本發(fā)明涉及一種顯示技術(shù)，且特別是涉及一種用于顯示面板的像素單元。

背景技術(shù)：

顯示裝置(例如，液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、主動式陣列有機(jī)發(fā)光顯示器(active matrix organic light-emitting display,AMOLED)等等通常裝配于電子裝置中，例如手提電腦、個人數(shù)字助理(personal digital assistants,PDA)、電子書(electronic books)、投影機(jī)、及手機(jī)等。

一般來說，顯示面板通常利用薄膜晶體管(thin film transistor,TFT)作為像素區(qū)的開關(guān)元件。再者，周邊電路區(qū)(即，驅(qū)動電路區(qū))也需要使用由TFT所構(gòu)成的CMOS電路。依據(jù)主動層所使用的材料分為非晶硅(a-Si)及多晶硅(poly-Si)TFT。相較于非晶硅TFT，多晶硅TFT具有高載流子遷移率及高驅(qū)動電路集成度的優(yōu)勢而常用于高速操作的產(chǎn)品。因此，低溫多晶硅(low temperature polysilicon,LTPS)成為顯示器技術(shù)的一種新的應(yīng)用。

作為像素區(qū)的開關(guān)元件的薄膜晶體管通常具有上柵極(top gate)或下柵極(bottom gate)結(jié)構(gòu)。在具有上柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管的顯示面板中，來自背光模塊的光線會通過顯示裝置的下基板(例如，TFT基板)照射于柵極下方的主動層上，因而在主動層中產(chǎn)生漏電流，降低薄膜晶體管的電特性。為了解決上述問題，會在主動層下方設(shè)置一遮光層。然而，上述遮光層并無法有效阻擋由背光模塊所產(chǎn)生的散射光線，而無法維持薄膜晶體管的電特性。

因此，有必要尋求一種顯示面板，其可有效阻擋光線照射于柵極下方的主動層，以改善或維持TFT的電特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種顯示面板，包含︰一基板； 一第一遮光層，位于基板上；一半導(dǎo)體層，位于第一遮光層上；一絕緣層，位于半導(dǎo)體層上；一柵極線，位于絕緣層上；一接觸孔，貫穿絕緣層，以露出半導(dǎo)體層；以及一金屬層，位于絕緣層上，且通過接觸孔與半導(dǎo)體層電連接；其中第一遮光層包含有重疊金屬層的一重疊區(qū)域，重疊區(qū)域于一第一方向上具有一第一寬度，且金屬層于鄰近柵極線的一邊緣與接觸孔底部之間于第一方向上的最短距離為一第二寬度，其中第一方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于柵極線的一延伸方向，且第一寬度與第二寬度的比值介于0.2至0.8之間。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種顯示面板，包含︰一基板；一第一遮光層，位于基板上；一半導(dǎo)體層，位于第一遮光層上；一絕緣層，位于半導(dǎo)體層上；一柵極線，位于絕緣層上，且具有與半導(dǎo)體層重疊的一凸出部，凸出部沿一第一方向延伸，且第一方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于柵極線的一延伸方向；一接觸孔，貫穿絕緣層，以露出半導(dǎo)體層；以及一金屬層，位于絕緣層上，且通過接觸孔與半導(dǎo)體層電連接；其中第一遮光層包含有重疊金屬層的一重疊區(qū)域，重疊區(qū)域于一第二方向上具有一第一寬度，且金屬層于鄰近凸出部的一邊緣與接觸孔底部之間于第二方向上的最短距離為一第二寬度，其中第二方向?qū)嵸|(zhì)上平行于柵極線的延伸方向，且第一寬度與第二寬度的比值介于0.2至0.8之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元上視示意圖；

圖2為圖1中沿2-2’線的剖面示意圖；

圖3A為本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖；

圖3B為本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖。

符號說明

10、10’、10”、20 像素單元

100 基板

102a、202a 第一遮光層

102b、202b 第二遮光層

104 緩沖層

106、206 半導(dǎo)體層

108 絕緣層

110、210 柵極線

110’、106’、114’、214’、220’ 邊緣

111a 第一中央?yún)^(qū)域

111a’、111b’ 重疊線段

111b 第二中央?yún)^(qū)域

112 層間介電層

113、117、121 接觸孔

114a 數(shù)據(jù)線

114b、114c 金屬層

116 平坦化層

118 下層透明電極

120 鈍化保護(hù)層

124 上層透明電極

203 第一弧形邊緣

204 第二弧形邊緣

220 凸出部

A、C 第一寬度

B、D 第二寬度

D1 第一方向

D2 第二方向

L1 第一長度

L2 第二長度

L3 第三長度

L4 第四長度

P 像素區(qū)

