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TWI699581B - 畫素陣列基板 - Google Patents

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TWI699581B
TWI699581B TW108132844A TW108132844A TWI699581B TW I699581 B TWI699581 B TW I699581B TW 108132844 A TW108132844 A TW 108132844A TW 108132844 A TW108132844 A TW 108132844A TW I699581 B TWI699581 B TW I699581B
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吳炘儒
陳韋潔
楊智鈞
李冠誼
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種包括基板、第一訊號線、第一畫素、絕緣層、有機層以及遮光圖案的畫素陣列基板被提出。第一畫素包括彼此電性連接的第一主動元件以及第一畫素電極。第一主動元件電性連接第一訊號線。絕緣層具有重疊於第一訊號線的第一開口。第一訊號線具有定義第一開口的第一表面。有機層具有連通於第一開口的第二開口、定義第一開口的底面以及定義第二開口的側壁。遮光圖案覆蓋第一表面、側壁與底面，且具有位於第一開口的第一部分以及位於第二開口並凸伸出有機層的第二部分。第一部分與第二部分分別具有第一寬度與第二寬度，且第一寬度大於第二寬度。

Description

畫素陣列基板
本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種畫素陣列基板。
隨著科技產業的蓬勃發展，舉凡行動電話（mobile phone）、平板電腦（tablet computer）或電子書（eBook）等顯示裝置已被廣泛應用於日常生活中。尤其近年來，隨著立體顯示（stereoscopic display）及虛擬實境（virtual reality）等多媒體應用的出現，為了提供令人驚豔的視覺效果，具超高解析度的顯示面板需求逐漸增加。
然而，隨著顯示面板解析度不斷地提升，驅動電路的可佈局空間勢必不足，進而導致畫素的開口率下降。因此，如何在提升顯示面板解析度與畫素開口率的同時，維持既有的成本優勢是相關廠商所致力於克服的難題之一。
本發明提供一種畫素陣列基板，具有較高的畫素開口率。
本發明的畫素陣列基板，包括基板、第一訊號線、第一畫素、絕緣層、有機層以及遮光圖案。第一訊號線與第一畫素設置於基板上。第一畫素包括彼此電性連接的第一主動元件以及第一畫素電極。第一主動元件電性連接第一訊號線。絕緣層覆蓋基板，且具有重疊於第一訊號線的第一開口。第一訊號線具有定義第一開口的第一上表面。有機層設置於絕緣層上，且具有連通於第一開口的第二開口。有機層具有定義第一開口的底面以及定義第二開口的側壁，且底面連接於側壁。遮光圖案覆蓋第一訊號線的第一上表面以及有機層的側壁與底面，且具有位於第一開口的第一部分以及位於第二開口並凸伸出有機層的第二部分。第一部分與第二部分分別具有第一寬度與第二寬度，且第一寬度大於第二寬度。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的遮光圖案的第一部分與第二部分的材質相同。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板更包括設置於基板上的間隙物。遮光圖案的第一頂面與基板的上表面之間具有第一高度。間隙物與基板的上表面之間具有第二高度，且第一高度小於第二高度。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的遮光圖案與間隙物屬於同一膜層。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的有機層為彩色濾光層與有機絕緣層的疊層結構。有機絕緣層覆蓋彩色濾光層，且設有定義第二開口的側壁。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的絕緣層為第一子絕緣層與第二子絕緣層的疊層結構。