CN107579080B - 主动元件基板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主动元件基板包括多个像素单元以及预设图案。每一像素单元包括沿着第一方向延伸的扫描线、与扫描线交错的数据线、与扫描线及数据线电性连接的像素电极以及与像素电极重叠的共用电极。至少一像素单元的扫描线具有预设开口。预设图案与共用电极属于同一膜层。预设图案设置于至少一像素单元的扫描线上。预设图案具有相对的多个第一侧边及相对的多个第二侧边。第一侧边及第二侧边位于扫描线的面积内。第一侧边与第一方向垂直，而且第二侧边与第一方向平行。

Description

主动元件基板

技术领域

本发明是有关于一种基板，且特别是有关于一种主动元件基板。

背景技术

随着显示科技的进步，显示面板的解析度不断提升。一般而言，现今显示面板已具备足够的高解析度，而消费者对显示面板规格的关注不再限于此。详言之，消费者更关注动态画面的显示流畅度。一般而言，为使动态画面的显示流畅，可提高显示面板的画面更新率(frame rate)。举例而言，可将显示面板的画面更新率从一般的60Hz提升至144Hz。然而，在高频(例如：144Hz)驱动下，若显示面板的电阻电容负载(RC loading)过高，则易发生显示不良的现象。有鉴于此，可变更显示面板的扫描线的设计以降低电阻电容负载，但扫描线的设计变更时，扫描线所属膜层的边缘与透明电极所属膜层的边缘过近，量测系统易误取错误的边缘影像，进而造成判断扫描线所属膜层与透明电极所属膜层的对位情况的困难。

发明内容

本发明提供一种主动元件基板，其扫描线所属膜层与共用电极所属膜层的对位情况易量测。

本发明的主动元件基板包括多个像素单元以及预设图案。每一像素单元包括沿着第一方向延伸的扫描线、与扫描线交错的数据线、与扫描线及数据线电性连接的像素电极以及与像素电极重叠的共用电极。至少一像素单元的扫描线具有预设开口。预设图案与共用电极属于同一膜层。预设图案设置于至少一像素单元的扫描线上。预设图案具有相对的多个第一侧边及相对的多个第二侧边。第一侧边及第二侧边位于扫描线的面积内。第一侧边与第一方向垂直，而且第二侧边与第一方向平行。

在本发明的一实施例中，上述的预设图案包括第一部及第二部。第一部具有多个第一侧边且与扫描线垂直。第二部具有多个第二侧边且与扫描线平行。

在本发明的一实施例中，上述的第一部电性连接于相邻的两个像素单元的两个共用电极之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一部与第二部连接。

在本发明的一实施例中，上述的第一部与第二部分离。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口的垂直投影位于预设图案的垂直投影面积之外。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口的垂直投影位于至少一像素单元的薄膜电晶体的垂直投影与预设图案的垂直投影之间。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口的垂直投影与预设图案的垂直投影重叠。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口的垂直投影位于预设图案的垂直投影面积之内。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口为封闭开口。

在本发明的一实施例中，上述的封闭开口具有相对的多个第三侧边及相对的多个第四侧边，第三侧边与第一方向垂直，而第四侧边与第一方向平行。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口为开放开口。

在本发明的一实施例中，上述的开放开口具有相对的多个第五侧边及连接于第五侧边之间的第六侧边，第五侧边与第一方向垂直，第六侧边与第一方向平行。

在本发明的一实施例中，上述的预设开口的垂直投影与预设图案的垂直投影的最短距离为L，而3μm≦L≦30μm。

在本发明的一实施例中，上述的扫描线的不具预设开口的其余部分的线宽一致。

在本发明的一实施例中，上述的薄膜电晶体包括闸极、半导体层以及与半导体层电性连接的源极与汲极，而半导体层、源极与汲极位于扫描线的上方。

在本发明的一实施例中，上述的闸极为扫描线的一部分。

基于上述，利用与共用电极属于同一膜层的预设图案以及扫描线的预设开口能判断共用电极所属膜层与扫描线所属膜层的对位状况。由于预设图案的第一侧边及第二侧边皆位于扫描线的面积内，因此量测系统的取像单元易取得第一侧边及第二侧边，而不易误取其它图案的边缘。藉此，主动元件基板不但具备适当的电容电阻负载，且其扫描线所属膜层与共用电极所属膜层的对位情况易被检测。