具體實(shí)施方式

以下說明本發(fā)明實(shí)施例的顯示面板。然而，可輕易了解本發(fā)明所提供的實(shí)施例僅用于說明以特定方法制作及使用本發(fā)明，并非用以局限本發(fā)明的范圍。

請參照圖1及圖2，其中圖1繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的一像素單元10上視示意圖，而圖2繪示出圖1中沿2-2’線的剖面示意圖。在一實(shí)施例中，像素單元10可實(shí)施于一液晶顯示面板中。像素單元10包含：一基板100、一第一遮光層102a及一第二遮光層102b、一半導(dǎo)體層106、一絕緣層108、一接觸孔113、一對柵極線110、一對數(shù)據(jù)線114a及一金屬層114b?；?00具有由一對柵極線110及一對數(shù)據(jù)線114a所定義出的一像素區(qū)P。此處，為了簡化附圖，圖1中僅繪示出一對數(shù)據(jù)線114a及一柵極線110。再者，基板100可由透明材料所構(gòu)成，例如玻璃、石英、或塑膠，用以作為顯示面板的一TFT基板。

第一遮光層102a及第二遮光層102b(未繪示于圖2)設(shè)置于基板100上，其中第一遮光層102a與柵極線110具有一重疊區(qū)域，而第二遮光層102b則具有一部分重疊于數(shù)據(jù)線114a與一柵極線110相交的區(qū)域。在本實(shí)施例中，第一遮光層102a及一第二遮光層102b用于遮蔽來自顯示面板中背光模塊(未繪示)的光線，且可由金屬材料或其他不透光的非金屬材料所構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，像素單元10還包含一緩沖層104(未繪示于圖1)設(shè)置于基板10上，且覆蓋第一遮光層102a及第二遮光層102b。在本實(shí)施例中，緩沖層104可為一單層或具有一多層結(jié)構(gòu)，且包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其組合。

半導(dǎo)體層106設(shè)置于緩沖層104上，用以作為薄膜晶體管(即，像素單元10的開關(guān)元件)的主動層。再者，半導(dǎo)體層106具有一部分與第一遮光層102a重疊，且具有另一部分與第二遮光層102b重疊。在一實(shí)施例中，半導(dǎo)體層106可包含一低溫多晶硅(Low temperature poly-silicon,LTPS)。

絕緣層108設(shè)置于緩沖層104上且覆蓋半導(dǎo)體層106，用以作為薄膜晶體管的柵極介電層。在本實(shí)施例中，絕緣層108可為一單層或具有一多層結(jié)構(gòu)，且包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、鉿氧氮化物(HfON)或其組合。

柵極線110設(shè)置于絕緣層108上，用以作為薄膜晶體管的柵極電極。再者，柵極線110具有一部分與半導(dǎo)體層106及第一遮光層102a重疊，且具有另一部分與半導(dǎo)體層106及第二遮光層102b重疊。在一實(shí)施例中，柵極線110可由金屬材料例如鉬、鋁、銅、鈦或其組合，或其他適當(dāng)?shù)碾姌O的材料所構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，像素單元10還包含一層間介電(interlayer dielectric,ILD) 層112(未繪示于圖1)設(shè)置于絕緣層108上，且覆蓋柵極線110。在本實(shí)施例中，接觸孔113貫穿層間介電層112及絕緣層108，以露出半導(dǎo)體層106。再者，在本實(shí)施例中，層間介電層112可為一單層或具有一多層結(jié)構(gòu)，且包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其組合。

每一數(shù)據(jù)線114a設(shè)置于層間介電層112上且位于柵極線110上方，使每一數(shù)據(jù)線114a具有與每一柵極線110相交的一區(qū)域。再者，第二遮光層102b具有一部分重疊于其中一數(shù)據(jù)線114a與一柵極線110的區(qū)域，如圖1所示。

金屬層114b設(shè)置于層間介電層112及絕緣層108上方，且順應(yīng)性延伸于接觸孔113的側(cè)壁及底部，使金屬層114b通過接觸孔113與露出于接觸孔113的半導(dǎo)體層106電連接。在一實(shí)施例中，金屬層114b與數(shù)據(jù)線114a由同一材料層所構(gòu)成，例如鉬、鋁、銅、鈦或其組合。

在本實(shí)施例中，如圖1及圖2所示，第一遮光層102a包含有重疊金屬層114b的一重疊區(qū)域。此重疊區(qū)域可幫助第一遮光層102a阻擋來自背光模塊(未繪示)的散射光線照射于半導(dǎo)體層106上，進(jìn)而改善或降低因散射光線在半導(dǎo)體層106內(nèi)形成的漏電流。然而，若此重疊區(qū)域太小，則金屬層114b無法有效幫助第一遮光層102a阻擋來自背光模塊的散射光線照射于半導(dǎo)體層106上；若此重疊區(qū)域太大，則會形成過大的雜散電容(parasitic capacitor)。

