CN103852941A - 主动元件阵列基板与显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主动元件阵列基板与显示面板，主动元件阵列基板包含基材、第一导体层、栅介电层、第二导体层、被覆层、透明电极、电容层及像素电极。第一导体层包含多条栅极线及多个遮光图案。栅介电层覆盖第一导体层。第二导体层包含多条数据线及多个漏极。各数据线分别重叠各遮光图案。透明电极覆盖被覆层。像素电极设置于电容层上并覆盖部分遮光图案。各遮光图案的宽度分别大于重叠的数据线的宽度，且遮光图案与重叠的数据线边缘的间隙小于或等于2.5微米。

Description

主动元件阵列基板与显示面板

技术领域

本发明是有关于一种主动元件阵列基板。

背景技术

液晶显示面板主要包含主动元件阵列基板、对向基板以及液晶层。通过像素电极和共通电极间的电压差可控制液晶层中液晶分子的扭转程度，以调整光线通过液晶显示面板的穿透程度。然而，数据线上方的液晶分子容易受到数据线的影响产生非预期的扭转而导致漏光，因此在对向基板上需对应设置足够宽的遮光层。但此遮光层会降低液晶显示面板的开口率。

此外，在组立主动元件阵列基板及对向基板时，若稍有偏移，对向基板上的遮光层会遮蔽到部分次像素区，也会导致开口率大幅降低。

因此，亟需一种高开口率又能防止漏光的主动元件阵列基板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高开口率且具有遮光图案的主动元件阵列基板与显示面板。

本发明的一方面提供一种主动元件阵列基板，其包含基材、第一导体层、栅介电层、第二导体层、被覆层、透明电极、电容层及像素电极。第一导体层设置于基材上，其包含多条栅极线及多个遮光图案。栅介电层覆盖第一导体层。第二导体层设置于栅介电层上，其包含多条数据线及多个漏极。各数据线分别重叠各遮光图案。数据线及栅极线相互交错，以定义基材的多个次像素区。被覆层覆盖第二导体层及基材的次像素区。透明电极覆盖被覆层，其中透明电极具有一共通电压电位。电容层覆盖透明电极。多个像素电极设置于电容层上并覆盖基材的次像素区及部分遮光图案，且像素电极分别连接漏极。各遮光图案的宽度分别大于重叠的数据线的宽度，且各遮光图案与重叠的数据线边缘的间隙小于或等于2.5微米。

根据本发明一实施方式，其中一所述遮光图案电性连接透明电极。

根据本发明一实施方式，第一导体层还包含至少一共通电极线，共通电极线平行于栅极线的延伸方向，且其中一所述遮光图案连接共通电极线。

根据本发明一实施方式，各像素电极与其相邻的数据线边缘的间隙小于或等于2.5微米。

根据本发明一实施方式，透明电极还包含覆盖第一导体层。

根据本发明一实施方式，其中一所述遮光图案浮置。

根据本发明一实施方式，各像素电极的一部分重叠其中一所述遮光图案。

根据本发明一实施方式，各像素电极重叠遮光图案的部分的宽度小于或等于2.5微米。

本发明的另一方面提供一种显示面板，其包含上述的主动元件阵列基板、对向基板与显示介质层。对向基板平行于主动元件阵列基板，且对向基板包含多个条状遮光层分别对应栅极线。显示介质层夹设于主动元件阵列基板及对向基板间。

根据本发明一实施方式，对向基板还包含一对向透明电极覆盖条状遮光层，对向透明电极电性连接透明电极。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是显示依照本发明一实施方式的主动元件阵列基板的上视图；

图2是显示沿图1的2-2’线段的主动元件阵列基板的剖面示意图；

图3是显示沿图1的3-3’线段的主动元件阵列基板的剖面示意图；

图4是显示依照本发明的另一实施方式的主动元件阵列基板的上视图。

【主要元件符号说明】

100主动元件阵列基板

110基材

110a次像素区

120第一导体层

1201遮光图案

130栅介电层

130’主动层

140第二导体层

1401漏极

150被覆层

160透明电极

160a开口

170电容层

170a接触孔

180像素电极

200对向基板

210对向基材

220条状遮光层

230彩色滤光片

240对向透明电极

300显示介质层

COM共通电极线

DL数据线

GL栅极线

d1遮光图案与重叠的数据线边缘的间隙

d2像素电极与其相邻的数据线边缘的间隙

W1遮光图案的宽度

W2数据线的宽度

W3像素电极重叠遮光图案的宽度

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1是显示依照本发明一实施方式的主动元件阵列基板100的上视图。图2是显示沿图1的2-2’线段的主动元件阵列基板100的剖面示意图。

请参照图1与图2，主动元件阵列基板100包含基材110、第一导体层120、栅介电层130、第二导体层140、被覆层150、透明电极160、电容层170及像素电极180。

基材110需具有高光穿透率、以及足够的机械强度，其可例如为玻璃、石英、透明高分子材料或其他合适的材质。

第一导体层120设置于基材110上，其包含多条相互平行的栅极线GL及多个遮光图案1201，如图1所示。在本实施方式中，栅极线GL的一部分作为栅极。遮光图案1201设置在欲设置数据线的位置以作为遮光层，使对向基板不需另设置对应数据线位置的遮光层。遮光图案1201与数据线间的尺寸关系将于下文中详细叙述。