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。

附图说明

图1为本发明一实施例的主动元件基板的上视示意图。

图2为图1的主动元件基板100的局部R的放大示意图。

图3为本发明另一实施例的主动元件基板100-1的局部R1的放大示意图。

图4为本发明又一实施例的主动元件基板100-2的局部R2的放大示意图。

图5为本发明再一实施例的主动元件基板100-3的局部R3的放大示意图。

图6为本发明一实施例的主动元件基板100-4的局部R4的放大示意图。

图7为本发明另一实施例的主动元件基板100-5的局部R5的放大示意图。

图8为本发明又一实施例的主动元件基板100-6的局部R6的放大示意图。

其中，附图标记

100、100-1～100-6：主动元件基板

110、110-1、110-2：像素单元

112：像素电极

114、114-1、114-2：共用电极

114a：开口

116、116-1～116-5：预设开口

116a、116b、122a、124a：侧边

116c：边缘

118：导电元件

120、120-6：预设图案

122：第一部

124、124-6：第二部

CH：半导体层

CL：共用电极线

D：汲极

DL：数据线

G：闸极

L：距离

R、R1～R6：局部

SL：扫描线

S：源极

T：薄膜电晶体

W：线宽

x、y、z：方向

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

图1为本发明一实施例的主动元件基板的上视示意图。图2为图1的主动元件基板100的局部R的放大示意图。请参照图1及图2，主动元件基板100包括多个像素单元110以及预设图案120。多个像素单元110以及预设图案120配置于基底(未绘示)上。基底主要是用以承载主动元件基板100的构件。在本实施例中，基底的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：晶圆、陶瓷、或其它可适用的材料)、或是其它可适用的材料。

每一像素单元110包括扫描线SL、数据线DL、薄膜电晶体T、像素电极112及共用电极114。扫描线SL及数据线DL设置于所述基底上。扫描线SL与数据线DL彼此交错设置。扫描线SL沿着第一方向x延伸，数据线DL沿着第二方向y延伸，第一方向x与第二方向y不平行。举例而言，在本实施例中，第一方向x与第二方向y可以垂直，但本发明不以此为限。另外，扫描线SL与数据线DL属于不同的膜层。基于导电性的考量，扫描线SL与数据线DL一般是使用金属材料，但本发明不限于此，在其他实施例中，扫描线SL与数据线DL也可以使用其他导电材料，例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层。

扫描线SL具有预设开口116。在本实施例中，于垂直投影方向z上，预设开口116位于主动元件T的面积之外而不与主动元件T重叠。在本实施例中，预设开口116具有与第一方向x垂直的相对两侧边116a(标示于图2)以及连接于相对两侧边116a之间的一侧边116b(标示于图2)，其中侧边116b与第一方向x平行。预设开口116的侧边116a的一端连接至侧边116b，而预设开口116的侧边116a的另一端可直接连接于扫描线SL的边缘116c。换言之，在本实施例中，预设开口116可以是扫描线SL的缺口，但本发明不以此为限。在本实施例中，预设开口116可以是矩形缺口。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，预设开口116也可以是其它适当形状的缺口。

在本实施例中，于垂直投影方向z上，预设开口116的垂直投影可位于预设图案120的垂直投影面积之外，其中垂直投影方向z与第一方向x及第二方向y垂直。举例而言，在本实施例中，预设开口116的垂直投影可位于薄膜电晶体T的垂直投影与预设图案120的垂直投影之间，但本发明不以此为限。此外，在本实施例中，为降低主动元件基板100的电阻电容负载(RC loading)以适于在高画面更新率(frame rate)下驱动，扫描线SL的不具预设开口116的其余部分可具有一致的线宽W。

薄膜电晶体T与扫描线SL及数据线DL电性连接。详言之，薄膜电晶体T包括闸极G(标示于图2)、半导体层CH(标示于图2)以及分别与半导体层CH的不同两区电性连接的源极S与汲极D。扫描线SL与薄膜电晶体T的闸极G电性连接。举例而言，在本实施例中，闸极G可以是扫描线SL的一部分。更进一步地说，闸极G可以是扫描线SL的具有一致的线宽W的所述其余部分的一部分。数据线DL与薄膜电晶体T的源极S电性连接。举例而言，在本实施例中，数据线DL具有与第二方向y平行的主干部，而源极S可以是由数据线DL的主干部向外延伸且与半导体层CH重叠的一分支图案。