因此，在本實(shí)施例中，如圖1所示，金屬層114b具有一邊緣114’，其鄰近于柵極線110的一邊緣110’。再者，此重疊區(qū)域于一第一方向D1(其實(shí)質(zhì)上垂直于柵極線110的一延伸方向，且該延伸方向?qū)嵸|(zhì)上平行于一第二方向D2)上具有一第一寬度A，且金屬層114b的邊緣114’與接觸孔113底部之間于第一方向D1上的最短距離為一第二寬度B，其中第一寬度A與第二寬度B的比值介于0.2至0.8之間。

在本實(shí)施例中，像素單元10還包含一平坦化層116及一接觸孔117(未繪示于圖1)。平坦化層116設(shè)置于層間介電層112上，且覆蓋數(shù)據(jù)線114a及金屬層114b，并填入接觸孔113內(nèi)。再者，接觸孔117貫穿平坦化層116，以露出金屬層114b。在一實(shí)施例中，平坦化層116可包含一絕緣材料，例如全氟烷氧基聚合物樹脂(perfluoroalkoxy(PFA)polymer resin)。

在本實(shí)施例中，像素單元10還包含一下層透明電極118、一上層透明電極124及位于兩透明電極118及124之間的一鈍化保護(hù)層120(未繪示于圖 1)。在本實(shí)施例中，下層透明電極118設(shè)置于平坦化層116上，用以作為像素單元10的共同電極。再者，鈍化保護(hù)層120設(shè)置于平坦化層116上，且覆蓋下層透明電極118及接觸孔117的側(cè)壁，而在接觸孔117內(nèi)形成露出金屬層114b的一接觸孔121。上層透明電極124設(shè)置于鈍化保護(hù)層120上，且通過接觸孔121與接觸孔121底部所露出的金屬層114b電連接，且通過鈍化保護(hù)層120與下層透明電極118電性隔離。上層透明電極124作為像素單元10的像素電極。在本實(shí)施例中，下層透明電極118及上層透明電極124可由透明導(dǎo)電材料(例如，銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)層)所構(gòu)成。再者，鈍化保護(hù)層120可由氮化硅所構(gòu)成。

在其他實(shí)施中，下層透明電極118設(shè)置于平坦化層116上，且通過接觸孔117與接觸孔117底部所露出的金屬層114b電連接，用以作為像素單元10的像素電極。再者，鈍化保護(hù)層120覆蓋下層透明電極118。上層透明電極124設(shè)置于鈍化保護(hù)層120上，用以作為像素單元10的共同電極且通過鈍化保護(hù)層120與下層透明電極118電性隔離。

請參照圖3A，其繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖，其中相同于圖1的部件使用相同的標(biāo)號并省略其說明。在本實(shí)施例中，像素單元10’的結(jié)構(gòu)相似于圖1所示的像素單元10結(jié)構(gòu)。不同之處僅在于像素單元10”的第一遮光層102a具有的二個相對且內(nèi)凹的邊緣，以縮小第一遮光層102a的面積。舉例來說，第一遮光層102a具有與柵極線110重疊的一重疊區(qū)域，重疊區(qū)域具有二個與柵極線110的相對邊緣110’重疊的重疊線段111a’(以虛線表示)以及位于二重疊線段111a’之間的一第一中央?yún)^(qū)域111a，第一遮光層102a的二重疊線段111a’的其中之一于一第二方向D2上具有一第一長度L1，而第一中央?yún)^(qū)域111a于第二方向D2上具有一第二長度L2，其中第一長度L1大于第二長度L2。如此一來，可有效降低第一遮光層102a與柵極線110之間的雜散電容。在其他實(shí)施例中，第二遮光層102b(未繪示)也可具有相同或相似于第一遮光層102a的外型輪廓。

請參照圖3B，其繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖，其中相同于圖1的部件使用相同的標(biāo)號并省略其說明。在本實(shí)施例中，像素單元10”的結(jié)構(gòu)相似于圖1所示的像素單元10結(jié)構(gòu)。不同之處僅在于像素單元10”的第一遮光層102a具有的二個相對且內(nèi)凹的邊緣，以 縮小第一遮光層102a的面積。舉例來說，第一遮光層102a具有與半導(dǎo)體層106重疊的一重疊區(qū)域，重疊區(qū)域具有二個與半導(dǎo)體層106相對邊緣106’重疊的重疊線段111b’(以虛線表示)以及位于二重疊線段111b’之間的一第二中央?yún)^(qū)域111b，第一遮光層102a的二重疊線段111b’的其中之一于第一方向D1上具有一第三長度L3，而第一中央?yún)^(qū)域111b于第一方向D1上具有一第四長度L4，其中第三長度L3大于第四長度L4。如此一來，可有效降低第一遮光層102a與半導(dǎo)體層106之間的雜散電容。在其他實(shí)施例中，第二遮光層102b(未繪示)也可具有相同或相似于第一遮光層102a的外型輪廓。

