TWI551927B - 顯示面板 - Google Patents

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TWI551927B
TWI551927B TW103142810A TW103142810A TWI551927B TW I551927 B TWI551927 B TW I551927B TW 103142810 A TW103142810 A TW 103142810A TW 103142810 A TW103142810 A TW 103142810A TW I551927 B TWI551927 B TW I551927B
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Description

顯示面板
本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種具有遮蔽電極的顯示面板。
液晶顯示器具有高畫質、體積小、重量輕、低電壓驅動、低消耗功率及應用範圍廣等優點，因此成為新一代顯示器的主流。傳統的液晶顯示面板是藉由密封膠將液晶層密封於一具有彩色濾光層的彩色濾光基板以及一薄膜電晶體陣列基板(TFT Array Substrate)之間所構成。一般而言，液晶顯示面板中的液晶分子可透過垂直電場或是橫向電場來驅動。以垂直電場驅動顯示介質的例子包括扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型液晶顯示面板、垂直排列(Vertical Alignment，VA)型液晶顯示面板。以橫向電場驅動顯示介質的例子包括共平面轉換(In-Plane Switching，IPS)型液晶顯示面板、邊緣電場轉換(Fringe Field Switching，FFS)型液晶顯示面板。
然而，密封膠框容易釋放出離子，且這些離子與驅動電路在作動時會有電場效應產生造成顯示區周圍電荷累積，故容易 造成畫面顯示不均勻(display mura)的現象產生。
本發明提供一種顯示面板，其可降低密封膠框所釋放出的離子對顯示區所造成的影響，以提升畫面顯示均勻度。
本發明提供一種顯示面板，其具有一顯示區以及圍繞顯示區之一非顯示區。所述顯示面板包括一第一基板、一第二基板、一密封膠以及一顯示介質。第一基板包括多條位於顯示區的掃描線以及資料線、位於顯示區且與掃描線以及資料線電性連接的多個主動元件、位於顯示區且與主動元件電性連接的多個畫素電極、位於顯示區且對應畫素電極設置的一共用電極以及位於非顯示區且與共用電極電性連接的一遮蔽電極。第二基板位於第一基板的對向側。密封膠位於非顯示區且位於第一基板與第二基板之間，其中遮蔽電極位於密封膠與共用電極之間且遮蔽電極環繞顯示區。顯示介質位於第一基板、第二基板以及密封膠之間。
基於上述，由於連接至共同電壓(Vcom)的遮蔽電極位於主動元件側的最上層且與驅動電路以及密封膠框重疊，故能夠減少驅動電路與離子所產生之電場效應且迅速地將電荷釋放。因此，累積於顯示區周邊的電荷能夠減少，使得畫素電極的電場不會受到干擾，以提升畫面顯示均勻度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10、20‧‧‧顯示面板
100‧‧‧第一基板
200‧‧‧第二基板
300‧‧‧畫素陣列
310‧‧‧第一絕緣層
320‧‧‧共用電極
330‧‧‧第二絕緣層
340‧‧‧遮蔽電極
410‧‧‧第一配向層
420‧‧‧第二配向層
500‧‧‧密封膠
600‧‧‧顯示介質
700‧‧‧彩色濾光層
AA‧‧‧顯示區
PA‧‧‧非顯示區
P‧‧‧畫素單元
DC‧‧‧周邊電路
IC‧‧‧驅動裝置
DL‧‧‧掃描線
SL‧‧‧資料線
PE‧‧‧畫素電極
TFT‧‧‧主動元件
C1‧‧‧第一接觸窗
C2‧‧‧第二接觸窗
C3‧‧‧第三接觸窗
GI‧‧‧閘絕緣層
CH‧‧‧通道層
G‧‧‧閘極
S‧‧‧源極
D‧‧‧汲極
CL‧‧‧共用電極線
E1‧‧‧邊緣電場
E2‧‧‧橫向電場
W‧‧‧寬度
d‧‧‧重疊寬度
圖1是根據本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。
圖2A至2F是根據本發明一實施例之顯示面板的製造流程剖面示意圖。
