TWI419098B

TWI419098B - 主動元件陣列基板、顯示面板與修補方法

Info

Publication number: TWI419098B
Application number: TW099125127A
Authority: TW
Inventors: Hao Lin Chiu; Yih Chyun Kao
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2013-12-11
Also published as: US20120026072A1; TW201205531A

Description

主動元件陣列基板、顯示面板與修補方法

本發明是有關於一種主動元件陣列基板、顯示面板與修補方法，且特別是有關於一種可以降低傳輸訊號時的電阻電容負載(RC loading)以及解決金屬微粒(particle)所造成的短路問題的主動元件陣列基板、顯示面板與修補方法。

在一般的顯示器中，由於底閘極(bottom gate)薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)具有高寄生電容(C_gd 與C_gs )，因此以底閘極薄膜電晶體來作為驅動電路中的電晶體時，在訊號的傳輸上往往會產生相當大的電阻電容負載。

此外，一般來說，驅動電路中的底閘極薄膜電晶體通常會被配置於框膠(sealant)的塗佈路徑上，因此在藉由紫外光來固化框膠時，底閘極薄膜電晶體中的金屬閘極會使框膠產生固化不完全的問題。

另外，在製造驅動電路(包含底閘極薄膜電晶體)的過程中容易產生金屬微粒，且這些金屬微粒掉落於源極與汲極之間時會造成短路的問題，因而導致元件無法運作。

本發明提供一種主動元件陣列基板，其可以有效地降低驅動電路在傳輸訊號時的電阻電容負載。

本發明另提供一種顯示面板，其可以解決驅動電路中的金屬閘極造成框膠固化不完全的問題。

本發明又提供一種修補方法，其可以排除金屬微粒掉落於驅動電路的源極與汲極之間所造成的短路。

本發明提出一種主動元件陣列基板，其具有顯示區。此主動元件陣列基板包括基板、多條第一訊號線以及多條第二訊號線、多個主動元件、多個畫素電極、匯流線以及開關元件。這些第一訊號線以及第二訊號線交錯設置於基板上，以在顯示區內定義出多個畫素區。這些主動元件分別對應於這些畫素區設置並耦接至這些第一訊號線與第二訊號線。這些畫素電極分別配置於這些畫素區內並耦接至這些主動元件。匯流線配置於顯示區外。開關元件配置於顯示區外。開關元件具有閘極、第一電極以及第二電極，其中閘極耦接匯流線，且第一電極以及第二電極位於閘極上方。第一電極耦接至訊號源，而第二電極耦接至這些第一訊號線中的一條。第一電極與第二電極分別呈梳狀，且第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接這些第一手指部的第一連接部，而第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接這些第二手指部的第二連接部。這些第一手指部與這些第二手指部交替設置，且第一電極的一部份位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之第一連接部例如位於閘極之外，且每一個第一手指部具有鄰接第一連接部的第一端部，且第一端部位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之第二連接部例如位於閘極之外，且每一個第二手指部具有鄰接第二連接部的第二端部，且第二端部位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之第二電極的一部份例如位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之匯流線例如具有多個狹縫。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之這些狹縫例如沿著匯流線的延伸方向設置。

