TWI505334B - 畫素陣列基板及使用其之顯示面板 - Google Patents

Description

畫素陣列基板及使用其之顯示面板

本發明是有關於顯示技術，且特別是有關於一種畫素陣列基板及使用其之顯示面板。

隨著科技的進步，顯示面板應用於各種電子裝置已經非常普遍。一旦主顯示區並非為矩形，對於主顯示區周邊的畸零區塊，可採取捨棄不顯示的方式解決，也可設計出複雜的組合矩陣，以使主顯示區充分顯示需要顯示的圖形。

然而，捨棄主顯示區周邊的畸零區塊不顯示會導致顯示範圍變小，設計複雜的組合矩陣則會增加顯示面板的製造成本。另外，即便習知的顯示面板不存在主顯示區周邊的畸零區塊的問題，在顯示面板大小不變的情況下，習知技術難以增加顯示面板的顯示範圍，難以使顯示面板具有較佳的視覺效果。

本發明提供一種畫素陣列基板，其應用於顯示面板時可加大顯示面板的顯示範圍。

本發明還提供一種顯示面板，其具有較大的顯示範圍。

為達上述優點，本發明之一實施例提出一種畫素陣列基板。此畫素陣列基板包括基板、多個中央畫素單元、多個邊緣畫素單元、至少一個導電圖案、至少一個被動電極及驅動電路。基板具有主顯示區以及次顯示區。這些中央畫素單元排列於主顯示區內。這些邊緣畫素單元排列於主顯示區內，並環繞這些中央畫素單元。被動電極配置於次顯示區內，並環繞這些邊緣畫素單元。驅動電路配置於次顯示區內，並電性連接至這些中央畫素單元及邊緣畫素單元。而導電圖案配置於次顯示區內，並分別電性連接於驅動電路與被動電極之間，其中驅動電路適於輸出邊緣畫素訊號至這些邊緣畫素單元及被動電極。

本發明之一實施例還提供一種顯示面板。此顯示面板包括上述之畫素陣列基板、透光基板及顯示介質層。透光基板是配置於畫素陣列基板上方。顯示介質層則是配置於畫素陣列基板與透光基板之間。

在本發明之畫素陣列基板及顯示面板中，係於次顯示區內設置被動電極，此被動電極係透過導電圖案電性連接至驅動電路，以接收驅動電路輸出至邊緣畫素單元的訊號，使位於次顯示區的被動電極亦可擷取指定畫素之訊號，從而增加顯示範圍。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下將配合圖式來說明本發明之畫素陣列基板及顯示面板的具體實施方式。需說明的是，以下畫素陣列基板的示意圖之中央畫素單元、邊緣畫素單元、被動電極及驅動電路的數量僅為示意之用，並非用以限定本發明之中央畫素單元、邊緣畫素單元、被動電極及驅動電路的數量。

圖1為本發明一實施例之畫素陣列基板的示意圖，而圖2是沿圖1之II-II線的剖面示意圖。請參照圖1與圖2，本實施例的畫素陣列基板100包括基板110、多個中央畫素單元120、多個邊緣畫素單元130、至少一個導電圖案140、至少一被動電極150及驅動電路160。圖1中僅示意性地繪示出4個中央畫素單元120和12個環繞中央畫素單元120的邊緣畫素單元130，但發明並不限定中央畫素單元120與邊緣畫素單元130的數量。

基板110具有主顯示區112以及環繞主顯示區112之次顯示區113，且這些中央畫素單元120與邊緣畫素單元分別陣列地排列於主顯示區112內。詳細來說，基板110的主顯示區112內已形成有多條彼此平行的掃描線132與多條彼此平行的資料線133，且這些掃描線132分別與資料線133相交，而在主顯示區112內定義出多個畫素區域136。中央畫素單元120及邊緣畫素單元130均配置於相對應的畫素區域136內。各邊緣畫素單元130包括主動元件134及畫素電極135，其中主動元件134鄰近掃描線132與資料線133之相交處配置，並電性連接至掃描線132與資料線133。畫素電極135則是電性連接至主動元件134。具體來說，主動元件134例如為薄膜電晶體，其包括閘極134a、源極134b及汲極134c。其中，閘極134a電性連接至掃描線132，源極134b電性連接至資料線133，汲極134c電性連接至畫素電極135。

