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CN105445969A - 显示面板 - Google Patents

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CN105445969A
CN105445969A CN201410634759.5A CN201410634759A CN105445969A CN 105445969 A CN105445969 A CN 105445969A CN 201410634759 A CN201410634759 A CN 201410634759A CN 105445969 A CN105445969 A CN 105445969A
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CN
China
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substrate
display panel
layer
display area
display
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CN201410634759.5A
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English (en)
Inventor
张荣芳
李冠锋
沈义和
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Innolux Corp
Original Assignee
Innolux Display Corp
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Publication date
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Abstract

一种显示面板具有一显示区及邻设于显示区的一非显示区，并包括一第一基板、一第二基板以及一有机平坦化层。第二基板与第一基板相对设置。有机平坦化层设置于第一基板面对第二基板的一侧，并具有至少一第一贯穿部，第一贯穿部位于非显示区，且第一贯穿部曝露出有机平坦化层下方的膜层。当外部的水气由外部渗入显示面板时，可通过第一贯穿部的设置来阻断水气于有机平坦化层的传递路径，故水气将不致影响到显示区的薄膜晶体管或其他元件，因此显示面板可具有较高的阻水气能力，进而可提高产品的可靠度。

Description

显示面板
技术领域
本发明关于一种显示面板，特别关于一种具有较高可靠度的显示面板。
背景技术
随着科技的进步，平面显示面板已经广泛地被运用在各种领域，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如移动电话、可携式多媒体装置、笔记本电脑、液晶电视及液晶屏幕等等。
以液晶显示面板为例，现有技术中一种液晶显示面板包含一薄膜晶体管基板及一彩色滤光基板，两者相对而设。其中，薄膜晶体管基板具有多个薄膜晶体管及多个像素电极设置于一基板上。于工艺中，需于薄膜晶体管的漏极的上方以刻蚀方式设置一通孔，并将一透明导电层经由该通孔内壁，以将薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接。另外，薄膜晶体管的栅极与一扫描线电连接，而薄膜晶体管的源极与一数据线电连接。当扫描线将一扫描信号输入薄膜晶体管的栅极时，可借由控制薄膜晶体管而将数据线的数据电压经由源极及漏极而输入像素电极，借此可控制液晶的转向而显示影像。
由于市场的快速竞争，显示面板的尺寸与显示色彩饱和度的需求也快速增加，同时也增加对薄膜晶体管电性表现与稳定度的要求。其中，金属氧化物(Metaloxide-based,MOSs)薄膜晶体管可在室温中制备，并且拥有良好的电流输出特性、较低的漏电流与高于非晶硅薄膜晶体管(amorphoussiliconthinfilmtransistor,a-SiTFT)十倍以上的电子迁移率，可分别降低显示面板的功率消耗与提升显示面板的操作频率，因此，已成为显示面板中主流的驱动元件。
然而，虽然金属氧化物薄膜晶体管虽具有较佳的电性，但是却容易受环境的水气及氧气的影响，导致显示面板的可靠性变差；另外，在高分辨的产品应用上，为了提高显示面板的开口率，也会导入有机平坦层的材料，例如全氟烷基乙烯基醚共聚物(Polyfluoroalkoxy,PFA)，由于有机材料阻隔水气的能力较无机材料差，因此可能在工艺过程即会吸附水气，进而影响显示区内薄膜晶体管及其他元件的可靠度。
