TWI770750B - 畫素陣列基板 - Google Patents
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Abstract
畫素陣列基板包括基板、主動元件、第一絕緣層、感光單元及第二絕緣層。主動元件位於基板上。第一絕緣層位於主動元件上。感光單元位於第一絕緣層上且包括透明電極、感光層及金屬電極。感光層位於透明電極上。金屬電極位於感光層上。第二絕緣層位於第一絕緣層上,金屬電極貫穿第一絕緣層及第二絕緣層以電性連接主動元件。
Description
本發明是有關於一種畫素陣列基板。
觸控顯示裝置的架構分為晶胞外(out-cell)、晶胞上(on-cell)和內嵌式(in-cell)。在内嵌式架構中,由驅動晶片提供觸控訊號,當手指碰觸螢幕時,手指與觸控墊的電容改變,經由驅動晶片計算後,可以得知觸控的座標。
近年來,全屏(full screen)或非固定點指紋辨識功能被期待為可以支援多種應用,以提升使用者體驗並增加面板的附加價值。為了進一步實現全屏顯示器,將指紋辨識功能併入螢幕顯示內之屏下指紋辨識(in-cell fingerprint panel;iFP)為產品開發的重點。然而,目前產品多以彩色濾光基板的一側面對使用者進行觸控,當面板製作為無邊框的時候,則需要以陣列基板面對使用者,故無法使用原架構進行指紋辨識。
本發明提供一種畫素陣列基板,其指紋辨識面位於基板的背對主動元件的一側。
本發明的一實施例提供一種畫素陣列基板。畫素陣列基板包括基板、主動元件、第一絕緣層、感光單元及第二絕緣層。主動元件位於基板上。第一絕緣層位於主動元件上。感光單元位於第一絕緣層上且包括透明電極、感光層及金屬電極。感光層位於透明電極上。金屬電極位於感光層上。第二絕緣層位於第一絕緣層上,金屬電極貫穿第一絕緣層及第二絕緣層以電性連接主動元件。
本發明的一實施例提供一種畫素陣列基板。畫素陣列基板包括基板、主動元件、感光單元及觸控電極。主動元件位於基板上。感光單元位於基板上且包括透明電極、感光層及金屬電極。感光層位於透明電極上。金屬電極位於感光層上。觸控電極位於基板及感光單元之間。
本發明的一實施例提供一種畫素陣列基板。畫素陣列基板包括基板、主動元件、訊號線、層間介電層、感光單元及導電連接部。主動元件位於基板上並包括汲極。訊號線位於基板上。層間介電層位於訊號線上,汲極位於層間介電層上。感光單元位於層間介電層上且包括透明電極、感光層及金屬電極。感光層位於透明電極上。金屬電極位於感光層上。導電連接部位於層間介電層上,透明電極延伸至導電連接部之頂面上以透過導電連接部電性連接訊號線。
基於上述,在本發明一實施例的畫素陣列基板中,其感光單元的透明電極位於基板上,感光層位於透明電極上,且金屬電極位於感光層上,藉此使得畫素陣列基板的指紋辨識面位於基板的背對主動元件的一側。
第1圖是依照本發明一實施例的畫素陣列基板10的上視示意圖,第1圖省略了畫素陣列基板10的畫素陣列,第2圖為畫素陣列基板10的畫素陣列AR的局部等效電路圖,且第2圖的位置對應了第1圖之畫素陣列基板10的區域R。
請參照第1圖及第2圖,畫素陣列基板10包括基板100。基板100是用以承載畫素陣列基板10的構件。舉例而言,基板100具有第一側100a及相對於第一側100a的背側100b(見第3圖),第一側100a即紙面的正面。畫素陣列基板10的構件配置於基板100的第一側100a上。在本實施例中,基板100可為透光基板。透光基板的材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其他可適用的材料。基板100具有顯示區AA及周邊區NA,周邊區NA環繞顯示區AA,畫素陣列基板10還包括觸控電極102、觸控走線TL及驅動晶片106,驅動晶片106配置於周邊區NA。觸控電極102電性連接觸控走線TL,觸控電極102可透過觸控走線TL電性連接至驅動晶片106。
畫素陣列基板10還包括畫素陣列AR,畫素陣列AR位於基板100上,具體而言,畫素陣列AR是配置於基板100的第一側100a。畫素陣列AR包括多條掃描線GL、多條資料線DL、多個主動元件T及多個畫素電極PE。多條掃描線GL、多條資料線DL、多個主動元件T位於基板100的顯示區AA上,掃描線GL和資料線DL相交。多個畫素電極PE電性連接至多個主動元件T。