第一子絕緣層位於基板與第一訊號線之間。第二子絕緣層位於第一訊號線與有機層之間，且第一開口貫穿第二子絕緣層。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的第一開口更貫穿第一子絕緣層。第一訊號線還具有定義第一開口的第一下表面以及連接第一上表面與第一下表面的第一側面，且遮光圖案更覆蓋第一訊號線的第一下表面與第一側面。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板更包括第二訊號線與第二畫素。第二訊號線與該第一訊號線相鄰且平行排列於基板上。第二訊號線具有定義第一開口的第二上表面，且遮光圖案更覆蓋第二訊號線的第二上表面。第二畫素包括彼此電性連接的第二主動元件與第二畫素電極。第二主動元件電性連接第二訊號線。第一訊號線與第二訊號線位於第一畫素與第二畫素之間，且遮光圖案位於第一訊號線與第二訊號線之間。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的絕緣層為第一子絕緣層與第二子絕緣層的疊層結構。第一子絕緣層位於基板與第一訊號線之間。第二子絕緣層位於第一訊號線與有機層之間，且第一開口貫穿第二子絕緣層。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的第一開口更貫穿第一子絕緣層。第一訊號線還具有定義第一開口的第一下表面以及連接第一上表面與第一下表面的第一側面。第二訊號線還具有定義第一開口的第二下表面以及連接第二上表面與第二下表面的第二側面，且遮光圖案更覆蓋第一訊號線的第一下表面與第一側面以及第二訊號線的第二下表面與第二側面。
在本發明的一實施例中，上述的畫素陣列基板的有機層為彩色濾光層。
基於上述，在本發明一實施例的畫素陣列基板中，絕緣層與有機層分別具有相連通的第一開口與第二開口，且電性連接於畫素之主動元件的第一訊號線與這兩開口相重疊。透過遮光圖案位於第二開口的第二部分的寬度小於遮光圖案位於第一開口的第一部分的寬度，可增加畫素之畫素電極的可佈局空間，有助於提升畫素的開口率(Aperture Ratio，AR)。
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。
本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」可依量測性質、切割性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」可為二元件間存在其它元件。
此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件的「下」側的元件將被定向在其它元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下方」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「上面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。
現將詳細地參考本發明的示範性實施方式，示範性實施方式的實例說明於所附圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1是本發明的第一實施例的畫素陣列基板的俯視圖。圖2A至圖2E是圖1的畫素陣列基板的製造流程的剖視圖。圖2E對應於圖1的剖線A-A’。圖2F是採用圖2E的畫素陣列基板的顯示面板的剖視圖。為清楚呈現起見，圖1省略了圖2E的絕緣層110、有機絕緣層122、遮光圖案130與間隙物135的繪示。特別一提的是，圖2E的畫素陣列基板10可應用於顯示面板1（如圖2F所示）。
請參照圖1及圖2E，畫素陣列基板10包括基板101、多條訊號線以及多個畫素PX。在本實施例中，多條訊號線包括多條掃描線SL與多條資料線DL。多條掃描線SL相交於多條資料線DL並定義出多個畫素區。多個畫素PX分別設置於這些畫素區中，且各自電性連接於對應的一條掃描線SL與對應的一條資料線DL。舉例而言，多條資料線DL沿方向X排列於基板101上，且在方向Y上延伸，其中方向X實質上可垂直於方向Y。多條掃描線SL沿方向Y排列於基板101上，且在方向X上延伸。在本實施例中，任兩相鄰的資料線DL之間可設有一個畫素PX，且此畫素PX可電性連接於這兩相鄰的資料線DL的其中一者，但本發明不以此為限。
