TW201639172A - 畫素結構及顯示面板 - Google Patents

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Abstract

一種畫素結構，包括閘極線、第一資料線、第一畫素電極、第二畫素電極、第一主動元件、第二主動元件、絕緣層、第一連接電極以及第二連接電極。第一畫素電極與第二畫素電極分別設置於閘極線的第一側與第二側。第一主動元件的第一汲極與第二主動元件的第二汲極朝向第二畫素電極延伸。第一連接電極經由第一接觸洞與第一汲極電性連接並與第一畫素電極電性連接，且第一連接電極與第一資料線在垂直投影方向上重疊。第二連接電極設置於閘極線之第二側，其中第二連接電極與第二畫素電極電性連接並經由第二接觸洞與第二汲極電性連接。

Description

畫素結構及顯示面板
本發明係關於一種畫素結構及顯示面板，尤指一種具有低穿通(feed through)電壓效應的畫素結構及顯示面板。
液晶顯示面板由於具有輕薄短小與節能等優點，已被廣泛地應用在各式電子產品，如智慧型手機(smart phone)、筆記型電腦(notebook computer)、平板電腦(tablet PC)等。習知液晶顯示面板的畫素結構包括閘極線、資料線、共通線、主動元件、畫素電極與共通電極等元件，其中主動元件的閘極係與閘極線連接，源極係與資料線連接，且汲極係與畫素電極連接。於進行顯示時，主動元件的閘極會被閘極線提供的閘極訊號所開啟，此時資料線所提供的資料訊號可依序經由源極與汲極傳送至畫素電極而使得畫素電極具有畫素電壓，藉此畫素電極、共通電極以及位於其間的液晶層會形成液晶電容。此外，畫素電極與共通線會形成儲存電容，以維持液晶電容的電容值。除了液晶電容與儲存電容之外，習知液晶顯示面板的畫素結構還會包括其它寄生電容，例如閘極/源極電容(Cgs)。閘極/源極電容(Cgs)的電容值會影響畫素結構的充電特性，進而影響顯示品質。舉例而言，當閘極/源極電容(Cgs)的電容值過大時，會產生穿通(feed through)電壓效應而拉低畫素電極的畫素電壓，進而影響液晶顯示面板的顯示灰階並會產生閃爍(flicker)現象。
本發明的實施例之目的之一在於提供一種具有低閘極/源極電容 的畫素結構及顯示面板。
本發明之一實施例提供一種畫素結構，包括第一基板、閘極線、第一資料線、第一畫素電極、第二畫素電極、第一主動元件、第二主動元件、至少一絕緣層、第一連接電極以及第二連接電極。閘極線設置於第一基板上，且閘極線具有第一側與第二側。第一資料線設置於第一基板上，其中第一資料線與閘極線交錯設置。第一畫素電極設置於閘極線之第一側，且第二畫素電極設置於閘極線之第二側。第一主動元件設置於第一基板上，其中第一主動元件包括第一閘極，與閘極線連接；第一半導體層對應該第一閘極並與第一閘極在垂直投影方向上至少部分重疊設置；第一閘極絕緣層設置於第一閘極與第一半導體層之間；以及第一源極與第一汲極分別設置於第一半導體層的兩側，其中第一源極與第一資料線連接，且第一汲極朝向第二畫素電極延伸。第二主動元件設置於第一基板上，其中第二主動元件包括第二閘極與閘極線連接；第二半導體層對應第二閘極並與第二閘極在垂直投影方向上至少部分重疊設置；第二閘極絕緣層設置於第二閘極與第二半導體層之間；以及第二源極與第二汲極分別設置於第二半導體層的兩側，其中第二汲極朝向第二畫素電極延伸。至少一絕緣層覆蓋第一主動元件與第二主動元件，其中絕緣層具有第一接觸洞暴露出第一汲極，以及第二接觸洞暴露出第二汲極。第一連接電極具有第一端與第二端，第一連接電極的第一端經由第一接觸洞與第一汲極電性連接，且第一連接電極的第二端與第一畫素電極電性連接，其中第一連接電極設置於絕緣層上並與第一資料線在垂直投影方向上重疊。第二連接電極設置於閘極線之第一側，其中第二連接電極與第二畫素電極電性連接並經由第二接觸洞與第二汲極電性連接。
本發明之另一實施例提供一種顯示面板，包括複數個上述之畫素結構、第二基板與第一基板相對設置，以及顯示介質層設置於第一基板與第 二基板之間。
1,1A,1B,1C,2,3‧‧‧畫素結構
10‧‧‧第一基板
L1‧‧‧第一方向
Z‧‧‧垂直投影方向
GL‧‧‧閘極線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
12‧‧‧絕緣層
121‧‧‧第一接觸洞
122‧‧‧第二接觸洞
E1‧‧‧第一側
E2‧‧‧第二側
SW1‧‧‧第一主動元件
G1‧‧‧第一閘極
SE1‧‧‧第一半導體層
GI1‧‧‧第一閘極絕緣層
S1‧‧‧第一源極
D1‧‧‧第一汲極
SW2‧‧‧第二主動元件
G2‧‧‧第二閘極
SE2‧‧‧第二半導體層
GI2‧‧‧第二閘極絕緣層
S2‧‧‧第二源極
D2‧‧‧第二汲極
11‧‧‧重摻雜半導體層
SW3‧‧‧第三主動元件
G3‧‧‧第三閘極
SE3‧‧‧第三半導體層
GI3‧‧‧第三閘極絕緣層
S3‧‧‧第三源極
D3‧‧‧第三汲極
PE1‧‧‧第一畫素電極
PE2‧‧‧第二畫素電極
ME‧‧‧主幹電極
BE‧‧‧分支電極
S‧‧‧狹縫
CE1‧‧‧第一連接電極
CE2‧‧‧第二連接電極
t1‧‧‧第一端
t2‧‧‧第二端
AE‧‧‧輔助電極
XL‧‧‧共通線
SL‧‧‧訊號線