因此，如何提供一种显示面板，可具有较高阻水气能力而提高产品的可靠度，已成为重要课题之一。
发明内容
本发明的目的为提供一种显示面板，用以提高产品可靠度，并且使之具有较高的阻水气能力。
本发明的技术方案是提供一种显示面板，具有一显示区及邻设于显示区的一非显示区，并包括一第一基板、一第二基板以及一有机平坦化层。第二基板与第一基板相对设置。有机平坦化层设置于第一基板面对第二基板的一侧，并具有至少一第一贯穿部，第一贯穿部位于非显示区，且第一贯穿部曝露出有机平坦化层下方的膜层。
在一实施例中，显示面板还包括一阻隔层，其覆盖第一贯穿部。
在一实施例中，阻隔层的材料为氧化铝、氮氧化铝或氧氮化铝。
在一实施例中，第一贯穿部具有一底部，底部的宽度介于5微米与2000微米之间。
在一实施例中，底部的宽度介于5微米与200微米之间。
在一实施例中，显示面板还包括一框胶，其连结第一基板与第二基板，且第一贯穿部位于框胶与显示区之间。
在一实施例中，显示面板还包括一框胶，其连结第一基板与第二基板，且第一贯穿部位于框胶内。
在一实施例中，位于框胶内的第一贯穿部的数量为多个。
在一实施例中，有机平坦化层还具有至少一第二贯穿部，第二贯穿部位于框胶内，第二贯穿部曝露出有机平坦化层下方的膜层，且阻隔层覆盖第二贯穿部。
在一实施例中，显示面板还包括一电子元件，其设置于第一基板上，并位于非显示区，且第一贯穿部位于电子元件与显示区之间。
在一实施例中，显示面板还包括一薄膜晶体管，其设置于第一基板与有机平坦化层之间，薄膜晶体管具有一通道层，且通道层的材料为氧化物半导体。
承上所述，因本发明的显示面板中，有机平坦化层设置于第一基板面对第二基板的一侧，并具有至少一第一贯穿部，其中第一贯穿部位于非显示区，且第一贯穿部曝露出有机平坦化层下方的膜层。借此，当外部的水气由外部渗入显示面板时，可通过第一贯穿部的设置来阻断水气于有机平坦化层的传递路径，故水气将不致影响到显示区的薄膜晶体管或其他元件，因此显示面板可具有较高的阻水气能力，进而可提高产品的可靠度。
附图说明
图1为一种有机材料的吸水率与时间的关系示意图。
图2A为本发明较佳实施例的一种显示面板的俯视示意图。
图2B为图2A中，直线A-A的剖视示意图。
图3A至图3D分别为本发明较佳实施例不同实施态样的显示面板的示意图。
图4为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的显示面板，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
为了降低显示面板的功率消耗、提升操作频率以及提高开口率，于显示面板的工艺中导入氧化物薄膜晶体管及有机的平坦化层材料，但是氧化物薄膜晶体管容易受环境的水气及氧气的影响，且有机材料的水气吸附能力也大于无机材料，因此容易造成薄膜晶体管的特性偏移，进而降低显示面板的可靠度。
请参照图1所示，其为一种有机材料的吸水率(waterabsorptionrate)与时间的关系示意图。由图1可知，大约5分钟之后，有机材料的吸水率就上升至1.8％左右。因此本发明提出一种较佳实施例的显示面板，可降低的吸水率，进而提高显示面板的可靠度。
请参照图2A及图2B所示，其中，图2A为本发明较佳实施例的一种显示面板1的俯视示意图，而图2B为图2A中，直线A-A的剖视示意图。显示面板1可为液晶显示面板或为有机发光二极管显示面板。本实施例以液晶显示面板为例。
显示面板1具有一显示区AA(activearea)及邻设于显示区AA的一非显示区NAA(non-activearea)。其中，显示区AA即为光线可穿过显示面板1的区域，借此显示影像画面，而非显示区NAA为光线无法穿透的区域。本实施例的非显示区NAA是以环设于显示区AA的外围为例。
如图2B所示，显示面板1包括一第一基板11、一第二基板12及一显示介质层13。第一基板11与第二基板12相对而设，而显示介质层13则夹设于第一基板11与第二基板12之间。其中，第一基板11及第二基板12为透光材质所制成，并例如为一玻璃基板、一石英基板或一塑料基板，并不限定。另外，本实施例的显示介质层13为一液晶层，并具有多个液晶分子(图未显示)。在另一实施例中，若显示面板1为有机发光二极管显示面板时，则显示介质层13可为一有机发光层，此时，第二基板12可为一保护盖板(Coverplate)，以保护有机发光层不受外界水气或异物的污染。
