CN110568656A - 显示装置 - Google Patents

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塗俊达
刘晋铨
林富良
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Abstract

本发明提供一种显示装置。显示装置包括一第一基板，一第二基板，且所述第二基板与所述第一基板相对设置；一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；一黑色矩阵，所述黑色矩阵包括一第一环形图案；一第一遮光层，所述第一遮光层包括一第二环形图案；一绝缘层，设置于所述第一遮光层上方，且所述绝缘层覆盖所述第二环形图案的侧边；以及一布线结构，设置于所述绝缘层上方，且所述布线结构的位置对应于所述第一环形图案或所述第二环形图案；其中，所述第一环形图案及所述第二环形图案在所述第一基板上的投影区域相重叠。

Description

显示装置
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种具有光学感应元件的显示装置。
背景技术
随着科技的发展，显示装置被广泛应用在许多电子产品上，如手机、平板电脑、手表等。同时，为了满足更多的需求，电子产品上大多都安装了具有光学感应功能的元件，例如摄像头。
现有的光学感应元件一般都安装在电子产品的正反两面，在具有显示面板的正面上安装光学感应元件时，通常会采用以下两种方式：一种为通孔模式，在显示面板上设置通孔，使光学感应元件直接摆放在滤光玻璃层下方；另一种为盲孔模式，不在显示面板上设置通孔，光学感应元件直接摆放在显示面板下方。当采用盲孔模式时，由于光学感应元件只会设置在玻璃前，因此容易产生侧漏光。现有的解决方式为在光学感应元件周边采用点胶的方式挡住侧漏光。但点胶方式存在精度问题，会导致挡住侧漏光的效果不佳，且胶材在高温高湿环境下容易脱落。
因此，如何能更好地减少侧漏光对光学感应元件的影响，实为需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的实施例提供一种显示装置，可以减少侧漏光对光学感应元件的影响。
本发明一实施例的显示装置，包括一第一基板，所述第一基板具有相对的一第一表面及一第二表面；一第二基板，所述第二基板具有相对的一第三表面及一第四表面，且所述第二基板的所述第三表面与所述第一基板的所述第二表面相对设置；一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；一黑色矩阵，设置于所述第二基板的所述第三表面上，所述黑色矩阵包括一第一环形图案；一第一遮光层，设置于所述第一基板的所述第二表面上，所述第一遮光层包括一第二环形图案；一绝缘层，设置于所述第一遮光层上方，且所述绝缘层覆盖所述第二环形图案的侧边；以及一布线结构，设置于所述绝缘层上方，且所述布线结构的位置对应于所述第一环形图案或所述第二环形图案；其中，所述第一环形图案及所述第二环形图案在所述第一基板上的投影区域相重叠。
上述的显示装置，其中，还包括一第二遮光层，设置于所述第一基板的所述第一表面上，所述第二遮光层包括一第三环形图案。
上述的显示装置，其中，所述第一环形图案、所述第二环形图案及所述第三环形图案在所述第一基板上的投影区域相重叠。
上述的显示装置，其中，所述第一环形图案的宽度等于或小于所述第二环形图案的宽度。
上述的显示装置，其中，所述第一环形图案的宽度等于或小于所述第三环形图案的宽度。
上述的显示装置，其中，所述第二环形图案的宽度等于或小于所述第三环形图案的宽度。
上述的显示装置，其中，更包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：一遮光金属层，设置于所述第一基板；一缓冲层，设置于所述遮光金属层；一半导体层，设置于所述缓冲层，且所述半导体层具有一第一掺杂区、一第二掺杂区与一沟道区，所述沟道区位于所述第一掺杂区与所述第二掺杂区之间；一栅极绝缘层，设置于所述半导体层；一栅极金属层，设置于所述栅极绝缘层，且所述栅极金属层的位置与所述沟道区相对应；一层间介电层，设置于所述栅极金属层；一源极金属层以及一漏极金属层，设置于所述层间介电层；一钝化层，设置于所述源极金属层以及所述漏极金属层；其中，所述遮光金属层与所述第一遮光层的材料相同。
上述的显示装置，其中，所述绝缘层包括所述缓冲层、所述栅极绝缘层、所述层间介电层或所述钝化层中的一层或多层。
上述的显示装置，其中，所述布线结构与所述栅极金属层、所述源极金属层或所述漏极金属层的材料相同。
