CN110879499B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示装置，包括第一基板、第一主动元件、第二主动元件、第一数据线、色彩转换层、保护层、平坦层、遮蔽电极、第一像素电极、第二像素电极、第二基板以及显示介质层。第一数据线位于第一主动元件与第二主动元件之间。色彩转换层位于第一主动元件与第二主动元件上。第一像素电极与第二像素电极分别电性连接第一主动元件与第二主动元件。第一像素电极与第二像素电极之间具有间隙。第一数据线重叠于间隙、部分第一像素电极以及部分第二像素电极。遮蔽电极重叠于第一像素电极、第二像素电极、第一数据线以及间隙。

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数据线重叠于像素电极之间的间隙的显示装置。
背景技术
随着科技进步，曲面显示装置的应用越来越广泛。举例而言，曲面显示装置已广泛被应用在手机、穿戴式装置、电视中。生活中经常使用的电子装置都能加设曲面显示装置，这也代表着曲面显示装置的市场潜力大。
一般而言，液晶显示装置中会设置有黑矩阵(Black matrix，BM)。黑矩阵被用来遮挡液晶排列较差的部分，藉此可以避免液晶显示装置漏光。目前，常藉由弯折液晶显示装置来制造曲面显示装置。然而，在弯折液晶显示装置的过程中，黑矩阵时常会偏离欲遮挡的位置，容易导致弯折后的液晶显示装置(即曲面显示装置)漏光。
发明内容
本发明提供一种显示装置，能改善弯折后产生的漏光问题。
本发明的至少一实施例提供一种显示装置，包括第一基板、第一主动元件、第二主动元件、第一数据线、色彩转换层、保护层、平坦层、遮蔽电极、第一像素电极、第二像素电极、第二基板以及显示介质层。第一主动元件与第二主动元件位于第一基板上。第一数据线位于第一主动元件与第二主动元件之间。色彩转换层位于第一主动元件与第二主动元件上。色彩转换层具有第一开口以及第二开口。第一开口以及第二开口的位置分别对应第一主动元件的汲极与第二主动元件的汲极。保护层位于色彩转换层上。平坦层位于保护层上。遮蔽电极位于保护层与平坦层之间。遮蔽电极具有第一通孔以及第二通孔。第一通孔以及第二通孔的位置分别对应第一开口与第二开口。第一像素电极与第二像素电极位于平坦层上。第一像素电极与第二像素电极分别电性连接第一主动元件与第二主动元件。第一像素电极与第二像素电极之间具有间隙。第一数据线重叠于间隙、部分第一像素电极以及部分第二像素电极。遮蔽电极重叠于第一像素电极、第二像素电极、第一数据线以及间隙。遮蔽电极遮蔽间隙。第二基板面对第一基板。显示介质层位于第一基板与第二基板之间。
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是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图。
图1B是沿着图1A线aa’的剖面示意图。
图1C是沿着图1A线bb’的剖面示意图。
图2是依照本发明的一些实施例的显示装置的视角亮度模拟图。
其中，附图标记
10：显示装置
AS：通道层
AL1：第一配向层
AL2：第二配向层
BM：黑矩阵
C1：第一开孔
C2：第二开孔
C3：第三开孔
C4：第四开孔
CE：共用电极
CF：色彩转换层
CL：导线
D：汲极
DL1：第一数据线
DL2：第二数据线
G：闸极
GI：闸绝缘层
GP：间隙
H：垂直距离
LH：厚度
M：显示介质层
O1：第一开口
O2：第二开口
O3：第三开口
O4：第四开口
OC：覆盖层
PE1：第一像素电极
PE2：第二像素电极
PE3：第三像素电极
PE4：第四像素电极
PL1：第一偏光片
PL2：第二偏光片
PS：间隙物
PV1、PV2：保护层
S：源极
SB1：第一基板
SB2：第二基板
SE：遮蔽电极
SL1：第一扫描线
SL2：第二扫描线
T1：第一主动元件
T2：第二主动元件
T3：第三主动元件
T4：第四主动元件
TH1：第一通孔
TH2：第二通孔
TH3：第三通孔
TH4：第四通孔
U：绝缘层
W、y、Z：宽度
X1：第一部分
X2：第二部分
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
图1A是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图。图1B是沿着图1A线aa’的剖面示意图。图1C是沿着图1A线bb’的剖面示意图。为了方便说明，图1A省略绘示了图1B以及图1C中的部分构件。
请参考图1A至图1C，显示装置10包括第一基板SB1、第一主动元件T1、第二主动元件T2、第一数据线DL1、色彩转换层CF、保护层PV2、绝缘层U、遮蔽电极SE、第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第二基板SB2以及显示介质层M。在本实施例中，显示装置10还包括第一偏光片PL1、第二偏光片PL2、黑矩阵BM、保护层PV1、导线CL、第一扫描线SL1、第二扫描线SL2、第二数据线DL2、第三主动元件T3、第四主动元件T4、第三像素电极PE3、第四像素电极PE4、第一配向层AL1、第二配向层AL2、共用电极CE、覆盖层OC以及间隙物PS。
