CN1877843A

CN1877843A - 有源元件阵列基板

Info

Publication number: CN1877843A
Application number: CN 200610100233
Authority: CN
Inventors: 廖金阅; 杨克勤
Original assignee: Quanta Display Inc
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2006-12-13

Abstract

一种有源元件阵列基板，包括一基板、多个像素单元、多条第一导线、一绝缘层、多条第二导线与保护层。其中，有源元件阵列基板具有一显示区与一周边线路区，像素单元配置于基板上的显示区内，而第一导线与第二导线配置于周边线路区内，且分别与像素单元电性相连。上述的第一导线具有两相对的第一尖端。此外，绝缘层覆盖第一导线，并具有至少一第一开口，以暴露出两相对的第一尖端。另外，保护层覆盖住第二导线。本发明可以有效避免有源元件阵列基板遭受静电放电破坏。

Description

有源元件阵列基板

技术领域

本发明是有关于一种有源元件阵列基板，且特别是有关于一种具有静电放电防护(electrostatic discharge protection)功能的有源元件阵列基板。

背景技术

现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件或显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已逐渐成为市场的主流。一般在液晶显示器的制造过程中，操作人员、机台或检测仪器都可能带有静电，而上述的带电体(操作人员、机台或检测仪器)接触到液晶显示面板时，有可能导致液晶显示面板内的元件以及电路遭受静电放电破坏。

为了避免静电放电而损伤薄膜晶体管阵列基板内部的元件以及电路，一般都会在薄膜晶体管阵列基板显示区外形成静电放电保护结构。图1是已知薄膜晶体管阵列基板的示意图。请参考图1，已知的薄膜晶体管阵列基板100会有一显示区A与一周边线路区B。具体而言，显示区A内会有多数个像素单元112、多条扫描线120(Scan line)与多条数据线130(Data line)。扫描线120与数据线130电性连接至像素单元112，且电压信号能够通过扫描线120与数据线130而传递至像素单元112中。此外，扫描线120与数据线130会延伸至周边线路区B而分别与多个焊垫(Pad)140电性连接。

实务上，为了避免静电放电而损伤薄膜晶体管阵列基板100内部的元件以及电路，一般会在周边线路区B内的扫描线120与数据线130上形成静电放电结构。以扫描线120举例来说，请参考图2，其绘示已知周边线路区内扫描线的局部剖面示意图。已知的薄膜晶体管阵列基板100上包括一基板110、一扫描线120与一绝缘层122。其中，扫描线120具有两相对的静电放电尖端120a。两相对的静电放电尖端120a彼此相隔一间隙G，且绝缘层122覆盖住扫描线120的静电放电尖端120a，以作为静电放电的结构。

一般来说，绝缘层122的材料为氮化硅(SiN_x)，由于氮化硅(介电常数约为7)的导电性不佳，以致于无法有效达到静电放电保护的功效。这样可能造成静电荷累积于扫描线120上而无法有效被排除，进而导致显示区A的像素单元112受到静电放电破坏。为了改善氮化硅的导电性不佳而带来的问题，有一种作法是以非晶硅(amorphous silicon)取代氮化硅来覆盖住静电放电尖端120a。然而，要在周边线路区B内形成非晶硅，来覆盖静电放电尖端120a，在工艺上较为复杂，且会使得整个薄膜晶体管阵列基板100的制造成本上升。

发明内容

本发明的目的其中之一是提供一种有源元件阵列基板，以解决已知的薄膜晶体管阵列基板有静电放电防护效能不佳的问题。

本发明的目的其中之一是提供一种有源元件阵列基板，其具有低制造成本的静电放电防护设计。

为达到上述或是其它目的，本发明提出一种有源元件阵列基板，其具有一显示区与位于显示区外的一周边线路区，有源元件阵列基板包括一基板、一像素单元、多条第一导线、一绝缘层、多条第二导线与保护层。其中，像素单元配置于基板上的显示区内，而第一导线配置于周边线路区内，且与像素单元电性相连。上述的第一导线具有两相对的第一尖端且彼此相隔一第一间距。此外，绝缘层覆盖第一导线，并具有至少一第一开口，以暴露出两相对的第一尖端。另外，第二导线配置于周边线路区内，且与像素单元电性相连。上述的保护层覆盖住第二导线，且第二导线位于绝缘层与保护层之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口的涵盖范围大于第一间距。

