CN106338855B - 标记像素单元、应用其的显示装置及制作显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种标记像素单元、应用其的显示装置及制作显示装置的方法,该标记像素单元包含至少一主动元件、第一介电层、彩色滤光单元、第二介电层以及至少一像素电极。主动元件具有源极、栅极与漏极。第一介电层用以覆盖栅极。彩色滤光单元设置于第一介电层上,其中彩色滤光单元具有对准开口图案。第二介电层覆盖主动元件与彩色滤光单元,其中第二介电层具有接触洞。像素电极设置于第二介电层之上,其中像素电极透过接触洞而与漏极电性连接,其中第二介电层的接触洞位于对准开口图案之外。

Description

标记像素单元、应用其的显示装置及制作显示装置的方法
技术领域
本发明是关于一种标记像素单元、应用其的显示装置以及制作显示装置的方法。
背景技术
随着显示科技的日益进步,人们借着显示器的辅助可使生活更加便利,为求显示器轻、薄的特性,促使平面显示器(flat panel display;FPD)成为目前的主流。在诸多平面显示器中,液晶显示器(liquid crystal display;LCD)具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性,因此,液晶显示器深受消费者欢迎。
在一般的液晶显示器中,整合有彩色滤光薄膜的主动元件阵列基板(Colorfilter On Array;COA)与整合有黑矩阵的主动元件阵列基板(Black Matrix On Array;BOA)已经属于目前的主流。就现有的COA基板或BOA基板来说,在同一块基板上的彩色滤光薄膜与其下薄膜(即主动元件阵列中的图案化薄膜)之间的误对准问题(mis-alignmentissue)通常会影响到显示品质以及产品良率。因此,如何快速地判定出是否有误对准的问题,并判断出误对准的程度是否在容许范围之内,是目前研发者关注的问题之一。
发明内容
在大尺寸的显示装置制程中,常需要以拼接方式(stiching)对彩色滤光层进行曝光,本发明的多个实施方式中,透过标记像素单元,可以检测多次拼接曝光的过程中,对于彩色滤光层的曝光是否对准,进而可选择地校正各个曝光区域的位置,以达到精度较佳的拼接效果。
根据本发明的部份实施方式,标记像素单元包含至少一主动元件、第一介电层、彩色滤光单元、第二介电层以及至少一像素电极。主动元件具有源极、栅极与漏极。第一介电层用以覆盖栅极。彩色滤光单元设置于第一介电层上,其中彩色滤光单元具有对准开口图案。第二介电层覆盖主动元件与彩色滤光单元,其中第二介电层具有接触洞。像素电极设置于第二介电层之上,其中像素电极透过接触洞而与漏极电性连接,其中第二介电层的接触洞位于对准开口图案之外。
于本发明的部份实施方式中,标记像素单元更包含电容下电极以及电容上电极。电容上电极电性连接漏极,其中第一介电层设置于电容下电极与电容上电极之间,彩色滤光单元的对准开口图案位于电容上电极上。
于本发明的部份实施方式中,彩色滤光单元覆盖或不覆盖电容上电极的二相对边缘。
于本发明的部份实施方式中,电容上电极的边缘于彩色滤光单元的上表面上的正投影实质上平行于彩色滤光单元的对准开口图案的二相对侧壁于彩色滤光单元的上表面上的正投影。
于本发明的部份实施方式中,对准开口图案于电容上电极的正投影小于该电容上电极。
于本发明的部份实施方式中,彩色滤光单元不覆盖主动元件与接触洞。
根据本发明的部份实施方式,显示装置包含基板、至少一标记像素单元以及至少一非标记像素单元。标记像素单元以及非标记像素单元设置于基板上。每一该至少一标记像素单元以及该至少一非标记像素单元包含彩色滤光单元,其中标记像素单元的彩色滤光单元具有一对准开口图案,非标记像素单元包含间隔物,间隔物设置于非标记像素单元的彩色滤光单元上,其中间隔物于非标记像素单元的彩色滤光单元上的正投影位置对应于对准开口图案于标记像素单元的彩色滤光单元中的位置。
于本发明的部份实施方式中,标记像素单元更包含至少一主动元件、第一介电层、彩色滤光单元、第二介电层以及至少一像素电极。主动元件具有源极、栅极与漏极。第一介电层用以覆盖栅极。彩色滤光单元设置于第一介电层上,其中彩色滤光单元具有对准开口图案。第二介电层覆盖主动元件与彩色滤光单元,其中第二介电层具有接触洞。像素电极设置于第二介电层之上,其中像素电极透过接触洞而与漏极电性连接,其中第二介电层的接触洞位于对准开口图案之外。
于本发明的部份实施方式中,至少一标记像素单元与至少一非标记像素单元以一阵列排列,至少一标记像素单元包含第一标记像素单元以及第二标记像素单元,其中第一标记像素单元与第二标记像素单元位于阵列的同一列上。
于本发明的部份实施方式中,第一标记像素单元的该彩色滤光单元以及该第二标记像素单元的该彩色滤光单元的穿透频谱实质相同。
于本发明的部份实施方式中,非标记像素单元至少部份设置于第一标记像素单元与第二标记像素单元之间。
