TWM591242U - 顯示面板及其主動元件陣列基板 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種顯示面板及其主動元件陣列基板。主動元件陣列基板包括一基板以及多個畫素單元。基板上被定義出多個畫素區，而多個畫素單元設置在基板上，並分別配置在多個所述畫素區內。每一畫素單元包括主動元件、平坦層、畫素電極層以及反射層。平坦層覆蓋主動元件，並具有對應於主動元件的一連接孔。畫素電極層設置在平坦層上，並通過連接孔電性連接於主動元件。反射層設置在畫素電極層上並具有一開口，且開口對準於連接孔。

Description

顯示面板及其主動元件陣列基板

本創作涉及一種顯示面板及其主動元件陣列基板，特別是涉及一種可提升反射對比的液晶顯示面板及其主動元件陣列基板。

液晶顯示器(LCD)具有省電、體積小、高解析度、畫質穩定等多項優勢，現已被廣泛使用於電腦、電視等資訊產品的顯示螢幕。液晶顯示器依其光源機制可分為穿透式、反射式及半穿反式三種類型。

在現有的半穿反式或反射式液晶顯示面板中，在反射區內，會將一平坦層設置在薄膜電晶體(TFT)上。平坦層的厚度通常很厚，約2000nm至3000nm，以在薄膜電晶體上形成一平坦表面。另外，平坦層內通常具有一由平坦表面延伸至薄膜電晶體的其中一電極(源極或汲極)的連接孔，以使設置在平坦層上的畫素電極可通過前述連接孔，電性連接於薄膜電晶體的其中一電極。

當反射層設置在平坦層的平坦表面上時，兩個相對的上、下基板之間所定義出的間距(cell gap)在反射區內可保持一致，且可使顯示面板具有較佳的反射率。

然而，由於反射層也會設置在平坦層的連接孔內壁面上，且在連接孔處為液晶的配向弱區，因此會造成暗態漏光，導致反射對比下降。前述的暗態漏光是指在暗態時，於連接孔處會產生亮點。尤其是當把畫素區分割成多個不同的顯示區時，所需要的連接孔也會越多，從而使暗態漏光的情況更嚴重。但若使用遮光層來遮蔽連接孔，雖然可抑制暗態漏光，但也會大幅犧牲反射率以及反射色度。

本創作所要解決的技術問題在於，如何在避免大幅犧牲反射率與反射色度的情況下，減少半穿反式或反射式顯示面板的暗態漏光，以提升反射對比。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是，提供一種主動元件陣列基板。主動元件陣列基板包括一基板以及多個畫素單元。基板上被定義出多個畫素區，而多個畫素單元設置在基板上，並分別配置在多個所述畫素區內。每一畫素單元包括主動元件、平坦層、畫素電極層以及反射層。平坦層覆蓋主動元件，並具有對應於主動元件的一連接孔。畫素電極層設置在平坦層上，並通過連接孔電性連接於主動元件。反射層設置在畫素電極層上並具有一開口，且開口對準於連接孔。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的另一技術方案是，提供一種顯示面板，其包括前述的主動元件陣列基板、彩色濾光陣列基板以及液晶層。彩色濾光陣列基板相對於主動元件陣列基板設置，而液晶層設置於主動元件陣列基板以及彩色濾光陣列基板之間。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的顯示面板及其主動元件陣列基板，其能通過“反射層設置在畫素電極層上並具有一開口，且開口對準於連接孔”的技術方案，可在避免過度犧牲反射率與反射色度的情況下，減少半穿反式或反射式顯示面板的暗態漏光，以提升反射對比。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“顯示面板及其主動元件陣列基板”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

參閱圖1至圖2，本創作實施例提供一種顯示面板M1，其包括：主動元件陣列基板1、彩色濾光陣列基板2以及液晶層LC。彩色濾光陣列基板2與主動元件陣列基板1彼此分隔並相對設置，而液晶層LC被夾設於主動元件陣列基板1與彩色濾光陣列基板2之間。

