TWI504972B - 顯示面板 - Google Patents

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TWI504972B
TWI504972B TW102142334A TW102142334A TWI504972B TW I504972 B TWI504972 B TW I504972B TW 102142334 A TW102142334 A TW 102142334A TW 102142334 A TW102142334 A TW 102142334A TW I504972 B TWI504972 B TW I504972B
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Te Chun Huang
Kuo Yu Huang
yu han Huang
Yi Ji Tsai
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Au Optronics Corp
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Description

顯示面板
本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種具有驅動電路結構的顯示面板。
近年來，隨著科技的進步與半導體產業的日益發達，使用者對於數位產品的需求亦日漸提升，在數位產品中扮演重要角色的顯示螢幕因此成為研發者關注的焦點，其中又以液晶顯示面板(liquid crystal display panel，LCD panel)為顯示螢幕的主流。
一般而言，液晶顯示面板是將元件基板與對向基板透過密封膠組立在一起，並在元件基板與對向基板之間注入液晶層。元件基板可以是主動式陣列基板(active array substrate)或是被動式陣列基板，而對向基板可以是一般的空白基板或是配置有電極膜或彩色濾光層的基板。液晶顯示面板包括顯示區與非顯示區。其中，會將液晶顯示面板中用以顯示影像的元件(例如是畫素陣列與顯示介質)配置於顯示區，且為了窄邊框，已發展出將驅動顯示面板的閘極驅動電路(gate driver on array，GOA)結構配置於顯示 面板的非顯示區之技術。
在GOA的設計中，GOA之元件經常會設置在顯示面板的密封膠之處。為了順利光固化密封膠，一般需在密封膠所在之處設置足夠的透光區。然而，位於密封膠所在之處的GOA因使用不透光的金屬做設計使得GOA元件無法設計得太密集，進而導致顯示面板之窄邊框目的無法實現。
本發明提供一種顯示面板，可以改善GOA之元件使設計得較密集，進而使顯示面板具有較佳的窄邊框。
本發明提供一種顯示面板，其具有顯示區以及非顯示區。顯示面板包括主動陣列基板以及相對於主動陣列基板配置的對向基板。主動陣列基板包括基板、畫素陣列以及驅動電路，畫素陣列與驅動電路配置在基板上，畫素陣列位於顯示區中，且驅動電路位於非顯示區中。驅動電路包括第一透光電極層、第二透光電極層以及介電層，介電層位於第一透光電極層與第二透光電極層之間，其中，第一透光電極層與第二透光電極層彼此電性耦合以形成至少一透光電容器。
本發明還提供一種顯示面板，其具有顯示區以及非顯示區。顯示面板包括主動陣列基板、對向基板以及密封膠。主動陣列基板包括基板、畫素陣列以及驅動電路。驅動電路包括至少一透光電容器。其中，對向基板相對於主動陣列基板配置，密封膠 覆蓋至少一透光電容器的至少一部分，畫素陣列與驅動電路配置在基板上，其中，畫素陣列位於顯示區中，驅動電路位於非顯示區中。
基於上述，本發明的顯示面板的驅動電路包括第一透光電極層、第二透光電極層以及介電層所構成的透光電容器。由於透光電容器可增加密封膠固化程序所需的透光率，因而可使顯示面板之驅動電路集中設計在密封膠內，進而縮小顯示面板之邊框。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧顯示面板
110‧‧‧主動陣列基板
1102、1104‧‧‧第一導電元件、第二導電元件
112‧‧‧基板
114‧‧‧畫素陣列
120‧‧‧對向基板
130‧‧‧密封膠
140‧‧‧顯示介質
C、C1、C2、C3‧‧‧透光電容器
CH‧‧‧通道層
CK1、CK2、GV、OUT1、OUT2、R、S‧‧‧端子
com‧‧‧共用電極
D‧‧‧汲極
DC‧‧‧驅動電路
E1、E2‧‧‧第一透光電極層、第二透光電極層
G‧‧‧閘極
GI‧‧‧閘極絕緣層
I-I’‧‧‧線
IL‧‧‧介電層
L1、L2‧‧‧導線
P‧‧‧畫素電極
PL‧‧‧絕緣層
150、160‧‧‧保護層
R1‧‧‧顯示區
R2‧‧‧非顯示區
S‧‧‧源極
S1‧‧‧密封膠區
ST‧‧‧配向狹縫
TFT、M1-M13‧‧‧薄膜電晶體
W、W’、W”‧‧‧開口
W1、W1’、W1”‧‧‧第一開口
W2、W2’、W2”‧‧‧第二開口
W3‧‧‧接觸開口
圖1是根據本發明之實施例的顯示面板的上視示意圖。
圖2是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第一實施例的局部剖面圖。
圖3A至圖3E是根據本發明之第一實施例的顯示面板的製程示意圖。
圖4是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第二實施例的局部剖面圖。