第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4位于第一基板SB1上。第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4各自包括通道层AS、闸极G、源极S与汲极D。
闸极G、第一扫描线SL1、第二扫描线SL2以及导线CL位于基板SB1上，在本实施例中，闸极G、第一扫描线SL1、第二扫描线SL2以及导线CL属于同一导电膜层。闸极G电性连接至对应的扫描线，举例来说，第一主动元件T1的闸极G与第二主动元件T2的闸极G电性连接至第一扫描线SL1，且第三主动元件T3的闸极G与第四主动元件T4的闸极G电性连接至第二扫描线SL2。
通道层AS重叠于对应的闸极G，且通道层AS与闸极G之间夹有闸绝缘层GI。
源极S与汲极D位于对应的通道层AS上，且源极S与汲极D电性连接至对应的通道层AS。第一数据线DL1与第二数据线DL2位于闸绝缘层GI上，且第一数据线DL1与第二数据线DL2电性连接至对应的源极S，举例来说，第一数据线DL1电性连接至第一主动元件T1的源极S以及第三主动元件T3的源极S，且第二数据线DL2电性连接至第二主动元件T2的源极S以及第四主动元件T4的源极S。第一数据线DL1位于第一主动元件T1与第二主动元件T2之间。在本实施例中，第一数据线DL1与第二数据线DL2皆包括相连的第一部分X1以及第二部分X2。第二部分X2的宽度W大于第一部分X1的宽度y。第一部分X1的位置例如对应于第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4，藉此，第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4可以有较大的布局空间。
保护层PV1覆盖源极S、汲极D、第一数据线DL1、第二数据线DL2与闸绝缘层GI。
色彩转换层CF位于保护层PV1上，在本实施例中，色彩转换层CF位于第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4上。举例来说，色彩转换层CF为彩色滤光层，且显示装置10具有彩色滤光层于像素阵列上(color filter on array,COA)的结构。色彩转换层CF例如包括红色色彩转换层、绿色色彩转换层以及蓝色色彩转换层，且不同颜色的色彩转换层交错设置。
色彩转换层CF具有第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4。第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4的位置分别对应第一主动元件T1的汲极D、第二主动元件T2的汲极D、第三主动元件T3的汲极D以及第四主动元件T4的汲极D。
保护层PV2位于色彩转换层CF上。遮蔽电极SE位于保护层PV2上。平坦层U位于遮蔽电极SE以及保护层PV2上。换句话说，遮蔽电极SE位于保护层PV2与平坦层U之间。遮蔽电极SE具有第一通孔TH1、第二通孔TH2、第三通孔TH3以及第四通孔TH4。第一通孔TH1、第二通孔TH2、第三通孔TH3以及第四通孔TH4的位置分别对应第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4。
遮蔽电极SE具有第一开孔C1、第二开孔C2、第三开孔C3以及第四开孔C4。第一开孔C1、第二开孔C2、第三开孔C3以及第四开孔C4的位置及大小分别对应第一主动元件T1的通道层AS、第二主动元件T2的通道层AS、第三主动元件T3的通道层AS以及第四主动元件T4的通道层AS。在本实施例中，遮蔽电极SE不重叠于第一主动元件T1的通道层AS、第二主动元件T2的通道层AS、第三主动元件T3的通道层AS以及第四主动元件T4的通道层AS，藉此避免遮蔽电极SE上的电场影响第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4的运作。在其他实施例中，遮蔽电极SE亦可以不具有第一开孔C1、第二开孔C2、第三开孔C3以及第四开孔C4。
平坦层U例如是感光压克力树脂或其他有机绝缘材料，但本发明不以此为限。平坦层U的厚度例如为1微米至4微米。平坦层U能使显示装置10的开口率与亮度提高。在本实施例中，平坦层U填入第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4中，且具有分别对应第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4的多个开口。换句话说，平坦层U露出位于第一开口O1、第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4底部的汲极D。
第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3与第四像素电极PE4位于平坦层U上。