需要說明的是，本實施例之中央畫素單元120的詳細結構與邊緣畫素單元130相同，兩者之間的差異僅在於排列位置，故此處不再贅述中央畫素單元120的結構。

導電圖案140、被動電極150與驅動電路160均配置於次顯示區113內，而驅動電路160例如是透過軟性電路板(圖未示)而電性連接至配置在基板110上的這些中央畫素單元120、邊緣畫素單元130及被動電極150，並輸出邊緣畫素訊號至這些邊緣畫素單元130及被動電極150。導電圖案140則是分別電性連接於驅動電路160與被動電極150之間，用以將驅動電路160所輸出的邊緣畫素訊號傳遞至被動電極150。

在本實施例中，導電圖案140例如是與掃描線132及閘極134在同一製程中形成，但本發明不限於此。在其他實施例中，導電圖案140也可以是與資料線133及源極134b/汲極134c在同一製程中形成。另外，被動電極150可以是與這些畫素電極135在同一製程中形成，因而具有相同材質，如銦錫氧化物(Indium Tin,ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc,IZO)或其他透明的金屬氧化物。

透過導電圖案140可將驅動電路160欲輸出至邊緣畫素單元130的邊緣畫素訊號同時輸出至被動電極150，而使這些邊緣畫素單元130上的畫素電極135具有相同的電壓，進而使得被動電極150可顯示與邊緣畫素單元130顯示相同的灰階，以利於擴大顯示範圍。

以下將以圖2為例說明本發明一實施例之畫素陣列基板100的製程。為使圖式較為簡潔，圖2並未繪示出圖1之中央畫素單元120，但熟習此技藝者應該知道，中央畫素單元120不但與邊緣畫素單元130的結構相同，且其亦是與邊緣畫素單元130以同樣製程製作而成。因此，下文僅舉邊緣畫素單元130為例做說明。

由圖2可知，本實施例之畫素陣列基板100的製作過程主要是先在基板110上形成第一絕緣層170a接著在第一絕緣層170a上形成邊緣畫素單元130的閘極135以及導電圖案140，然後形成第二絕緣層170b覆蓋邊緣畫素單元130的閘極135以及導電圖案140，接著在閘極135上方依序形成主動元件134的通道層134d、源極134b與汲極134c，此即大致完成主動元件134。

之後，依序形成保護層180及第三絕緣層170c覆蓋於主動元件134與導電圖案140上方，再於汲極134c及導電圖案140上方的膜層中分別形成第一接觸窗開口180a與第二接觸窗開口180b，以暴露出部分的汲極134c及導電圖案140。最後，形成畫素電極135及被動電極150，以使畫素電極135透過第一接觸窗開口180a而與主動元件134電性連接，而被動電極150則是透過第二接觸窗開口180b而與導電圖案140電性連接。

圖3是沿圖1之III-III線之剖面示意圖。請參照圖1及圖3，畫素陣列基板100更包括至少一個靜電防護元件190，配置於次顯示區113內。在本實施例中，每條掃描線132及資料線133分別電性連接至一個靜電防護元件190。由圖3可知，各靜電防護元件190包括第一導電層192、第一介電層193及第二導電層194。第一導電層192配置於基板110上，具體而言，在本實施例中，第一導電層192配置於覆蓋基板110的第一絕緣層170a上。第一介電層193覆蓋於第一導電層192上，並具有第三接觸窗開口193a，以暴露出部分之第一導電層192。在本實施例中，第一導電層192與圖2之閘極135及導電圖案140例如是在同一製程中製成，且第一介電層193例如是與圖2之第二絕緣層170b為同一層，並在同一製程中製成。第二導電層194配置於第一介電層193上，並透過第三接觸窗開口193a而與第一導電層192電性接觸。在本實施例中，第二導電層194與圖2之源極134b與汲極134c例如是在同一製程中製成。

進一步來說，主顯示區112內的掃描線132例如是與靜電防護元件190的第一導電層192電性連接，且本實施例之靜電防護元件190是藉由電性接觸於第一導電層192的第二導電層194來將主顯示區112內的靜電導出，以避免主顯示區112內的主動元件134因靜電集中而損壞。

特別的是，本實施例可在靜電防護元件190上方依序形成保護層180及第三絕緣層170c，然後再於第三絕緣層170c上形成被動電極150。而且，本實施例可透過增加第三絕緣層170c的厚度來避免靜電對被動電極150的電位造成影響。另外，在本實施例中，位於次顯示區113的被動電極150係覆蓋靜電防護元件190與導電圖案140。而在其他實施例中，被動電極150亦可覆蓋驅動電路160或是其他位於次顯示區113的共電極線路等其他線路，但不以此為限。

