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TW201743118A - 顯示面板 - Google Patents

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TW201743118A
TW201743118A TW105118112A TW105118112A TW201743118A TW 201743118 A TW201743118 A TW 201743118A TW 105118112 A TW105118112 A TW 105118112A TW 105118112 A TW105118112 A TW 105118112A TW 201743118 A TW201743118 A TW 201743118A
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TW
Taiwan
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display panel
area
maximum width
substrate
insulating layer
Prior art date
Application number
TW105118112A
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English (en)
Inventor
陳英仁
汪安昌
朱夏青
孫銘謙
Original Assignee
群創光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 群創光電股份有限公司 filed Critical 群創光電股份有限公司
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Priority to US15/599,547 priority patent/US10181467B2/en
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Priority to US16/208,611 priority patent/US10784254B2/en
Priority to US16/942,211 priority patent/US11205646B2/en

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Abstract

本揭露係提供一種顯示面板，包括：一基板；複數掃描線，沿一第一方向延伸且位於基板上；一第一絕緣層，位於掃描線上；複數資料線，沿一第二方向延伸且位於第一絕緣層上，第一方向不同於第二方向；一第二絕緣層，位於資料線上；以及一公共電極，位於第二絕緣層上，公共電極具有一通孔；其中，通孔具有一第一區域與一第二區域，第一區域與至少一掃描線重疊，第二區域為第一區域以外之區域，其中，第一區域沿第一方向上具有一第一最大寬度，第二區域沿第一方向上具有一第二最大寬度，第二最大寬度與第一最大寬度之比值係大於0且小於1。

Description

顯示面板
本發明係關於一種顯示面板，尤指一種共電極之通孔外型具特殊設計之顯示面板。
隨著顯示器技術不斷進步，所有的顯示面板均朝體積小、厚度薄、重量輕等趨勢發展，故目前市面上主流之顯示器裝置已由以往之陰極射線管發展成薄型顯示器，如液晶顯示面板、有機發光二極體顯示面板或無機發光二極體顯示面板等。其中，薄型顯示器可應用的領域相當多，舉凡日常生活中使用之手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等顯示面板，大多數均使用該些顯示面板。
其中，液晶顯示面板的技術更是相當成熟，且為市面上常見之顯示面板之一；然而，隨著顯示面板不斷發展，消費者對顯示面板之顯示品質要求日趨提高，故各家廠商無不極力發展出具有更高顯示品質的顯示面板。
有鑑於此，目前仍需對顯示面板中的元件做改良，以期能提供具有更高顯示品質的顯示面板，以符合消費者對於高顯示品質的要求。
本揭露之主要目的在於提供一種顯示面板，其藉由設計公共電極之通孔大小，以減少公共電極與掃描線及閘極間的電容。