在本实施方式中，第一导体层120还包含至少一共通电极线COM，共通电极线COM平行于栅极线GL的延伸方向，且其中一遮光图案1201连接共通电极线COM。如图1所示，共通电极线COM与遮光图案1201为一相连的图案。但遮光图案1201连接共通电极线COM的实施方式不限于此。

在另一实施方式中，主动元件阵列基板400中的遮光图案1201是浮置的，如图4所示。换言之，此遮光图案1201不与其他膜层电性连接，呈电性浮置状态。

栅介电层130覆盖第一导体层120，如图2所示。栅介电层130的材料可为氮化硅或氧化硅。栅介电层130可毯覆式覆盖第一导体层120。

在栅介电层130上，设置一主动层130’，如图1所示。主动层130’可包含非晶硅、多晶硅、氧化物半导体或上述的组合。当然，于实际应用中，主动层130’的形状及其设置位置不以图1所绘示者为限。

第二导体层140设置于栅介电层130上，其包含多条相互平行的数据线DL及多个漏极1401，如图1所示。在本实施方式中，数据线DL的一部分作为源极。上述第一导体层120与第二导体层140的材料可分别为钼(Mo)、铬(Cr)、铝(Al)、钕(Nd)、钛(Ti)或上述的组合。第二导体层140的材料可与第一导体层120的材料相同或不同。

数据线DL及栅极线GL相互垂直交错，以定义基材110的数个次像素区110a，如图1所示。此外，栅极(栅极线GL的一部分)、主动层130’与源极(数据线DL的一部分)与漏极1401构成一薄膜晶体管。当然，在所属技术领域中通常知识者，应了解电路布局(layout)可作适当的变动，并不限于图1例示者。

值得注意的是，各数据线DL分别重叠各遮光图案1201，且各遮光图案1201的宽度W1分别大于重叠的数据线DL的宽度W2，如图3所示。图3是显示沿图1的3-3’线段的主动元件阵列基板的剖面示意图。也就是说，遮光图案1201对基材110的投影会涵盖数据线DL对基材110的投影。由于本发明的遮光图案1201能够有效地遮蔽来自背光模组的光线，避免漏光，故可进一步地使对向基板不需另设置对应数据线DL的遮光层，而使显示面板具有高开口率。其原因将于下文中详细叙述。

被覆层150覆盖第二导体层140及基材110的次像素区110a，如图2及图3所示。当然，被覆层150可更覆盖第一导体层120，以保护其下方的薄膜晶体管及走线。被覆层150的材料可为有机绝缘材或无机绝缘材。

透明电极160覆盖被覆层150，且透明电极160具有一共通电压电位，如图2及图3所示。换言之，施加透明电极一共通电压(common voltage)，使其具有共通电压电位。透明电极160覆盖第二导体层140，因此能够避免数据线DL的信号干扰下述像素电极180。

电容层170覆盖透明电极160，如图2及图3所示。多个像素电极180设置于电容层170上并覆盖基材110的次像素区110a及部分遮光图案1201，如图1及图3所示。像素电极180通过电容层170的接触孔170a连接漏极1401，如图2所示。电容层170夹设于透明电极160与像素电极180之间，以隔离透明电极160与像素电极180。此外，如图2所示，透明电极160具有开口160a，使位于接触孔170a内的像素电极180与透明电极160间通过电容层170相互隔离。

并且，透明电极160、电容层170与像素电极180构成一大面积的透明电容，故相较于一般设有金属电容的主动元件阵列基板而言，本发明的主动元件阵列基板具有较高的开口率。透明电极160与像素电极180的材料可为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或其他合适的透明导电材料。像素电极180的材料可与透明电极160的材料相同或不同。

一般而言，数据线与像素电极间会产生电容耦合效应，使液晶反扭转(reverse domain)，进而导致漏光。为避免上述情形发生，数据线与像素电极间需具有一足够宽的间隙，以避免电容耦合效应产生；换言之，像素电极的面积较小。也因像素电极的面积较小而使次像素区的开口率较低。此外，若间隙较宽，则遮光层的宽度必须更大，才能达到遮光的效果。如此一来，更使显示面板的开口率降低。

但在本发明的实施方式中，透明电极160覆盖被覆层150及其下方的第二导电层140的数据线DL，故可有效屏蔽数据线DL与像素电极180之间的电容耦合效应。故相较于已知技术，本发明的数据线DL与像素电极180间的间隙较小。在一实施方式中，各像素电极180与其相邻的数据线DL边缘的间隙d2小于或等于2.5微米，如图3所示。

因为本发明的实施方式具有较小的间隙d2，使遮光图案1201的宽度W1仅需略大于数据线DL的宽度W2。故在一实施方式中，遮光图案1201与重叠的数据线DL边缘的间隙d1小于或等于2.5微米，较佳是小于或等于2.0微米，如图3所示。如此一来，仅需考虑黄光制程中遮光图案1201与数据线DL的间重叠的尺寸误差即可。