依照本發明實施例所述之主動元件陣列基板，上述之這些第一手指部與第二手指部平行。

本發明另提出一種顯示面板，其包括主動元件陣列基板、對向基板以及顯示介質層。主動元件陣列基板具有顯示區。主動元件陣列基板包括基板、多個主動元件、多個畫素電極、匯流線以及開關元件。這些主動元件設置於顯示區內。這些畫素電極設置於顯示區內並分別耦接至該些主動元件。匯流線配置於顯示區外。開關元件配置於顯示區外。開關元件具有閘極、第一電極以及第二電極，其中閘極耦接匯流線，且第一電極以及第二電極位於閘極上方。第一電極耦接至訊號源，而第二電極耦接至這些主動元件其中之一。第一電極與第二電極分別呈梳狀，且第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接這些第一手指部的第一連接部，而第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接這些第二手指部的第二連接部。這些第一手指部與這些第二手指部交替設置，且第一電極的一部份位於閘極之外。對向基板與主動元件陣列基板相對設置。顯示介質層設置於主動元件陣列基板與對向基板之間。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之第一連接部例如位於閘極之外，且每一第一手指部具有鄰接第一連接部的第一端部，且第一端部位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之第二連接部例如位於閘極之外，且每一個第二手指部具有鄰接第二連接部的第二端部，且第二端部位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之第二電極的一部份例如位於閘極之外。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之匯流線例如具有多個狹縫。

依照本發明實施例所述之顯示面板，更包括框膠，其中至少一部分之框膠設置於匯流線上，並且位於主動元件陣列基板與對向基板之間。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之這些狹縫例如沿著匯流線的延伸方向設置。

依照本發明實施例所述之顯示面板，上述之這些第一手指部與第二手指部平行。

本發明再提出一種修補方法，其用以修補主動元件陣列基板或具有主動元件陣列基板的顯示面板。主動元件陣列基板具有顯示區。主動元件陣列基板包括基板、多條第一訊號線以及多條第二訊號線、多個主動元件、多個畫素電極、匯流線以及開關元件。這些第一訊號線以及第二訊號線交錯設置於基板上，以在顯示區內定義出多個畫素區。這些主動元件分別對應於這些畫素區設置並耦接至這些第一訊號線與第二訊號線。這些畫素電極分別配置於這些畫素區內並耦接至這些主動元件。匯流線配置於顯示區外。開關元件配置於顯示區外。開關元件具有閘極、第一電極以及第二電極，其中閘極耦接匯流線，且第一電極以及第二電極位於閘極上方。第一電極耦接至訊號源，而第二電極耦接至這些第一訊號線中的一條。第一電極與第二電極分別呈梳狀，且第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接這些第一手指部的第一連接部，而第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接這些第二手指部的第二連接部。這些第一手指部與這些第二手指部交替設置，其中第一連接部位於閘極之外，且每一個第一手指部具有鄰接第一連接部的第一端部，而第一端部位於閘極之外。此修補方法為當這些第一手指部中的一個與相應的這些第二手指部中的一個之間發生短路時，切割發生短路的第一手指部的第一端部，使發生短路的第一手指部的剩餘部份電性絕緣於第一連接部以及其餘的第一手指部。

依照本發明實施例所述之修補方法，上述之第二連接部例如於閘極之外，且每一個第二手指部具有鄰接第二連接部的第二端部，第二端部位於閘極之外，且當這些第一手指部中的一個與相應的這些第二手指部中的一個之間發生短路時，還可以切割發生短路的第二手指部的第二端部，使發生短路的第二手指部的剩餘部份電性絕緣於第二連接部以及其餘的第二手指部。

基於上述，在本發明中，開關元件的第一電極與第二電極分別呈梳狀，且第一電極的第一手指部與第二電極的第二手指部交替設置，使得驅動電路的開關元件可視為由多個小電晶體並聯組成，因此當金屬微粒掉落於第一電極與第二電極之間而產生短路問題時，可藉由切斷第一手指部的第一端部和/或第二手指部的第二端部來解決短路問題。

此外，在本發明中，匯流線具有多個狹縫，因此可以有效地減輕開關脈衝(SW pulse)訊號與其他資料訊號之間的電阻電容負載。

另外，在本發明中，由於匯流線具有多個狹縫，因此在藉由紫外光來固化框膠時，紫外光可穿透狹縫來固化框膠，以降低匯流線與開關元件對框膠的固化所造成的影響，以解決框膠固化不完全的問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依照本發明一實施例所繪示的主動元件陣列基板之電路示意圖。在圖1中，為了使圖式清楚且便於說明，因此僅繪示一條掃描線，但應了解主動元件陣列基板中具有多條掃描線。請參照圖1，主動元件陣列基板具有顯示區100。主動元件陣列基板包括基板(繪示於圖2中，將於後續說明)、第一訊號線、第二訊號線、主動元件106、畫素電極(未繪示)、匯流線108以及開關元件110。在本實施例中，第一訊號線為掃描線102，而第二訊號線為資料線104。

