TW202405529A

TW202405529A - 顯示面板

Info

Publication number: TW202405529A
Application number: TW112114726A
Authority: TW
Inventors: 李孟儒; 陳諺宗; 徐維志; 葉政諺; 蘇振豪
Original assignee: 瀚宇彩晶股份有限公司
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2024-02-01
Also published as: CN117492287A

Abstract

本發明公開了一種顯示面板，包括子像素、第一金屬層、第二金屬層、透明導電層以及第三金屬層。子像素包括開關元件。第一金屬層包括掃描線電連接開關元件。第二金屬層設置在第一金屬層上並包括像素電極以及數據線，像素電極及數據線電連接開關元件，且數據線的一部分包括黑化層。透明導電層包括透明電極設置在像素電極上並電連接像素電極。第三金屬層包括反射電極設置在透明電極上並電連接透明電極。

Description

顯示面板

本發明涉及一種顯示面板，特別是涉及一種反射式顯示面板。

在反射式顯示面板中，相鄰子像素之間存在有間隙，而被金屬電極所反射的光可能會從這些間隙漏出，進而造成對比不佳。因此，如何減少反射式顯示面板的漏光成為了提升顯示品質的重要研究問題之一。

本發明所要解決的技術問題是如何減少顯示面板的漏光以提升顯示品質。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種顯示面板，包括一顯示區和一非顯示區，非顯示區設置在顯示區的至少一側。顯示面板包括一第一基板、一第一子像素、一第一金屬層、一第二金屬層、一透明導電層以及一第三金屬層。第一子像素設置在第一基板上和顯示區內，且第一子像素包括一第一開關元件。第一金屬層設置在第一基板上，第一金屬層包括多條第一信號線設置在顯示區內，第一信號線包括一第一掃描線電連接第一開關元件，且第一掃描線沿著一第一方向延伸。一第二金屬層設置在第一金屬層上，第二金屬層包括第一子像素的一第一像素電極以及多條第二信號線。第一像素電極電連接第一開關元件。第二信號線設置在顯示區內，第二信號線包括一數據線電連接第一開關元件，數據線沿著一第二方向延伸，第一方向和第二方向不同，且數據線的一部分包括一黑化層。透明導電層設置在第二金屬層上，第二金屬層設置在透明導電層和第一金屬層之間，透明導電層包括第一子像素的一第一透明電極，且第一透明電極設置在第一像素電極上並電連接第一像素電極。第三金屬層設置在透明導電層上，透明導電層設置在第三金屬層和第二金屬層之間，第三金屬層包括第一子像素的一第一反射電極，且第一反射電極設置在第一透明電極上並電連接第一透明電極。

在本發明的顯示面板中，位於間隙下方的金屬層的部分或全部包括黑化層，可減少反射光並減少漏光，進而提高對比。

為使本領域技術人員能更進一步瞭解本發明，以下特列舉本發明的優選實施例，並配合附圖詳細說明本發明的構成內容及所欲達成的功效。須注意的是，附圖均為簡化的示意圖，因此，僅顯示與本發明有關的元件與組合關係，以對本發明的基本架構或實施方法提供更清楚的描述，而實際的元件與佈局可能更為複雜。另外，為了方便說明，本發明的各附圖中所示的元件並非以實際實施的數目、形狀、尺寸做等比例繪製，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。

以下圖式中標出了一方向X(或可稱為第一方向)、一方向Y(或可稱為第二方向)和一方向Z(或可稱為垂直投影方向)。方向Z可垂直於一基板100的一上表面100s(如圖3)，方向X和方向Y可平行於基板100的上表面100s。方向Z可垂直於方向X和方向Y，且方向X可垂直於方向Y。以下圖式可依據方向X、方向Y和方向Z來描述結構的空間關係。

請參考圖1到圖4，圖1為本發明第一實施例的顯示面板的俯視示意圖，圖2為本發明第一實施例的顯示面板的像素結構的俯視示意圖，圖3為本發明第一實施例的顯示面板的剖視示意圖，而圖4為本發明第一實施例的黑化層的剖視示意圖。圖3的結構可對應於圖2中的剖線A-A’、B-B’和C-C’。本實施例的顯示面板可為反射式液晶面板，但本發明不以此為限。