第3圖是依照本發明一實施例之畫素陣列基板10的剖面示意圖。請參照第3圖,主動元件T位於基板100上。舉例而言,主動元件T位於基板100的第一側100a上。
於本實施例中,畫素陣列基板10可包括緩衝層108及閘絕緣層110,緩衝層108配置在基板100的第一側100a上,閘絕緣層110配置在緩衝層108上。緩衝層108及閘絕緣層110可為無機材料所構成的無機薄膜,且無機材料為絕緣材料,例如氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或其他絕緣材料,但本發明不以此為限。
主動元件T可為低溫多晶矽型薄膜電晶體(LTPS-TFT)且包括半導體層SC、源極S、汲極D與閘極G。半導體層SC配置於緩衝層108上,且半導體層SC的材料為多晶矽,但本發明不以此為限。於其他實施例中,半導體層SC的材料例如為非晶矽、金屬氧化物半導體或其他半導體材料。閘極G與掃描線GL電性連接(見第2圖),源極S與資料線DL電性連接(見第2圖),汲極D與畫素電極PE電性連接(見第2圖)。
閘絕緣層110配置於半導體層SC及閘極G之間。舉例而言,在本實施例中,主動元件T的閘極G配置於半導體層SC的上方,以形成頂部閘極型薄膜電晶體(top-gate TFT),但本發明不以此為限。根據其他的實施例,主動元件T的閘極G亦可配置在半導體層SC的下方,即閘極G位於半導體層SC與基板100之間,以形成底部閘極型薄膜電晶體(bottom-gate TFT)。
在本實施例中,半導體層SC可包括源極區SR、輕摻雜源極區LSR、通道區CH、輕摻雜汲極區LDR以及汲極區DR,輕摻雜源極區LSR位於源極區SR與通道區CH之間,輕摻雜汲極區LDR位於通道區CH與汲極區DR之間,且閘極G重疊於半導體層SC的通道區CH,但本發明並不以此為限。根據其他的實施例,半導體層SC可僅包括源極區SR、通道區CH及汲極區DR。
畫素陣列基板10還包括層間介電層112,層間介電層112位於閘絕緣層110上,且覆蓋主動元件T的閘極G。主動元件T的源極S與汲極D配置在層間介電層112上,且分別重疊於半導體層SC的不同兩區。舉例而言,主動元件T的源極S與汲極D都貫穿層間介電層112及閘絕緣層110,以分別電性連接半導體層SC的源極區SR與汲極區DR。資料線DL配置於層間介電層112上。
於本實施例中,畫素陣列基板10包括第一絕緣層114、感光單元116及第二絕緣層118。第一絕緣層114位於主動元件T上,感光單元116位於第一絕緣層114上且包括透明電極120、感光層122及金屬電極124。第二絕緣層118位於第一絕緣層114上。
舉例而言,第一絕緣層114覆蓋主動元件T的源極S、汲極D、資料線DL與層間介電層112的部分表面。透明電極120位於第一絕緣層114上,感光層122位於透明電極120上,金屬電極124位於感光層122上。第二絕緣層118位於第一絕緣層114上。於本實施例中,第二絕緣層118覆蓋第一絕緣層114的部分表面以及感光單元116的透明電極120與感光層122的部分表面。
金屬電極124貫穿第一絕緣層114及第二絕緣層118以電性連接主動元件T。舉例而言,金屬電極124電性連接主動元件T的源極S。當物體F(例如:使用者手指)觸碰基板100的背側100b時,光束L會被物體F反射。被物體F之多個區域反射的光束L會傳遞至感光單元116。感光單元116接收被物體F各區域反射的光束L後會產生對應的多個光電流。所述多個光電流可經由主動元件T讀出,進而使畫素陣列基板10偵測出物體F狀態。舉例而言,當欲偵測物體F(例如:使用者手指)的表面(例如:指紋)時,光束L會被物體F的表面(例如:指紋)反射,進而使畫素陣列基板10取得物體F表面的影像資訊。換言之,畫素陣列基板10可用於指紋辨識,其指紋辨識面位於基板100的背側100b,即畫素陣列基板10的指紋辨識面位於基板100的背對主動元件T的一側。換言之,畫素陣列基板10可用基板100的背側100b面對使用者進行指紋辨識,這樣的設計可相容於四邊無邊框(4 side bezel-less)顯示裝置。