掃描線102以及資料線104交錯設置於基板上，以在顯示區100內定義出多個畫素區100a。主動元件106分別對應於畫素區100a設置，並耦接至掃描線102與資料線104。畫素電極分別配置於畫素區100a內，並耦接至主動元件106。詳細地說，主動元件106例如是一般熟知的薄膜電晶體。薄膜電晶體的閘極耦接至掃描線102。薄膜電晶體的源極耦接至資料線104。薄膜電晶體的汲極耦接至畫素電極。此外，主動元件陣列基板中的畫素電極、對向基板中的共用電極(common electrode)以及位於二者之間的顯示介質層構成電容C。對向基板與顯示介質層將於圖4中作說明。

匯流線108與開關元件110配置於顯示區100外。匯流線108與開關元件110構成用以驅動主動元件106的驅動電路。在圖1中，僅繪示三條匯流線108，但本發明並不以此為限。

以下將以圖2來對匯流線108與開關元件110作詳細地說明。

圖2為圖1中的匯流線以及開關元件的上視示意圖。請參照圖2，開關元件110配置於基板10上。基板10例如為玻璃基板。開關元件110具有閘極112、第一電極114以及第二電極116。閘極112耦接匯流線108。在本實施例中，閘極112與匯流線108為同一層金屬層。第一電極114以及第二電極116位於閘極112上方，分別作為源極與汲極。或者，在另一實施例中，第一電極114以及第二電極116亦可分別作為汲極與源極。第一電極114以及第二電極116與閘極112之間具有主動層118，以作為通道。第一電極114耦接至位於外部的訊號源(未繪示)，而第二電極116耦接至資料線104。

第一電極114與第二電極116分別呈梳狀。進一步說，第一電極114包括相互平行的第一手指部114a以及連接這些第一手指部114a的第一連接部114b。第二電極116包括相互平行的第二手指部116a以及連接這些第二手指部116a的第二連接部116b。這些第一手指部114a與這些第二手指部116a交替設置。在本實施例中，第一手指部114a與第二手指部116a例如為互相平行，且第一電極114的一部份位於閘極112之外。意即，第一電極114在基板10上的投影會有一部份位於閘極112在基板10上的投影之外。詳細地說，第一連接部114b位於閘極112之外。此外，每一個第一手指部114a具有鄰接第一連接部114b的第一端部114c，且第一端部114c位於閘極112之外。

在本實施例中，第一電極114的第一連接部114b與第一端部114c位於閘極112之外，而第二電極116的第二連接部116b與第二端部116c位於閘極112上方。然而，在其他實施例中，也可以是第二電極116的第二連接部116b與第二手指部116a的第二端部116c(鄰接第二連接部116b)位於閘極112之外，而第一電極114的第一連接部114b與第一端部114c位於閘極112上方。或者，也可以是第一電極114的第一連接部114b與第一端部114c以及第二電極116的第二連接部116b與第二端部116c皆位於閘極112之外。

在本實施例中，由於第一電極114與第二電極116分別呈梳狀，且第一電極114的第一手指部114a與第二電極116的第二手指部116a交替設置，因此驅動電路的開關元件110可視為由多個小電晶體110a並聯組成。圖3為圖2中的開關元件的電路示意圖。請參照圖3，多個電晶體110a並聯組成開關元件110，且電晶體110a中的閘極(即為閘極112的一部分)耦接匯流線108。