如圖1，顯示面板10包括一顯示區AA和一非顯示區PA。非顯示區PA設置在顯示區AA的至少一側，如圖1，非顯示區PA可圍繞顯示區AA，但不以此為限。此外，顯示面板10包括多個子像素SP設置在顯示區AA內。如圖1和圖2，顯示面板10包括一子像素SP1(或可稱為第一子像素)和一子像素SP2(或可稱為第二子像素)，且子像素SP1和子像素SP2在方向X上相鄰設置。各子像素SP包括至少一開關元件。如圖2，子像素SP1包括一開關元件SW1(或可稱為第一開關元件)，且子像素SP2包括一開關元件SW2(或可稱為第二開關元件)。

開關元件可包括薄膜電晶體，薄膜電晶體可例如是底閘型薄膜電晶體(bottom-gate thin film transistor)，但不以此為限，在其他實施例中，薄膜電晶體也可以是頂閘型薄膜電晶體(top-gate thin film transistor)。此外，薄膜電晶體可以是低溫多晶矽(low temperature poly-silicon，LTPS)薄膜電晶體、銦鎵鋅氧化物((indium gallium zinc oxide，IGZO)薄膜電晶體或非晶矽(a-Si)薄膜電晶體，但不以此為限。

如圖3，顯示面板10包括基板100(或可稱為第一基板)、一基板200(或可稱為第二基板)以及一液晶層300，基板200在方向Z上相對基板100設置，且液晶層300設置在基板100和基板200之間。此外，子像素SP1、SP2及開關元件SW1、SW2設置在基板100上。

基板100、200可包括硬質基板例如玻璃基板、塑料基板、石英基板或藍寶石基板，但不以此為限。基板100、200也可包括可撓式基板例如聚亞醯胺(polyimide，PI)基板或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)基板，但不以此為限。液晶層300可包括任何適合種類的液晶，但不以此為限。

如圖3，顯示面板10包括一金屬層102(或可稱為第一金屬層)、一絕緣層104、一金屬層108(或可稱為第二金屬層)、一絕緣層110、一絕緣層112、一透明導電層114以及一金屬層116(或可稱為第三金屬層)，但不以此為限。

金屬層102設置在基板100上，金屬層102包括各個開關元件(如開關元件SW1)的一閘極G。金屬層102包括多條第一信號線設置在顯示區AA內，如圖2，第一信號線可至少包括一掃描線GL1(或可稱為第一掃描線)、一掃描線GL2(或可稱為第二掃描線)和一共通信號線CL，但不以此為限。掃描線GL1、掃描線GL2和共通信號線CL沿著方向X延伸，掃描線GL1和掃描線GL2沿著方向Y排列，且共通信號線CL在方向Y上設置在掃描線GL1和掃描線GL2之間，即一條共通信號線可在方向Y上設置在兩條相鄰掃描線之間，但不以此為限。

掃描線GL1電連接開關元件SW1的閘極G，掃描線GL2電連接開關元件SW2的閘極G。此外，金屬層102包括子像素SP1的一公共電極CE1(或可稱為第一公共電極)和子像素SP2的一公共電極CE2(或可稱為第二公共電極)，公共電極CE1和公共電極CE2沿著方向X排列，且共通信號線CL電連接公共電極CE1和公共電極CE2。

如圖3，各個開關元件(如開關元件SW1)包括一半導體層CH，半導體層CH和金屬層108設置在金屬層102上，且絕緣層104設置在半導體層CH和金屬層102之間並設置在金屬層108和金屬層102之間。半導體層CH包括多晶矽、非晶矽或金屬氧化物，但不以此為限。

金屬層108包括多條第二信號線設置在顯示區AA內，如圖2，第二信號線可至少包括一數據線DL1、一數據線DL2和一數據線DL3，但不以此為限。數據線DL1、數據線DL2和數據線DL3沿著方向Y延伸並沿著方向X排列，且數據線DL1在方向X上設置在數據線DL2和數據線DL3之間。數據線DL1電連接開關元件SW1的一源極S並電連接開關元件SW2的源極S。

