CN101493613B - 液晶显示面板及应用该液晶显示面板的影像显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种液晶显示面板及应用该液晶显示面板的影像显示系统，上述液晶显示面板包含：透光基板，具有第一面与第二面；栅极绝缘层，完成于该透光基板的该第一面上方；栅极导线构造与第一遮光构造，两者均由同一材质完成于该栅极绝缘层之上，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；以及通道层与第二遮光构造，均由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之下，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方。本发明能够在不增加工艺及制造成本的前提下，有效地解决漏光问题。

Description

液晶显示面板及应用该液晶显示面板的影像显示系统

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板及应用该液晶显示面板的影像显示系统，尤其涉及一种具有遮光构造的液晶显示面板及应用该液晶显示面板的影像显示系统。

背景技术

由于液晶显示器的背光源处于持续发光的状态，而显示器上明暗的变化主要是通过以液晶显示面板上的像素电极控制液晶遮光的程度来进行的。但因像素电极无法控制到全部的液晶，而未能控制到的区域便无法改变其亮度，进而影响其对比度的表现。

但对于液晶显示器来说，对比度是一项相当重要的性能数据，因此大家无不针对此缺陷而开发出各种技术手段来进行改善。其中最主要的手段便是利用各类遮光材料将像素电极未能控制到的区域所散射出来的光线遮住，进而提高对比度的表现，而常见的遮光材料便是面板中用以完成共同接地导线以及栅极导线构造的不透光金属(通常以铝为主体)。也就是说，在液晶显示面板的制造过程中，在形成共同接地导线11以及栅极导线构造12等图案的同时，也在适当的位置另外形成用以遮光的遮光构造13，该遮光构造13主要是以浮接(floating)方式存在，也就是不与面板内的任何导体相接触，而其示意图请见图1(a)、图1(b)。

其中图1(b)是沿图1(a)中A-A′线段得到的构造剖面示意图，由图1(b)中可清楚看出，遮光构造13的位置主要是设置于透光玻璃基板10上方，而且位于介电层19与数据线结构14的下方，用以加强数据线(data line)行经区域的遮光效果，但因遮光构造13通常是与共同接地导线11以及栅极导线构造12在同一光掩模工艺中同时利用金属层来定义完成的，因此为避免与共同接地导线11以及栅极导线构造12等其他导体有接触的可能，遮光构造13将无法延伸至数据线结构14与共同接地导线11及栅极导线构造12的交错区域15，因此在传统构造中，遮光构造13具有缺口，也就是图中所示的交错区域15。而此处是漏光相当严重的区域，进而严重破坏元件对比度的表现。

为能消除此问题，传统的技术手段是在数据线结构14上增设氮化硅层(SiNx film，图未示出)，用以降低漏光的程度。但如此一来，就必须在液晶显示面板的制造过程中，额外增加一道工艺用于在数据线结构14上完成该氮化硅层，因此额外增加了制造成本。而如何在不增加工艺及制造成本的前提下，却能有效地降低漏光的程度，便是本发明的主要目的。

发明内容

本发明为一种液晶显示面板，其包含：透光基板，具有第一面与第二面；栅极绝缘层，完成于该透光基板的该第一面上方；栅极导线构造与第一遮光构造，两者均由同一材质或同一工艺完成于该栅极绝缘层之上，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；以及通道层与第二遮光构造，均由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之下，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该通道层与该第二遮光构造均由多晶硅的材质一起完成于该栅极绝缘层之下。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该栅极导线构造与该第一遮光构造均由不透光金属的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之上，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该透光基板为透光玻璃基板，而该透光玻璃基板的该第一面上方还具有缓冲层，设于该通道层、该第二遮光构造与该透光玻璃基板之间。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，在该透光基板的该第一面上方还具有共同接地导线，其由与该栅极导线构造及该第一遮光构造相同的材质完成于该栅极绝缘层之上。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该透光基板的该第一面上方还具有缓冲层，设于该通道层、该第二遮光构造与该透光基板之间，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造及该共同接地导线所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方，并位于该缓冲层与该栅极绝缘层之间。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板还包含：接触孔导线构造，形成于该透光基板的该第一面上方；以及第三遮光构造，与该第二遮光构造由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方，该第三遮光构造设置于该接触孔导线构造的下方，且该第三遮光构造的截面积大于该接触孔导线构造的截面积。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该通道层、该第二遮光构造与该第三遮光构造由多晶硅的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之下。