第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3与第四像素电极PE4分别电性连接第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4。第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间以及第三像素电极PE3与第四像素电极PE4之间具有间隙GP。第一数据线DL1重叠于间隙GP、部分第一像素电极PE1、部分第二像素电极PE2、部分第三像素电极PE3以及部分第四像素电极PE4。举例来说，第一数据线DL1的第二部分X2重叠于间隙GP、部分第一像素电极PE1、部分第二像素电极PE2、部分第三像素电极PE3以及部分第四像素电极PE4。
遮蔽电极SE重叠于第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3、第四像素电极PE4、第一数据线DL1、第二数据线DL2以及间隙GP，且遮蔽电极SE遮蔽间隙GP。遮蔽电极SE可以降低第一数据线DL1以及第二数据线DL2上的电场对第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3以及第四像素电极PE4所产生的影响。此外，遮蔽电极SE具有改善取向极化问题、提升储存电容以及减少寄生电容等效果。
第一配向层AL1位于第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3以及第四像素电极PE4上。第一配向层AL1具有第一配向方向。
第二基板SB2面对第一基板SB1。黑矩阵BM、覆盖层OC、共用电极CE以及第二配向层AL2位于第二基板SB2上。黑矩阵BM重叠于第一扫描线SL1、第二扫描线SL2、第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3、第四主动元件T4以及导线CL。黑矩阵BM具有对应第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3以及第四像素电极PE4的开口。在本实施例中，第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间以及第三像素电极PE3与第四像素电极PE4之间的间隙GP没有重叠于黑矩阵BM。
覆盖层OC位于黑矩阵BM上。共用电极CE位于覆盖层OC上。在本实施例中，共用电极CE与遮蔽电极SE电性连接至相同的电压，藉此进一步提升遮蔽电极SE的遮蔽效果，但本发明不以此为限。由于重叠于间隙GP的遮蔽电极SE与共用电极CE电性连接至相同的电压，间隙GP周围的液晶分子不容易受到第一数据线DL1电压转换的影响。但在黑画面下，间隙GP周围的液晶分子因感受的电压差为0，所以呈透光状态，光线可由间隙GP下方的第一数据线DL1遮蔽。
第二配向层AL2位于共用电极CE上。第二配向层AL2具有第二配向方向。在本实施例中，第二配向层AL2的第二配向方向与第一配向层AL1的第一配向方向互相正交。第一配向层AL1与第二配向层AL2例如藉由摩擦(Rubbing)制程来进行配向。在本实施例中，第一基板SB1上更具有第一偏光片PL1，第一偏光片PL1的吸收轴垂直于第一配向层AL1的第一配向方向。在本实施例中，第二基板SB2上更具有第二偏光片PL2，第二偏光片PL2的吸收轴垂直于第二配向层AL2的第二配向方向。换句话说，本实施例中的显示装置10为扭曲向列型(twisted nematic,TN)液晶显示装置。在一些实施例中，第一基板SB1与第二基板SB2上还分别具有吸收轴彼此正交的两个偏光片，但本发明不以此为限。
显示介质层M位于第一基板SB1与第二基板SB2之间。举例来说，显示介质层M位于第一配向层AL1与第二配向层AL2之间。显示介质层M中例如包括液晶分子。在本实施例中，未对显示介质层M施加电场时，液晶分子呈螺旋状排列，并可使光线离开显示装置10。若通电后液晶分子渐渐往垂直方向排列，此时偏振光无法通过第二基板SB2上的第二偏光片PL2，并呈现黑画面。
间隙物PS位于第一基板SB1与第二基板SB2之间。举例来说，间隙物PS位于第一配向层AL1与第二配向层AL2之间。间隙物PS可以用来维持显示介质层M的厚度(或称液晶盒间隙)。在本实施例中，间隙物PS重叠于第一主动元件T1、第二主动元件T2、第三主动元件T3以及第四主动元件T4，藉此，间隙物PS可以较佳的控制显示介质层M的厚度。在一些实施例中，间隙物PS形成于第一基板SB1上，且是以光学间隙物形成于阵列上(photo spacer onarray，POA)的制程来制做，藉此，显示装置10有较高的开口率，但本发明不以此为限。在其他实施例中，间隙物PS形成于第二基板SB2上。
在一些实施例中，弯折显示装置10以获得曲面显示装置。举例来说，曲面显示装置的弯折轴例如平行于第一数据线DL1以及第二数据线DL2的延伸方向。在弯折显示装置10后，由于黑矩阵BM与像素电极(例如第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3与第四像素电极PE4)之间的间距大，部分间隙GP容易在显示装置10被弯折以后偏离黑矩阵BM，也可以说部分间隙GP容易在垂直黑矩阵BM的方向上不与黑矩阵BM重叠。举例来说，黑矩阵BM沿着第一扫描线SL1以及第二扫描线SL2的延伸方向偏离间隙GP。然而，由于第一数据线DL1重叠于间隙GP、部分第一像素电极PE1以及部分第二像素电极PE2，即使部分黑矩阵BM偏离间隙GP，依然可以藉由第一数据线DL1遮蔽间隙GP，藉此避免显示装置10的漏光问题。