另外，本实施例的显示面板1还可包括一薄膜晶体管T、一绝缘层141、一刻蚀终止(etchstop)层142、一有机平坦化层15、一像素电极层16、一共同电极层17及一框胶18。另外，显示面板1还可包括一黑色矩阵层BM及一滤光层CF。
薄膜晶体管T设置于第一基板11与有机平坦化层15之间。本实施例的薄膜晶体管T包含一栅极G、一栅极介电层G1、一通道层C、一源极S及一漏极D。栅极G设置于第一基板11上，且栅极G的材质可为金属(例如为铝、铜、银、钼、或钛)或其合金所构成的单层或多层结构。部分用以传输驱动信号的导线，可以使用与栅极G同层且同一工艺的结构，彼此电性相连，例如扫描线(图未显示)。栅极介电层G1设置并覆盖于栅极G上，且栅极介电层G1可为有机材质例如为有机硅氧化合物，或无机材质例如为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、或上述材质的多层结构。栅极介电层G1需完整覆盖栅极G，并可选择部分或全部覆盖第一基板11。
通道层C相对栅极G位置设置于栅极介电层G1上。在实施上，通道层C例如可包含一氧化物半导体。其中，前述的氧化物半导体包括氧化物，且氧化物包括铟、镓、锌及锡其中之一，例如为氧化铟镓锌(IndiumGalliumZincOxide,IGZO)。
刻蚀终止层142设置于通道层C上，而源极S与漏极D分别设置于通道层C及刻蚀终止层142上，且源极S和漏极D的一端通过刻蚀终止层142的开口分别与通道层C接触。于此，刻蚀终止层142部分覆盖通道层C，且源极S和漏极D分别穿过刻蚀终止层142的开口而与通道层C接触；于薄膜晶体管T的通道层C未导通时，源极S和漏极D电性分离。部分用以传输驱动信号的导线，可以使用与源极S与漏极D同层且同一工艺的结构，例如数据线(图未显示)。源极S与漏极D的材质可为金属(例如铝、铜、银、钼、或钛)或其合金所构成的单层或多层结构，而刻蚀终止层可为有机材质例如为有机硅氧化合物，或单层无机材质例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化铪、或上述材质组合的多层结构，并不限定。
值得一提的是，本实施例的薄膜晶体管T的源极S与漏极D设置于刻蚀终止层142上，且源极S与漏极D的一端可分别自刻蚀终止层的开口与通道层C接触，但在其他的实施例中，可以不设置刻蚀终止层142，使得薄膜晶体管T的源极S与漏极D直接设置于通道层C上。
绝缘层141设置于第一基板11面对第二基板12的一侧。于此，绝缘层141设置于源极S及漏极D上，并覆盖源极S及覆盖部分漏极D。其中，绝缘层141设置于漏极D上，并具有一通孔。绝缘层141的材料可包含氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)，并不限定。
有机平坦化层15置于第一基板11面对第二基板12的一侧并覆盖于绝缘层141上。有机平坦化层15的材料可例如为全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，而像素电极层16设置于有机平坦化层15上，并穿过有机平坦化层15及绝缘层141的通孔与薄膜晶体管T的漏极D电性连接。像素电极层16的材质例如可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、镉锡氧化物(CTO)、氧化锡(SnO2)、或氧化锌(ZnO)等透明导电材料，并不限定。
另外，黑色矩阵层BM设置于第一基板11或第二基板12上，并对应于薄膜晶体管T，而滤光层CF则设置于第一基板11面对第二基板12的一侧上，或设置于第二基板12上，且滤光层CF对应于像素电极层16。另外，滤光层CF具有多个滤光部，且两相邻滤光部之间可具有黑色矩阵层BM。本实施例的黑色矩阵层BM与滤光层CF分别设置于第二基板12上，不过，在其他的实施态样中，黑色矩阵层BM或滤光层CF也可分别设置于第一基板11上，使其成为一BOA(BMonarray)基板，或成为一COA(colorfilteronarray)基板。于此，并不加以限制。
共同电极层17设置于第二基板12上，于此，共同电极层17设置于滤光层CF上，并与像素电极层16对应设置。此外，显示面板1还可包括一保护层(例如为over-coating，图未显示)，保护层可覆盖黑色矩阵层BM及滤光层CF。保护层的材质可为光刻胶材料、树脂材料或是无机材料(例如SiOx/SiNx)等，用以保护黑色矩阵层BM及滤光层CF不受后续工艺的影响而被破坏。