此外，在本實施例中，匯流線108具有多個狹縫108a。這些狹縫108a例如沿著匯流線108的延伸方向設置。由於匯流線108具有多個狹縫108a，因此可以有效地減輕開關脈衝與其他資料訊號之間的電阻電容負載。換句話說，具有狹縫108a的匯流線108降低了傳輸訊號時的電阻電容負載。

另外，由於匯流線108具有多個狹縫108a，因此雖然匯流線108與開關元件110位於框膠的塗佈路徑上，但是在藉由紫外光來固化框膠時，紫外光可穿透狹縫108a來固化框膠，因而可使匯流線108與開關元件110對框膠的固化所造成的影響降至最低，以解決框膠固化不完全的問題。在上述實施例中，開關元件110的第二電極116耦接至資料線104。在另一實施例中，也可以是開關元件110的第二電極116耦接至掃描線102，如圖7所示。以下將對具有圖1中的主動元件陣列基板的顯示面板作說明。

圖4為依照本發明一實施例所繪示的顯示面板的剖面示意圖。請參照圖4，顯示面板40包括主動元件陣列基板400、對向基板402以及顯示介質層404。主動元件陣列基板400與圖1中的主動元件陣列基板相同。主動元件陣列基板400包括基板400a、位於基板400a上的主動元件層400b以及位於主動元件層400b上的畫素電極400c。基板400a例如為玻璃基板。基板400a上具有如圖1、2、3中的匯流線108以及開關元件110。主動元件層400b包括如圖1、2、3中的掃描線102、資料線104、主動元件106。對向基板402與主動元件陣列基板400相對設置。對向基板402例如為彩色濾光基板，其包括基板402a、位於基板402a上的彩色濾光層402b以及位於彩色濾光層402b上的共用電極402c。基板402a例如為玻璃基板。顯示介質層404配置於對向基板402與主動元件陣列基板400之間。顯示介質層404例如為液晶層、電漿層、電泳顯示層或有機發光元件層。隨著顯示介質層404的不同，顯示面板40可為液晶顯示面板、電漿顯示面板、電泳顯示面板或有機發光顯示面板。

另外一提的是，在製造驅動電路(包含匯流線108與開關元件110)的過程中容易產生金屬微粒，且這些微粒掉落於源極與汲極(即第一電極114與第二電極116)之間時會造成短路的問題。為了解決上述的短路問題，必須對第一電極114與第二電極116進行修補步驟。

以下將以圖2中的開關元件為例來對本發明的修補方法作說明。

圖5為修補圖2中的開關元件的上視示意圖。圖6為修補圖2中的開關元件的電路示意圖。請同時參照圖5與圖6，當金屬微粒掉落於第一電極114與第二電極116之間，則會導致短路問題。在本實施例中，金屬微粒600掉落於一個第一手指部114a與相應的一個第二手指部116a之間，因此造成第一電極114與第二電極116之間發生短路。此時，切割發生短路的第一手指部114a的第一端部114c，使具有金屬微粒600的第一手指部114a與第一連接部114b以及其餘的第一手指部114a分離(即電性絕緣)。如此一來，即可解決第一電極114與第二電極116之間的短路問題。上述切割第一端部114c的方法例如是進行雷射切割，以切斷第一端部114c。

在本實施例中，第一電極114與第二電極116之間僅有一處具有金屬微粒600，因此僅需切割一個第一端部114c。然而，在其他實施例中，若第一電極114與第二電極116之間有多處具有金屬微粒600，則必須切割分別與這些金屬微粒600對應的第一端部114c。

此外，在第二電極116的第二連接部116b與第二端部116c位於閘極112之外的實施例中，若金屬微粒600掉落於第一電極114與第二電極116之間而產生短路，則切斷第二端部116c，以使具有金屬微粒600的第二手指部116a與第二連接部116b以及其餘的第二手指部116a分離。

