CN110703524B - 显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种显示面板包含基板与设置于基板上的像素单元。像素单元包含通道层、绝缘层、图案化金属层以及像素电极。通道层设置于基板上并具有主体部与连接主体部的至少一分支部，主体部沿第一方向延伸并与分支部夹第一角度。绝缘层覆盖通道层。图案化金属层设置于绝缘层上并包含扫描线与连接扫描线的栅极，扫描线沿第二方向延伸，栅极与扫描线夹第二角度且其在基板的垂直投影位于扫描线在基板的垂直投影与分支部在基板的垂直投影之间，第一方向垂直于第二方向。像素电极与通道层电性连接。

Description

显示面板
技术领域
本发明有关于一种显示面板。
背景技术
由于液晶显示器具有小体积、低辐射等优点，所以液晶显示器成为市场上最常见的显示器。除去被黑色矩阵遮蔽的不透光区域，每个像素区域的透光区域，即为显示面板的开口率，开口率越大，显示面板的光穿透率越好，整体画面越亮，功耗越低。
在像素结构中，当像素电极与数据线过于接近时，像素电极与数据线间的杂散电容Cpd(capacitance between pixel and data line)会变大，导致像素电极的电压在多晶硅薄膜晶体管关闭期间，会受到数据线所传送的信号的影响，而产生所谓的串音效应(cross talk)，进而影响液晶显示面板的显示品质。为降低上述像素结构的串音效应，同时使像素结构的开口率维持在一定程度，已有许多像素结构相继被提出。
发明内容
本发明的实施例提供一种显示面板，藉由设计通道层具有主体部与分支部以及设计第一栅极具有第一部分与第二部分，可以使屏蔽金属在第一基板的垂直投影重叠于遮光图案在第一基板的垂直投影，而免于配置额外的遮光图案来遮蔽屏蔽金属，而提升了开口率。
于一实施例中，一种显示面板包含第一基板与多个像素单元。像素单元设置于第一基板上，每一像素单元包含通道层、绝缘层、第一图案化金属层以及像素电极。通道层设置第一基板上，通道层具有一主体部与连接主体部的至少一分支部，主体部沿第一方向延伸，主体部与分支部夹第一角度。绝缘层覆盖通道层。第一图案化金属层设置于绝缘层上，并包含扫描线与连接扫描线的第一栅极，扫描线沿第二方向延伸，第一栅极与扫描线夹二角度，第一栅极在第一基板的垂直投影位于扫描线在第一基板的垂直投影与分支部在第一基板的垂直投影之間，第一方向垂直于第二方向。像素电极与通道层电性连接。
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1为根据一实施例的显示面板的俯视图；
图2为图1的区域R的放大图；
图3为沿图2的线段A-A’的剖面示意图；以及
图4为根据另一实施例的显示面板的放大俯视图。
其中，附图标记：
10、10a 显示面板
100 第一基板
102 像素单元
104、104A 通道层
1040 主体部
1042 分支部
106 像素电极
108 绝缘层
110 扫描线
112 第一栅极
1120 第一部分
1122 第二部分
114、114a 第二栅极
1140 第三部分
1142 第四部分
116 数据线
118 源极
120 漏极
122 第二基板
124 遮光图案
126 第一保护层
128 彩色滤光单元
130 显示介质层
132 平坦层
134 第二保护层
136 共用电极
138 第三保护层
140、140a 屏蔽金属
D1 第一方向
D2 第二方向
M1 第一图案化金属层
M2 第二图案化金属层
S1、S2 距离
TH1、TH2、TH3 接触洞
α1 第一角度
α2 第二角度
α3 第三角度
α4 第四角度
α5 第五角度
A-A’ 线段
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：
以下将以附图及详细说明清楚说明本发明之精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。举例而言，叙述「第一特征形成于第二特征上方或上」，于实施例中将包含第一特征及第二特征具有直接接触；且也将包含第一特征和第二特征为非直接接触，具有额外的特征形成于第一特征和第二特征之间。此外，本发明在多个范例中将重复使用元件标号以和/或文字。重复的目的在于简化与厘清，而其本身并不会决定多个实施例以和/或所讨论的配置之间的关系。
此外，方位相对词汇，如「在…之下」、「下面」、「下」、「上方」或「上」或类似词汇，在本文中为用来便于描述绘示于附图中的一个元件或特征至另外的元件或特征的关系。方位相对词汇除了用来描述装置在附图中的方位外，其包含装置于使用或操作下的不同的方位。当装置被另外设置(旋转90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相对词汇同样可以相应地进行解释。
