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CN106920815B - 像素阵列结构、显示面板以及像素阵列结构的制作方法 - Google Patents

像素阵列结构、显示面板以及像素阵列结构的制作方法 Download PDF

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CN106920815B CN201610090201.4A CN201610090201A CN106920815B CN 106920815 B CN106920815 B CN 106920815B CN 201610090201 A CN201610090201 A CN 201610090201A CN 106920815 B CN106920815 B CN 106920815B
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Abstract

一种像素阵列结构包括底部承载板、线路层、平坦层、像素单元层以及传导结构。线路层配置于底部承载板上。平坦层覆盖线路层，且平坦层的远离线路层的一侧具有平坦面。像素单元层配置于平坦层的平坦面上且像素单元层包括像素单元。像素单元包括驱动电路结构以及电性连接该驱动电路结构的像素电极。传导结构贯穿平坦层并且连接于驱动电路结构与线路层之间。本发明另提出一种具有上述像素阵列结构的显示面板及上述像素阵列结构的制作方法。

Description

像素阵列结构、显示面板以及像素阵列结构的制作方法
技术领域
本发明是涉及一种显示面板，特别涉及像素阵列结构、显示面板以及像素阵列结构的制作方法。
背景技术
平面显示面板已经是现行显示产品的主流。随着高解析度与高画质的需求，平面显示面板中各像素单元的驱动电路结构可能变得复杂。举例来说，若采用有机发光材料当作显示介质，各像素单元的驱动电路结构可能包括不只一个晶体管以及一个或多个的电容结构。另外，为了传递不同类型的信号，平面显示面板中还需要设置多种信号线，例如扫描信号线、资料信号线以及电源信号线或是共用信号线等。如此一来，在有限的面积中需要设置信号线、主动元件、电容结构等构件，这使得驱动电路结构的布局设计受到局限。
发明内容
本发明提供一种像素阵列结构，有助于提升驱动电路结构的布局弹性。
本发明提供一种显示面板，将信号线的线路与驱动电路结构制作于不同层位，以增加驱动电路结构的布局面积。
本发明提供一种像素阵列结构的制作方法，有助于增大驱动电路结构的布局面积。
本发明的像素阵列结构包括底部承载板、线路层、平坦层、像素单元层以及传导结构。线路层配置于底部承载板上。平坦层覆盖线路层，且平坦层的远离线路层的一侧具有一平坦面。像素单元层配置于平坦层的平坦面上且像素单元层包一像素单元。像素单元包括一驱动电路结构以及电性连接该驱动电路结构的一像素电极。传导结构贯穿平坦层并且连接于驱动电路结构与线路层之间。
本发明的显示面板包括上述的像素阵列结构以及显示介质层，其中显示介质层配置于像素单元层上并连接像素电极。
本发明的像素阵列结构的制作方法至少包括以下步骤。在一底部承载板上制作一线路层。形成一平坦层于线路层上且平坦层的远离线路层的一侧具有一平坦面。形成一像素单元层在平坦层的平坦面上。像素单元层包括一像素单元，且像素单元包括一驱动电路结构以及电性连接驱动电路结构的一像素电极。形成一传导结构。传导结构贯穿平坦层并且连接于驱动电路结构与线路层之间。
基于上述，根据本发明实施例的制作方法，本发明实施例的显示面板及像素阵列结构将像素单元中的驱动电路结构与传递信号的线路分开设置于不同层位中。因此，驱动电路结构的布局空间不需受到线路的限制而更富弹性。
附图说明
图1为本发明一实施例的显示面板的示意图。
图2为本发明另一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图。
图3为图2像素单元层与线路层的局部上视示意图。
图4为图3中剖线I-I’；II-II’与III-III’的剖面示意图。