SE‧‧‧半導體圖案
11A‧‧‧重摻雜半導體圖案
XE‧‧‧共通電極
PV1‧‧‧第一介電薄膜
PV2‧‧‧第二介電薄膜
CF‧‧‧彩色濾光層
32‧‧‧黑色矩陣
Clc1‧‧‧第一液晶電容
Clc2‧‧‧第二液晶電容
Cst1‧‧‧第一儲存電容
Cst2‧‧‧第二儲存電容
Cgs1‧‧‧第一閘極/源極電容
Cgs2‧‧‧第二閘極/源極電容
Ccs‧‧‧調整電容
30‧‧‧第二基板
40‧‧‧顯示介質層
100,200,300‧‧‧顯示面板
第1圖繪示了本發明之第一實施例之畫素結構的上視示意圖。
第2圖為沿第1圖之剖線A-A’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第3圖為沿第1圖之剖線B-B’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第4圖繪示了本發明之第一實施例之畫素結構的等效電路圖。
第5圖繪示了本發明之第一實施例之顯示面板的示意圖。
第6圖與第7圖繪示了本發明之第一實施例的第一變化實施例之畫素結構的剖面示意圖。
第8圖與第9圖繪示了本發明之第一實施例的第二變化實施例之畫素結構的剖面示意圖。
第10圖繪示了本發明之第一實施例的第三變化實施例之畫素結構的示意圖。
第11圖繪示了本發明之第二實施例之畫素結構的上視示意圖。
第12圖為沿第11圖之剖線C-C’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第13圖為沿第11圖之剖線D-D’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第14圖繪示了本發明之第二實施例之畫素結構的等效電路圖。
第15圖繪示了本發明之第二實施例之顯示面板的示意圖。
第16圖繪示了本發明之第三實施例之畫素結構的上視示意圖。
第17圖為沿第16圖之剖線E-E’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第18圖為沿第16圖之剖線F-F’繪示的畫素結構的剖面示意圖。
第19圖繪示了本發明之第三實施例之畫素結構的等效電路圖。
第20圖繪示了本發明之第三實施例之顯示面板的示意圖。
為使熟悉本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖至第4圖。第1圖繪示了本發明之第一實施例之畫素結構的上視示意圖，第2圖為沿第1圖之剖線A-A’繪示的畫素結構的剖面示意圖，第3圖為沿第1圖之剖線B-B’繪示的畫素結構的剖面示意圖，且第4圖繪示了本發明之第一實施例之畫素結構的等效電路圖。如第1圖至第4圖所示，本實施例的畫素結構1包括第一基板10、閘極線GL、第一資料線DL1、第二資料線DL2、第一畫素電極PE1、第二畫素電極PE2、第一主動元件SW1、第二主動元件SW2、至少一絕緣層12、第一連接電極CE1以及第二連接電極CE2。第一基板10可為硬質基板或可撓式基板例如玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、塑膠基板或其它適合的基板。閘極線GL設置於第一基板10上，且閘極線GL具有第一側E1與第二側E2。閘極線GL的第一側E1與第二側E2係為兩相對應的側邊，本實施例之閘極線GL實質上係沿第1圖的橫向延伸，因此第一側E1與第二側E2係分別為第1圖之下側邊與上側邊，但不以此為限。舉例而言，在變化實施例中，閘極線GL實質上可沿第1圖的縱向延伸，因此第一側E1與第二側E2係分別為第1圖之右側邊與左側邊。第一資料線DL1與第二資料線DL2設置於第一基板10上，且第一資料線DL1與第二資料線DL2分別閘極線GL交錯設置。第一資料線DL1與第二資料線DL2例如可沿第1圖的縱向延伸，但不以此為限。
第一畫素電極PE1設置於閘極線GL之第一側E1，且第二畫素電極PE2設置於閘極線GL之第二側E2。第一主動元件SW1設置於第一基板10上，且第一主動元件SW1包括第一閘極G1、第一半導體層SE1、第一閘極絕緣層GI1、第一源極S1與第一汲極D1，其中第一閘極G1與閘極線GL 連接；第一半導體層SE1對應第一閘極G1並與第一閘極G1在垂直投影方向Z上至少部分重疊設置；第一閘極絕緣層GI1，設置於第一閘極G1與第一半導體層SE1之間；第一源極S1與第一汲極D1分別設置於第一半導體層SE1的兩側，第一源極S1與第一資料線DL1連接，且第一汲極D1由第一源極S1朝向第二畫素電極PE2延伸，例如第一汲極D1可沿第一方向L1延伸。此外，第一源極S1/第一汲極D1與第一半導體層SE1之間可選擇性設置重摻雜半導體層11(如第2圖與第3圖所示)，其中重摻雜半導體層11的摻雜濃度高於第一半導體層SE1，以增加歐姆接觸。第二主動元件SW2設置於第一基板10上，且第二主動元件SW2包括第二閘極G2、第二半導體層SE2、第二閘極絕緣層GI2、第二源極S2與第二汲極D2，其中第二閘極G2與閘極線GL連接；第二半導體層SE2對應第二閘極G2並與第二閘極G2在垂直投影方向Z上至少部分重疊設置；第二閘極絕緣層GI2設置於第二閘極G2與第二半導體層SE2之間；第二源極S2與第二汲極D2分別設置於第二半導體層SE2的兩側，第二源極S2與第二資料線DL2連接，且第二汲極D2由第二源極S2朝向第二畫素電極PE2延伸，例如第二汲極D2可沿第一方向L1延伸。