CN107367875B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，包含：一基板；一扫描线，具有一延伸方向且设置于基板上，且扫描线包含一栅极；一半导体层，设置于栅极上；一漏极与一源极，分别设置在半导体层上；一绝缘层，包含一穿孔且设置于漏极上；一第一透明导电层，设置在绝缘层上，且部分第一透明导电层延伸至穿孔内而与漏极电性连接；一第二透明导电层，迭设于基板与第一透明导电层之间，且第二透明导电层不与穿孔重叠。其中，第二透明导电层具有一第一边缘，漏极具有一第二边缘，第一边缘与第二边缘于垂直扫描线的延伸方向上的最短距离为0～4μm。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种可提升穿透率的显示装置。
背景技术
随着显示器技术不断进步，所有的显示装置均朝体积小、厚度薄、重量轻等趋势发展，因此，目前市面上主流的显示器装置已由以往的阴极射线管发展成薄型显示器，如液晶显示装置、有机发光二极管显示装置或无机发光二极管显示装置等。其中，薄型显示器可应用的领域相当多，举凡日常生活中使用的手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等显示装置，大多数均使用该些显示装置。
其中，液晶显示装置的技术更是相当成熟，且为市面上常见的显示设备的一；然而，随着显示装置不断发展，消费者对显示装置的显示质量要求日趋提高，故各家厂商无不极力发展出具有更高显示质量的显示装置。
在液晶显示装置的发展过程中，随着高分辨率显示装置世代的来临，面板的穿透率为关系显示装置的显示质量的重要因素之一。因此，各家厂商无不积极改善显示装置的穿透率及对比度，而可提升其显示质量。
其中，影响显示装置的穿透率的因素之一为共电极与像素电极重叠面积；特别是，由于像素电极的狭缝为主要影响显示介质(如：液晶分子)转动的区域，因此位于像素电极狭缝处的共电极与像素电极的重叠面积为影响显示装置穿透率的重要因素之一。
为了达到更佳的显示质量，目前仍需发展一种具有改良穿透率的显示装置，以符合消费者的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种显示装置，通过调整透明导电层与漏极间的相对关系，而可提升显示装置的穿透率。
本发明所提供的显示装置，包含：一基板；一扫描线，具有一延伸方向且设置在该基板上，且该扫描线包含一栅极；一半导体层，设置在该栅极上，部分该半导体层与该栅极重叠，部分该半导体层延伸至该栅极外；一漏极与一源极，分别设置在该半导体层上，该漏极与该源极在该基板上的正投影完全位于该半导体层在该基板上的正投影内，其中该栅极、该半导体层、该源极与该漏极形成薄膜晶体管；一绝缘层，包含一穿孔且设置于该漏极上；一第一透明导电层，设置在该绝缘层上，且部分该第一透明导电层延伸至该穿孔内而与该漏极电性连接；一第二透明导电层，位于该基板与该第一透明导电层之间，且该第二透明导电层不与该穿孔重叠；其中，该第二透明导电层于该基板上的正投影具有一第一边缘，该漏极于该基板上的正投影具有一第二边缘，该第一边缘与该第二边缘具有一间距，该间距于垂直该扫描线的该延伸方向上的最短距离为0～4μm。
本发明的显示设备更包括：一对侧基板，与基板相对设置；以及一显示介质，设置于基板与对侧基板间。其中，显示介质更设置于第一透明导电层与对侧基板间。
在本发明所提供的显示装置中，第二透明导电层与漏极间的相对位置具有特殊设计。特别是，第二透明导电层的边缘在基板上的正投影可形成第一边缘，而漏极的边缘于基板上的正投影可形成第二边缘，第一边缘与第二边缘间的间距于垂直扫描线的延伸方向上的最短距离为0～4μm。在本发明所提供的显示装置中，第一透明导电层与第二透明导电层的压差影响显示介质(如：液晶分子)的转动，而显示介质的转动与显示装置的穿透率有关。当第一透明导电层与第二透明导电层重叠的区域越大，则能增加显示介质可随电压改变而转动的面积，因此会提升显示装置的穿透率。若第二透明导电层与漏极重复的区域过大而与绝缘层的穿孔重叠时，会造成第一透明导电层与第二透明导电层间短路的情形。因此，当第一边缘与第二边缘间的间距在此范围内时，除了可增加显示装置的穿透率外，更可避免短路的情形发生。
附图说明
图1为本发明实施例1的显示设备的剖面示意图；
图2为本发明实施例1的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；
图3为沿图2所示的剖面线L1-L2的薄膜晶体管基板的剖面示意图；
图4为图2所示虚线区域的部分放大图；