本揭露之顯示面板包括：一基板；複數掃描線，沿一第一方向延伸且位於該基板上；一第一絕緣層，位於該些掃描線上；複數資料線，沿一第二方向延伸且位於該第一絕緣層上，該第一方向不同於該第二方向；一第二絕緣層，位於該些資料線上；以及一公共電極，位於該第二絕緣層上，該公共電極具有一通孔；其中，該通孔具有一第一區域與一第二區域，該第一區域與至少一該些掃描線重疊，該第二區域為該第一區域以外之區域，其中，該第一區域沿該第一方向上具有一第一最大寬度(W1)，該第二區域沿該第一方向上具有一第二最大寬度(W2)，該第二最大寬度與該第一最大寬度之比值係大於0且小於1(0<W2/W1<1)。
本揭露之顯示面板可更包括一第三絕緣層及一像素電極，其中該第三絕緣層位於該公共電極上，該像素電極位於該第三絕緣層上，且該第一區域與相鄰之該像素電極部分重疊。
於本揭露之顯示面板中，形成複數掃描線之第一金屬層在薄膜電晶體單元之區域可同時作為閘極；而形成複數資料線之第二金屬層則可同時形成汲極與源極。其中，汲極與源極之其中一者係與資料線電性連接，而另一者係與像素電極電性連接。為了使汲極或源極能夠與像素電極電性連接，可透過於公共電極上形成一通孔。雖然只要公共電極的通孔可以顯露第二金屬層，則能夠使汲極或源極能夠與像素電極電性連接；但公共電極與第一金屬層(即，掃描線)重疊的區域卻會形成電容，而造成顯示面板的顯示品質降低。因此，於本揭露之顯示面板中，公共電極之通孔更顯露出掃描線，以減少公共電極與掃描線重疊的區域面積。特別是，若通孔能顯露之掃描線面積越大，則公共電極與掃描線間的電容也會越小。因此，於本揭露之顯示面板中，公共電極之通孔之第一區域(其為與掃描線重跌的區域)沿第一方向上之第一最大寬度，係設計成大於公共電極之通孔之第二區域(第一區域以外的區域)沿第一方向上之第二最大 寬度；如此，則能盡可能的減少公共電極與掃描線的重疊面積，進而減少兩者之間所形成的電容。
11‧‧‧顯示面板
111‧‧‧基板
112‧‧‧對側基板
113‧‧‧顯示層
12‧‧‧背光模組
21‧‧‧基板
22‧‧‧緩衝層
23‧‧‧主動層
24‧‧‧閘極絕緣層
25‧‧‧第一金屬層
251‧‧‧掃描線
26‧‧‧第一絕緣層
261,262‧‧‧絕緣層
263‧‧‧絕緣層開口
27‧‧‧第二金屬層
271‧‧‧資料線
271a‧‧‧第一資料線
272‧‧‧汲極
273‧‧‧源極
28‧‧‧第二絕緣層
281‧‧‧接觸孔
31‧‧‧公共電極
311‧‧‧通孔
311a‧‧‧第一區域邊緣
311a’‧‧‧第一側邊
311b‧‧‧第二區域邊緣
311b’‧‧‧第二側邊
32‧‧‧第三絕緣層
33‧‧‧像素電極
D1‧‧‧第一最短距離
D2‧‧‧第二最短距離
R1‧‧‧第一區域
R2‧‧‧第二區域
W1‧‧‧第一最大寬度
W2‧‧‧第二最大寬度
W3‧‧‧第三最大寬度
W4‧‧‧第四最大寬度
W5‧‧‧第五最大寬度
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧方向
θ‧‧‧角度
圖1為本揭露一較佳實施例之顯示裝置之剖面示意圖。
圖2A至2C分別為本揭露一較佳實施例之顯示面板其基板上方元件之俯視圖。
圖3A為沿圖2B剖面線A-A’之剖面示意圖。
圖3B為沿圖2B剖面線B-B’之剖面示意圖。
圖3C為沿圖2B剖面線C-C’之剖面示意圖。
圖4A及圖4B為圖2C之部分放大圖。
圖4C為圖2A之部分放大圖。
圖5為本揭露一較佳實施例之顯示面板之穿透率模擬結果圖。
圖6A及6B分別為本揭露另一較佳實施例之顯示面板其基板上方元件之俯視圖。
圖6C為圖6B之部分放大圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
圖1為本實施例之顯示裝置之剖面示意圖。其中，本實施例之顯示裝置包括：一顯示面板11；以及一背光模組12，設於顯示面板11下方。其中，顯示面板11包括：一基板111；一對側基板112，與基板111相對設置；以及一顯示層113，設於對側基板112與基板111間。於本實施例中，基板111可為上方設置有薄膜電晶結構(圖未示)之薄膜電晶體基板，而對側基板112可為上方設置有彩色濾光層(圖未示)及黑色矩陣層(圖未示)之彩色濾光片基板。然而，於本揭露之其他實施例中，彩色濾光層(圖未示)亦可設置在基板111上，此時，基板111則為一整合彩色濾光片陣列的薄膜電晶體基板(color filter on array,COA)；或黑色矩陣層(圖未示)亦可設置在基板111上，此時，基板111則為一整合黑色矩陣的薄膜電晶體基板(black matrx on array,BOA)。此外，本實施例之顯示面板中的顯示層113為一液晶層。接下來，將詳細描述基板111上方之所設元件的結構特徵。