在本實施例中，畫素陣列基板10還可選擇性地包括多條共用線CL。舉例來說，這些共用線CL可沿方向Y排列於基板101上，且在方向X上延伸。亦即，共用線CL可選擇性地平行於掃描線SL。基於導電性的考量，資料線DL、掃描線SL與共用線CL的材料一般是使用金屬材料。然而，本發明不限於此，根據其他的實施例，資料線DL、掃描線SL與共用線CL也可使用其他導電材料，例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其他合適的材料、或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層。需說明的是，本發明並不以圖式揭示內容而加以限制資料線DL、掃描線SL與共用線CL的數量，在一些實施例中，資料線DL、掃描線SL與共用線CL的數量可根據實際的畫素PX數量（即顯示面板的解析度）需求而調整。
進一步而言，畫素PX包括絕緣層110、主動元件T以及畫素電極PE。絕緣層110包括第一子絕緣層111與第二子絕緣層112，其中第一子絕緣層111覆蓋掃描線SL，第二子絕緣層112覆蓋第一子絕緣層111的部分表面、資料線DL以及主動元件T。在本實施例中，第一子絕緣層111與第二子絕緣層112可為一層或兩層以上的無機絕緣層，無機絕緣層的材質包括氧化矽（SiO 2）、氮化矽（SiNx）、氮氧化矽（SiOxNy；x＞y）、氧氮化矽（SiNxOy；x＞y）、或其他適合的無機絕緣材料。
舉例而言，形成主動元件T的方法可包括以下步驟：於基板101上依序形成閘極G、第一子絕緣層111、半導體圖案SC、歐姆接觸層OC、源極S與汲極D，其中源極S與汲極D係透過歐姆接觸層OC（例如兩個歐姆接觸圖案）分別電性連接於半導體圖案SC的不同兩區。主動元件T的源極S與汲極D分別電性連接於資料線DL與畫素電極PE。在本實施例中，主動元件T的閘極G可選擇性地配置在半導體圖案SC的下方，即閘極G位於半導體圖案SC與基板101之間，以形成底部閘極型薄膜電晶體（bottom-gate TFT），但本發明不以此為限。根據其他的實施例，主動元件的閘極G也可配置在半導體圖案SC的上方，以形成頂部閘極型薄膜電晶體（top-gate TFT）。
另一方面，半導體圖案SC的材質例如是非晶矽半導體（amorphous silicon semiconductor）材料，也就是說，主動元件T可以是非晶矽薄膜電晶體（Amorphous Silicon TFT，a-Si TFT）。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，主動元件也可以是低溫多晶矽薄膜電晶體（LTPS TFT）、微晶矽薄膜電晶體（micro-Si TFT）或金屬氧化物電晶體（Metal Oxide Transistor）。在本實施例中，歐姆接觸層OC的材料可包括含有摻雜物（dopant）之金屬氧化物半導體材料、含有摻雜物之多晶矽、含有摻雜物之非晶矽或是其他合適的含有摻雜物之半導體材料、或其它合適的材料、或上述之組合。
在本實施例中，主動元件T的源極S與汲極D以及資料線DL的材質可選擇性地相同，主動元件T的閘極G與掃描線SL的材質可選擇性地相同。也就是說，主動元件T的源極S與汲極D以及資料線DL可形成於同一膜層，主動元件T的閘極G與掃描線SL可形成於同一膜層。畫素電極PE可選擇性地為穿透式電極，穿透式電極的材質包括金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少兩者之堆疊層。然而，本發明並不限於此，在其他實施例中，畫素電極PE也可以是反射式電極，反射式電極的材質包括金屬、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其他合適的材料、或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層。