在本實施例中，第一汲極D1、第二汲極D2第一資料線DL1與第二資料線DL2沿相同方向延伸，例如沿第一方向L1延伸，但不以此為限。在變化實施例中，第一汲極D1與第二汲極D2可以朝向第二畫素電極PE2延伸，但第一汲極D1與第二汲極D2可以和第一資料線DL1與第二資料線DL2沿不同方向延伸，或者第一汲極D1與第二汲極D2兩者可分別沿不同的方向延伸或具有轉折圖案。此外，第二源極S2/第二汲極D2與第二半導體層SE2之間可選擇性設置重摻雜半導體層11，以增加歐姆接觸。精確而言，本實施例的第一汲極D1與該二汲極D2突出於閘極線GL之第二側E2，也就是說，一部分的第一汲極D1與該二汲極D2在垂直投影方向Z上分別與第一閘極G1與第二閘極G2重疊，而另一部分的第一汲極D1與該二汲極D2則向第一方向L1延伸而未與第一閘極G1與第二閘極G2重疊。
第一主動元件SW1與第二主動元件SW2為主動開關元件，例如薄膜電晶體元件，且第一主動元件SW1與第二主動元件SW2較佳可利用相同製程同時製程，但不以此為限。在本實施例中，第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係以底閘型薄膜電晶體元件為例，其中閘極線GL、第一閘極G1與第二閘極G2可為同一層圖案化導電層例如第一金屬層，其材料可為適合的金屬或合金，且其可為單層結構或多層堆疊結構；第一閘極絕緣層GI1與第二閘極絕緣層GI2可為同一層圖案化絕緣層，其材料可為無機絕緣材料例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽，有機絕緣材料或有機無機混成絕緣材料，且其可為單層結構或多層堆疊結構。第一半導體層SE1與第二半導體層SE2可為同一層圖案化半導體層，其材料可為矽例如非晶矽、多晶矽，氧化物半導體例如氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)或其它適合的半導體材料；第一資料線DL1、第一源極S1、第一汲極D1、第二源極S2與第二汲極D2可為同一層圖案化導電層例如第二金屬層，其材料可為適合的金屬或合金，且其可為單層結構或多層堆疊結構。在變化實施例中，第一主動元件SW1與第二主動元件SW2也可選用頂閘型薄膜電晶體元件或其它任何類型的薄膜電晶體元件。此外，絕緣層12覆蓋第一主動元件SW1與第二主動元件SW2，其中絕緣層12具有第一接觸洞121暴露出第一汲極D1以及第二接觸洞122暴露出第二汲極D2。絕緣層12較佳具有平坦表面，以作為平坦層之用，以增加畫素結構1的開口率。本實施例之絕緣層12的材料可選用有機絕緣材料，例如環氧樹脂或壓克力，且其較佳可具有感光特性，藉此可利用曝光顯影製程進行圖案化，但不以此為限。在變化實施例中，絕緣層12的材料也可為無機絕緣材料例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽，或有機無機混成絕緣材料，且絕緣層12可為單層結構或多層堆疊結構。此外，本實施例之絕緣層12可為透明絕緣材料，但不以此為限。舉例而言，絕緣層也可選用彩色濾光層，但不以此為限。本實施例的第一接觸洞121與第二接觸洞122位於閘極線GL之同一側(第二側E2)，因此可以節省第一方向L1上的佈 局空間以增加開口率。此外，第一接觸洞121與第二接觸洞122未與第一閘極G1與第二閘極G2重疊，但不以此為限。第一接觸洞121與第二接觸洞122的尺寸可視絕緣層12的厚度加以調整，舉例而言，當絕緣層12的厚度較大時，例如作為彩色濾光層時，則第一接觸洞121與第二接觸洞122的尺寸較大；當絕緣層12的厚度較小，例如作為平坦層時，則第一接觸洞121與第二接觸洞122的尺寸較小，但不以此為限。
此外，第一畫素電極PE1設置於絕緣層12上並位於第一閘極G1之第一側E1。第一連接電極CE1具有第一端t1與第二端t2，其中第一連接電極CE1的第一端t1經由第一接觸洞121與第一汲極D1電性連接，且第一連接電極CE1的第二端t2與第一畫素電極PE1電性連接。第一連接電極CE1設置於絕緣層12上並與第一資料線DL1在垂直投影方向Z上重疊。精確而言，第一連接電極CE1係同時與第一資料線DL1與閘極線GL在垂直投影方向Z上重疊，且第一連接電極CE1未單獨與閘極線GL在垂直投影方向Z上重疊。也就是說，第一資料線DL1可以作為屏蔽電極，用以屏蔽第一連接電極CE1與閘極線GL之間的電場。此外，本實施例的第一連接電極CE之第二端t2與第一畫素電極PE1的一角落連接，此第一畫素電極PE1的角落鄰近第一資料線DL1與閘極線GL之第一側E1，例如第一畫素電極PE1的右上角，但不以此為限。第二畫素電極PE2設置於絕緣層12上並位於閘極線GL之第二側E2。第二連接電極CE2設置於絕緣層12上並位於閘極線GL之第二側E2，其中第二連接電極CE2與第二畫素電極PE2電性連接並經由第二接觸洞122與第二汲極D2電性連接。在本實施例中，第一連接電極CE1及第二連接電極CE2係與第一汲極D1及第二汲極D2為不同層圖案化導電層。舉例而言，第一連接電極CE1及第二連接電極CE2可為同一層圖案化導電層，例如圖案化透明導電層，其材料可為氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或其它適合之透明導電材料，或圖案化不透明導電層，其材料可為金屬、合金或 其它適合之不透明導電材料。第一汲極D1及第二汲極D2可為另一層圖案化導電層，例如圖案化不透明導電層，其材料可為金屬、合金或其它適合之不透明導電材料。此外，第一連接電極CE1、第二連接電極CE2、第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2可為同一層圖案化導電層，故可由同一道圖案化製程所形成，但不以此為限。