于本发明的部份实施方式中,基板包含第一曝光区域与第二曝光区域,第一曝光区域具有邻近第二曝光区域的第一边缘与远离第二曝光区域的第二边缘,至少一标记像素单元包含第一标记像素单元以及第二标记像素单元,第一标记像素单元与第二标记像素单元设置于第一曝光区域,且分别邻近于第一曝光区域的第一边缘与第二边缘。
于本发明的部份实施方式中,第二曝光区域具有邻近第一曝光区域的第三边缘与远离第一曝光区域的第四边缘,至少一标记像素单元更包含第三标记像素单元以及第四标记像素单元,设置于第二曝光区域且分别邻近于第二曝光区域的第三边缘与第四边缘。
根据本发明的部份实施方式,制作显示装置的方法包含:形成一第一彩色滤光层于一基板上,其中基板上设有至少一像素单元,其中像素单元包含一主动元件以及一电容上电极,电容上电极电性连接主动元件;图案化第一彩色滤光层,以形成至少一第一彩色滤光单元,其中第一彩色滤光单元具有一对准开口图案,对应电容上电极,其中导电通孔位于对准开口图案的外;检测像素单元的电容上电极的位置与第一彩色滤光单元的对准开口图案的位置;根据检测结果,决定校正图案化第一彩色滤光层或形成一第二彩色滤光层于基板上;以及形成介电层于第一彩色滤光单元上,其中介电层具有接触洞,位于对准开口图案之外。
于本发明的部份实施方式中,图案化第一彩色滤光层包含:以一曝光机对基板的一第一曝光区域内的第一彩色滤光层曝光;以及移动基板一预定距离,以曝光机对基板的一第二曝光区域内的第一彩色滤光层曝光,其中第一曝光区域与第二曝光区域相邻,其中校正图案化第一彩色滤光层包含调整预定距离。
于本发明的部份实施方式中,检测像素单元的电容上电极的位置与第一彩色滤光单元的对准开口图案的位置包含:检测电容上电极的二相对边缘的位置,以决定电容上电极的于一方向上的中心;以及检测对准开口图案的二相对侧壁的位置,以决定对准开口图案于方向上的中心,其中电容上电极的些边缘于基板上的正投影实质上平行于彩色滤光单元的对准开口图案的侧壁于基板上的正投影。
附图说明
图1A根据本发明的一实施方式的标记像素单元的上视示意图。
图1B为沿图1A的线1B-1B的剖面示意图。
图2为根据本发明的各个实施方式的标记像素单元的局部上视示意图。
图3A为根据本发明的一实施方式的显示装置的上视示意图。
图3B为图3A的相邻部份的上视示意图。
图3C为沿图3B的线3C-3C的剖面示意图。
图3D为沿图3B的线3D-3D的剖面示意图。
图4为根据本发明的另一实施方式的显示装置的上视示意图。
图5为根据本发明的一实施方式的制作显示装置的方法的流程图。
图6A至图6E为根据本发明的一实施方式的制作显示装置的方法于多个步骤的剖面示意图。
其中,附图标记:
100:标记像素单元
100R1、100G1、100B1:第一标记像素单元
100R2、100G2、100B2:第二标记像素单元
100R3、100G3、100B3:第三标记像素单元
110:主动元件
120:彩色滤光单元
120y1:边缘
120y2:边缘
120b:跨接部位
122:对准开口图案
122a~122d:侧壁
122e:开口
122f:岛
124:上表面
130:像素电极
140:电容下电极
140a:边缘
150:电容上电极
150a~150d:边缘
200:显示装置
210:基板
220:显示介质
230:对向基板
300:非标记像素单元
300R、300G、300B:非标记像素单元
310:主动元件
320:彩色滤光单元
340:间隔物350:电容下电极
360:电容上电极
400:方法
410~480:步骤
500:曝光机
E1:第一曝光区域
E2:第二曝光区域
I1:第一介电层
I2:第二介电层
I3:第三介电层
ED1:第一边缘
ED2:第二边缘
ED3:第三边缘
ED4:第四边缘
GD:边缘
CH1:接触洞
CV1、CV2:导电通孔
CF1:第一彩色滤光层
CF2:第二彩色滤光层
D1、D2:漏极
S1、S2:源极
G1、G2:栅极
DL:数据线
SL:扫描线
PU:像素单元
DD:预定距离
EP:曝光部分
1B-1B:线
3C-3C:线
3D-3D:线
X、Y:方向
具体实施方式
以下将以图式公开本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式为之。
图1A根据本发明的一实施方式的标记像素单元100的上视示意图。图1B为沿图1A的线1B-1B的剖面示意图。同时参考图1A与图1B。标记像素单元100设置于基板210上。标记像素单元100包含数据线DL、扫描线SL、至少一主动元件110、第一介电层I1、彩色滤光单元120、第二介电层I2以及至少一像素电极130。主动元件110具有源极S1、栅极G1与漏极D1。数据线DL与扫描线SL分别连接主动元件110的源极S1与栅极G1。第一介电层I1用以覆盖栅极G1。彩色滤光单元120设置于第一介电层I1上,且具有对准开口图案122。第二介电层I2覆盖主动元件110与彩色滤光单元120,其中第二介电层I2具有接触洞CH1。像素电极130设置于第二介电层I2之上,其中像素电极130透过接触洞CH1而与漏极D1电性连接。换句话说,像素电极130填入接触洞CH1而构成导电通孔CV1,进而与漏极D1电性连接。于本发明的多个实施方式中,接触洞CH1(或导电通孔CV1)位于对准开口图案122之外。