畫素陣列基板10更包括有機層120與遮光圖案130。有機層120設置於絕緣層110上，且遮光圖案130在基板101的法線方向上重疊於資料線DL。也就是說，遮光圖案130可位於沿方向X排列且相鄰的兩畫素PX之間。在本實施例中，遮光圖案130可選擇性地貫穿有機層120與絕緣層110以覆蓋資料線DL與基板101的部分上表面101s。據此，可增加遮光圖案130在基板101的法線方向上的光學密度（optical density，OD），有助於降低資料線DL對於外在環境光（ambient light）的反射，進而提升顯示面板的暗態表現。另一方面，畫素PX的畫素電極PE可設置於有機層120上，並貫穿有機層120與第二子絕緣層112以電性連接主動元件T的汲極D。舉例來說，有機絕緣層122與第二子絕緣層112可設有接觸窗115，而畫素電極PE延伸至彩色濾光層121的開孔121b內並透過接觸窗115與主動元件T的汲極D電性連接。
進一步而言，絕緣層110與有機層120分別具有重疊於資料線DL的第一開口110a與第二開口120a。遮光圖案130設置於第一開口110a與第二開口120a內，並覆蓋資料線DL的上表面DLa、下表面DLb以及側面DLc，其中上表面DLa相對於下表面DLb，且側面DLc連接於上表面DLa與下表面DLb之間。從另一觀點而言，遮光圖案130具有位於第一開口110a的第一部分131以及位於第二開口120a並凸伸出有機層120的第二部分132。遮光圖案130的第一部分131與第二部分132在垂直於基板101的法線方向上分別具有第一寬度W1與第二寬度W2，且第一部分131的第一寬度W1大於第二部分132的第二寬度W2。
值得一提的是，藉由第一部分131與資料線DL的配置關係（例如：在垂直於基板101的法線方向上，第一部分131的寬度大於資料線DL的寬度），可確保遮光圖案130的遮光效果（例如：在基板101的法線方向上，位於畫素電極PE與資料線DL之重疊區域的多個液晶分子因第二部分132位於有機層120表面上的構形影響而產生的排列不良所造成的漏光）。也因此，可有效縮減遮光圖案130的第二部分132的第二寬度W2，有助於增加畫素電極PE的可佈局空間，進而提升畫素PX的開口率（Aperture Ratio，AR）。
以下將針對遮光圖案130的製造流程進行示範性地說明。首先，請參照圖2A及圖2B，在形成有機絕緣材料層122M後，進行一蝕刻步驟，移除有機絕緣材料層122M重疊於資料線DL的一部分以形成畫素陣列基板10的有機絕緣層122，且有機絕緣層122設有第二開口120a。在本實施例中，有機層120可以是彩色濾光層121與有機絕緣層122的堆疊結構。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，有機層也可以僅是彩色濾光層121（亦即，有機層可不包含有機絕緣層122）。
在本實施例中，有機絕緣層122的材料可為高分子聚合物（polymer）、或其它合適的材料，其中高分子聚合物包括壓克力樹脂（acrylic resin）、感光樹脂（photosensitive resin）、聚醯亞胺（polyimide）、或以上述材料為主要成分的複合材料、或其它合適的材料、或上述之組合。另一方面，彩色濾光層121可具有多個彩色濾光圖案，且這些彩色濾光圖案彼此分離開來地沿方向X排列於基板101上（如圖1所示）。換句話說，彩色濾光層121在任兩相鄰的彩色濾光圖案（例如第一彩色濾光圖案1211與第二彩色濾光圖案1212）之間具有一開槽121a，且此開槽121a在基板101的法線方向上重疊於資料線DL與第二開口120a。
請參照圖2B及圖2C，在形成有機絕緣層122後，進行另一蝕刻步驟，移除絕緣層110在基板101的法線方向上重疊於資料線DL的部分以形成絕緣層110的第一開口110a。在本實施例中，絕緣層110的第一開口110a可暴露出資料線DL的上表面DLa、下表面DLb以及側面DLc，但本發明不以此為限。
舉例而言，此處的蝕刻步驟可以是乾式蝕刻（dry etching）製程，例如：利用反應性的氣體（蝕刻氣體）或離子、自由基對絕緣層110被第二開口120a所暴露出的部分進行蝕刻，且此處的蝕刻氣體對絕緣層110的材料與對有機層120的材料的蝕刻選擇比較高。換言之，在絕緣層110的蝕刻過程中，有機層120較不容易受蝕刻氣體所蝕刻。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，絕緣層110的蝕刻步驟也可以濕式（wet etching）蝕刻的方式進行。