在本實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2係選用圖案化(patterned)電極，其分別包括至少一主幹電極ME，以及複數條分支電極BE，其中各分支電極BE之一端與主幹電極ME連接，且兩相鄰之分支電極BE之間具有一狹縫S。舉例而言，主幹電極ME可為十字形電極，而分支電極BE可沿不同的方向例如四個不同的方向延伸。或者，分支電極BE可沿相同的方向延伸，或兩個不同的方向、三個不同的方向或更多不同的方向延伸。第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2的尺寸可以相同或不相同，例如本實施例的第一畫素電極PE1的尺寸係大於第二畫素電極PE2的尺寸，但不以此為限。在本實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2的分支電極BE可延伸至第一資料線DL1與第二資料線DL2的上方並與第一資料線DL1與第二資料線DL2部分重疊，但不以此為限。在變化實施例中，分支電極BE也可以與第一資料線DL1與第二資料線DL2的邊緣切齊，或是分支電極BE可與第一資料線DL1與第二資料線DL2之間也可分別具有間隙。此外，第一畫素電極PE1可選擇性他另包括至少一輔助電極AE，其中輔助電極AE可與第一連接電極CE1之第二端t2以及一部分之分支電極BE之另一端連接。舉例而言，輔助電極AE可與靠近閘極線GL之第一側E1的分支電極BE的另一端連接，此外，另一個輔助電極AE可與遠離閘極線GL之第一側E1的分支電極BE的另一端連接。也就是說，第一畫素電極PE1可另包括兩個輔助電極AE，分別與靠近閘極線GL之第一側E1的分支電極BE的另一端連接以及與遠離閘極線GL之第一側E1的分支電極BE的另一端連接，藉此 增加第一畫素電極PE1的導電性。在變化實施例中，輔助電極AE也可與靠近第一資料線DL1的分支電極BE的另一端連接及/或與靠近第二資料線DL2的分支電極BE的另一端連接，或與所有的分支電極BE的另一端連接。另外，第二畫素電極PE2也可另包括輔助電極AE，其功用與配置與第一畫素電極PE1的輔助電極AE類似，在此不再贅述。輔助電極AE、第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2可為同一層圖案化導電層。在變化實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2也可為整面(full-surfaced)電極。再者，本實施例之畫素結構1可另包括共通線(圖未示)設置於第一基板10上，以及共通電極XE(如第4圖所示)，其中第一畫素電極PE1可以與共通線形成第一儲存電容Cst1(如第4圖所示)、第二畫素電極PE2可以與共通線形成第二儲存電容Cst2(如第4圖所示)、第一畫素電極PE1與共通電極XE形成第一液晶電容Clc1(如第4圖所示)，以及第二畫素電極PE2與共通電極XE形成第二液晶電容Clc2。
在本實施例中，第二接觸洞122與第二畫素電極PE2均位於閘極線GL之第二側E2，因此用以連接第二汲極D2與第二畫素電極PE2的第二連接電極CE2不需跨越閘極線GL，故第二連接電極CE2與閘極線GL不會在垂直投影方向Z上重疊而不會形成電容，而第二汲極D2與第二閘極G2之間則會形成第二閘極/源極電容Cgs2。另一方面，雖然第一接觸洞121係位於閘極線GL之第二側E2且第一畫素電極PE1係位於閘極線GL之第一側E1，然而用以連接第一汲極D1(經由第一接觸洞121)與第一畫素電極PE1的第一連接電極CE1係設置第一資料線DL1上，因此可以被第一資料線DL1所隔絕。也就是說，設置於第一連接電極CE1下方的第一資料線DL1可以作為第一連接電極CE1與閘極線GL之間的屏蔽電極，有效屏蔽第一連接電極CE1與閘極線GL之間的電場，而第一汲極D1與第一閘極G1之間則會形成第一閘極/源極電容Cgs1。上述配置可有效減少第一閘極/源極電容Cgs1的電容值 與第二閘極/源極電容Cgs2的電容值，進而減少穿通(feed through)電壓效應，故可避免拉低畫素電極的畫素電壓。藉此，本實施例的畫素結構1在顯示時可維持正常的顯示灰階並不會產生閃爍(flicker)現象。