金屬層108包括各子像素的一像素電極，如圖2，金屬層108包括子像素SP1的一像素電極PE1(或可稱為第一像素電極)以及子像素SP2的一像素電極PE2(或可稱為第二像素電極)。像素電極PE1電連接開關元件SW1的一汲極D，像素電極PE2電連接開關元件SW2的汲極D，且金屬層108包括各子像素的源極S和汲極D。

如圖2，在方向Z上，公共電極CE1設置在像素電極PE1和基板100之間，且公共電極CE2設置在像素電極PE2和基板100之間。在方向Y上，像素電極PE1、公共電極CE1、像素電極PE2和公共電極CE2設置在掃描線GL1和掃描線GL2之間，像素電極PE1和公共電極CE1設置在開關元件SW1和掃描線GL1的上方，而像素電極PE2和公共電極CE2設置在開關元件SW2和掃描線GL2的下方。

如圖3，絕緣層110設置在金屬層108和半導體層CH上，且絕緣層112、透明導電層114以及金屬層116依序設置在絕緣層110上，但不以此為限。絕緣層112的厚度可大於絕緣層110的厚度，但不以此為限。絕緣層104、絕緣層110和絕緣層112可包括無機或有機絕緣材料，但不以此為限。

絕緣層110包括多個接觸洞V1，各個接觸洞V1可暴露出一個像素電極的一部分的上表面。如圖3，接觸洞V1穿過絕緣層110並暴露出一部分的像素電極PE1的上表面。絕緣層112包括多個接觸洞V2，各個接觸洞V2可暴露出一個接觸洞V1。如圖3，接觸洞V2穿過絕緣層112並暴露出接觸洞V1和一部分的絕緣層110的上表面。

透明導電層114設置在金屬層108上，且金屬層108設置在透明導電層114和金屬層102之間。透明導電層114包括各子像素的一透明電極，如圖2，透明導電層114包括子像素SP1的一透明電極TE1(或可稱為第一透明電極)和子像素SP2的一透明電極TE2(或可稱為第二透明電極)。

透明電極TE1設置在像素電極PE1上並電連接像素電極PE1，而透明電極TE2設置在像素電極PE2上並電連接像素電極PE2。如圖3，透明電極TE1可延伸進接觸洞V2和接觸洞V1並可和像素電極PE1接觸。類似的，圖2中的透明電極TE2也可延伸進對應的接觸洞V2和接觸洞V1並可和像素電極PE2接觸。透明導電層114可包括氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)或氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide, AZO)，但不以此為限。

金屬層116設置在透明導電層114上，且透明導電層114設置在金屬層116和金屬層108之間。金屬層116包括各子像素的一反射電極，如圖2，金屬層116包括子像素SP1的一反射電極RE1(或可稱為第一反射電極)和子像素SP2的一反射電極RE2(或可稱為第二反射電極)。

如圖3，反射電極RE1設置在透明電極TE1上並電連接透明電極TE1，反射電極RE1可和透明電極TE1接觸，且反射電極RE1也可延伸進接觸洞V2和接觸洞V1。類似的，反射電極RE2設置在透明電極TE2上並電連接透明電極TE2，反射電極RE2可和透明電極TE2接觸，且反射電極RE2也可延伸進接觸洞V2和接觸洞V1。

金屬層102和金屬層108可包括鋁、銅、鈦、鎢等單一金屬層或者是鉬/鋁/鉬、鈦/鋁/鈦、鈦/銅/鈦、鈦/銅…等複合金屬層，但不以此為限。金屬層116可包括銀等適合的反射性金屬材料，導電層116也可包括單一金屬層或複合金屬層，但不以此為限。

反射電極RE1、透明電極TE1和像素電極PE1可互相電連接並可一起用做像素電極，同樣的，反射電極RE2、透明電極TE2和像素電極PE2可互相電連接並也可一起用做像素電極，但不以此為限。