图5为本发明再一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图。
图6为图5像素单元层与线路层的局部上视示意图。
图7为本发明又一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图。
图8为图7像素单元层与线路层的局部上视示意图。
图9为图7中的线路层沿其中一条第一信号线的局部剖面示意图。
其中附图标记为：
100、200、300、400：显示面板
102：像素阵列结构 110：底部承载板
120、220、320、420：线路层 130：平坦层
132：平坦面
140、240、340、440：像素单元层 142、242：像素单元
142D、242D：驱动电路结构 142E、242E：像素电极
150、250、350、450：传导结构 160：显示介质层
170：信号源电路 222：信号线
250A：第一导通部 250B：第二导通部
250C：连接部 322：导电层
422：第一信号线 424：第二信号线
426：第三信号线 452：第一连接导体
454：第二连接导体 456：第三连接导体
C：电容结构 CH1：第一通道层
CH2：第二通道层
CX1、CX2、CX3：连接导体 C1：第一端
C2：第二端 DL：资料信号线
D1：第一漏极 D2：第二漏极
G1：第一栅极 G2：第二栅极
I-I’、II-II’、III-III’：线
I1、I2、I3、I4、I5：绝缘层 L1、L2：延伸长度
PW：电源信号电路 SL：扫描信号线路
S1：第一源极 S2：第二源极
T1：第一主动元件 T2：第二主动元件
具体实施方式
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，并配合所附图式作详细说明如下。
图1为本发明一实施例的显示面板的示意图。请参照图1，显示面板100包括底部承载板110、线路层120、平坦层130、像素单元层140、传导结构150、显示介质层160以及信号源电路170，其中底部承载板110、线路层120、平坦层130、像素单元层140、传导结构150所构成的结构可以称为像素阵列结构102。线路层120配置于底部承载板110上。平坦层130覆盖线路层120，且平坦层130的远离线路层120的一侧具有一平坦面132。像素单元层140配置于平坦层130的平坦面132上且像素单元层140包一像素单元142。像素单元142包括一驱动电路结构142D以及电性连接驱动电路结构142D的一像素电极142E。传导结构150贯穿平坦层130并且连接于驱动电路结构142D与线路层120之间。显示介质层160配置于像素单元层140上并连接像素电极142E。信号源电路170电性连接至该线路层120，使得像素单元层130透过传导结构150以及线路层120而电性连接信号源电路170。如此一来，像素单元层130可以接收到来自信号源电路170所提供的信号而驱动显示介质层160。在本实施例中，显示介质层160的材质包括有机发光材料，不过其他实施例也可以采用液晶材料、电泳显示材料、发光半导体材料等其他材料作为显示介质层160。
像素阵列结构102的制作方法大致包括以下步骤。先于底部承载板110上制作线路层120。接着，形成平坦层130于线路层120上。之后，将像素单元层140形成于平坦层130的平坦面132上。此外，本实施例还可以形成贯穿平坦层130的传导结构150，使传导结构150连接于驱动电路结构142D与线路层120之间。传导结构150的形成方法可包括先在平坦层130上形成暴露出线路层120的贯孔(未绘示)，并且在贯孔中填入导电材料。平坦层130的材质包括有机绝缘材料、无机绝缘材料或其组合，并且平坦层130的温度耐受性可以容忍驱动电路结构142D的工艺温度。举例而言，作为平坦层130的有机绝缘材料包括聚亚酰胺、有机光阻材料、或其组合，而无机绝缘材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合。在一实施例中，平坦层130可以是沉积层或涂布层，以沉积或涂布方式形成于线路层120上。此外，将平坦层130制作于线路层120后可以选择性地进行一平坦化步骤使得平坦层130具有平坦面132。平坦面132的表面起伏程度可以依照不同工艺需求而决定。在一实施例中，只要平坦面132的表面起伏程度(或是粗糙度)不致降低驱动电路结构142D的制作良率，即可采用。