圖3是圖1之顯示面板中的第一基板上的元件的上視示意圖。
圖4是圖3之畫素陣列中的畫素單元的上視圖。
圖5A至5F是根據本發明另一實施例之顯示面板的製造流程剖面示意圖。
圖6A至6D是根據本發明另一實施例之顯示面板的製造流程剖面示意圖。
圖7是圖3是根據本發明另一實施例之的畫素單元的上視示意圖。
圖8是根據本發明另一實施例之顯示面板的剖面示意圖。
圖1是根據本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。顯式面板10具有一顯示區AA以及圍繞所述顯示區AA的一非顯示區PA。顯示面板10包括一第一基板100、一畫素陣列300、一第一配向層410、一第二配向層420、一顯示介質600、一密封膠500、一彩色濾光層700以及一第二基板200。
第一基板100之材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是金屬等等。第一基板100上包括設置有畫素陣列300，而有關畫素陣列300將於後續段落作詳細說明。
第二基板200是設置在第一基板100的對向側。第二基板200之材質可為玻璃、石英或有機聚合物等等。第二基板200上更包括設置有彩色濾光層700，其中彩色濾光層700包括多個彩色濾光圖案。彩色濾光圖案分別可以是紅色、綠色以及藍色彩色濾光圖案，但本發明不限於此。
密封膠500位於第一基板100與第二基板200之間，且位於非顯示區PA中，以使第一基板100以及第二基板200組立在一起。從另一方面來看，密封膠500環繞顯示區AA而設置。密封膠500的材料例如是熱固性膠材、光固化膠材或是其他合適的材料。除此之外，顯示面板10可選擇性地更包括位於密封膠400內的間隙物，且此間隙物的材料例如是球狀玻璃、柱狀玻璃或色阻(photospacer)等，但本發明不限於此。
顯示介質600是密封於第一基板100、第二基板200以及密封膠500之間。換言之，顯示介質600是設置在第一基板100、第二基板200以及密封膠500之間的容納空間之中。顯示介質600可包括液晶分子、電泳顯示介質、或是其它可適用的介質。
第一配向層410覆蓋畫素陣列300並且配置於畫素陣列300以及密封膠500之間。另一方面，第一配向層410覆蓋畫素陣列300，以對顯示介質600進行配向作用。在本實施例中，所述第 一配向層410同時位於顯示區AA以及非顯示區PA中。此外，第二配向層420位於第二基板200上且覆蓋彩色濾光層700且第二配向層420配置於彩色濾光層700以及密封膠500之間。另一方面，第二配向層420覆蓋彩色濾光層700，以對顯示介質600進行配向作用。第一配向層410以及第二配向層420例如是有機材料，且是採用接觸式或是非接觸式配向方式對顯示介質600進行配向。
圖2A至2F是圖1之顯示面板的製造流程剖面示意圖。圖3是圖1之顯示面板之第一基板100上的元件示意圖。請先參照圖1、圖2A以及圖3，首先，提供一第一基板100，並且在第一基板100之顯示區AA形成畫素陣列300，並在第一基板100的非顯示區PA形成一周邊電路DC以及一驅動裝置IC。
更詳細而言，於所述第一基板100上形成畫素陣列300的步驟包括在顯示區AA內形成多個主動元件TFT。主動元件TFT的製造步驟為先在第一基板上先形成一閘極G，並在所述閘極G上形成一覆蓋閘極G的閘絕緣層GI。閘絕緣層GI的材質例如為無機介電材料(如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或上述至少二種材料的堆疊層)、有機介電材料或上述有機與無機介電材料之組合，但本發明不限於此。緊接著，在閘絕緣層GI上形成通道層CH，並在通道層CH上形成一源極S以及一汲極D。所述閘極G、源極S以及汲極D例如是金屬材料。另一方面，通道CH的材質可選擇為非晶矽、多晶矽或是氧化物半導體材料(例如氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc Oxide,IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫 (SnO)、氧化銦鋅(Indium-Zinc Oxide,IZO)、氧化鎵鋅(Gallium-Zinc Oxide,GZO)、氧化鋅錫(Zinc-Tin Oxide,ZTO)或氧化銦錫(Indium-Tin Oxide,ITO))，但本發明不限於此。
