TW202113437A - 顯示裝置 - Google Patents

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TW202113437A TW108142633A TW108142633A TW202113437A TW 202113437 A TW202113437 A TW 202113437A TW 108142633 A TW108142633 A TW 108142633A TW 108142633 A TW108142633 A TW 108142633A TW 202113437 A TW202113437 A TW 202113437A
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劉晉銓
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Abstract

本發明提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一第一基板，一第二基板，且所述第二基板與所述第一基板相對設置；一液晶層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間；一黑色矩陣，所述黑色矩陣包括一第一環形圖案；一第一遮光層，所述第一遮光層包括一第二環形圖案；一絕緣層，設置於所述第一遮光層上方，且所述絕緣層覆蓋所述第二環形圖案的側邊；以及一布綫結構，設置於所述絕緣層上方，且所述布綫結構的位置對應於所述第一環形圖案或所述第二環形圖案；其中，所述第一環形圖案及所述第二環形圖案在所述第一基板上的投影區域相重叠。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有光學感應元件的顯示裝置。
隨著科技的發展，顯示裝置被廣泛應用在許多電子產品上，如手機、平板電腦、手錶等。同時，為了滿足更多的需求，電子產品上大多都安裝了具有光學感應功能的元件，例如攝影頭。
現有的光學感應元件一般都安裝在電子產品的正反兩面，在具有顯示面板的正面上安裝光學感應元件時，通常會採用以下兩種方式：一種為通孔模式，在顯示面板上設置通孔，使光學感應元件直接擺放在濾光玻璃層下方；另一種為盲孔模式，不在顯示面板上設置通孔，光學感應元件直接擺放在顯示面板下方。當採用盲孔模式時，由於光學感應元件只會設置在玻璃前，因此容易產生側漏光。現有的解決方式為在光學感應元件周邊採用點膠的方式擋住側漏光。但點膠方式存在精度問題，會導致擋住側漏光的效果不佳，且膠材在高溫高濕環境下容易脫落。
因此，如何能更好地减少側漏光對光學感應元件的影響，實為需要解決的問題之一。
本發明的實施例提供一種顯示裝置，可以减少側漏光對光學感應元件的影響。
本發明一實施例的顯示裝置，包括一第一基板，所述第一基板具有相對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對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與所述第一基板的所述第二表面相對設置；一液晶層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間；一黑色矩陣，設置於所述第二基板的所述第三表面上，所述黑色矩陣包括一第一環形圖案；一第一遮光層，設置於所述第一基板的所述第二表面上，所述第一遮光層包括一第二環形圖案；一絕緣層，設置於所述第一遮光層上方，且所述絕緣層覆蓋所述第二環形圖案的側邊；以及一布綫結構，設置於所述絕緣層上方，且所述布綫結構的位置對應於所述第一環形圖案或所述第二環形圖案；其中，所述第一環形圖案及所述第二環形圖案在所述第一基板上的投影區域相重叠。
上述的顯示裝置，還包括一第二遮光層，設置於所述第一基板的所述第一表面上，所述第二遮光層包括一第三環形圖案。
上述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案、所述第二環形圖案及所述第三環形圖案在所述第一基板上的投影區域相重叠。
上述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案的寬度等於或小於所述第二環形圖案的寬度。
上述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案的寬度等於或小於所述第三環形圖案的寬度。
上述的顯示裝置，其中，所述第二環形圖案的寬度等於或小於所述第三環形圖案的寬度。
上述的顯示裝置，其中，更包括一薄膜電晶體，所述薄膜電晶體包括：一遮光金屬層，設置於所述第一基板；一緩衝層，設置於所述遮光金屬層；一半導體層，設置於所述緩衝層，且所述半導體層具有一第一摻雜區、一第二摻雜區與一溝道區，所述溝道區位於所述第一摻雜區與所述第二摻雜區之間；一閘極絕緣層，設置於所述半導體層；一閘極金屬層，設置於所述閘極絕緣層，且所述閘極金屬層的位置與所述溝道區相對應；一層間介電層，設置於所述閘極金屬層；一源極金屬層以及一汲極金屬層，設置於所述層間介電層；一鈍化層，設置於所述源極金屬層以及所述汲極金屬層；其中，所述遮光金屬層與所述第一遮光層的材料相同。
