显示面板的制作方法

本发明涉及一种显示面板，且特别涉及一种包括黑矩阵的显示面板。

背景技术

显示面板中的黑矩阵一般包含多个开口分别对应于多个像素区域，以容纳不同颜色的滤光层，然而，黑矩阵的开口具有最小尺寸的制程限制，而导致像素的尺寸无法进一步缩减，使得显示面板难以朝高解析度发展。

技术实现要素：

本发明的至少一实施例提供一种显示面板，其可减少像素的尺寸。

本发明的至少一实施例的显示面板包括扫描线、第一数据线、第二数据线、第一开关元件、第二开关元件、第一电极、两个第二电极、第三电极、黑矩阵以及多个滤光层。第一数据线以及该第二数据线实质上沿第一方向延伸。扫描线实质上沿第二方向延伸。第一开关元件和扫描线以及第一数据线电性连接。第二开关元件和第二数据线电性连接。第一电极具有至少两个第一开口。两个第二电极分别经由第一开口以电性连接第一开关元件以及第二开关元件。第三电极包括两条第一主体部、第二主体部以及至少两个分支部。两条第一主体部实质上沿第一方向延伸。第二主体部位于两条第一主体部之间且实质上沿第一方向延伸。至少两个分支部分别连接两条第一主体部中的一者与第二主体部。黑矩阵具有多个第二开口。黑矩阵实质上遮蔽第一数据线的至少一部分。多个滤光层中的相邻两者对应多个第二开口中的一者设置且形成重叠结构。重叠结构实质上遮蔽第二数据线的至少一部分。

基于上述，本发明的至少一实施例经由在黑矩阵的第二开口中设置两个滤光层的设计，且将未被黑矩阵覆盖的第二数据线的一部分由重叠结构以及第三电极的第二主体部共同遮蔽，可借此减少像素的尺寸并防止漏光。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示面板的俯视示意图。

图2a为图1中的显示面板的区域r的放大图。

图2b为图2a中的显示面板在省略示出黑矩阵以及多个滤光层的情况下的俯视示意图。

图2c为图2b中的第一电极及第三电极的俯视示意图。

图3为图2a中剖线a-a'的剖面示意图。

图4为本发明另一实施例的显示面板的俯视示意图。

附图标记说明：

10、20：显示面板

100：第一基板

110a、110b：第一主体部

120：第二主体部

130a、130b：分支部

140：显示介质层

200：第二基板

a-a'：剖线

bm：黑矩阵

cf1、cf2、cf3：滤光层

cf1_1、cf2_1：滤光层的一部分

ch1、ch2：通道层

cm1：第一电极

cm2：第三电极

d1、d2：漏极

dl1：第一数据线

dl2：第二数据线

e1、e2：方向

g1a、g1b、g2a、g2b：栅极

gi、il0、il1、il2：绝缘层

h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8：接触洞

o11、o12：第一开口

o2：第二开口

op：开孔

os：重叠结构

pe1、pe2：第二电极

pl1、pl2：平坦层

r1、r2、r3、r4：列

s1、s2：源极

sl：扫描线

sm：遮光层

t1：第一开关元件

t2：第二开关元件

w1、w3：宽度

w2：距离

具体实施方式

以下将参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明也可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。另外，实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用方向用语为的是用来说明而并非用来限制本发明。

图1为本发明一实施例的显示面板的俯视示意图。图2a为图1中的显示面板的区域r的放大图。图2b为图2a中的显示面板在省略示出黑矩阵以及多个滤光层的情况下的俯视示意图。图2c为图2b中的第一电极及第三电极的俯视示意图。图3为图2a中剖线a-a'的剖面示意图。

请同时参照图1、图2a、图2b、图2c及图3，在本实施方式中，显示面板10包括扫描线sl、第一数据线dl1、第二数据线dl2、第一开关元件t1、第二开关元件t2、第一电极cm1、两个第二电极pe1、pe2、第三电极cm2、黑矩阵bm以及多个滤光层cf1、cf2、cf3。另外，显示面板10还可包括第一基板100、第二基板200、绝缘层il1和il2、平坦层pl1和pl2以及显示介质层140。为了方便说明，图1中仅示出显示面板10的部分区域。所属技术领域中普通技术人员可以根据以下实施方式了解显示面板10的结构或布局。

在本实施方式中，第一基板100与第二基板200对向设置。第一基板100与第二基板200的材料可为玻璃、石英或有机聚合物，或为其它合适的材料、或前述至少二种材料的组合。

在本实施方式中，扫描线sl、第一数据线dl1、第二数据线dl2、第一开关元件t1、第二开关元件t2、第一电极cm1、两个第二电极pe1和pe2、第三电极cm2设置于第一基板100上。