在本发明的一实施例中，上述的有源元件阵列基板还包括一第一填充物，填入第一开口，第一填充物的介电常数小于绝缘层的介电常数。

在本发明的一实施例中，上述的第二导线具有两相对的第二尖端且彼此相隔一第二间距。

在本发明的一实施例中，上述的保护层覆盖第二导线并具有至少一第二开口，以暴露出两相对的第二尖端。

在本发明的一实施例中，上述的第二开口的涵盖范围大于第二间距。

在本发明的一实施例中，上述的有源元件阵列基板还包括一第二填充物，填入第二开口，且第二填充物的介电常数小于保护层的介电常数。

在本发明的一实施例中，上述的第一填充物的材料可以包括有机绝缘材料或氧化硅。

在本发明的一实施例中，上述的第二填充物的材料可以包括有机绝缘材料或氧化硅。

本发明提出一种有源元件阵列基板，其具有一显示区与位于显示区外的一周边线路区，有源元件阵列基板包括一基板、一像素单元、多条第一导线、一绝缘层、多条第二导线与一保护层。像素单元配置于基板上的显示区内，而第一导线配置于周边线路区内，且与像素单元电性相连。此外，绝缘层覆盖第一导线。上述的第二导线配置于周边线路区内，且与像素单元电性相连，而第二导线具有两相对的静电放电尖端且彼此相隔一间距。另外，保护层覆盖第二导线，且第二导线位于绝缘层与保护层之间，其中保护层具有至少一开口，以暴露出两相对的静电放电尖端。

在本发明的一实施例中，上述的开口的涵盖范围大于静电放电尖端相隔的间距。

在本发明的一实施例中，上述的有源元件阵列基板还包括一填充物，填入开口，此填充物的介电常数小于保护层的介电常数。

在本发明的一实施例中，上述的填充物的材料可以包括有机绝缘材料或氧化硅。

在本发明的一实施例中，上述的像素单元可以包括液晶显示器的像素单元。

在本发明的一实施例中，上述的像素单元可以包括有机电激发光显示器的像素单元。

本发明的有源元件阵列基板因绝缘层具有第一开口，以暴露出第一尖端。由于空气的介电常数较低，而使静电放电现象能有效地在第一开口中发生。这样有源元件阵列基板上的元件便可以有效避免静电放电破坏。本发明的有源元件阵列基板因保护层具有第二开口，以暴露出第二尖端。这样同样能避免有源元件阵列基板遭受静电放电破坏。本发明的有源元件阵列基板可以同时在绝缘层中形成第一开口以及在保护层中形成第二开口，以进一步避免有源元件阵列基板遭受静电放电破坏。

