TWI335483B - Pixel structure and liquid crystal display panel - Google Patents

Description

17S74twf.doc/g 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域’】 本發明是有關於一種晝素結構與顯示面板，且特別是 有關於一種能改善液晶顯示面板之顯示品質的晝素結構與 液晶顯不面板。 【先前技術】 為了配合現代之生活模式，視訊或影像裝置之體積曰 漸趨於輕薄。雖然傳統之陰極射線管(cath〇de ray tube，CRT) 顯不器仍有其優點，但是由於其内部電子搶的結構，使得 陰極射線管顯示器之體積顯得龐大而且佔空間，並且在陰 管顯示器輸出影像的同時會產生輻射線，造成眼睛 傷害等問題。目此’配合光電技術與半導體製造技術所發 屏:之平面型顯示器_ panel display，FpD)，例如液晶顯示 裔’已逐漸成為顯示器產品之主流。 ，L習知一種薄膜電晶體陣列基板的上視圖。請 =圖1’習知的薄膜電晶體陣列基板1〇上包括一玻璃基 配置於玻縣板11上的複數個畫素結構15，各 il^T4 > ' I13 /寻腰電日日體16以及一透明道带带枚 氧化物(indiumtin〇xide V電電極(例如銦錫 掃描配後溥膜電晶體16與對應的 配線13電性相連，透明導電電極Π 別好此缚胰電晶體μ雷性相诖。μ 與位於1下方的丑田^相連此外，透明導電電極Π 去舰線14形成—儲存電容。 膜％aa體陣列基板1G與1色濾絲板(未繪示） 17874twf.doc/g 可被形 13與^過的共用配線14間會產生所謂的串ΙΓΞ 17 1； =、不到干擾，進而影響液晶顯示面板的顯示 口口貝° f解決上胡題’習知提出另—麵電晶體陣列基板 圖2繪示習知另—種薄膜電晶體陣列基板的上視 圖”月參照圖2 ’習知薄膜電晶體陣列基板2Q中，共用配 線24是平行於資料配線13而配置於玻璃基板U上，如此 可使資料配線13與制配線24之間不會產生串音效應。 此外，薄膜電晶體陣列基板2 G的製作是採用高開口率之製 程’使畫素單元25之透明導電電極27部份重疊於相鄰資 料配線13上。 由於母彡明^電電極27部份重疊於相鄰資料配線 13上，因此每一透明導電電極2?與其左右兩側的資料配 線13之間，分別會有寄生電容(pamsitic⑶押也肪“ between pixel and data line)CpA Cpd，產生。寄生電容 & 與cpd’的電容值取決於透明導電電極27與相鄰資料配線 13重豐之面積。 雖然根據各道光罩的規劃，每一透明導電電極27與 相鄰 > 料配線13重豐之面積應為相等。但在實際製造上， 使用各迢光罩的微影製程間都會有所謂的重疊量偏移 (overlay shift)產生。這種重疊量偏移在大尺寸面板的製裎 1335483 17874twf.doc/g 配線對齊配置。其中，彩色濾光基板之黑矩陣層的線寬可 例如但不限定是介於6微米（#m)〜2〇微米（#m)之間。此 黑矩陣層更與主動元件陣列基板之共用配線對齊配置。 在本發明一貫施例之液晶顯示面板中，主動元件陣列 基板的每一資料配線下方更包括配置至少一遮光層。此 外，彩色濾光基板之黑矩陣層與主動元件陣列基板之資料 配線對齊配置。此黑矩陣層更與主動元件陣列基板之共用 配線對齊配置。 綜上所述，在本發明之晝素結構中，資料配線並未與 共用配線重疊，故資料配線與共用配線之間不會有串音效 應產生。此外，每一晝素電極覆蓋到資料配線的面積相同， 不會因為製程上的重疊量偏移而改變晝素電極覆蓋資料配 線的面積。所以，在利用本發明之晝素結構製作的主動元 件陣列基板中，各晝素電極皆可維持在預定的灰階電壓準 位。當此主動元件陣列基板更進一步應用於一液晶顯示面 板’此液晶顯示面板之顯示不均現象可大幅地被改善，進 而具有更佳的顯示品質。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 弟一實施例 圖3 A不本發明第一實施例之液晶顯不面板的別面 示意圖，圖3B繪示圖3A中的液晶顯示面板之主動元件陣