举例而言，在本实施例中，闸极G可以位在半导体层CH的下方，而薄膜电晶体T可以是底部闸极型(bottom gate)的薄膜电晶体。半导体层CH、源极S与汲极D可以位于扫描线SL上方。另外，在本实施例中，闸极G与扫描线SL可以同属于一第一导电层，数据线DL、源极S与汲极D可同属于一第二导电层，但本发明不以此为限。

像素电极112与薄膜电晶体T电性连接。详言之，像素电极112是与薄膜电晶体T的汲极D电性连接。举例而言，在本实施例中，像素单元110还包括由汲极D延伸至扫描线SL的面积以外的导电元件118，像素电极112的下缘可直接覆盖导电元件118而与导电元件118电性连接；藉此，像素电极112可透过导电元件118与汲极D电性连接，但本发明不以此为限，在其它实施例中，像素电极112也可利用其它方式与薄膜电晶体T电性连接。在本实施例中，像素电极112可以是透明导电层，其包括金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层，但本发明不以此为限。

共用电极114与像素电极112重叠。在本实施例中，主动元件基板100可包括共用电极线CL。多个像素单元110的多个共用电极114可透过共用电极线CL以接地；但本发明不限于此，在其它实施例中，共用电极114也可电性连接至固定电位或可调(adjustable)电位。在本实施例中，共用电极114与像素电极112设置于同一基底上，共用电极114与像素电极112的其中一者(例如：共用电极114)具有多个开口114a，开口114a的边缘与共用电极114与像素电极112的另一者(例如：像素电极112)用以驱动显示介质(例如：液晶)。换言之，在本实施例中，包括主动元件基板100的显示面板(未绘示)例如是边缘场切换(Fringe-FieldSwitching，FFS)模式的显示面板。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，包括主动元件基板100的显示面板也可以是共面切换(In-Plane Switching，IPS)等模式或其他适当模式的显示面板。在本实施例中，共用电极114可以是透明导电层，其包括金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层，但本发明不以此为限。

预设图案120与共用电极114属于同一膜层。预设图案120设置于像素单元110的扫描线SL上。举例而言，在本实施例中，预设图案120包括第一部122及第二部124，第一部122具有相对的多个侧边122a(标示于图2)且与扫描线SL垂直，第二部124具有相对的多个侧边124a且与扫描线SL平行。在垂直投影方向z上，第一部122的侧边122a及第二部124的侧边124a可皆位于扫描线SL的面积内。简言之，在本实施例中，第一部122可以是跨越扫描线SL的长方形图案，第二部124可以是与第一部122连接且由第一部122向薄膜电晶体T延伸的矩形图案。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，第一部122及第二部124也可以是其它形状的图案；此外，第一部122与第二部124也不一定要相连接，第一部122与第二部124也可以彼此分离，以下将于后续段落配合其它图示举例说明之。

请参照图1，像素单元110-1与像素单元110-2相邻。在本实施例中，预设图案120可由像素单元110-1的共用电极114向外延伸且跨越像素单元110-1的扫描线SL，以电性连接于像素单元110-1的共用电极114-1与像素单元110-2的共用电极114-2之间。换言之，在本实施例中，可利用电性连接于相邻两像素单元110-1、110-2的共用电极114之间的桥接部做为预设图案120。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，预设图案120也可与共用电极114属于同一膜层，但不与共用电极114电性连接。

利用预设图案120及扫描线SL的预设开口116可判断共用电极114所属膜层与扫描线SL所属膜层的对位状况。值得一提的是，由于预设图案120及预设开口116皆设置于显示区，因此，相较于设置于周边区且用以量测对位情况的预设图案(未绘示)，利用预设图案120及预设开口116更能准确地量测与判断共用电极114所属膜层与扫描线SL所属膜层在显示区内的对位情况。举例而言，在本实施例中，量测系统的取像单元(例如：相机)可撷取预设图案120的相对两侧边122a的影像，量测系统的处理单元(例如：电脑)可根据相对两侧边122a的影像可计算出两侧边122a在第一方向x上的第一中央座标；类似地，处理单元可根据预设图案120的相对两侧边124a的影像计算出两侧边124a在第二方向y上的第二中央座标；处理单元可根据预设开口116的相对两侧边116a的影像计算出两侧边116a在第一方向x上的第三中央座标；处理单元可根据预设开口116的侧边116b及扫描线SL的边缘116c的影像计算出侧边116a及边缘116c在第二方向y上的第四中央座标。藉由比较第一中央座标与第三中央座标以及比较第二中央座标与第四中央座标，可判断共用电极114所属膜层与扫描线SL所属膜层在显示区内的对位状况。

