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CN104849920A - 显示面板 - Google Patents

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CN104849920A
CN104849920A CN201510333281.7A CN201510333281A CN104849920A CN 104849920 A CN104849920 A CN 104849920A CN 201510333281 A CN201510333281 A CN 201510333281A CN 104849920 A CN104849920 A CN 104849920A
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Abstract

一种显示面板，包括一第一基板、多个彩色滤光图案、一黑矩阵层、多个间隙物、一第二基板及一显示介质。第一基板具有一像素阵列，且像素阵列包括多条扫描线、多条数据线、多个像素结构以及多条信号线。彩色滤光图案配置于第一基板上且具有一凹陷部以及一突出部。彩色滤光图案的突出部延伸至相邻的下一个像素区域的彩色滤光图案的凹陷部中。黑矩阵层以及间隙物配置于第一基板及彩色滤光层上。黑矩阵层对应扫描线及数据线设置。间隙物对应配置在彩色滤光图案的突出部上。第二基板位于第一基板的对向侧。显示介质位于黑矩阵层及第二基板之间。

Description

显示面板
【技术领域】
本发明是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种具有间隙物配置于信号线以及数据线交错区的显示面板。
【背景技术】
液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，因此已取代阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)成为新一代显示器的主流。如今，由于平面显示器的轻薄特性，平面显示器更被配置到许多建筑物或电子设备的非平面的表面上。
在已知的液晶显示面板中，通常会通过间隙物的设置来维持显示面板的上基板以及下基板之间的间隙(cell gap)。然而，由于间隙物会影响到周围液晶的导向，造成该处的液晶效率低落以及显示品质不佳。另一方面，近来曲面显示面板亦已经在积极的发展中。然而，在制作曲面显示面板的过程中，当上下基板于进行曲面组立的步骤时，间隙物也可能会刮伤其他膜面而使得显示面板产生漏光的情况，使得显示面板无法提供使用者较理想的显示品质。
【发明内容】
本发明提供一种显示面板，其可以改善传统液晶显示面板中的间隙物所造成的种种问题。
本发明提供一种显示面板，其包括一第一基板、多个彩色滤光图案、一黑矩阵层、多个间隙物、一第二基板以及一显示介质。第一基板具有一像素阵列，且像素阵列包括多条扫描线、多条数据线、多个像素结构以及多条信号线。相邻的两条扫描线以及相邻的两条数据线定义出一像素区域。像素结构与扫描线以及数据线电性连接，其特征在于，每一像素结构包括一开关元件以及一像素电极。信号线对应像素结构设置且与数据线延伸方向不相同。彩色滤光图案配置于第一基板上，其中每一彩色滤光图案对应其中一个像素区域设置，每一彩色滤光图案具有一凹陷部以及一突出部，且每一彩色滤光图案的突出部延伸至相邻的下一个像素区域的彩色滤光图案的凹陷部中。黑矩阵层配置于第一基板上且位于彩色滤光层上，其中黑矩阵层对应扫描线以及数据线设置。间隙物配置于第一基板上且位于彩色滤光层上，其中间隙物对应配置在彩色滤光图案的突出部上。第二基板位于第一基板的对向侧。显示介质位于黑矩阵层以及第二基板之间。
基于上述，由于间隙物配置在信号线以及数据线之间的交错区(亦即非透光区)，因此可以使得显示面板的开口率提升。除此之外，由于间隙物是位于非透光区，故当间隙物刮伤其他膜层而造成的漏光现象便可以有效地被遮蔽住。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
图1A是根据本发明一实施例的显示面板的上视示意图。
图1B是图1A的彩色滤光层的上视示意图。
图2是根据图1A的剖线A-A’的剖面示意图。
图3是根据图1A的剖线B-B’的剖面示意图。
图4是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图，其是对应图1A的A-A’剖面线的处的显示面板的剖面示意图。
图5是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图，其是对应图1A的B-B’剖面线的处的显示面板的剖面示意图。