为了驱动显示介质层160，需要提供不只一种信号(例如扫描信号、资料信号、电源信号等)给像素单元层130，因此传递信号用的线路在整个显示面板100中占有一定比例的面积。在本实施例中，将这些线路的至少一种设置于线路层120中并以平坦层130设置于线路层120与像素单元层140之间，使得线路层120与像素单元层140在厚度方向上彼此分离(位于不同层位)。如此一来，像素单元层140中单一像素单元142的驱动电路结构142D能够具有增大的布局面积，可提升驱动电路结构142D的设计弹性。
图2为本发明另一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图，图3为图2像素单元层与线路层的局部上视示意图，而图4为图3中剖线I-I’；II-II’与III-III’的剖面示意图。请同时参照图2至图4，为了清楚呈现出显示面板200中线路层220、像素单元层240与传导结构250的设计，图2中省略了显示面板200的其他构件，不过显示面板200可以包括图1中的底部承载板110、平坦层130、显示介质层160以及信号源电路170。换言之，线路层220、像素单元层240与传导结构250可以用于取代显示面板100中的线路层120、像素单元层140与传导结构150。
在本实施例中，像素单元层240包括多个像素单元242，且这些像素单元242阵列排列。线路层220则包括多条信号线222，各条信号线222可以对应于其中一列像素单元242。根据图3与图4，单一像素单元242包括驱动电路结构242D以及连接于驱动电路结构242D的像素电极242E。驱动电路结构242D包括第一主动元件T1、第二主动元件T2以及电容结构C。
第一主动元件T1包括一第一栅极G1、一第一通道层CH1、一第一源极S1以及一第一漏极D1，其中第一栅极G1与第一通道层CH1分离，第一源极S1与第一漏极D1连接于第一通道层CH1。第二主动元件T2包括一第二栅极G2、一第二通道层CH2、一第二源极S2以及一第二漏极D2，其中第二栅极G2与第二通道层CH2分离，第二源极S2与第二漏极D2连接于第二通道层CH2。此外，第二栅极G2连接第一主动元件T1的第一漏极D1而第二漏极D2连接于像素电极242E。电容结构C的一第一端C1连接于第二栅极G2，而电容结构C的一第二端C2连接于第二源极S2。
此外，像素单元层240还包括扫描信号线SL与电源信号线PW，其中扫描信号线SL与电源信号线PW搭配线路层220中的信号线222用来传递驱动电路结构242D所需要的多种信号。第一主动元件T1的第一栅极G1连接于扫描信号线SL，而第一主动元件T1的第一源极S1透过传导结构250连接于线路层220中的信号线222。同时，第二主动元件T2的第二源极S2连接于电源信号线PW。如此一来，驱动电路结构242D是由两个主动元件与一个电容结构所构成的2T1C驱动电路结构，而且线路层220中的信号线222用于传递驱动电路结构242D欲被输入的资料信号。换言之，线路层220的信号线222可做为资料信号线。
为了将信号由信号源电路(未绘示)传递给其中一列的像素单元242，信号线222的延伸长度可以由像素单元层240的一侧连续地延伸至相对的一侧而横跨整个像素单元层240。由于线路层220与驱动电路结构242D位于平坦层130的相对两侧，第一主动元件T1的第一源极S1透过传导结构250连接至线路层220的信号线222。因此，驱动电路结构242D可以至少部分重叠于线路层220的信号线222，而不需完全避开信号线222所在面积。也就是说，信号线222所占据的面积不会局限驱动电路结构242D的布局设计。因此，在相同的面板尺寸以及相同像素单元242分布密度之下，根据本实施例的设计，主动元件或电容结构的面积可以更为增加，或是驱动电路结构242D可以包括更多的主动元件或更多的电容结构。
