CN101046590A - 有源矩阵式显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有源矩阵式显示面板，其包含有显示区域、外围区域及向外延伸线路，此外围区域连接于此显示区域的至少一侧，而此向外延伸线路配置于外围区域上，且此向外延伸线路为一多层线路结构，将有助于增加向外延伸线路其线路布局时的弹性。

Description

有源矩阵式显示面板

技术领域

本发明涉及一种有源矩阵式显示面板，尤其涉及一种具有多层线路结构的向外延伸线路(fanout circuitry)的有源矩阵式显示面板。

背景技术

在显示器产业的快速发展下，平板显示器(flat-panel display)技术快速地朝向更高质量特性演进。一方面显示器的影像分辨率不断地提高，一方面产品的模块尺寸也不断地朝更轻薄短小的方向迈进。配合的构装技术也由晶粒-电路板接合技术(Chip On Board，COB)转变为胶卷自动贴合技术(TapeAutomated Bonding，TAB)，再演进为现今的微间距(fine pitch)的晶粒-玻璃接合技术(Chip On Glass，COG)。

值得注意的是，在目前常见的晶粒-玻璃接合(COG)工艺中，是先提供一具有一显示区域及一外围区域的显示面板，显示区域为主要显示影像的部份，而此外围区域上则设置有向外延伸线路、外接线路...等。此外，外围区域上预留有一驱动集成电路(driver IC)压合区域，以供驱动集成电路接合之用。

前述的向外延伸线路是用以连接显示区域内的线路与外围区域的驱动电路，而由于驱动电路的接点的间距一般小于显示面板的象素间的间距，因此，向外延伸线路通常会呈扇形分布，且由显示区域端朝驱动集成电路端而渐渐缩小。

在可携式电子产品的显示应用方面，显示面板的外围区域的尺寸随着方便携带的应用需求而有逐渐被要求缩小的趋势。在外围区域的尺寸因应设计需求而越来越小的同时，向外延伸线路内的导线布局便十分困难。具体来说，各导线之间的间距(pitch)、间隔(space)以及导线的线宽设计都受到极大的限制，进而使得线路布局时的弹性大幅缩减。

因此，需要在外围区域的有限面积内，有效利用结构上的变化，而增加向外延伸线路其线路布局的弹性，成为急待解决的一大难题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种有源矩阵式显示面板，通过多层线路结构(multi-layer circuit structure)，以增加有源矩阵式显示面板的外围区域上的向外延伸线路的线路布局的弹性。

为实现上述目的，本发明所提供的有源矩阵式显示面板，其包括有显示区域、外围区域及第一向外延伸线路(first fanout circuitry)。其中，外围区域连接于显示区域的至少一侧，而第一向外延伸线路则是配置于外围区域上，且其结构为多层线路结构。

在本发明的一实施例中，此有源矩阵式显示面板还包括有一配置于外围区域上的驱动电路，此驱动电路与第一向外延伸线路电性连接。而此驱动电路可为一驱动集成电路(driver IC)，此驱动集成电路以外接的方式配置于该外围区域上。

在本发明的一实施例中，有源矩阵式显示面板还包括一外接线路，此外接线路与驱动电路电性连接。

在本发明的一实施例中，有源矩阵式显示面板可进一步包括一控制电路板。其中，控制电路板通过外接线路以及驱动集成电路而与第一向外延伸线路电性连接。

在本发明的一实施例中，第一向外延伸线路中包含有多层的导体线路层及多层的介电层。前述的导体线路层与介电层是彼此交替地配置于外围区域上。此外，每一层导体线路层中包含有多条导线，且相邻的二导线属于不同的导体线路层。

在本发明的一实施例中，有源矩阵式显示面板可进一步包含有一配置于此周边区域上的第二向外延伸线路，其中，第一向外延伸线路可为源极向外延伸线路(或栅极向外延伸线路)，而第二向外延伸线路可为栅极向外延伸线路(或源极向外延伸线路)，且第二向外延伸线路可为一单层线路结构或是一多层线路结构。