在本實施例中,光束L由光源(未示)產生,光源例如是配置於畫素陣列基板10外的背光模組。然而,本發明不限於此,在其他實施例中,光源也可以是整合在畫素陣列基板10內部的多個微發光元件,例如微發光二極體(mirco-LED)或其他適當種類的光源。
在本實施例中,透明電極120的材質可選用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或者其它合適的材料、或者上述至少二者之堆疊層。
感光層122的材質例如為富矽氧化物(Silicon-rich oxide,SRO)或其他合適的材料。金屬電極124的材質可為金屬、合金、或是前述材料至少二種的堆疊層。金屬電極124是不透光的。
畫素陣列基板10還包括訊號線SL及導電連接部126,訊號線SL位於閘絕緣層110上,導電連接部126位於層間介電層112上並貫穿層間介電層112以電性連接訊號線SL。感光單元116的透明電極120貫穿第一絕緣層114以透過導電連接部126電性連接訊號線SL,訊號線SL和主動元件T的閘極G、掃描線GL(見第2圖)形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。
畫素陣列基板10還包括訊號線128、訊號線144、平坦層130、共用電極132及保護層134。訊號線144及訊號線128位於第二絕緣層118上,訊號線128貫穿第二絕緣層118及第一絕緣層114以電性連接主動元件T的汲極D,以讀取來自感光單元116的電訊號,進而取得物體F表面的影像資訊,如前所述,當物體F例如是使用者手指則可取得指紋的影像資訊,而得以辨識指紋。訊號線144電性連接至直流電壓。平坦層130位於第二絕緣層118、感光單元116及訊號線128上。舉例而言,平坦層130覆蓋第二絕緣層118的部分表面、感光單元116的金屬電極124的表面及訊號線128的表面。共用電極132位於平坦層130上,且於基板100的法線方向重疊於感光單元116,保護層134位於共用電極132上。畫素電極PE位於保護層134上。畫素電極PE重疊於共用電極132,共用電極132連接至共通電壓。共用電極132及畫素電極PE的材質可選用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或者其它合適的材料、或者上述至少二者之堆疊層。
如前所述,由於畫素陣列基板10包括觸控電極102,使得畫素陣列基板10內建有觸控功能。觸控電極102位於基板100上,例如是位於基板100的第一側100a上。觸控電極102位於基板100及感光單元116之間,以縮短觸控電極102和物體F(例如:使用者手指)的距離,藉此減少其餘電路對觸控電極102的干擾,使觸控電極102提供良好的感測靈敏度。於本實施例中,觸控電極102接觸基板100。
於本實施例中,觸控電極102為不透光。舉例而言,觸控電極102的材質可包括金屬,金屬具有良好的熱穩定性及光穩定性,而可以在觸控應用中維持觸控電極102性質的穩定性。於本實施例中,畫素陣列基板10還包括遮光層SM,遮光層SM的材質可包括金屬、合金、或是前述材料至少二種的堆疊層。遮光層SM位於主動元件T及基板100之間,例如是位於主動元件T的正下方,可以避免光束L照射到主動元件T所產生的漏電問題。於本實施例中,遮光層SM和觸控電極102形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。
觸控走線TL位於層間介電層112上且貫穿層間介電層112、閘絕緣層110及緩衝層108而電性連接觸控電極102,使得觸控電極102透過觸控走線TL電性連接至驅動晶片106(見第1圖)。
於本實施例中,觸控走線TL、主動元件T的源極S與汲極D、資料線DL以及導電連接部126形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。
第4圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10a的剖面示意圖。第4圖的畫素陣列基板10a與第3圖的畫素陣列基板10相似,兩者的差異在於畫素陣列基板10a的觸控電極202是透光的,因此觸控電極202可以延伸至感光單元116的正下方,可具有較大的面積來提供較大的觸控感測面積。舉例而言,觸控電極202的材質可選用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或者其它合適的材料、或者上述至少二者之堆疊層。