于部份实施方式中,标记像素单元100还包含电容下电极140以及电容上电极150。电容上电极150电性连接漏极D1,其中第一介电层I1设置于电容下电极140与电容上电极150之间,而使电容下电极140、第一介电层I1以及电容上电极150构成电容。于此,数据线DL、主动元件110的源极S1以及电容上电极150由同一导电层体(例如金属)所组成。扫描线SL、主动元件110的栅极G1以及电容下电极140由同一导电层体(例如金属)所组成。
于本发明的多个实施方式中,设计标记像素单元100的对准开口图案122的位置对应电容上电极150,并透过比较电容上电极150与对准开口图案122的位置差异,以测得曝光此彩色滤光单元120对于电容上电极150所在的层体的错位程度。于部份实施方式中,对准开口图案122于电容上电极150的正投影小于电容上电极150,而使得彩色滤光单元120覆盖电容上电极150的二相对边缘150a、150b。藉此,在检测电容上电极150的边缘150a、150b时,光线穿过相同的介质(包含彩色滤光单元120),而能够在相同的焦平面上清楚观察到电容上电极150的边缘150a、150b。如此一来,透过检测标记像素单元100的对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b以及电容上电极150的边缘150a、150b,可以测得曝光此彩色滤光单元120对于电容上电极150所在的层体的错位程度。
虽然在此并未绘示,于其他实施方式中,可以设计彩色滤光单元120不覆盖电容上电极150的二相对边缘150a、150b,即对准开口图案122于电容上电极150的正投影大于电容上电极150,而露出电容上电极150的二相对边缘150a、150b。同样地,光线穿过相同的介质(不包含彩色滤光单元120),而能够在相同的焦平面上清楚观察到电容上电极150的边缘150a、150b。
于部份实施方式中,电容上电极150的边缘150a、150b于彩色滤光单元120的上表面124上的正投影实值互相平行。如此一来,可以提供较大的范围以供检测边缘150a、150b的位置。同样地,彩色滤光单元120的对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b于彩色滤光单元120的上表面124上的正投影实质上互相平行,可以提供较大的范围以供检测侧壁122a、122b的位置。
于部份实施方式中,电容上电极150的边缘150a、150b于彩色滤光单元120的上表面124上的正投影实质上平行于彩色滤光单元120的对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b于彩色滤光单元120的上表面124上的正投影。如此一来,可以得到电容上电极150以及对准开口图案122在X方向上的中心,藉以判断彩色滤光单元120在X方向上的错位程度。
为了达到较佳的检测目的,亦可设计检测Y方向的错位程度的结构。于部份实施方式中,可以透过电容上电极150的边缘150c、150d以及对准开口图案122的二相对侧壁122c、122d,以相似的方式,检测Y方向的错位程度。
作为高解析度的像素结构,像素结构的尺寸甚小,往往难以在小尺寸的像素结构上精准控制彩色滤光单元120的开口尺寸。作为高解析度的像素结构,元件的布设较为密集,使得邻近主动元件110透光区域甚小。据此,于本发明的部份实施方式中,设计彩色滤光单元120不覆盖主动元件110与接触洞CH11(或导电通孔CV1),可在不影响透光的情况下,避免因彩色滤光单元120的开口尺寸控制不佳所衍生的问题。于部份实施方式中,彩色滤光单元120不覆盖主动元件110与接触洞CH11(或导电通孔CV1)的状况下,可以检测栅极G1的边缘GD以及电容下电极140的边缘140a,且检测彩色滤光单元120的边缘120y1与另一像素结构的彩色滤光单元120的边缘120y2,而获得Y方向的错位程度。透过组合X方向与Y方向的错位程度,将可获得二维的错位程度信息。
应了解到,在此以电容上电极150、栅极G1以及电容下电极140为例作为彩色滤光单元120的对准开口图案122对位的目标,实际应用上并不限于此,亦可以设计其他电极(例如数据线DL、源极S1、扫描线SL)作为对位的目标。于其他实施方式中,标记像素单元100可以不包含电容下电极140,而图中所绘的电容上电极150可以作为其他目的设计,而不限用于构成电容。
于本发明的部份实施方式中,主动元件110可以是各种半导体元件,例如晶体管、二极管或其它合适的元件,且半导体元件的材料包含多晶硅、单晶硅、微晶硅、非晶硅、有机半导体材料、金属氧化物半导体材料、或其它合适的材料、或前述至少二种的组合。