由于本发明的第一向外延伸线路由一多层线路结构所组成，因此各层线路图案中所需布局的导线数目便可大幅地减少，如此一来，即可有效避免导线过于拥挤的情况，同时兼顾导线的线宽与导线之间的间距，进而可提高整个面板的制造良率。此外，由于第一向外延伸线路由一多层线路结构所组成，因此有助于增进线路布局的弹性。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的有源矩阵式显示面板的上视图；

图2A为图1中沿A-A’剖面线所绘制的第一向外延伸线路其中一实施态样的剖面图；

图2B为图1中沿A-A’剖面线所绘制的第一向外延伸线路另一种实施态样的剖面图；

图3为图1中A区域的薄膜晶体管阵列基板的局部放大图；

图4A及4B分别为图3中其中一象素区域的局部放大图与象素区域内的薄膜晶体管的剖面图；

图4C及4D分别为图1的第一向外延伸电路中相邻的第一导线与第二导线沿着II-II’及III-III’剖面线所绘制的剖面图；

图5为本发明另一实施例中其第二导线的结构剖面图。

其中，附图标记：

100：有源矩阵式显示面板  104：基板

110：显示区域            116：薄膜晶体管阵列基板

1162：扫描配线           1164：数据配线

120：外围区域            122：栅极驱动电路

124：数据驱动电路        126：第一向外延伸线路

126a：第一导线           126b：第二导线

126c：第一连接导线       126d：第二连接导线

126e1：导体线路层        126e2：导体线路层

126e3：导体线路层        126f1：介电层

126f2：介电层            126f3：介电层

128：外接线路              130：可挠性电路板

140：控制电路接口          150：薄膜晶体管

151：基板                  152：栅极

153：栅绝缘层              154：沟道层

155：源极                  156：漏极

157：保护层                160：象素电极

CH：接触窗                 CH1：第一接触窗

CH2：第二接触窗            CH3：第三接触窗

P：象素区域

具体实施方式

一般而言，有源矩阵式显示面板可以应用在各种不同的显示技术上，例如：液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机电致发光显示器(OrganicElectro-Luminescence Display，OEL)、有机发光二极管显示器(OrganicLight-Emission Diode Display，OLED)、等离子显示面板(Plasma DisplayPanel，PDP)、场放射显示器(Field Emission Display)、纳米炭管、电子墨水(E-ink)等等。各种不同显示面板都包含有一显示区域及一外围区域，此显示区域为面板中主要显示影像的区域，而外围区域上则配置有一些驱动电路及线路布局，以驱动显示区域内的元件的动作。

图1为本发明一实施例中有源矩阵式显示面板的上视图，在本实施例中，此有源矩阵式显示面板是以液晶显示面板为例以作说明，然而，本发明也可应用于其它型式的有源矩阵式显示面板，并不限于只能应用在液晶显示面板。

如图1所示，本发明的有源矩阵式显示面板100主要包含有显示区域110、外围区域120及第一向外延伸线路126。其中，显示区域110用以显示影像。外围区域120与显示区域110至少一侧相连，为显示区域对外电性连结的接口，配置有相关的布局线路、驱动电路、或是驱动电路的连结电路。在本实施例中，外围区域120与显示区域110的二相邻侧边相连。此外，第一向外延伸线路126配置于外围区域120中。

同样请参照图1，在本发明的有源矩阵式显示面板100中，外围区域120上进一步配置有栅极驱动电路122、数据驱动电路124、第一向外延伸线路126与外接线路128。由图1可知，数据驱动电路124配置于外围区域120中，且分别连接于第一向外延伸线路126与外接线路128，外接线路128则与数据驱动电路124构成电性连接。此栅极驱动电路122可为一栅极驱动集成电路，而此数据驱动电路124可为一数据驱动集成电路。