图1为根据一实施例的显示面板10的俯视图。参照第1图，显示面板10包含第一基板100与多个像素单元102。像素单元102设置于第一基板100上，为了方便说明，图1中示出了第一方向D1与第二方向D2，且第一方向D1与第二方向D2相异，例如第一方向D1与第二方向D2分别为第1图的纵向方向与横向方向，且其彼此呈正交关系。第一基板100可以是透光基板，例如像是玻璃基板。像素单元102包括通道层104、第一图案化金属层M1、第二图案化金属层M2以及像素电极106。
图2为图1的区域R的放大图。图3为沿图2的线段A-A’的剖面示意图。为了方便说明，像素电极106在图2中省略。参照图2及图3，像素单元102更包含绝缘层108。通道层104、绝缘层108、第一图案化金属层M1、第二图案化金属层M2以及像素电极106设置于第一基板100上。绝缘层108覆盖通道层104。第一图案化金属层M1设置于绝缘层108上。通道层104具有主体部1040与连接主体部1040的至少一分支部1042，主体部1040沿第一方向D1延伸，主体部1040与分支部1042夹第一角度α1。于本实施例中，第一角度α1为直角，换句话说，主体部1040实质上垂直于分支部1042。于其他实施例中，第一角度α1可为锐角或钝角，也就是说，主体部1040不垂直于分支部1042。于本实施例中，通道层104的分支部1042的数量为一。于其他实施例中，分支部1042数量可大于一。通道层104的材料可包含多晶材料，例如多晶硅材料，或是金属氧化物或类似物，且通道层104可藉由进行扩散、离子注入、等离子处理或是其他合适制程，来改变其部分区域的导电性，以定义出导体区及半导体区。绝缘层108的材料可包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或上述组合)。
第一图案化金属层M1包括扫描线110与连接扫描线110的第一栅极112，扫描线110沿第二方向D2延伸，第一栅极112包含第一部分1120与第二部分1122，第二部分1122与第一部分1120连接，第一部分1120沿第一方向D1延伸，第二部分1122沿第二方向D2延伸，第二部分1122与扫描线110沿第一方向D1的距离S1介于约1微米至约10微米之间，第一栅极112的第一部分1120与扫描线110夹第二角度α2，第一栅极112在第一基板100的垂直投影位于扫描线110在第一基板100的垂直投影与通道层104的分支部1042在第一基板100的垂直投影之间。于本实施例中，第二角度α2为直角，换句话说，扫描线110实质上垂直于第一栅极112的第一部分1120。于其他实施例中，第二角度α2可为锐角或钝角，也就是说，扫描线110不垂直于第一栅极112。
第二部分1122与第一部分1120夹第三角度α3。于本实施例中，第三角度α3为直角，换句话说，第一部分1120实质上垂直于第二部分1122。于其他实施例中，第三角度α3可为锐角或钝角，也就是说，第一部分1120不垂直于第二部分1122。
第一图案化金属层M1更包括第二栅极114，第二栅极114电性连接于相邻另一像素单元的通道层104A。第二栅极114包含第三部分1140与第四部分1142，第四部分1142与第三部分1140连接，第三部分1140沿第一方向D1延伸，第四部分1142沿第二方向D2延伸，第四部分1142与扫描线110沿第一方向D1的距离S2介于约1微米至约10微米之间。第二栅极114的第三部分1140与扫描线110夹第四角度α4。于本实施例中，第四角度α4为直角，换句话说，第二栅极114的第三部分1140实质上垂直于扫描线110。于其他实施例中，第四角度α4可为锐角或钝角，也就是说，第二栅极114的第三部分1140不垂直于扫描线110。于本实施例中，第一栅极112与第二栅极114位于扫描线110的相异侧，换句话说，扫描线110位于第一栅极112与第二栅极114之间。于本实施例中，第一栅极112与第二栅极114位于扫描线110的一对角线上。
第四部分1142与第三部分1140夹第五角度α5。于本实施例中，第五角度α5为直角，换句话说，第三部分1140实质上垂直于第四部分1142。于其他实施例中，第五角度α5可为锐角或钝角，也就是说，第三部分1140不垂直于第四部分1142。于一实施例中，第一栅极112的第一部分1120与第二部分1122分别平行于第二栅极114的第三部分1140与第四部分1142。
第二图案化金属层M2设置于第一图案化金属层M1上方，并包含数据线116、源极118与漏极120，源极118与漏极120分别与通道层104电性连接，且漏极120与数据线116与源极118沿第二方向D2间隔开，且漏极120与源极118亦沿第一方向D1间隔开。