值得一提的是，由于用以在第一方向x上量测对位的预设图案120的两侧边122a及用以在第二方向y上量测对位的预设图案120的两侧边124a皆位于扫描线SL的面积内，因此量测系统的取像单元易取得侧边122a及侧边124a的影像，而不易误取其它图案的边缘、造成误判的情况。此外，由于预设图案120位于扫描线SL上方，预设开口116为扫描线SL的开口，因此预设图案120及预设开口116的设置不会限制像素单元110的布局(layout)、也不会对主动元件基板100的开口率造成不良影响。在本实施例的垂直投影方向z的垂直投影中，预设开口116的边缘116a与预设图案120的边缘122a的最短距离为L(标示于图2)，3μm≦L≦30μm；较佳地是，5μm≦L≦10μm，但本发明不以此为限。

图3为本发明另一实施例的主动元件基板100-1的局部R1的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-1与前述的主动元件基板100类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。在此仅说明主动元件基板100-1与主动元件基板100的差异，未说明的部分请对应地参照前述的说明。请参照图3，在本实施例中，主动元件基板100-1的扫描线SL的预设开口116-1可以是封闭(closed)开口。预设开口116-1具有与第一方向x垂直的相对两侧边116a以及与第一方向x平行的相对两侧边116b。举例而言，在本实施例中，预设开口116-1可呈正方形。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，预设开口116-1也可呈其它形状：例如：长方形、六边形、八边形或其它适当形状)。此外，在本实施例中，预设开口116-1与预设图案120的第二部124在第一方向x上可选择性地对齐，但本发明不以此为限。

类似地，量测系统的取像单元可撷取预设图案120的相对两侧边122a的影像，量测系统的处理单元可根据相对两侧边122a的影像可计算出两侧边122a在第一方向x上的第一中央座标；处理单元可根据预设图案120的相对两侧边124a的影像计算出两侧边124a在第二方向y上的第二中央座标；处理单元可根据预设开口116-1的相对两侧边116a的影像计算出两侧边116a在第一方向x上的第三中央座标；处理单元可根据预设开口116-1的相对两侧边116b的影像计算出两侧边116b在第二方向y上的第四中央座标。藉由比较第一中央座标与第三中央座标以及比较第二中央座标与第四中央座标，可判断共用电极114所属膜层与扫描线SL所属膜层在显示区内的对位状况。主动元件基板100-1具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此便不再重述。

图4为本发明又一实施例的主动元件基板100-2的局部R2的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-2与前述的主动元件基板100-1类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。在此仅说明主动元件基板100-2与主动元件基板100-1的差异，未说明的部分请对应地参照前述说明。请参照图4，在本实施例中，于垂直投影方向z上，预设开口116-2的垂直投影与预设图案120的垂直投影可重叠。更进一步地说，预设开口116-2的垂直投影可位于预设图案120的第一部122的垂直投影面积之内。主动元件基板100-2具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此便不再重述。

图5为本发明再一实施例的主动元件基板100-3的局部R3的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-3与前述的主动元件基板100-1类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。在此仅说明主动元件基板100-3与主动元件基板100-1的差异，未说明的部分请对应地参照前述说明。请参照图5，在本实施例中，预设开口116-3可选择性地呈长方形。主动元件基板100-3具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此不便再重述。

图6为本发明一实施例的主动元件基板100-4的局部R4的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-4与前述的主动元件基板100-3类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。在此仅说明主动元件基板100-4与主动元件基板100-3的差异，未说明的部分请对应地参照前述说明。请参照图6，在本实施例中，于第一方向x上，预设开口116-4可不与预设图案120的第二部124对齐。预设开口116-4的垂直投影可位于第一部122的垂直投影与薄膜电晶体T的垂直投影之间。主动元件基板100-4具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此不便再重述。

图7为本发明另一实施例的主动元件基板100-5的局部R5的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-5与前述的主动元件基板100-2类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。于此仅说明主动元件基板100-5与主动元件基板100-2的差异，未说明的部分请对应参照前述说明。请参照图7，在本实施例中，于垂直投影方向z上，预设开口116-5的垂直投影与预设图案120的垂直投影可重叠。更进一步地说，预设开口116-5的垂直投影可位于预设图案120的垂直投影面积内。主动元件基板100-5具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此不再重述。