第5圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10b的剖面示意圖。第5圖的畫素陣列基板10b與第4圖的畫素陣列基板10a相似,兩者的差異在於畫素陣列基板10b不具有遮光層SM。藉此可減少一道光罩製程,並進一步延伸觸控電極202(如虛線所示)至主動元件T的通道區CH正下方,可具有大面積來提供大的觸控感測面積。
第6圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10c的剖面示意圖。第6圖的畫素陣列基板10c與第4圖的畫素陣列基板10a相似,兩者的差異在於畫素陣列基板10c還包括第三絕緣層136,遮光層SM及觸控電極202之間沿著基板100的法線方向被第三絕緣層136隔開。舉例而言,第三絕緣層136位於遮光層SM上,觸控電極202位於第三絕緣層136上,使觸控電極202比遮光層SM更遠離基板100。藉此可延伸觸控電極202(如虛線所示)至主動元件T的通道區CH正下方,可具有大面積來提供大的觸控感測面積。
第7圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10d的剖面示意圖。第7圖的畫素陣列基板與第6圖的畫素陣列基板10c相似,兩者的差異在於遮光層SM比觸控電極202更遠離基板100。換言之,第三絕緣層136位於觸控電極202上,且遮光層SM位於第三絕緣層136上。
第8圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10e的剖面示意圖。第8圖的畫素陣列基板10e與第3圖的畫素陣列基板10相似,兩者之間的主要差異在於畫素陣列基板10e省略了觸控電極102,以共用電極132作為觸控電極使用,且觸控走線TL配置於感光單元116上方,換言之,感光單元116位於觸控走線TL及基板100之間。畫素陣列基板10e還包括第四絕緣層138、第五絕緣層140及第一電極142。第四絕緣層138及第五絕緣層140位於平坦層130與保護層134之間。舉例而言,第四絕緣層138位於平坦層130上,第五絕緣層140位於第四絕緣層138上,保護層134位於第五絕緣層140上。觸控走線TL配置於第四絕緣層138上,共用電極132配置於第五絕緣層140上。第一電極142配置於保護層134上,並貫穿保護層134以電性連接共用電極132,且貫穿保護層134及第五絕緣層140以電性連接觸控走線TL,以使觸控走線TL與共用電極132電性連接。
於本實施例中,第一電極142與畫素電極PE形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。畫素陣列基板10e可採用標準型指紋辨識畫素電路(normal FPS pixel circuit)。
第9圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板10f的剖面示意圖。第9圖的畫素陣列基板10f與第3圖的畫素陣列基板10相似,兩者之間的主要差異在於省略了觸控電極102,以共用電極132作為觸控電極使用,且觸控走線TL和感光單元116的金屬電極124形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。觸控走線TL配置於第二絕緣層118上,平坦層130位於觸控走線TL上。畫素陣列基板10f還包括第一電極142,第一電極142配置於保護層134上,並貫穿保護層134以電性連接共用電極132,且貫穿保護層134及平坦層130以電性連接觸控走線TL,以使觸控走線TL與共用電極132電性連接。
畫素陣列基板10f可採用對稱型指紋辨識畫素電路。
第10圖是依照本發明一實施例的畫素陣列基板20的剖面示意圖。請參照第10圖,畫素陣列基板20包括基板100、主動元件T、感光單元116及觸控電極102。主動元件T位於基板100上,舉例而言,主動元件T配置於基板100的第一側100a上。感光單元116位於基板100上。感光單元116包括透明電極120、感光層122及金屬電極124。感光層122位於透明電極120上,金屬電極124位於感光層122上。