圖2A至圖2C分別為本揭露一較佳實施例之顯示面板其基板上方元件之俯視圖；其中，圖2A及圖2B的差異在於，圖2B中未繪製圖2A之部分層別的填充線，以簡潔表示用；而圖2A及圖2C的差異在於，圖2C未顯示有像素電極，以清楚表示公共電極之通孔與掃描線的關係。圖3A至圖3B分別為沿圖2B剖面線A-A’、B-B’及C-C’之剖面示意圖。於本實施例中，係以低溫多晶矽(LTPS)薄膜電晶體基板作為示例；然而，本揭露並不僅限於此，非晶矽薄膜電晶體、IGZO薄膜電晶體或其他薄膜電晶體基板，均可適用於本揭露中。
本實施例之基板上方元件可採用本技術領域常見的製程所製作。簡而言之，如圖2A及2B、圖3B及3C所示，首先，提供一基板21，其上方設置有一緩衝層22。而後，於緩衝層22上形成一主動層23，其為一多晶矽層；再於主動層23及緩衝層22上形成一閘極絕緣層24。接著，於閘極絕緣層24上形成一第一金屬層25，包括複數掃描線251。於第一金屬層25上形成一第一絕緣層26，在此，第一絕緣層26為包括兩絕緣層261,262之雙層絕緣層；然而，本揭露並不僅限於此。
接著，於第一絕緣層26上形成一第二金屬層27，包括複數資料線271、汲極272及源極273；其中，汲極272及源極273透過絕緣層開口263以與主動層23電性連接。接著，於第一絕緣層26及第二金屬層27上形成一第二絕緣層28。而後，於第二絕緣層28形成一公共電極31；其中，公共電極31具有一通孔311，以顯露汲極272及部分第一金屬層25及其掃描線251。接著，於公共電極31上形成一第三絕緣層32。於第三絕緣層32上形成一像素電極33；其中，像素電極33透過一接觸孔281以與汲極272電性連接。如圖1及圖3B所示，當基板21與對側基板112對組後，顯示層113則可位於對側基板112與像素電極33間。
於本實施例所揭示的顯示面板中，在此，基板21其可使用例如玻璃、塑膠、可撓性材質等基材材料所製成。緩衝層22、閘極絕緣層24、第一絕緣層26、第二絕緣層28及第三絕緣層32可使用如氧化物、氮化物或氮氧化物等絕緣層材料製作。第一金屬層25及第二金屬層27可使用導電材料，如金屬、合金、金屬氧化物、金屬氮氧化物、或其他電極材料所製成。公共電極31及像素電極33可使用如ITO、IZO或ITZO等透明導電電極材料所製成。然而，於本揭露之其他實施例中，前述元件之材料並不僅限於此。
如圖2A及圖3A所示，本實施例之顯示面板包括：一基板111；複數掃描線251(第一金屬層25)，沿一第一方向X延伸且位於基板111上；一第一絕 緣層26，位於掃描線251上；複數資料線271(第二金屬層27)，沿一第二方向延伸且位於第一絕緣層26上，第一方向X不同於第二方向；一第二絕緣層28，位於資料線271上；以及一公共電極31，位於第二絕緣層28上，公共電極31具有一通孔311。在此，掃描線251係沿如圖2A座標軸所示之第一方向X延伸；而資料線271係沿第二方向延伸，其中，第二方向只要與第一方向X不同即可，第二方向可不必與第一方向X垂直而可與第一方向X呈現一夾角(例如：80-90度之夾角，較佳為85-90度之夾角)。此外，第二方向可為一直線方向、一近似直線的方向、或一彎曲方向，例如，如圖2A所示之具有一彎曲角度之方向。接下來，將詳細描述公共電極31之通孔311的特徵。
圖4A為圖2C之部分放大圖。如圖3A、圖3C及圖4A所示，於本實施例之顯示面板中，公共電極31之通孔311具有一第一區域R1與一第二區域R2；其中，第一區域R1為與至少一掃描線251重疊的區域，而第二區域R2為第一區域R1以外之區域。於本實施例之顯示面板中，第一區域R1沿第一方向X上具有一第一最大寬度W1，第二區域R2沿第一方向X上具有一第二最大寬度W2，第二最大寬度W2與第一最大寬度W1之比值(W2/W1)係大於0且小於1(0<W2/W1<1)。
一般而言，如圖2A、圖3B及圖4A所示，於顯示面板的公共電極31上形成一通孔311，藉由通孔311顯露部分汲極272，而能使公共電極31上方的像素電極33得以與汲極272電性連接。雖然第一區域R1之第一最大寬度W1設計成與第二區域R2之第二最大寬度W2相同時，也可達到前述目的；然而，公共電極31與掃描線251重疊的區域(即第一區域R1)彼此之間卻會形成電容，而造成顯示面板的顯示品質降低。因此，於本實施例之顯示面板中，如圖3A、圖3C及圖4A所示，藉由將第一區域R1的區域增加，特別是，將第一最大寬度W1沿第一方向X上的寬度增加，使得通孔311之第一區域R1能顯露之掃描線251面積越大，以 減少公共電極31與掃描線251重疊的區域面積，進而減少公共電極31與掃描線251彼此之間所形成的電容，以提升顯示面板的顯示品質。