第一数据线dl1以及第二数据线dl2实质上沿第一方向e1延伸且沿第二方向e2排列，扫描线sl实质上沿第二方向e2延伸，但本发明不以此为限。在一些实施例中，第二方向e2实质上垂直于第一方向e1，但本发明不以此为限。虽然本实施例的扫描线sl、第一数据线dl1以及第二数据线dl2以直线形为例，但本发明不以此为限。在其他实施例中，扫描线sl、第一数据线dl1、以及第二数据线dl2可以呈锯齿形或其他形状。第二数据线dl2位于两相邻的第一数据线dl1之间。基于导电性的考量，扫描线sl、第一数据线dl1及第二数据线dl2一般使用金属材料，但本发明不限于此。在其他实施方式中，扫描线sl、第一数据线dl1及第二数据线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、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层。

第一开关元件t1和扫描线sl以及第一数据线dl1电性连接。第二开关元件t2和扫描线sl以及第二数据线dl2电性连接。在本实施例中，第一开关元件t1与第二开关元件t2以顶部栅极型薄膜晶体管为例，但本发明不以此为限。第一开关元件t1与第二开关元件t2也可以是底部栅极型薄膜晶体管或其他类型的开关元件。在本实施例中，第一开关元件t1与第二开关元件t2各自包括两个栅极，但本发明不以此为限。第一开关元件t1与第二开关元件t2也可以各自仅包括一个栅极。

在本实施方式中，第一开关元件t1包括第一栅极g1a、第二栅极g1b、通道层ch1、源极s1以及漏极d1，其中第一栅极g1a以及第二栅极g1b电性连接于扫描线sl，且源极s1电性连接于第一数据线dl1。第二开关元件t2包括第一栅极g2a、第二栅极g2b、通道层ch2、源极s2以及漏极d2，其中第一栅极g2a以及第二栅极g2b电性连接于扫描线sl，且源极s2电性连接于第二数据线dl2。源极s1与源极s2可分别经由接触洞h1、h2而电性连接于通道层ch1与通道层ch2，且漏极d1与漏极d2可分别经由接触洞h3、h4而电性连接于通道层ch1与通道层ch2。

通道层ch1重叠于第一栅极g1a以及第二栅极g1b。通道层ch1与第一栅极g1a之间以及通道层ch1与第二栅极g1b之间可夹有绝缘层gi，以分离通道层ch1与第一栅极g1a及第二栅极g1b。通道层ch2重叠于第一栅极g2a以及第二栅极g2b。通道层ch2与第一栅极g2a之间以及通道层ch2与第二栅极g2b之间夹有绝缘层gi，以分离通道层ch2与第一栅极g2a及第二栅极g2b。在本实施方式中，通道层ch1与通道层ch2的形状以u形为例，但本发明不以此为限。通道层ch1与通道层ch2的形状也可以呈l形或其他形状。

在本实施例中，绝缘层il0设置于第一栅极g1a、g2a、第二栅极g1b、g2b及绝缘层gi上，第一数据线dl1、第二数据线dl2设置于绝缘层il0上，接触洞h1、h2、h3及h4贯穿绝缘层il0及绝缘层gi。

通道层ch1与第一基板100之间(或通道层ch2与第一基板100之间)可选择性的设置遮光层sm，如图2b所示，其中遮光层sm可以改善第一开关元件t1与第二开关元件t2的漏电问题。在本实施方式中，遮光层sm的材料可包括所属技术领域中普通技术人员所周知的任一种遮光材料，例如钼、钼铝钼或钛铝钛等不透光金属或黑色树脂，用以遮蔽光线。在其他实施方式中，也可选择不设置遮光层sm。

平坦层pl1设置于第一基板100上，且覆盖扫描线sl、第一数据线dl1、第二数据线dl2、第一开关元件t1以及第二开关元件t2。平坦层pl1例如具有接触洞h5、h6。在本实施方式中，平坦层pl1的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料(例如：聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂)或上述的组合，但本发明不以此为限。平坦层pl1可为单层结构，但本发明并不限于此。在其他实施方式中，平坦层pl1也可为多层结构。平坦层pl1可提供较佳的平整度，以利后续第一电极cm1的形成。

第一电极cm1设置于平坦层pl1上。在本实施例中，第一电极cm1具有两个第一开口o11、o12。第一开口o11例如与接触洞h5重叠，且第一开口o12例如与接触洞h6重叠，但本发明不以此为限。第一电极cm1的材料可包括金属氧化物导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。