本发明的另一方面也为一种液晶显示面板，其包含：透光基板，具有第一面与第二面；栅极导线构造与第一遮光构造，均由同一材质完成于该透光基板上方，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；接触孔导线构造，形成于该透光基板的该第一面上方；以及第二遮光构造、通道层与第三遮光构造，该第二遮光构造、该通道层与该第三遮光构造均由同一材质或于同一工艺中完成于该透光基板的该第一面上方，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方，该第三遮光构造设置于该接触孔导线构造的下方，且其截面积大于该接触孔导线构造的截面积。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该通道层与该第三遮光构造由多晶硅的材质一起完成。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板，其中还包含：栅极绝缘层，完成于该透光基板的该第一面上方；栅极导线构造与第一遮光构造，两者均由同一材质完成于该栅极绝缘层之上，且两者间无电性接触；以及第二遮光构造，由与该第三遮光构造相同的材质完成于该透光基板的该第一面上方与该栅极绝缘层之下，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该通道层、该第二遮光构造与该第三遮光构造由多晶硅的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方与该栅极绝缘层之下，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该栅极导线构造与该第一遮光构造由不透光金属的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方，且两者间无电性接触。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该透光基板为透光玻璃基板，而该透光玻璃基板的该第一面上方还具有：缓冲层，设于该通道层、该第二遮光构造与该透光玻璃基板之间。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中还具有共同接地导线，该共同接地导线由与该栅极导线构造及该第一遮光构造相同的材质完成于该栅极绝缘层之上。

根据上述构想，本发明所述的液晶显示面板中，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造及该共同接地导线所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方，并位于该缓冲层与该栅极绝缘层之间。

本发明的再一方面为一种影像显示系统，其包括：上述具有遮光构造的液晶显示面板；以及

电源供应器，耦接至前述显示面板并提供电源至前述显示面板。

根据上述构想，本发明所述的影像显示系统，其中前述影像显示系统为手机、数字相机、个人数字助理、笔记本型电脑、台式电脑、电视、全球定位系统、车用显示器、航空用显示器、数字像框(Digital Photo Frame)或可携式DVD放影机。

根据上述构想，本发明所述的影像显示系统中，前述显示面板为液晶显示器或有机发光二极管显示面板。

本发明能够在不增加工序及制造成本的前提下，有效地解决漏光问题。

附图说明

本发明可通过下列附图及其说明来更深入地了解：

图1(a)为传统构造中遮光构造的分布位置示意图。

图1(b)为根据图1(a)中A-A′线段经过区域画出的剖面示意图。

图2为液晶显示面板上薄膜晶体管元件的剖面图。

图3为运用本发明技术手段所完成的液晶显示面板结构示意图。

图4(a)为根据图3中B-B′线段经过区域画出的剖面示意图。

图4(b)为根据图3中C-C′线段经过区域画出的剖面示意图。

图5为应用本发明技术手段所完成的另一实施例的影像显示系统示意图。

其中，附图标记说明如下：

10透光玻璃基板        19介电层

11共同接地导线        12栅极导线构造

13遮光构造            14数据线结构

15交错区域            20透光玻璃基板

21缓冲层              22多晶硅通道层

23栅极绝缘层          24栅极导线构造

25层间介电层

31共同接地导线        32栅极导线构造

33第一遮光构造        34数据线结构

35交错区域            36第二遮光构造

37、38接触孔导线构造  39第三遮光构造

100液晶显示器         600影像显示系统

500电源供应器

具体实施方式

而为能改善上述传统技术手段的缺陷，本发明在不增加工艺步骤的前题下，进而开发出改用多晶硅层来完成遮光结构的技术手段。由于在低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板的制造过程中，原本就有利用多晶硅来完成薄膜晶体管元件的工艺，例如由图2所示的液晶显示面板上薄膜晶体管元件的局部剖面图中可清楚看出，透光玻璃基板20上分别依序形成有缓冲层21、多晶硅通道层22、栅极绝缘层23、栅极导线构造24以及层间介电层25等，而且多晶硅通道层22与栅极导线构造24间具有栅极绝缘层23，不会与图1中所示的共同接地导线11以及栅极导线构造12等其他导体有接触的可能，因此本发明以多晶硅层所完成的遮光构造将可延伸至图1中的交错区域15。而且，本发明并不需要另外增加光掩模工艺的数目，而仅需更改原本用来定义多晶硅通道层22的光掩模图案即可。

为能更清楚了解上述的技术手段，可再请参见图3，其为运用上述本发明技术手段所完成的液晶显示面板结构示意图，其中共同接地导线31以及栅极导线构造32以及第一遮光构造33是在同一工艺中，由不透光的金属层来完成的，而为能改善第一遮光构造33无法延伸到的缺口，例如数据线结构34与共同接地导线31及栅极导线构造32的交错区域35中的漏光缺陷，本发明便在交错区域35处的下方设置了第二遮光构造36。而该第二遮光构造36可用与如图2所示的多晶硅通道层22相同的材质来完成，并可设置于上述缓冲层21与栅极绝缘层23之间。因此第二遮光构造36不会与数据线结构34和共同接地导线31及栅极导线构造32产生任何电性接触，而且其与多晶硅通道层22可一并在同一工艺内完成，故不需要利用额外工艺便可完成，进而可有效地达到改善现有技术缺陷的目的。