于本发明的部份实施方式中,彩色滤光单元120与电容上电极150之间可以设有第三介电层I3。第一介电层I1可为单层或多层结构,第二介电层I2可为单层或多层结构,第三介电层I3可为单层或多层结构,且第一介电层I1、第二介电层I2与第三介电层I3的材料包含无机材料(例如:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其它合适的材料)、有机材料(例如:光阻、聚亚酰胺、苯并环丁烯或其它合适的材料)或其它合适的材料。
于本发明的部份实施方式中,像素电极130可以是各种导电性良好的透明材料,例如金属、合金、导电胶、铟锡氧化物、铟镓锌氧化物、铟锌氧化物、纳米碳管/杆、或其它合适的材料或前述至少二种的组合。于本发明的部份实施方式中,彩色滤光单元120可以由具有不同穿透频谱的光敏材料所组成,例如红色色阻、绿色色阻以及蓝色色阻。或者,彩色滤光单元120可以由具有不同穿透频谱的绝缘材料所组成。
虽然在以上实施方式中,设计对准开口图案122为一开口,但不应以此限制本发明的范围,实际应用上,对准开口图案122可以包含多个开口。图2为根据本发明的各个实施方式的标记像素单元100的局部上视示意图。于此,进一步举出标记像素单元100的对准开口图案122可具有各种不同图案。具体而言,在实施例(a)中,对准开口图案122可为单纯一开口。在实施例(b)中,对准开口图案122可具有两个开口122e于X方向上相对设置。在实施例(c)中,对准开口图案122可具有两个开口122e于Y方向上相对设置。在实施例(d)中,对准开口图案122可具有一开口122e以及位于开口122e中的岛122f。在实施例(e)中,对准开口图案122可具有四个开口122e以X方向与Y方向阵列设置。
以上各个实施方式中,对准开口图案122仍能构成互相正投影平行的侧壁122a、122b。据此,透过电容上电极150的边缘150a、150b以及对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b可以检测X方向的错位程度。
图3A为根据本发明的一实施方式的显示装置200的上视示意图。显示装置200包含基板210、至少一标记像素单元100以及至少一非标记像素单元300。基板210具有第一曝光区域E1与第二曝光区域E2。标记像素单元100与非标记像素单元300以一阵列排列于基板210上,且至少设置于第一曝光区域E1内。于此,第一曝光区域E1指基板210上左侧的虚线框体,第二曝光区域E2指基板210上右侧的虚线框体。第一曝光区域E1与第二曝光区域E2相邻接。于部分实施方式中,第一曝光区域E1与第二曝光区域E2的大小可以相同。于其他实施方式中,第一曝光区域E1与第二曝光区域E2的大小可不同。
于本发明的多个实施方式中,标记像素单元100以及非标记像素单元300的结构不同,使得标记像素单元100具有对准开口图案122(参考图1A),有助于检测彩色滤光单元与基板的错位程度,进而决定是否续行程序或校正彩色滤光单元的曝光精准度并重新形成彩色滤光单元。标记像素单元100与非标记像素单元300的结构差异将在后续提到。
于本发明的部份实施方式中,有鉴于错位因素众多,各个像素单元的错位程度不一,设计上可以计算多个位置的错位程度,而不一定仅凭单个标记像素单元100而决定错位程度,而决定后续程序。在设置多个标记像素单元100的实施方式中,可以设计标记像素单元100的位置互相撘配,而达到较佳的检测效果。具体而言,标记像素单元100包含第一标记像素单元100R1以及第二标记像素单元100R2。第一标记像素单元100R1与第二标记像素单元100R2位于该阵列的同一列上。如此一来,透过位于同一列上的第一标记像素单元100R1与第二标记像素单元100R2,可以检测在X方向上的位移。同样地,标记像素单元100还可包含第三标记像素单元100R3,第一标记像素单元100R1与第三标记像素单元100R3位于该阵列的同一行上。如此一来,透过位于同一行上的第一标记像素单元100R1与第三标记像素单元100R3,可以检测在Y方向上的位移。
于本发明的部份实施方式中,非标记像素单元300至少部份设置于第一标记像素单元100R1与第二标记像素单元100R2之间,或者,非标记像素单元300至少部份设置于第一标记像素单元100R1与第三标记像素单元100R3之间。如此一来,可避免因具有对准开口图案122(参考图1A)的标记像素单元100的设置而影响显示装置200的结构强度。
于部份实施方式中,前述所称的位于该阵列的同一行或列上的第一标记像素单元100R1、第二标记像素单元100R2以及第三标记像素单元100R3指彩色滤光单元的穿透频谱实质相同的第一标记像素单元100R1、第二标记像素单元100R2以及第三标记像素单元100R3。具体而言,第一标记像素单元100R1、第二标记像素单元100R2以及第三标记像素单元100R3的彩色滤光单元可以是红色色阻。