图6是根据本发明另一实施例的显示面板的上视示意图。
【符号说明】
10、20：显示面板
100：第一基板
GI：栅绝缘层
102：绝缘层
104：保护层
105：凹陷部
106：突出部
200：第二基板
300：显示介质
DL1、DL2、DL3、DL4：数据线
SL：扫描线
CL：信号线
G1、G2、G3、G4：栅极
S1、S2、S3、S4：源极
D1、D2、D3、D4：漏极
CH1、CH2、CH3、CH4：通道层
TFT1：第一有源元件
TFT2：第二有源元件
TFT3：第三有源元件
TFT4：第四有源元件
C1：第一接触窗
C2：第二接触窗
C3：第三接触窗
C4：第四接触窗
PE1：第一像素电极
PE2：第二像素电极
PE1a：第一主像素电极
PE1b：第一子像素电极
PE2a：第二主像素电极
PE2b：第二子像素电极
CF1、CF2、CF3：彩色滤光图案
BM：黑矩阵层
MPS：主间隙物
SPS：次间隙物
CR：交错区
CS：储存电容器
X1：最短距离
【具体实施方式】
图1A是根据本发明一实施例的显示面板10的上视示意图，为了详细的绘示显示面板10上的元件，图1A的显示面板10省略绘示基板、对向基板以及显示介质。图2是根据图1A的剖线A-A’的剖面示意图。图3是根据图1A的剖线B-B’的剖面示意图。
请同时参照图1A、图2以及图3，首先，提供一第一基板100。第一基板100的材质可为玻璃、石英、有机聚合物或是金属等等。紧接着，在第一基板100上形成多条扫描线SL、多条信号线CL以及多个栅极G1～G2。换言之，扫描线SL、信号线CL以与门栅极G1～G2属于同一膜层。在本实施例中，扫描线SL以及信号线CL的延伸方向相同，但本发明不限于此。在其他实施例中，扫描线SL以及信号线CL的延伸方向亦可以为不完全相同。扫描线SL、信号线CL以与门栅极G1～G2一般是使用金属材料。然，本发明不限于此，根据其他实施例，扫描线SL、信号线CL以与门栅极G1～G2也可以使用其他导电材料，例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导材料的堆叠层。
接着，在扫描线SL、信号线CL以与门栅极G1～G2上形成栅绝缘层GI，如图2以及图3所示。栅绝缘层GI的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料、或其它合适的材料、或上述的组合。在此之后，在栅绝缘层GI上形成通道层CH1～CH2，而通道层CH1～CH2的材质可选择为非晶硅、多晶硅或是氧化物半导体材料，但本发明不限于此。
之后，在栅绝缘层GI以及通道层CH1、CH2上形成多条数据线DL1～DL2、多个源汲S1～S2以及多个漏极D1～D2。在本实施例中，数据线DL1～DL2、源汲S1～S2以及漏极D1～D2属于同一膜层。扫描线SL以及数据线DL1～DL2彼此交错(interlaced)设置。换言之，扫描线SL的延伸方向与数据线DL1～DL2的延伸方向不平行，较佳的是，扫描线SL的延伸方向与数据线DL1～DL2的延伸方向垂直。另一方面，信号线CL的延伸方向与数据线DL1～DL2的延伸方向并不相同。数据线DL1～DL2的材料可以与扫描线SL相同也可以不同。详细来说，数据线DL1～DL2一般是使用金属材料。然，本发明不限于此，根据其他实施例，数据线DL1～DL2也可以使用其他导电材料。例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、金属材料与其它导材料的堆叠层或其它合适的材料。在本实施例中，相邻的两条扫描线SL以及相邻的两条数据线DL1～DL2定义出一像素区域(未标示出)。
栅极G1～G2、源极S1～S2、漏极D1～D2以及通道层CH1～CH2构成一第一有源元件TFT1以及一第二有源元件TFT2。详细来说，在本实施例中，栅极G1、源极S1、漏极D1以及通道层CH1构成第一有源元件TFT1，且栅极G2、源极S2、漏极D2以及通道层CH2构成第二有源元件TFT2。其中，栅极G1～G2与扫描线SL电性连接且源极S1以及源极S2分别与数据线DL1以及数据线DL2电性连接。
之后，在数据线DL1～DL2、源极S1～S2以及漏极D1～D2上形成绝缘层102，如图2以及图3所示。绝缘层102的材质可以与栅绝缘层GI相同或不同。举例来说，绝缘层102的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料、或其它合适的材料、或上述的组合。