如圖1與圖2所示，主動元件陣列基板1包括基板10、多條第一訊號線11、多條第二訊號線12以及多個畫素單元13。

在本實施例中，基板10可為透明絕緣基板，例如玻璃基板、塑膠基板等，但不以此為限。請參照圖2，第一訊號線11與第二訊號線12交錯設置於基板10上，以定義出多個畫素區P。須說明的是，圖2中僅繪示兩條第一訊號線11以及一條第二訊號線12為例來進行說明。另外，雖然第一訊號線11以及第二訊號線12在俯視方向上相互交錯，但是第一訊號線11與第二訊號線12彼此電性絕緣。第一訊號線11可為資料線，且第二訊號線12可為掃描線，但不以此為限。

請參閱圖2，每一個畫素區P包括一反射區P1及一穿透區P2，穿透區P2位於反射區P1的一側。另外，多個畫素單元13(圖2中繪示一個為例)設置在基板10上，並分別配置在多個畫素區P內。

請參照圖1，每一畫素單元13包括主動元件130、平坦層131、畫素電極層132以及反射層133。

主動元件130可以是薄膜電晶體(thin film transistor, TFT)。以閘極薄膜電晶體作為主動元件130為例進一步說明。參照圖1，主動元件130可包括一閘極130G、一閘絕緣層130L、一半導體層CH、一源極130S以及一汲極130D。

參照圖1以及圖2，閘極130G設置在基板10上，並且電性連接於第二訊號線12(掃描線)。閘絕緣層130L覆蓋在閘極130G上。半導體層CH設置於閘絕緣層130L上，且半導體層CH的材料可以是多晶矽、非晶矽或者金屬氧化物半導體，本創作並不限制。

請參照圖1，源極130S和汲極130D相對設置於半導體層CH上，且源極130S與汲極130D彼此分隔而相互絕緣。在本實施例中，源極130S會電性連接於對應的第一訊號線11(資料線)，而汲極130D會電性連接於畫素電極層132。在本實施例中，畫素單元13還進一步包括設置在主動元件130上的保護層134。保護層134的材料可以是氧化矽或者是其他絕緣材料，本創作並不限制。

請參照圖1，平坦層131具有一預定厚度，並覆蓋在主動元件130上。在一實施例中，平坦層131的厚度約2000nm至3000nm，並具有一平坦表面131s，以設置反射層133。平坦層131的材料可以是有機絕緣材料或者是無機絕緣材料。有機絕緣材料例如示樹脂，而無機絕緣材料例如示氧化矽或氮化矽，但不以此為限。

在本實施例中，平坦層131是設置在保護層134上。然而，在其他實施例中，保護層134也可以被省略。平坦層131具有一連接孔131H，且連接孔131H的位置對應於主動元件130的汲極130D或者源極130S的位置，以使畫素電極層132可通過連接孔131H而電性連接於主動元件130。

在本實施例中，主動元件130的源極130S電性連接於第一訊號線11，因此連接孔131H的位置會對應於汲極130D的位置，以使畫素電極層132可電性連接於汲極130D。進一步而言，如圖1所示，連接孔131H是由平坦層131的平坦表面131s向下延伸至汲極130D。另外，請參照圖2，本創作實施例中，連接孔131H是位於反射區P1內。

請再參照圖1，畫素電極層132設置在平坦層131上，並通過連接孔131H電性連接於主動元件130。進一步而言，畫素電極層132的其中一部份設置在平坦層131上，而另一部分覆蓋連接孔131H的內壁面，並電性連接於主動元件130的汲極130D。畫素電極層132例如是透明導電薄膜，如：氧化銦錫(ITO)。

反射層133設置在畫素電極層132上，並具有與連接孔131H對準的開口133H。如圖1所示，反射層133設置在平坦層131的平坦表面131s上，以反射來自於外部環境的光線。參照圖2，在本實施例中，顯示面板M1為半穿反式顯示面板，只在反射區P1內設置反射層133，而穿透區P2內則未設置反射層133。然而，在其他實施例中，若是顯示面板M1為反射式顯示面板，反射層133可以覆蓋整個畫素區P。因此，反射層133的位置以及面積大小可以根據實際需求而決定，本創作並不限制。

參照圖1與圖2，在本創作實施例中，反射層133具有對準於連接孔131H所設置的開口133H，以減少暗態漏光。進一步而言，反射層133並未設置在連接孔131H內。據此，反射層133只覆蓋位於平坦層131上的一部分畫素電極層132，而並未覆蓋位於連接孔131H內的另一部分畫素電極層132。由於連接孔131H內並未設置任何反射層133，因此當顯示面板M1處於暗態時，可避免在連接孔131H產生亮點。