上述的显示装置，其中，所述第一环形图案与所述第二环形图案共同围绕于一光学感应区，其中，所述绝缘层包括一开口区域，且所述开口区域的位置对应于所述光学感应区。
上述的显示装置，其中，更包括一光学感应元件，位置对应于光学感应区，其中，所述光学感应元件面对于所述第一基板的所述第一表面。
上述的显示装置，其中，更包括一框胶结构，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且所述框胶结构围绕形成一容纳空间，所述液晶层设置于所述容纳空间，其中，所述光学感应区的位置对应于部分的所述容纳空间。
上述的显示装置，其中，所述第二遮光层的材料为高分子材料。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A是本发明一实施例显示装置的结构示意图。
图1B、图1C、图1D是本发明一实施例显示装置结构的上视示意图。
图2A是本发明另一实施例显示装置的结构示意图。
图2B是本发明另一实施例显示装置结构的上视示意图。
图3是本发明再一实施例显示装置的结构示意图。
图4是本发明图1-图3实施例显示装置中薄膜晶体管的结构示意图。
图5是本发明图1实施例安装有光学感应元件显示装置的结构示意图。
图6是本发明图1实施例显示装置的效果示意图。
其中，附图标记：
100：显示装置
101：第一基板
102：第二基板
103：液晶层
104：黑色矩阵
105：第一遮光层
106：绝缘层
107：布线结构
108：第二遮光层
109：薄膜晶体管
110：遮光金属层
111：缓冲层
112：半导体层
113：第一掺杂区
114：第二掺杂区
115：栅极绝缘层
116：栅极金属层
117：层间介电层
118：源极金属层
119：漏极金属层
120：钝化层
121：光学感应区
122：开口区域
123：光学感应元件
S1、S2、S3、S4：表面
CH：沟道区
C1、C2、C3：环形图案
L1、L2、L3：光线
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
图1A是本发明一实施例显示装置的结构示意图，图1B、图1C、图1D是本发明一实施例显示装置结构的上视示意图。如图1A-图1D所示，显示装置100包括第一基板101、第二基板102以及设置于第一基板101与第二基板102之间的液晶层103。第一基板101具有第一表面S1以及第二表面S2，第二基板102具有第三表面S3以及第四表面S4，第二表面S2与第三表面S3相对设置。于本实施例中，第二基板102的第三表面S3上设置有一黑色矩阵104，黑色矩阵104包括环形图案C1，如图1B所示；第一基板101的第二表面S2上还设置有第一遮光层105，且第一遮光层105包括环形图案C2，如图1C所示。其中，环形图案C1的位置对应于环形图案C2，具体而言，在垂直投影方向上，环形图案C1与环形图案C2的投影面积彼此重叠。请再参阅图1A所示实施例，在第一基板101设置绝缘层106，绝缘层106覆盖第一遮光层105的上表面及侧表面。此外，第一基板101上还设置布线结构107，用于实现与内部显示单元之间的电性连接。于本实施例中，绝缘层106为多层绝缘材料层所组成，但依布局或产品需求不同，可有不同层数的设计，本发明不以此为限。布线结构107则以金属材料所制成，可为单层金属线路或多层金属线路。请参阅图1A，布线结构107设置于环形图案C1下方以及环形图案C2的上方，其位置与环形图案C1以及环形图案C2的位置相对应。换言之，在垂直投影方向上，布线结构107分别与环型图案C1、环型图案C2的投影面积有重叠之处。
再参照图1A、图1D所示，在第一基板101的第一表面S1还设置有一第二遮光层108，第二遮光层108包括环形图案C3。在本实施例中，第一环形图案C1、第二环形图案C2以及第三环形图案C3可设置为大小相同，即第一环形图案C1、第二环形图案C2以及第三环形图案C3在第一基板101上的投影区域互相重叠。
图2A是本发明另一实施例显示装置的结构示意图，图2B是本发明另一实施例显示装置结构的上视示意图。如图2A、图2B所示，图2A所示实施例与图1A所示实施例的区别在于，第一环形图案C1的宽度小于第二环形图案C2的宽度，即形成第一环形图案C1的黑色矩阵104的宽度小于形成第二环形图案C2的第一遮光层105的宽度。具体的，如图2B所示，第一环形图案C1与第二环形图案C2的外轮廓相互重叠，而第二环形图案C2的内侧轮廓超出第一环形图案C1的内侧轮廓，且第一环形图案C1与第二环形图案C2的内侧轮廓均形成在绝缘层106的投影区域内，即绝缘层106的内侧壁较第一环形图案C1与第二环形图案C2的内侧轮廓更靠近内侧。由此，第一遮光层105能够更进一步的遮挡侧漏光。