为让本发明的上述和其它目的、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，详细说明如下。

附图说明

图1是已知薄膜晶体管阵列基板示意图。

图2是已知周边线路区内扫描线的局部剖面示意图。

图3是本发明的第一实施例的有源元件阵列基板示意图。

图4是本发明第一实施例的有源元件阵列基板的周边线路区局部剖面示意图。

图5是本发明第一实施例的第一填充物的剖面示意图。

图6是本发明第一实施例的另一有源元件阵列基板的周边线路区局部剖面示意图。

图7是本发明第一实施例的第二填充物的剖面示意图。

图8是本发明第二实施例的有源元件阵列基板的周边线路区局部剖面示意图。

图9是本发明第二实施例的填充物的剖面示意图。

主要组件符号说明：

100：薄膜晶体管阵列基板 110、210：基板

112、212：像素单元 120：扫描线

122、230：绝缘层 120a：静电放电尖端

130：数据线 140、245：焊垫

200：有源元件阵列基板 220：第一导线

220a：第一尖端 240：第二导线

240a：第二尖端 240b：静电放电尖端

250：保护层 260：第一填充物

270：第二填充物 280：填充物

A：显示区 B：周边线路区

C1：第一开口 C2：第二开口

C3：开口 G：间隙

L1：第一间距 L2：第二间距

L3：间距

具体实施方式

第一实施例：

图3是本发明第一实施例的有源元件阵列基板的示意图，图4是本发明第一实施例的有源元件阵列基板的周边线路区局部剖面示意图。请同时参考图3与图4，本发明的有源元件阵列基板200具有一显示区A与位于显示区A外的一周边线路区B。此有源元件阵列基板200包括一基板210、多个像素单元212、多条第一导线220、一绝缘层230、多条第二导线240、多个焊垫245与一保护层250。其中，像素单元212阵列排列于基板210上的显示区A内，而第一导线220与第二导线240配置于周边线路区B内，且分别与焊垫245电性相连。另一方面，第一导线220与第二导线240分别与位于显示区A内的像素单元212电性相连。此外，绝缘层230覆盖住第一导线220，而第二导线240位于绝缘层230与保护层250之间。

具体来说，第一导线220可以为扫描线(Scan line)，而第二导线240可以为数据线(Data line)。实务上，电压信号可以通过第一导线220与第二导线240而传递至像素单元212中。这里要说明的是，在本文中像素单元212是以液晶显示面板的像素单元212来作说明，当然此像素单元212也可以是有机电激发光显示器(Organic electro-luminescence display，OELD)的像素单元212，在此并不加以局限。

由图4可知，位于基板210上的周边线路区B内的第一导线220具有两相对的第一尖端220a，且第一尖端220a彼此相隔一第一间距L1。值得留意的是，本发明的第一尖端220a具有静电放电的功能。实务上，焊垫245常会与静电防护环(Shorting ring)(未绘示)电性连接，而第一尖端220a的位置可以位于静电防护环与焊垫245之间，或者位于焊垫245与显示区A之间。当然，第一尖端220a的位置可以依照需要而作适当的更动，在此并不加以局限。

值得留意的是，绝缘层230覆盖住第一导线220，且绝缘层230具有至少一第一开口C1，其涵盖范围可以大于第一间距L1，以暴露出两相对的第一尖端220a。实务上，此第一开口C1可以通过对绝缘层230进行蚀刻工艺而形成。

这里要说明的是，由于两相对的第一尖端220a可以形成一电容器，根据：

V＝Q/C

V：电压差

Q：电荷量

C：电容值

若在电荷量Q相同的情况下，电容值C愈小愈能提升两相对的第一尖端220a的电压差V，而电容值C会与电容器中介电材质的介电常数成正比。由于两相对的第一尖端220a可以通过第一开口C1而暴露于空气中，且已知的绝缘层(SiN)230的介电常数约为空气的介电常数的七倍。因此，本发明的两相对的第一尖端220a之间会有较大的电压差V，进而使静电荷能集中在第一尖端220a而有效地发生静电放电。这样便可以保护有源元件阵列基板200上的元件免于遭受静电放电破坏(Electrostatic discharge，ESD)。

此外，本发明的有源元件阵列基板200还可以包括一第一填充物260(如图5所示)。此第一填充物260可以选择性地填入第一开口C1中，而此第一填充物260的材料可以采用有机绝缘材料、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)或氧化硅(SiO)，只要第一填充物260的介电常数小于绝缘层230的介电常数即可，在此并不加以局限。

为了进一步避免本发明的有源元件阵列基板200遭受静电放电破坏，上述的第二导线240可以具有两相对的第二尖端240a(如图6所示)，且两相对的第二尖端240a彼此相隔一第二间距L2。此外，保护层250会覆盖第二导线240，且保护层250具有至少一第二开口C2，其涵盖范围可以大于第二间距L2，以暴露出两相对的第二尖端240a。如此一来，静电荷也能集中在第二尖端240a而有效地发生静电放电，进而避免有源元件阵列基板200遭受静电放电破坏。

此外，本发明的有源元件阵列基板200还可以包括一第二填充物270(如图7所示)。此第二填充物270可以选择性地填入第二开口C2中，而第二填充物270的材料可以采用有机绝缘材料、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)或氧化硅(SiO)，只要第二填充物270的介电常数小于保护层250的介电常数即可，在此并不加以局限。