如第4圖所示，本實施例之畫素結構1係為一2D1G驅動方式的畫素結構，亦即第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係共用同一條閘極線GL並分別利用不同的第一資料線DL1與第二資料線DL2加以驅動。此外，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2可分別作為兩個不同次畫素的畫素電極，或者作為同一個次畫素的主區與副區(或稱為亮區或暗區)的畫素電極。
請參考第5圖，並一併參考第1圖至第4圖。第5圖繪示了本發明之第一實施例之顯示面板的示意圖。如第5圖所示，本實施例之顯示面板100包括第一實施例之畫素結構1(或其它變化實施例的畫素結構)、第二基板30以及顯示介質層40。第二基板30與第一基板10相對設置。第二基板30可為硬質基板或可撓式基板例如玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、塑膠基板或其它適合的基板。顯示介質層40設置於第一基板10與第二基板30之間。本實施例之顯示介質層40可選用液晶層，但不以此為限。舉例而言，顯示介質層40也可包括其它非自發光顯示介質層例如電泳顯示介質層、電濕潤顯示介質層、或其它合適的非自發光顯示介質層；或自發光顯示介質層例如有機電激發光顯示介質層、無機電激發光顯示介質層、電漿顯示介質層、場發射顯示介質層、或其它合適的個發光顯示介質層。本實施例之顯示面板100的共通電極XE可設置於第二基板30上，且顯示面板100可進一步包括其它元件例如黑色矩陣32、彩色濾光層CF、間隔物(圖未示)、配向膜(圖未示)等，其功能與配置在此不贅述。此外，本實施例的顯示面板100可為平面顯示面板、曲面顯示面板、可撓式顯示面板或其它型式的顯示面板。本實施例的顯 示面板100可進一步與背光模組結合而形成顯示裝置。
本發明之畫素結構及顯示面板並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例之畫素結構及顯示面板，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。
請參考第6圖與第7圖，並一併參考第1圖與第4圖。第6圖與第7圖繪示了本發明之第一實施例的第一變化實施例之畫素結構的剖面示意圖。如第6圖與第7圖所示，第一變化實施例之絕緣層12可選用彩色濾光層，亦即畫素結構1A係為彩色濾光層在陣列基板(color filter on array,COA)的畫素結構，但不以此為限。此外，畫素結構1A可進一步包括至少一第一介電薄膜PV1及/或至少一第二介電薄膜PV2，其中第一介電薄膜PV1位於第一閘極絕緣層GI1與絕緣層12之間以及第二閘極絕緣層GI2與絕緣層12之間，並可覆蓋第一主動元件SW1與第二主動元件SW2，用以保護第一主動元件SW1與第二主動元件SW2。此外，第一介電薄膜PV1可部分暴露出第一汲極D1與第二汲極D2。第一介電薄膜PV1的材料可包括無機絕緣材料例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽，藉此可增加第一閘極絕緣層GI1與絕緣層12之間以及第二閘極絕緣層GI2與絕緣層12之間的附著。第一介電薄膜PV1的材料亦可為其它適合的介電材料。第二介電薄膜PV2位於第一畫素電極PE1與絕緣層12之間、第一連接電極CE1與絕緣層12之間、第二畫素電極PE2與絕緣層12之間以及第二連接電極CE2之間，且第二介電薄膜PV2可選用與第一介電薄膜PV1相同或不同的材料，並可增加上述膜層之間的附著。此外，第二介電薄膜PV2可進一步覆蓋絕緣層12之第一接觸洞121與第二接觸洞122的側壁並部分暴露出第一汲極D1與第二汲極D2，藉此第一連接電極CE1 與第二連接電極CE2可分別與第一汲極D1與第二汲極D2電性連接。
請參考第8圖與第9圖，並一併參考第1圖與第4圖。第8圖與第9圖繪示了本發明之第一實施例的第二變化實施例之畫素結構的剖面示意圖。如第8圖與第9圖所示，第二變化實施例之畫素結構1B可進一步包括半導體圖案SE及/或重摻雜半導體圖案11A，設置於第一資料線DL1與第一閘極絕緣層GI1之間，並於閘極線GL、第一資料線DL1與第一連接電極CE1在垂直投影方向Z上重疊，以及設置於第二資料線DL2與第二閘極絕緣層GI2之間，並於閘極線GL、第二資料線DL2與第二連接電極CE2在垂直投影方向Z上重疊。半導體圖案SE與第一半導體層SE1及第二半導體層SE2可為同一層圖案化半導體層，但不以此為限；重摻雜半導體圖案11A與重摻雜半導體層11可為同一層圖案化摻雜半導體層，但不以此為限。半導體圖案SE及/或重摻雜半導體圖案11A可進一步減少閘極線GL與第一連接電極CE1之間的第一閘極/源極電容Cgs1，以及減少閘極線GL與第二連接電極CE2之間的第二閘極/源極電容Cgs2。
請參考第10圖，並一併參考第2圖至第4圖。第10圖繪示了本發明之第一實施例的第三變化實施例之畫素結構的示意圖。如第10圖所示，在第三變化實施例之畫素結構1C中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2的輔助電極AE係與靠近第一資料線DL1的分支電極BE的另一端連接及/或與靠近第二資料線DL2的分支電極BE的另一端連接。