圖5A至圖5D是根據本發明之第二實施例的顯示面板的製程示意圖。
圖6是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第三實施 例的局部剖面圖。
圖7A至圖7E是根據本發明之第三實施例的顯示面板的製程示意圖。
圖8是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第四實施例的局部剖面圖。
圖9是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第五實施例的局部剖面圖。
圖10是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第六實施例的局部剖面圖。
圖11是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第七實施例的局部剖面圖。
圖12是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第八實施例的局部剖面圖。
圖13是根據本發明一實施例之閘極驅動電路的等效電路示意圖。
圖1是根據本發明之實施例的顯示面板的示意圖。請參照圖1，在本實施例中，顯示面板具有顯示區R1以及非顯示區R2，其中非顯示區R2包括密封膠區S1。顯示面板在顯示區R1顯示影像，因此顯示面板中用以顯示影像的元件(例如是畫素陣列與顯示 介質)會配置於顯示區R1。相對地，非顯示區R2不顯示影像，故通常會將驅動電路配置於非顯示區R2，以避免影響顯示面板的外觀。在本實施例中，顯示區R1為一矩形區域，而非顯示區R2為一環繞並鄰接顯示區R1的口字形區域。在本發明之其他實施例中，顯示區R1之形狀亦可為圓形、橢圓形、多邊形或其他形狀，而非顯示區R2之形狀亦可搭配顯示區R1之形狀而做適當的更動，本發明不限於此。此外，本實施例的顯示面板例如是使用非晶矽(amorphous silicon)、氧化物半導體(oxide semiconductor)或低溫多晶矽(low-temperature polysilicon，LTPS)作為薄膜電晶體內之主動層之液晶顯示(liquid crystal display，LCD)面板或有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)面板，但本發明不限制顯示面板的種類。
第一實施例
圖2是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第一實施例的局部剖面圖。請參照圖1與圖2，在本實施例中，顯示面板100包括主動陣列基板110、對向基板120、密封膠130以及顯示介質140。對向基板120相對於主動陣列基板110配置。主動陣列基板110包括基板112以及配置在基板112上的畫素陣列114與驅動電路DC。基板112可為硬質基板或可撓性基板，而其材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其它適合的材料。畫素陣列114 位於顯示區R1中，而驅動電路DC位於非顯示區R2中。畫素陣列114包括薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)陣列以及與薄膜電晶體陣列電性連接的畫素電極P，其中，為方便說明，薄膜電晶體陣列114僅繪示一個薄膜電晶體TFT為例，但實際上薄膜電晶體陣列包括未繪示於圖2的多個薄膜電晶體TFT。下文將對畫素陣列114作更詳細的說明。
驅動電路DC例如是顯示面板100的閘極驅動電路(gate driver on array，GOA)或位移暫存器(shift register)，但本發明不限於此。具體而言，在本實施例中，驅動電路DC包括第一導電元件1102、第二導電元件1104、絕緣層PL、第一透光電極層E1、第二透光電極層E2、介電層IL、保護層150以及保護層160。第一導電元件1102與第二導電元件1104可以是薄膜電晶體、導線或其組合。同樣地，在第一導電元件1102或第二導電元件1104是薄膜電晶體的情況下，其包括閘極、通道層、源極以及汲極。
絕緣層PL的材質可以是無機材料，例如氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiON)或其組合；或有機材料，例如聚酯類(PET)、聚烯類、聚丙醯類、聚碳酸酯類、聚環氧烷類、聚苯烯類、聚醚類、聚酮類、聚醇類、聚醛類或其組合。絕緣層PL的厚度可以根據實際所需而調整。舉例來說，若絕緣層PL的材質為無機材料的情況下，絕緣層PL的厚度約為400奈米至1000奈米；而若絕緣層PL的材質為有機材料的情況下，其厚度約為800奈米至4500奈米。
第一透光電極層E1與/或第二透光電極層E2與/或第三透光電極層E3的材質例如是透明導電材料，舉例而言，銦錫氧化物、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鋁錫氧化物(aluminum tin oxide，ATO)、鋁鋅氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)、銦鍺鋅氧化物(indium gallium zinc oxide，IGZO)、或其它合適的氧化物、或是上述至少二者之堆疊層，但本發明不限於此。
