CN118011691A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置包括一基板、一第一导电层、一第二导电层及一氧化物半导体层。第一导电层具有沿一第一方向延伸的一走线部，走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧。第二导电层设置于第一导电层上，并具有一第一接触部和一第二接触部，该第一接触部和该第二接触部之间具有一间隔。氧化物半导体层设置于基板上，并包括一第一部、一第二部、和一连接部，第一部与第一接触部接触，第二部与第二接触部接触，连接部连接于第一部和第二部之间，且连接部沿着垂直于第一方向的一第二方向延伸。
Description
本发明是申请号为201510214582.8、申请日为2015年4月30日、发明名称为“显示装置”的发明的分案申请。
技术领域
本发明关于一种平面显示装置。
背景技术
随着科技的进步，平面显示面板已经广泛地被运用在各种领域，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如移动电话、可携式多媒体装置、笔记本电脑、液晶电视及液晶屏幕等等。
以液晶显示面板为例，已知一种液晶显示面板包含一薄膜晶体管基板、一彩色滤光基板及一液晶层，薄膜晶体管基板与彩色滤光基板相对而设，而液晶层夹置于薄膜晶体管基板与彩色滤光基板之间。其中，薄膜晶体管基板具有多个像素设置于一基板上，并可借由控制所述像素而控制液晶层的液晶分子的转向而使显示面板显示影像。另外，由于市场的快速竞争，使得较高解析度及较高显示品质的显示装置一直是业界持续追求的目标之一。因此，如何提供一种显示装置，可使像素结构的尺寸较小而应用于较高解析度的产品，并具有较高显示品质，已成为重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可使像素结构的尺寸较小而应用于较高解析度的产品，并具有较高显示品质的显示装置。
为达上述目的，依据本发明的一种显示装置，包括一阵列基板、一对向基板以及一显示介质层。阵列基板具有至少一像素结构，像素结构包含一第一导电层、一第二导电层及一氧化物半导体层。第一导电层具有沿一第一方向延伸的一走线部，走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧。第二导电层设置于第一导电层之上，并具有二接触部，所述接触部分别对应设置于第一侧及第二侧。氧化物半导体层设置于第一导电层与第二导电层之间，氧化物半导体层的两端分别接触所述接触部，并沿第一方向具有一第一宽度，所述接触部的其中之一与第一导电层具有一重叠区，重叠区沿第一方向具有最大的一第二宽度，第一宽度小于第二宽度。显示介质层设置于阵列基板与对向基板之间。
在一实施例中，第一导电层还具有一突出部，突出部由走线部的第二侧延伸凸出。在一实施例中，走线部与所述接触部的其中之一具有部分重叠，突出部与所述接触部的其中另一具有部分重叠。
在一实施例中，氧化物半导体层具有一连接部及位于连接部两侧的二端部，连接部沿第一方向的宽度小于所述端部的其中之一沿第一方向的宽度。
在一实施例中，像素结构更包含一第一绝缘层，第一绝缘层设置于氧化物半导体层与第二导电层之间，第一绝缘层具有对应于所述接触部的两开口，且所述接触部经由所述开口与氧化物半导体层接触。
在一实施例中，所述开口的其中之一使氧化物半导体层的其中之一末端完全露出。
在一实施例中，第一绝缘层覆盖氧化物半导体层的其中另一末端。在一实施例中，像素结构更包含一第二绝缘层及一电极，第二绝缘层设置于第二导电层上，电极设置于第二绝缘层上，且电极通过第二绝缘层的一通孔连接所述接触部的其中之一。
在一实施例中，像素结构更包含一遮光棒，遮光棒设置于第一导电层的第一侧，且通孔对应位于遮光棒与走线部之间。
在一实施例中，第二导电层更具有沿一第二方向延伸的一导线部，导线部与所述接触部的其中另一连接，且第一方向与第二方向实质上垂直。
承上所述，因本发明的显示装置中，像素结构的第二导电层具有二接触部分别对应设置于第一导电层的走线部的第一侧及第二侧，而氧化物半导体层设置于第一导电层与第二导电层之间，且其两端分别接触所述接触部。另外，氧化物半导体层沿第一方向的第一宽度小于所述接触部的其中之一与第一导电层的重叠区沿第一方向最大的第二宽度。因此，借由本发明的像素结构的设计，使得像素结构的尺寸较小而应用于较高解析度的产品，并具有较佳的电性表现而具有较高的显示品质。