另外，框胶18设置于第一基板11与第二基板12之间，并连结第一基板11与第二基板12。本实施例的框胶18位于非显示区NAA内，并例如但不限于大气中以涂布方式环设于第一基板11上为例，使得液晶分子可填充于框胶18所围设的容置空间内而形成一个液晶显示面板。其中，例如但不限于以滴下式注入法(OneDropFilling,ODF)分别填入液晶分子到框胶18所围设的区域内。
因此，当显示面板1的这些扫描线接收一扫描信号时可分别使各扫描线对应的这些薄膜晶体管T导通，并将对应每一行像素的一数据信号借由这些数据线传送至对应的这些像素的像素电极层16，使显示面板1可显示影像画面。
请再参照图2B所示，有机平坦化层15具有至少一第一贯穿部151，第一贯穿部151位于非显示区NAA内，且第一贯穿部151曝露出有机平坦化层15下方的膜层。在本实施例中，第一贯穿部151是使绝缘层141曝露出。其中，第一贯穿部151可为穿孔，或为环绕非显示区NAA的沟槽，并不限定。于实施上，可借由曝光显影方式定义出有机平坦化层15并形成第一贯穿部151，使得俯视第一贯穿部151时，可直接曝露出其下方的膜层。在本实施例中，显示面板1以具有一个第一贯穿部151，并位于框胶18与显示区AA之间为例。不过，在不同的实施例中，第一贯穿部151的数量也可为多个。其中，本实施例的第一贯穿部151具有一底部1511(俯视底部1511时可直接看见绝缘层141)，底部1511的宽度W可介于5微米与2000微米之间(5μm≤W≤2000μm)。较佳者，底部1511的宽度W还可介于5微米与200微米之间(5μm≤W≤200μm)。
另外，本实施例的显示面板1还可包括一阻隔层B，阻隔层B覆盖第一贯穿部151。于此，阻隔层B覆盖第一贯穿部151的侧面及其底部1511，并覆盖部分的有机平坦化层15。阻隔层B的材料可为一层或多层的氧化铝(Al2O3)、氮氧化铝(AlNO)或氧氮化铝(AlON)。于此，以单层的氧化铝为例。其中，阻隔层B的形成方式可例如使用硬掩模(hardmask)，以沿第一贯穿部151形成一层无机镀层，或是使用其他泛用黄光定义的方式来形成阻隔层B，本发明并不限定。
承上，在本实施例中，于非显示区NAA内挖空有机平坦化层15而形成至少一第一贯穿部151，并利用阻隔层B覆盖于第一贯穿部151上，当外部的水气由外部渗入显示面板1时，可通过第一贯穿部151(及阻隔层B)的设置来阻断水气于有机平坦化层15的传递路径，使水气不致影响到显示区AA的薄膜晶体管T或其他元件，因此显示面板1可具有较高的阻水气能力，进而可提高产品可靠度。
另外，请分别参照图3A至图3D所示，其分别为本发明较佳实施例不同实施态样的显示面板1a～1d的示意图。
如图3A所示，显示面板1a与图2B的显示面板1主要的不同在于，第一贯穿部151的数量为二，且第一贯穿部151位于框胶18的内部，而阻隔层B一样覆盖这些第一贯穿部151。当然，在不同的实施例中，位于框胶18内部的第一贯穿部151的数量也可为其他数量，例如3、4…，并不限定。其中，这些第一贯穿部151的设置除了可阻断水气于有机平坦化层15的传递路径之外，位于框胶18内部的这些第一贯穿部151亦可增加框胶18与第一基板11的接触面积而提高框胶18与第一基板11的粘着性，进而更增加显示面板1a的可靠度。另外，由于阻隔层B为无机膜层(例如氧化铝镀膜)，并覆盖于第一贯穿部151上，因此，不仅还可增加第一基板11与第二基板12的接合强度，而且还可防止外界的水氧气向显示区AA内传递。
另外，如图3B所示，显示面板1b与图2B的显示面板1主要的不同在于，显示面板1b的有机平坦化层15除了一个第一贯穿部151位于框胶18与显示区AA之间之外，有机平坦化层15还可具有至少一第二贯穿部152，其中，第二贯穿部152位于框胶18内部，且第二贯穿部152亦曝露出有机平坦化层15下方的膜层。于此，第二贯穿部152的数量为二，并穿透有机平坦化层15而曝露出绝缘层141，且于第二贯穿部152上亦设置有阻隔层B。
此外，显示面板1a、1b其它元件的技术特征可参照显示面板1的相同元件，不再赘述。
另外，如图3C所示，其可为图2A显示面板的另一侧直线B-B的剖视示意图。于此，直线B-B的剖视位置可为栅极驱动电路(gatedrivercircuit)直接形成于第一基板11上的区域，亦即GOP(gateonpanel)，使得图3C为栅极驱动电路的设置区域的剖视示意图。