介電層IL、保護層150以及保護層160的材質例如是無機介電材料，舉例而言，氮化矽(SiNx)、二氧化矽(SiO2 )或其他適合的材料。
在本實施例中，保護層150位於第一導電元件1102與第二導電元件1104上，絕緣層PL位於保護層150上，且保護層160位於絕緣層PL上。介電層IL位於保護層160上且位於第一透光電極層E1與第二透光電極層E2之間。更詳細地說，絕緣層PL中形成有開口W’、W1’、W2’，保護層160與介電層IL填入上述開口W’、W1’、W2’，且介電層IL、保護層150與保護層160共同具有開口W、第一開口W1、第二開口W2，此外，介電層IL還具有接觸開口W3，其中，第一開口W1與第二開口W2分別暴露出第一導電元件1102與第二導電元件1104。具體而言，第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與第一導電元件1102電性連接，第二透光電極層E2透過第二開口W2而與第二導電元件1104電性連接。
值得一提的是，在本實施例中，先使用一道光罩對絕緣 層PL進行圖案化程序以形成開口W’、第一開口W1’、第二開口W2’，再使用另一個光罩對介電層IL、保護層150與保護層160進行微影製程與對應的蝕刻程序以形成開口W、第一開口W1、第二開口W2以及接觸開口W3。然本發明不限於此，在其他實施例中，亦可使用一道光罩或兩道以上光罩對絕緣層PL與介電層IL、保護層150以及保護層160進行微影製程與對應的蝕刻程序。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的光罩數及設計而改變。下文將參照圖式，以介電層IL、保護層150、160採用一道光罩製作為例，更詳細地說明製程的步驟。
在本實施例中，第一透光電極層E1與第二透光電極層E2彼此電性耦合，第一透光電極層E1、第二透光電極層E2以及作為介電層的介電層IL可於絕緣層PL上形成透光電容器C。如圖2所示，本實施例的驅動電路DC具有一透光電容器C，然本發明不限於此，可視需要調整驅動電路DC的透光電容器C數量。當驅動電路DC為位移暫存器或閘極驅動電路時，透光電容器C可位於位移暫存器(shift register)或是閘極驅動器(gate driver)中。
由於介電層IL的厚度較薄，因此在電容值不變的情況下可以減少電容器C所佔的面積。此外，絕緣層PL如上述具有一定的厚度，故可減少透光電容器C與第一導電元件1102以及第二導電元件1104之間的耦合現象，從而可以將透光電容器C透過絕緣層PL的隔絕而重疊配置於第一導電元件1102或第二導電元件 1104上，亦可以使透光電容器C與第一導電元件1102或第二導電元件1104緊密排列，藉此縮小透光電容器C與第一導電元件1102以及第二導電元件1104之間的水平距離。基於上述，相較於將驅動電路DC的電容器C配置於第一導電元件1102與第二導電元件1104旁的顯示面板，根據本實施例的顯示面板100可具有較窄的邊框。
值得一提的是，在非顯示區R2中的第一透光電極層E1與第二透光電極層E2之間的電壓差為-40至+40伏特，較一般顯示區R1中的操作電壓大，這使得在有水汽與通高電壓的情況(高溫高濕)下操作顯示面板100時，絕緣層PL若採用有機材料容易吸濕而導致與其接觸的透光電容器C發生變質，進而造成GOA的驅動問題。為了避免上述問題，在絕緣層PL與第一透光電極層E1之間配置有保護層160，以作為阻擋水汽進入第一透光電極層E1的阻隔層。保護層160與保護層150皆具有第一開口W1以及第二開口W2，分別暴露出第一導電元件1102與第二導電元件1104。
在本實施例中，如圖2所示，對向基板120位於主動陣列基板110的對向。對向基板120可為玻璃基板、配置有電極膜的基板或是配置有彩色濾光陣列的基板。密封膠130位於主動陣列基板110與對向基板120之間的非顯示區R2中，以將主動陣列基板110與對向基板120組立在一起。請再參照圖1，非顯示區R2中的密封膠區S1環繞著顯示區R1，密封膠130位於密封膠區 S1內。更明確地說，密封膠130位在主動陣列基板110與對向基板120之間且覆蓋主動陣列基板110之驅動電路DC的至少一部分，亦即，如圖2所示，密封膠130可覆蓋透光電容器C的一部分，然本發明不限於此。密封膠130可以是光固化型膠材，然本發明不限於此。值得一提的是，當密封膠130採用光固化型膠材時，需要在密封膠130所在之處設置足夠的透光區以進行固化程序，而由於本實施例的透光電容器C可增加密封膠130固化所需的透光率，即使密封膠130與透光電容器C完全重疊仍可保證具有足夠的透光區，故相較於採用不透光電容器的顯示面板，本實施例的顯示面板100可將包括透光電容器C的驅動電路DC集中設計在密封膠130內，進而縮小顯示面板100的邊框。
顯示介質140位於主動陣列基板110、對向基板120以及密封膠130之間。更進一步地說，在主動陣列基板110與對向基板120藉由密封膠130而組立在一起之後，主動陣列基板110、對向基板120以及密封膠130之間形成一容置空間，而顯示介質140便配置於此容置空間內，並且對應於位在顯示區R1的畫素陣列114。顯示介質140例如是液晶層(liquid crystal layer)或有機發光二極體(OLED)材料，但本發明不限於此。