图3是本发明再一实施例显示装置的结构示意图。如图3所示，图3所示实施例与图2A所示实施例的区别在于，第二环形图案C2的宽度小于第三环形图案C3的宽度，即形成第二环形图案C2的第一遮光层105的宽度小于形成第三环形图案C3的第二遮光层108的宽度。具体的，第一环形图案C1、第二环形图案C2以及第三环形图案的外轮廓相互重叠，而第二环形图案C2的内侧轮廓超出第一环形图案C1的内侧轮廓，而第三环形图案C3的内侧轮廓超出第二环形图案C2的内侧轮廓；且第一环形图案C1、第二环形图案C2以及第三环形图案C3的内侧轮廓均形成在绝缘层106的投影区域内，即绝缘层106的内侧壁较第一环形图案C1、第二环形图案C2以及第三环形图案C3的内侧轮廓更靠近内侧。当然，第三环形图案C3的内侧轮廓也可与绝缘层106的内侧壁对齐。由此，第一遮光层105以及第二遮光层108能够更进一步的遮挡侧漏光。
图4是本发明图1A-图3实施例显示装置中薄膜晶体管的结构示意图。通常，在显示装置的显示区域设有薄膜晶体管，以下详细介绍薄膜晶体管的具体结构。如图4所示，薄膜晶体管109包括遮光金属层110、缓冲层111、半导体层112、栅极绝缘层115、栅极金属层116、层间介电层117、源极金属层118、漏极金属层119以及钝化层120。具体而言，图案化的遮光金属层110设置在第一基板101上，缓冲层111则设置于遮光金属层110上，使得缓冲层111覆盖于遮光金属层110。半导体层112设置在缓冲层111上，通过离子注入在半导体层112中形成第一掺杂区113、第二掺杂区114以及沟道区CH，沟道区CH位于第一掺杂区113与第二掺杂区114之间。于图4实施例中，半导体层112包含有离子注入的掺杂区(如第一掺杂区113与第二掺杂区114)以及没有离子注入的沟道区CH，但本发明不以此为限，可依设计需求不同，调整半导体层112的种类与形态，举例而言，半导体层112可形成不同浓度的离子注入掺杂区，如重掺杂区或轻掺杂区，以形成多晶硅半导体层。另外，栅极绝缘层115设置在半导体层112上，且覆盖于半导体层112。栅极金属层116则设置于栅极绝缘层115上，且栅极金属层116的位置与沟道区CH的位置相对应。层间介电层117设置且覆盖于栅极金属层116。之后图案化设置金属层，使得在层间介电层117上形成源极金属层118以及漏极金属层119，其中层间介电层117中还形成有通孔，源极金属层118以及漏极金属层119通过通孔电性连接至第一掺杂区113以及第二掺杂区114。再来，钝化层120设置且覆盖于源极金属层118以及漏极金属层119上。
结合图1A至图4，显示装置100中的第一遮光层105可以采用与薄膜晶体管109中遮光金属层110相同的材料制成，即可以在形成遮光金属层110的同时形成第一遮光层105。具体而言，使用一道掩模进行图案化时，可于显示区内形成遮光金属层110以及第一遮光层105。此外，由于第一遮光层105与布线结构107的投影面积有重叠区域，当第一遮光层105与遮光金属层110为相同材料与同道掩模制作而成时，可减少第一遮光层105与布线结构107之间的电性干扰。第二遮光层可以是高分子材料，涂布或印刷形成在第一基板101上。另外，显示装置100中的绝缘层106可以是薄膜晶体管109中缓冲层111、栅极绝缘层115、层间介电层117或钝化层120中的一层或多层。显示装置100中的布线结构107可以采用栅极金属层116、源极金属层118或漏极金属层119相同的材料制成，即在形成栅极金属层116、源极金属层118或漏极金属层119的同时形成布线结构107。
图5是本发明图1实施例安装有光学感应元件显示装置的结构示意图。如图5所示，第一环形图案C1以及第二环形图案C2共同围绕形成一光学感应区121(如图中虚线框所示区域)，绝缘层106形成有开口122(如图中虚线框所示区域)。其中，开口122与光学感应区121的位置相对应。另外，显示装置100中还设置有光学感应元件123，其位置与光学感应区121的位置相对应，且光学感应元件123设置于面对第一基板101的第一表面S1。对于图2、图3所示实施例，其与图1所示实施例的结构相同，在此不再赘述。
当然，显示装置100的第一基板101以及第二基板102之间还可以形成有其他结构，例如框胶结构(图中未示出)，框胶结构在第一基板101与第二基板102之间形成一容纳空间，可以容纳液晶层103及其他结构，光学感应区121属于容纳空间的一部分，换言之，液晶层10仍分布在光学感应区121，使得光学感应区121内仅有液晶层。