上述的顯示裝置，其中，所述絕緣層包括所述緩衝層、所述閘極絕緣層、所述層間介電層或所述鈍化層中的一層或多層。
上述的顯示裝置，其中，所述布綫結構與所述閘極金屬層、所述源極金屬層或所述汲極金屬層的材料相同。
上述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案與所述第二環形圖案共同圍繞於一光學感應區，其中，所述絕緣層包括一開口區域，且所述開口區域的位置對應於所述光學感應區。
上述的顯示裝置，更包括一光學感應元件，位置對應於光學感應區，其中，所述光學感應元件面對於所述第一基板的所述第一表面。
上述的顯示裝置，更包括一框膠結構，設置於所述第一基板與所述第二基板之間，且所述框膠結構圍繞形成一容納空間，所述液晶層設置於所述容納空間，其中，所述光學感應區的位置對應於部分的所述容納空間。
上述的顯示裝置，其中，所述第二遮光層的材料為高分子材料。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
100‧‧‧顯示裝置
101‧‧‧第一基板
102‧‧‧第二基板
103‧‧‧液晶層
104‧‧‧黑色矩陣
105‧‧‧第一遮光層
106‧‧‧絕緣層
107‧‧‧布綫結構
108‧‧‧第二遮光層
109‧‧‧薄膜電晶體
110‧‧‧遮光金屬層
111‧‧‧緩衝層
112‧‧‧半導體層
113‧‧‧第一摻雜區
114‧‧‧第二摻雜區
115‧‧‧閘極絕緣層
116‧‧‧閘極金屬層
117‧‧‧層間介電層
118‧‧‧源極金屬層
119‧‧‧汲極金屬層
120‧‧‧鈍化層
121‧‧‧光學感應區
122‧‧‧開口區域
123‧‧‧光學感應元件
S1、S2、S3、S4‧‧‧表面
CH‧‧‧溝道區
C1、C2、C3‧‧‧環形圖案
L1、L2、L3‧‧‧光綫
圖1A是本發明一實施例顯示裝置的結構示意圖。
圖1B、圖1C、圖1D是本發明一實施例顯示裝置結構的上視示意圖。
圖2A是本發明另一實施例顯示裝置的結構示意圖。
圖2B是本發明另一實施例顯示裝置結構的上視示意圖。
圖3是本發明再一實施例顯示裝置的結構示意圖。
圖4是本發明圖1-圖3實施例顯示裝置中薄膜電晶體的結構示意圖。
圖5是本發明圖1實施例安裝有光學感應元件顯示裝置的結構示意圖。
圖6是本發明圖1實施例顯示裝置的效果示意圖。
下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述。
圖1A是本發明一實施例顯示裝置的結構示意圖，圖1B、圖1C、圖1D是本發明一實施例顯示裝置結構的上視示意圖。如圖1A-圖1D所示，顯示裝置100包括第一基板101、第二基板102以及設置於第一基板101與第二基板102之間的液晶層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與第三表面S3相對設置。於本實施例中，第二基板102的第三表面S3上設置有一黑色矩陣104，黑色矩陣104包括環形圖案C1，如圖1B所示；第一基板101的第二表面S2上還設置有第一遮光層105，且第一遮光層105包括環形圖案C2，如圖1C所示。其中，環形圖案C1的位置對應於環形圖案C2，具體而言，在垂直投影方向上，環形圖案C1與環形圖案C2的投影面積彼此重叠。請再參閱圖1A所示實施例，在第一基板101設置 絕緣層106，絕緣層106覆蓋第一遮光層105的上表面及側表面。此外，第一基板101上還設置布綫結構107，用於實現與內部顯示單元之間的電性連接。於本實施例中，絕緣層106為多層絕緣材料層所組成，但依布局或產品需求不同，可有不同層數的設計，本發明不以此為限。布綫結構107則以金屬材料所製成，可為單層金屬綫路或多層金屬綫路。請參閱圖1A，布綫結構107設置於環形圖案C1下方以及環形圖案C2的上方，其位置與環形圖案C1以及環形圖案C2的位置相對應。換言之，在垂直投影方向上，布綫結構107分別與環型圖案C1、環型圖案C2的投影面積有重叠之處。
再參照圖1A、圖1D所示，在第一基板101的第一表面S1還設置有一第二遮光層108，第二遮光層108包括環形圖案C3。在本實施例中，第一環形圖案C1、第二環形圖案C2以及第三環形圖案C3可設置為大小相同，即第一環形圖案C1、第二環形圖案C2以及第三環形圖案C3在第一基板101上的投影區域互相重叠。