畫素陣列基板20還包括依序配置於基板100上的緩衝層108、閘絕緣層110、層間介電層112、第一絕緣層114及第二絕緣層118。緩衝層108、閘絕緣層110及層間介電層112的敘述如同第3圖所述,於此不再贅述。於本實施例中,透明電極120配置於層間介電層112上且接觸層間介電層112,第一絕緣層114位於透明電極120及感光層122上且覆蓋透明電極120及感光層122的部分表面。金屬電極124填入第一絕緣層114及第二絕緣層118的開口以接觸感光層122。
金屬電極124貫穿第一絕緣層114及第二絕緣層118以電性連接主動元件T。舉例而言,金屬電極124電性連接主動元件T的源極S。當物體F(例如:使用者手指)觸碰基板100的背側100b時,光束L會被物體F反射。被物體F之多個區域反射的光束L會傳遞至感光單元116。感光單元116接收被物體F各區域反射的光束L後會產生對應的多個光電流。所述多個光電流可經由主動元件T讀出,進而使畫素陣列基板20偵測出物體F狀態。舉例而言,當欲偵測物體F(例如:使用者手指)的表面(例如:指紋)時,光束L會被物體F的表面(例如:指紋)反射,進而使畫素陣列基板20取得物體F表面的影像資訊。換言之,畫素陣列基板20可用於指紋辨識,其指紋辨識面位於基板100的背側100b,即畫素陣列基板10的指紋辨識面位於基板100的背對主動元件T的一側。換言之,畫素陣列基板20可用基板100的背側100b面對使用者進行指紋辨識,這樣的設計可相容於四邊無邊框(4 side bezel-less)顯示裝置。
觸控電極102位於基板100及感光單元116之間,以縮短觸控電極102和物體F(例如:使用者手指)的距離,藉此減少其餘電路對觸控電極102的干擾,使觸控電極102提供良好的感測靈敏度。於本實施例中,觸控電極102接觸基板100。
於本實施例中,畫素陣列基板20還包括導電連接部126、訊號線128、訊號線144、共用電極132、訊號線SL、平坦層130及保護層134。感光單元116的透明電極120透過導電連接部126連接訊號線SL。訊號線144及訊號線128位於第二絕緣層118上,訊號線128貫穿第二絕緣層118及第一絕緣層114以電性連接主動元件T的汲極D,以讀取來自感光單元116的電訊號,進而取得物體F表面的影像資訊,如前所述,當物體F例如是使用者手指則可取得指紋的影像資訊,而得以辨識指紋。訊號線144電性連接至直流電壓。
觸控走線TL貫穿層間介電層112、閘絕緣層110及緩衝層108以電性連接觸控電極102。於本實施例中,觸控電極102為不透光。舉例而言,觸控電極102的材質可包括金屬,金屬具有良好的熱穩定性及光穩定性,而可以在觸控應用中維持觸控電極102性質的穩定性。於本實施例中,畫素陣列基板20還包括遮光層SM,遮光層SM的材質可包括金屬、合金、或是前述材料至少二種的堆疊層。遮光層SM位於主動元件T及基板100之間,例如是位於主動元件T的正下方,可以避免光束L照射到主動元件T所產生的漏電問題。於本實施例中,遮光層SM和觸控電極102形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。畫素陣列基板20還包括驅動晶片(未示),觸控電極102可透過觸控走線TL電性連接至驅動晶片(未示)。
於本實施例中,平坦層130、共用電極132、保護層134及畫素電極PE的配置與第3圖相似,於此不再贅述。於本實施例中,觸控走線TL、主動元件T的源極S與汲極D、資料線DL以及導電連接部126形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。訊號線128、訊號線144與金屬電極124形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。
第11圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板20a的剖面示意圖。第11圖的畫素陣列基板20a與第10圖的畫素陣列基板20相似,兩者的差異在於畫素陣列基板20a的觸控電極202是透光的,因此觸控電極202可以延伸至感光單元116的正下方,可具有較大的面積來提供較大的觸控感測面積。舉例而言,觸控電極202的材質可選用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或者其它合適的材料、或者上述至少二者之堆疊層。
