CN102054831A - 阵列基板及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器，其包括第一基板、晶体管阵列基板以及遮光层。其中，第一基板包括第一电极，晶体管阵列基板包括多个阵列排列的像素，其中每一像素包括晶体管以及与其电连接的像素电极，显示介质位于第一电极以及像素电极之间。遮光层位于第一基板以及晶体管之间。上述的显示器利用遮光层能够保护晶体管免于产生光漏电流，提升显示品质。

Description

阵列基板及显示器

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种高对比的显示器。

背景技术

图1A为上述一种现有电泳显示器中微胞结构的俯视示意图，而图1B为图1A的现有电泳显示器的局部放大立体图。请参照图1A与图1B，传统的电泳显示器100中的隔墙结构130的材质为透明材料，而填入微胞结构150中的显示介质140是由黑色的流体140b以及多个分散在黑色流体140b中的白色粒子140a所构成。如图1B所示，当晶体管阵列基板120上的像素电极122与电泳基板110上的共用电极112之间的电场改变时，白色粒子140a便会根据电场方向相对于流体140b而向上或向下移动，进而呈现黑色或白色的图像，达到显示的效果。

在实际的应用层面上，基于省电以及便利性的考虑，上述的电泳显示器多以前光源(front light)或是外界光源作为光源，使用者通过前光源或是外界光源而自电泳基板的一侧观察到显示单元呈现黑色或白色的图像。然而，如图1B所示，电泳基板110与晶体管阵列基板120在贴合后，部分晶体管阵列基板120上的晶体管124会位于隔墙结构130的正下方。如此一来，由于隔墙结构130为透明材质，通过透明的隔墙结构130的光线L将入射至晶体管阵列基板120，将会使晶体管阵列基板中的各金属膜层产生漏光反射使得显示对比降低且其投影范围内的晶体管124，会因而使得晶体管124中通道区的载流子吸收光线L的能量而产生漏电流，导致画面显示异常。较严重者，瞬间较大的漏电流将造成与其电连接的数据线烧毁，而产生线缺陷，因此现有电泳显示器具有晶体管易受环境光影响而产生漏电流的缺点。

由上述可知，现有的电泳显示器并无法避免外界光漏光反射及晶体管受到外界光线影响而产生漏电流的问题。因此，如何妥善设计电泳显示器结构，以使得电泳显示器在利用环境光显示时能避免产生上述漏电流的问题并提高显示对比，实为电泳显示器所亟待克服的问题。

发明内容

本发明提供一种阵列基板，其能避免漏光的问题并提高显示对比。

本发明提供一种显示器，其能避免晶体管产生漏电流的问题并提高显示对比。

本发明提出一种阵列基板，其包括基板以及多个阵列排列于基板上的像素。其中，每一像素包括晶体管、电连接晶体管的像素电极以及位于晶体管上的遮光层。

在本发明的一实施例中，上述的遮光层位于像素电极以及晶体管之间。

本发明提出一种高对比显示器，此高对比显示器包括第一基板、晶体管阵列基板、第一电极、多个显示介质。晶体管阵列基板与第一基板相对设置。第一电极位于第一基板面向晶体管阵列基板的一面。多个显示介质设置于第一基板与晶体管阵列基板之间。具体而言，晶体管阵列基板包括一第二基板以及多个阵列排列于第二基板上的像素，其中每一像素包括一晶体管以及一像素电极。像素电极电连接晶体管，其中显示介质位于第一电极以及像素电极之间。遮光层位于显示介质以及晶体管之间。其余本发明所提的多种高对比显示器将分别详述于实施例中。

由于本发明的高对比显示器具有能够遮蔽外界光线的遮光层，用以保护晶体管免于光线照射而发生漏电流的现象并提高显示对比。再者，本发明的遮光层与主动元件阵列基板的制造工艺相容性高，而直接整合于主动元件阵列基板的制造工艺中，因此在提升电泳显示器的显示品质的同时，并不会花费额外的制作成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A为上述一种现有电泳显示器中微胞结构的俯视示意图。