附图说明
图1A为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图；
图1B为图1A的显示装置中，多个像素结构的示意图；
图1C为图1B中，一个像素结构的放大示意图；
图1D为图1C中，沿直线A-A的剖视示意图；
图1E为本发明的显示装置1的另一示意图；
图2为本发明另一实施态样的像素结构的示意图；
图3A至图3E分别为本发明不同态样的像素结构的示意图。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的显示装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图1A至图1D所示，其中，图1A为本发明较佳实施例的一种显示装置1的示意图，图1B为图1A的显示装置1中，多个像素结构P的示意图，图1C为图1B中，一个像素结构P的放大示意图，而图1D为图1C中，沿直线A-A的剖视示意图。于图示中显示了一第一方向D1、一第二方向D2及一第三方向D3，第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3实质上两两相互垂直。其中，第一方向D1可与扫描线的延伸方向实质上平行，第二方向D2可与数据线的延伸方向实质上平行，而第三方向D3分别为实质垂直第一方向D1与第二方向D2的另一方向。
如图1A所示，显示装置1包括一阵列基板11、一对向基板12以及一显示介质层13。
阵列基板11与对向基板12相对设置，而显示介质层13则夹置于阵列基板11与对向基板12之间。阵列基板11与对向基板12可分别包含透光材质，并例如为一玻璃基板、一石英基板或一塑胶基板，并不限定。本实施例的显示装置1可为一液晶显示面板或一有机发光二极管显示面板。于此，以液晶显示面板为例，故显示介质层13为一液晶层。其中，阵列基板11可为一薄膜晶体管基板，而对向基板12可为一彩色滤光基板，且阵列基板11、显示介质层13与对向基板12可组成一液晶显示面板。不过，在不同实施例中，若显示装置1为一有机发光二管体显示面板时，则显示介质层13可为一有机发光二极管层。在一实施例中，若有机发光二极管层发出白光时，则对向基板12可为一彩色滤光基板；在另一实施例中，若有机发光二极管层发出例如红、绿、蓝色光时，则对向基板12可为一保护基板(Cover plate)，以保护有机发光二极管层不受外界水气或异物的污染。
如图1B至图1D所示，阵列基板11具有一基板110(图1B、图1C未显示)及至少一像素结构P，像素结构P设置于基板110上。本实施例以具有多个像素结构P为例，且所述像素结构P可配置成二维矩阵状。像素结构P至少包含一第一导电层111、一第二导电层112及一氧化物半导体层113。于此，第一导电层111、第二导电层112及氧化物半导体层113至少可形成一薄膜晶体管，并为像素的一开关元件。另外，如图1D所示，本实施例的像素结构P更可包括一第一绝缘层114、一第二绝缘层115、一电极116、一遮光棒117及一介电层118。其中，为了清楚说明本发明的特点，图1B的电极116以虚线表示，而图1C只显示像素结构P的第一导电层111、第二导电层112、氧化物半导体层113及一遮光棒117，并未显示其他的膜层。
如图1C及图1D所示，第一导电层111设置于阵列基板11的基板110上，并具有一走线部1111沿第一方向D1延伸，且走线部1111具有一第一侧S1及与第一侧S1相对的一第二侧S2。本实施例的第一侧S1为图1C的第一导电层111的走线部1111的上侧，而第二侧S2为与第一侧S1相对的另一侧(走线部1111的下侧)。第一导电层111的材质可为金属(例如为铝、铜、银、钼、或钛)或其合金所构成的单层或多层结构。其中，第一导电层111可作为薄膜晶体管的一栅极(未标示)与像素扫描线。
介电层118设置于第一导电层111及基板110上，且介电层118可为有机材质例如为有机硅氧化合物，或无机材质例如为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、或上述材质的多层结构。本实施例的介电层118覆盖栅极及遮光棒117，并可选择部分或全部覆盖基板110。