另外，參照圖2，反射層133的開口133H孔徑會大於或者等於平坦層131的連接孔131H的孔徑。在這個情況下，連接孔131H可由開口133H被裸露出來，如圖2所示。然而，在另一實施例中，開口133H的側壁會與連接孔131H的側壁切齊。反射層133的開口133H的截面形狀可以是圓形、橢圓形或多邊形，其中多邊形如三角形、梯形、正方形、菱形、星形等幾何形狀。

在一實施例中，開口133H的俯視形狀會與連接孔131H的俯視形狀相符。舉例而言，開口133H與連接孔131H的俯視形狀可以都是圓形、橢圓形或者多邊形等幾何形狀。

然而，只要反射層133不填入連接孔131H內，本創作並不限制開口133H的俯視形狀以及連接孔131H的俯視形狀必須相同。在一實施例中，連接孔131H的俯視形狀為三角形，而開口133H的俯視形狀可以是四邊形，但本創作不以此為限。

另外，為了避免過度降低反射率以及反射色度，開口133H區域相較於反射層133的面積占比R介於0.75%至3%之間。假設開口133H所占區域的面積為A1，反射層133的總面積(包括開口133H所占區域的面積A1)為A2，則前述的面積占比R=(A1/A2)*100%。

請參照圖3，顯示本創作第二實施例的顯示面板的局部剖面示意圖。與前一實施例的顯示面板M1不同之處在於，本實施例的顯示面板M2中，畫素單元13還進一步包括一低反射導電層135。

如圖3所示，低反射導電層135是位於連接孔131H下方，並電性連接於主動元件130以及畫素電極層132之間。詳細而言，低反射導電層135位於主動元件130與連接孔131H之間，並接觸位於連接孔131H底部的畫素電極層132。進一步而言，低反射導電層135會覆蓋汲極130D以及源極130S中的至少其中一者。在本實施例中，低反射導電層135會覆蓋汲極130D以及源極130S。然而，在其他實施例中，低反射導電層135也可以只覆蓋位於連接孔131H下方的汲極130D或者是源極130S。

由於汲極130D或者源極130S會位於連接孔131H下方，且汲極130D或者源極130S的材料通常為金屬材料，因此當外部環境光投射到連接孔131H內時，有可能也會被汲極130D或者源極130S反射，而造成暗態漏光。在本實施例中，在連接孔131H正下方設置低反射導電層135，可以避免外部環境光再度被反射而造成暗態漏光。

另外，設置於連接孔131H內的一部份畫素電極層132會接觸位於連接孔131H下方的低反射導電層135，進而電性連接於主動元件130的汲極130D或者源極130S。在一實施例中，低反射導電層135的材料為氧化鉬，且低反射導電層135的厚度範圍是介於500至1000μm，對可見光的反射率是0至20%。

值得一提的是，低反射導電層135對可見光的反射率與厚度之間並非呈線性關係。相較於厚度小於550μm或大於750μm的低反射導電層135而言，厚度範圍550μm至750μm的低反射導電層135對可見光的反射率較低。因此，在一較佳實施例中，低反射導電層135的厚度範圍較佳是550μm至750μm，且低反射導電層135對可見光的反射率是0至15%。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的顯示面板及其主動元件陣列基板，其能通過“反射層133設置在平坦層131上並具有一開口133H，且開口133H對準於連接孔131H”的技術方案，可在避免過度犧牲反射率與反射色度的情況下，減少半穿反式或反射式顯示面板的暗態漏光，以提升反射對比。

更進一步來說，本創作另一實施例的顯示面板中，在連接孔131H下方設置覆蓋汲極130D的低反射導電層135，可避免汲極130D反射外部環境光，而進一步減少暗態漏光。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