此外，如圖3A、圖3C及圖4A所示，於本實施例之顯示面板中，公共電極31與資料線271完全重疊；更詳細而言，公共電極31之通孔311位於兩相鄰之資料線271間；藉此，可以提升顯示面板的穿透率。特別是，於本實施例之顯示面板中，與第一區域R1之一第一區域邊緣311a最接近之其中一資料線271係設為一第一資料線271a，第一資料線271a與第一區域邊緣311a具有一第一最短距離D1，第一資料線271a與第二區域R2之一第二區域邊緣311b具有一第二最短距離D2，第一最短距離D1大於零且小於第二最短距離D2(0<D1<D2)。換言之，將與第一區域R1之一第一區域邊緣311a最為接近之其中一資料線271設為一第一資料線271a，而將與第一資料線271a最相鄰的第一區域邊緣311a設為一第一側邊311a’，並將與第一資料線271a最相鄰的第二區域邊緣311b設為一第二側邊311b’，第一側邊311a’與第一資料線271a具有一第一最短距離D1，第二側邊311b’與第一資料線271a具有一第二最短距離D2，第一最短距離D1大於零且小於第二最短距離D2(0<D1<D2)。若第一最短距離D1為0時，則公共電極31與資料線271交界處可能會有漏光的情形產生。然而，為了達到前述減少公共電極31與掃描線251彼此之間所形成的電容，第一區域R1之第一最大寬度W1必須設計成與第二區域R2之第二最大寬度W2，故第一最短距離D1也必須小於第二最短距離D2。
第二最短距離D2並不特別限制，只要公共電極31之通孔311之第二區域R2可顯露汲極272，使得像素電極33得以與汲極272電性連接，如圖3B及圖4A所示。於本實施例中，係固定第一最短距離D1為2μm，並改變第二最短距離D2之大小，模擬顯示面板的穿透率，結果係如圖5所示。隨著第二最短距離D2增加，顯示面板的穿透率也隨之增大；特別是，當第二最短距離D2大於或等於2μm(且較佳為大於或等於3μm)時，可得到最大的穿透率。
圖4B為圖2C之部分放大圖，其與圖2A為相同視圖，差異僅在於標號不同。如圖4B所示，於本揭露之顯示面板中，掃描線251在與第一方向X垂直之方向Y上具有一第三最大寬度W3，第一區域R1在與第一方向X垂直之方向上具有一第四最大寬度W4，其中，第四最大寬度W4與第三最大寬度W3之比值係大於0.5且小於或等於1(0.5<W4/W3≦1)。再者，第二區域R2在與第一方向X垂直之方向上具有一第五最大寬度W5，其中，第五最大寬度W5與第四最大寬度W4之比值為大於或等於1且小於4(1≦W5/W4<4)。
圖4C為圖2A之部分放大圖。如圖3B及圖4C所示，本實施例之顯示面板更包括一第三絕緣層32及一像素電極33，其中第三絕緣層32位於公共電極31上，像素電極33位於第三絕緣層32上。由朝基板111之一基板表面俯視顯示面板時(更具體而言，由像素電極33朝基板111俯視)，第一區域R1與相鄰之像素電極33部分重疊。於本實施例中，如圖4C所示，第一區域R1之第一區域邊緣311a係與像素電極33之邊緣重疊；然而，於本揭露之其他實施例中，像素電極33之邊緣更可部分設置於第一區域R1的範圍內。
此外，如圖4B所示，公共電極31之通孔311在第一區域R1與第二區域R2交界處具有一角度θ，該角度θ大於等於90度且小於180度。
圖6A及6B分別為本揭露另一較佳實施例之顯示面板其基板上方元件之俯視圖。本實施例之顯示面板與前述實施例之顯示面板相似，最主要的差異在於資料線271的位置。
圖6C為圖6B之部分放大圖。於本實施例中，與第一區域R1之一第一區域邊緣311a最接近之其中一資料線271係設為一第一資料線271a，而此第一資料線271a係隸屬於相鄰像素單元，而非屬於公共電極31之通孔311所設置的畫素單元。與前述實施例相同，第一資料線271a與第一區域邊緣311a具有一第一 最短距離D1，第一資料線271a與第二區域R2之一第二區域邊緣311b具有一第二最短距離D2，第一最短距離D1大於零且小於第二最短距離D2(0<D1<D2)。
請比較圖4A及圖6C，於本揭露之顯示面板中，第一最短距離D1與第二最短距離D2間的關係，主要係以第一區域R1之第一區域邊緣311a來判斷；換言之，與第一區域R1之一第一區域邊緣311a最接近之資料線271(即，第一資料線271a)可為當個畫素單元之資料線(如圖4A所示的態樣)或相鄰畫素單元之資料線(如圖6C所述的態樣)。
於本揭露中，前述實施例所製得之顯示裝置，可與觸控面板合併使用，而做為一觸控顯示裝置。同時，本揭露前述實施例所製得之顯示裝置或觸控顯示裝置，可應用於本技術領域已知之任何需要顯示螢幕之電子裝置上，如顯示器、手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等需要顯示影像之電子裝置上。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本揭露所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