请同时参照图1A至图3，在绝缘层102上形成多个彩色滤光图案CF1～CF3。每一彩色滤光图案CF1～CF3对应一个像素区域设置。换言之，请同时参照图1A以及图1B，在本实施例中，彩色滤光图案CF1～CF3分别设置在三个不同的像素区域中。彩色滤光图案CF1～CF3分别可以是红色、绿色以及蓝色彩色滤光图案，但本发明不限于此。特别是，每一彩色滤光图案CF1～CF3具有一凹陷部105以及一突出部106，且每一彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106延伸至相邻的下一个像素区域的彩色滤光图案CF1～CF3的凹陷部105中。举例来说，如图1B所绘示，彩色滤光图案CF2的突出部106延伸至位于下一个像素区域的彩色滤光图案CF3的凹陷部105中。换言之，彩色滤光图案CF2的突出部106实质上为彩色滤光图案CF3的凹陷部105，即彩色滤光图案CF2的突出部106会嵌入彩色滤光图案CF3的凹陷部105中，而彩色滤光图案CF1的突出部106会嵌入彩色滤光图案CF2的凹陷部105中。同理，彩色滤光图案CF3的突出部106会嵌入彩色滤光图案CF1的凹陷部105中。
更进一步来说，每一信号线CL与其中一条数据线DL1～DL2之间具有一交错区(cross region)CR，而每一彩色滤光图案CF1～CF3的凹陷部105以及对应的突出部106则是设置在交错区CR内。值得注意的是，在本实施例中，由于有源元件TFT1～TFT2以及彩色滤光图案CF1～CF3皆是配置于第一基板100上，因此本实施例的显示面板为COA(Color Filter onArray)的结构。
请同时参照图2以及图3，在彩色滤光图案CF1～CF3上形成保护层104。保护层104的材质可以与绝缘层102相同或不同。举例来说，保护层104的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料、或其它合适的材料、或上述的组合。
紧接着，在保护层104上形成像素电极PE1～PE2。像素电极PE1～PE2可为穿透式像素电极、反射式像素电极或是半穿透半反射式像素电极。穿透式像素电极的材质包括金属氧化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。反射式像素电极的材质包括具有高反射率的金属材料。
如图1A所示，第一像素电极PE1通过第一接触窗C1(贯穿保护层104、彩色滤光图案CF1～CF3以及绝缘层102)与第一有源元件TFT1的漏极D1电性连接，而第二像素电极PE2通过第二接触窗C2(贯穿保护层104、彩色滤光图案CF1～CF3以及绝缘层102)与第二有源元件TFT2的漏极D2电性连接。在本实施例中，第一像素电极PE1与第一有源元件TFT1以及第二像素电极PE2与第二有源元件TFT2分别构成独立的像素结构。另一方面，扫描线SL、数据线DL1～DL2、像素结构以及信号线CL构成像素阵列。
值得注意的是，在本实施例中，信号线CL可以是共用电压线，但本发明不限于此。换言之，在本实施例中，信号线CL可以电性连接至共用电压(common voltage)。请同时参照图1A以及图2，在本实施例中，信号线CL与像素电极PE1～PE2重叠设置，故当信号线CL是共用电压线时，可以构成储存电容器CS。
接着，在保护层104上形成黑矩阵层BM以及多个间隙物MPS、SPS。换言之，黑矩阵层BM以及多个间隙物MPS、SPS是配置在第一基板100上且位于彩色滤光图案CF1～CF3上方。在本实施例中，黑矩阵层BM以及间隙物MPS、SPS是以同一道光罩行程且为相同的材质，故黑矩阵层BM以及间隙物MPS、SPS属于同一膜层，即黑矩阵层BM以及间隙物MPS、SPS会呈现不透光的颜色，例如黑色或灰色。请参照图1A，黑矩阵层BM对应扫描线SL以及数据线DL1～DL2设置，且间隙物MPS、SPS则是对应配置在彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106上。由于彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106是设置在交错区CR内，故隙物MPS、SPS亦是设置在交错区CR内。
值得一提的是，如图2所示，间隙物包括多个主间隙物MPS以及多个次间隙物SPS，且主间隙物MPS的高度大于次间隙物SPS的高度。
另一方面，在本实施例中，间隙物MPS、SPS与黑矩阵层BM彼此是分离开来的，但本发明不限于此。在其他实施例中，间隙物MPS、SPS与黑矩阵层BM亦可以是相连的。详细来说，间隙物MPS、SPS与黑矩阵层BM之间具有一最短距离X1，如图3所示。而最短距离X1可以为0～14微米，故当最短距离为0微米时，间隙物MPS、SPS与黑矩阵层BM之间实质上是相连的。除此之外，黑矩阵层BM的高度小于次间隙物SPS的高度。