圖2A是本發明另一實施例顯示裝置的結構示意圖，圖2B是本發明另一實施例顯示裝置結構的上視示意圖。如圖2A、圖2B所示，圖2A所示實施例與圖1A所示實施例的區別在於，第一環形圖案C1的寬度小於第二環形圖案C2的寬度，即形成第一環形圖案C1的黑色矩陣104的寬度小於形成第二環形圖案C2的第一遮光層105的寬度。具體的，如圖2B所示，第一環形圖案C1與第二環形圖案C2的外輪廓相互重叠，而第二環形圖案C2的內側輪廓超出第一環形圖案C1的內側輪 廓，且第一環形圖案C1與第二環形圖案C2的內側輪廓均形成在絕緣層106的投影區域內，即絕緣層106的內側壁較第一環形圖案C1與第二環形圖案C2的內側輪廓更靠近內側。由此，第一遮光層105能够更進一步的遮擋側漏光。
圖3是本發明再一實施例顯示裝置的結構示意圖。如圖3所示，圖3所示實施例與圖2A所示實施例的區別在於，第二環形圖案C2的寬度小於第三環形圖案C3的寬度，即形成第二環形圖案C2的第一遮光層105的寬度小於形成第三環形圖案C3的第二遮光層108的寬度。具體的，第一環形圖案C1、第二環形圖案C2以及第三環形圖案的外輪廓相互重叠，而第二環形圖案C2的內側輪廓超出第一環形圖案C1的內側輪廓，而第三環形圖案C3的內側輪廓超出第二環形圖案C2的內側輪廓；且第一環形圖案C1、第二環形圖案C2以及第三環形圖案C3的內側輪廓均形成在絕緣層106的投影區域內，即絕緣層106的內側壁較第一環形圖案C1、第二環形圖案C2以及第三環形圖案C3的內側輪廓更靠近內側。當然，第三環形圖案C3的內側輪廓也可與絕緣層106的內側壁對齊。由此，第一遮光層105以及第二遮光層108能够更進一步的遮擋側漏光。
圖4是本發明圖1A-圖3實施例顯示裝置中薄膜電晶體的結構示意圖。通常，在顯示裝置的顯示區域設有薄膜電晶體，以下詳細介紹薄膜電晶體的具體結構。如圖4所示，薄膜電晶體109包括遮光金屬層110、緩衝層111、半導體層112、閘極絕緣層115、閘極金屬層116、層間介電層117、源極金屬層118、汲極金屬層119以及鈍化層120。具體而言，圖案化的 遮光金屬層110設置在第一基板101上，緩衝層111則設置於遮光金屬層110上，使得緩衝層111覆蓋於遮光金屬層110。半導體層112設置在緩衝層111上，通過離子注入在半導體層112中形成第一摻雜區113、第二摻雜區114以及溝道區CH，溝道區CH位於第一摻雜區113與第二摻雜區114之間。於圖4實施例中，半導體層112包含有離子注入的摻雜區(如第一摻雜區113與第二摻雜區114)以及沒有離子注入的溝道區CH，但本發明不以此為限，可依設計需求不同，調整半導體層112的種類與形態，舉例而言，半導體層112可形成不同濃度的離子注入摻雜區，如重摻雜區或輕摻雜區，以形成多晶矽半導體層。另外，閘極絕緣層115設置在半導體層112上，且覆蓋於半導體層112。閘極金屬層116則設置於閘極絕緣層115上，且閘極金屬層116的位置與溝道區CH的位置相對應。層間介電層117設置且覆蓋於閘極金屬層116。之後圖案化設置金屬層，使得在層間介電層117上形成源極金屬層118以及汲極金屬層119，其中層間介電層117中還形成有通孔，源極金屬層118以及汲極金屬層119通過通孔電性連接至第一摻雜區113以及第二摻雜區114。再來，鈍化層120設置且覆蓋於源極金屬層118以及汲極金屬層119上。
結合圖1A至圖4，顯示裝置100中的第一遮光層105可以採用與薄膜電晶體109中遮光金屬層110相同的材料製成，即可以在形成遮光金屬層110的同時形成第一遮光層105。具體而言，使用一道掩模進行圖案化時，可於顯示區內形成遮光金屬層110以及第一遮光層105。此外，由於第一遮 光層105與布綫結構107的投影面積有重叠區域，當第一遮光層105與遮光金屬層110為相同材料與同道掩模製作而成時，可减少第一遮光層105與布綫結構107之間的電性幹擾。第二遮光層可以是高分子材料，塗布或印刷形成在第一基板101上。另外，顯示裝置100中的絕緣層106可以是薄膜電晶體109中緩衝層111、閘極絕緣層115、層間介電層117或鈍化層120中的一層或多層。顯示裝置100中的布綫結構107可以採用閘極金屬層116、源極金屬層118或汲極金屬層119相同的材料製成，即在形成閘極金屬層116、源極金屬層118或汲極金屬層119的同時形成布綫結構107。
圖5是本發明圖1實施例安裝有光學感應元件顯示裝置的結構示意圖。如圖5所示，第一環形圖案C1以及第二環形圖案C2共同圍繞形成一光學感應區121(如圖中虛綫框所示區域)，絕緣層106形成有開口122(如圖中虛綫框所示區域)。其中，開口122與光學感應區121的位置相對應。另外，顯示裝置100中還設置有光學感應元件123，其位置與光學感應區121的位置相對應，且光學感應元件123設置於面對第一基板101的第一表面S1。對於圖2、圖3所示實施例，其與圖1所示實施例的結構相同，在此不再贅述。
當然，顯示裝置100的第一基板101以及第二基板102之間還可以形成有其他結構，例如框膠結構(圖中未示出)，框膠結構在第一基板101與第二基板102之間形成一容納空間，可以容納液晶層103及其他結構，光學感應區121屬
Figure 108142633-A0101-12-0009-11