于部份实施方式中,标记像素单元100还可包含第一标记像素单元100G1、第二标记像素单元100G2以及第三标记像素单元100G3,其中第一标记像素单元100G1与第二标记像素单元100G2位于该阵列的同一列上,第一标记像素单元100G1与第三标记像素单元100G3位于该阵列的同一行上。第一标记像素单元100G1、第二标记像素单元100G2以及第三标记像素单元100G3的彩色滤光单元可以是绿色色阻。
标记像素单元100还可包含第一标记像素单元100B1、第二标记像素单元100B2以及第三标记像素单元100B3,其中第一标记像素单元100B1与第二标记像素单元100B2位于该阵列的同一列上,第一标记像素单元100B1与第三标记像素单元100B3位于该阵列的同一行上。第一标记像素单元100B1、第二标记像素单元100B2以及第三标记像素单元100B3的彩色滤光单元可以是蓝色色阻。
为了达到彩色显示的目的,制程上,透过三次布设彩色滤光层与曝光图案化彩色滤光层的步骤,在基板上形成有三种穿透频谱不同的彩色滤光单元。然而,各个彩色滤光层的曝光并非同时进行,而使得各个彩色滤光层容易有各自的错位问题。本发明的多个实施方式中,在各个彩色滤光层皆有各自对应颜色的标记像素单元100,即第一标记像素单元100R1、第二标记像素单元100R2以及第三标记像素单元100R3;第一标记像素单元100G1、第二标记像素单元100G2以及第三标记像素单元100G3;第一标记像素单元100B1、第二标记像素单元100B2以及第三标记像素单元100B3。至此,可分别以各个颜色的标像素单元,检测三次曝光图案化彩色滤光层的精准度。
另一方面,在大尺寸的显示装置制程中,常需要以拼接方式(stiching)对彩色滤光层进行曝光,而使基板210有第一曝光区域E1与第二曝光区域E2之分。于部份实施方式中,第一曝光区域E1具有邻近第二曝光区域E2的第一边缘ED1与远离第二曝光区域E2的第二边缘ED2,第一标记像素单元100R1、100G1、100B1与第二标记像素单元100R2、100G2、100B2分别邻近于第一曝光区域E1的第一边缘ED1与第二边缘ED2。藉此,第一标记像素单元100R1、100G1、100B1与第二标记像素单元100R2、100G2、100B2可以检测第一曝光区域E1的边缘的错位程度,以达到较精准的检测。
于本发明的多个实施方式中,第二曝光区域E2具有邻近第一曝光区域E1的第三边缘ED3与远离第一曝光区域E1的第四边缘ED4,标记像素单元100与非标记像素单元300亦设置于第二曝光区域E2内,且标记像素单元100的第一标记像素单元100R1、100G1、100B1以及第二标记像素单元100R2、100G2、100B2分别邻近于第二曝光区域E2的第三边缘ED3与第四边缘ED4。
本发明的多个实施方式中,透过标记像素单元,检测拼接曝光的过程中,对于彩色滤光层的曝光(第一曝光区域E1与第二曝光区域E2)是否对准,进而可选择地校正各个曝光区域的位置,以达到精度较佳的拼接效果。
同时参考图3A至图3B。图3B为图3A的相邻部份的上视示意图。如图所示,第一标记像素单元100R1、100G1、100B1设置于同一列上,且各个第一标记像素单元100R1、100G1、100B1的彩色滤光单元120分别具有其对准开口图案122。相较之下,非标记像素单元300并不具有对准开口图案122。
图3C为沿图3B的线3C-3C的剖面示意图。于此,以红、绿、蓝顺序设置色阻,而使第一标记像素单元100B1的彩色滤光单元120具有跨接部位120b于第一标记像素单元100R1的彩色滤光单元120上。如前所述,对准开口图案122对应于电容上电极150设置。于此,彩色滤光单元120覆盖电容上电极150的二相对边缘150a、150b以确保在相同的焦平面上清楚观察到电容上电极150的边缘150a、150b。如此一来,透过检测对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b以及电容上电极150的边缘150a、150b,可以测得曝光此彩色滤光单元120对于电容上电极150所在的层体的错位程度。
图3D为沿图3B的线3D-3D的剖面示意图。同时参考图3B与图3D。如同标记像素单元100的结构,各个非标记像素单元300包含至少一主动元件310、第一介电层I1、彩色滤光单元320、第二介电层I2以及至少一像素电极(未绘示)。如同标记像素单元100的结构,主动元件310具有源极S2、栅极G2与漏极D2。第一介电层I1用以覆盖栅极G2。彩色滤光单元320设置于第一介电层I1上。第二介电层I2覆盖主动元件310与彩色滤光单元320,其中第二介电层I2中设有导电通孔CV2,以使像素电极(未绘示)与漏极D1电性连接。
