CN108828854B - 像素结构与显示装置 - Google Patents
像素结构与显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108828854B CN108828854B CN201810928711.3A CN201810928711A CN108828854B CN 108828854 B CN108828854 B CN 108828854B CN 201810928711 A CN201810928711 A CN 201810928711A CN 108828854 B CN108828854 B CN 108828854B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- pixel structure
- substrate
- disposed
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 113
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 17
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 claims description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegallium Chemical compound [Te]=[Ga] OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明提供一种像素结构与显示装置。像素结构包含基板、主动元件、保护层、第一电极、绝缘层、突起物与第二电极。主动元件设置于基板。保护层设置于主动元件与基板上。第一电极配置于保护层上。突起物配置于绝缘层上方，且突起物于基板的垂直投影和第一电极于基板的垂直投影不重叠。第二电极位于突起物的至少一侧壁上。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术，特别是一种具有低驱动电压的像素结构及显示装置。
背景技术
显示装置因具有低功率消耗、薄型量轻、色彩饱和度高、寿命长等优点而成为现代显示科技产品的主流之一。
传统技术中，显示装置的显示介质的型态会影响其显示特性。一般而言，对于应用了需要大电场驱动型的显示介质(例如，纳米胶囊微胞液晶)的显示装置而言，需要使用较高的驱动电压来产生所需的大电场，以正确驱动显示介质。然而，显示装置在高驱动电压的操作下，却容易劣化其基板上的主动元件，并进而降低其可靠度。
此外，在以水平电场驱动的显示装置中，一般多是以增加水平电极的数量或者减缩水平电极之间的间距来达到所需的电场强度。然而，这些举动却会影响到显示装置的开口率以及其像素设计。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种像素结构与显示装置。
在一实施例中，一种像素结构，其包含基板、主动元件、保护层、第一电极、绝缘层、突起物以及第二电极。主动元件设置于基板上。保护层设置于主动元件与基板上。第一电极配置于保护层上。绝缘层覆盖第一电极与保护层。突起物配置于绝缘层上方，且突起物于基板的垂直投影和第一电极于基板的垂直投影不重叠。第二电极位于突起物的至少一侧壁上。
在一实施例中，一种显示装置包含任一实施例的像素结构以及液晶层，且液晶层覆盖于第二电极、突起物以及绝缘层上。
综上所述，本发明实施例的像素结构及显示装置，其借由拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的面积来提升水平电场的强度。在像素结构及显示装置的一实施例中，可通过突起物的设置来协助拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的可配置面积。
此外，还可通过凹部的设置来协助拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的可配置面积。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何熟习本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
附图说明
图1为像素结构的第一实施例的俯视示意图。
图2为图1中沿AA’剖线的一实施例的剖面示意图。
图3为像素结构的第二实施例的俯视示意图。
图4为图3中沿BB’剖线的一实施例的剖面示意图。
图5为像素结构的一实施方式的剖面示意图。
图6为像素结构的另一实施方式的剖面示意图。
图7为像素结构的第三实施例的俯视示意图。
图8为图7中沿CC’剖线的一实施例的剖面示意图。
图9为像素结构的第四实施例的俯视示意图。
图10为图9中沿DD’剖线的一实施例的剖面示意图。
图11为像素结构的第五实施例的俯视示意图。
图12为图11中沿EE’剖线的一实施例的剖面示意图。
图13为像素结构的第六实施例的俯视示意图。
图14为图13中沿FF’剖线的一实施例的剖面示意图。
图15为像素结构的一变化实施例的剖面示意图。
图16为沟槽的一实施例的局部放大示意图。
图17为沟槽的另一实施例的局部放大示意图。
图18为图1中沿AA’剖线的另一实施例的剖面示意图。
图19为图1中沿AA’剖线的又一实施例的剖面示意图。
图20为图9中沿DD’剖线的另一实施例的剖面示意图。
图21为图9中沿DD’剖线的又一实施例的剖面示意图。
图22为像素结构的一实施例的俯视示意图。
图23为图22中沿GG’剖线的一实施例的剖面示意图。
图24为像素结构的一实施例的俯视示意图。
图25为显示装置的一实施例的剖面示意图。
符号说明:
100.像素结构 110.基板
120.主动元件 130.保护层
130T.沟槽 140.第一电极
140S.第一主干部 140B.第一支部
150.绝缘层 150C.连通孔
150H.凹部 150S.上表面