绝缘层il1设置于平坦层pl1上，且覆盖第一电极cm1。绝缘层il1例如具有接触洞h7、h8。接触洞h7例如与第一开口o11、接触洞h5重叠，且接触洞h8例如与第一开口o12、接触洞h6重叠，但本发明不以此为限。绝缘层il1的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料(例如：聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂)或上述的组合，但本发明不以此为限。在本实施方式中，绝缘层il1可为单层结构，但本发明并不限于此。在其他实施方式中，绝缘层il1也可为多层结构。

两个第二电极pe1、pe2设置于绝缘层il1上。在本实施方式中，第二电极pe1与第一开关元件t1的漏极d1电性连接，且第二电极pe2与第二开关元件t2的漏极d2电性连接。在本实施方式中，第二电极pe1透过彼此重叠的第一开口o11以及接触洞h5、h7与漏极d1电性连接，且第二电极pe2透过彼此重叠的第一开口o12以及接触洞h6、h8与漏极d2电性连接。第二电极pe1、pe2的材料可包括金属氧化物导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。第二电极pe1、pe2可具有狭缝(未绘示)，但本发明并不限于此。

绝缘层il2设置于绝缘层il1上，且覆盖第二电极pe1、pe2。绝缘层il2的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料(例如：聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂)或上述的组合，但本发明不以此为限。在本实施方式中，绝缘层il2可为单层结构，但本发明并不限于此。在其他实施方式中，绝缘层il2也可为多层结构。

第三电极cm2设置于绝缘层il2上。在本实施方式中，第三电极cm2包括两条第一主体部110a、110b、第二主体部120以及至少两个分支部130a、130b以形成多个开孔op，第一电极cm1的一部分系与开孔op重叠。在本实施例中，开口op系以梯形为例，但本发明不以此为限，开口op可为矩形、圆形或其他适合的形状。

第一主体部110a、110b实质上沿第一方向e1延伸。第一主体部110a、110b实质上平行于第一数据线dl1的延伸方向。在一些实施方式中，第一主体部110a与第一数据线dl1完全重叠，即第一主体部110a沿第二方向e2上的宽度约等于第一数据线dl1沿第二方向e2上的宽度且彼此对位重叠，但本发明不限于此。在其他实施方式中，第一主体部110a、110b分别与两相邻的第一数据线dl1部分重叠。

第二主体部120位于第一主体部110a、110b之间且实质上沿第一方向e1延伸。第二主体部120实质上平行于第二数据线dl2的延伸方向。在一些实施方式中，第二主体部120与第二数据线dl2完全重叠，即第二主体部120沿第二方向e2上的宽度约等于第二数据线dl2沿第二方向e2上的宽度且彼此对位重叠，但本发明不限于此。在其他实施方式中，第二主体部120与第二数据线dl2部分重叠。

分支部130a、130b分别连接对应的第一主体部110a、110b以及第二主体部120。分支部130a连接第一主体部110a以及第二主体部120之间，且分支部130b连接第一主体部110b以及第二主体部120之间。分支部130a例如自第一主体部110a处朝向第二主体部120的方向延伸，且分支部130b例如是自第一主体部110b处朝向第二主体部120的方向延伸。在一些实施方式中，分支部130a的宽度随着远离第一主体部110a的方向渐减，且分支部130b的宽度随着远离第一主体部110b方向渐减。在本实施方式中，分支部130a、130b的形状为梯形，但不以此为限。在其他实施方式中，分支部130a、130b的形状为三角形或其他几何形状。

黑矩阵bm设置于第二基板200上。黑矩阵bm的材料例如是黑色树脂、具有低反射率的金属(例如：铬)或其他适当材料。黑矩阵bm具有多个第二开口o2。第二开口o2例如是矩形，但不以此为限。在本实施方式中，第二开口o2于第二方向e2上的宽度w1为8微米至15微米，且相邻的两第二开口o2于第二方向e2上的距离w2为1微米至6微米，但不以此为限。在本实施方式中，多个第二开口o2例如于第一方向e1及第二方向e2上对位而呈直线排列。黑矩阵bm实质上至少遮蔽第一数据线dl1的一部分与扫描线sl的一部分。在本实施方式中，黑矩阵bm完全遮蔽第一数据线dl1与扫描线sl。第二开口o2同时重叠于第二电极pe1、pe2，如图3所示，但不以此为限。