9 17874twf.doc/g 列基板的局部上視圖’其中.圖3A中的主動元件陣列基板 為沿圖3B之剖面線c-’C，的剖面示意圖。請同時參照圖3a 與圖3B ’本貧施例之液晶顯示面板4〇〇包括一主動元件陣 列基板100、一彩色濾光基板2〇〇以及一液晶層3〇〇。液晶 層300配置於主動元件陣列基板1〇〇與彩色濾光基板2〇〇 之間。 主動元件陣列基板100包括一第一基板110、複數條 掃描配線120、複數條資料配線13〇、複數個主動元件142、 複數個晝素電極144以及複數條共用配線15〇。第一基板 110可例如是玻璃基板、石英基板或其他透明材料之基 板。掃描配線120可例如為鋁合金配線或是其他導體材料 所形成的配線’其彼此平行排列配置於第一基板11()上。 資料配線130則可例如為鉻金屬配線、鋁合金配線或是其 他導體材料所形成的配線，其亦彼此平行排列配置於第一 基板110上，但與掃描配線12〇成垂直配置。主動元件142 可例如為一薄膜電晶體或是其他具有三端子的開關元件 (tri-polar switching device)，其配置於第一基板 110 上，且 每一主動元件142係緊鄰於一掃描配線12〇及一資料配線 130之交會處並與該掃描配線12〇及該資料配線13〇電性 相連。畫素電極144配置於第一基板no上，且每一晝素 電極144與其中一主動元件142電性相連。此晝素電極144 可例如疋一透明電極(transmissive eiectrocje)、反射電極 (reflective electrode)或是半穿透半反射電極(transf|ective electrode)，而畫素電極144的材質可例如為銦錫氧化物、 1335483 17874twf.doc/g 錮鋅氧化物(indium zinc oxide, IZO)、金屬或是其他透明或 不透明之導電材料。此外，晝素電極144是配置於資料配 線130上方且跨過資料配線130。共用配線15〇可為鉻金 屬配線、鋁合金配線或是其他適當導體材料所形成的配 線’其與資料配線130呈平行地配置於第一基板no上， 且位於畫素電極〗44之下方，而每一共用配線15〇是對應 配置於相鄰兩畫素電極144之間，且相鄰兩晝素電極144 分別覆蓋共用配線150之至少二側部份。 彩色濾光基板200包括一第二基板21〇以及一彩色濾 光陣列240。第二基板210可例如是玻璃基板、石英基板 或其他透明材料之基板。彩色濾光陣列240配置於第二基 板210上，且此彩色濾光陣列24〇包括一黑矩陣層22〇二 及一彩色濾光膜層230。黑矩陣層220的材料可例如為鉻 金屬、黑色樹脂或其他遮光材料。彩色濾光膜層23〇的 料則可例如為彩色樹脂或其他彩色染料。 需注意的是，掃描配線12〇、資料配線、主動_ 件I42、畫素電極I44以及共用配線ls〇構成了畫素結= 140。換δ之，晝素結構14〇包括一掃描配線12〇、一資 配線130、一主動兀件142、一晝素電極144以及一丘阶 線 150。 /、®己 依照本發明-較佳實施例，如圖3Β所示，主 陣列基板100的資料配線13〇與共用配線15〇相互平行。 此外’如ffi 3八戶斤示，主動元件陣列基板1〇〇更包括 坦層，此平坦層副的材料可例如為有機絕緣材質或 1335483 17874twf.doc/g 無機絕緣材質，且此平坦層160配置於晝素電極144與資 料配線130之間。 ’ 由於在主動元件陣列基板100中，資料配線130並未 與共用配線150重疊，資料配線130與共用配線150之間 不會有串音效應產生，因此畫素電極144的灰階電壓準位 在資料配線130變換不同訊號時不會受到干擾。換言之，