而有源矩阵式显示面板100还包含有可挠性电路板130与控制电路接口140。控制电路接口140是通过可挠性电路板130而与外接线路128构成电性连接。

接承上述，从使用者端(例如：个人计算机、电子产品...等)输出的影像数据通过上述的控制电路接口140、可挠性电路板130、外接线路128、数据驱动电路124与第一向外延伸线路126，而传输至显示区域110内的元件，使有源矩阵式显示面板100产生所需的影像。当然，控制电路接口140与外围区域120内的外接线路128也可通过其它方式进行电性连接，本发明对于二者间的连接方式并不多作限定。

第一向外延伸线路126由显示区域110内的数据配线延伸出来，且配置于外围区域120之上。而本发明的特点即在于：第一向外延伸线路126由一多层线路结构所组成，此多层线路结构包含多层的导体线路层与多层的介电层，彼此交替地配置于外围区域120上，以形成多层线路结构。如此可减少同一层线路图案中所需布局的导线数目，以避免现有技术中向外延伸线路内的导线过于拥挤的情形，且同时兼顾到导线的线宽与导线之间的间距，以提升整个面板的制造良率。此外，由于第一向外延伸线路126由多层线路结构所组成，因此，也有助于增进线路布局的弹性。

以下将搭配图标以说明第一向外延伸线路126的二种结构，由于多层线路结构可具有多种不同的设计，因此，本发明对于多层线路结构的设计并不多作限定。

图2A为图1中沿A-A’剖面线所绘制的第一向外延伸线路126其中一实施态样的剖面图。如图2A所示，此第一向外延伸线路126形成于基板104之上，且由两层导体线路层126e1、126e2组成，而由两层介电层126f1、126f2区隔成多层线路结构，由此图中可知：整个第一向外延伸线路126由导体线路层126e1与导体线路层126e2两层线路交错配置而成，其中，与导体线路层126e1中任一线路最近的邻接线路必为导体线路层126e2的线路，反之亦然。如此一来，在同一层线路间距相同的情形下，单位面积中可配置的导线数目即可增加，可以避免现有技术中向外延伸线路内的导线过于拥挤的情形。

图2B为图1中沿A-A’剖面线所绘制的第一向外延伸线路126另一种实施态样的剖面图。如图2B所示，此第一向外延伸线路126为由三层导体线路层126e1、126e2、126e3构成，而由三层介电层126f1、126f2、126f3区隔成多层线路结构，此结构同样将导线交错地配置，以增加单位面积中可布局的导线数目，避免现有技术中向外延伸线路内的导线过于拥挤的情形，进而兼顾导线的线宽与导线之间的间距。

图3为图1中有源矩阵式显示面板的薄膜晶体管阵列基板中A区域的局部放大图。请参照图3，薄膜晶体管阵列基板116上包含有多条相互垂直的扫描配线1162与数据配线1164，以定义出特定数目呈矩阵型式排列的象素区域P。而每个象素区域P内分别设置有一薄膜晶体管150及一象素电极160，薄膜晶体管150的三个端子分别耦接于扫描配线1162、数据配线1164以及象素电极160。

如图1与图3所示，每一条数据配线1164分别从显示区域110延伸至外围区域120上，而连接第一向外延伸线路126中的其中一条导线。换言之，向外延伸线路可视为数据配线或是扫瞄配线在外围区域120上的延伸导线。

图4A及4B分别为图3中其中一象素区域P的局部放大图与象素区域P内沿I-I’剖面线所绘制的薄膜晶体管的剖面图。而图4C及4D分别为图1的第一向外延伸电路中相邻的第一导线与第二导线沿着II-II’及III-III’剖面线所绘制的剖面图。如4A至4D所示，第一导线126a与第二导线126b分别属于多层电路结构中位于二不同层线路的导线。

在本实施例中，薄膜晶体管150具有栅极152、栅绝缘层153、沟道层154、源极155与漏极156，而薄膜晶体管150可为顶栅极(top gate)、底栅极(bottomgate)或是其它型态的薄膜晶体管。而薄膜晶体管150上可进一步设置有一保护层157，以保护其下方的膜层免于受损。