容納空間的一部分，換言之，液晶層10仍分布在光學感應區121，使得光學感應區121內僅有液晶層。
圖6是本發明圖1實施例顯示裝置的效果示意圖。如圖6所示，由於設置了第一遮光層105以及第二遮光層106，使得光綫L1、L2、L3的出射角度逐漸减小，能够更好地减小側漏光對光學感應元件的影響。當然，對於圖2、圖3所示的實施例而言，由於環形圖案的寬度更大，因此，其遮擋效果更好。
綜上，依照本發明的實施例，由於在基板的兩表面分別設置第一遮光層以及第二遮光層，可以有效阻擋側漏光，避免側漏光對光學感應元件的影響。
當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的申請專利範圍的保護範圍。
100‧‧‧顯示裝置
101‧‧‧第一基板
102‧‧‧第二基板
103‧‧‧液晶層
104‧‧‧黑色矩陣
105‧‧‧第一遮光層
106‧‧‧絕緣層
107‧‧‧布綫結構
108‧‧‧第二遮光層
S1、S2、S3、S4‧‧‧表面

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包括：
    一第一基板，所述第一基板具有相對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對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與所述第一基板的所述第二表面相對設置；
    一液晶層，設置於所述第一基板與所述第二基板之間；
    一黑色矩陣，設置於所述第二基板的所述第三表面上，所述黑色矩陣包括一第一環形圖案；
    一第一遮光層，設置於所述第一基板的所述第二表面上，所述第一遮光層包括一第二環形圖案；
    一絕緣層，設置於所述第一遮光層上方，且所述絕緣層覆蓋所述第二環形圖案的側邊；以及
    一布綫結構，設置於所述絕緣層上方，且所述布綫結構的位置對應於所述第一環形圖案或所述第二環形圖案；
    其中，所述第一環形圖案及所述第二環形圖案在所述第一基板上的投影區域相重叠。
  2. 根據請求項1所述的顯示裝置，還包括一第二遮光層，設置於所述第一基板的所述第一表面上，所述第二遮光層包括一第三環形圖案。
  3. 根據請求項2所述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案、所述第二環形圖案及所述第三環形圖案在所述第一基板上的投影區域相重叠。
  4. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案的寬度等於或小於所述第二環形圖案的寬度。
  5. 根據請求項3所述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案的寬度等於或小於所述第三環形圖案的寬度。
  6. 根據請求項3所述的顯示裝置，其中，所述第二環形圖案的寬度等於或小於所述第三環形圖案的寬度。
  7. 根據請求項1所述的顯示裝置，更包括一薄膜電晶體，所述薄膜電晶體包括：
    一遮光金屬層，設置於所述第一基板；
    一緩衝層，設置於所述遮光金屬層；
    一半導體層，設置於所述緩衝層，且所述半導體層具有一第一摻雜區、一第二摻雜區與一溝道區，所述溝道區位於所述第一摻雜區與所述第二摻雜區之間；
    一閘極絕緣層，設置於所述半導體層；
    一閘極金屬層，設置於所述閘極絕緣層，且所述閘極金屬層的位置與所述溝道區相對應；
    一層間介電層，設置於所述閘極金屬層；
    一源極金屬層以及一汲極金屬層，設置於所述層間介電層；
    一鈍化層，設置於所述源極金屬層以及所述汲極金屬層；
    其中，所述遮光金屬層與所述第一遮光層的材料相同。
  8. 根據請求項7所述的顯示裝置，其中，所述絕緣層包括所述緩衝層、所述閘極絕緣層、所述層間介電層或所述鈍化層中的一層或多層。
  9. 根據請求項7所述的顯示裝置，其中，所述布綫結構與所述閘極金屬層、所述源極金屬層或所述汲極金屬層的材料相同。
  10. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中，所述第一環形圖案與所述第二環形圖案共同圍繞於一光學感應區，其中，所述絕緣層包括一開口區域，且所述開口區域的位置對應於所述光學感應區。
  11. 根據請求項10所述的顯示裝置，更包括一光學感應元件，位置對應於光學感應區，其中，所述光學感應元件面對於所述第一基板的所述第一表面。
  12. 根據請求項10所述的顯示裝置，更包括一框膠結構，設置於所述第一基板與所述第二基板之間，且所述框膠結構圍繞形成一容納空間，所述液晶層設置於所述容納空間，其中，所述光學感應區的位置對應於部分的所述容納空間。
  13. 根據請求項2所述的顯示裝置，其中，所述第二遮光層的材料為高分子材料。
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