在絕緣層110的蝕刻過程中，由於蝕刻氣體係透過有機層120的第二開口120a與絕緣層110接觸並產生蝕刻反應。因此，於絕緣層110中所蝕刻出的第一開口110a係連通於有機層120的第二開口120a。特別一提的是，此處絕緣層110的第一開口110a所占區域於基板101上的垂直投影面積大於有機層120的第二開口120a所占區域於基板101上的垂直投影面積。
請參照圖2D，在絕緣層110的蝕刻步驟完成後，於有機層120上形成一遮光材料層130M，且此遮光材料層130M填入絕緣層110的第一開口110a與有機層120的第二開口120a。具體而言，有機層120具有定義第一開口110a的底面120s2以及定義第二開口120a並連接於底面120s2的側壁120s1，而遮光材料層130M在填入第一開口110a與第二開口120a後，覆蓋有機層120的側壁120s1與底面120s2以及資料線DL的上表面DLa、下表面DLb與側面DLc。在本實施例中，遮光材料層130M的材質可包括黑色樹脂材料。
接著，對遮光材料層130M進行一微影蝕刻製程，以形成遮光圖案130，如圖2E所示。舉例而言，在形成遮光圖案130的步驟中，還可同時形成重疊設置於主動元件T的間隙物135。亦即，遮光圖案130與間隙物135可屬於同一膜層。特別說明的是，此處的微影蝕刻製程可選擇性地使用半色調（half-tone）遮罩進行曝光，其中半色調區重疊於資料線DL，且半色調區的寬度略小於資料線DL的寬度，但本發明不以此為限。於此，便完成本實施例的遮光圖案130。
需說明的是，本發明並不以圖2A至圖2E揭示內容而加以限制遮光圖案130的製造方式。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應可理解的是，本實施例的遮光圖案130也可透過較為繁瑣的製造流程來形成。例如：在形成絕緣層110後，先進行遮光圖案130之第一部分131的製作，且此第一部分131貫穿絕緣層110並覆蓋資料線DL的下表面DLb；接著，再形成具有第二開口120a的有機層120，並於第二開口120a內形成遮光圖案130的第二部分132，且彼此連接的第一部分131與第二部分132的材質可相同。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，遮光圖案的第一部分的材質也可不同於第二部分的材質。
在本實施例中，畫素陣列基板10包括基板101、資料線DL、畫素PX、絕緣層110、有機層120以及遮光圖案130。資料線DL與畫素PX設置於基板101上。畫素PX包括彼此電性連接的主動元件T以及畫素電極PE，且主動元件T電性連接資料線DL。絕緣層110具有重疊於資料線DL的第一開口110a。資料線DL具有定義第一開口110a的上表面DLa。有機層120設置於絕緣層110上，且具有連通於第一開口110a的第二開口120a、定義第一開口110a的底面120s2以及定義第二開口120a的側壁120s1。側壁120s1與底面120s2相連接。遮光圖案130覆蓋資料線DL的上表面DLa以及有機層120的側壁120s1與底面120s2，且具有位於第一開口110a的第一部分131以及位於第二開口120a並凸伸出有機層120的第二部分132。第一部分131與第二部分132分別具有第一寬度W1與第二寬度W2，且第一寬度W1大於第二寬度W2。
特別說明的是，在本實施例中，有機層120的第二開口120a所占區域在基板101的法線方向上可完全重疊於資料線DL，且第一開口110a相對於資料線DL呈現鏡像對稱，但本發明不以此為限。在其他實施例中，有機層120的第二開口120a所占區域也可部分重疊於資料線DL的一側，且遮光圖案的第一部分僅覆蓋資料線DL的一側面DLc。需說明的是，本發明並不以圖式揭示內容為限制，根據其他實施例，遮光圖案的第一部分（或者是絕緣層的第一開口）也可重疊於掃描線SL或共用線CL。
舉例而言，如圖1所示，定義出一畫素PX之開口區的多條訊號線（例如兩條資料線DL、一條掃描線SL以及一條共用線CL）與此畫素PX之畫素電極PE相鄰或相重疊的區域都可成為遮光圖案的設置處。並且透過遮光圖案位於第二開口的第二部分的寬度小於遮光圖案位於第一開口的第一部分的寬度，可增加畫素之畫素電極的可佈局空間，有助於提升畫素PX的開口率（Aperture Ratio，AR）。