160.突起物 160s.侧壁
160t.顶面 170.第二电极
170S.第二主干部 170B.第二支部
180.第三电极 190.第四电极
200.显示装置 210.液晶层
D1.第一方向 D2.第二方向
D3.法线方向 DL1-DL2.数据线
GL1-GL2.扫描线 P1.像素区域
SE.源极 DE.漏极
GE.栅极 CH.通道层
GI.栅极绝缘层. H1.接触窗
H2.接触窗 171.电极
M1.连接线 H3.接触窗
L1.高度 L2.深度
175.电极
具体实施方式
图1为像素结构的第一实施例的俯视示意图，图2为图1中沿AA’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图1至图2，像素结构100包含基板110、主动元件120、保护层130、第一电极140、绝缘层150、突起物160以及第二电极170。以下，以单一个像素为例来进行像素结构100的详细说明，但其数量并非用以限定本发明。
像素结构100具有一像素区域P1，且此像素区域P1可由两条扫描线GL1、GL2以及两条数据线DL1、DL2共同定义所得。扫描线GL1、GL2是沿第一方向D1延伸且彼此平行并排，而数据线DL1、DL2则是沿第二方向D2延伸彼此平行并排，其中第一方向垂直于第二方向D2。换言之，像素区域P1是位于扫描线GL1与扫描线GL2之间以及数据线DL1与数据线DL2之间。
于此，扫描线GL1与扫描线GL2分别同时与数据线DL1与数据线DL2相交但不接触。具体而言，扫描线GL1、GL2和数据线DL1、DL2分别是利用不同层的金属制成。在一实施例中，于扫描线GL1、GL2之上会形成栅极绝缘层GI，且数据线DL1、DL2形成在栅极绝缘层GI上，并跨越扫描线GL1、GL2。
在一些实施例中，基板110可为硬质基板、可挠式基板或可塑形式基板，其材质可包括例如聚亚酰胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚酰胺(Polyamide,PA)等有机材料，但不以此为限。像素区域P1的形状可为弯折形，但本发明并非仅限于此，像素区域P1的形状亦可为矩形、平行四边形或其他合适的形状。此外，数据线DL1与数据线DL2的形状可依据像素区域P1的形状而对应设置。因此，数据线DL1、DL2的形状可为弯折形、直条形或其他合适的形状。
主动元件120电性连接此像素所对应的一条扫描线GL1与一条数据线DL1，且主动元件120可由扫描线GL1来控制其为开启(ON)或关闭(OFF)的状态。在一实施例中，主动元件120为薄膜晶体管，其包含栅极GE、通道层CH、漏极DE以及源极SE。此外，主动元件120还可包含栅极绝缘层GI。栅极GE设置于基板110上。栅极绝缘层GI覆盖于栅极GE上。通道层CH对应于栅极GE设置于栅极绝缘层GI的上方，且源极SE和漏极DE位于通道层CH的上方。
于此，栅极GE和扫描线GL1可为利用同一道制程所形成的一个连续导电图案，并且源极SE和数据线DL1可为利用同一道制程所形成的一个连续导电图案。换言之，主动元件120的栅极GE是电性连接至扫描线GL1，且其源极SE则是电性连接至数据线DL1。
应注意的是，于此虽是以底部栅极型薄膜晶体管为例来说明主动元件120，但本发明并非以此为限，主动元件120亦可以顶部栅极型薄膜晶体管或其它种类薄膜晶体管来实现。
保护层130覆盖于主动元件120与基板110之上。第一电极140配置于保护层130上。绝缘层150覆盖第一电极140与保护层130。在一些实施例中，绝缘层150、保护层130和栅极绝缘层GI的材质可为无机材料、有机材料或其组合。其中，无机材料例如为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或前述至少二种材料的堆叠层。有机材料例如为聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。
突起物160配置于绝缘层150之上而突出于绝缘层150的上表面150S，在一实施例中，突起物160分别对应地设置于数据线DL1、DL2上方，并与数据线DL1、DL2具有相同的延伸方向。并且，突起物160于基板110的垂直投影和第一电极140于基板110的垂直投影互不重叠。因此，当以俯视角度来看时，第一电极140和突起物160是间隔配置的。突起物160的材质可为无机材料、有机材料或其组合。其中，无机材料例如为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或前述至少二种材料的堆叠层。有机材料例如为聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。
在一些实施例中，突起物160可为圆柱结构、长条结构或其他合适的结构。此外，突起物160的垂直剖面可为梯形或矩形。
第二电极170位于突起物160的至少一侧壁160s上。举例而言，当突起物160为长条结构，此时突起物160具有四个侧壁160s，则第二电极170可设置于突起物160的四个侧壁160s中的至少一者上。在一些实施例中，第二电极170还可设置于突起物160的所有侧壁160s上而将突起物160围绕于其中。
于此，第一电极140和第二电极170是分别电性连接至不同的电位，且第一电极140和第二电极170之间可因具有一电位差而于其间形成一水平电场。由于第二电极170是设置于在绝缘层150上的突起物160的侧壁160s上，故第二电极170于基板110的法线方向D3上的面积可大幅拓展，进而致使形成于第二电极170和第一电极140间的水平电场的强度亦可随之提升。
在第一实施例中，突起物160和第二电极170的数量可各为多个，且各第二电极170分别位于这些突起物160中之一者的至少一侧壁160s上。于此实施例中，第一电极140于基板110的垂直投影是位于两个第二电极170于基板110的垂直投影之间。