在本实施例中，第一数据线DL1与像素电极(例如第一像素电极PE1、第二像素电极PE2、第三像素电极PE3与第四像素电极PE4)之间具有垂直距离H。第一数据线DL1具有宽度W，H/W<23％。在本实施例中，第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间(或第三像素电极PE3与第四像素电极PE4之间)的间隙GP的宽度Z小于或等于宽度W。显示介质层M的厚度LH与第一数据线DL1的宽度W的比值小于0.21。
图2是依照本发明的一些实施例的显示装置的视角亮度模拟图。举例来说，图2中每条曲线所代表的显示装置的结构皆类似于图1A的显示装置10，然而图2中每条曲线所代表的显示装置的第一数据线DL1的宽度W各不相同。
图2的纵轴代表的是对应视角的亮度与正视视角(0度)的亮度的比值再除以50。举例来说，当视角为0度时(即正视视角时)，前述比值为1且于图2纵轴对应的数值为1除以50(即0.02)。当60度视角与正视视角的比值小于150时(即纵轴小于图2中的3)，显示装置具有较佳的观看品质。
请参考图2，当第一数据线DL1的宽度W大于14微米时，纵轴的数值小于3，显示装置具有较佳的观看品质。
综上所述，在本发明的显示装置中，即使部分间隙偏离黑矩阵，依然可以避免显示装置的漏光问题。
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 (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
一第一基板；
一第一主动元件与一第二主动元件，位于该第一基板上；
一第一数据线，位于该第一主动元件与该第二主动元件之间；
一色彩转换层，位于该第一主动元件与该第二主动元件上，且该色彩转换层具有一第一开口以及一第二开口，该第一开口以及该第二开口的位置分别对应该第一主动元件的汲极与该第二主动元件的汲极；
一保护层，位于该色彩转换层上；
一平坦层，位于该保护层上；
一遮蔽电极，位于该保护层与该平坦层之间，其中该遮蔽电极具有一第一通孔以及一第二通孔，该第一通孔以及该第二通孔的位置分别对应该第一开口与该第二开口；
一第一像素电极与一第二像素电极，位于该平坦层上，该第一像素电极与该第二像素电极分别电性连接该第一主动元件与该第二主动元件，且该第一像素电极与该第二像素电极之间具有一间隙，其中该第一数据线重叠于该间隙、部分该第一像素电极以及部分该第二像素电极，该遮蔽电极重叠于该第一像素电极、该第二像素电极、该第一数据线以及该间隙，且该遮蔽电极遮蔽该间隙；
一第二基板，面对该第一基板；以及
一显示介质层，位于该第一基板与该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括：
一共用电极，位于该第二基板上；
一第一配向层，位于该第一像素电极与该第二像素电极上，且该第一配向层具有一第一配向方向；以及
一第二配向层，位于该共用电极上，且该第二配向层具有一第二配向方向。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该遮蔽电极具有一第一开孔，该第一开孔的位置对应该第一主动元件的通道层。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该遮蔽电极与该第一主动元件的通道层以及该第二主动元件的通道层不重叠。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一数据线与该第一像素电极之间具有垂直距离H，该第一数据线具有宽度W，H/W<23％。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一像素电极与该第二像素电极之间的该间隙的宽度小于该第一数据线的宽度。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示介质层的厚度与该第一数据线的宽度的比值小于0.21。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一数据线的宽度大于14微米。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括：
一共用电极，位于该第二基板上，其中该共用电极与该遮蔽电极电性连接至相同的电压。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，部分该平坦层填入该第一开口以及该第二开口中。
11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括：
一间隙物，位于该第一基板与该第二基板之间，且重叠于该第一主动元件。
12.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一数据线包括相连的一第一部分以及一第二部分，该第二部分重叠于该间隙，且该第二部分的宽度大于该第一部分的宽度。
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