驱动TFT阵列、像素阵列的像素阵列区(2)，完成显示面板的制备。优选地，步骤A中所述碳纳米材料薄膜(301)包括碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、富勒烯、碳纳米纤维或碳纳米球，其中碳纳米管包括单壁、多壁碳纳米管。优选地，所述碳纳米材料薄膜(301)通过电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法或聚合反应合成法制成。优选地，步骤A中所述碳纳米材料薄膜(301)通过碳纳米材料溶液喷涂、浸涂、转移形成。优选地，步骤B、步骤C中所述碳基CMOS信号控制芯片(3)形成于像素阵列区(2)的周边，或像素阵列区(2)的下层。优选地，步骤B中所述p-型晶体管(302)由高功函数的金属与所述碳纳米材料薄膜(301)接触制成，所述的高功函数金属选自Pd、Pt、Ni、Au；所述n-型晶体管(302)由低功函数的金属与所述碳纳米材料接触制成，所述的低功函数金属选自Sc、Al。优选地，步骤C中所述的绝缘层(304)为氧化硅或氮化硅。优选地，步骤D中所述的显示驱动TFT选自非晶硅TFT、低温多晶硅TFT、氧化物半导体TFT、以及碳纳米管TFT；所述像素阵列选自OLED、液晶、micro-LED等。本专利技术的有益效果：本专利技术采用碳基CMOS技术，在显示基板上直接制备像素信号控制电路，可以把信号控制电路芯片制备在像素阵列周边，或者在像素阵列的下层，能够有效的减小边框宽度。特别是把芯片制备在像素阵列的下方，有可能实现边框的宽度达到像素间距的量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示面板，包括基板(1)、像素阵列区(2)和信号控制电路芯片(3)，其特征在于：/n所述信号控制电路芯片(3)为碳基CMOS信号控制芯片，所述信号控制电路芯片(3)和所述像素阵列区(2)之间无引线贴合，并与所述像素阵列区(2)一体化集成在所述基板(1)上，所述信号控制电路芯片(3)位于像素阵列区(2)周边或者像素阵列区(2)下层。/n

【技术特征摘要】
1.一种显示面板，包括基板(1)、像素阵列区(2)和信号控制电路芯片(3)，其特征在于：
所述信号控制电路芯片(3)为碳基CMOS信号控制芯片，所述信号控制电路芯片(3)和所述像素阵列区(2)之间无引线贴合，并与所述像素阵列区(2)一体化集成在所述基板(1)上，所述信号控制电路芯片(3)位于像素阵列区(2)周边或者像素阵列区(2)下层。


2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：所述信号控制电路芯片(3)由采用碳纳米材料为沟道材料的p-型晶体管(302)和n-型晶体管(303)连接组成。


3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于：所述碳纳米材料包括碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、富勒烯、碳纳米纤维、碳纳米球等，其中碳纳米管包括单壁、多壁碳纳米管。


4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：
所述p-型晶体管(302)由高功函数的金属与所述碳纳米材料接触制成，所述的高功函数金属选自Pd、Pt、Ni、Au；
所述n-型晶体管(303)由低功函数的金属与所述碳纳米材料接触制成，所述的低功函数金属选自Sc、Al。


5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：所述像素阵列区(2)由显示驱动TFT阵列和像素阵列组成，所述显示驱动TFT选自非晶硅TFT、低温多晶硅TFT、氧化物半导体TFT以及碳纳米管TFT；所述像素阵列(2)选自OLED、液晶以及micro-LED。


6.一种制作如权利要求1-5所述显示面板的方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤A：在基板(1)上制备碳纳米材料薄膜(301)；
步骤B：采...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁学磊，
申请(专利权)人：北京元芯碳基集成电路研究院，北京大学，北京华碳元芯电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11