在本实施例中，第一电极140是作为像素电极而电性连接至主动元件120的漏极DE。具体而言，第一电极140可通过贯穿于保护层130的接触窗H1和主动元件120的漏极DE相接触以形成电性连接。于此，当扫描线GL1上有驱动信号输入时，第一电极140可因主动元件120的开启而通过漏极DE接收到经由主动元件120的源极SE输入的像素电位。
此外，这些第二电极170则是作为共用电极而电性连接至共用电源。因此，当驱动显示画面时，第一电极140和这些第二电极170可因具有电位差而于其间形成水平电场。并且，此水平电场的强度可因第二电极170于法线方向D3上的面积的拓展而得到提升。
在一些实施方式中，各个第二电极170可借由同层及/或不同层的连接线电性连接至共用电源。在一些实施方式中，共用电源可为一浮接电位或一参考电位。
在一些实施方式中，这些第二电极170可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。
图3为像素结构的第二实施例的俯视示意图，且图4为图3中沿BB’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图1至图4，相较于第一实施例，第二实施例的像素结构100可进一步包含第三电极180。第三电极180对应于第一电极140的配置位置设置在绝缘层150上。换言之，在垂直于基板110的方向(即基板110的法线方向D3)上，第三电极180与第一电极140重叠。并且，第三电极180电性连接至第一电极140，进而可经由第一电极140电性连接至主动元件120的漏极DE。因此，当扫描线GL1上有驱动信号输入时，第三电极180和第一电极140便可通过主动元件120的漏极DE接收到经由主动元件120之源极SE输入的像素电位。
在本实施例中，第三电极180是用以协助拓展第一电极140于基板110之法线方向D3上的面积，以使得第一电极140及第三电极180和第二电极170之间所形成之水平电场的强度得以提升。
在一些实施方式中，第三电极180可通过贯穿于绝缘层150的接触窗H2和第一电极140相接触以形成电性连接。于此，接触窗H2可位于第三电极180的下方，使得第三电极180于形成于绝缘层150上时，其部分可填入至接触窗H2中以和第一电极140相接触。此外，这些第二电极170和第三电极180可利用同一道制程分别形成于突起物160的侧壁160S上和绝缘层150上。
在一些实施方式中，第三电极180的大小与形状可大致上相同于第一电极140的大小与形状，但本发明并非以此为限。在另一些实施方式中，第三电极180的大小与形状亦可不相同于第一电极140的大小与形状。举例而言，第三电极180可略小于第一电极140，如图5所示。在其他实施例中，第三电极180可略大于第一电极140，如图6所示。
于此，由于第三电极180和位于突起物160的侧壁上160s的第二电极170是分别连接至不同的电源，因此第三电极180和第二电极170在绝缘层150上是彼此相隔且不相互接触的。
图7为像素结构的第三实施例的俯视示意图，且图8为图7中沿CC’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图3至图8，相较于第二实施例，第三实施例的像素结构100所包含的第一电极140和第三电极180的数量可各为多个。其中，第三电极180分别对应于这些第一电极140中之一者的配置位置设置在绝缘层150上，并且各第三电极180电性连接至对应的第一电极140。在一些实施方式中，各第三电极180可分别通过位于其下方且贯穿于绝缘层150的接触窗H2和所对应的第一电极140相接触以形成电性连接，但本发明并非以此为限。
此外，在第三实施例中，像素结构100可进一步包含第四电极190。第四电极190配置于绝缘层150上，且第四电极190是位于此两个第三电极180之间。换言之，第四电极190于基板110的垂直投影会位于此两个第三电极180于基板110的垂直投影之间。于此，第四电极190则是电性连接至共用电源。
在一些实施方式中，第四电极190和这些第二电极170可经由同层及/或不同层的连接线电性连接至共用电源。
在一些实施方式中，这些第一电极140可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。这些第三电极180可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。并且，第四电极190和这些第二电极170可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。
在一些实施方式中，于垂直基板方向上第一电极140亦可和第四电极190重叠，增加储存电容。
在一些实施方式中，第一电极140、第二电极170、第三电极180与第四电极190的材质可为铟锡氧化物、铟锌氧化物或其他合适的金属氧化物。
图9为像素结构的第四实施例的俯视示意图，且图10为图9中沿DD’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图1、图2、图9与图10，相较于第一实施例，在第四实施例中的像素结构100的第一电极140是改作为共用电极使用，且第二电极170则是作为像素电极使用。像素结构100可进一步包含两第四电极190，配置于绝缘层150上，且电性连接第二电极170，于基板的垂直投影中，第一电极140是位于此两个第四电极190之间。换言之，此时第一电极140是电性连接至共用电源，且第二电极170与第四电极190则电性连接至主动元件120的漏极DE。因此，当扫描线GL1上有驱动信号输入时，第二电极170便可通过主动元件120的漏极DE接收到经由主动元件120的源极SE输入的像素电位，并且第二电极170与第四电极190可因此和第一电极140之间具有电位差而于其间形成水平电场。