图4是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图，其是对应图1A的A-A’剖面线的处的显示面板的剖面示意图。图5是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图，其是对应图1A的B-B’剖面线的处的显示面板的剖面示意图。
请同时参照图4以及图5，在完成图2以及图3所示的步骤之后，更包括提供一第二基板200，第二基板200位于第一基板100对向侧，并且在第一基板100以及第二基板200之间注入显示介质300，以完成本发明的显示面板10。详细来说，第二基板200的材质可以与第一基板的材质相同或不同。举例来说，第二基板200的材质可为玻璃、石英、有机聚合物或是金属等等。另一方面，显示介质300可包括液晶分子、电泳显示介质、或是其它可适用的介质。
在本实施例中，由于间隙物MPS、SPS配置在信号线CL以及数据线DL1～DL2之间的交错区CR，因此间隙物MPS、SPS是位于非透光区。相较于传统显示面板之间隙物是设置在透光区，本实施例可以提升显示面板的开口率。另外，若在显示面板的组立过程之中产生间隙物MPS、SPS刮伤其他膜层而造成漏光现象时，此处可以被有效的被遮蔽，以避免影响显示品质。另一方面，在本实施例中，由于间隙物MPS、SPS是配置在彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106上且与突出部106完全重叠，故彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106提供了较为平坦的地形，间隙物MPS、SPS会形成在较为平坦的地形上，而不会设置在至少两个彩色滤光图案相互堆叠的交界处，进而使得同一个位置上的间隙物MPS、SPS的厚度较为均一，则使得间隙物MPS、SPS的良率提高。再者，间隙物MPS、SPS是配置在彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106上且与突出部106完全重叠，更可使得间隙物MPS、SPS周围的液晶分子导向较为有效的回归正常，提升液晶效率。
图6是根据本发明一实施例的显示面板20的上视示意图，为了详细的绘示显示面板20上的元件，图6的显示面板20省略绘示基板、对向基板以及显示介质。本实施例的显示面板20与图1A的显示面板10相似，因此相同的元件以相同的符号表示且不再重复说明。图6与图1A两实施例的差异在于，相邻的两个像素结构之间设置有两条数据线DL2、DL3，且每一彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106与相邻的两个像素结构之间的两条数据线DL2、DL3重叠设置。除此之外，每一像素结构包括一主像素电极PE1a、PE2a以及一子像素电极PE1b、PE2b，且在每一像素结构中的开关元件分别包含两个有源元件TFT1、TFT2以及TFT3、TFT4。
详细而言，第一有源元件TFT1与第二有源元件TFT2共同与扫描线SL电性连接且与不同的数据线DL1～DL2电性连接。详细来说，第一有源元件TFT1与数据线DL1电性连接，而第二有源元件TFT2与数据线DL2电性连接。另一方面，第三有源元件TFT3与第四有源元件TFT4共同与扫描线SL电性，而第三有源元件TFT3与数据线DL3电性连接且第四有源元件TFT4与数据线DL4电性连接。第一有源元件TFT1的漏极D1通过第一接触窗C1与第一主像素电极PE1a电性连接，而第二有源元件TFT2的漏极D2通过第二接触窗C2与第一子像素电极PE1b电性连接。第三有源元件TFT3的漏极D3通过第三接触窗C3与第二主像素电极PE2a电性连接，而第四有源元件TFT4的漏极D4通过第四接触窗C4与第二子像素电极PE2b电性连接。也就是说，相较于图1实施例的1D1G架构，图6的实施例为2D1G的架构。
类似于图1A的实施例，在本实施例中，由于间隙物MPS、SPS配置在信号线CL以及数据线DL1～DL4之间的交错区CR，因此若间隙物MPS、SPS刮伤其他膜层而造成的漏光现象可以有效的被遮蔽。另一方面，在本实施例中，由于间隙物MPS、SPS是配置在彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106上且与突出部106完全重叠，故彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106提供了较为平坦的地形，间隙物MPS、SPS会形成在较为平坦的地形上，而不会设置在至少两个彩色滤光图案相互堆叠的交界处，使得同一个位置上的间隙物MPS、SPS的厚度较为均一，则使得间隙物MPS、SPS的良率提高。再者，间隙物MPS、SPS是配置在彩色滤光图案CF1～CF3的突出部106上且与突出部106完全重叠，更可使得间隙物MPS、SPS周围的液晶分子导向较为有效的回归正常，提升液晶效率。