可以理解的是，在圖1的像素單元10中，第一遮光層102a及/或第二遮光層102b可具有重疊線段111a’及第一中央?yún)^(qū)域111a(圖3A所示)且具有重疊線段111b’及第二中央?yún)^(qū)域111b(圖3B所示)，其中第一長度L1大于第二長度L2且第三長度L3大于第四長度L4。

請參照圖4，其繪示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示面板的像素單元底視示意圖，其中相同于圖1的部件使用相同或相似的標(biāo)號并省略其說明。在本實(shí)施例中，像素單元20的結(jié)構(gòu)相似于圖1所示的像素單元10結(jié)構(gòu)，其包含：一基板100、一第一遮光層202a及一第二遮光層202b、一半導(dǎo)體層106、一絕緣層108、一接觸孔113、一對柵極線210、一對數(shù)據(jù)線114a及一金屬層114b?；?未繪示)具有由一對柵極線210及一對數(shù)據(jù)線114a所定義出的一像素區(qū)P。此處，為了簡化附圖，圖4中僅繪示出一數(shù)據(jù)線114a及一柵極線210。

在本實(shí)施例中，不同于圖1的柵極線110，柵極線210具有與半導(dǎo)體層206重疊的一凸出部220(也稱為柵極電極)。凸出部220沿第一方向D1(即，實(shí)質(zhì)上垂直于柵極線210的一延伸方向)延伸。

再者，如圖4所示，第一遮光層202a具有一部分重疊于凸出部220，且包含有重疊金屬層114c的一重疊區(qū)域。相似地，此重疊區(qū)域可幫助第一遮光層202a阻擋來自背光模塊(未繪示)的散射光線照射于半導(dǎo)體層206上，進(jìn)而改善或降低因散射光線在半導(dǎo)體層206內(nèi)形成的漏電流。在本實(shí)施例中，金屬層114c具有一邊緣214’，其鄰近于凸出部220的一邊緣220’。再者，此重疊區(qū)域于第二方向D2(即，實(shí)質(zhì)上平行于柵極線210的延伸方向)上具有一第一寬度C，且金屬層114c的邊緣214’與接觸孔113底部之間于第二方向D2上的最短距離為一第二寬度D，其中第一寬度C與第二寬度D的 比值介于0.2至0.8之間。

在本實(shí)施例中，第二遮光層202b具有一部分重疊于數(shù)據(jù)線114a與柵極線210的區(qū)域。不同于圖1的第一及第二遮光層102a及102b，第一遮光層202a具有與半導(dǎo)體層206重疊的一第一弧形邊緣203，而第二遮光層202b具有與半導(dǎo)體層206重疊的一第二弧形邊緣204，且第一弧形邊緣203相鄰第二弧形邊緣204。由于第一及第二遮光層202a及202b具有第一弧形邊緣203及第二弧形邊緣204，因此可縮短第一及第二遮光層202a及202b之間的距離，進(jìn)而增加像素單元20的開口率。

可以理解的是，像素單元20的結(jié)構(gòu)還包含相似于圖2的像素單元10所示的緩沖層104、絕緣層108、層間介電層112、平坦化層116、接觸孔117及121、下層透明電極118、鈍化保護(hù)層120以及上層透明電極124。在此，為了簡化說明，不再予以贅述。

根據(jù)上述實(shí)施例，由于用于顯示面板的像素單元中，金屬層與第一遮光層具有適當(dāng)?shù)闹丿B區(qū)域，因此可在不形成過大的雜散電容下，有效阻擋來自背光模塊的散射光線照射于半導(dǎo)體層上，進(jìn)而改善或降低漏電流。再者，由于第一遮光層及/或第二遮光層具有至少二個相對且內(nèi)凹的邊緣輪廓，因此可進(jìn)一步降低遮光層與柵極線及/或遮光層與半導(dǎo)體層之間的雜散電容。另外，在具有凸出部的柵極線的情形中，第一及第二遮光層具有彼此相對且相鄰弧形邊緣，因此可縮短第一及第二遮光層之間的距離，進(jìn)而增加像素單元的開口率。

雖然結(jié)合以上優(yōu)選實(shí)施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。