在一些实施方式中，第二电极170与第四电极190可借由同层及/或不同层的连接线电性连接至主动元件120。举例而言，第二电极170中的一者可通过连通孔150C与主动元件120的漏极DE相接触以形成电性连接，并且第二电极170再借由同层的走线与第四电极190彼此电性连接。于此，连通孔150C是贯穿绝缘层150至保护层130的孔洞，且第二电极170可借由其局部填入至连通孔150C中来直接和位于连通孔150C下方的主动元件120的漏极DE相接触或再借由和主动元件120的漏极DE同层的走线来和主动元件120的漏极DE形成电性相接。但本发明并非以此为限，在另一例示中，连通孔150C可为多个，且第二电极170可分别借由这些连通孔150C电性连接至主动元件120的漏极DE，例如各第二电极170的局部可分别填入至这些连通孔150C中之一，之后再借由和主动元件120的漏极DE同层的走线和主动元件120的漏极DE形成电性相接。
在一些实施方式中，突起物160对应地设置于扫描线GL1、GL2上方，并与扫描线GL1、GL2具有相同的延伸方向，连通孔150C可位于突起物160的任一侧边的下方。于此，连通孔150C以突起物160中邻近于第一电极140的那一侧为较佳的设置处，由于突起物160设置于绝缘层150上方并与扫描线GL1、GL2具有相同的延伸方向，使得第二电极170可借由此突起物160的设置拓展其于基板110的法线方向D3上的面积，且因突起物160邻近于第一电极140而得以更强化形成于第一电极140和第二电极170之间的水平电场的强度。
在一些实施方式中，这些第二电极170与第四电极190可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。
图11为像素结构的第五实施例的俯视示意图，且图12为图11中沿EE’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图9至图12，相较于第四实施例，第五实施例的像素结构100可进一步包含第三电极180。于此，第三电极180在基板110的法线方向D3上对应于第一电极140的配置位置设置在绝缘层150上，第三电极180和第一电极140电性连接，并且第三电极180是电性连接至共用电源。在一些实施方式中，第三电极180可借由同层及/或不同层的走线电性连接至共用电源。于此实施例中，第三电极180和第一电极140电性连接，且可再借由与其位于不同层的连接线M1连到共用电源。在一些实施方式中，连接线M1是和扫描线GL1、GL2位于同一层。
在本实施例中，第三电极180是用以协助拓展第一电极140于基板110的法线方向D3上的面积，以使得第一电极140及第三电极180和第二电极170与第四电极190之间所形成的水平电场的强度得以提升。
图13为像素结构的第六实施例的俯视示意图，且图14为图13中沿FF’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图11至图14，相较于第五实施例，第六实施例的像素结构100所包含的第一电极140和第三电极180的数量可各为两个。其中，各第三电极180分别对应于这些第一电极140中之一者的配置位置而设置在绝缘层150上，并且这些第三电极180是电性连接至共用电源。此外，像素结构100可进一步包含多组突起物160与第二电极170对应地设置于数据线DL1、DL2上方，并且同一像素结构100的这些第二电极170彼此电性连接并与第四电极190电性连接。第二电极170与第四电极190配置于绝缘层150上，且第四电极190是位于此两个第三电极180之间，各第三电极180位于第二电极170与第四电极190之间。换言之，此时第四电极190于基板110的垂直投影会位于此两个第三电极180于基板110的垂直投影之间。于此，第四电极190则是通过第二电极170或直接电性连接至主动元件120的漏极DE，以和邻设于其二侧的这些第一电极140及第三电极180形成水平电场。
在一些实施方式中，第四电极190可经由贯穿绝缘层150至保护层130的连通孔150C、或是以同层走线及/或不同层的走线电性连接至主动元件120的漏极DE，以当扫描线GL1上有驱动信号输入时，第四电极190可通过主动元件120的漏极DE接收到经由主动元件120的源极SE输入的像素电位。
在一些实施方式中，这些第一电极140可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。这些第三电极180可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。并且，第四电极190和这些第二电极170可为利用同一道制程所形成的一个连续图案。
图15为像素结构的一变化实施例的剖面示意图。请参阅图1至图15，在任一实施例中，位于突起物160的至少一侧壁160s上的第二电极170，其还可位于突起物160的顶面160t上。举例而言，第二电极170可将整个突起物160覆盖于其下方。
图16为沟槽的一实施例的局部放大示意图，且图17为沟槽的另一实施例的局部放大示意图。请参阅图1至图17，在任一实施例中，保护层130可包含多个沟槽130T。并且，这些沟槽130T对应于第一电极140的配置处而凿设于保护层130上。待第一电极140形成于保护层130上时，第一电极140的局部便可填入至这些沟槽130T中，而使得第一电极140于基板110的法线方向D3上的面积得以拓展，进而得以更加强水平电场的强度。
在一些实施方式中，这些沟槽130T可为开口较小的凹槽，使得第一电极140形成于保护层130上时，第一电极140的局部得以填入至沟槽130T中但不致于出现凹陷，如图16所示。具体而言，此时沟槽130T的开口宽度可介于1微米(μm)至2微米之间。但本发明并非以此为限。在另一些实施方式中，这些沟槽130T亦可为开口较广的凹槽，使得第一电极140形成于保护层130上时，第一电极140可随着沟槽130T的地形起伏，如图17所示。具体而言，此时沟槽130T的开口宽度可介于3微米至4微米之间。
图18为图1中沿AA’剖线的另一实施例的剖面示意图，图19为图1中沿AA’剖线的又一实施例的剖面示意图，图20为图9中沿DD’剖线的另一实施例的剖面示意图，且图21为图9中沿DD’剖线的又一实施例的剖面示意图。请参阅图18至图21，在一些实施例中，绝缘层150可进一步包含凹部150H。于此，凹部150H设置于绝缘层150中，且突起物160设置于凹部150H中，使得位于突起物160的侧壁160s上的第二电极170可借由延伸至凹部150H中，来增加水平电场的强度。