閘極G、源極S、汲極D以及通道層CH構成主動元件TFT。閘極G與掃描線SL電性連接且源極S與資料線DL電性連接。本實施例之主動元件TFT是底部閘極型薄膜電晶體為例來說明，但本發明不限於此，主動元件TFT也可以是頂部閘極型薄膜電晶體。掃描線SL位於顯示區AA並且延伸至非顯示區PA而與位於非顯示區PA的周邊電路DC電性連接，且資料線DL位於顯示區AA並且延伸至非顯示區PA而與位於非顯示區PA的驅動裝置IC電性連接。
請參照圖2B，在第一基板100上形成一第一絕緣層310，以覆蓋周邊電路DC以及主動元件TFT。第一絕緣層310的材料包含無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料、或其它合適的材料、或上述之組合。
請參照圖2C，在第一絕緣層310上形成一共用電極320，且所述共用電極320由顯示區AA延伸至非顯示區PA。共用電極320電性連接至一共同電壓(Vcom)。共用電極320可為穿透式電極、反射式電極或是半穿透半反射式電極。穿透式電極之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述 至少二者之堆疊層。反射式電極之材質包括具有高反射率的金屬材料，但本發明不限於此。
緊接著，請參照圖2D，在共用電極320上形成一第二絕緣層330，以覆蓋共用電極320。第二絕緣層330的材質可與第一絕緣層的材質相同或不同，本發明並不特別限定。
請參考圖2E，在形成第二絕緣層330之後，在所述第二絕緣層330上形成一電極材料(未繪示)並將此電極材料圖案化，以形成位於顯示區AA內的畫素電極PE以及位於非顯示區PA內的遮蔽電極340。換言之，位於顯示區AA內的畫素電極PE以及位於非顯示區PA內的遮蔽電極340屬於同一膜層。上述之畫素電極PE以及遮蔽電極340可為穿透式畫素電極、反射式畫素電極或是半穿透半反射式畫素電極。穿透式畫素電極之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。反射式畫素電極之材質包括具有高反射率的金屬材料，但本發明不限於此。
請同時參照圖2E以及圖3，在本實施例中，遮蔽電極340部份地與周邊電路DC重疊，且透過一第二接觸窗C2與位於非顯示區PA的共用電極320電性連接。
此外，在形成畫素電極PE之後，位於顯示區AA中的畫素單元P如圖4所示。請同時參照圖2E以及圖4，畫素電極PE藉由貫穿第一絕緣層310以及第二絕緣層330的第一接觸窗C1而 與主動元件TFT中的汲極D電性連接。當於對畫素單元P進行驅動時，畫素電極PE以及共用電極320之間會形成一邊緣電場E1。藉由此邊緣電場E1，可驅動顯示介質層600中(如圖1所示)的液晶分子旋轉，以達到顯示的效果。換言之，在本實施例中的顯示面板10為邊緣電場轉換(Fringe Field Switching，FFS)型液晶顯示面板。
請繼續參照圖2F，在畫素電極PE以及遮蔽電極340上形成第一配向層410。所述第一配向層410位於顯示區AA以及非顯示區PA，且覆蓋畫素電極PE以及遮蔽電極340。接著，將配置有彩色濾光層700以及第二配向層420的第二基板200以及上述具有主動元件TFT、共用電極320、畫素電極PE、遮蔽電極340以及第一配向膜340等元件的第一基板100藉由密封膠500組立在一起。密封膠500位於非顯示區PA且與遮蔽電極340重疊設置，使得第一配向層410位於密封膠500以及遮蔽電極340之間。值得一提的是，密封膠500的寬度為W，所述遮蔽電極340與密封膠500之間的一重疊寬度為d，且d大於或等於W/3。另一方面，在密封膠500、第一配向層410以及第二配向層420所形成的空間中更則是注入顯示介質600。
承上所述，在本實施例中，藉由將遮蔽電極340與密封膠500以及周邊電路DC重疊設置，且因遮蔽電極340與連接至共同電壓(Vcom)的共用電極320電性導通，因此由密封膠500所釋放的離子可以經由遮蔽電極340而疏通至共用電極320，以避免 離子電荷累積而影響顯示品質。另外，遮蔽電極340位於周邊電路DC與密封膠500之間，還可以遮蔽周邊電路DC所產生的電性影響，以降低密封膠500所釋放的離子過度累積在靠近周邊電路DC的區域。