图5为本发明实施例2的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；
图6为图5所示虚线区域的部分放大图；
图7为本发明实施例3的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；
图8为图7所示虚线区域的部分放大图；
图9为本发明实施例4的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；
图10A至图10C为本发明测试例中所使用的薄膜晶体管基板的示意图；
图11为本发明测试例的测试结果图。
附图标记说明：
1-基板 1a-表面
11-扫描线 111-栅极
112-栅极绝缘层 12-半导体层
121-第三开口 13-漏极
131-第二边缘 132-第四边缘
133-弧形边缘 134-倾斜侧边
14-源极 15-绝缘层
151-穿孔 151a-第一开口
151b-第二开口 16-第一透明导电层
161-狭缝 17-第二透明导电层
171-第一边缘 172-第三边缘
2-对侧基板 3-显示介质层
4-背光模块 AA-显示区
A1-面积 A2-面积
B-***区 D-最短距离
D’-距离 D1-第一距离
D2-第二距离 L1-L2-剖面线
X-第一方向 Y-第二方向
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例1
图1为本实施例的显示设备的剖面示意图。其中，本实施例的显示面板包括：一基板1；一对侧基板2，与基板1相对设置；以及一显示介质层3，设置于基板1与对侧基板2间。其中，本实施例的显示面板包括一显示区AA；以及一***区B，围绕显示区AA设置。在本实施例中，基板1及对侧基板2可使用例如玻璃、塑料、可挠性材质等基材材料所制成。此外，显示介质层3可为液晶层。因此，在本实施例的显示装置中，基板 1下方可以设有一背光模块4，用于提供一光源至显示面板。
在本实施例中，基板1及对侧基板2上方可设置有不同组件。举例来说，基板1上可设置有薄膜晶体管单元(图未示)，而构成一薄膜晶体管基板；而对侧基板2上可设置有彩色滤光层及黑色矩阵层(图未示)，而构成一彩色滤光片基板。或者，彩色滤光层可设置于基板1，而构成一整合彩色滤光片数组的薄膜晶体管基板(color filter on array，COA)。接下来，本实施例将以基板1上设置有薄膜晶体管单元的薄膜晶体管基板的态样加以说明。
图2为本实施例的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；而图3为沿图2所示的剖面线L1-L2的剖面示意图。如图2及图3所示，本实施例的显示设备的薄膜晶体管基板包含：一基板1；一扫描线11，具有一延伸方向(第一方向X)且设置于基板1上，且扫描线11包含一栅极111(形成薄膜晶体管的区域)；一半导体层12，设置于栅极111上，部分半导体层12与栅极111重叠，部分半导体层12延伸至栅极111外；漏极13与源极14，分别设置在半导体层12上，漏极13与源极14于基板1上的正投影完全位于半导体层12于基板1上的正投影内，其中栅极111、半导体层12、源极14与漏极13形成一薄膜晶体管；一绝缘层15，包含穿孔151且设置于漏极13上；第一透明导电层16，设置在绝缘层15上，且部分第一透明导电层16延伸至穿孔151内而与漏极13电性连接；一第二透明导电层17，位于基板1与第一透明导电层16之间，且第二透明导电层17不与穿孔151 重叠，更详细的说，穿孔151于基板1上的正投影不与第二透明导电层17 于基板1上的正投影重叠。此外，如图3所示，于栅极111上，更形成一栅极绝缘层112。
本实施例和本发明的其他实施例中，所谓的「正投影」为组件于图1 中由对侧基板2朝基板1方向(即，与基板1表面1a垂直的方向)所形成的投影图案。在本实施例和本发明的其他实施例中，如图2、图4至图9的俯视图中，均为所示组件在图1中由对侧基板2朝基板1方向(即，与基板 1表面1a垂直的方向)所形成的投影图案。
在本实施例和本发明的其他实施例中，扫描线11、源极14与漏极13 可以使用导电材料，如金属、合金、金属氧化物、金属氮氧化物、或其他电极材料所制成。第一透明导电层16及第二透明导电层17则可以使用如 ITO、IZO或ITZO等透明导电电极材料所制成。