在一些实施方式中，凹部150H可为绝缘层150的一个凹陷结构且不贯穿绝缘层150。换言之，设置于凹部150H中的突起物160的下方此时仍存有部分的绝缘层150，如图18与图20所示。但本发明并非以此为限，在另一些实施方式中，凹部150H则可为贯穿于绝缘层150的孔洞，使得设置于凹部150H中的突起物160是直接位于保护层130上方，如图19与图21所示。并且，若此时设置于凹部150H中的突起物160上的第二电极170需电性连接至主动元件120的漏极DE时，连通孔150C仅需贯穿保护层130即可供第二电极170经此与主动元件120的漏极DE相接触。
在一些实施例中，设置于凹部150H中的突起物160相较于设置在保护层150上的突起物160可具有更高的高度，使得第二电极170可于基板1110的法线方向D3上具有更多的可配置面积。此外，当凹部150H于绝缘层150中的深度越深时，位于其中的突起物160相较于位于深度较浅的凹部150H中的突起物160可具有更高的高度，使得设置在位于深度较深的突起物160上的第二电极170于基板110的法线方向D3上可具有更多的可配置面积。
在一些实施方式中，凹部150H的深度可大于0微米(μm)且小于3微米之间，较佳大于0.1微米(μm)至小于2微米之间。并且，突起物140的高度可介于1微米至7微米之间。
需注意的是，凹部150H的设置并非仅限制于图18至图21所绘示的这些实施例中，凹部150H可应用于本发明的任一实施例的像素结构100中。并且，同一个像素结构100中，有配置多个突起物160时，是否于全部突起物160的配置位置设于凹部150H或者于部分突起物160的配置位置设于凹部150H可视设计而定。
图22为像素结构的一实施例的俯视示意图，且图23为图22中沿GG’剖线的一实施例的剖面示意图。请参阅图22与图23，在一实施例中，设置在同一个突起物160上的第二电极170可有多个。这些设置在同一突起物160上的多个第二电极170互不接触，且可分别连接至不同的电位，如共用电源或像素电位。此外，设置在同一突起物160上的多个第二电极170可分别位于此突起物160的不同侧壁160s上，例如，分别位于相对侧的侧壁160s上。
在本实施例中，对应于各数据线DL1、DL2的位置而设置的突起物160有多个，例如两个，且对应于同一条数据线DL1、DL2的多个突起物160在第一方向D1上是并排设置。各个突起物160上设有多个互不接触的第二电极170，且对应于同一条数据线DL1、DL2的多个突起物160，俩俩可因彼此并排的关系而于其相邻侧的侧壁160s上共用同一个电极175，如图23所示，且此电极175可通过接触窗H3与下方的共用导线电性连接。
在一些实施方式中，各个第二电极170可借由同层及/或不同层的走线电性连接至共用电源或像素电位。在本实施例中，第四电极190已电性连接至像素电位，且需电性连接至像素电位的第二电极170可通过同层走线直接相连至第四电极190以电性连接至像素电位。而第一电极140和第三电极180已电性连接至共用电源，且需要电性连接至共用电源的电极175因不易直接和同层的第三电极180相接而通过贯穿于绝缘层150的接触窗H3和位于不同层的第一电极140相连以电性连接至共用电源。
图24为像素结构的一实施例的俯视示意图。请参阅图24，在一实施例中，第一电极140可具有第一主干部140S和至少一第一支部140B，且至少一第一支部140B耦接于第一主干部140S。此外，第二电极170具有第二主干部170S和至少一第二支部170B，且至少一第二支部170B耦接于第二主干部170S。
在一些实施方式中，各第一支部140B的延伸方向是和第二支部170B的延伸方向平行。举例而言，当第一支部140B为沿着第二方向D2延伸的直条状电极时，第二支部170B亦可为沿着第二方向D2延伸的直条状电极而平行于第一支部140B。又例如，当第一支部140为弯折形状的电极时，第二支部170B亦可为和第一支部140大致上相同的弯折形状的电极，使得第二支部170B的延伸方向是和第一支部140B的延伸方向平行。
在一些实施方式中，第一电极140的多个第一支部140B和第二电极170的多个第二支部170B是交替排列的。举例而言，第一电极140可由一个第一主干部140S和两个第一支部140B组成，且第二电极170由一个第二主干部170S和两个第二支部170B组成。并且，第一电极140的各个第二支部140B分别是位于两个相邻的第二支部170B之间，而可和第二电极170的第二支部170B形成交替排列的形式。
请参阅图1至图24，在任一实施例中，突起物160于基板110的垂直投影可重叠于扫描线GL1-GL2于基板110的垂直投影或重叠于数据线DL1-DL2于基板110的垂直投影。换言之，突起物160可对应于扫描线GL1-GL2或数据线DL1-DL2的设置处来配置在绝缘层150上，以减少对像素区域P1的开口率的影响。在一些实施方式中，突起物160于基板110的垂直投影是完全重叠于扫描线GL1-GL2于基板110的垂直投影或数据线DL1-DL2于基板110的垂直投影，以不影响到像素区域P1的开口率。然而，在另一些实施方式中，若像素区域P1的开口率可被牺牲时，突起物160亦可设置于像素区域P1内(图未示)，例如，突起物160于基板110的垂直投影亦可与扫描线GL1-GL2于基板110的垂直投影交叠、或不重叠于扫描线GL1-GL2于基板110的垂直投影、或与数据线DL1-DL2于基板110的垂直投影交叠、或不重叠于数据线DL1-DL2于基板110的垂直投影。
在一些实施例中，突起物160于基板110的垂直投影的形状可为圆形、椭圆形(如图22所示)、长条形或其他合适的形状。此外，突起物160的垂直剖面可为梯形、矩形或其他合适的形状。