反射電極RE1和反射電極RE2之間具有一間隙GP。舉例而言，間隙GP可位於反射電極RE1的一邊緣1220和反射電極RE2的一邊緣1221之間，但不以此為限。

如圖3，在方向Z上位於間隙GP下方的數據線DL1的一部分包括一黑化層124。換句話說，間隙GP和數據線DL1的一部分的黑化層124在方向Z上部分重疊。數據線DL1也可全部包括黑化層124，但不以此為限。此外，如圖2，數據線DL1、數據線DL2和數據線DL3可都位於對應的間隙GP下方並可都部分或全部包括黑化層124，但不以此為限。

當製作反射電極RE1和反射電極RE2時造成間隙GP過大，可能會造成顯示面板10內的電場在間隙GP附近的區域內不穩定，因此位於所述區域內的液晶無法受到有效控制。此時，當一環境光IL從基板200入射到顯示面板10內，並受到間隙GP下方的金屬層(如數據線DL1)反射後，此反射光可能穿透間隙GP並射出顯示面板10造成漏光，進而造成對比不佳。

然而，在本實施例中，位於間隙GP下方的金屬層(如數據線DL1)的部分或全部包括黑化層124，以此可減少入射到顯示面板10內的環境光IL經金屬層反射後造成漏光，進而提高對比。此外，也可省去在基板200上設置遮蔽層(如黑色矩陣)。因此，本案的基板200上並未設置遮蔽層，進而節省成本。

此外，在本實施例的金屬層108中，除了在間隙GP下方的部分(如數據線DL1、數據線DL2和/或數據線DL3)外，其餘部分可不包括黑化層，但不以此為限。另外，本實施例的金屬層102可不包括黑化層，但不以此為限。

如圖4，在本實施例中，黑化層124可包括一單層結構，且所述單層結構包括一黑化金屬。黑化金屬可包括黑化鉬，但不以此為限。

此外，如圖2，透明電極可包括寬度不同的設計。透明電極TE1包括一第一部分1180以及一第二部分1182。像素電極PE1可和一部分的第一部分1180在方向Z上重疊，且第一部分1180在方向X上包括一第一寬度W1。第二部分1182在方向Y上設置在第一部分1180的一側，如圖2，第二部分1182可在方向Y上設置在第一部分1180的上方，但不以此為限。第二部分1182在方向X上包括一第二寬度W2，且第二寬度W2大於第一寬度W1。

透明電極TE2包括一第三部分1200以及一第四部分1202。如圖2，像素電極PE2可和一部分的第三部分1200在方向Z上重疊。第四部分1202在方向Y上設置在第三部分1200的一側，如圖2，第四部分1202可在方向Y上設置在第三部分1200的下方，但不以此為限。第四部分1202在方向X上的寬度大於第三部分1200在方向X上的寬度。

在現有的顯示面板的設計中，透明電極並不具有內縮的部分，即透明電極的邊緣在方向Z上和反射電極的邊緣對齊或重疊。然而，在本發明的一些實施例中，透明電極TE1包括內縮的第一部分1180且透明電極TE2包括內縮的第三部分1200，以增加透明電極TE1和透明電極TE2之間的間距的距離，並使得透明電極TE1的一邊緣1260遠離反射電極RE1的邊緣1220而不彼此重疊，也使得透明電極TE2的一邊緣1261遠離反射電極RE2的邊緣1221而不彼此重疊。

此外，如圖3，顯示面板10包括一公共電極202設置在基板200上，且公共電極202設置在液晶層300和基板200之間。在本實施例中，公共電極202可全面形成在基板200上且未被圖案化，但不以此為限。在一些實施例中，公共電極202可被圖案化。

本發明的顯示面板並不以上述實施例為限。下文將繼續揭示本發明的其它實施例，然而為了簡化說明並突顯各實施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標號標注相同元件，並不再對重複部分作贅述。

請參考圖5，其為本發明第一實施例的第一變化實施例的黑化層的剖視示意圖。與第一實施例不同的地方在於，此變化實施例中的黑化層124包括一疊層結構。如圖5，疊層結構可包括一子層1280和一子層1282，但子層的數量不以此為限。子層1280設置在子層1282上，由於黑化層124可設置在基板100上，因此子層1282可較靠近基板100而子層1280可較遠離基板100，且子層1282可設置在子層1280和基板100之間。在疊層結構中，最遠離基板100的子層(即子層1280)包括黑化金屬(如黑化鉬)，但不以此為限。子層1282可包括未黑化金屬，例如鋁，但不以此為限。本變化實施例中的黑化層124的疊層結構可應用在本發明的其他實施例中。