進一步而言，畫素陣列基板10可應用於顯示面板1，如圖2F所示。顯示面板1更包括基板201、驅動電極210、顯示介質層DM。基板201與畫素陣列基板10對向設置，且驅動電極210設置於基板201朝向畫素陣列基板10的一側表面上。顯示介質層DM夾設於驅動電極210與畫素陣列基板10之間。在本實施例中，顯示介質層DM可包含多個液晶分子。亦即，顯示面板1例如是液晶顯示面板（liquid crystal display panel，LCD Panel）。舉例而言，在本實施例中，驅動電極210例如是共用電極（common electrode），且具有一接地電位。當畫素電極PE被致能而具有一高電位時，驅動電極210與畫素電極PE之間的電位差所形成的電場可驅使這些液晶分子轉動。藉此，可控制背光（未繪示）在通過畫素PX後的光強度，以達到顯示畫面的效果。特別一提的是，夾設於基板201與畫素陣列基板10之間的間隙物135，可用以將顯示介質層DM在基板101的法線方向上的厚度控制在一設定值。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露，其中相同的構件將標示相同的符號，並且省略相同技術內容的說明，省略部分請參考前述實施例，以下不再贅述。特別說明的是，以下實施例的畫素陣列基板均可用以取代上述顯示面板1中的畫素陣列基板10。
圖3是本發明的第二實施例的畫素陣列基板的剖視圖。請參照圖3，本實施例的畫素陣列基板11與圖2E的畫素陣列基板10的主要差異在於：遮光圖案的構型不同。在本實施例中，遮光圖案130A（或者是第二部分132A）與間隙物135分別具有頂面130As與頂面135s。遮光圖案130A的頂面130As與基板101的上表面101s之間具有第一高度H1，間隙物135的頂面135s與基板101的上表面101s之間具有第二高度H2，且第一高度H1小於第二高度H2。
值得一提的是，在形成遮光材料層時，由於絕緣層110與有機層120分別設有第一開口110a與第二開口120a，遮光材料層重疊於第二開口120a的部分膜面可凹陷於其他部分的膜面。藉此，在遮光材料層的圖案化過程中，無需使用半色調（half-tone）遮罩進行曝光，即可形成遮光圖案130A與間隙物135之間的高度差。更具體地說，在本實施例中，遮光圖案130A還可具有輔助間隙物的功能。亦即，透過遮光圖案130A與間隙物135之間的高度差，可提升顯示介質層的厚度均勻性，並增加顯示面板的製程容許度（process latitude），有助於提升顯示面板的生產良率。
圖4是本發明的第三實施例的畫素陣列基板的剖視圖。請參照圖4，本實施例的畫素陣列基板12與圖2E的畫素陣列基板10的主要差異在於：遮光圖案的構型不同。在本實施例中，第一開口110a-1僅貫穿第二子絕緣層112，且遮光圖案130B的第一部分131僅覆蓋資料線DL的上表面DLa。換句話說，遮光圖案130B的第一部分131A的第一寬度W1’小於畫素陣列基板10的遮光圖案130的第一部分131的第一寬度W1，但仍大於第二部分132的第二寬度W2。據此，在不損及遮光圖案130B的遮光效果的前提下，可有效縮減遮光圖案130B的第二部分132的第二寬度W2，有助於增加畫素電極PE的可佈局空間，進而提升畫素PX的開口率（Aperture Ratio，AR）。
圖5是本發明的第四實施例的畫素陣列基板的俯視圖。圖6是圖5的畫素陣列基板的剖視圖。請參照圖5及圖6，本實施例的畫素陣列基板20與圖1的畫素陣列基板10的主要差異在於：訊號線與畫素之間的配置關係不同以及遮光圖案的第一部分的構型不同。在本實施例中，在方向X上排列且相鄰的兩畫素（例如第一畫素PX1與第二畫素PX2）之間可設有兩訊號線，分別為第一資料線DL1與第二資料線DL2，其中第一資料線DL1與第二資料線DL2相鄰且平行排列於基板101上。第一畫素PX1與第二畫素PX2分別電性連接於第一資料線DL1與第二資料線DL2。