在一实施方式中，各像素电极180的一部分重叠其中一遮光图案1201。如图1所示，像素电极180的两侧各重叠一部分的遮光图案层1201。在一实施方式中，各像素电极180重叠遮光图案1201的部分的宽度W3小于或等于2.5微米，如图3所示。在本实施方式中，遮光图案1201能够达到有效的遮光效果，使对向基板不需设置对应DL的遮光层。

在一实施方式中，透明电极160覆盖第二导体层140、基材110的次像素区110a与第一导体层120，如图2所示。在本实施方式中的一实施例，透明电极160毯覆式地覆盖被覆层150，而使透明电极160能够完整地屏蔽数据线DL、栅极线GL、上述薄膜晶体管与像素电极180之间的电容耦合效应。也就是说，数据线DL、栅极线GL、上述薄膜晶体管的信号被屏蔽在透明电极160之下，而不会干扰到像素电极180的信号。

在一实施方式中，其中一遮光图案1201电性连接透明电极160。换言之，遮光图案1201与透明电极160都具有共通电压电位。借此，让数据线DL上方和下方的电位相同，使透明电极160的屏蔽效应更佳。

本发明的另一方面提供一种显示面板，其包含上述的主动元件阵列基板100、对向基板200与显示介质层300，如图2所示。主动元件阵列基板100中的各元件的实施方式请参考上述，故在此不再赘述。

对向基板200平行于主动元件阵列基板100。在本实施方式中，对向基板200包含对向基材210、多个条状遮光层220、彩色滤光片230。其中多个条状遮光层220分别对应栅极线GL。这是因为主动元件阵列基板100的遮光图案1201能有效遮蔽来自背光模组的光线，故在对向基板200中不需另设置对应数据线DL的遮光层。也因为如此，当组立对向基板200与主动阵列基板100发生垂直数据线DL方向(亦即平行栅极线GL方向)的偏移时，不至于严重影响显示面板的开口率。

在一实施方式中，对向基板200还包含一对向透明电极240覆盖条状遮光层220，对向透明电极240电性连接透明电极160。以扭转向列式液晶显示面板(twisted nematic LCD,TN-LCD)而言，对向透明电极240与像素电极180间的电压可控制液晶分子的扭转程度，进而控制光线穿透程度。

显示介质层300夹设于主动元件阵列基板100及对向基板200间。显示介质层300的材料可例如为液晶、电湿润材料、自发光材料或其他适合的材料。

由上述可知，通过设置透明电极来屏蔽其下方的数据线与其上方的像素电极间的电容耦合效应，使像素电极的信号不被数据线所干扰。借此，像素电极的边缘可非常接近数据线，且遮光图案与重叠的数据线边缘的间隙可非常小，达到2.5微米以下。因此，本发明的实施方式的主动元件阵列基板的开口率极高，且具有防止漏光的效果。另外，可进一步地不在对向基板上设置对应数据线的遮光层，更可提高显示面板的开口率。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种主动元件阵列基板，其特征在于，包含：

一基材；

一第一导体层，设置于该基材上，该第一导体层包含多条栅极线及多个遮光图案；

一栅介电层，覆盖该第一导体层；

一第二导体层，设置于该栅介电层上，该第二导体层包含多条数据线及多个漏极，各所述数据线分别重叠各所述遮光图案，所述多条数据线及所述多条栅极线相互交错，以定义该基材的多个次像素区；

一被覆层，覆盖该第二导体层及该基材的所述多个次像素区；

一透明电极，覆盖该被覆层，其中该透明电极具有一共通电压电位；

一电容层，覆盖该透明电极；以及

多个像素电极，设置于该电容层上并覆盖该基材的所述多个次像素区及部分所述遮光图案，所述多个像素电极分别连接所述多个漏极，

其中各所述遮光图案的宽度分别大于重叠的该数据线的宽度，且各所述遮光图案与重叠的该数据线边缘的间隙小于或等于2.5微米。

2.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，其中一所述遮光图案电性连接该透明电极。

3.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该第一导体层还包含至少一共通电极线，该共通电极线平行于所述栅极线的延伸方向，且其中一所述遮光图案连接该共通电极线。

4.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，各所述像素电极与其相邻的该数据线边缘的间隙小于或等于2.5微米。

5.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该透明电极还包含覆盖该第一导体层。

6.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，其中一所述遮光图案浮置。

7.根据权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，各所述像素电极的一部分重叠其中一所述遮光图案。

8.根据权利要求7所述的主动元件阵列基板，其特征在于，各所述像素电极重叠该遮光图案的该部分的宽度小于或等于2.5微米。

9.一种显示面板，其特征在于，包含：

如权利要求1所述的主动元件阵列基板；

一对向基板，平行于该主动元件阵列基板，该对向基板包含多个条状遮光层分别对应所述多条栅极线；以及

一显示介质层，夹设于该主动元件阵列基板及该对向基板间。

10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，该对向基板还包含一对向透明电极覆盖所述多个条状遮光层，该对向透明电极电性连接该透明电极。

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