圖5A至5F是根據本發明另一實施例之顯示面板的製造流程剖面示意圖。本實施例之顯示面板與圖2A至2E之顯示面板的製造流程相似，因此相同的元件以相同的標號表示。圖5A以及圖5B的步驟與圖2A以及圖2B的步驟相同，故在此不再重複贅述。本實施例與圖2A至2E的實施例的差異點在於，本實施例是先形成畫素電極PE再形成共用電極320以及遮蔽電極340，如圖5C至圖5E所示。請參照圖5C，在本實施例中，畫素電極PE透過貫穿第一絕緣層310的接觸窗C1而與主動元件TFT的汲極D電性連接。
請參照圖5D，在畫素電極PE上形成第二絕緣層330。請參照圖5E，在第二絕緣層330上形成共用電極320以及遮蔽電極340。換言之，在本實施例中，位於顯示區AA內的共用電極320以及位於非顯示區PA內的遮蔽電極340屬於同一膜層。類似地，當對畫素單元進行驅動時，畫素電極PE以及共用電極320之間會形成邊緣電場E1。
請參照圖5F，此步驟與圖2F相似，即形成第一配向層410：接著，透過密封膠500將前述所形成的結構與已經形成有彩色濾光層700以及第二配向層400的第二基板組立在一起。組立 之後，密封膠500與遮蔽電極340的重疊寬度d大於或等於W/3，其中W為密封膠500的寬度。
類似地，本實施例藉由將遮蔽電極340與密封膠500以及周邊電路DC重疊設置，使得由密封膠500所釋放的離子可以經由遮蔽電極340而疏通至共用電極320，以避免離子電荷累積而影響顯示品質。另外，遮蔽電極340位於周邊電路DC與密封膠500之間，還可以遮蔽周邊電路DC所產生的電性影響，以降低密封膠500所釋放的離子過度累積在靠近周邊電路DC的區域。
圖6A至6D是根據本發明另一實施例之顯示面板的製造流程剖面示意圖。本實施例之顯示面板與上述圖2A至2E之顯示面板相似，因此相同的元件以相同的標號表示。圖6A以及圖6B的步驟與圖2A以及圖2B的步驟相同，故在此不再贅述。本實施例與圖2A至2E的實施例的差異點在於在本實施例中，共用電極320為一圖案化之電極層，且畫素電極PE、共用電極320以及遮蔽電極340屬於同一膜層。之後，請參照圖6C，形成一電極材料(未繪示)於第一絕緣層310上，並圖案化此電極材料，以同時形成位於顯示區AA內的畫素電極PE與共用電極320以及位於非顯示區PA的遮蔽電極340，所形成之畫素單元如圖7所示。如圖6C以及圖7所示，畫素電極PE以及共用電極320各自為梳狀結構且互相交錯設置。畫素電極PE透過貫穿第一絕緣層310的第一接觸窗C1與主動元件TFT的汲極D電性連接，而共用電極320透過第三接觸窗C3與共用電極線CL電性連接(如圖7所示)。在本實 施例中，共用電極線CL與掃描線SL為同一膜層，但本發明不以此為限。另一方面，位於非顯示區PA的遮蔽電極340實質上即是從顯示區AA的共用電極320延伸至非顯示區PA而形成。
在本實施例中，當於對所述畫素單元進行驅動時，畫素電極PE以及共用電極320之間形成一橫向電場E2。藉由此橫向電場E2，可驅動顯示介質層600中的液晶分子旋轉，以達到顯示的效果。換言之，應用本實施例中的畫素單元的顯示面板為共平面轉換(In-Plane Switching，IPS)型液晶顯示面板。
請參照圖6D，此步驟與圖2F相似，即形成第一配向層410：接著，透過密封膠500將前述所形成的結構與已經形成有彩色濾光層700以及第二配向層400的第二基板組立在一起。組立之後，密封膠500與遮蔽電極340的重疊寬度d大於或等於W/3，其中W為密封膠500的寬度。
類似地，本實施例藉由將遮蔽電極340與密封膠500以及周邊電路DC重疊設置，使得由密封膠500所釋放的離子可以經由遮蔽電極340而疏通至共用電極320，以避免離子電荷累積而影響顯示品質。另外，遮蔽電極340位於周邊電路DC與密封膠500之間，還可以遮蔽周邊電路DC所產生的電性影響，以降低密封膠500所釋放的離子過度累積在靠近周邊電路DC的區域。
圖8是根據本發明另一實施例之顯示面板的剖面示意圖。本實施例的顯示面板20與圖1的實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不在重複說明。本實施例與圖1的實施 例的不同之處在於本實施例的第一配向層410並未延伸密封膠500所在的區域之外，而使得密封膠500與畫素陣列300的邊緣接觸。換言之，在本實施例中，由於遮蔽電極340位於非顯示區PA且位於畫素陣列300的邊緣，因此密封膠500會與遮蔽電極340接觸。