于本发明的多个实施方式中,非标记像素单元300的结构大致与标记像素单元100大致相似,其差别可由图3A与图3D窥知,而不再另行以图式说明。具体而言,标记像素单元100与非标记像素单元300的主要差异在于:非标记像素单元300包含间隔物340,设置于彩色滤光单元320上。于本发明的多个实施方式中,非标记像素单元300的间隔物340于彩色滤光单元320上的正投影位置对应于标记像素单元100的对准开口图案122于彩色滤光单元120中的位置,换言之,非标记像素单元300的间隔物340以及标记像素单元100的对准开口图案122在其各别像素中,具有相同的相对位置。具体而言,间隔物340的中心在非标记像素单元300的相对位置与对准开口图案122的中心在标记像素单元100的相对位置实质相同。于部分实施方式中,非标记像素单元300中,彩色滤光单元320不具有对准开口图案,而能支撑间隔物340的设置。相较之下,标记像素单元100因对准开口图案122的设置,而无法支撑间隔物,因此不具有间隔物。
于本发明的多个实施方式中,非标记像素单元300包含非标记像素单元300R、300G、300B。非标记像素单元300R的间隔物340的高度大于非标记像素单元300R、300G的间隔物340的高度。具体而言,显示装置200包含显示介质220与对向基板230,显示介质220夹设于基板210与对向基板230之间,非标记像素单元300B的间隔物340连接对向基板230,用以支撑基板210与对向基板230间距。非标记像素单元300R、300G的间隔物340常态下不连接对向基板230,用于当基板210与对向基板230过度压缩时,非标记像素单元300R、300G的间隔物340连接对向基板230,进而支撑基板210与对向基板230间距。
应了解到,虽然非标记像素单元300R、300G、300B的彩色滤光单元320可分别为红色色阻、绿色色阻以及蓝色色阻,但不应以此限制其间隔物340高度。间隔物340高度与各个彩色滤光单元320的颜色不必然有相关连。于本发明的多个实施方式中,间隔物340可由介电材料形成。于部份实施方式中,间隔物340可以是感光性间隙物(Photo spacer),其材料可为感光性树脂。
如同标记像素单元100的结构,各个非标记像素单元300还包含电容下电极350以及电容上电极360。电容上电极360电性连接漏极D2,其中第一介电层I1设置于电容下电极350与电容上电极360之间,而使电容下电极350、第一介电层I1以及电容上电极360构成电容。于部份实施方式中,非标记像素单元300的间隔物340设置于电容上电极360上。
如同标记像素单元100,作为高解析度的像素结构,难以在小尺寸的像素结构精准控制彩色滤光单元320的开口尺寸,因此,于部份实施方式中,彩色滤光单元320不覆盖主动元件310与导电通孔CV2。
再回到图3A,虽然在以上实施方式中,设计第一标记像素单元100R1、100G1、100B1位于阵列的同一列上,但实际应用上不应以此限制本发明的范围。参考图4,图4为根据本发明的另一实施方式的显示装置200的上视示意图。本实施方式与图3A的实施方式相似,差别在于:第一标记像素单元100R1、100G1、100B1分别位于阵列的不同列上,第二标记像素单元100R2、100G2、100B2分别位于阵列的不同列上。
于此,第一标记像素单元100R1、100G1、100B1分别与第二标记像素单元100R2、100G2、100B2位于阵列的同一列上,而仍能达成X方向上的位置检测。第一标记像素单元100R1、100G1、100B1分别与第三标记像素单元100R3、100G3、100B3位于阵列的同一行上,而仍能达成Y方向上的位置检测。
本实施方式的其它细节大致如前所述,在此不再赘述。
图5为根据本发明的一实施方式的制作显示装置的方法400的流程图。制作显示装置的方法400包含步骤410~480。图6A至图6E为根据制作显示装置的方法400于多个步骤的剖面示意图。以下介绍请参照图5并搭配图6A至图6E。
首先,来到步骤410,参照图6A。形成第一彩色滤光层CF1于基板210上。基板210上设有至少一像素单元PU。于此,像素单元PU的具体结构可参考图1A的标记像素单元100去除彩色滤光单元120、像素电极130以及导电通孔CV1后的结构,如图1A所示,像素单元PU包含主动元件110、电容下电极140以及电容上电极150。电容上电极150电性连接主动元件110。像素单元PU的其它细节大致如前所述,在此不在赘述。
第一彩色滤光层CF1可以旋涂方式设置于基板210上。举例而言,第一彩色滤光层CF1可以是具有特定频谱的穿透频谱的光敏材料,例如红色光阻。于此,第一彩色滤光层CF1为正型光阻,但不应以此限制本发明的范围,于其他实施方式中,第一彩色滤光层CF1可以为负型光阻。
接着,来到步骤420,参照图6B。透过曝光机500以特定曝光图案(未绘示),对基板210的第一曝光区域E1内的第一彩色滤光层CF1曝光。于此,以双斜线填满图案表示经曝光的第一彩色滤光层CF1的曝光部分EP。
然后,来到步骤430,参照图6C。移动基板210预定距离DD,透过曝光机500,以该特定曝光图案(未绘示)对基板210的第二曝光区域E2内的第一彩色滤光层CF1曝光。