請參考第11圖至第14圖。第11圖繪示了本發明之第二實施例之畫素結構的上視示意圖，第12圖為沿第11圖之剖線C-C’繪示的畫素結構的剖面示意圖，第13圖為沿第11圖之剖線D-D’繪示的畫素結構的剖面示意圖，且第14圖繪示了本發明之第二實施例之畫素結構的等效電路圖。如第11圖 至第14圖所示，不同於第一實施例，本實施例之畫素結構2係為一1D1G驅動方式的畫素結構，亦即第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係共用同一條閘極線GL以及第一資料線DL1加以驅動，且第二主動元件SW2的第二源極S2係與第一主動元件SW1的第一源極S1電性連接。此外，本實施例之畫素結構2另包括訊號線SL、共通線XL以及第三主動元件SW3。訊號線SL設置於第一基板10上並位於閘極線GL與第二畫素電極PE之間。共通線XL設置於第一基板10上並位於訊號線SL與第二畫素電極PE之間，且共通線XL可進一步設置於第一畫素電極PE1的至少一側與第二畫素電極PE2的至少一側。舉例而言，本實施例的共通線XL係設置於第一畫素電極PE1的三側，且環繞第二畫素電極PE2，但不以此為限。例如共通線XL的形狀可以I形、H形或其它不同的形狀。此外，共通線XL可與第一畫素電極PE1在垂直投影方向Z上部分重疊以形成第一儲存電容Cst1，以及共通線XL可與第二畫素電極PE2在垂直投影方向Z上部分重疊以形成第二儲存電容Cst2。第三主動元件SW3設置於第一基板10上，且第三主動元件SW3包括第三閘極G3、第三半導體層SE3、第三閘極絕緣層GI3、第三源極S3與第三汲極D3。第三閘極G3與訊號線SL連接；第三半導體層SE3對應第三閘極G3並與第三閘極G3在垂直投影方向Z上至少部分重疊設置；第三閘極絕緣層GI3，設置於第三閘極G3與第三半導體層SE3之間；第三源極S3與第三汲極D3分別設置於第三半導體層SE3之兩側，其中第三源極S3與第一汲極D1電性連接，且第三汲極D3與共通線XL在垂直投影方向Z上部分重疊。訊號線SL、共通線XL與第三閘極G3可與閘極線GL、第一閘極G1、第二閘極G2為同一層圖案化導電層。第三閘極絕緣層GI3、第一閘極絕緣層GI1與第二閘極絕緣層GI2可為同一層圖案化絕緣層。第三半導體層SE3、第一半導體層SE1與第二半導體層SE2可為同一層圖案化半導體層。第三源極S3與第三汲極D3可與第一資料線DL1、第一源極S1、第一汲極D1、第二源極S2與第二汲極D2為同一層圖案化導電層。此外，訊號線SL、共通線XL 與閘極線GL三者未連接。此外，本實施例的第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2可為整面(full-surfaced)電極，但不以此為限。例如，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2也可為圖案化電極，其可具有主幹電極、分枝電極與狹縫(如第1圖所示)，或其它適合的圖案。
在本實施例中，第三主動元件SW3係用以調整第一畫素電極PE1的畫素電壓，其中第三源極S3與第一汲極D1電性連接，且第三汲極D3與共通線XL在垂直投影方向Z上部分重疊而形成一調整電容Ccs。舉例而言，於進行顯示時，閘極線GL的閘極訊號可開啟第一閘極G1與第二閘極G2，而在第一閘極G1與第二閘極G2開啟時，第一資料線DL1則會將資料訊號提供至第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2。另外，在第一閘極G1與第二閘極G2關閉後，訊號線SL可開啟第三閘極G3，此時第一畫素電極PE1與第一汲極D1會與調整電容Ccs電性連接而使得第一畫素電極PE1的畫素電壓不同於第二畫素電極PE2的畫素電壓。本實施例的畫素結構2可以視不同考量採用第一實施例之第一、第二、第三變化實施例或其它變化實施例的作法。
在本實施例中，由於第一連接電極CE1與閘極線GL的重疊部分之間設置有第一資料線DL1，而第一資料線DL1可以作為屏蔽電極，有效屏蔽第一連接電極CE1與閘極線GL之間的電場，因此可有效減少第二閘極/源極電容Cgs2，進而減少穿通(feed through)電壓效應，故可避免拉低畫素電極的畫素電壓。藉此，本實施例的畫素結構2在顯示時可維持正常的顯示灰階並不會產生閃爍(flicker)現象。
請參考第15圖，並一併參考第11圖至第14圖。第15圖繪示了本發明之第二實施例之顯示面板的示意圖。如第15圖所示，本實施例之顯示 面板200包括第二實施例之畫素結構2(或其它變化實施例的畫素結構)、第二基板30以及顯示介質層40。第二基板30與第一基板10相對設置。第二基板30可為硬質基板或可撓式基板例如玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、塑膠基板或其它適合的基板。顯示介質層40設置於第一基板10與第二基板30之間。本實施例之顯示介質層40可選用液晶層，但不以此為限。舉例而言，顯示介質層40也可包括其它非自發光顯示介質層例如電泳顯示介質層、電濕潤顯示介質層、或其它合適的非自發光顯示介質層；或自發光顯示介質層例如有機電激發光顯示介質層、無機電激發光顯示介質層、電漿顯示介質層、場發射顯示介質層、或其它合適的個發光顯示介質層。本實施例之顯示面板200的共通電極XE可設置於第二基板30上，且顯示面板100可進一步包括其它元件例如黑色矩陣32、彩色濾光層CF、間隔物(圖未示)、配向膜(圖未示)等，其功能與配置在此不贅述。此外，本實施例的顯示面板200可為平面顯示面板、曲面顯示面板、可撓式顯示面板或其它型式的顯示面板。本實施例的顯示面板200可進一步與背光模組結合而形成顯示裝置。