在本實施例中，由於密封膠500以及遮蔽電極340之間是直接接觸，因此能夠更快速且有效地將密封膠500釋放出的離子疏散至畫素陣列300中的共用電極，以避免電荷累積而影響顯示品質。
綜上所述，本發明提供一位於非顯示區且與密封膠以及周邊電路重疊的遮蔽電極。由於遮蔽電極位於主動元件側的最上層且與驅動電路以及密封膠框重疊，故能夠減少周邊電路與離子所產生之電場效應且迅速地將電荷釋放。因此，累積於顯示區周邊的電荷能夠減少，以提升畫面顯示均勻度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧第一基板
200‧‧‧第二基板
310‧‧‧第一絕緣層
320‧‧‧共用電極
330‧‧‧第二絕緣層
340‧‧‧遮蔽電極
410‧‧‧第一配向層
420‧‧‧第二配向層
500‧‧‧密封膠
600‧‧‧顯示介質
700‧‧‧彩色濾光層
AA‧‧‧顯示區
PA‧‧‧非顯示區
DC‧‧‧周邊電路
PE‧‧‧畫素電極
TFT‧‧‧主動元件
C1‧‧‧第一接觸窗
C2‧‧‧第二接觸窗
GI‧‧‧閘絕緣層
CH‧‧‧通道層
G‧‧‧閘極
S‧‧‧源極
D‧‧‧汲極
E1‧‧‧邊緣電場
W‧‧‧寬度
d‧‧‧重疊寬度

Claims (9)

  1. 一種顯示面板，具有一顯示區以及圍繞該顯示區之一非顯示區，包括：一第一基板，包括：多條掃描線以及多條資料線，位於該顯示區；多個主動元件，位於該顯示區且與該些掃描線以及該些資料線電性連接；多個畫素電極，位於該顯示區且與該些主動元件電性連接；一共用電極，位於該顯示區且對應該些畫素電極設置；一遮蔽電極，位於該非顯示區且與該共用電極電性連接；一第二基板，位於該第一基板的對向側；一密封膠，位於該非顯示區且位於該第一基板與該第二基板之間，其中該遮蔽電極位於該密封膠與該共用電極之間且該遮蔽電極環繞該顯示區，該密封膠與該遮蔽電極重疊設置，其中該密封膠的寬度為W，且該密封膠與該遮蔽電極之間的一重疊寬度等於W/3；一周邊電路，位於該第一基板之該非顯示區，其中該遮蔽電極位於該周邊電路與該密封膠之間，且該遮蔽電極與該密封膠及該周邊電路重疊設置；以及一顯示介質，位於該第一基板、該第二基板以及該密封膠之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一配向層，位於該顯示區以及該非顯示區，且覆蓋該些畫素電極以及該遮蔽電極，其中該密封膠與該遮蔽電極之間夾有該配向層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一配向層，位於該顯示區，且覆蓋該些畫素電極，其中該密封膠與該遮蔽電極接觸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一絕緣層，位於該些畫素電極與該共用電極之間，其中該遮蔽電極透過一接觸窗與該共用電極電性連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板，其中該畫素電極位於該絕緣層上，該絕緣層覆蓋該共用電極，且該遮蔽電極位於該絕緣層上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的顯示面板，其中該遮蔽電極與該畫素電極屬於同一膜層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，更包括一絕緣層，位於該些畫素電極與該共用電極之間，其中該遮蔽電極與該共用電極位於該絕緣層上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該共用電極為一未圖案化之電極層，且該些畫素電極與該共用電極之間具有一邊緣電場。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板，其中該共用電極 為一圖案化之電極層，且該些畫素電極與該共用電極之間具有一橫向電場。
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