在一些实施方式中，突起物160的底部宽度可介于4微米至8微米之间。突起物160的顶部宽度可介于3微米至7微米之间。突起物160的高度可介于3微米至7微米之间。此外，突起物160的侧壁160s和基板110之间的夹角可介于80度至90度之间。
图25为显示装置的一实施例的剖面示意图。请参阅图1至图25，显示装置200可包含任一实施例的像素结构100以及液晶层210，且液晶层210覆盖于像素结构100的第二电极170与绝缘层150上。在一些实施方式中，若第二电极170并未完全覆盖住突起物160时，液晶层210还覆盖于突起物160上。
在一些实施方式中，液晶层210可包含以水平模式转动的液晶。
在一些实施方式中，液晶层210可包含纳米胶囊微胞液晶，使得显示装置200可仅利用单一基板(即基板110)制成，从而达到薄化。于一实施例中，纳米胶囊微胞液晶的尺寸大于100微米，且小于300微米。
在一些实施方式中，显示装置200可进一步包含相对于基板110设置的对向基板(图未示)，使得液晶层210夹设于基板110和对向基板之间。
在一些实施方式中，显示装置200是运用边缘电场切换(FFS)技术来进行显示。
综上所述，本发明实施例的像素结构及显示装置，其借由拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的面积来提升水平电场的强度。在像素结构及显示装置的一实施例中，可通过突起物的设置来协助拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的可配置面积。此外，还可通过凹部的设置来协助拓展像素电极及/或共用电极于基板的法线方向上的可配置面积。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的改动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
Claims (13)
1.一种像素结构，包含：
一基板；
一主动元件，设置于该基板上；
一保护层，设置于该主动元件与该基板上；
一第一电极，配置于该保护层上；
一绝缘层，覆盖该第一电极与该保护层；
一突起物，配置于该绝缘层上方，且该突起物于该基板的垂直投影和该第一电极于该基板的垂直投影不重叠；以及
一第二电极，位于该突起物的至少一侧壁上，
其中该绝缘层包含一凹部，该突起物设置于该凹部中，且所述第二电极延伸至该凹部中。
2.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一电极电性连接至该主动元件，且该第二电极电性连接至一共用电源。
3.如权利要求2所述的像素结构，进一步包含一第三电极，设置于该绝缘层上，其中该第三电极于垂直该基板方向上对应于该第一电极设置，且该第三电极电性连接至对应的该第一电极。
4.如权利要求3所述的像素结构，进一步包含一第四电极，配置于该绝缘层上，其中该像素结构具有两个所述第三电极，该第四电极位于两个所述第三电极之间，且该第四电极电性连接至该共用电源。
5.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一电极电性连接至一共用电源，且该第二电极电性连接至该主动元件。
6.如权利要求5所述的像素结构，进一步包含至少一第三电极，设置于该绝缘层上，其中该第三电极于垂直该基板方向上对应于该第一电极设置，且该第三电极电性连接至该共用电源。
7.如权利要求6所述的像素结构，进一步包含一第四电极，该第四电极配置于该绝缘层上，其中该像素结构具有两个所述第三电极，该第四电极位于两个所述第三电极之间，且该第四电极电性连接至该主动元件。
8.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的像素结构，其中该保护层包括多个沟槽，多个所述沟槽对应于该第一电极设置，且该第一电极填入至多个所述沟槽中。
9.如权利要求5至权利要求7中任一项所述的像素结构，其中该第一电极具有一第一主干部和至少一第一支部，该第二电极具有一第二主干部和至少一第二支部，该至少一第一支部的延伸方向和该至少一第二支部的延伸方向平行。
10.如权利要求9所述的像素结构，其中该至少一第一支部和该至少一第二支部交替排列。
11.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的像素结构，其中该第二电极还位于该突起物的顶面上。
12.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的像素结构，进一步包含多个扫描线与多个数据线，多个所述扫描线与多个所述数据线配置于该基板上，多个所述扫描线相交于多个所述数据线，且该突起物于该基板的垂直投影重叠于多个所述扫描线于该基板的垂直投影或多个所述数据线于该基板的垂直投影。
13.一种显示装置，包含如权利要求1至权利要求12任一项所述的像素结构以及一液晶层，且该液晶层覆盖于多个所述第二电极、该突起物与该绝缘层上，其中该液晶层包含纳米胶囊微胞液晶，所述纳米胶囊微胞液晶的尺寸大于100微米，且小于300微米。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107118822A TWI669557B (zh) | 2018-05-31 | 2018-05-31 | 畫素結構與顯示裝置 |
| TW107118822 | 2018-05-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108828854A CN108828854A (zh) | 2018-11-16 |
| CN108828854B true CN108828854B (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=64150697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810928711.3A Active CN108828854B (zh) | 2018-05-31 | 2018-08-15 | 像素结构与显示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108828854B (zh) |