多个滤光层cf1、cf2、cf3设置于第二基板110上。滤光层cf1、cf2、cf3分别是红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层，但不以此为限。在本实施方式中，于第一方向e1上排列的滤光层cf1、cf2或cf3为相同颜色。举例而言，多个滤光层cf1沿着第一方向e1上排列，以形成第一行滤光层，多个滤光层cf2沿着第一方向e1上排列，以形成与第一行滤光层相邻的第二行滤光层，且多个滤光层cf3沿着第一方向e1上排列，以形成与第二行滤光层相邻的第三行滤光层。在本实施方式中，于第二方向e2上排列的多个滤光层cf1、cf2、cf3中的相邻两者为不同颜色。

多个滤光层cf1、cf2、cf3中的相邻两者可于第二开口o2中形成重叠结构os。举例而言，部分的滤光层cf2覆盖于部分的滤光层cf1上而形成重叠结构os。重叠结构os包括第一滤光层的一部分cf1_1以及第二滤光层的一部分cf2_1。重叠结构os在第二方向e2上的宽度w3例如为0.5微米至10微米。在本实施方式中，重叠结构os在第二方向e2上的宽度w3为3微米。在本实施方式中，重叠结构os可遮蔽第二数据线dl2的一部分，借此重叠结构os与黑矩阵bm可共同遮蔽第二数据线dl2。在本实施例中，重叠结构os在第二方向e2上的宽度w3与相邻的两第二开口o2于第二方向e2上的距离w2举例可相等，但本发明不以此为限。

平坦层pl2设置于第二基板200上，且覆盖黑矩阵bm以及多个滤光层cf1、cf2、cf3。平坦层pl2的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料(例如：聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂)或上述的组合，但本发明不以此为限。在本实施方式中，平坦层pl2可为单层结构，但本发明并不限于此。在其他实施方式中，平坦层pl2可为多层结构。

显示介质层140设置于第一基板100与第二基板200之间，显示介质层140设置于第三电极cm2与平坦层pl2之间。在本实施方式中，显示介质层140为液晶层，液晶层包括多个液晶分子，其中液晶分子可以是正型液晶分子、负型液晶分子、或者其它合适的液晶分子。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，显示介质层140也可以是其他的非自发光元件(例如电泳元件、电湿润元件或是其它合适的元件)。在其他实施方式中，显示介质层140也可以是自发光元件(例如发光二极管或是其它合适的元件)。

在本实施方式中，经由将两个相邻滤光层对应设置于黑矩阵bm的单一个第二开口o2中，可进一步突破第二开口o2的最小尺寸的限制。另外，被第二开口o2暴露出的第二数据线dl2的一部分可经由重叠结构os遮蔽，此外，第三电极cm2的第二主体部120处的电场可影响液晶分子倒向而产生垂直暗线，此垂直暗线也可遮蔽被第二开口o2暴露出的第二数据线dl2的一部分，因此可进一步避免漏光。

图4为本发明另一实施例的显示面板的俯视示意图。在此需说明的是，图4沿用图1的元件附图标记与部分内容，其中采用相同或近似的附图标记来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

请参照图4，图4示出的显示面板20与图1示出的显示面板10的主要差异在于：黑矩阵bm的第二开口o2于第一方向e1上呈错位排列。

在本实施方式中，黑矩阵bm的第二开口o2于第一方向e1上呈错位排列。第一列r1的第二开口o2与第三列r3的第二开口o2于第一方向e1上对位，且第二列r2的第二开口o2与第四列r4的第二开口o2于第一方向e1上对位。相邻两列且位于第二开口o2中的重叠结构os呈错位排列。

在本实施方式中，对应第二开口o2而言，部分的重叠结构os遮蔽第一数据线dl1的一部分，另一部分的重叠结构os遮蔽第二数据线dl2的一部分。重叠结构os与黑矩阵bm可共同遮蔽扫描线sl、第一数据线dl1以及第二数据线dl2。

在本实施方式中，由于黑矩阵bm的第二开口o2于第一方向e1上呈错位排列，因此可减少因重叠结构os产生的色点偏移或因显示不均匀而产生的垂直痕迹。举例而言，当采用显示面板20来显示画面时，位于第二开口o2中的相邻两列(例如第一列r1与第二列r2)的重叠结构os不在同一条直线上，因此可改善由重叠结构os所产生的垂直影像亮度分布不均的问题，借此能提高显示面板20的显示均匀度。

综上所述，本发明的至少一实施例经由在黑矩阵的第二开口中设置两个滤光层的设计，可进一步突破第二开口的最小尺寸的限制，借此可减小像素的尺寸，达到高解析度的目的。另外，将未被黑矩阵覆盖的第二数据线的一部分由两个相邻滤光层形成的重叠结构与第三电极的第二主体部一同遮蔽，可进一步避免漏光。

虽然本发明已通过实施例披露如上，然而这些实施例并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以随附权利要求书范围所界定者为准。