請參考圖6，其為本發明第一實施例的第二變化實施例的黑化層的剖視示意圖。與第一變化實施例不同的地方在於，此變化實施例中的疊層結構可包括一子層1280、一子層1282和一子層1284，但子層的數量不以此為限。

由於黑化層124可設置在基板100上，因此子層1284可較靠近基板100，子層1280可較遠離基板100，子層1284可設置在子層1280和基板100之間，而子層1282可設置在子層1280和子層1284之間。

在疊層結構中，最遠離基板100的子層(即子層1280)包括黑化金屬(如黑化鉬)，但不以此為限。子層1282和子層1284可包括未黑化金屬。子層1282可包括鋁，子層1284可包括鉬，但不以此為限。本變化實施例中的黑化層124的疊層結構可應用在本發明的其他實施例中。

請參考圖7，其為本發明第二實施例的顯示面板的剖視示意圖。與第一實施例不同的地方在於，本實施例中的金屬層102和金屬層108皆包括黑化層124，但不以此為限。更詳細的，整個金屬層102和整個金屬層108皆包括黑化層124，因此，金屬層102中的所有器件和金屬層108中的所有器件可皆由黑化層124形成。

在一些實施例中，整個金屬層108可皆包括黑化層124，而金屬層102可未包括黑化層124，但不以此為限。在一些實施例中，整個或部分金屬層108可包括圖5或圖6中的黑化層124的疊層結構，但不以此為限。在一些實施例中，整個或部分金屬層102可包括圖5或圖6中的黑化層124的疊層結構，但不以此為限。

綜上所述，在本發明的顯示面板中，位於間隙下方的金屬層的部分或全部包括黑化層，以此可減少入射到顯示面板內的環境光經金屬層反射後造成漏光，進而提高對比。透明電極包括內縮的部分，使透明電極的邊緣遠離反射電極的邊緣而不再彼此重疊。即使反射電極的製作偏差較大，亦可減少反射電極的金屬材料殘留的現象，也減少了因殘留的金屬離子遷移而造成短路。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

10:顯示面板 100,200:基板 100s:上表面 102,108,116:金屬層 104,110,112:絕緣層 114:透明導電層 1180:第一部分 1182:第二部分 1200:第三部分 1202:第四部分 1220,1221,1260,1261:邊緣 124:黑化層 1280,1282,1284:子層 300:液晶層 AA:顯示區 CH:半導體層 CE1,CE2,202:公共電極 CL:共通信號線 D:汲極 DL1,DL2,DL3:數據線 G:閘極 GL1,GL2:掃描線 GP:間隙 IL:環境光 PA:非顯示區 PE1,PE2:像素電極 RE1,RE2:反射電極 S:源極 SP,SP1,SP2:子像素 SW1,SW2:開關元件 TE1,TE2:透明電極 V1,V2:接觸洞 W1:第一寬度 W2:第二寬度 X,Y,Z:方向

圖1為本發明第一實施例的顯示面板的俯視示意圖。圖2為本發明第一實施例的顯示面板的像素結構的俯視示意圖。圖3為本發明第一實施例的顯示面板的剖視示意圖。圖4為本發明第一實施例的黑化層的剖視示意圖。圖5為本發明第一實施例的第一變化實施例的黑化層的剖視示意圖。圖6為本發明第一實施例的第二變化實施例的黑化層的剖視示意圖。圖7為本發明第二實施例的顯示面板的剖視示意圖。