在上述實施例中，是透過設置保護層160的方式來防止水汽對透光電容器C造成影響，但本發明不限於此，在其他的實施例中，亦可藉由改善製程或材料的方式，在不需要保護層160的情況下來達到阻擋水汽的效果。舉例而言，透過降低絕緣層PL 或密封膠130的透濕性、將絕緣層PL挖溝槽填入密封膠來隔絕水汽或是改善介電層IL的緻密性等等方式達成。接下來，將參照圖式更詳細地說明本實施例的顯示面板100的製程步驟。
圖3A至圖3E是根據本發明之第一實施例的顯示面板的製程示意圖。為了清楚說明本實施例的顯示面板100的製程，圖3A至圖3E僅繪示顯示面板100的非顯示區R2中的元件，並省略顯示區R1中的元件。首先，請參照圖3A，於基板112上形成第一導電元件1102、第二導電元件1104，接著在基板112上形成保護層150，以覆蓋第一導電元件1102、第二導電元件1104。隨後，形成絕緣層PL並且使用一道光罩以在絕緣層PL中形成第一開口W1’以及第二開口W2’。
接著，如圖3B所示，於絕緣層PL上形成保護層160。如圖3C所示，在保護層160上依序形成第一透光電極層E1以及介電層IL，第一透光電極層E1可利用光罩對透光電極層(未繪示)進行微影以及蝕刻製程後而形成。接著，請參照圖3D，使用一道光罩對介電層IL、保護層160以及保護層150進行微影以及蝕刻製程，並以第一透光電極層E1、第一導電元件1102與第二導電元件1104作為蝕刻終止層，從而於介電層IL、保護層150與保護層160中形成第一開口W1、第二開口W2，並於介電層IL中形成接觸開口W3。
最後，請參照圖3E，於介電層IL上形成第二透光電極層E2以及第三透光電極層E3，第二透光電極層E2以及第三透光電 極層E3可經由圖案化同一層透光電極層而形成。其中，第一透光電極層E1、第二透光電極層E2以及介電層IL可於絕緣層PL上形成透光電容器C，第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與第一導電元件1102電性連接，從而完成本實施例的顯示面板100的主動陣列基板110的製作。
第二實施例
圖4是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第二實施例的局部剖面圖。第二實施例與上述第一實施例相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。顯示面板200與顯示面板100的主要差異在於，顯示面板200的絕緣層PL與第一透光電極層E1之間不具有保護層160。值得一提的是，在本實施例中，先使用一道光罩對絕緣層PL進行圖案化程序以形成開口W’、W1’、W2’，再使用另一個光罩對介電層IL與保護層150進行微影製程與對應的蝕刻程序以形成開口W、第一開口W1、第二開口W2以及接觸開口W3。然本發明不限於此，在其他實施例中，亦可使用一道光罩或兩道以上光罩對絕緣層PL與介電層IL、保護層150進行微影製程與對應的蝕刻程序。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的光罩數及設計而改變。下文將參照圖式以介電層IL、保護層150採用一道光罩製作為例， 更詳細地說明製程的步驟。
根據本實施例的顯示面板200可藉由前述改善製程或材料的方式，在不需要絕緣層PL與第一透光電極層E1之間的保護層160的情況下，防止水汽造成透光電容器C的變質。如圖3所示，密封膠130可覆蓋透光電容器C的至少一部分，然本發明不限於此。同樣地，由於本實施例的透光電容器C可增加密封膠130固化所需的透光率，即使密封膠130與透光電容器C完全重疊仍可保證具有足夠的透光區，故本實施例的顯示面板200可將包括透光電容器C的驅動電路DC集中設計在密封膠130內，進而縮小顯示面板200的邊框。接下來，將參照圖式更詳細地說明本實施例的顯示面板200的製程步驟。
圖5A至圖5D是根據本發明之第二實施例的顯示面板的製程示意圖。為了清楚說明本實施例的顯示面板200的製程，圖5A至圖5D僅繪示顯示面板200的非顯示區R2中的元件，並省略顯示區R1中的元件。首先，請參照圖5A，於基板112上形成第一導電元件1102、第二導電元件1104，接著在基板112上形成保護層150，以覆蓋第一導電元件1102以及第二導電元件1104。隨後，形成絕緣層PL並且使用一道光罩以在絕緣層PL中形成第一開口W1’以及第二開口W2’。
接著，如圖5B所示，於絕緣層PL上依序形成第一透光電極層E1以及介電層IL。接著，請參照圖5C，使用一道光罩對介電層IL以及保護層150進行微影以及蝕刻製程，並以第一透光 電極層E1、第一導電元件1102與第二導電元件1104作為蝕刻終止層，從而於介電層IL與保護層150中形成第一開口W1、第二開口W2，並於介電層IL中形成接觸開口W3。
最後，請參照圖5D，於介電層IL上形成第二透光電極層E2與第三透光電極層E3。其中，第一透光電極層E1、第二透光電極層E2以及介電層IL可於絕緣層PL上形成透光電容器C，第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與第一導電元件1102電性連接，從而完成本實施例的顯示面板200的主動陣列基板110的製作。
第三實施例