第二导电层112设置于第一导电层111之上，并具有二接触部，所述接触部分别对应设置于第一侧S1及第二侧S2。本实施例对应于第一侧S1的接触部标示为第一接触部C1(可视为薄膜晶体管的漏极，未标示)，而对应于第二侧S2的接触部标示为第二接触部C2(可视为薄膜晶体管的源极，未标示)。此外，第二导电层112更可具有沿第二方向D2延伸的一导线部1121，且导线部1121与第二接触部C2连接。于此，导线部1121可为像素的数据线。
氧化物半导体层113设置于第一导电层111与第二导电层112之间，且氧化物半导体层113的两端分别接触所述接触部。本实施例的第一接触部C1及第二接触部C2分别设置于氧化物半导体层113上，并接触氧化物半导体层113的两端。其中，氧化物半导体层113可为薄膜晶体管的一通道层，例如但不限于包含金属氧化物半导体，并可包括铟、镓、锌及锡的其中之一，例如为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)。
另外，如图1C所示，第一导电层111还具有一突出部1112，且突出部1112由走线部1111延伸凸出。于此，突出部1112由走线部1111的第二侧S2延伸凸出(突出部1112往平行于第二方向D2延伸)。其中，走线部1111与第一接触部C1于第三方向D3上具有部分重叠，且突出部1112与第二接触部C2于第三方向D3上亦具有部分重叠。
第一接触部C1与第二接触部C2之间具有一间隔。于此，所谓「间隔」表示第一接触部C1与第二接触部C2之间未连接而相隔一距离。另外，第一绝缘层114设置于氧化物半导体层113与第二导电层112之间。于此，第一绝缘层114设置于氧化物半导体层113(通道层)上，并具有对应于第一接触部C1及第二接触部C2的两个开口O1、O2，且第一接触部C1与第二接触部C2经由所述开口O1、O2分别与氧化物半导体层113接触。
于薄膜晶体管的氧化物半导体层113(通道层)未导通时，第一接触部C1与第二接触部C2电性分离。第一绝缘层114可为有机材质例如为有机硅氧化合物，或单层无机材质例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、或上述材质组合的多层结构，并不限定。不过，在其他的实施态样中，也可将第一接触部C1与第二接触部C2直接设置于氧化物半导体层113上，而不设置第一绝缘层114。
本实施例的第一绝缘层114为一蚀刻阻挡(etch stop)层，而第一接触部C1与第二接触部C2分别设置于第一绝缘层114的开口O1、O2内并覆盖部分的第一绝缘层114，且经由第一绝缘层114的开口O1、O2而分别与氧化物半导体层113接触。藉此，由于设置于开口O1、O2内的第一接触部C1与第二接触部C2于第三方向D3上只与第一导电层111具有部分重叠(较小的重叠面积)，因此，可降低薄膜晶体管的寄生电容(例如Cgd,Cgs)，进而降低像素结构P中，因前馈(feedthrough)现象所造成的电性不佳现象而改善显示品质。另外，本实施例的两个开口O1、O2的形状不同，使得对应设置于开口O1、O2内的第一接触部C1与第二接触部C2的形状亦不同，因此，可借由开口O1、O2的大小来调整第一接触部C1与氧化物半导体层113，以及第二接触部C2与氧化物半导体层113的接触面积(调整接触阻值)，进而降低薄膜晶体管的漏电流。
另外，本实施例的氧化物半导体层113沿第二方向D2延伸，使得走线部1111与氧化物半导体层113实质上垂直。其中，氧化物半导体层113具有一连接部1131及位于连接部1131两侧的二端部1132、1133。连接部1131沿第二方向D2延伸，且沿第一方向D1的宽度小于所述端部1132、1133的其中之一沿第一方向D1的宽度。换言之，本实施例的氧化物半导体层113与第一导电层111的走线部1111实质上为垂直，且氧化物半导体层113呈现两侧较宽，中间较窄的形状，其目的除了可缩小两相邻像素结构P沿第一方向D1上的宽度(即降低相邻像素结构P的数据线与数据线之间的距离而使像素结构P的尺寸较小)而可应用于较高解析度的产品之外，更为了使位于该些开口O1、O2内的第一接触部C1及第二接触部C2与氧化物半导体层113有较大的接触面积，进而降低接触阻值。
另外，如图1C、1D所示，本实施例的所述开口O1、O2的其中之一使氧化物半导体层113的其中之一末端完全露出，且第一绝缘层覆盖氧化物半导体层113的其中另一末端。于此，(漏极端的)开口O1使氧化物半导体层113的一未端(图1D，氧化物半导体层113的右侧末端)完全露出，且端部1132接触第一接触部C1，而(源极端的)开口O2使端部1133部分露出(图1D，氧化物半导体层113的左侧)，而部分露出的端部1133接触第二接触部C2，且第一绝缘层114覆盖氧化物半导体层113的左侧未端。另外，氧化物半导体层113沿第一方向D1具有一第一宽度w1，所述接触部C1、C2的其中之一与第一导电层111具有一重叠区Z，而重叠区Z沿第一方向D1具有最大的一第二宽度w2，且第一宽度w1小于第二宽度w2。本实施例的第一宽度w1例如但不限于为氧化物半导体层113的连接部1131沿第一方向D1上的最大宽度，且第二宽度w2例如为第一接触部C1与第一导电层111于第三方向D3上的重叠区域(重叠区Z)的最大宽度，且第一宽度w1小于第二宽度w2。另外，本实施例的第二接触部C2与第一导电层111于第三方向D3上的重叠区域的最大宽度为一第三宽度w3，且第一宽度w1亦小于第三宽度w3。借由此像素结构P的设计，更可确保第一接触部C1、第二接触部C2与氧化物半导体层113具有较大的接触面积(接触阻值较低)，进而使薄膜晶体管(像素结构P)具有较佳的电性表现，使显示品质较佳。
请再参照图1D所示，第二绝缘层115设置并覆盖于第二导电层112上，而电极116设置于第二绝缘层115上，且电极116可通过第二绝缘层115的一通孔H而连接所述接触部C1、C2的其中之一。其中，第二绝缘层115的材料可例如为有机材料，并例如但不限于为全氟烷基乙烯基醚共聚物(Polyfluoroalkoxy,PFA)，而电极116的材质例如可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、镉锡氧化物(CTO)、氧化锡(SnO2)、或氧化锌(ZnO)等透明导电材料，并不限定。本实施例的电极116为一像素电极，且电极116设置于第二绝缘层115上，并填入第二绝缘层115的通孔H内而连接第一接触部C1。
此外，遮光棒117设置于第一导电层111的第一侧S1，且通孔H对应位于遮光棒117与走线部1111之间。于此，遮光棒117与第一导电层111可为同一种材料，并为同一工艺制作，其目的是为了遮蔽电极116(像素电极)的转折处的液晶分子排列异常所造成的漏光现象。
因此，当阵列基板11的多个扫描线接收一扫描信号时可分别使各扫描线对应的像素结构P的薄膜晶体管导通，并将对应每一行像素的一数据信号借由多个数据线传送至对应像素结构P的电极116，使电极116与一共同电极可形成一压差驱动对应的液晶分子，使显示装置1可显示影像画面。
另外，请参照图1E所示，其为本发明的显示装置1的另一示意图。
本实施例的显示装置1更可包括一背光模组14，且当背光模组14发出的光线E依序穿过阵列基板11、显示介质层13与对向基板12时，可使显示面板显示色彩而形成影像。
另外，请参照图2所示，其为本发明另一实施态样的像素结构Pa的示意图。
像素结构Pa与图1D的像素结构P主要的不同在于，像素结构Pa并没有设置第一绝缘层114，使得第二导电层112的第一接触部C1与第二接触部C2直接设置于氧化物半导体层113上而分别接触氧化物半导体层113的两侧。
此外，像素结构Pa的其他技术特征可参照像素结构P的相同元件，不再多作说明。
另外，请分别参照图3A至图3E所示，其分别为本发明不同态样的像素结构Pb～Pf的示意图。于此，图3A至图3D只显示像素结构Pb～Pf的第一导电层111、第二导电层112及氧化物半导体层113，并未显示其他的膜层。
如图3A所示，与像素结构P不同的是，像素结构Pb对应位于第一接触部C1的端部(上侧)于第三方向D3上与第一导电层111的走线部1111完全重叠。
另外，如图3B所示，与像素结构Pb不同的是，像素结构Pc的导线部1121与第一导电层111于第三方向D3上的重叠处沿第一方向D1上的宽度较大。
另外，如图3C所示，与像素结构Pb不同的是，像素结构Pd对应位于第二接触部C2的端部(下侧)于第三方向D3上亦与第一导电层111的突出部1112完全重叠。
另外，如图3D所示，与像素结构Pd不同的是，像素结构Pe的第一导电层111的突出部1112沿第一方向D1上的宽度较大，而且氧化物半导体层113的形状为L型。
另外，如图3E所示，像素结构Pf与图1D的像素结构P主要的不同在于，像素结构Pf只有走线部1111，并没有突出部1112，且走线部1111沿第二方向D2的宽度较像素结构P的走线部1111大。
此外，像素结构Pb～Pf的其他技术特征可参照像素结构P的相同元件，不再赘述。
综上所述，因本发明的显示装置中，像素结构的第二导电层具有二接触部分别对应设置于第一导电层的走线部的第一侧及第二侧，而氧化物半导体层设置于第一导电层与第二导电层之间，且其两端分别接触该些接触部。另外，氧化物半导体层沿第一方向的第一宽度小于所述接触部的其中之一与第一导电层的重叠区沿第一方向最大的第二宽度。因此，借由本发明的像素结构的设计，使得像素结构的尺寸较小而应用于较高解析度的产品，并具有较佳的电性表现而具有较高的显示品质。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书中。
Claims (14)
1.一种显示装置，其特征在于，所述的显示装置包括：
一基板；
一第一导电层，设置于所述基板上，其中所述第一导电层具有一走线部，所述走线部沿一第一方向延伸；
一第二导电层，设置于所述第一导电层上，其中所述第二导电层具有一第一接触部和一第二接触部，该第一接触部和该第二接触部之间具有一间隔；及
一氧化物半导体层，设置于所述基板上，其中所述氧化物半导体层包括一第一部、一第二部、和一连接部，所述第一部与所述第二导电层的所述第一接触部接触，所述第二部与所述第二导电层的所述第二接触部接触，所述连接部连接于所述第一部和所述第二部之间，且所述连接部沿着一第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧，所述第一导电层具有一突出部，由所述走线部的所述第二侧延伸突出。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述突出部具有一弯曲边缘，所述弯曲边缘连接于所述走线部的所述第二侧上的一边缘。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧，其中所述氧化物半导体层的一边缘超过所述第一导电层的所述走线部的所述第一侧上的一边缘。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述氧化物半导体层的另一边缘超过所述第一导电层的所述走线部的所述第二侧上的一边缘。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一显示介质层，其中所述显示介质层为一液晶层。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括一显示介质层，其中所述显示介质层为一有机发光二极管层。
8.一种显示装置，其特征在于，所述的显示装置包括：
一基板；
一第一导电层，设置于所述基板上，其中所述第一导电层具有一走线部，所述走线部沿一第一方向延伸；
一漏极和一源极，设置于所述第一导电层上；及
一氧化物半导体层，设置于所述基板上，其中所述氧化物半导体层包括一第一部、一第二部、和一连接部，所述第一部与所述漏极接触，所述第二部与所述源极接触，所述连接部连接于所述第一部和所述第二部之间，且所述连接部沿着一第二方向延伸，所述第一方向垂直于所述第二方向。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧，所述第一导电层具有一突出部，由所述走线部的所述第二侧延伸突出。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述突出部具有一弯曲边缘，所述弯曲边缘连接于所述走线部的所述第二侧上的一边缘。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述走线部具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧，其中所述氧化物半导体层的一边缘超过所述第一导电层的所述走线部的所述第一侧上的一边缘。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述氧化物半导体层的另一边缘超过所述第一导电层的所述走线部的所述第二侧上的一边缘。
13.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括一显示介质层，其中所述显示介质层为一液晶层。
14.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括一显示介质层，其中所述显示介质层为一有机发光二极管层。
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