第12圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板20b的剖面示意圖。第12圖的畫素陣列基板20b與第11圖的畫素陣列基板20a相似,兩者的差異在於畫素陣列基板20b不具有遮光層SM。藉此可減少一道光罩製程,並進一步延伸觸控電極202(如虛線所示)至主動元件T的通道區CH正下方,可具有大面積來提供大的觸控感測面積。
第13圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板20c的剖面示意圖。第13圖的畫素陣列基板20c與第12圖的畫素陣列基板20b相似,兩者的差異在於畫素陣列基板20c還包括第三絕緣層136,遮光層SM及觸控電極202之間沿著基板100的法線方向被第三絕緣層136隔開。舉例而言,第三絕緣層136位於遮光層SM上,觸控電極102位於第三絕緣層136上,使觸控電極102比遮光層SM更遠離基板100。藉此可延伸觸控電極202(如虛線所示)至主動元件T的通道區CH正下方,可具有大面積來提供大的觸控感測面積。
第14圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板20d的剖面示意圖。第14圖的畫素陣列基板20d與第13圖的畫素陣列基板20c相似,兩者的差異在於遮光層SM比觸控電極202更遠離基板100。換言之,第三絕緣層136位於觸控電極202上,且遮光層SM位於第三絕緣層136上。
第15圖是依照本發明一實施例的畫素陣列基板30的剖面示意圖。請參照第15圖,畫素陣列基板30包括基板100、主動元件T、訊號線SL、層間介電層112、感光單元116及導電連接部126。主動元件T位於基板100上並包括汲極D。訊號線SL位於基板100上,層間介電層112位於訊號線SL上,汲極D位於層間介電層112上。感光單元116位於層間介電層112上且包括透明電極120、感光層122及金屬電極124。感光層122位於透明電極120上,金屬電極124位於感光層122上。導電連接部126位於層間介電層112上,透明電極120延伸至導電連接部126之頂面上以透過導電連接部126電性連接訊號線SL。
畫素陣列基板30還包括依序配置於基板100上的緩衝層108、閘絕緣層110及層間介電層112。緩衝層108、閘絕緣層110及層間介電層112的敘述如同第3圖所述,於此不再贅述。於本實施例中,透明電極120配置於層間介電層112上且接觸層間介電層112,第一絕緣層114位於透明電極120及感光層122上且覆蓋透明電極120及感光層122的部分表面。金屬電極124填入第一絕緣層114及第二絕緣層118的開口以接觸感光層122。
金屬電極124貫穿第一絕緣層114及第二絕緣層118以電性連接主動元件T。舉例而言,金屬電極124電性連接主動元件T的源極S。當物體F(例如:使用者手指)觸碰基板100的背側100b時,光束L會被物體F反射。被物體F之多個區域反射的光束L會傳遞至感光單元116。感光單元116接收被物體F各區域反射的光束L後會產生對應的多個光電流。所述多個光電流可經由主動元件T讀出,進而使畫素陣列基板30偵測出物體F狀態。舉例而言,當欲偵測物體F(例如:使用者手指)的表面(例如:指紋)時,光束L會被物體F的表面(例如:指紋)反射,進而使畫素陣列基板30取得物體F表面的影像資訊。換言之,畫素陣列基板30可用於指紋辨識,其指紋辨識面位於基板100的背側100b,即畫素陣列基板30的指紋辨識面位於基板100的背對主動元件T的一側。換言之,畫素陣列基板30可用基板100的背側100b面對使用者進行指紋辨識,這樣的設計可相容於四邊無邊框(4 side bezel-less)顯示裝置。