圖6是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第三實施例的局部剖面圖。第三實施例與上述第一實施例相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。顯示面板300與顯示面板100的主要差異在於，顯示面板300的第一導電元件1102與第二導電元件1104上不具有保護層150，亦即，絕緣層PL直接位於第一導電元件1102與第二導電元件1104上。同樣地，介電層IL與保護層160共同具有第一開口W1、第二開口W2，此外，介電層IL還具有接觸開口W3，其中，第一開口W1與第二開口W2分別暴露出第一導電元件1102與第二導電元件1104。具體而言，第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與第一導電元件1102電性 連接，第二透光電極層E2透過第二開口W2而與第二導電元件1104電性連接。類似地，在本實施例中，先使用一道光罩對絕緣層PL進行圖案化程序以形成開口W’、第一開口W1’以及第二開口W2’，再使用另一道光罩對介電層IL與保護層160進行微影製程與對應的蝕刻程序以形成開口W、第一開口W1、第二開口W2以及接觸開口W3。然本發明不限於此，在其他實施例中，亦可使用一道光罩或兩道以上光罩對絕緣層PL與介電層IL以及保護層160進行微影製程與對應的蝕刻程序。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的設計而改變。下文將參照圖式更詳細地說明製程的步驟。
如圖6所示，密封膠130可覆蓋透光電容器C的一部分，然本發明不限於此。同樣地，由於本實施例的透光電容器C可增加密封膠130固化所需的透光率，即使密封膠130與透光電容器C完全重疊仍可保證具有足夠的透光區，故本實施例的顯示面板300可將包括透光電容器C的驅動電路DC集中設計在密封膠130內，進而縮小顯示面板300的邊框。接下來，將參照圖式以介電層IL、保護層160採用一道光罩製作為例，更詳細地說明本實施例的顯示面板300的製程步驟。
圖7A至圖7E是根據本發明之第三實施例的顯示面板的製程示意圖。為了清楚說明本實施例的顯示面板300的製程，圖7A至圖7E僅繪示顯示面板300的非顯示區R2中的元件，並省略 顯示區R1中的元件。首先，請參照圖7A，於基板112上形成第一導電元件1102以及第二導電元件1104，接著在基板112上形成絕緣層PL以覆蓋第一導電元件1102、第二導電元件1104，使用一道光罩以在絕緣層PL中形成第一開口W1’以及第二開口W2’。
接著，如圖7B所示，於絕緣層PL上形成保護層160。如圖7C所示，在保護層160上依序形成第一透光電極層E1以及介電層IL。接著，請參照圖7D，使用一道光罩對介電層IL以及保護層160進行微影以及蝕刻製程，並以第一透光電極層E1、第一導電元件1102與第二導電元件1104作為蝕刻終止層，從而於介電層IL與保護層160中形成第一開口W1、第二開口W2，並於介電層IL中形成接觸開口W3。
最後，請參照圖7E，於介電層IL上形成第二透光電極層E2與第三透光電極層E3。其中，第一透光電極層E1、第二透光電極層E2以及介電層IL可於絕緣層PL上形成透光電容器C，第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與第一導電元件1102電性連接，從而完成本實施例的顯示面板300的主動陣列基板110的製作。
第四實施例
圖8是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第四實施例的局部剖面圖。在圖8的實施例中，顯示面板中的薄膜電晶體將以非晶矽薄膜電晶體為例來說明，但本發明不限於此。在 此，與上述圖2的實施例相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。在本實施例中，非顯示區R2的導電元件例示為導線L1、L2，導線L1、L2例如可接收時脈信號、閘極驅動信號、下拉信號等。其中，透光電容器C的第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與導線L2電性連接，第二透光電極層E2透過第二開口W2而與導線L1電性連接。顯示面板400與顯示面板100的主要差異在於顯示區R1的畫素陣列114與透光電容器C以及導線L1、L2之間的相對配置關係。下文將以顯示面板400作為邊際場切換式(fringe field switching，FFS)液晶顯示面板來作說明。
圖8僅繪示一個薄膜電晶體TFT與一個畫素電極P，但實際上畫素陣列114包括未繪示出的多個薄膜電晶體TFT與多個畫素電極P。薄膜電晶體TFT包括閘極G、源極S、通道層CH以及汲極D，其中，閘極G與源極S以及汲極D之間具有閘極絕緣層GI，而閘極絕緣層GI與源極S以及汲極D之間具有通道層CH。如圖8所示，閘極G為第一金屬層(未標示)圖案化而成，而源極S以及汲極D為第二金屬層(未標示)圖案化而成，其中，導線L1、L2與源極S、汲極D於同一道製程中形成而同樣為第二金屬層(未標示)圖案化而成，然本發明不限於此。在本實施例中，保護層150覆蓋導線L1、L2以及源極S與汲極D。作為邊際場切換式(FFS)液晶顯示面板，顯示面板400的畫素陣列114包括多個畫素電極P與共用電極com。