于此,因省略图面所能呈现的元件有限,虽然图6A至图6E中所绘的第一曝光区域E1与第二曝光区域E2的大小不同,但实际上第一曝光区域E1与第二曝光区域E2的大小一致,可以参考图3A或图4所示。图6B与图6C中,曝光机500的特定曝光图案可以相同,而使得第一曝光区域E1与第二曝光区域E2的曝光部分EP的分布大致相同。
接着,来到步骤440,参照图6D。显影且烘烤第一彩色滤光层CF1,其后去除第一彩色滤光层CF1的曝光部分EP,以形成具有对准开口图案122的第一彩色滤光单元120。换句话说,藉由以上步骤420~440,图案化第一彩色滤光层CF1,以形成至少一第一彩色滤光单元120,其中第一彩色滤光单元120具有对准开口图案122,对应电容上电极150。如图1A所示,导电通孔CV1位于对准开口图案122之外。
其后,透过光学检测系统(未绘示),可以检测电容上电极150的二相对边缘150a、150b的位置,以决定电容上电极150的于X方向上的中心,检测对准开口图案122的二相对侧壁122a、122b的位置,以决定对准开口图案122于此X方向上的中心。
根据检测结果,当电容上电极150的于X方向上的中心与对准开口图案122于此X方向上的中心的位置差值不在容许范围内时,可决定校正图案化第一彩色滤光层CF1。此时,可舍弃现有的基板210,而重新进行步骤410~480(即图6A至图6D)。
应了解到,在此虽然以X方向的位置差值计算,不应以此限制本发明的范围,于部份实施方式中,可以以Y方向的位置差值决定是否进行校正。于部份实施方式中,可以以X方向与Y方向的位置差值是否进行校正。
另一方面,根据检测结果,当电容上电极150的于X方向上的中心与对准开口图案122于此X方向上的中心的位置差值在容许范围内时,可决定续行程序,进而形成第二彩色滤光层CF2于基板210上。参照图6E,第二彩色滤光层CF2可以旋涂方式设置于基板210上,第二彩色滤光层CF2可覆盖第一彩色滤光单元120。举例而言,第二彩色滤光层CF2可以是具有特定频谱的穿透频谱的光敏材料,例如绿色光阻。于此,第二彩色滤光层CF2为正型光阻,但不应以此限制本发明的范围,于其他实施方式中,第二彩色滤光层CF2可以为负型光阻。
其后,可以如同步骤420~480的方式,图案化第二彩色滤光层CF2,并以第二彩色滤光层CF2形成具有对准开口图案的彩色滤光单元(未绘示),以检测位置差值,进而决定是否校正第二彩色滤光层CF2的图案化程序,其详细细节大致如同步骤420~480,在此不再赘述。
在经过校正程序而完成各个彩色滤光单元1的设置后,可以得到布设有多个彩色滤光单元的基板。其后,参考图1A与图1B,可以于基板110上的各个彩色滤光单元122上依序形成第二介电层I2以及像素电极130,其中第二介电层I2具有接触洞CH1,接触洞CH1位于对准开口图案122之外,像素电极130通过接触洞CH1而电性连接漏极D1。其他的细节大致如前述实施方式所述,在此不再赘述。
在大尺寸的显示装置制程中,常需要以拼接方式(stiching)对彩色滤光层进行曝光,本发明的多个实施方式中,透过标记像素单元,可以检测多次拼接曝光的过程中,对于彩色滤光层的曝光是否对准,进而可选择地校正各个曝光区域的位置,以达到精度较佳的拼接效果。
虽然本发明已以多种实施方式公开如上,但其并非用以限定本发明,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与修改,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种标记像素单元,应用于一显示装置,该显示装置包括一基板,其特征在于,包含:
至少一主动元件,具有一源极、一栅极与一漏极;
一第一介电层,用以覆盖该栅极;
一彩色滤光单元,设置于该第一介电层上,其中该彩色滤光单元具有一对准开口图案;
一第二介电层,覆盖该主动元件与该彩色滤光单元,其中该第二介电层具有一接触洞;
至少一像素电极,设置于该第二介电层之上,其中该像素电极透过该接触洞而与该漏极电性连接,其中该第二介电层的该接触洞位于该对准开口图案之外,其中该像素电极未覆盖该对准开口图案;
该基板包含一第一曝光区域与一第二曝光区域,该第一曝光区域具有邻近该第二曝光区域的一第一边缘与远离该第二曝光区域的一第二边缘,该标记像素单元包含一第一标记像素单元以及一第二标记像素单元,该第一标记像素单元与该第二标记像素单元设置于该第一曝光区域,且分别邻近于该第一曝光区域的该第一边缘与该第二边缘。
2.如权利要求1所述的标记像素单元,其特征在于,还包括:
一电容下电极;以及
一电容上电极,电性连接该漏极,其中该第一介电层设置于该电容下电极与该电容上电极之间,该彩色滤光单元的该对准开口图案设置于该电容上电极之上。
3.如权利要求2所述的标记像素单元,其特征在于,该彩色滤光单元覆盖或不覆盖该电容上电极的二相对边缘。