以下将以一薄膜晶体管阵列基板的工艺实施例，说明薄膜晶体管150、第一导线126a与第二导线126b的制作方法。然而，当薄膜晶体管阵列基板的光罩工艺有所改变时，第一导线126a及第二导线126b的工艺也可随之调整，本发明对于第一导线126a及第二导线126b的工艺顺序及结构形状并不多作限定。

首先，在基板151上形成栅极152、扫描配线1162与第二导线126b。前述的栅极152、扫描配线1162与第二导线126b的制作方法，将详细说明如后。先在基板151上全面性地形成一第一金属层，并利用光蚀刻(Photolithography Etching)工艺将第一金属层图案化，以在各象素区域P内分别形成一栅极152及与其相连的扫描配线1162，并在外围区域120上定义出第二导线126b。

接着，在基板151上形成栅绝缘层153。在本实施例中，栅绝缘层153可利用等离子化学气相沉积法(Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition，PECVD)等方式沉积于基板151之上，且覆盖于栅极152、扫描配线1162、基板151及部份的第二导线126b上。

之后，如图4D所示，在栅绝缘层153中形成多个第一接触窗CH1。在本发明的一实施例中，第一接触窗(contact hole)CH1分别对应于各第二导线126b，以暴露出部份的第二导线126b。接着，在栅绝缘层153上对应于栅极152之处形成一沟道层154。

之后，在各沟道层154上分别形成一源极155与漏极156，并形成数据配线1164、第一导线126a与第一连接导线126c。前述的源极155、漏极156、数据配线1164、第一导线126a与第一连接导线126c的制作方法，将详细叙述如后。

先在基板151上形成一第二金属层，并利用光蚀刻工艺将第二金属层图案化，以形成源极155、漏极156、数据配线1164、第一导线126a与第一连接导线126c。源极155与漏极156位于各沟道层154上，数据配线1164连接于薄膜晶体管150的源极155，而第一导线126a与第一连接导线126c位于栅绝缘层153上。

第一导线126a与第一连接导线126c分别连接于不同的数据配线1164。更详细地说，第一导线126a形成于栅绝缘层153之上，而第一连接导线126c通过栅绝缘层153上的第一接触窗CH1而与位于基板151上的第二导线126b构成电性连接。如此一来，第一导线126a与第二导线126b即可位于不同层的线路图案内。在本发明的一实施例中，不同层的线路图案之间以介电材料作为隔绝。

之后，再在基板151上形成一保护层157。此保护层157用以覆盖栅绝缘层153、沟道层154、源极155与漏极156，以保护上述膜层免于受损。

接着，定义出接触窗CH的位置。在本实施例中，先进行一道光罩工艺，以图案化保护层157，以在保护层157中对应于漏极156处定义出一接触窗CH。

之后，形成象素电极160。此象素电极160的形成方式将举一实施例说明如下。在保护层157上形成一第三导电层，并将其图案化，以形成象素电极160。在本实施例中，象素电极160通过接触窗CH而与薄膜晶体管150的漏极156构成电性连接，如此一来，便完成整个薄膜晶体管150与象素电极160的制作。一般而言，象素电极160通常由铟锡氧化物(ITO)所组成。

图5为本发明另一实施例中其基板上所形成的第二导线的结构剖面图。如图5所示，在本实施例中，位于基板151上的第二导线126b与位于栅绝缘层153上的第一连接导线126c，是通过基板151上的第二接触窗CH2、第一连接导线126c上的第三接触窗CH3及形成于保护层157、第二接触窗CH2与第三接触窗CH3上的第二连接导线126d而构成电性连接。而此第二导线126b的形成方式将举一实施例说明如下：