在本實施例中，每個畫素電極P具有多個配向狹縫ST，且本發明不限定配向狹縫ST的形狀，其例如是直條形或V形。如圖8所示，共用電極com與透光電容器C的第一透光電極層E1於同一道製程中形成而位於相同的膜層，且其所處膜層與絕緣層PL之間配置有保護層160。畫素電極P與第二透光電極層E2於同一道製程中形成而位於相同的膜層，且畫素電極P與共用電極com之間配置有介電層IL而彼此電性絕緣。畫素電極P與薄膜電晶體TFT透過開口W電性連接，然本發明不限於此。
如圖8所示，密封膠130可覆蓋透光電容器C的一部分，然本發明不限於此。同樣地，由於本實施例的透光電容器C可增加密封膠130固化所需的透光率，即使密封膠130與透光電容器C完全重疊仍可保證具有足夠的透光區，故本實施例的顯示面板400可將包括透光電容器C的驅動電路DC集中設計在密封膠130內，進而縮小顯示面板400的邊框。
第五實施例
圖9是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第五實施例的局部剖面圖。在圖9的實施例中，顯示面板中的薄膜電晶體將以非晶矽薄膜電晶體為例來說明，但本發明不限於此。在此，與上述圖4的實施例相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。下文將以顯示面板500作為邊際場切換式液晶顯示面板來作說明。在本實施例中，非顯示區R2的導電元 件例示為導線L1、L2，導線L1、L2例如可接收時脈信號、閘極驅動信號或下拉信號等。其中，透光電容器C的第一透光電極層E1透過接觸開口W3、第三透光電極層E3以及第一開口W1而與導線L2電性連接，第二透光電極層E2透過第二開口W2而與導線L1電性連接。顯示面板500與顯示面板200的主要差異在於顯示區R1的畫素陣列114與透光電容器C以及導線L1、L2之間的相對配置關係。下文將以顯示面板500作為邊際場切換式液晶顯示面板來作說明。
同樣地，圖9僅繪示一個薄膜電晶體TFT與一個畫素電極P，但實際上畫素陣列114包括未繪示出的多個薄膜電晶體TFT與多個畫素電極P。薄膜電晶體TFT包括閘極G、源極S、通道層CH以及汲極D，其中，閘極G與源極S以及汲極D之間具有閘極絕緣層GI，而閘極絕緣層GI與源極S以及汲極D之間具有通道層CH。如圖6所示，閘極G位於第一金屬層，而源極S以及汲極D位於第二金屬層，其中，導線L1、L2與源極S、汲極D於同一道製程中形成而同樣位於第二金屬層，然本發明不限於此。在本實施例中，保護層150覆蓋導線L1、L2以及源極S與汲極D。作為邊際場切換式液晶顯示面板，顯示面板500的畫素陣列114包括多個畫素電極P與共用電極com。
在本實施例中，每個畫素電極P具有多個配向狹縫ST，且本發明不限定配向狹縫ST的形狀，其可以例如是直條形或V形。如圖9所示，共用電極com與透光電容器C的第一透光電極 層E1於同一道製程中形成而位於相同膜層，且其所處膜層直接位於絕緣層PL上；畫素電極P、第三透光電極層E3與第二透光電極層E2於同一道製程中形成而位於相同的膜層，且畫素電極P與共用電極com之間配置有介電層IL而彼此電性絕緣。畫素電極P與薄膜電晶體TFT透過開口W電性連接，然本發明不限於此。
如圖9所示，密封膠130可覆蓋透光電容器C的一部分，然本發明不限於此。同圖4之顯示面板200，顯示面板500亦可在絕緣層PL與第一透光電極層E1之間不具有保護層160的情況下，藉由前述改善製程或材料的方式，防止水汽造成透光電容器C的變質。同樣地，由於本實施例的透光電容器C可增加密封膠130固化所需的透光率，即使密封膠130與透光電容器C完全重疊仍可保證具有足夠的透光區，故本實施例的顯示面板500可將包括透光電容器C的驅動電路DC集中設計在密封膠130內，進而縮小顯示面板500的邊框。
第六實施例
圖10是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第六實施例的局部剖面圖。圖10的實施例與上述圖2之實施例相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。顯示面板600與顯示面板100的主要差異在於製程中所使用的光罩數。相對於第一實施例而言，在本實施例中，對絕緣層PL與介電層IL、保護層150以及保護層160使用同一道光罩來進行 微影製程並搭配對應的蝕刻程序，以同時形成開口W”、第一開口W1”、第二開口W2”與接觸開口W3。因此，本實施例相較於圖2之實施例可以節省一道光罩數。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的設計而改變。
第七實施例
圖11是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第七實施例的局部剖面圖。圖11的實施例與上述圖4之實施例相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。顯示面板700與顯示面板200的主要差異在於製程中所使用的光罩數。相對於第二實施例而言，在本實施例中，對絕緣層PL與介電層IL、保護層150使用同一道光罩來進行微影製程並搭配對應的蝕刻程序，以同時形成開口W”、第一開口W1”、第二開口W2”與接觸開口W3。因此，本實施例相較於圖4之實施例可以節省一道光罩數。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的設計而改變。
第八實施例