4.如权利要求3所述的标记像素单元,其特征在于,该电容上电极的该些边缘于该彩色滤光单元的一上表面上的正投影实质上平行于该彩色滤光单元的该对准开口图案的二相对侧壁于该彩色滤光单元的该上表面上的正投影。
5.如权利要求2所述的标记像素单元,其特征在于,该对准开口图案于该电容上电极的正投影小于该电容上电极。
6.如权利要求1至5任一所述的标记像素单元,其特征在于,该彩色滤光单元不覆盖该主动元件与该接触洞。
7.一种显示装置,其特征在于,包含:
一基板;以及
至少一标记像素单元以及至少一非标记像素单元,设置于该基板上,其中每一该至少一标记像素单元以及该至少一非标记像素单元包含一彩色滤光单元,其中该标记像素单元的该彩色滤光单元具有一对准开口图案,该非标记像素单元包含一间隔物,该间隔物设置于该非标记像素单元的该彩色滤光单元上,其中该间隔物于该非标记像素单元的该彩色滤光单元上的正投影位置对应于该对准开口图案于该标记像素单元的该彩色滤光单元中的位置;
该基板包含一第一曝光区域与一第二曝光区域,该第一曝光区域具有邻近该第二曝光区域的一第一边缘与远离该第二曝光区域的一第二边缘,该至少一标记像素单元包含一第一标记像素单元以及一第二标记像素单元,该第一标记像素单元与该第二标记像素单元设置于该第一曝光区域,且分别邻近于该第一曝光区域的该第一边缘与该第二边缘。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该间隔物于该非标记像素单元的相对位置与该对准开口图案于该标记像素单元的相对位置实质相同。
9.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该标记像素单元还包含:
至少一主动元件,具有一源极、一栅极与一漏极;
一第一介电层,用以覆盖该栅极,其中该彩色滤光单元设置于该第一介电层上;
一第二介电层,覆盖该主动元件与该彩色滤光单元,其中该第二介电层具有一接触洞;以及
至少一像素电极,设置于该第二介电层之上,其中该像素电极透过该接触洞而与该漏极电性连接,其中该第二介电层的该接触洞位于该对准开口图案之外。
10.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该至少一标记像素单元与该至少一非标记像素单元以一阵列排列,该至少一标记像素单元包含一第一标记像素单元以及一第二标记像素单元,其中该第一标记像素单元与该第二标记像素单元位于该阵列的同一列上。
11.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,该第一标记像素单元的该彩色滤光单元以及该第二标记像素单元的该彩色滤光单元的穿透频谱实质相同。
12.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,该非标记像素单元至少部份设置于该第一标记像素单元与该第二标记像素单元之间。
13.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该第二曝光区域具有邻近该第一曝光区域的一第三边缘与远离该第一曝光区域的一第四边缘,该至少一标记像素单元更包含一第三标记像素单元以及一第四标记像素单元,设置于该第二曝光区域且分别邻近于该第二曝光区域的该第三边缘与该第四边缘。
14.一种制作显示装置的方法,其特征在于,包含:
形成一第一彩色滤光层于一基板上,其中该基板上设有至少一像素单元,其中该像素单元包含一主动元件以及一电容上电极,该电容上电极电性连接该主动元件;
图案化该第一彩色滤光层,以形成至少一第一彩色滤光单元,其中该第一彩色滤光单元具有一对准开口图案,对应该电容上电极;
检测该像素单元的该电容上电极的位置与该第一彩色滤光单元的该对准开口图案的位置;
根据该检测结果,决定校正该图案化该第一彩色滤光层或形成一第二彩色滤光层于该基板上;以及
形成一介电层于该第一彩色滤光单元上,其中该介电层具有一接触洞,位于该对准开口图案之外。
15.如权利要求14所述的制作显示装置的方法,其特征在于,该图案化该第一彩色滤光层包含:
以一曝光机对该基板的一第一曝光区域内的该第一彩色滤光层曝光;以及
移动该基板一预定距离,以该曝光机对该基板的一第二曝光区域内的该第一彩色滤光层曝光,其中该第一曝光区域与该第二曝光区域相邻,其中该校正该图案化该第一彩色滤光层包含调整该预定距离。
16.如权利要求14所述的制作显示装置的方法,其特征在于,该检测该像素单元的该电容上电极的位置与该第一彩色滤光单元的该对准开口图案的位置包含:
检测该电容上电极的二相对边缘的位置,以决定该电容上电极的于一方向上的中心;以及
检测该对准开口图案的二相对侧壁的位置,以决定该对准开口图案于该方向上的中心,其中该电容上电极的该些边缘于该基板上的正投影实质上平行于该彩色滤光单元的该对准开口图案的该些侧壁于该基板上的正投影。
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