显示面板10更包括第二基板122、遮光图案124、第一保护层126、彩色滤光单元128以及显示介质层130，第二基板122设置于第一基板100的对向。显示介质层130位于第一基板100与第二基板122之间。遮光图案124设置于第二基板122上，且位于第二基板122和显示介质层130之间。第二图案化金属层M2设置于第一保护层126上方。遮光图案124遮蔽相邻的多个像素单元102之多个像素电极106之间的间隙，例如，遮光图案124可遮蔽扫描线110、第一栅极112、漏极120与数据线116。于其他实施例中，显示面板10还可包括其他遮光图案遮蔽源极118。并且，配置于另一像素单元102的遮光图案124可遮蔽第二栅极114。第一保护层126设置于第一图案化金属层M1上，具体而言，第一保护层126位于第一图案化金属层M1与第二图案化金属层M2之间，以使两者电性绝缘。第一保护层126的材质可为无机材料、有机材料或其组合，无机材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆迭层。有机材料例如是聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。
在本实施例中，显示介质层130例如为液晶。但本发明不限于此，在其他实施例中，显示介质层130也可为有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)或其他适当材料。在本实施例中，遮光图案124的材质可为遮光材料，例如：黑色树脂或金属。值得说明的是第一基板100另包括配向膜(未示出)，且第二基板122也另包括配向膜(未示出)等液晶显示面板10的必要元件，为本领域具通常知识者所熟知，故在此不多加赘述其作用及制作方式。
在本实施例中，为了使显示介质层130能够在具有良好平坦度的表面形成，显示面板10可更包括配置于彩色滤光单元128与显示介质层130之间的平坦层132。平坦层132的材质可为无机材料、有机材料或其组合，无机材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆迭层。有机材料例如是聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。
像素单元102还包括第二保护层134、共用电极136与第三保护层138。第二保护层134位于第二图案化金属层M2上，接触洞TH1贯穿第二保护层134，共用电极136配置于第二保护层134上，第三保护层138配置于第二保护层134与共用电极136上，接触洞TH2贯穿第三保护层138，像素电极106配置于第三保护层138上，并通过接触洞TH2与漏极120电性连接。源极118通过接触洞TH3与通道层104(例如：主体部1040)电性连接。
第二保护层134可以提供保护与平坦化下方迭层的功能，举例而言，第二保护层134可以保护与平坦化第二图案化金属层M2(例如源极118、漏极120与数据线116)，第三保护层138可以保护与平坦化共用电极136。第二与第三保护层134、138的材质可为无机材料、有机材料或其组合，无机材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆迭层。有机材料例如是聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。
共用电极136与像素电极106之间的电位差能驱动显示介质层130的液晶分子，进而使显示面板10显示画面。在本实施例中，共用电极136与像素电极106配置于同一基板(即第一基板100)上。
显示面板10还包括屏蔽金属(Shielding metal；SM)140，屏蔽金属140设置于第一基板100上并形成于通道层104所对应的区域，具体而言，屏蔽金属140位于第一基板100与通道层104之间，换句话说，屏蔽金属140在第一基板100的垂直投影重叠于通道层104的主体部1040在第一基板100的垂直投影，亦重叠于数据线116在第一基板100的垂直投影，屏蔽金属140为不透明，其作用为遮蔽光线。举例而言，可以阻挡来自第一基板100下方的光线(例如：背光模块)及来自侧面及上方的反射光线入射到形成在数据线116下方的通道层104的主体部1040，避免通道层104的主体部1040照光所引发的光漏电，有效提升晶体管的元件稳定性与画面显示品质。
屏蔽金属140在第一基板100的垂直投影重叠于遮光图案124在第一基板100的垂直投影。于一实施例中，屏蔽金属140在第一基板100的垂直投影面积完全落在遮光图案124在第一基板100的垂直投影面积之内。由于遮光图案124为不透光区域，屏蔽金属140是设计在遮光图案124正下方(例如：屏蔽金属140在第一基板100的垂直投影重叠于遮光图案124在第一基板100的垂直投影)，因此不会影响开口率。详细而言，藉由设计通道层104具有主体部1040与分支部1042，以及第一栅极112具有第一部分1120与第二部分1122，可使屏蔽金属140的位置落在遮光图案124正下方，也就是说，使屏蔽金属140在第一基板100的垂直投影重叠于遮光图案124在第一基板100的垂直投影，如此一来，由于可藉由现有的遮光图案124遮蔽屏蔽电极，故无须设计额外的遮光图案124于屏蔽电极上，使显示面板10的开口率不受到屏蔽电极的限制，换句话说，在不降低显示面板10的开口率的前提下，可利用屏蔽电极使通道层104的主体部1040免于受到照而引发光漏电，而有效提升晶体管的元件稳定性与画面显示品质。也可以说，因为无须设计额外的遮光图案124于屏蔽电极上，因此，可以增加显示面板10的开口率。