能增進液晶顯示面板400的顯示品質。此外，晝素結構140 之設計是使晝素電極144配置於資料配線130的上方並跨 過資料配線130。如此，既使在主動元件陣列基板1〇〇的 製造過程中，各道光罩的微影製程間有重疊量偏移產生， 每一晝素電極144與對應之資料配線130重疊的面積依然 不會改變。每一晝素電極144與位於其下方的資料配線13〇 間所產生的寄生電容Cpd皆具有相同的電容值。如此— 來，在主動元件陣列基板1〇〇中，所有晝素電極144皆可 達到預定的灰階電壓準位，因此液晶顯示面板之顯示不均 現象能大幅地被改善，進而達到增進顯示品質之目的。 第二實施例 圖4A繪示本發明第二實施例之液晶顯示面板的剖面 不意圖，圖4B繪不圖4 A中液晶顯不面板之主動元件p車 基板的局部上視圖，其中圖4A中的主動元件陣 ^ 沿圖4B之剖面線D-D，的剖面示意圖。請同時來职土图為 與圖4B，本實施例之液晶顯示面板600類似於第二二4八 之液晶顯示面板400 ’不同之處在於：在主動元件陣 板500中，晝素結構540之晝素電極544具有複數個^基 12 1335483 17874twf.doc/g 544a’這些開口 544a位於資料配線i3〇的上方。更詳細而 言，這些開口 544a分佈的範圍會位在資料配線130的線寬 範圍内。如此，各晝素電極544與資料配線130的重疊面 積可以縮小，使畫素電極544與資料配線130間的寄生電 谷Cpd之電谷值也隨之變小’因此能降低縱向的串音(cr〇ss talk)現象。 承上述’在本實施例中，為了避免液晶顯示面板6〇〇 的資料配線130或共用配線150上方區域出現漏光的現 象’彩色濾光基板200的黑矩陣層220與主動元件陣列基 板500的資料配線130對齊，且黑矩陣層220也與共用配 線150對齊。換言之，彩色遽光基板200的黑矩陣層220 除了會遮住資料配線130之外，也會遮住共用配線15〇。 而黑矩陣層220的線寬可例如但不限定介於6微米（em) 〜20微米（//m)之間。 第三實施例 圖5A繪示本發明第三實施例之液晶顯示面板的剖面 示意圖，圖5B繪示圖5A中的液晶顯示面板之主動元件陣 列基板的局部上視圖’其中圖5A中的主動元件陣列基板 為沿圖5B之剖面線E-E，的剖面示意圖，圖5C繪示圖5B 之主動元件陣列基板的沿剖面線F-F，之剖面示意圖。請同 時參照圖5A與圖5C，液晶顯示面板800為第二實施例之 液晶顯示面板600的變化。在液晶顯示面板8〇〇中，元件 陣列基板700的每一資料配線130下方更包括至少一遮光 層710，此遮光層710配置於資料配線130下方，以遮蔽

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該處漏光的現象。遮光層7.10可例如為鉻金屬、鋁金屬或 是其他遮光材料層。依據一較佳實施例，彩色濾光基板200 的黑矩陣層220與主動元件陣列基板70〇的資料配線130 對齊’且黑矩陣層220也與共用配線150對齊配置。換言 之’黑矩陣層220除了會遮住資料配線13〇之外，也會遮 住共用配線150。在本實施例中，黑矩陣層22〇的線寬例 如是介於6微米（//m)〜15微米（Am)之間。由於資料配線 130底下已經配置有遮光層71〇,因此對應配置於資料配線 130上方的黑矩陣層220的線寬可以縮小，以提升開口率。 透過主動元件陣列基板700中的遮光層71〇以及彩色 濾、光基板2GG的黑矩陣層22〇，可以遮蔽錄晶顯示面板 800的資料配線13〇或共用配線15〇上方區域的漏光的現 象，以使液晶顯示面板800具有更佳的顯示品質。 綜上所述，本發明之畫素結構與液晶顯示面板至少且 有下列優點：