圖4為本發明一實施例之顯示面板之示意圖。請參閱圖4，顯示面板200包括上述的畫素陣列基板100、透光基板210及顯示介質層220。透光基板210配置於畫素陣列基板100上方，其例如為彩色濾光片，但不以此為限。顯示介質層220配置於畫素陣列基板100與透光基板210之間。顯示介質層220例如為液晶顯示層或電泳顯示層，當顯示介質層220為電泳顯示層時，其可為微膠囊式電泳顯示層或微杯式電泳顯示層，但不以此為限。

在顯示面板200中，由於驅動電路160輸出至邊緣畫素單元130的邊緣畫素訊號可藉由導電圖案140同時傳輸至被動電極150上，從而藉由被動電極150控制其上方的顯示介質層220的周邊顯示內容，增加顯示面板200的可顯示範圍。

綜上所述，在本發明實施例之畫素陣列基板及顯示面板至少具有以下的優點：

1.　在本發明實施例的畫素陣列基板及顯示面板中，被動電極透過導電圖案電性連接至驅動電路，以接收驅動電路輸出至邊緣畫素單元的訊號，使位於次顯示區的被動電極亦可擷取指定畫素之訊號，從而增加顯示範圍。

2.　在本發明實施例的顯示面板中，當顯示面板的主顯示區並非完全矩形時，可在主顯示區周邊的畸零區塊配置上述之被動電極，以使畸零區塊亦可顯示影像。由此可知，本發明之顯示面板可以簡單的結構來增加顯示範圍，以節省成本。

3.　在本發明的一實施例中，畫素陣列基板包括至少一個靜電防護元件，且被動電極是與靜電防護元件以具有相當厚度的絕緣層相隔，因此可避免自主顯示區內導至靜電防護元件上的靜電影響被動電極的電位。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．畫素陣列基板

110．．．基板

112．．．主顯示區

113．．．次顯示區

120．．．中央畫素單元

130．．．邊緣畫素單元

132．．．掃描線

133．．．資料線

134．．．主動元件

134a．．．閘極

134b．．．源極

134c．．．汲極

134d．．．通道層

135．．．畫素電極

136．．．畫素區域

140．．．導電圖案

150．．．被動電極

160．．．驅動電路

170a．．．第一絕緣層

170b．．．第二絕緣層

170c．．．第三絕緣層

180．．．保護層

180a．．．第一接觸窗開口

180b．．．第二接觸窗開口

190．．．靜電防護元件

192．．．第一導電層

193．．．第一介電層

193a．．．第三接觸窗開口

194．．．第二導電層

200．．．顯示面板

210．．．透光基板

220．．．顯示介質層

圖1為本發明一實施例之畫素陣列基板之示意圖。

圖2是沿圖1之II-II線之剖面示意圖。

圖3是沿圖1之III-III線之剖面示意圖。

圖4為本發明一實施例之顯示面板之示意圖。

110．．．基板

112．．．主顯示區

113．．．次顯示區

130．．．邊緣畫素單元

134a．．．閘極

134b．．．源極

134c．．．汲極

134d．．．通道層

135．．．畫素電極

140．．．導電圖案

150．．．被動電極

170a、170b、170c．．．絕緣層

180．．．保護層

180a、180b．．．接觸窗開口

Claims (17)