由于第二栅极114与第一栅极112分别位于扫描线110的相异侧，因此，像素单元102的屏蔽电极以及配置于相邻另一像素单元102的屏蔽电极亦位于扫描线110的相异侧。
图4为根据另一实施例的显示面板10a的放大俯视图。为了方便说明，像素电极106在图4中省略。图4与图2的差异在于第二栅极114a相对于第一栅极112的位置。具体而言，第一栅极112与第二栅极114a位于扫描线110的相同侧。遮光图案124a同时遮蔽第一栅极112与第二栅极114。
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 (15)

1.一种显示面板，其特征在于，包含：
一第一基板；以及
多个像素单元，设置于该第一基板上，每一像素单元包含：
一通道层，设置于该第一基板上，该通道层具有一主体部与至少一分支部连接该主体部，该主体部沿一第一方向延伸，该主体部与该分支部夹一第一角度；
一绝缘层，覆盖该通道层；
一第一图案化金属层，设置于该绝缘层上，并包含一扫描线与一第一栅极连接该扫描线，该扫描线沿一第二方向延伸，该第一栅极与该扫描线夹一第二角度，该第一栅极在该第一基板的垂直投影位于该扫描线在该第一基板的垂直投影与该分支部在该第一基板的垂直投影之间，该第一方向垂直于该第二方向；
一像素电极，与该通道层电性连接；
一屏蔽金属，设置于该第一基板与该通道层之间；
一第二基板，设置于该第一基板的对向；
一遮光图案，设置于该第二基板上，其中该遮光图案在该第一基板的垂直投影重叠于该屏蔽金属在该第一基板的垂直投影；
一保护层，设置于该第一图案化金属层上；以及
一第二图案化金属层，设置于该保护层上，并包含一数据线、一源极与一漏极，该源极与该通道层的该主体部电性连接，该漏极与该通道层电性连接，且该漏极分别与该数据线及该源极沿该第二方向间隔开。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该通道层包含多晶材料。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一栅极包含一第一部分与一第二部分，该第二部分与该第一部分连接并夹一第三角度。
4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，该第三角度为直角。
5.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，该第一部分沿该第一方向延伸，该第二部分沿该第二方向延伸，该第二部分与该扫描线沿该第一方向的距离介于约1微米至约10微米之间。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一图案化金属层更包含一第二栅极，该第二栅极与该扫描线夹一第四角度。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，该第二栅极电性连接于相邻另一像素单元的一通道层。
8.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，该第一栅极与该第二栅极位于该扫描线的相同侧。
9.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，该第一栅极与该第二栅极位于该扫描线的相异侧。
10.如权利要求9所述的显示面板，其特征在于，该第一栅极与该第二栅极位于该扫描线的一对角线上。
11.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，该第二栅极包含一第三部分与一第四部分，该第四部分与该第三部分连接并夹一第五角度。
12.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于，该第五角度为直角。
13.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该通道层的该分支部的数量为一。
14.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该数据线在该第一基板的垂直投影重叠于该屏蔽金属在该第一基板的垂直投影。
15.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该屏蔽金属在该第一基板的垂直投影面积完全落在该遮光图案在该第一基板的垂直投影面积之内。
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