23‧‧‧主動層
251‧‧‧掃描線
263‧‧‧絕緣層開口
271‧‧‧資料線
271a‧‧‧第一資料線
272‧‧‧汲極
281‧‧‧接觸孔
31‧‧‧公共電極
311‧‧‧通孔
311a‧‧‧第一區域邊緣
311a’‧‧‧第一側邊
311b‧‧‧第二區域邊緣
311b’‧‧‧第二側邊
D1‧‧‧第一最短距離
D2‧‧‧第二最短距離
R1‧‧‧第一區域
R2‧‧‧第二區域
W1‧‧‧第一最大寬度
W2‧‧‧第二最大寬度
X‧‧‧第一方向

Claims (14)

  1. 一種顯示面板，包括：一基板；複數掃描線，沿一第一方向延伸且位於該基板上；一第一絕緣層，位於該些掃描線上；複數資料線，沿一第二方向延伸且位於該第一絕緣層上，該第一方向不同於該第二方向；一第二絕緣層，位於該些資料線上；以及一公共電極，位於該第二絕緣層上，該公共電極具有一通孔；其中，該通孔具有一第一區域與一第二區域，該第一區域與至少一該些掃描線重疊，該第二區域為該第一區域以外之區域，其中，該第一區域沿該第一方向上具有一第一最大寬度，該第二區域沿該第一方向上具有一第二最大寬度，該第二最大寬度與該第一最大寬度之比值係大於0且小於1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該公共電極與該些資料線完全重疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該通孔位於兩相鄰之該些資料線間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一區域具有一第一側邊，與該第一側邊相鄰之至少一該些資料線係設為一第一資料線，該第二區域具有與該第一資料線相鄰之一第二側邊，該第一側邊與該第一資料線具有一第一最短距離，該第二側邊與該第一資料線具有一第二最短距離，該第一最短距離大於零且小於該第二最短距離。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中該第一側邊為該第一區域與鄰近之至少一該些資料線最相鄰之邊緣。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中與該第一區域之一第一區域邊緣最接近之其中一該些資料線係設為一第一資料線，該第一資料線與該第一區域邊緣具有一第一最短距離，該第一資料線與該第二區域之一第二區域邊緣具有一第二最短距離，該第一最短距離大於零且小於該第二最短距離。
  7. 如申請專利範圍第4或6項所述之顯示面板，其中該第二最短距離係大於或等於2μm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該掃描線在與該第一方向垂直之方向上具有一第三最大寬度，該第一區域在與該第一方向垂直之方向上具有一第四最大寬度，其中，該第四最大寬度與該第三最大寬度之比值係大於0.5且小於或等於1。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一區域在與該第一方向垂直之方向上具有一第四最大寬度，該第二區域在與該第一方向垂直之方向上具有一第五最大寬度，其中，該第五最大寬度與該第四最大寬度之比值為大於或等於1且小於4。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括一第三絕緣層及一像素電極，其中該第三絕緣層位於該公共電極上，該像素電極位於該第三絕緣層上，且該第一區域與相鄰之該像素電極部分重疊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示面板，其中由朝該基板之一基板表面俯視該顯示面板，該第一區域與相鄰之像素電極部分重疊。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該通孔在該第一區域與該第二區域交界處具有一角度，該角度大於等於90度且小於180度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，更包括一對側基板以及一顯示層，其中該對側基板係與該基板相對，且該顯示層位於該對側基板與該基板間。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之顯示面板，更包括一對側基板以及一顯示層，其中該對側基板係與該基板相對，且該顯示層位於該對側基板與該像素電極間。
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