综上所述，由于间隙物配置在信号线以及数据线之间的交错区(亦即非透光区)，因此可以提升显示面板的开口率。除此之外，由于间隙物是位于非透光区，故当间隙物刮伤其他膜层而造成的漏光现象可以有效的被遮蔽。另一方面，每一个彩色滤光图案具有一凹陷部以及一突出部，且彩色滤光图案的突出部延伸至相邻的下一个像素区域的彩色滤光图案的凹陷部中，并且间隙物是设置在突出部中。由于本实施例之间隙物是设置突出部，而不会被设置在至少两个彩色滤光图案相互堆叠的交界处，因此同一个位置上的间隙物的厚度较为均一，则使得间隙物的良率得以提高。再者，间隙物是配置在彩色滤光图的突出部上且与突出部完全重叠，更可使得间隙物周围的液晶分子导向较为有效的回归正常，提升液晶效率。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
一第一基板，该第一基板具有一像素阵列，其中该像素阵列包括:
多条扫描线以及多条数据线，其中相邻的两条扫描线以及相邻的两条数据线定义出一像素区域；
多个像素结构，与该多个扫描线以及该多个数据线电性连接，其中每一该多个像素结构包括一开关元件以及一像素电极；以及
多条信号线，对应该多个像素结构设置且与该多个数据线延伸方向不相同；
多个彩色滤光图案，配置于该第一基板上，其中每一彩色滤光图案对应其中一个像素区域设置，每一彩色滤光图案具有一凹陷部以及一突出部，且每一彩色滤光图案的突出部延伸至相邻的下一个像素区域的彩色滤光图案的凹陷部中；
一黑矩阵层，配置于该第一基板上且位于该彩色滤光层上，其中该黑矩阵层对应该多个扫描线以及该多个数据线设置；
多个间隙物，配置于该第一基板上且位于该彩色滤光层上，其中该多个间隙物对应配置在该多个彩色滤光图案的突出部上；
一第二基板，位于该第一基板的对向侧；以及
一显示介质，位于该黑矩阵层以及该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每一信号线与其中一条数据线之间具有一交错区(cross region)，且每一彩色滤光图案的突出部对应设置在该交错区内。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每一信号线与其中一条数据线之间具有一交错区(cross region)，且每一彩色滤光图案的凹陷部对应设置在该交错区内。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该多个信号线的延伸方向与该多个扫描线的延伸方向相同。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，该多个信号线包括共用电压线，该多个共用电压线与该多个像素电极重叠设置以构成多个像素储存电容器。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该多个间隙物与该多个彩色滤光图案的突出部完全重叠。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该多个间隙物以及该黑矩阵层为相同材质，且为同一膜层。
8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，该多个间隙物与该黑矩阵层彼此分离开来。
9.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，该多个间隙物与该黑矩阵层之间具有一最短距离，所述最短距离为0～14微米。
10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该多个间隙物包括多个主间隙物以及多个次间隙物，该多个主间隙物的高度大于该多个次间隙物的高度。
11.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于：
每一该多个像素结构的该开关元件包括一第一有源元件以及一第二有源元件，
每一该多个像素结构的该像素电极包括一主像素电极以及一子像素电极，该主像素电极与该第一有源元件电性连接，且该子像素电极与该第二有源元件电性连接，
该第一有源元件以及该第二有源元件共同与其中一条扫描线电性连接，该第一有源元件以及该第二有源元件分别与两条数据线电性连接，
相邻的两个像素结构之间设置有两条数据线，且
每一彩色滤光图案的突出部与所述两条数据线重叠设置。
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