，一 Γ 量畜箱構中，資料配線與共用配線平 二’ ^卩減配線並未與翻崎重疊，故資料配線斑丘 用配線之邮會有Φ音效應產生。因此彻本發明之晝素 結構製作躲晶黯面板具有較佳騎品f。 —’、 到資料配結構的設計可使每-晝素電極覆蓋 14 1335483 17874twf.doc/g 二、在本發明之晝素結構中，晝素電極配置於資料配 線上且跨過資料配線，.使各晝素電極覆蓋到資料配線的面 積相同’所以在利用本發明之晝素結構製作的主動元件陣 =基板中’各晝素電極皆可正常充電（或放電）到預定的電 _ 荷|°當此主動元件陣列基板更進一步應用於一液晶顯示 _ 面板’此液晶顯示面板之顯示不均現象可大幅地被改善， 進而具有較佳的顯示品質。 • 四、、在本發明第二實施例中，晝素電極具有複數個開 σ ’可減少晝素電極與資料配線的重疊面積，以使晝素電 極與對應貢料配線間的寄生電容減小，故能進一步改善縱 向串音的現象。 _五、在本發明第三實施例中，在每一資料配線下方更 =置至少一遮光層，用以遮蔽漏光區域。因此在此實施例 ，黑矩陣的線寬可以縮小，以提升部分開口率。 〜雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 % 本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 =圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 耗圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪示一種薄膜電晶體陣列基板的上視圖。 . 圖2綠示另—種薄膜電晶體_基㈣上視圖。 示意緣示本發明第一實施例之液晶顯示面板的剖面 圖3Β、％不圖3Α中的液晶顯示面板之主動元件陣列基 15 1335483 17874twf.doc/g 板的局部上視圖。 . 圖4A繪示本發明·第二實施例之液晶顯示面板的剖面 示意圖。 圖4B繪示圖4A中的液晶顯示面板之主動元件陣列基 板的局部上視圖。 圖5A繪示本發明第三實施例之液晶顯示面板的剖面 示意圖。 圖5B繪示圖5A中的液晶顯示面板之主動元件陣列基 板的局部上視圖。 圖5C繪示圖5B之主動元件陣列基板的沿剖面線F-F’ 之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 10、20 :薄膜電晶體陣列基板 11 :玻璃基板 12、 120 :掃描配線 13、 130 :資料配線 14、 24、150 :共用配線 15、 25 :畫素單元 16 :薄膜電晶體 17、27 :透明導電電極 100、500、700 :主動元件陣列基板 110 :苐一基板 140、540、740 :晝素結構 142 :主動元件

】6 1335483 17874twf.doc/g 144、544 :晝素電極 160 :平坦層 · 200 :彩色濾光基板 210 :第二基板 220 :黑矩陣層 230 :彩色濾光膜層 240 :彩色濾光陣列 300 :液晶層 400、600、800 .液晶顯不面板 544a :開口 710 :遮光層

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Claims (1)

1335483 17874twf.doc/g 該彩色濾光基板之該黑矩陣層與該主動元件陣列基板之該 些資料配線對齊配置^ ^ 〜 11. 如申請專利範圍第1〇項所述之液晶顯示面板，並 中該彩色滤光基板之該黑矩陣層的線寬是介於〜烈 // m之間。 12. 如申請專利範圍第1〇項所述之液晶顯示面板，其 中該彩色濾'光基板之該黑矩陣層更與該主動元件陣列基板 之該些共用配線對齊配置。 13 ·如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其中 該主動元件陣列基板的每一資料配線下方更包括配置至少 一遮光層。 14.如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示面板，其 中該彩色濾光基板之該黑矩陣層與該主動元件陣列基板之 該些資料配線對齊配置。 土 15·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其 中該彩色濾光基板之該黑矩陣層更與該主動元件陣列基板 之該些共用配線對齊配置。 20