图8为本发明又一实施例的主动元件基板100-6的局部R6的放大示意图。本实施例的主动元件基板100-6与前述的主动元件基板100类似，因此相同或相似的元件以相同或相似的标号标示。于此仅说明主动元件基板100-6与主动元件基板100的差异，未说明的部分请对应参照前述说明。请参照图8，在本实施例中，预设图案120-6的第一部122与第二部124-6可分离。主动元件基板100-6具有与前述主动元件基板100类似的功效及优点，于此便不再重述。

综上所述，本发明一实施例的主动元件基板包括多个像素单元以及预设图案。每一像素单元包括沿着第一方向延伸的扫描线、与扫描线交错的数据线、与扫描线及数据线电性连接的薄膜电晶体、与薄膜电晶体电性连接的像素电极以及与像素电极重叠的共用电极。至少一像素单元的扫描线具有预设开口。预设图案与共用电极属于同一膜层且电性连接。预设图案设置于至少一像素单元的扫描线上。预设图案具有相对的多个第一侧边及相对的多个第二侧边。第一侧边及第二侧边位于扫描线上方或扫描线的垂直投影面积内，第一侧边与第一方向垂直，而第二侧边与第一方向平行。

利用预设图案及预设开口能判断共用电极所属膜层与扫描线所属膜层的对位状况。由于预设图案的第一侧边及第二侧边皆位于扫描线的投影面积内，因此量测系统的取像单元易取得第一侧边及第二侧边，而不易误取其它图案的边缘、造成误判的情况。此外，由于预设图案位于扫描线上，预设开口为扫描线的开口，因此预设图案及预设开口的设置不会限制像素单元的布局、也不会对主动元件基板的开口率造成不良影响。

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 (17)

1.一种主动元件基板，其特征在于，包括：

多个像素单元，其中每一像素单元包括：

一扫描线，沿着一第一方向延伸；

一数据线，与该扫描线交错；

一薄膜电晶体，与该扫描线及该数据线电性连接；

一像素电极，与该薄膜电晶体电性连接；以及

一共用电极，与该像素电极重叠，其中至少一像素单元的一扫描线具有一预设开口；以及

一预设图案，与该共用电极属于同一膜层，其中该预设图案设置于该至少一像素单元的该扫描线上，该预设图案具有相对的多个第一侧边以及相对的多个第二侧边；于一垂直投影方向上，该些第一侧边位于该扫描线的面积内且与该第一方向垂直，该些第二侧边位于该扫描线的面积内且与该第一方向平行。

2.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，该预设图案包括：

一第一部，具有该些第一侧边且与该扫描线垂直；及

一第二部，具有该些第二侧边且与该扫描线平行。

3.如权利要求2所述的主动元件基板，其特征在于，该第一部电性连接于相邻的两个像素单元的两个共用电极之间。

4.如权利要求2所述的主动元件基板，其特征在于，该第一部与该第二部连接。

5.如权利要求2所述的主动元件基板，其特征在于，该第一部与该第二部分离。

6.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，于该垂直投影方向上，该预设开口的垂直投影位于该预设图案的垂直投影面积之外。

7.如权利要求6所述的主动元件基板，其特征在于，该预设开口的垂直投影位于该至少一像素单元的一薄膜电晶体的垂直投影与该预设图案的垂直投影之间。

8.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，于该垂直投影方向上，该预设开口的垂直投影与该预设图案的垂直投影重叠。

9.如权利要求8所述的主动元件基板，其特征在于，该预设开口的垂直投影位于该预设图案的垂直投影面积之内。

10.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，该预设开口为一封闭开口。

11.如权利要求10所述的主动元件基板，其特征在于，该封闭开口具有相对的多个第三侧边及相对的多个第四侧边，该些第三侧边与该第一方向垂直，该些第四侧边与该第一方向平行。

12.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，该预设开口为一开放开口。

13.如权利要求12所述的主动元件基板，其特征在于，该开放开口具有相对的多个第五侧边及连接于该些第五侧边之间的一第六侧边，该些第五侧边与该第一方向垂直，该第六侧边与该第一方向平行。

14.如权利要求6所述的主动元件基板，其特征在于，该预设开口的该垂直投影与该预设图案的该垂直投影的最短距离为L，3μm≦L≦30μm。

15.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，该扫描线的不具该预设开口的其余部分的线宽一致。

16.如权利要求1所述的主动元件基板，其特征在于，该薄膜电晶体包括一闸极、一半导体层以及与该半导体层电性连接的一源极与一汲极，而该半导体层、该源极与该汲极位于该扫描线的上方。

17.如权利要求16所述的主动元件基板，其特征在于，该闸极为该扫描线的一部分。

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