进一步来说，像素单元层240中有多个用来传递不同信号的构件，因此像素单元层240可以包括数个绝缘层I1～I4。绝缘层I1设置于第一栅极G1与第一通道层CH1之间以及设置于第二栅极G2与第二通道层CH2之间。绝缘层I2设置于电容结构C的第一端C1与第二端C2之间。绝缘层I3设置于传导结构250与第一主动元件T1之间。绝缘层I4则覆盖住传导结构250并且像素电极242E设置于绝缘层I4上，使得像素电极242E与传导结构250位于绝缘层I4的相对两侧。也就是说，本实施例可以在制作完驱动电路结构242D之后先制作绝缘层I3以将驱动电路结构242D覆盖，随后再于绝缘层I3上制作传导结构250。此外，在制作传导结构250时可以同时制作连接导体CX1、CX2以及CX3。后续制作的像素电极242E透过连接导体CX1连接至第二主动元件T2的第二漏极D2。连接导体CX2连接于第二主动元件T2的第二栅极G2(或是电容结构C的第一端C1)与第一主动元件T1的第一漏极D1之间。连接导体CX3则连接于第二主动元件T2的第二源极S2与电容结构C的第二端C2之间。
由于传导结构250制作于像素单元层240之后，在图4中，传导结构250包括一第一导通部250A、一第二导通部250B以及一连接部250C。第一导通部250A连接至驱动电路结构242D中第一主动元件T1的第一源极S1。第二导通部250B连接至线路层220的信号线222。连接部250C则连接于第一导通部252与第二导通部254之间。另外，在本实施例中，传导结构250的连接部250C与线路层220位于驱动电路结构242D的相对两侧，且第一导通部250A朝向底部承载板110延伸的延伸长度L1小于第二导通部250B朝向底部承载板110延伸的延伸长度L2。
另外，设置于线路层220与像素单元层240之间的平坦层130具有平坦表面132，且第一主动元件T1与第二主动元件T2的制作于平坦层130的平坦表面132上。如此一来，可以确保第一主动元件T1与第二主动元件T2的品质。在此，第一主动元件T1与第二主动元件T2设置为顶闸型薄膜晶体管结构，不过在其他实施例中，第一主动元件T1与第二主动元件T 2可选择设置为底闸型薄膜晶体管结构。
图5为本发明再一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图，而图6为图5像素单元层与线路层的局部上视示意图。请同时参照图5与图6，为了清楚呈现出显示面板300中线路层320、像素单元层340与传导结构350的设计，图5中省略了显示面板300的其他构件，不过显示面板300可以包括图1中的底部承载板110、平坦层130、显示介质层160以及信号源电路170。换言之，线路层320、像素单元层340与传导结构350可以用于取代显示面板100中的线路层120、像素单元层140与传导结构150。
在本实施例中，像素单元层340包括阵列排列的像素单元242、多条扫描信号线SL与多条资料信号线DL，其中像素单元242大致相似于图2至图4中的像素单元242。扫描信号线SL与资料信号线DL交错排列，并且第一主动元件T1的第一栅极G1连接于扫描信号线SL而第一主动元件T1的第一源极S1连接于资料信号线DL。另外，在本实施例中，传导结构350用于连接于线路层320与第二主动元件T2的第二源极S2之间。
线路层320用于传递电源信号给第二主动元件T2的第二源极S2。对于显示面板300而言，线路层320传递电源信号可以同时提供给所有的像素单元242，因此线路层320可以不须划分成多个独立的线路。在本实施例中，线路层320可以由未图案化成多条线路图案的导电层322所构成，且像素单元层340的面积可以全部落在导电层322的面积范围。由于导电层322未经图案化，传导结构350的位置若因工艺上的对位物偏离于预设位置时，传导结构350仍可确实的连接于导电层322与第二主动元件T2的第二源极S2之间。因此，以线路层320作为传递电源信号的构件有助于提升工艺良率。另外，导电层322可以提供屏蔽效果，以保护显示面板300不容易受到静电作用的损害。由于像素单元层340中不需设置有传递电源信号用的信号线，驱动电路结构242D可以具有更富弹性的布局设计以及更大的布局面积。