於本實施例中,畫素陣列基板30還包括配置於基板100上的共用電極132、觸控走線TL、第四絕緣層138、第五絕緣層140、訊號線128及訊號線144。第四絕緣層138及第五絕緣層140位於平坦層130與保護層134之間。舉例而言,第四絕緣層138位於平坦層130上,第五絕緣層140位於第四絕緣層138上,保護層134位於第五絕緣層140上。觸控走線TL配置於第四絕緣層138上,共用電極132位於觸控走線TL上,且共用電極132配置於第五絕緣層140上並作為觸控電極102。第一電極142配置於保護層134上,並貫穿保護層134以電性連接共用電極132,且貫穿保護層134及第五絕緣層140以電性連接觸控走線TL,以使觸控走線TL與共用電極132電性連接。訊號線144及訊號線128位於第二絕緣層118上,訊號線128貫穿第二絕緣層118及第一絕緣層114以電性連接主動元件T的汲極D,以讀取來自感光單元116的電訊號,進而取得物體F表面的影像資訊,如前所述,當物體F例如是使用者手指則可取得指紋的影像資訊,而得以辨識指紋。訊號線144電性連接至直流電壓。
於本實施例中,共用電極132為透光的。
於本實施例中,第一電極142與畫素電極PE形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。
畫素陣列基板30可採用對稱型指紋辨識畫素電路。
第16圖是依照本發明另一實施例的畫素陣列基板30a的剖面示意圖。第16圖的畫素陣列基板30a與第15圖的畫素陣列基板30相似,兩者之間的主要差異在於省略了第四絕緣層138及第五絕緣層140,訊號線128、訊號線144、觸控走線TL和感光單元116的金屬電極124形成於同一膜層,具有實質上相同的材質及厚度,且可在同一道光罩製程中形成。觸控走線TL配置於第二絕緣層118上,平坦層130位於觸控走線TL上。
畫素陣列基板30a可採用對稱型指紋辨識畫素電路。
第17圖是依照本發明一實施例的顯示裝置40的上視示意圖。第18圖是沿著第17圖的剖線I-I’的剖面示意圖。第19圖是沿著第18圖的剖線II-II’的剖面示意圖。請一併參照第17圖、第18圖及第19圖,顯示裝置40包括顯示面板300及背光模組302。顯示面板300包括畫素陣列基板304、彩色濾光基板306、偏光片308、偏光片310、遮光層313、驅動晶片314、軟性電路板316、印刷電路板318及側封膠320。彩色濾光基板306配置於畫素陣列基板304及背光模組302之間且具有黑色矩陣312。畫素陣列基板304包括基板100及位於基板100第一側100a上的構件322,畫素陣列基板304的構件322面對彩色濾光基板306。畫素陣列基板304與第3圖的畫素陣列基板10相似,因此其基板100及構件322的敘述於此不再贅述。請一併參照第3圖、第17圖第18圖及第19圖,基板100的第一側100a面對彩色濾光基板306,基板100的背側100b背對彩色濾光基板306,使基板100的背側100b面對使用者(例如物體F,物體F例如是使用者手指)進行指紋辨識。
背光模組302用以提供照明光束。偏光片308配置於畫素陣列基板304之一側。偏光片310配置於彩色濾光基板306之一側。側封膠320配置於畫素陣列基板304及彩色濾光基板306的外側,可保護顯示裝置10的邊緣。遮光層313配置於畫素陣列基板304的基板100的背側100b上,遮光層313例如是黑色油墨(ink)。。陣列基板304可透過接墊326及異方性導電膠324電性連接軟性電路板316及印刷電路板318,使得顯示面板300具有四邊無邊框(4 side bezel-less)。
綜上所述,本發明一實施例的畫素陣列基板的感光單元的感光層位於透明電極上,金屬電極位於感光層上,使得畫素陣列基板的指紋辨識面位於基板的背對主動元件的一側。
10,10a,10b,10c,10d:畫素陣列基板
10e,10f:畫素陣列基板
20,20a,20b,20c,20d:畫素陣列基板
30,30a:畫素陣列基板
40:顯示裝置
100:基板
100a:第一側
100b:背側
102:觸控電極
106:驅動晶片
108:緩衝層
110:閘絕緣層
112:層間介電層
114:第一絕緣層
116:感光單元
118:第二絕緣層
120:透明電極
122:感光層
124:金屬電極
126:導電連接部
128:訊號線
130:平坦層
132:共用電極
134:保護層
136:第三絕緣層
138:第四絕緣層
140:第五絕緣層
142:第一電極