M1、M2‧‧‧顯示面板 1‧‧‧主動元件陣列基板 10‧‧‧基板 P‧‧‧畫素區 P1‧‧‧反射區 P2‧‧‧穿透區 11‧‧‧第一訊號線 12‧‧‧第二訊號線 13‧‧‧畫素單元 130‧‧‧主動元件 CH‧‧‧半導體層 130L‧‧‧閘絕緣層 130G‧‧‧閘極 130D‧‧‧汲極 130S‧‧‧源極 131‧‧‧平坦層 131H‧‧‧連接孔 131s‧‧‧平坦表面 132‧‧‧畫素電極層 133‧‧‧反射層 133H‧‧‧開口 134‧‧‧保護層 135‧‧‧低反射導電層 2‧‧‧彩色濾光陣列基板 LC‧‧‧液晶層

圖1為本創作第一實施例的顯示面板的局部剖面示意圖。

圖2為本創作實施例的主動元件陣列基板的局部上視示意圖。

圖3為本創作第二實施例的顯示面板的局部剖面示意圖。

M1‧‧‧顯示面板

1‧‧‧主動元件陣列基板

10‧‧‧基板

13‧‧‧畫素單元

130‧‧‧主動元件

CH‧‧‧半導體層

130L‧‧‧閘絕緣層

130G‧‧‧閘極

130D‧‧‧汲極

130S‧‧‧源極

131‧‧‧平坦層

131H‧‧‧連接孔

131s‧‧‧平坦表面

132‧‧‧畫素電極層

133‧‧‧反射層

133H‧‧‧開口

134‧‧‧保護層

2‧‧‧彩色濾光陣列基板

LC‧‧‧液晶層

Claims (12)

1. 一種主動元件陣列基板，其包括： 一基板，其定義出多個畫素區； 多個畫素單元，其設置在所述基板上，並分別配置在多個所述畫素區內，其中，每一所述畫素單元包括： 一主動元件； 一平坦層，其覆蓋所述主動元件，並具有對應於所述主動元件的一連接孔； 一畫素電極層，其設置在所述平坦層上，並通過所述連接孔電性連接於所述主動元件；以及 一反射層，其設置在所述畫素電極層上並具有一開口，且所述開口對準於所述連接孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中，每一所述畫素單元還進一步包括：一低反射導電層，其配置在所述主動元件以及所述連接孔之間，並接觸位於所述連接孔底部的所述畫素電極層，其中，所述主動元件通過所述低反射導電層電性連接於所述畫素電極層。
3. 如申請專利範圍第2項所述的主動元件陣列基板，其中，所述低反射導電層為氧化鉬。
4. 如申請專利範圍第2項所述的主動元件陣列基板，其中，所述低反射導電層的厚度範圍介於550至750μm。
5. 如申請專利範圍第2項所述的主動元件陣列基板，其中，所述低反射導電層對可見光的反射率介於0至20%。
6. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中，所述反射層覆蓋位於所述平坦層上的一部分所述畫素電極層，而未覆蓋位於所述連接孔內的另一部分所述畫素電極層。
7. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中，所述主動元件包括一閘極、一閘絕緣層、一半導體層、一源極以及一汲極，所述閘絕緣層覆蓋所述閘極，所述半導體層設置於所述閘絕緣層上，所述源極和所述汲極相對設置於所述半導體層上，所述源極或者所述汲極位於所述連接孔下方，且所述畫素電極層通過所述連接孔電性連接於所述源極或者所述汲極。
8. 如申請專利範圍第7項所述的主動元件陣列基板，其中，每一所述畫素單元還進一步包括：一低反射導電層，其配置在所述主動元件以及所述連接孔之間，並接觸位於所述連接孔底部的所述畫素電極層，其中，所述低反射導電層覆蓋所述汲極或者所述源極。
9. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，所述反射層的所述開口的孔徑大於所述連接孔的孔徑。
10. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中，所述反射層的所述開口的截面形狀為圓形、橢圓形或多邊形。
11. 如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，還進一步包括： 多條第一訊號線，其設置在所述基板上； 多條第二訊號線，其設置在所述基板上，其中，多條所述第一訊號線與多條所述第二訊號線彼此電性絕緣，且多條所述第一訊號線與多條所述第二訊號線彼此交錯，以定義出多個所述畫素區。
12. 一種顯示面板，其包括： 如請求項1至11項中任一項所述的主動元件陣列基板； 一彩色濾光陣列基板，其相對於所述主動元件陣列基板設置；以及 一液晶層，其設置於所述主動元件陣列基板以及所述彩色濾光陣列基板之間。

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