1. 一種畫素陣列基板，其包括：一基板，具有一主顯示區以及一環繞該主顯示區之次顯示區；多個中央畫素單元，排列於該主顯示區內；多個邊緣畫素單元，排列於該主顯示區內，並環繞該些中央畫素單元；至少一被動電極，配置於該次顯示區內，並環繞該些邊緣畫素單元；一驅動電路，配置於該次顯示區內，並電性連接至該些邊緣畫素單元；以及至少一導電圖案，配置於該次顯示區內，並分別電性連接於該至少一被動電極與該驅動電路，其中該驅動電路適於輸出一邊緣畫素訊號至該些邊緣畫素單元及該至少一被動電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素陣列基板，更包括多條掃描線以及多條資料線形成於該基板之該主顯示區內，其中該些掃描線與該些資料線在該主顯示區內定義出多個畫素區域，該些中央畫素單元與該些邊緣畫素單元分別配置於該些畫素區域內，且各該邊緣畫素單元包括：一主動元件，鄰近對應之該掃描線與該資料線的相交處配置，並電性連接至該掃描線與該資料線；以及一畫素電極，電性連接至該主動元件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之畫素陣列基板，更包括一絕緣層，覆蓋於該些主動元件與該至少一導電圖案上，且該些畫素電極與該至少一被動電極係配置於該絕緣層上，該絕緣層具有多個第一接觸窗開口與至少一第二接觸窗開口，各該第一接觸窗開口暴露出對應之該主動元件的一部份，該至少一第二接觸窗開口暴露出該導電圖案的一部份，各該畫素電極分別透過對應之該第一接觸窗開口而與對應之該主動元件電性連接，該被動電極透過該至少一第二接觸窗開口而與該至少一導電圖案電性連接。
4. 如申請專利範圍第2項所述之畫素陣列基板，其中該至少一被動電極與該些畫素電極的材質相同。
5. 如申請專利範圍第2項所述之畫素陣列基板，其中該至少一導電圖案與該些掃描線於同一製程中形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之畫素陣列基板，更包括至少一靜電防護元件，配置於該次顯示區內，並與該些中央畫素單元及該些邊緣畫素單元電性連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之畫素陣列基板，其中該至少一靜電防護元件包括：一第一導電層，配置於該基板上；一第一介電層，覆蓋於該第一導電層上，並具有一第三接觸窗開口，以暴露出部分之該第一導電層；以及一第二導電層，配置於該第一介電層上，並透過該第三接觸窗開口而與該第一導電層電性連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之畫素陣列基板，更包括一絕緣層，覆蓋該第二導電層，且該至少一被動電極係配置於該絕緣層上。
9. 如申請專利範圍第6項所述之畫素陣列基板，其中該至少一被動電極係覆蓋該驅動電路與該靜電防護元件。
10. 一種顯示面板，包括：一畫素陣列基板，包括：一基板，具有一主顯示區以及一環繞該主顯示區之次顯示區；多個中央畫素單元，排列於該主顯示區內；多個邊緣畫素單元，排列於該主顯示區內，並環繞該些中央畫素單元；至少一被動電極，配置於該次顯示區內，並環繞該些邊緣畫素單元；一驅動電路，配置於該次顯示區內，並電性連接至該些邊緣畫素單元；以及至少一導電圖案，配置於該次顯示區內，並分別電性連接於該至少一被動電極與該驅動電路，其中該驅動電路適於輸出一邊緣畫素訊號至該些邊緣畫素單元及該至少一被動電極；一透光基板，配置於該畫素陣列基板上方；以及一顯示介質層，配置於該畫素陣列基板與該透光基板之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示面板，更包括多條掃描線以及多條資料線形成於該基板之該主顯示區內，其中該些掃描線與該些資料線在該主顯示區內定義出多個畫素區域，該些中央畫素單元與該些邊緣畫素單元分別配置於該些畫素區域內，且各該邊緣畫素單元包括：一主動元件，鄰近對應之該掃描線與該資料線的相交處配置，並電性連接至該掃描線與該資料線；以及一畫素電極，電性連接至該主動元件。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，更包括一絕緣層，覆蓋於該些主動元件與該至少一導電圖案上，且該些畫素電極與該至少一被動電極係配置於該絕緣層上，該絕緣層具有多個第一接觸窗開口與至少一第二接觸窗開口，各該第一接觸窗開口暴露出對應之該主動元件的一部份，該至少一第二接觸窗開口暴露出該導電圖案的一部份，各該畫素電極分別透過對應之該第一接觸窗開口而與對應之該主動元件電性連接，該被動電極透過該至少一第二接觸窗開口而與該至少一導電圖案電性連接。
13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中該至少一被動電極與該些畫素電極的材質相同。
14. 如申請專利範圍第10項所述之顯示面板，更包括至少一靜電防護元件，配置於該次顯示區內，並與該些中央畫素單元及該些邊緣畫素單元電性連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板，其中該至少一靜電防護元件包括：一第一導電層，配置於該基板上；一第一介電層，覆蓋於該第一導電層上，並具有一第三接觸窗開口，以暴露出部分之該第一導電層；以及一第二導電層，配置於該第一介電層上，並透過該第三接觸窗開口而與該第一導電層電性連接。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示面板，更包括一絕緣層，覆蓋該第二導電層，且該至少一被動電極係配置於該絕緣層上。
17. 如申請專利範圍第14項所述之顯示面板，其中該至少一被動電極係覆蓋該驅動電路與該靜電防護元件。