图4为图2所示虚线区域的部分放大图。如图2及图4所示，第二透明导电层17于基板1上的正投影具有第一边缘171，漏极13于基板1上的正投影具有第二边缘131，且第一边缘171靠近第二边缘131。更具体而言，在本实施例中，第一边缘171与第二边缘131间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X)上的最短距离为0μm；换言之，第一边缘 171与第二边缘131两者系部分重合。
如图2及图4所示，在本实施例的显示装置中，第二透明导电层17 不与绝缘层15的穿孔151重叠，且第二透明导电层17的第一边缘171靠近漏极13的第二边缘131。在本实施例中，第一边缘171与第二边缘131 间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X)上的最短距离为0μm。一般而言，第一透明导电层16与第二透明导电层17间的压差会影响显示介质(如：液晶分子)的转动，而显示介质的转动与显示装置的穿透率有关。当第一透明导电层16与第二透明导电层17重叠的区域越大，则能增加显示介质可随电压改变而转动的面积，因此而提升显示装置的穿透率。然而，若第二透明导电层17与漏极13重复的区域过大而与绝缘层15的穿孔151 重叠时，会造成第一透明导电层16与第二透明导电层17间短路的情形。因此，在本实施例中，当第一边缘171与第二边缘131间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X)上的最短距离为0～4μm时，除了可增加显示装置的穿透率外，更可避免短路的情形发生。
此外，在本实施例中，部分第二透明导电层17与半导体层12重叠，但与漏极13不重叠。
如图2及图4所示，在本实施例中，第二透明导电层17还包含第三边缘172，第三边缘172实质上垂直于扫描线11的延伸方向(第一方向X)；换言之，第三边缘172的延伸方向实质上为第二方向Y。其中，第三边缘 172与漏极13没有重叠。在本实施例和本发明的其他实施例中，「第三边缘172实质上垂直于扫描线11的延伸方向(第一方向X)」及/或「第二方向Y」系为与第一方向X呈70～90度的方向，且较佳为呈80～90度的方向。
如图3所示，由于穿孔151的侧壁为倾斜侧壁，故穿孔151具有一倒梯形外型。因此，在本实施例中，穿孔151靠近第一透明导电层16的第一开口151a面积A1大于穿孔151靠近漏极13的第二开口151b面积A2；且穿孔151可显露出部分绝缘层15。同时，通过调整形成穿孔151的蚀刻条件，可使于平行扫描线11的延伸方向(第一方向X)上，第一开口151a 及第二开口151b之间分别具有第一最短距离D1及第二最短距离D2，且第一最短距离D1不等于第二最短距离D2。
此外，如图4所示，第一透明导电层16包含至少一狭缝161，漏极 13还包含第四边缘132；其中，于漏极13与第一透明导电层16重叠的部分于靠近狭缝161处，第二边缘131与第四边缘132间具有弧形边缘133，较佳地，第四边缘132实质上垂直于扫描线11的延伸方向(第一方向X)。由于漏极13的透光率较差，会影响到显示装置的穿透率，故漏极13的面积越小越好。因此，在本实施例中，当漏极13具有此弧形边缘133时，可缩减漏极13的面积，特别是于靠近第一透明导电层16的狭缝161处的漏极13面积缩减，可更提升显示装置的穿透率。
实施例2
图5为本实施例的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；而图6为图 5所示虚线区域的部分放大图。如图5及图6所示，本实施例的薄膜晶体管基板与实施例1的相似，除了下述不同点。
首先，本实施例的薄膜晶体管单元的漏极13及源极14结构与实施例1有些微不同；但实际操作方式相似。
其次，如图6所示，在本实施例中，除了第二透明导电层17不与穿孔151重叠外，第二透明导电层17于基板(图未示)上的正投影具有第一边缘171，漏极13于基板(图未示)上的正投影具有第二边缘131，且第一边缘171与第二边缘131间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X) 上的最短距离D系大于0μm且小于或等于4μm；且较佳为大于0μ m且小于或等于2μm。
在本实施例中，第一边缘171与第二边缘131间的间距于垂直扫描线 11的延伸方向(第一方向X)上的最短距离D系大于0μm且小于或等于4 μm(较佳为大于0μm且小于或等于2μm)，如此，也可达到与实施例 1相同的增加显示装置的穿透率且避免短路的情形发生之目的。
此外，在本实施例中，如图6所示，部分第二透明导电层17与半导体层12重叠，但与漏极13不重叠。