請參考第16圖至第19圖。第16圖繪示了本發明之第三實施例之畫素結構的上視示意圖，第17圖為沿第16圖之剖線E-E’繪示的畫素結構的剖面示意圖，第18圖為沿第16圖之剖線F-F’繪示的畫素結構的剖面示意圖，且第19圖繪示了本發明之第三實施例之畫素結構的等效電路圖。如第16圖至第19圖所示，不同於第二實施例，本實施例之畫素結構3係為一2DHG驅動方式的畫素結構，亦即位於一列(例如第一列)的第一主動元件SW1與第二主動元件SW2以及位於另一相鄰列(例如第二列)的第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係共用同一條閘極線GL，以及位於一列(例如第一列)的第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係利用第一資料線DL1加以驅動，而位於另一相鄰列(例如第二列)的第一主動元件SW1與第二主動元件SW2係利用第二資料線DL2加以驅動。本實施例之畫素結構3另包括訊號線SL、共通 線XL以及第三主動元件SW3。第三主動元件SW3係用以調整第一畫素電極PE1的畫素電壓，其中第三源極S3與第一汲極D1電性連接，且第三汲極D3與共通線XL在垂直投影方向Z上部分重疊而形成調整電容Ccs。實施例之畫素結構3與第二實施例的畫素結構2類似，其詳細配置與驅動原理如第二實施例所詳述，在此不再贅述。本實施例的畫素結構3可以視不同考量採用第一實施例之第一、第二與第三變化實施例的作法。
由於第一連接電極CE1與閘極線GL的重疊部分之間設置有第一資料線DL1，而第一資料線DL1可以作為屏蔽電極，有效屏蔽第一連接電極CE1與閘極線GL之間的電場，因此可有效減少第二閘極/源極電容Cgs2，進而減少穿通(feed through)電壓效應，故可避免拉低畫素電極的畫素電壓。藉此，本實施例的畫素結構2在顯示時可維持正常的顯示灰階並不會產生閃爍(flicker)現象。
請參考第20圖，並一併參考第16圖至第19圖。第20圖繪示了本發明之第三實施例之顯示面板的示意圖。如第20圖所示，本實施例之顯示面板300包括第三實施例之畫素結構3(或其它變化實施例的畫素結構)、第二基板30以及顯示介質層40。第二基板30與第一基板10相對設置。第二基板30可為硬質基板或可撓式基板例如玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、塑膠基板或其它適合的基板。顯示介質層40設置於第一基板10與第二基板30之間。本實施例之顯示介質層40可選用液晶層，但不以此為限。舉例而言，顯示介質層40也可包括其它非自發光顯示介質層例如電泳顯示介質層、電濕潤顯示介質層、或其它合適的非自發光顯示介質層；或自發光顯示介質層例如有機電激發光顯示介質層、無機電激發光顯示介質層、電漿顯示介質層、場發射顯示介質層、或其它合適的自發光顯示介質層。本實施例之顯示面板300的共通電極XE可設置於第二基板30上，且顯示面板300可進一步包括 其它元件例如黑色矩陣32、彩色濾光層CF、間隔物(圖未示)、配向膜(圖未示)等，其功能與配置在此不贅述。此外，本實施例的顯示面板300可為平面顯示面板、曲面顯示面板、可撓式顯示面板或其它型式的顯示面板。本實施例的顯示面板300可進一步與背光模組結合而形成顯示裝置。
綜上所述，在本發明之各實施例及變化實施例的畫素結構及顯示面板中，連接電極與閘極線的重疊部分之間設置有資料線，作為屏蔽電極，故可有效屏蔽連接電極與閘極線之間的電場，因此可有效減少閘極/源極電容，進而減少穿通電壓效應，故可避免拉低畫素電極的畫素電壓。藉此，本發明之各實施例及變化實施例的畫素結構及顯示面板在顯示時可維持正常的顯示灰階並不會產生閃爍現象。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧畫素結構
10‧‧‧第一基板
GL‧‧‧閘極線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
SW1‧‧‧第一主動元件
SW2‧‧‧第二主動元件
12‧‧‧絕緣層
PE1‧‧‧第一畫素電極
CE1‧‧‧第一連接電極
PE2‧‧‧第二畫素電極
CE2‧‧‧第二連接電極
E1‧‧‧第一側
E2‧‧‧第二側
G1‧‧‧第一閘極
SE1‧‧‧第一半導體層
L1‧‧‧第一方向
S1‧‧‧第一源極
D1‧‧‧第一汲極
Z‧‧‧垂直投影方向
AE‧‧‧輔助電極
S2‧‧‧第二源極
G2‧‧‧第二閘極
SE2‧‧‧第二半導體層
D2‧‧‧第二汲極
121‧‧‧第一接觸洞
122‧‧‧第二接觸洞
t1‧‧‧第一端
t2‧‧‧第二端
ME‧‧‧主幹電極
BE‧‧‧分支電極
S‧‧‧狹縫

Claims (16)