首先，在基板151上形成一第二导线126b。在本发明的一实施例中，先在基板151上形成一第一金属层，并将其图案化，以形成第二导线126b。

之后，在基板151上形成一栅绝缘层153。在本实施例中，栅绝缘层153覆盖于部份的第二导线126b之上。

接着，形成第一连接导线126c，其形成方式将举一实施例说明如下。先在栅绝缘层153上形成一第二金属层，并将其图案化，以形成第一连接导线126c，而第一连接导线126c与第二导线126b之间并不构成直接的电性连接。之后，在第二金属层上形成一层保护层157，并定义出一第二接触窗CH2与一第三接触窗CH3。在本发明的一实施例中，先于第二金属层上形成一层保护层157，并图案化此保护层157，以于保护层157上对应于第二导线126b及第一连接导线126c的处分别形成一第二接触窗CH2与一第三接触窗CH3。最后，形成一第二连接导线126d，其形成方式将举一实施例说明如下。于保护层157上形成一第三导电层，并将第三导电层图案化，以形成第二连接导线126d，第一连接导线126c即是通过第二连接导线126d而与第二导线126b构成电性连接。

上述仅为二种不同结构形状的第二导线126b的制作方式，然而，由于可利用不同的工艺将原本位于栅绝缘层153上的导线延伸至基板151上，而形成与第一导线126a位于不同层线路图案的第二导线126b，而第一导线126a与第二导线126b的制作方式可顺应不同的工艺而进行调整，因此，本发明对于此多层线路结构的结构形状并不作任何的限定。

此外，在上述实施例中，第一向外延伸线路126(如图1)即为源极向外延伸线路，而在相对应的栅极部份，也可设置有一第二向外延伸线路(图中未示)，第二向外延伸线路即为用以连接扫描配线1162与栅极驱动电路122的栅极向外延伸线路，而此第二向外延伸线路可采用单层的线路结构或是多层的线路结构。

同样地，使用者也可依其不同的设计需求，而将本发明的多层线路结构应用于有源矩阵式显示面板的栅极向外延伸线路上，而其源极向外延伸线路的部份则可采用单层的线路结构或是多层的线路结构。

综上所述，本发明的有源矩阵式显示面板中，其第一向外延伸线路由一多层线路结构所组成，因此各层线路图案中所需布局的导线数目便可大幅地减少，如此一来，即可有效避免导线过于拥挤的情况，同时兼顾导线的线宽与导线之间的间距，进而可提高整个面板的制造良率。此外，由于第一向外延伸线路由一多层线路结构所组成，因此有助于增进线路布局的弹性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种有源矩阵式显示面板，其特征在于，包括：

一显示区域；

一外围区域，与该显示区域的至少一侧相连；以及

一第一向外延伸线路，配置于该外围区域上，其中，该第一向外延伸线路为一多层线路结构。

2.根据权利要求1所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，还包括一驱动电路，配置于该外围区域上，并与该第一向外延伸线路电性连接。

3.根据权利要求2所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，该驱动电路为一驱动集成电路，以外接的方式配置于该外围区域上。

4.根据权利要求2所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，还包括一外接线路，与该驱动电路电性连接。

5.根据权利要求4所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，还包括一控制电路板，与该外接线路电性连接。

6.根据权利要求1所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，该第一向外延伸线路包括：

多层导体线路层：以及

多层介电层，其中，该多层导体线路层与该多层介电层彼此交替地配置于该外围区域上。

7.根据权利要求6所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，每一该多层导体线路层包括多条导线，且相邻的二导线属于不同层的线路。

8.根据权利要求1所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，还包括一第二向外延伸线路，配置于该周边区域上，其中该第一向外延伸线路为一源极向外延伸线路，且该第二向外延伸线路为一栅极向外延伸线路。

9.根据权利要求8所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，该第二向外延伸线路为一单层线路结构或一多层线路结构。

10.根据权利要求1所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，还包括一第二向外延伸线路，配置于该周边区域上，其中该第一向外延伸线路为一栅极向外延伸线路，且该第二向外延伸线路为一源极向外延伸线路。

11.根据权利要求10所述的有源矩阵式显示面板，其特征在于，该第二向外延伸线路为一单层线路结构或一多层线路结构。

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