图6是本发明图1实施例显示装置的效果示意图。如图6所示，由于设置了第一遮光层105以及第二遮光层106，使得光线L1、L2、L3的出射角度逐渐减小，能够更好地减小侧漏光对光学感应元件的影响。当然，对于图2、图3所示的实施例而言，由于环形图案的宽度更大，因此，其遮挡效果更好。
综上，依照本发明的实施例，由于在基板的两表面分别设置第一遮光层以及第二遮光层，可以有效阻挡侧漏光，避免侧漏光对光学感应元件的影响。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
一第一基板，所述第一基板具有相对的一第一表面及一第二表面；
一第二基板，所述第二基板具有相对的一第三表面及一第四表面，且所述第二基板的所述第三表面与所述第一基板的所述第二表面相对设置；
一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；
一黑色矩阵，设置于所述第二基板的所述第三表面上，所述黑色矩阵包括一第一环形图案；
一第一遮光层，设置于所述第一基板的所述第二表面上，所述第一遮光层包括一第二环形图案；
一绝缘层，设置于所述第一遮光层上方，且所述绝缘层覆盖所述第二环形图案的侧边；以及
一布线结构，设置于所述绝缘层上方，且所述布线结构的位置对应于所述第一环形图案或所述第二环形图案；
其中，所述第一环形图案及所述第二环形图案在所述第一基板上的投影区域相重叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一第二遮光层，设置于所述第一基板的所述第一表面上，所述第二遮光层包括一第三环形图案。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一环形图案、所述第二环形图案及所述第三环形图案在所述第一基板上的投影区域相重叠。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一环形图案的宽度等于或小于所述第二环形图案的宽度。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一环形图案的宽度等于或小于所述第三环形图案的宽度。
6.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第二环形图案的宽度等于或小于所述第三环形图案的宽度。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：
一遮光金属层，设置于所述第一基板；
一缓冲层，设置于所述遮光金属层；
一半导体层，设置于所述缓冲层，且所述半导体层具有一第一掺杂区、一第二掺杂区与一沟道区，所述沟道区位于所述第一掺杂区与所述第二掺杂区之间；
一栅极绝缘层，设置于所述半导体层；
一栅极金属层，设置于所述栅极绝缘层，且所述栅极金属层的位置与所述沟道区相对应；
一层间介电层，设置于所述栅极金属层；
一源极金属层以及一漏极金属层，设置于所述层间介电层；
一钝化层，设置于所述源极金属层以及所述漏极金属层；
其中，所述遮光金属层与所述第一遮光层的材料相同。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述绝缘层包括所述缓冲层、所述栅极绝缘层、所述层间介电层或所述钝化层中的一层或多层。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述布线结构与所述栅极金属层、所述源极金属层或所述漏极金属层的材料相同。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一环形图案与所述第二环形图案共同围绕于一光学感应区，其中，所述绝缘层包括一开口区域，且所述开口区域的位置对应于所述光学感应区。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，更包括一光学感应元件，位置对应于光学感应区，其中，所述光学感应元件面对于所述第一基板的所述第一表面。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，更包括一框胶结构，设置于所述第一基板与所述第二基板之间，且所述框胶结构围绕形成一容纳空间，所述液晶层设置于所述容纳空间，其中，所述光学感应区的位置对应于部分的所述容纳空间。
13.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第二遮光层的材料为高分子材料。
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