| TW (1) | TWI669557B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102629040A (zh) * | 2012-02-02 | 2012-08-08 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种阵列基板及显示装置 |
| CN103018976A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-03 | 河北工业大学 | 一种蓝相液晶显示器装置 |
| CN202939395U (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-15 | 河北工业大学 | 一种蓝相液晶显示器装置 |
| CN104765207A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-07-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 像素结构及具有该像素结构的液晶显示器 |
| CN104880882A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-02 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种蓝相液晶显示面板 |
| CN105116586A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-02 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种半透反式蓝相液晶显示器及其液晶显示模组 |
| CN105549278A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Ips型tft-lcd阵列基板的制作方法及ips型tft-lcd阵列基板 |
| WO2016204166A1 (ja) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | シャープ株式会社 | 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器 |
| JP2017091693A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置の製造方法及び表示装置 |
| CN106842680A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-13 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构与具有此像素结构的显示面板 |
| CN107068691A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-18 | 上海天马微电子有限公司 | 阵列基板和阵列基板的制作方法 |
| CN108020951A (zh) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 三星显示有限公司 | 颜色转换面板以及包括颜色转换面板的显示设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012220575A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Japan Display East Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8922739B2 (en) * | 2012-12-28 | 2014-12-30 | Au Optronics Corp. | Liquid crystal display with particular structure for the pixel electrode and the common electrode |
| KR102331171B1 (ko) * | 2014-08-01 | 2021-11-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 및 그 제조방법 |
| TWI618964B (zh) * | 2017-04-17 | 2018-03-21 | 友達光電股份有限公司 | 顯示面板 |
-
2018
- 2018-05-31 TW TW107118822A patent/TWI669557B/zh active
- 2018-08-15 CN CN201810928711.3A patent/CN108828854B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102629040A (zh) * | 2012-02-02 | 2012-08-08 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种阵列基板及显示装置 |
| CN103018976A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-03 | 河北工业大学 | 一种蓝相液晶显示器装置 |
| CN202939395U (zh) * | 2012-12-12 | 2013-05-15 | 河北工业大学 | 一种蓝相液晶显示器装置 |