圖12是沿圖1的顯示面板之線I-I’所繪示的本發明之第八實施例的局部剖面圖。圖12的實施例與上述圖6之實施例相似， 因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。顯示面板800與顯示面板300的主要差異在於製程中所使用的光罩的道數。相對於第三實施例而言，在本實施例中，對絕緣層PL與介電層IL、保護層160使用同一道光罩來進行微影製程並搭配對應的蝕刻程序，以同時形成開口W”、第一開口W1”、第二開口W2”與接觸開口W3。因此，本實施例相較於圖6之實施例可以節省一道光罩數。此外，本發明亦不限定第一透光電極層E1與第一導電元件1102的電性連接方式，其電性連接方式可視製程的設計而改變。
圖13是根據本發明一實施例之閘極驅動電路的等效電路示意圖。本實施例為第一實施例至第八實施例中任一者的閘極驅動電路結構的應用。在本實施例中，透光電容器C1、C2、C3可以是第一實施例至第八實施例中任一個透光電容器C，且電容器的電極層可各自電性連接至閘極驅動電路的端子CK1、CK2、GV、OUT1、OUT2、R、S或薄膜電晶體M1-M13中的閘極、源極或汲極。在本實施例中，薄膜電晶體M1-M13可以是本領域具有通常知識者所習知的薄膜電晶體。應注意，本實施例僅以透光電容器的應用為例作說明，然閘極驅動電路中的薄膜電晶體的數目與透光電容器的數目可視驅動電路設計方式的不同而改變，本發明並不限定於此。此外，本發明之第一至第八實施例中的透光電容器C亦可應用於源極驅動電路中，即本發明之第一至第八實施例中的驅動電路DC架構可視需求做適當變更後應用為源極驅動電路。
以上各實施例之第一透光電極層E1、第二透光電極層E2以及/或第三透光電極層E3之材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鋁錫氧化物(aluminum tin oxide，ATO)、鋁鋅氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)、銦鍺鋅氧化物(indium gallium zinc oxide，IGZO)、或其它合適的氧化物、或是上述至少二者之堆疊層等透明導電材料，但亦可以使用較薄的金屬導電材料或其合金或其疊層構成的透明或半透明膜層，只要其透光能力足夠使密封膠130成功地被光固化均屬本發明之範疇。
綜上所述，本發明的顯示面板的驅動電路包括第一透光電極層、第二透光電極層以及介電層所構成的透光電容器。由於透光電容器可增加密封膠固化程序所需的透光面積，進而縮小顯示面板之邊框。再者，本發明的顯示面板將透光電容器透過絕緣層的隔絕而重疊配置於導電元件上或緊密排列於導電元件間，藉以縮小透光電容器與導電元件之間的水平距離而達到窄邊框的效果，如此可進一步縮小應用顯示面板的電子裝置之邊框及尺寸，提高電子裝置的附加價值。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示面板
110‧‧‧主動陣列基板
1102、1104‧‧‧第一導電元件、第二導電元件
112‧‧‧基板
114‧‧‧畫素陣列
120‧‧‧對向基板
130‧‧‧密封膠
140‧‧‧顯示介質
C‧‧‧透光電容器
DC‧‧‧驅動電路
E1‧‧‧第一透光電極層
E2‧‧‧第二透光電極層
E3‧‧‧第三透光電極層
I-I’‧‧‧線
IL‧‧‧介電層
P‧‧‧畫素電極
PL‧‧‧絕緣層
150、160‧‧‧保護層
R1‧‧‧顯示區
R2‧‧‧非顯示區
TFT‧‧‧薄膜電晶體
W、W’‧‧‧開口
W1、W1’‧‧‧第一開口
W2、W2’‧‧‧第二開口
W3‧‧‧接觸開口

Claims (20)

  1. 一種顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該顯示面板包括：一主動陣列基板，包括：一基板；以及一畫素陣列以及一驅動電路，配置在該基板上，該畫素陣列位於該顯示區中，且該驅動電路位於該非顯示區中，其中該驅動電路包括：一第一透光電極層；一第二透光電極層；以及一介電層，位於該第一透光電極層與該第二透光電極層之間，其中該第一透光電極層與該第二透光電極層彼此電性耦合，以形成至少一透光電容器；以及一對向基板，相對於該主動陣列基板配置，該驅動電路更包括一第一導電元件、一第二導電元件以及一絕緣層，該第一導電元件或該第二導電元件為一薄膜電晶體、一導線或是其組合，該絕緣層覆蓋該第一導電元件以及該第二導電元件，而該至少一透光電容器位於該絕緣層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中：該絕緣層具有一第一開口以及一第二開口，分別暴露出該第一導電元件與該第二導電元件；該第一透光電極層和該第二透光電極層分別透過該第一開口 和該第二開口而與該第一導電元件和該第二導電元件電性連接。