图7为本发明又一实施例的显示面板中像素单元层、线路层与传导结构的示意图，而图8为图7像素单元层与线路层的局部上视示意图。请同时参照图7与图8，为了清楚呈现出显示面板400中线路层420、像素单元层440与传导结构450的设计，图7中省略了显示面板400的其他构件，不过显示面板400可以包括图1中的底部承载板110、平坦层130、显示介质层160以及信号源电路170。换言之，线路层420、像素单元层440与传导结构450可以用于取代显示面板100中的线路层120、像素单元层140与传导结构150。
在本实施例中，像素单元层440包括阵列排列的像素单元242，且各像素单元242大致相似于前述图2至图4的像素单元242而包括第一主动元件T1、第二主动元件T2以及电容结构C。线路层420包括多条第一信号线422、多条第二信号线424以及多条第三信号线426。各像素单元242连接至其中一条第一信号线422、其中一条第二信号线424与其中一条第三信号线426。传导结构450则包括第一连接导体452、第二连接导体454以及第三连接导体456。第一连接导体452连接于其中一条第一信号线422与对应的一个像素单元242之间；第二连接导体454连接于其中一条第二信号线424与对应的一个像素单元242之间；而第三连接导体456连接于其中一条第三信号线426与对应的一个像素单元242之间。
具体而言，由图8可知，第一连接导体452连接于第一主动元件T1的第一栅极G1与第一信号线422之间。第二连接导体454连接于第一主动元件T1的第一源极S1与第二信号线424之间。第三连接导体456则连接于第二主动元件T2的第二源极S2与第三信号线426之间。因此，第一信号线422可以做为扫描信号线；第二信号线424可以做为资料信号线而第三信号线426可以做为电源信号线。
在本实施例中，用于传递扫描信号、资料信号与电源信号的线路都设置于线路层420中而且线路层420与像素单元层440彼此上下叠置。因此，在像素单元层440中，各像素单元242没有任何一个构件需要向外延伸至相邻的像素单元242的面积中，使得像素单元层440中各像素单元242的布局空间不需受到上述线路或是其他像素单元242的构件所局限，因而更富有弹性。
线路层420中的第一信号线422、第二信号线424以及第三信号线426需要彼此电性独立并且第一信号线422的延伸方向可以相交于第二信号线424以及第三信号线426的延伸方向。因此，如图9所示，其为图7中的线路层沿其中一条第一信号线的局部剖面示意图，线路层420可以由两层导电层构成，且两导电层藉由绝缘层I5分隔开来。这两个导电层的其中一层包括第一信号线422而另一层包括第二信号线424与第三信号线426。另外，图1中记载的平坦层130则配置于第二信号线424与第三信号线426所在的导电层上方，并且第一连接导体452、第二连接导体454以及第三连接导体456都贯穿平坦层130。并且，第一连接导体452除了贯穿平坦层130外还贯穿绝缘层I5以连接至第一信号线422。
综上所述，本发明实施例的显示面板将传递信号用的线路独立于像素单元层之外，这可以增加像素单元中驱动电路结构的布局面积并使得驱动电路结构的布局更富有弹性。因此，根据本发明实施例设计，显示面板具有更好的设计空间。
本发明还可有其他多种实施例，在不脱离本发明的精神和范围内，任何本领域的技术人员，可以对所披露的实施例作出各种修改和变化。本说明书和实例为示例性的，其中本发明的实际范围由以下权利要求和其等效物所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种像素阵列结构，其特征在于，包括：
底部承载板；
线路层，配置于该底部承载板上，该线路层包括第一信号线以及第二信号线，该第一信号线与该第二信号线彼此电性隔离；
平坦层，覆盖该线路层，且该平坦层的远离该线路层的一侧具有平坦面；
像素单元层，配置于该平坦层的该平坦面上且该像素单元层包括像素单元，该像素单元包括驱动电路结构以及电性连接该驱动电路结构的像素电极；以及
传导结构，贯穿该平坦层，该传导结构包括第一连接导体以及第二连接导体，该驱动电路结构中的一部分透过该第一连接导体连接至该线路层之该第一信号线，且该驱动电路结构中的另一部分透过该第二连接导体连接至该线路层之该第二信号线。