| CN104765207A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-07-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 像素结构及具有该像素结构的液晶显示器 |
| CN104880882A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-02 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种蓝相液晶显示面板 |
| WO2016204166A1 (ja) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | シャープ株式会社 | 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器 |
| CN105116586A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-02 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种半透反式蓝相液晶显示器及其液晶显示模组 |
| JP2017091693A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置の製造方法及び表示装置 |
| CN105549278A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Ips型tft-lcd阵列基板的制作方法及ips型tft-lcd阵列基板 |
| CN108020951A (zh) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 三星显示有限公司 | 颜色转换面板以及包括颜色转换面板的显示设备 |
| CN106842680A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-13 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构与具有此像素结构的显示面板 |
| CN107068691A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-18 | 上海天马微电子有限公司 | 阵列基板和阵列基板的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108828854A (zh) | 2018-11-16 |
| TW202004303A (zh) | 2020-01-16 |
| TWI669557B (zh) | 2019-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102518427B1 (ko) | 표시 장치 | |
| US10540046B2 (en) | Micro LED touch display panel | |
| US10281785B2 (en) | Liquid crystal display device having large holding capacitance in the pixel | |
| US9488888B2 (en) | Display device | |
| CN114497151A (zh) | 一种显示面板 | |
| US11765950B2 (en) | Display device | |
| CN107561800B (zh) | 一种阵列基板、显示面板和显示装置 | |
| US10049626B2 (en) | Pixel structure | |
| JP6892065B2 (ja) | 表示パネル | |
| US11669180B2 (en) | Touch display substrate and display device | |
| CN108469696B (zh) | 阵列基板以及显示面板 | |
| CN106908978A (zh) | 触控显示面板和触控显示装置 | |
| CN103811499A (zh) | 薄膜晶体管阵列面板及其制造方法 | |
| US20130075728A1 (en) | Array substrate and display apparatus using the same | |
| US9429804B2 (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
| TWI657299B (zh) | 畫素結構與顯示裝置 | |
| US9905177B2 (en) | Pixel structure, array substrate, display panel and display device | |
| CN101976007B (zh) | 画素结构以及画素数组 | |
| CN108828854B (zh) | 像素结构与显示装置 | |
| CN110646988A (zh) | 显示装置 | |
| US20150036090A1 (en) | Liquid crystal display | |
| KR100609323B1 (ko) | 배선 기판, 전기 광학 장치 및 그 제조 방법, 전자 기기 | |
| KR102596172B1 (ko) | 디스플레이 장치의 하부 기판 및 이를 이용한 유기발광다이오드 디스플레이 장치 | |
| CN110221488A (zh) | 显示装置 | |
| CN103633100A (zh) | 像素阵列基板及有机发光二极管显示器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |