TW200933270A - LCD panel with light-shielding structure and image display system using the same - Google Patents

Description

200933270 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係為一種液晶顯示面板及應用該液晶顯示面板之 影像顯示系統，尤指一種具有遮光構造之液晶顯示面板及 應用該液晶顯示面板之影像顯示系統。 【先前技術】 由於液晶顯示器的背光源是處於持續發光的狀態，而 顯示器上明暗的變化主要是透過液晶顯示面板上之像素電 極來控制液晶遮光的程度。但因像素電極並無法控制到全 部的液晶，而未能控制到的區域便無法改變其亮度，進而 影響其對比度的表現。 但對於液晶顯示器來說，對比度是一項相當重要的性 ❹ 能數據，因此大家無不針對此項缺失而發展出各種技術手 段來進行改善。其中最主要的手段便是利用各類遮光材料 來將像素電極未能控制到的區域所散射出來的光線遮住， 進而提高對比度的表現，而常見的遮光材料便是面板中用 以元成共同接地導線以及閘極導線構造之不透光金屬（通 常是以鋁為主體）。也就是說，在液晶顯示面板的製造過程 中，於定義共同接地導線li以及閘極導線構造12等圖案 的同時’也於適當的位置另外定義出用以遮光的遮光構造 13，該遮光構造13主要是以浮接（fl〇ating)方式存在， 6 200933270 也就是不與面板内之任何導體相接觸，而其示意圖請見第 一圖（a)(b)之所示。 其中第一圖(b)是沿第一圖（幻所示之構造上視示意圖 中A-A線段之構造剖面示意圖，而由第一圖(b)中可清楚看 出’遮光構造13之位置主要是設置於透光玻璃基板1〇上 方’而位於介電層19與資料線結構14之下方，用以加強 貪料線（data line)行經區域之遮光效果，但因遮光構造 13通常是與共同接地導線u以及閘極導線構造12在同一 光罩製程中同時利用—金屬層來定義完成，因此為避免與 共同接地導線11以及閘極導線構造12等其他導體有接觸 的可能，遮光構造13將無法延伸至資料線結構14與共同 接地導線11及閘極導線構造12之交錯區域15，因此在習 用，、中’遮光構造13具有—缺口，也就是圖中所示之交 錯區域15。而此處是漏光相當嚴重之區域，進而嚴重破壞 元件對比度的表現。 而為能消除此-問題，便有習用之技術手段在資料線 結構14上增設-氮化韻（SiNxmm，圖未示幻，用以 降低漏光的程度。但如此—來，吾人必須在液晶顯示面板 的，造過程中’額外增加—道製程於資料線結構14上完成 該氮切層（SiNx film)，m此額外增加了製造成本。而如 何在不增加製程及製造成本㈣提下，卻财效地降低漏 光的程度，便是發展本案之主要目的。 【發明内容】 200933270 本案為一種液晶顯示面板，其包含：一透光基板其 係具有一第一面與一第二面；一閘極絕緣層，完成於該透 光基板之該第一面上方；一閘極導線構造與一第一遮光構 造，其皆由同一材質或同一製程而完成於該閘極絕緣層之 . 上，且兩者間無電性接觸，而該第一遮光構造具有一缺口； 以及一通道層與一第二遮光構造，其皆由同一材質完成於 該透光基板之該第一面上方及該閘極絕緣層之下，且該第 ❹ 二遮光構造設置於該第一遮光構造之該缺口的下方。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中該通 道層與該第二遮光構造，其皆由一多晶石夕之材質來一起完 成於該閘極絕緣層之下。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中該閘 極導線構造與該第一遮光構造，其皆由一不透光金屬之材 質來一起完成於該透光基板之該第一面上方及該閘極絕緣 層之上，該第一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與 ❹ 該閘極導線構造所形成之一交錯區域，而該第二遮光構造 設置於該交錯區域的下方。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，該透光基 板係為一透光玻璃基板’而該透光玻璃基板之該第一面上 方還具有一緩衝層，設於該通道層、該第二遮光構造與該 透光玻璃基板之間。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中於該 透光玻璃基板之該第一面上方更具有—共同接地導線，其 8 200933270 皆由與該閘極導線構造及該第一遮光構造之同一材質完 於該閘極絕緣層之上。 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中該第 一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與該閘極導線構 造及該共同接地導線所形成之一交錯區域，而該第二遮光 構造設置於該交錯區域的下方，並位於該緩衝層與該閘極 • 絕緣層之間。 ' ° 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中更包 ® 含.一接觸孔導線構造，形成於該透光基板之該第一面上 方；以及一第三遮光構造，其與該第二遮光構造係由同一 材質70成於該透光基板之該第一面上方，該第三遮光構造 設置於該接觸孔導線構造之下方，且其截面積大於該接觸 孔導線構造之截面積。 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中該通 道層、該第二遮光構造與該第三遮光構造，其係由一多晶 矽之材質來一起完成於該透光基板之該第一面上方及該閘 ❿ 極絕緣層之下。 本案之另一方面亦為一種液晶顯示面板，其包含：_ 透綠板’其係具有二面；—接觸孔導線 構造，形成於該透光基板之該第一面上方；以及一通道層 與-第二遮光構造’其皆由同一材質或於同一製程中完成 於該透光基板之該第-面上方，該第三遮光構造設置於該 接觸孔導線構造之下方，且其截面積大於該接觸孔導線構 造之截面積。 9 200933270 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中該通 道層與該第三遮光構造，其係由一多晶矽之材質來一起完 成。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中更包 含：一閘極絕緣層，完成於該透光基板之該第一面上方； 一閘極導線構造與一第一遮光構造，其皆由同一材質完成 於該閘極絕緣層之上，且兩者間無電性接觸；以及一第二 遮光構造，其係由與該第三遮光構造相同之材質來完成於 該透光基板之該第一面上方與該閘極絕緣層之下，且該第 一遮光構造設置於該第一遮光構造之該缺口的下方。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中該通 道層、該第二遮光構造與該第三遮光構造，其係由一多晶 矽之材質來一起完成於該透光基板之該第一面上方與該閘 極絕緣層之下’該第一遮光構造之該缺口可包令—資料線 結構與該閘極導線構造所形成之一交錯區域，而該第二遮 光構造設置於該交錯區域的下方。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，其中該間 極導線構造與該第一遮光構造，其係由一不透光金屬之材 質來一起完成於該透光基板之該第一面上方，且兩者間無 電性接觸。 根據上述構想’本案所述之液晶顯示面板，該透光基 板係為一透光玻璃基板，而該透光玻璃基板之該第一面上 方還具有：一緩衝層，設於該通道層、該第二遮光構造與 該透光玻璃基板之間。 200933270 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中更具 有一共同接地導線，其由與該閘極導線構造及該第—遮光 構造之同一材質完成於該閘極絕緣層之上。 根據上述構想，本案所述之液晶顯示面板，其中該第 一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與該閘極導線構 造及該共同接地導線所形成之—交錯區域，而該第二遮光 構造設置於該交錯區域的下方，並位於該緩衝層與該閘極 絕緣層之間。 本案之再-方面係為一種影像顯示系統，其包括上述 具遮光構造之液晶顯示面板；以及 1源供應n，_至㈣顯示面板並提供電源 迷顯不面板。 4 與像Ξ據ΐ述構想’本案所述之影像顯示祕，其中前述 一筆記型電腦、一桌上型電腦、一 助理 一車用顯干H .. 電硯、一全球定位系統、 ⑩ DVD放影機。 數位像框或-可攜式 根據上述構想，本案所述旦一 顯示面板料a 5、 ⑤象射系統’其中前述 叫攸係為一液晶顯示器或— 板。 畀機發先二極體顯示面 【實施方式】 本案便在不增如製 而為能改善上述習用手段之缺失， 200933270 程步驟之前題下，進而發展出改用多_層來完成遮光結 構之技術手段。由於在低溫彡㈣薄膜電晶體液晶顯示面 板的製1過程巾’原本就有利用多晶⑦來完成薄膜電晶體 兀件之製程，例如第二圖所示之液晶顯示面板上薄膜電晶 體兀件之局部剖面圖’由圖中可清楚看出，透銳璃基板 2〇上分別依序形成有緩衝層21、多晶矽通道層22、閘極 絕緣層23、閘極導線構造24以及層間介電層乃等，而且 多曰曰矽通道層22與閘極導線構造24間具有閘極絕緣層 23並不會與第一圖中所示之共同接地導線η以及閘極導 線構造12等其他導财接義可能，因此本案以多晶石夕層 所完成之遮光構造將可延伸至第一圖中之交錯區域15。而 且，本案並不需要另外增加光罩製程的數目，而僅需更改 原本用來疋義多晶石夕通道層22之光罩圖案即可。 為能更清楚了解上述之技術手段，可再請參見第三 圖’其係·上述本案麟手段所完成之液晶顯示面板結 構不意圖，其中共同接地導線31以及閘極導線構造32以 及第一遮光構造33係於同一製程中，由不透光的金屬層來 完成，而為能改善第一遮光構造33無法延伸到的缺口，例 如資料線結構34與共同接地導線31及閘極導線構造％ 之交錯區域35中之漏光缺失，本案便在交錯區域％處之 下方没置了一第一遮光構造36。而該第二遮光構造可 用與如第二圖所示之多晶矽通道層22相同之材質來完 成，並可設於上述緩衝層21與閘極絕緣層23之間。因此 第一遮光構造36並不會與資料線結構34與共同接地導線 12 200933270 31及閘極導線構造32產生任何電性接觸’而且其與多晶 矽通道層22可一併於同一製程内完成，故不需要利用額外 製程便可完成，進而可有效地達到改善習用缺失之目的。 另外，在習用手段中，接觸孔導線構造37、38係與資 料線結構34在同一製程中定義完成，而接觸孔導線構造 37、38處也是因無法設置第一遮光構造33而產生光線沒 漏之問題’進而使面板之對比度無法提高。而為能有效改 善此〆問題’本案便在該處設置了以多晶矽來完成第三遮 光構造39。而第三遮光構造39之特徵在於其截面積大於 該接觸孔導線構造37、38之截面積.，而且該第三遮光構造 39也是可以利用與該第二遮光構造36相同材質之多晶矽 來完成，因此也僅需更改用來定義多晶矽通道層之光^圖 案即可同時整合至製程中，而不需要利用額外製程。 而第四圖⑷(b)是為能歧表達出本案構造特徵之叫 面示意圖，其中第四圖⑻是根據第三圖中B_B，線段經過區 ❹ 域所畫出之剖面示意圖，而第四_則是根據第三 C-C’線段經過區域所畫出之剖面示意圖，而由兩圖 表達出透綠璃基板2〇、緩衝層21、多晶頻道層 閘極絕緣層23、共同接地轉31 曰 料線結構34、接觸孔料構造37 ：^導線構&32、資 等綠構以37、接觸孔導線構造Μ 光構造36、第三遮光構造39及層間介電層2 ^係。而由圖可清楚看出，第三遮光構造 ， 其截面積大於雜觀導_造37、3 特徵在於 有效降低該區域漏光之問 冑面積’因此可 問靖，進而改善習用手段之缺失。 13 200933270 练上所述，本案利用上述之第二遮光構造與第三遮光 構造來有歧善習肖手段巾漏光之缺失 ，而且第二遮光構 造與第三遮光構造可分別與原本構造中之通道層使用同一 材質來完成，也可於與用以定義出該通道層之同一製程來 一起7L成，因此可有效節省製程道數及製造成本。 再請參見第五圖之所示，其係為應用本發明技術手段 所完成之另一實施例之影像顯示系統示意圖。在本實施例 中’主要是揭露一影像顯示系統6〇〇，其係可包括一液晶 顯示器10以及一電源供應器5〇(^其中該液晶顯示器1〇 係以上述第三圖、第四圖中之液晶顯示面板為主體所完 成’而該電源供應器500係耦接至液晶顯示器1〇以提供電 能至液晶顯示器10。至於該影像顯示系統6〇〇可以是：手 機、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、 電視、全球定位系統（GPS)、車用顯示器、航空用顯示器、 數位相框（Digital Photo Frame)或可攜式DVD放影機等 裝置中之任一種。另外，本案技術手段可轉用至其他種類 之顯示面板上，例如以有機發光二極體（〇rganic Light Emitting Diode，0LED)完成之顯示面板。故本發明得由 熟習此技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附 申請專利範圍所欲保護者。 【圖式簡單說明】 本案得藉由下列圖式及說明，俾得一更深入之了解： 14 200933270 ^圖⑻’其係習用構造_遮光構造之分佈位置示意 出 圖⑼，其係根據第一圖⑷f A-A，線段經過區誠戶^ 之剖面示意圖。 厅旦 第 Γ, ‘絲面板上賴€晶航件之剖面圖 構示意圖 綠一 A仰t丄碎狀电曰曰肢 …一 i ^ 運用本案技術手段所完成之液晶顯示面板結 第四圖(a)，其係根據第 剖面示意圖。 二圖令B-B’線段經過區域所畫出之

第四圖(b)，其係根據第 剖面示意圖。 二圖中C-C’線段經過區域所畫出 之 ==::發明技術手段所完成之"施例 【主要元件符號說明】

本案圖式中所包含之各元件列示如 透光玻璃基板10 共同接地導線11 遮光構造13 父錯區域15 緩衝層21 閘極絕緣層23 層間介電層25 共同接地導線31 介電層19 閘極導線構造12 資料線結構14 透光坡螭基板2〇 多晶石夕通道層22 閘極導線構造24 閘極導線構造32 15 200933270 第一遮光構造33 交錯區域35 接觸孔導線構造37、38 液晶顯示器10 電源供應器500 資料線結構34 第二遮光構造36 第三遮光構造39 影像顯示系統600

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Claims (1)

1. 200933270 十、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示面板，其包含： 一透光基板，其係具有一第一面與一第二面； -閘極絕緣層’完成於該透光基板之該第—面上方； . 、一問極導線構造與一第-遮光構造，其皆由同一材質 •完成於該閘極絕緣層之上，且兩者間無電性接觸 ，而該第 一遮光構造具有一缺口；以及 必 通道層與一第二遮光構造，其皆由同一材質完成於 3亥透光基板之該第一面上方及該閘極絕緣層之下，且該第 二遮光構造設置於該第一遮光構造之該缺口的下方。 2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該通 道層與該第一遮光構造，其皆由一多晶石夕之材質來一起完 成於該閘極絕緣層之下。 3. 如申凊專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該閘 極導線構造與該第一遮光構造，其皆由一不透光金屬之材 © 質來一起完成於該透光基板之該第一面上方及該閘極絕緣 層之上’該第一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與 該閘極導線構造所形成之一交錯區域，而該第二遮光構造 設置於該交錯區域的下方。 4·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，該透光基 板係為一透光玻璃基板，而該透光玻璃基板之該第一面上 方還具有一緩衝層，設於該通道層、該第二遮光構造與該 透光玻璃基板之間。 17 200933270 5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示面板，其中於該 透光玻璃基板之該第一面上方更具有一共同接地導線，其 由與該閘極導線構造及該第一遮光構造之同一材質完成於 該閘極絕緣層之上。 6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該第 . 一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與該閘極導線構 , 造及該共同接地導線所形成之一交錯區域，而該第二遮光 構造設置於該交錯區域的下方’並位於該緩衝層與該閘極 ^ 絕緣層之間。 7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板’其中更包 含： 一接觸孔導線構造’形成於該透光基板之該第一面上 方；以及 一第三遮光構造，其與該第一遮光構造係由同一材質 完成於該透光基板之該第一面上方，該第三遮光構造設置 於該接觸孔導線構造之下方，且其截面積大於該接觸孔導 Φ 線構造之戴面積。 8. 如申請專利範圍第7頊所述之液晶顯斧面板，其中該通 • 道層、該第二遮光構造與該第三遮光構造，其係由一多晶 .石夕之材質來-起完成於该透光基板之該第—面上方及該閘 極絕緣層之下。 9·一種液晶顯示面板，其包含： 产 -透光基板，1係具有-第一面與，第二面； -閘極導線構造與/第一遮光構造，其係由同一製程 18 200933270 完成於該透光基板之該第一面上方，且兩者間與電性接 觸，而該第一遮光構造具有一缺口；以及 一通道層與一第二遮光構造，其係由同一製程完成於 該透光基板之該第一面上方’且該第二遮光構造設置於該 第一遮光構造之該缺口的下方。 . 1〇·一種液晶顯示面板，其包含： • 一透光基板，其係具有一第一面與一第二面； 一接觸孔導線構造’形成於該透光基板之該第一面上 0 方；以及 一通道層與一第三遮光構造，其皆由同一材質完成於 該透光基板之該第一面上方’該第三遮光構造設置於該接 觸孔導線構造之下方’且其截面積大於該接觸孔導線構造 之截面積。 11.如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示面板，其中該 通道層與該第三遮光構造，其係由一多晶矽之材質來一起 完成。 ® 12.如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示面板，其中更 包含： ' 一閘極絕緣層’完成於該透光基板之該第一面上方； - 一閘極導線構造與一第一遮光構造，其皆由同一材質 完成於該閘極絕緣層之上，且兩者間無電性接觸；以及 一弟一'遮光構造’其係由與該第三遮光構造相同之材 質來完成於該透光基板之該第一面上方與該閘極絕緣層之 下，且該第二遮光構造設置於該第一遮光構造之該缺口的 19 200933270 下方。 13. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，其中該 通道層、該第二遮光構造與該第三遮光構造，其係由一多 晶矽之材質來一起完成於該透光基板之該第一面上方與該 閘極絕緣層之下，該第一遮光構造之該缺口可包含一資料 線結構與該閘極導線構造所形成之一交錯區域，而該第二 * 遮光構造設置於該交錯區域的下方。 14. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，其中該 Q 閘極導線構造與該第一遮光構造，其係由一不透光金屬之 材質來一起完成於該透光基板之該第一面上方，且兩者間 無電性接觸。 15. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，該透光 基板係為一透光玻璃基板，而該透光玻璃基板之該第一面 上方還具有：一缓衝層，設於該通道層、該第二遮光構造 與該透光玻璃基板之間。 16. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示面板，其中更 _ 具有一共同接地導線，其由與該閘極導線構造及該第一遮 光構造之同一材質完成於該閘極絕緣層之上。 - 17.如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示面板，其中該 . 第一遮光構造之該缺口可包含一資料線結構與該閘極導線 構造及該共同接地導線所形成之一交錯區域，而該第二遮 光構造設置於該交錯區域的下方，並位於該緩衝層與該閘 極絕緣層之間。 18.—種液晶顯示面板，其包含： 200933270 一透光基板，其係具有一第一面與一第二面； 一接觸孔導線構造，形成於該透光基板之該第一面上 方；以及 一通道層與一第三遮光構造，其係由同一製程完成於 該透光基板之該第一面上方，該第三遮光構造設置於該接 1 觸孔導線構造之下方，且其截面積大於該接觸孔導線構造 • 之截面積。 19. 一種影像顯示系統，包括： H 如申請專利範圍第1項、第9項、第10項或第18項 中任一項所述之液晶顯示面板；以及 一電源供應器，耦接至前述顯示面板並提供電源至前 述顯示面板。 20. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示系統，其中前 述影像顯示系統係為一手機、一數位相機、一個人數位助 理、一筆記型電腦、一桌上型電腦、一電視、一全球定位 系統、一車用顯示器、一航空用顯示器、一數位像框或一 _ 可攜式DVD放影機。 21. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示系統，其中前 述顯示面板係為一液晶顯示器或一有機發光二極體顯示面 - 板0 21