图1B为图1A的现有电泳显示器的局部放大立体图。

图2A绘示为本发明一实施例的高对比显示器的剖面示意图。

图2B绘示为本发明一实施例的电泳显示器的剖面示意图。

图3A为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图。

图3B为本发明另一实施例的电泳显示器的局部剖面示意图。

图4A为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图。

图4B为本发明另一实施例的电泳显示器的局部剖面示意图。

图5A为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图。

图5B为本发明另一实施例的电泳显示器的局部剖面示意图。

附图标号：

100、200b、300b、400b、500b：电泳显示器

200a、300a、400a、500a：高对比显示器

112、214：共用电极

124、228：晶体管

120、220：晶体管阵列基板

122、226：像素电极

130：隔墙结构

140、216、418：显示介质

140a、418a：着色微粒

140b、418b：流体

210：第一基板

212：衬底

216：显示介质

222：第二基板

224：像素

230：遮光层

232：显示介质

260：粘附层

310：保护层

320：栅极

330：通道层

340：源极

350：漏极

410：电泳基板

416：透明隔墙

440：微胞结构

450：防护层

L、L1：光线

H：开口

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图2A绘示为本发明一实施例的高对比显示器的剖面示意图。请参照图2A，本实施例的高对比显示器200a主要包括第一基板210、晶体管阵列基板220、第一电极214、多个显示介质216。晶体管阵列基板220与第一基板210相对设置。第一电极214位于第一基板210面向晶体管阵列基板220的一面。多个显示介质216设置于第一基板210与晶体管阵列基板220之间，其中显示介质可以是胆固醇型液晶及高分子分散液晶其中之一。具体而言，晶体管阵列基板220包括一第二基板222以及多个阵列排列于第二基板222上的像素224，其中每一像素224包括一晶体管228以及一像素电极226。像素电极226电连接晶体管228，其中显示介质216位于第一电极214以及像素电极226之间。遮光层230位于显示介质216以及晶体管228之间。以下将列举一种应用于电泳显示器的实施例进一步说明本发明，值得注意的是，以下实施例仅列举电泳显示器为代表，但不用以限定本发明。本发明的高对比显示器亦可以应用于多种液晶显示器中。

图2B绘示为本发明一实施例的电泳显示器的剖面示意图。请参照图2B，在本实施例中，高对比显示器200b为电泳显示器，且高对比显示器200b主要是由电泳基板410作为第一基板210、晶体管阵列基板220以及遮光层230所构成。电泳基板410与晶体管阵列基板220分别具有一衬底212以及一第二基板222，其中衬底212与第二基板222可以选用具有挠曲特性的可挠式基板，而构成可挠式电泳显示器200，本发明并不以此为限。在本实施例中，电泳基板410包括共用电极214、透明隔墙416以及多个显示介质418。共用电极214位于衬底212上。透明隔墙416位于共用电极214上，以在共用电极214上定义出多个例如是阵列排列微胞结构440。如图2B所示，晶体管阵列基板220包括多个阵列排列于第二基板222的像素224，其中每一像素224主要是由像素电极226以及控制像素电极226的晶体管228所构成。

如图2B所示，显示介质418位于共用电极214以及像素电极226之间，用以依据其对应的像素电极226与共用电极214之间的电压差来决定区域所显示的颜色。此外，遮光层230设置于电泳基板410以及晶体管228之间，用以阻挡来自透明隔墙416的光线入射晶体管228。另外，电泳基板410还可以在透明隔墙416以及显示介质418上选择性地覆盖防护层450，并且电泳基板410可再通过一粘附层260而与晶体管阵列基板220贴合。

请继续参照图2B，每一显示介质418分别填于每一微胞结构440中，而显示介质418中具有多个着色微粒418a，更具体而言，在每一显示介质418中主要是由颜色不同的流体418b以及着色微粒418a所构成，其中流体418b填满于微胞结构440的空间，而着色微粒418a则分散于流体418b中。以白色微粒以及黑色流体418b为例，当显示介质418两侧的共用电极214与像素电极226之间存在一电压差时，着色微粒418a会根据电场方向而相对于流体418b移动，以改变各显示介质418中邻近衬底212的着色微粒418a的数量，进而使各显示介质418呈现出黑色或白色的图像，达到显示效果。