144:訊號線
202:觸控電極
300:顯示面板
302:背光模組
304:畫素陣列基板
306:彩色濾光基板
308,310:偏光片
312:黑色矩陣
313:遮光層
314:驅動晶片
316:軟性電路板
318:印刷電路板
320:側封膠
322:構件
324:異方性導電膠
326:接墊
AA:顯示區
AR:畫素陣列
CH:通道區
D:汲極
DL:資料線
DR:汲極區
F:物體
G:閘極
GL:掃描線
I-I’, II-II’:剖線
L:光束
LDR:輕摻雜汲極區
LSR:輕摻雜源極區
NA:周邊區
PE:畫素電極
S:源極
SC:半導體層
SL:訊號線
SM:遮光層
SR:源極區
R:區域
T:主動元件
TL:觸控走線
閱讀以下詳細敘述並搭配對應之圖式,可了解本揭露之多個樣態。需留意的是,圖式中的多個特徵並未依照該業界領域之標準作法繪製實際比例。事實上,所述之特徵的尺寸可以任意的增加或減少以利於討論的清晰性。
第1圖是依照本發明一實施例的畫素陣列基板的上視示意圖。
第2圖為畫素陣列基板的畫素陣列的局部等效電路圖
第3圖至第16圖是依照本發明一實施例之畫素陣列基板的剖面示意圖。
第17圖是依照本發明一實施例的顯示裝置的上視示意圖。
第18圖是沿著第17圖的剖線I-I’的剖面示意圖。
第19圖是沿著第18圖的剖線II-II’的剖面示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
10:畫素陣列基板
100:基板
100a:第一側
100b:背側
102:觸控電極
108:緩衝層
110:閘絕緣層
112:層間介電層
114:第一絕緣層
116:感光單元
118:第二絕緣層
120:透明電極
122:感光層
124:金屬電極
126:導電連接部
128:訊號線
130:平坦層
132:共用電極
134:保護層
144:訊號線
CH:通道區
D:汲極
DL:資料線
DR:汲極區
F:物體
G:閘極
L:光束
LDR:輕摻雜汲極區
LSR:輕摻雜源極區
PE:畫素電極
S:源極
SC:半導體層
SL:訊號線
SM:遮光層
SR:源極區
T:主動元件
TL:觸控走線
Claims (10)
- 一種畫素陣列基板,包括:一基板;一主動元件,位於該基板上並包括一源極;一第一絕緣層,位於該主動元件上;一感光單元,位於該第一絕緣層上,且包括:一透明電極;一感光層,位於該透明電極上;及一金屬電極,位於該感光層上;一第二絕緣層,位於該第一絕緣層上,其中該金屬電極貫穿該第一絕緣層及該第二絕緣層以電性連接該主動元件的該源極;及一觸控電極,位於該基板上。
- 如請求項1所述之畫素陣列基板,其中該觸控電極位於該基板及該感光單元之間,且該觸控電極為不透光。
- 如請求項1所述之畫素陣列基板,其中該觸控電極位於該基板及該感光單元之間,且該觸控電極是透光的。
- 如請求項1所述之畫素陣列基板,進一步包括: 一遮光層,位於該基板及該主動元件之間。
- 一種畫素陣列基板,包括:一基板;一主動元件,位於該基板上並包括一源極;一感光單元,位於該基板上,且包括:一透明電極;一感光層,位於該透明電極上;及一金屬電極,位於該感光層上且電性連接該主動元件的該源極;及一觸控電極,位於該基板及該感光單元之間。
- 如請求項5所述之畫素陣列基板,其中該觸控電極為不透光。
- 如請求項5所述之畫素陣列基板,其中該觸控電極是透光的。
- 一種畫素陣列基板,包括:一基板;一主動元件,位於該基板上並包括一汲極與一源極;一訊號線,位於該基板上;一層間介電層,位於該訊號線上,其中該汲極位於該層間介電層上; 一感光單元,位於該層間介電層上,且包括:一透明電極;一感光層,位於該透明電極上;及一金屬電極,位於該感光層上且電性連接該主動元件的該源極;及一導電連接部,位於該層間介電層上,其中該透明電極延伸至該導電連接部之頂面上以透過該導電連接部電性連接該訊號線。
- 如請求項8所述之畫素陣列基板,進一步包括:一觸控走線,位於該基板上,其中該觸控走線和該金屬電極屬於同一膜層;及一觸控電極,位於該觸控走線上且電性連接該觸控走線。
- 如請求項9所述之畫素陣列基板,其中該觸控電極是透光的。
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