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括：一保護層，位於該第一導電元件以及該第二導電元件上，且該絕緣層位於該第一保護層上，其中該絕緣層與該第一保護層具有一第一開口以及一第二開口，分別暴露出該第一導電元件與該第二導電元件；且該第一透光電極層和該第二透光電極層分別透過該第一開口和該第二開口而與該第一導電元件和該第二導電元件電性連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括：一保護層，位於該絕緣層與該第一透光電極層之間，其中該絕緣層具有一第一開口以及一第二開口，分別暴露出該第一導電元件與該第二導電元件；該第一透光電極層和該第二透光電極層分別透過該第一開口和該第二開口而與該第一導電元件和該第二導電元件電性連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板，其中：該介電層具有一接觸開口，該第一透光電極層透過該接觸開口以及該第一開口而與該第一導電元件電性連接；且該第二透光電極層透過該第二開口而與該第二導電元件電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括：一第一保護層，位於該第一導電元件以及該第二導電元件上，且該絕緣層位於該第一保護層上；以及 一第二保護層，位於該絕緣層與該第一透光電極層之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示面板，其中：該絕緣層、該第一保護層與該第二保護層均具有一第一開口以及一第二開口，以分別暴露出該第一導電元件與該第二導電元件；該第一透光電極層和該第二透光電極層分別透過該第一開口和該第二開口而與該第一導電元件和該第二導電元件電性連接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示面板，其中：該介電層具有一接觸開口，該第一透光電極層透過該接觸開口以及該第一開口而與該第一導電元件電性連接；且該第二透光電極層透過該第二開口而與該第二導電元件電性連接。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括：一密封膠，位於該主動陣列基板與該對向基板之間，其中該密封膠覆蓋該驅動電路的至少一部分，以定義出一空間；以及一顯示介質，位於該空間內。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示面板，其中該密封膠覆蓋該至少一透光電容器的至少一部分。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該驅動電路為一閘極驅動電路，且該第一透光電極層與該第二透光電極層之間的電壓差為-40~+40V。
  12. 一種顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該顯示面板包括： 一主動陣列基板，包括：一基板；以及一畫素陣列以及一驅動電路，配置在該基板上，該畫素陣列位於該顯示區中，且該驅動電路位於該非顯示區中，其中該驅動電路包括至少一透光電容器，該至少一透光電容器包括：一第一透光電極層；一第二透光電極層；以及一介電層，位於該第一透光電極層與該第二透光電極層之間，其中該第一透光電極層與該第二透光電極層彼此電性耦合，以形成該至少一透光電容器；一對向基板，相對於該主動陣列基板配置；以及一密封膠，位於該主動陣列基板以及該對向基板之間，其中該密封膠覆蓋該驅動電路的至少一部分，該密封膠包括光固化型密封膠，且該密封膠覆蓋該至少一透光電容器的至少一部分。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示面板，該驅動電路更包括：至少一導電元件；以及一絕緣層，覆蓋該至少一導電元件。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的顯示面板，其中：該絕緣層具有一開口，暴露出該導電元件；且該透光電容器透過該開口而與該導電元件電性連接。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的顯示面板，更包括： 一保護層，位於該至少一導電元件上，且該絕緣層位於該第一保護層上；其中該絕緣層與該第一保護層具有一開口，暴露出該導電元件；且該透光電容器透過該開口而與該導電元件電性連接。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的顯示面板，更包括：一保護層，位於該絕緣層與該透光電容器之間，其中該絕緣層具有一開口，暴露出該導電元件；該保護層位於該絕緣層上且未完全覆蓋該開口，以暴露出該導電元件；且該透光電容器透過該開口而與該導電元件電性連接。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示面板，其中：該介電層具有一接觸開口，該透光電容器透過該接觸開口以及該開口而與該導電元件電性連接。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的顯示面板，更包括：一第一保護層，位於該至少一導電元件上，且該絕緣層位於該第一保護層上；以及一第二保護層，位於該絕緣層與該透光電容器之間。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的顯示面板，其中：該絕緣層與該第一保護層具有一開口，以暴露出該導電元件；該第二保護層位於該絕緣層上且未完全覆蓋該開口，以暴露出該導電元件；且該透光電容器透過該開口而與該導電元件電性連接。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的顯示面板，其中： 該介電層具有一接觸開口，該透光電容器透過該接觸開口以及該開口而與該導電元件電性連接。
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