值得注意的是，不同于现有，本发明的电泳显示器200b在晶体管228以及电泳基板410之间设置遮光层230。如此一来，晶体管228可以通过遮光层230来遮蔽通过透明隔墙416的光线，避免光线入射晶体管228，影响晶体管228中载流子的正常运作，进而抑制漏电流的产生并提高显示对比。值得一提的是，本实施例的遮光层230例如是整面地覆盖在像素电极226以及晶体管228上，而无须图案化制造工艺，因此制造工艺简易。当然，本发明的遮光层230在其他实施例中也可以仅覆盖于晶体管228邻近电泳基板410的一侧，而无须整面地覆盖在第二基板222上。或者，遮光层230还可以是仅覆盖在透明隔墙416下方的晶体管228，即可阻挡穿透透明隔墙416的光线入射晶体管228，有效防止漏电流的产生，维护电泳显示器的显示品质，因此本发明并不限定遮光层230在电泳显示器200b上的布局范围。简言之，在电泳显示器200b的俯视方向上，遮光层230的涵盖范围仅需满足至少覆盖透明隔墙416与晶体管228的重叠区域即可。

当然，遮光层230也可以是直接整合于晶体管阵列基板220的任一制作流程中，因而本发明并不限定遮光层230在电泳显示器200b剖面方向上的位置。更详细而言，在电泳显示器200b的剖面方向上，遮光层230仅需满足覆盖晶体管228邻近电泳基板410的一侧即可，换言之，遮光层230可以配置在晶体管228到衬底212之间的任一膜层中，端视产品种类以及制造工艺而定。基于前述，本发明的遮光层230在电泳显示器200b的俯视方向的设计上，遮光层230至少覆盖透明隔墙416与晶体管228的重叠范围，而在电泳显示器200b中组成膜层的厚度方向的设计上，遮光层230位于晶体管228邻近衬底212的一侧。如此，本发明的电泳显示器200b可以通过遮光层230来遮蔽外界光线对于晶体管228的影响，保持晶体管228原有的元件特性，免于产生漏电流的破坏并提高显示对比。

如图2B所示，由于遮光层230位于透明隔墙416与晶体管228之间，并且遮光层230涵盖透明隔墙416与晶体管228的重叠范围，因此本发明的遮光层230适于遮蔽从衬底212侧入射的光线L1，使得被遮光层230所覆盖的晶体管228免于光线照射，进而保持正常的元件特性。并且，在实务上，遮光层230的材质可以选自具有遮光效果的材质来进行制作，以介电材质为例，可以是黑色树脂，本发明并不以此为限。

图3A、3B为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图，其中图3A与图3B的差异在于图3B是第一基板为电泳基板410的电泳显示器300b。请参照图3A，本实施例的高对比显示器300a中的遮光层230是位于像素电极226以及晶体管228之间。详言之，在本实施例中，晶体管阵列基板220上具有一覆盖晶体管228的保护层310，并且像素电极226会经由保护层310对应的开口H而与对应的晶体管228电连接。如图3A所示，遮光层230位于保护层310以及像素电极226之间，换言之，在本实施例的高对比显示器300a中，晶体管228与像素电极226之间包括遮光层230以及保护层310所构成的叠层，且遮光层230会暴露出保护层310的开口H，以使得像素电极226经由遮光层230以及保护层310的共同开口H而与晶体管228电连接。在本实施例中，其中遮光层230的材质与保护层310的材质不同。当然，本实施例的遮光层230与保护层310的位置以可以互换，同样可以达到遮蔽光线入射晶体管的效果，防止漏电流并提高显示对比。

图4A、4B为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图，其中图4A与图4B的差异在于图4B是第一基板为电泳基板410的电泳显示器400b。请参照图4A，相较于前述实施例，本实施例的高对比显示器400a的遮光层230是覆盖像素电极226及晶体管228。