再者，如图5所示，半导体层12包含第三开口121，且第三开口121 显露栅极111的边缘111a。当半导体层12具有此第三开口121时，在扫描线11的栅极111以外的区域不会露出大片未受源极14或漏极13覆盖的半导体层12，如此可防止光漏电流的情形产生，避免影响薄膜晶体管的操作。
实施例3
图7为本实施例的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图；而图8为图 7所示虚线区域的部分放大图。如图7及图8所示，本实施例的薄膜晶体管基板与实施例1的相似，除了下述不同点。
首先，本实施例的薄膜晶体管单元的漏极13及源极14结构与实施例 1有些微不同；但实际操作方式相似。
其次，如图8所示，在本实施例中，除了第二透明导电层17不与穿孔151重叠外，第二透明导电层17于基板(图未示)上的正投影具有第一边缘171，漏极13于基板(图未示)上的正投影具有第二边缘131，且第一边缘171与第二边缘131间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X) 上的最短距离D为系大于0μm且小于或等于4μm；且较佳为大于0μ m且小于或等于2μm。
如图8所示，在本实施例中，部分第二透明导电层17与半导体层12 及漏极13重叠。特别是，第二透明导电层17的第一边缘171位于漏极13 上。此外，第二透明导电层17还包含第三边缘172，第三边缘172实质上垂直于扫描线11的延伸方向(第一方向X)；换言之，第三边缘172之延伸方向实质上为第二方向Y。其中，第三边缘172与漏极13重叠。
再者，如图7所示，半导体层12包含第三开口121，且第三开口121 显露栅极111的边缘111a。
实施例4
图9为本实施例的显示设备的薄膜晶体管基板的俯视图。如图9所示，本实施例的薄膜晶体管基板与实施例1及2之相似，主要不同点在于，在本实施例中，第一透明导电层16包含至少一狭缝161，漏极13还包含第四边缘132，较佳地，第四边缘132实质上垂直于扫描线11的延伸方向(第一方向X)；其中，在漏极13与第一透明导电层16重叠的部分，在靠近狭缝161处，第二边缘131与第四边缘132间具有倾斜侧边134，且倾斜侧边134与第二边缘131及第四边缘132间的夹角分别为钝角。
虽然本实施例的漏极13具有一倾斜侧边134，而实施例1的漏极13 具有弧形边缘133(如图4所示)，但无论是本实施例的倾斜侧边134或实施例1弧形边缘133，均能达到提升显示装置的穿透率的目的。
测试例
如前述实施例1至4所述(如图4、图6、图8及图9所示)，当第二透明导电层17的第一边缘171与漏极13的第二边缘131间的间距于垂直扫描线11的延伸方向(第一方向X)上的最短距离D系介于0μm至4μm 之间(较佳为介于0μm至2μm之间)时，可同时达到增加显示装置的穿透率且避免短路的情形发生的目的。在本测试例中，系模拟第二透明导电层17的第一边缘171与漏极13的第二边缘131间的间距对薄膜晶体管基板的穿透率影响；同时，更模拟第二透明导电层17的第三边缘172与漏极13的第四边缘132间的间距对薄膜晶体管基板的穿透率影响。
图10A至图10C为本测试例中所使用的薄膜晶体管基板的示意图。图10A系表示部分第二透明导电层17与漏极13重叠的情形，特别是，第二透明导电层17的第一边缘171位于漏极13上；图10B系表示第二透明导电层17未与漏极13重叠的情形；而图10C系表示部分第二透明导电层 17与漏极13重叠的情形，特别是，第二透明导电层17的第三边缘172 位于漏极13上。其中，第二透明导电层17的第一边缘171与漏极13的第二边缘131间的间距为最短距离D，而第二透明导电层17的第三边缘 172与漏极13的第四边缘132间的间距为距离D’。在本测试例中，第一边缘171与第二边缘131重合时，最短距离D为0；第一边缘171朝上移动而位于漏极13上时，最短距离D为负值(如图10A所示)；而第一边缘 171朝下移动而不在漏极13上时，最短距离D为正值(如图10B或图10C 所示)。此外，当第三边缘172与第四边缘132重合时，距离D’为0；第三边缘172往右移动而不漏极13上时，距离D’为正值(如图10A或图10B 所示)；而第三边缘172往左移动而位于漏极13上时，距离D’为负值(如图10C所示)。