另外，在传统手段中，接触孔导线构造37、38与数据线结构34是在同一工艺中完成的，而接触孔导线构造37、38处也因无法设置第一遮光构造33而产生光线泄漏的问题，进而使面板的对比度无法提高。而为能有效解决此问题，本发明便在该处设置了以多晶硅来完成的第三遮光构造39。而第三遮光构造39的特征在于其截面积大于该接触孔导线构造37、38的截面积，而且该第三遮光构造39也是可以利用与该第二遮光构造36相同材质的多晶硅来完成的，因此也仅需更改用来定义多晶硅通道层的光掩模图案即可同时整合至工艺中，而不需要利用额外工艺。

图4(a)、图(b)是为能清楚表达出本发明构造特征的剖面示意图，其中图4(a)是根据图3中B-B′线段经过区域画出的剖面示意图，而图4(b)则是根据图3中C-C′线段经过区域画出的剖面示意图，由这两个图可清楚表达出透光玻璃基板20、缓冲层21、多晶硅通道层22、栅极绝缘层23、共同接地导线31、栅极导线构造32、数据线结构34、接触孔导线构造37、接触孔导线构造38、第二遮光构造36、第三遮光构造39及层间介电层25的结构关系。而由图可清楚看出，第三遮光构造39的特征在于其截面积大于该接触孔导线构造37、38的截面积，因此可有效降低该区域漏光的问题，进而改善传统技术手段的缺陷。

综上所述，本发明利用上述的第二遮光构造与第三遮光构造来有效改善传统手段中漏光的缺陷，而且第二遮光构造与第三遮光构造可分别与原本构造中的通道层使用同一材质来完成，也可与用以定义出该通道层的同一工艺来一起完成，因此可有效节省工艺数目及制造成本。

再请参见图5，其为应用本发明技术手段所完成的另一实施例的影像显示系统示意图。在本实施例中，主要公开影像显示系统600，其可包括液晶显示器100以及电源供应器500。其中该液晶显示器100是以上述图3、图4中的液晶显示面板为主体完成的，而该电源供应器500耦接至液晶显示器100以提供电能至液晶显示器100。该影像显示系统600可以是：手机、数字相机、个人数字助理、笔记本型电脑、台式电脑、电视、全球定位系统(GPS)、车用显示器、航空用显示器、数字相框或可携式DVD放影机等装置中的任一种。另外，本发明技术手段可转用至其他种类的显示面板上，例如以有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)完成的显示面板。故本发明能够由本领域技术人员进行各种改动，然而均不脱离所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其包含：

透光基板，具有第一面与第二面；

栅极绝缘层，完成于该透光基板的该第一面上方；

栅极导线构造与第一遮光构造，均由同一材质完成于该栅极绝缘层之上，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；以及

通道层与第二遮光构造，均由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之下，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该通道层与该第二遮光构造均由多晶硅的材质一起完成于该栅极绝缘层之下。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该栅极导线构造与该第一遮光构造均由不透光金属的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之上，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其中在该透光基板的该第一面上方还具有共同接地导线，该共同接地导线由与该栅极导线构造及该第一遮光构造相同的材质完成于该栅极绝缘层之上。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中该透光基板的该第一面上方还具有缓冲层，设于该通道层、该第二遮光构造与该透光基板之间，该第一遮光构造的该缺口包含数据线结构与该栅极导线构造及该共同接地导线所形成的交错区域，而该第二遮光构造设置于该交错区域的下方，并位于该缓冲层与该栅极绝缘层之间。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中还包含：

接触孔导线构造，形成于该透光基板的该第一面上方；以及

第三遮光构造，与该第二遮光构造由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方，该第三遮光构造设置于该接触孔导线构造的下方，且其截面积大于该接触孔导线构造的截面积。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中该通道层、该第二遮光构造与该第三遮光构造由多晶硅的材质一起完成于该透光基板的该第一面上方及该栅极绝缘层之下。

8.一种液晶显示面板，其包含：

透光基板，具有第一面与第二面；

栅极导线构造与第一遮光构造，由同一工艺完成于该透光基板的该第一面上方，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；以及

通道层与第二遮光构造，由同一工艺完成于该透光基板的该第一面上方，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方。

9.一种液晶显示面板，其包含：

透光基板，具有第一面与第二面；

栅极导线构造与第一遮光构造，均由同一材质完成于该透光基板上方，且两者间无电性接触，而该第一遮光构造具有缺口；

接触孔导线构造，形成于该透光基板的该第一面上方；以及

第二遮光构造、通道层与第三遮光构造，该第二遮光构造、该通道层与该第三遮光构造均由同一材质完成于该透光基板的该第一面上方，且该第二遮光构造设置于该第一遮光构造的该缺口的下方，该第三遮光构造设置于该接触孔导线构造的下方，且其截面积大于该接触孔导线构造的截面积。

10.一种影像显示系统，包括：

如权利要求1、8或9其中任一项所述的液晶显示面板；以及

电源供应器，耦接至所述显示面板并提供电源至所述显示面板，其中所述影像显示系统为手机、数字相机、个人数字助理、笔记本型电脑、台式电脑、电视、全球定位系统、车用显示器、航空用显示器、数字像框或可携式DVD放影机。

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