100,200:基板

100s:上表面

102,108,116:金屬層

104,110,112:絕緣層

114:透明導電層

1220,1221:邊緣

124:黑化層

202,CE1:公共電極

300:液晶層

CH:半導體層

D:汲極

DL1:數據線

G:閘極

GL1:掃描線

GP:間隙

IL:環境光

PE1:像素電極

RE1,RE2:反射電極

S:源極

SW1:開關元件

TE1:透明電極

V1,V2:接觸洞

X,Y,Z:方向

Claims

一種顯示面板，包括：一顯示區和一非顯示區，所述非顯示區設置在所述顯示區的至少一側；一第一基板；一第一子像素設置在所述第一基板上和所述顯示區內，且所述第一子像素包括一第一開關元件；一第一金屬層設置在所述第一基板上，所述第一金屬層包括多條第一信號線設置在所述顯示區內，所述多條第一信號線包括一第一掃描線電連接所述第一開關元件，且所述第一掃描線沿著一第一方向延伸；一第二金屬層設置在所述第一金屬層上，所述第二金屬層包括：所述第一子像素的一第一像素電極，且所述第一像素電極電連接所述第一開關元件；以及多條第二信號線設置在所述顯示區內，所述多條第二信號線包括一數據線電連接所述第一開關元件，所述數據線沿著一第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向不同，且所述數據線的一部分包括一黑化層；一透明導電層設置在所述第二金屬層上，第二金屬層設置在所述透明導電層和所述第一金屬層之間，所述透明導電層包括所述第一子像素的一第一透明電極，且所述第一透明電極設置在所述第一像素電極上並電連接所述第一像素電極；以及一第三金屬層設置在所述透明導電層上，所述透明導電層設置在所述第三金屬層和所述第二金屬層之間，所述第三金屬層包括所述第一子像素的一第一反射電極，且所述第一反射電極設置在所述第一透明電極上並電連接所述第一透明電極。
如請求項1所述的顯示面板，還包括一第二子像素，設置在所述第一基板上，所述第一子像素和所述第二子像素在所述第一方向上相鄰設置，且所述第二子像素包括：一第二開關元件，設置在所述第一基板上；一第二像素電極電連接所述第二開關元件，且所述第二金屬層包括所述第二像素電極；一第二透明電極設置在所述第二像素電極上並電連接所述第二像素電極，且所述透明導電層包括所述第二透明電極；以及一第二反射電極設置在所述第二透明電極上並電連接所述第二透明電極，所述第三金屬層包括所述第二反射電極，所述第一反射電極和所述第二反射電極之間具有一間隙，且所述間隙和所述數據線的所述部分的所述黑化層在一垂直投影方向上部分重疊，其中所述垂直投影方向和所述第一基板的一上表面垂直。
如請求項2所述的顯示面板，其中所述第一金屬層包括所述第一子像素的一第一公共電極、所述第二子像素的一第二公共電極和一共通信號線，且所述第一金屬層的所述多條第一信號線包括一第二掃描線，其中，所述第二掃描線沿著所述第一方向延伸並電連接所述第二開關元件，且所述第二開關元件電連接所述數據線，其中，所述第一公共電極設置在所述第一像素電極和所述第一基板之間，所述第二公共電極設置在所述第二像素電極和所述第一基板之間，且所述共通信號線沿著所述第一方向延伸並電連接所述第一公共電極和所述第二公共電極。
如請求項1所述的顯示面板，其中全部的所述第二金屬層皆包括所述黑化層。
如請求項4所述的顯示面板，其中全部的所述第一金屬層皆包括所述黑化層。
如請求項1所述的顯示面板，其中所述黑化層包括一疊層結構，且所述疊層結構中最遠離所述第一基板的一第一子層包括一黑化金屬。
如請求項6所述的顯示面板，其中所述疊層結構包括一第二子層設置在所述第一子層和所述第一基板之間，且所述第二子層包括一未黑化金屬。
如請求項6所述的顯示面板，其中所述疊層結構包括一第二子層和一第三子層，所述第二子層設置在所述第一子層和所述第一基板之間，所述第三子層設置在所述第一子層和所述第二子層之間，且所述第二子層和所述第三子層包括一未黑化金屬。
如請求項1所述的顯示面板，其中所述黑化層包括一單層結構，且所述單層結構包括一黑化金屬。
如請求項1所述的顯示面板，還包括：一第二基板，在一垂直投影方向上相對所述第一基板設置，且所述第二基板上並未設置遮蔽層；以及一液晶層，設置在所述第一基板和所述第二基板之間。