  1. 一種畫素結構，包括：一第一基板；一閘極線，設置於該第一基板上，該閘極線具有一第一側與一第二側；一第一資料線，設置於該第一基板上，其中該第一資料線與該閘極線交錯設置；一第一畫素電極，設置於該閘極線之該第一側；一第二畫素電極，設置於該閘極線之該第二側；一第一主動元件，設置於該第一基板上，其中該第一主動元件包括：一第一閘極，與該閘極線連接；一第一半導體層，對應該第一閘極並與該第一閘極在一垂直投影方向上至少部分重疊設置；一第一閘極絕緣層，設置於該第一閘極與該第一半導體層之間；以及一第一源極與一第一汲極，分別設置於該第一半導體層的兩側，其中該第一源極與該第一資料線連接，且該第一汲極朝向該第二畫素電極延伸；一第二主動元件，設置於該第一基板上，其中該第二主動元件包括：一第二閘極，與該閘極線連接；一第二半導體層，對應該第二閘極並與該第二閘極在該垂直投影方向上至少部分重疊設置；一第二閘極絕緣層，設置於該第二閘極與該第二半導體層之間；以及一第二源極與一第二汲極，分別設置於該第二半導體層的兩側，其中該第二汲極朝向該第二畫素電極延伸；至少一絕緣層，覆蓋該第一主動元件與該第二主動元件，其中該至少一絕緣層具有： 一第一接觸洞，暴露出該第一汲極；以及一第二接觸洞，暴露出該第二汲極；一第一連接電極，具有一第一端與一第二端，該第一連接電極的該第一端經由該第一接觸洞與該第一汲極電性連接，且該第一連接電極的該第二端與該第一畫素電極電性連接，其中該第一連接電極設置於該絕緣層上並與該第一資料線在該垂直投影方向上重疊；以及一第二連接電極，設置於該閘極線之該第二側，其中該第二連接電極與該第二畫素電極電性連接並經由該第二接觸洞與該第二汲極電性連接。
  2. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一汲極與該第二汲極突出於該閘極線之該第二側，且該第一接觸洞與該第二接觸洞位於該閘極線之該第二側。
  3. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一汲極、該第二汲極與該第一資料線沿相同方向延伸。
  4. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一連接電極同時與該第一資料線以及該閘極線在該垂直投影方向上重疊，該第一資料線設置於該閘極線與該第一連接電極的一重疊部分之間，且該第一連接電極未單獨與該閘極線在該垂直投影方向上重疊。
  5. 如請求項1所述之畫素結構，其中第一連接電極以及該第二連接電極係與該第一汲極以及該第二汲極為不同層圖案化導電層。
  6. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一連接電極、該第二連接電極、該第一畫素電極與該第二畫素電極係為同一層圖案化導電層。
  7. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一畫素電極與該第二畫素電極設置於該至少一絕緣層上。
  8. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一連接電極的該第二端係與該第一畫素電極鄰近該第一資料線與該閘極線之該第一側的一角落連接。
  9. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一畫素電極係為一圖案化(patterned)電極，該圖案化電極包括：至少一主幹電極；以及複數條分支電極，其中各該分支電極之一端與該至少一主幹電極連接，且兩相鄰之該等分支電極之間具有一狹縫。
  10. 如請求項9所述之畫素結構，其中該第一畫素電極另包括一輔助電極，與該第一連接電極之該第二端以及一部分之該等分支電極之另一端連接。
  11. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第一畫素電極係為一整面(full-surfaced)電極。
  12. 如請求項1所述之畫素結構，另包括一第二資料線，設置於該第一基板上，其中該第二源極係與該第二資料線電性連接。
  13. 如請求項1所述之畫素結構，其中該第二源極係與該第一源極電性連接。
  14. 如請求項13所述之畫素結構，另包括：一訊號線，設置於該第一基板上並位於該閘極線與該第二畫素電極之間；一共通線，設置於該第一基板上並位於該訊號線與該第二畫素電極之間；以及 一第三主動元件，設置於該第一基板上，其中該第三主動元件包括：一第三閘極，與該訊號線連接；一第三半導體層，對應該第三閘極並與該第三閘極在該垂直投影方向上至少部分重疊設置；一第三閘極絕緣層，設置於該第三閘極與該第三半導體層之間；以及一第三源極與一第三汲極，分別設置於該第三半導體層之兩側，其中該第三源極與該第一汲極電性連接，且該第三汲極與該共通線在該垂直投影方向上部分重疊。
  15. 如請求項1所述之畫素結構，其中該至少一絕緣層包括一彩色濾光層或一透明絕緣層。
  16. 一種顯示面板，包括：如請求項1所述之複數個畫素結構；一第二基板，與該第一基板相對設置；以及一顯示介質層，設置於該第一基板與該第二基板之間。
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