2.如权利要求1所述的像素阵列结构，其特征在于，该驱动电路结构包括第一主动元件，该第一主动元件包括第一栅极、第一通道层、第一源极以及第一漏极，该第一栅极与该第一通道层分离，该第一源极与该第一漏极连接于该第一通道层。
3.如权利要求2所述的像素阵列结构，其特征在于，该线路层包括信号线，该第一栅极与该第一源极至少其中之一透过该传导结构连接至该信号线。
4.如权利要求3所述的像素阵列结构，其特征在于，该驱动电路结构至少部分重叠于该信号线。
5.如权利要求2所述的像素阵列结构，其特征在于，该第一信号线与该第二信号线彼此交错，该第一栅极透过该第一连接导体连接至该第一信号线，且该第一源极透过该第二连接导体连接至该第二信号线。
6.如权利要求2所述的像素阵列结构，其特征在于，该驱动电路结构还包括第二主动元件，该第二主动元件包括第二栅极、一第二通道层、第二源极以及第二漏极，该第二栅极连接该第一主动元件的该第一漏极且与该第二通道层分离，该第二源极与该第二漏极连接于该第二通道层，而该第二漏极连接于该像素电极。
7.如权利要求6所述的像素阵列结构，其特征在于，该线路层包括导电层，该第二源极透过该传导结构连接至该导电层。
8.如权利要求6所述的像素阵列结构，其特征在于，该第一源极透过该第一连接导体连接至该第一信号线，且该第二源极透过该第二连接导体连接至该第二信号线。
9.如权利要求6所述的像素阵列结构，其特征在于，该驱动电路结构还包括电容结构，该电容结构的第一端连接于该第二栅极，该电容结构的第二端连接于该第二源极。
10.如权利要求1所述的像素阵列结构，其特征在于，还包括信号源电路，电性连接至该线路层，其中该像素单元层透过该传导结构以及该线路层电性连接至该信号源电路。
11.如权利要求1所述的像素阵列结构，其特征在于，该平坦层的材质包括有机绝缘材料、无机绝缘材料或其组合。
12.如权利要求11所述的像素阵列结构，其特征在于，该有机绝缘材料包括聚亚酰胺、有机光阻材料、或其组合。
13.如权利要求11所述的像素阵列结构，其特征在于，该无机绝缘材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合。
14.如权利要求1所述的像素阵列结构，其特征在于，该传导结构包括第一导通部、第二导通部以及连接部，该第一导通部连接至该驱动电路结构，该第二导通部连接至该线路层而该连接部连接于该第一导通部与该第二导通部之间。
15.如权利要求14所述的像素阵列结构，其特征在于，该传导结构的该连接部与该线路层位于该驱动电路结构的相对两侧且该第一导通部朝向该底部承载板延伸的长度小于该第二导通部朝向该底部承载板延伸的长度。
16.一种包括如权利要求1至15任一项所述的像素阵列结构的显示面板，其特征在于，包括：
显示介质层，配置于该像素单元层上并连接该像素电极。
17.如权利要求16所述的显示面板，其特征在于，该显示介质层的材质包括有机发光材料。
18.一种像素阵列结构的制作方法，其特征在于，包括：
在底部承载板上制作线路层，该线路层包括第一信号线以及第二信号线，该第一信号线与该第二信号线彼此电性隔离；
形成平坦层在该线路层上且该平坦层的远离该线路层的一侧具有平坦面；
形成像素单元层于该平坦层的该平坦面上，其中该像素单元层包括像素单元，该像素单元包括驱动电路结构以及电性连接该驱动电路结构的像素电极；以及
形成传导结构，该传导结构贯穿该平坦层，该传导结构包括第一连接导体以及第二连接导体，该驱动电路结构中的一部分透过该第一连接导体连接至该线路层之该第一信号线，且该驱动电路结构中的另一部分透过该第二连接导体连接至该线路层之该第二信号线。
19.如权利要求18所述的像素阵列结构的制作方法，其特征在于，还形成绝缘层覆盖该传导结构，且该像素电极与该传导结构位于该绝缘层的相对两侧。
20.如权利要求18所述的像素阵列结构的制作方法，其特征在于，形成该传导结构之前还包括在该平坦层形成暴露出该线路层的贯孔，并且该传导结构的形成方法包括在该贯孔中填入导电材料。
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