在本實施例中，遮光圖案130C的第一部份131B同時覆蓋第一資料線DL1的上表面DL1a、下表面DL1b與側面DL1c以及第二資料線DL2的上表面DL2a、下表面DL2b與側面DL2c。也就是說，遮光圖案130C係設置在第一資料線DL1與第二資料線DL2之間的區域。透過第一部分131B覆蓋部分的第一資料線DL1、部分的第二資料線DL2以及這兩條資料線之間的區域，可阻擋背光自這兩條資料線之間的區域出射而產生漏光，並且藉由縮短第二部分132在垂直基板101法線方向上的寬度，以增加畫素電極的可佈局空間，進而提升畫素的開口率（Aperture Ratio，AR）。
另一方面，本實施例的各畫素的畫素電極可分為第一子部PEa與第二子部PEb，而主動元件T’可具有兩個汲極，分別為汲極D1與汲極D2，其中畫素電極的第一子部PEa與第二子部PEb分別電性連接主動元件T’的汲極D1與汲極D2，但本發明不以此為限。
圖7是本發明的第五實施例的畫素陣列基板的剖視圖。請參照圖7，本實施例的畫素陣列基板21與圖6的畫素陣列基板20的主要差異在於：有機層的組成不同。在本實施例中，有機層120僅包括彩色濾光層121，且間隙物135（或畫素電極）與彩色濾光層121之間設有一無機絕緣層140。更具體地說，彩色濾光層121的開槽121a可定義出有機層120A的第二開口120a-1，且遮光圖案130D的第二部分132B在垂直基板101的法線方向上的寬度由第二開口120a-1內朝遮光圖案130D的頂面130Ds逐漸縮小。特別一提的是，由於第二開口120a-1位於絕緣層110一側的底部口徑較大，在絕緣層110的蝕刻過程中，可縮短反應時間，有助於提升蝕刻效率。在本實施例中，無機絕緣層140的材質可包括氧化矽、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。
綜上所述，在本發明一實施例的畫素陣列基板中，絕緣層與有機層分別具有相連通的第一開口與第二開口，且電性連接於畫素之主動元件的第一訊號線與這兩開口相重疊。透過遮光圖案位於第一開口的第一部分的寬度大於遮光圖案位於第二開口的第二部分的寬度，可增加畫素之畫素電極的可佈局空間，有助於提升畫素的開口率（Aperture Ratio，AR）。
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。
1:顯示面板
10、11、12、20、21:畫素陣列基板
101、201:基板
101s:上表面
110:絕緣層
110a、110a-1:第一開口
111:第一子絕緣層
112:第二子絕緣層
115:接觸窗
120:有機層
120a、120a-1:第二開口
120s1:側壁
120s2:底面
121:彩色濾光層
121a:開槽
121b:開孔
1211、1212:彩色濾光圖案
122:有機絕緣層
122M:有機絕緣材料層
130、130A、130B、130C、130D:遮光圖案
130As、130Ds、135s:頂面
130M:遮光材料層
131、131A、131B:第一部分
132、132A、132B:第二部分
135:間隙物
210:驅動電極
CL:共用線
D、D1、D2:汲極
DL、DL1、DL2:資料線
DLa、DL1a、DL2a:上表面
DLb、DL1b、DL2b:下表面
DLc、DL1c、DL2c:側面
DM:顯示介質層
G:閘極
H1:第一高度
H2:第二高度
OC:歐姆接觸層
PE:畫素電極
PEa:第一子部
PEb:第二子部
PX、PX1、PX2:畫素
S:源極
SC:半導體圖案
SL:掃描線
T、T’:主動元件
W1、W’:第一寬度
W2:第二寬度
X、Y:方向
A-A’、B-B’、C-C’:剖線
圖1是本發明的第一實施例的畫素陣列基板的俯視圖。 圖2A至圖2E是圖1的畫素陣列基板的製造流程的剖視圖。 圖2F是採用圖2E的畫素陣列基板的顯示面板的剖視圖。 圖3是本發明的第二實施例的畫素陣列基板的剖視圖。 圖4是本發明的第三實施例的畫素陣列基板的剖視圖。 圖5是本發明的第四實施例的畫素陣列基板的俯視圖。 圖6是圖5的畫素陣列基板的剖視圖。 圖7是本發明的第五實施例的畫素陣列基板的剖視圖。
10:畫素陣列基板
101:基板
101s:上表面
110:絕緣層
110a:第一開口
111:第一子絕緣層
112:第二子絕緣層
120:有機層
120a:第二開口
120s1:側壁
120s2:底面
121:彩色濾光層
1211、1212:彩色濾光圖案
122:有機絕緣層
130:遮光圖案