第二实施例：

图8是本发明第二实施例的有源元件阵列基板的周边线路区局部剖面示意图。请参考图8，第二实施例与第一实施例类似，两者主要不同之处在于：本实施例的有源元件阵列基板200可以仅在第二导线240上形成两相对的静电放电尖端240b，且保护层250具有至少一开口C3，以暴露出两相对的静电放电尖端240b。详细地说，两相对的静电放电尖端240b彼此相隔一间距L3，且开口C3的涵盖范围可以大于静电放电尖端240b相隔的间距L3。

本发明的有源元件阵列基板200还可以包括一填充物280(如图9所示)。此填充物280可以选择性地填入开口C3中，而填充物280的材料可以采用有机绝缘材料、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)或氧化硅(SiO)，只要填充物280的介电常数小于保护层250的介电常数即可，在此并不加以局限。

综上所述，本发明的有源元件阵列基板因绝缘层具有第一开口，以暴露出两相对的第一尖端。由于空气的介电常数较低，因此在电荷量相同的情况下，两相对的第一尖端会有较大的电压差。这样一来，累积于第一尖端的静电荷可以有效地在第一开口中发生静电放电现象，以有效避免有源元件阵列基板遭受静电放电破坏。本发明的有源元件阵列基板可以仅在保护层中形成开口，以暴露出静电放电尖端，也可以同时在绝缘层中形成第一开口以及在保护层中形成第二开口，以进一步避免有源元件阵列基板遭受静电放电破坏。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种有源元件阵列基板，具有一显示区与位于该显示区外的一周边线路区，其特征在于，该有源元件阵列基板包括：

一基板；

一像素单元，配置于所述显示区内；

多条第一导线，配置于所述基板上的所述周边线路区内，且与所述像素单元电性相连，其中各第一导线具有两相对的第一尖端且彼此相隔一第一间距；

一绝缘层，覆盖所述第一导线，并具有至少一第一开口，以暴露出两相对的第一尖端；

多条第二导线，配置于所述周边线路区内，且与所述像素单元电性相连；以及

一保护层，覆盖所述第二导线，且所述第二导线位于所述绝缘层与该保护层之间。

2.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述第一开口的涵盖范围大于所述第一间距。

3.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其特征在于，还包括一第一填充物，填入所述第一开口，该第一填充物的介电常数小于所述绝缘层的介电常数。

4.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述各第二导线具有两相对的第二尖端且彼此相隔一第二间距。

5.如权利要求4所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述保护层覆盖所述第二导线并具有至少一第二开口，以暴露出两相对的第二尖端。

6.如权利要求4所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述第二开口的涵盖范围大于所述第二间距。

7.如权利要求4所述的有源元件阵列基板，其特征在于，还包括一第二填充物，填入第二开口，该第二填充物的介电常数小于所述保护层的介电常数。

8.如权利要求3所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述第一填充物的材料包括有机绝缘材料或氧化硅。

9.如权利要求7所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述第二填充物的材料包括有机绝缘材料或氧化硅。

10.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括液晶显示器的像素单元。

11.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括有机电激发光显示器的像素单元。

12.一种有源元件阵列基板，具有一显示区与位于该显示区外的一周边线路区，其特征在于，该有源元件阵列基板包括：

一基板；

一像素单元，配置于所述显示区内；

多条第一导线，配置于所述基板上的所述周边线路区内，且与所述像素单元电性相连；

一绝缘层，覆盖所述第一导线；

多条第二导线，配置于所述周边线路区内，且与所述像素单元电性相连，其中各第二导线具有两相对的静电放电尖端且彼此相隔一间距；以及

一保护层，覆盖所述第二导线，且这些第二导线位于所述绝缘层与该保护层之间，其中该保护层具有至少一开口，以暴露出两相对的静电放电尖端。

13.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述开口的涵盖范围大于所述间距。

14.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其特征在于，还包括一填充物，填入所述开口，该填充物的介电常数小于所述保护层的介电常数。

15.如权利要求14所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述填充物的材料包括有机绝缘材料或氧化硅。

16.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括液晶显示器的像素单元。

17.如权利要求12所述的有源元件阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括有机电激发光显示器的像素单元。