与图2B的显示面板1主要的不同在于，图3C的显示面板1c还可包括一电子元件19，电子元件19设置于第一基板11上，并位于非显示区NAA，且第一贯穿部151位于电子元件19与显示区AA之间。于此，电子元件19邻设于第一贯穿部151，并位于非显示区NAA内。其中，电子元件19例如为驱动元件，并为一薄膜晶体管，其结构可参照上述的薄膜晶体管T，不再多作说明。不过，在其他的实施例中，电子元件19也可不是薄膜晶体管，而是其他类型的元件，例如二极管(diode)，或是走线(trace)，或是导线(wired)。其中，走线或导线可用于元件之间的连接，或应用于静电防止(Anti-ElectrostaticDischarge)上。另外，在不同的实施态样中，走线或导线也可通过第一贯穿部151下面的膜层。
此外，显示面板1c的其它技术特征可参照显示面板1的相同元件，不再赘述。
另外，如图3D所示，显示面板1d与图3C的显示面板1c主要的不同在于，除了第一贯穿部151之外，显示面板1d亦具有第二贯穿部152，其数量为二，且第二贯穿部152位于框胶18的内部，而阻隔层B覆盖这些第二贯穿部152。其中，第一贯穿部151、第二贯穿部152及阻隔层B的设置除了可阻断水气于有机平坦化层15的传递路径之外，位于框胶18内部的这些第二贯穿部152亦可增加框胶18与第一基板11的接触面积而提高框胶18与第一基板11的粘着性，进而增加显示面板1a的可靠性。
此外，显示面板1d的其它技术特征可参照显示面板1c的相同元件，不再赘述。
另外，请参照图4所示，其为本发明较佳实施例的一种显示装置2的示意图。
显示装置2包括一显示面板3以及一背光模块4(BacklightModule)，显示面板3与背光模块4相对设置。其中，显示装置2为一液晶显示装置，且显示面板3包含上述的显示面板1、1a～1d的其中之一，或其变化态样，具体技术内容可参照上述，不再多作说明。当背光模块4发出的光线E穿过显示面板3时，可通过显示面板3的各像素显示色彩而形成影像。
综上所述，因本发明的显示面板中，有机平坦化层设置于第一基板面对第二基板的一侧，并具有至少一第一贯穿部，其中第一贯穿部位于非显示区，且第一贯穿部曝露出有机平坦化层下方的膜层。借此，当外部的水气由外部渗入显示面板时，可通过第一贯穿部的设置来阻断水气于有机平坦化层的传递路径，故水气将不致影响到显示区的薄膜晶体管或其他元件，因此显示面板可具有较高的阻水气能力，进而可提高产品的可靠度。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，具有一显示区及邻设于该显示区的一非显示区，并包括：
一第一基板；
一第二基板，与该第一基板相对设置；以及
一有机平坦化层，设置于该第一基板面对该第二基板的一侧，并具有至少一第一贯穿部，该第一贯穿部位于该非显示区，且该第一贯穿部曝露出该有机平坦化层下方的膜层。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
一阻隔层，覆盖该第一贯穿部。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，该阻隔层的材料为氧化铝、氮氧化铝或氧氮化铝。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一贯穿部具有一底部，该底部的宽度介于5微米与2000微米之间。
5.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，还包括：
一框胶，连结该第一基板与该第二基板，且该第一贯穿部位于该框胶与该显示区之间。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
一框胶，连结该第一基板与该第二基板，且该第一贯穿部位于该框胶内。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，位于该框胶内的该第一贯穿部的数量为多个。
8.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，该有机平坦化层还具有至少一第二贯穿部，该第二贯穿部位于该框胶内，该第二贯穿部曝露出该有机平坦化层下方的膜层，且该阻隔层覆盖该第二贯穿部。
9.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括：
一电子组件，设置于该第一基板上，并位于该非显示区，且该第一贯穿部位于该电子组件与该显示区之间。
10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
一薄膜晶体管，设置于该第一基板与该有机平坦化层之间，该薄膜晶体管具有一信道层，且该信道层的材料为氧化物半导体。
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