131:第一部分
132:第二部分
135:間隙物
CL:共用線
D:汲極
DL:資料線
DLa:上表面
DLb:下表面
DLc:側面
G:閘極
OC:歐姆接觸層
PE:畫素電極
PX:畫素
S:源極
SC:半導體圖案
SL:掃描線
T:主動元件
W1:第一寬度
W2:第二寬度
A-A’:剖線

Claims (9)

  1. 一種畫素陣列基板，包括：一基板；一第一訊號線，設置於該基板上；一第一畫素，設置於該基板上，該第一畫素包括：一第一主動元件，電性連接該第一訊號線；以及一第一畫素電極，電性連接該第一主動元件；一絕緣層，覆蓋該基板，該絕緣層具有重疊於該第一訊號線的一第一開口，其中該第一訊號線具有定義該第一開口的一第一上表面；一有機層，設置於該絕緣層上，該有機層具有連通於該第一開口的一第二開口，其中該有機層具有定義該第一開口的一底面以及定義該第二開口的一側壁，且該底面連接於該側壁；一遮光圖案，覆蓋該第一訊號線的該第一上表面以及該有機層的該側壁與該底面，且具有位於該第一開口的一第一部分以及位於該第二開口並凸伸出該有機層的一第二部分，其中該第一部分與該第二部分分別具有一第一寬度與一第二寬度，且該第一寬度大於該第二寬度；以及一間隙物，設置於該基板上，其中該遮光圖案的一第一頂面與該基板的一上表面之間具有一第一高度，該間隙物的一第二頂面與該基板的該上表面之間具有一第二高度，且該第一高度小於該第二高度，該遮光圖案與該間隙物屬於同一膜層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該遮光圖案的該第一部分與該第二部分的材質相同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該有機層為一彩色濾光層與一有機絕緣層的疊層結構，該有機絕緣層覆蓋該彩色濾光層，且設有定義該第二開口的該側壁。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該絕緣層為一第一子絕緣層與一第二子絕緣層的疊層結構，該第一子絕緣層位於該基板與該第一訊號線之間，該第二子絕緣層位於該第一訊號線與該有機層之間，且該第一開口貫穿該第二子絕緣層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的畫素陣列基板，其中該第一開口更貫穿該第一子絕緣層，該第一訊號線還具有定義該第一開口的一第一下表面以及連接該第一上表面與該第一下表面的一第一側面，且該遮光圖案更覆蓋該第一訊號線的該第一下表面與該第一側面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，更包括：一第二訊號線，與該第一訊號線相鄰且平行排列於該基板上，其中該第二訊號線具有定義該第一開口的一第二上表面，且該遮光圖案更覆蓋該第二訊號線的該第二上表面；以及一第二畫素，設置於該基板上，該第二畫素包括：一第二主動元件，電性連接該第二訊號線；以及一第二畫素電極，電性連接該第二主動元件， 其中該第一訊號線與該第二訊號線位於該第一畫素與該第二畫素之間，且該遮光圖案位於該第一訊號線與該第二訊號線之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的畫素陣列基板，其中該絕緣層為一第一子絕緣層與一第二子絕緣層的疊層結構，該第一子絕緣層位於該基板與該第一訊號線之間，該第二子絕緣層位於該第一訊號線與該有機層之間，且該第一開口貫穿該第二子絕緣層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的畫素陣列基板，其中該第一開口更貫穿該第一子絕緣層，該第一訊號線還具有定義該第一開口的一第一下表面以及連接該第一上表面與該第一下表面的一第一側面，該第二訊號線還具有定義該第一開口的一第二下表面以及連接該第二上表面與該第二下表面的一第二側面，且該遮光圖案更覆蓋該第一訊號線的該第一下表面與該第一側面以及該第二訊號線的該第二下表面與該第二側面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該有機層為一彩色濾光層。
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