图5A、5B为本发明另一实施例的高对比显示器的局部剖面示意图，其中图5B与图5A的差异在于图5B是第一基板为电泳基板410的电泳显示器500b。请参照图5A，相较于前述实施例，本实施例的高对比显示器500a中的保护层310是直接以遮光材质进行制作，换言之，晶体管228与像素电极226之间仅有单一保护层310，并且此保护层310可以同时扮演遮光层230的角色，兼具遮光的效果。因此，本实施例的高对比显示器500a中位于晶体管228上方具有遮光效果的保护层310同样可以遮蔽外来光线对于晶体管228的影响，降低漏电流。

更进一步而言，如图5A所示，晶体管228主要是由栅极320、通道层330、源极340以及漏极350所构成，通道层330位于栅极320上方，源极340以及漏极350分别位于栅极320两侧上方的通道层330上，且像素电极226透过保护层310的开口H而与漏极350电连接。在前述例子中，高对比显示器500a的遮光层230是完全覆盖在晶体管228上，换言之，遮光层230同样覆盖在源极340以及漏极350上方。值得一提的是，由于晶体管228中产生漏电流的主要产生区域为通道层330，因此本发明的遮光层230亦可以仅覆盖于晶体管228的通道层330上方，换言之，在此种应用中，遮光层230与通道层330可以使用同一道掩膜制造工艺进行制作，且与晶体管阵列基板220的制造工艺相容性高，不会额外增加掩膜制作费用，进而节省制作成本。

综上所述，本发明的高对比显示器至少具有下列优点：

1.本发明的高对比显示器具有能够遮蔽外界光线的遮光层，因此本发明的高对比显示器在使用时，可以有效避免漏电流。而在环境光较为强烈的环境下，亦有效避免数据线因晶体管的过大漏电流而产生烧毁的现象，维持显示品质。再者，由于本发明的高对比显示器中的遮光层具有遮蔽光线的效果，因此亦可提高显示器的对比度。

2.本发明的遮光层与主动元件阵列基板的制造工艺相容性高，可以直接整合于主动元件阵列基板的制造工艺中，因此可以兼顾提升显示品质以及制作成本考量。

3.本发明的高对比显示器并不限定其所应用的范围，其可以应用于电泳显示器中或是各种种类的液晶显示面板中，使得显示器在环境光较为强烈的环境下，亦可避免数据线因晶体管的过大漏电流而产生烧毁的现象，维持显示品质。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，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，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一阵列基板，其特征在于，所述的阵列基板包括：

一基板；以及多个阵列排列于所述基板上的像素，其中每一像素包括：

一晶体管；

一像素电极，电连接所述晶体管；以及

一遮光层，位于所述晶体管上。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述遮光层位于所述像素电极以及所述晶体管之间。

3.一种显示器，其特征在于，所述的显示器包括：

一第一基板；

一晶体管阵列基板，相对所述第一基板设置；

一第一电极，位于所述第一基板面向所述晶体管阵列基板的一面；

多个显示介质，设置于所述第一基板与所述晶体管阵列基板之间；

所述晶体管阵列基板包括一第二基板；多个阵列排列于所述第二基板上的像素，其中每一像素包括：

一晶体管；

一像素电极，电连接所述晶体管，其中显示介质位于所述第一电极以及所述像素电极之间；以及

一遮光层，位于所述显示介质以及所述晶体管之间。

4.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，所述显示介质为胆固醇型液晶及高分子分散液晶其中之一。

5.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，所述的显示器进一步包括一透明隔墙，位于所述第一电极上，以在所述第一电极上定义出多个微胞结构；所述多个显示介质，分别填于每一所述微胞结构中，且每一显示介质中具有多个着色微粒。

6.如权利要求5所述的显示器，其特征在于，所述的显示器进一步包括一防护层，位于所述第一基板上，所述防护层覆盖所述透明隔墙；一粘着层，位于所述第一基板以及所述晶体管阵列基板之间。

7.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，所述遮光层包括黑色介电层。

8.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，所述遮光层位于所述像素电极以及所述晶体管之间。

9.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，每一所述晶体管包括一栅极、一通道层、一源极以及一漏极，其中所述通道层位于所述栅极上方，所述源极以及所述漏极分别位于栅极两侧上方的所述通道层上，其中所述遮光层仅位于所述通道层上方。

10.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，所述第一基板及第二基板其中之一为可挠式基板。

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