模拟结果系如图11 结果所示，就第二透明导电层17的第一边缘171 与漏极13的第二边缘131关系而言，当第二透明导电层17与漏极13重叠时，第一边缘171与第二边缘131间的最短距离D对穿透率的影响较小；然而，当第二透明导电层17与漏极13不重叠时，随着第一边缘171与第二边缘131间的最短距离D越大，穿透率也会开始大幅下降。就第二透明导电层17的第三边缘172与漏极13的第四边缘132关系而言，当第二透明导电层17与漏极13重叠时，第三边缘172与第四边缘132间的距离D’对穿透率的影响较小；同样的，当第二透明导电层17与漏极13不重叠时，随着第三边缘172与第四边缘132间的距离D’增加，虽然穿透率也会下降，但下降的幅度并不大。
由本测试例的结果显示，较佳地，当第二透明导电层17的第一边缘 171位于漏极13上，可得到更佳的穿透率。
在本发明中，前述实施例所制得的显示装置，可与触控面板合并使用，而做为一触控显示装置。同时，本发明前述实施例所制得的显示装置或触控显示装置，可应用于本技术领域已知的任何需要显示屏幕的电子装置上，如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视等需要显示影像的电子装置上。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种显示装置，包含：
一基板；
一扫描线，具有一延伸方向且设置在该基板上，且该扫描线包含一栅极；
一半导体层，设置在该栅极上，部分该半导体层与该栅极重叠，部分该半导体层延伸至该栅极外；
一漏极与一源极，分别设置在该半导体层上，该漏极与该源极在该基板上的正投影完全位于该半导体层在该基板上的正投影内，其中该栅极、该半导体层、该源极与该漏极形成薄膜晶体管；
一绝缘层，包含一穿孔且设置于该漏极上；
一第一透明导电层，设置在该绝缘层上，且部分该第一透明导电层延伸至该穿孔内而与该漏极电性连接；
一第二透明导电层，位于该基板与该第一透明导电层之间，且该第二透明导电层不与该穿孔重叠；
其中，该第二透明导电层于该基板上的正投影具有一第一边缘，该漏极于该基板上的正投影具有一第二边缘和一第四边缘，该第一边缘与该第二边缘具有一间距，该间距于垂直该扫描线的该延伸方向上的最短距离为0～4μm，其中该第二边缘与该第四边缘间具有一弧形边缘；
其中，该第一透明导电层包含至少一狭缝，该至少一狭缝靠近该弧形边缘。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中该间距在垂直该扫描线的该延伸方向上的最短距离为0～2μm。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中该第二透明导电层设置于该漏极上，且与该漏极不重叠。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中部分该第二透明导电层与该半导体层及该漏极重叠。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中该第二透明导电层还包含一第三边缘，该第三边缘实质上垂直于该扫描线的该延伸方向，其中该第三边缘与该漏极重叠。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中该穿孔靠近该第一透明导电层的一第一开口面积大于该穿孔靠近该漏极的一第二开口面积。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中该穿孔显露出部分该绝缘层。
8.根据权利要求6所述的显示装置，该穿孔具有一倾斜侧壁及相对的一另一倾斜侧壁，其中该倾斜侧壁的顶部于该基板上的正投影到该倾斜侧壁的底部于该基板上的正投影为该第一开口及该第二开口间的一第一最短距离，该另一倾斜侧壁的顶部于该基板上的正投影到该另一倾斜侧壁的底部于该基板上的正投影为该第一开口及该第二开口间的一第二最短距离，且该第一最短距离不等于该第二最短距离。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中该半导体层包含一第三开口，且该第三开口显露该栅极的边缘。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，该漏极与该第一透明导电层重叠的部分靠近该至少一狭缝的其中一个。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中还包括：一对侧基板，与该基板相对设置；一显示介质，设置于该第一透明导电层与该对侧基板间；以及一彩色滤光层，设置于该对侧基板上，且设置于该对侧基板与该显示介质之间。
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