另外，在第一電極114的第一連接部114b與第一端部114c以及第二電極116的第二連接部116b與第二端部116c皆位於閘極112之外的實施例中，若金屬微粒600掉落於第一電極114與第二電極116之間而產生短路，則可選擇切斷第一端部114c、切斷第二端部116c或同時切斷第一端部114c與第二端部116c。

換句話說，在上述修補的過程中，由於開關元件110可視為由多個小電晶體110a並聯組成，因此當其中一個電晶體110a發生短路時，藉由上述的切割步驟使發生短路的電晶體110a與其他電晶體110a電性絕緣即可解決短路問題，且使剩餘的電晶體110a能夠繼續運作。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、400a、402a．．．基板

40．．．顯示面板

100．．．顯示區

100a．．．畫素區

102．．．掃描線

104．．．資料線

106．．．主動元件

108．．．匯流線

108a．．．狹縫

110．．．開關元件

110a．．．電晶體

112．．．閘極

114．．．第一電極

114a‧‧‧第一手指部

114b‧‧‧第一連接部

114c‧‧‧第一端部

116‧‧‧第二電極

116a‧‧‧第二手指部

116b‧‧‧第二連接部

116c‧‧‧第二端部

118‧‧‧主動層

400‧‧‧主動元件陣列基板

400b‧‧‧主動元件層

400c‧‧‧畫素電極

402‧‧‧對向基板

402b‧‧‧彩色濾光層

402c‧‧‧共用電極

404‧‧‧顯示介質層

600‧‧‧金屬微粒

C‧‧‧電容

圖1為依照本發明一實施例所繪示的主動元件陣列基板之電路示意圖。

圖2為圖1中的匯流線以及開關元件的上視示意圖。

圖3為圖2中的開關元件的電路示意圖。

圖4為依照本發明一實施例所繪示的顯示面板的剖面示意圖。

圖5為修補圖2中的開關元件的上視示意圖。

圖6為修補圖2中的開關元件的電路示意圖。

圖7為依照本發明另一實施例所繪示的主動元件陣列基板之電路示意圖。

10‧‧‧基板

108‧‧‧匯流線

108a‧‧‧狹縫

110‧‧‧開關元件

110a．．．電晶體

112．．．閘極

114．．．第一電極

114a．．．第一手指部

114b．．．第一連接部

114c．．．第一端部

116．．．第二電極

116a．．．第二手指部

116b．．．第二連接部

116c．．．第二端部

118．．．主動層

Claims

一種主動元件陣列基板，具有一顯示區，該主動元件陣列基板包括：一基板；多條第一訊號線以及多條第二訊號線，交錯設置於該基板上，以在該顯示區內定義出多個畫素區；多個主動元件，分別對應於該些畫素區設置並耦接至該些第一訊號線與該些第二訊號線；多個畫素電極，分別配置於該些畫素區內並耦接至該些主動元件；一匯流線，配置於該顯示區外，其中該匯流線具有多個狹縫；以及一開關元件，配置於該顯示區外，該開關元件具有一閘極、一第一電極以及一第二電極，其中該閘極耦接該匯流線，該第一電極以及該第二電極位於該閘極上方，該第一電極耦接至一訊號源，而該第二電極耦接至該些第一訊號線中的一條，該第一電極與該第二電極分別呈梳狀，該第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接該些第一手指部的一第一連接部，該第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接該些第二手指部的一第二連接部，該些第一手指部與該些第二手指部交替設置，且該第一電極之一部份位於該閘極之外。
如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中該第一連接部位於該閘極之外，且每一第一手指部具有鄰接該第一連接部的一第一端部，該第一端部位於該閘極之外。
如申請專利範圍第2項所述的主動元件陣列基板，其中該第二連接部位於該閘極之外，且每一第二手指部具有鄰接該第二連接部的一第二端部，該第二端部位於該閘極之外。
如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中該第二電極之一部份位於該閘極之外。
如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中該些狹縫沿著該匯流線的延伸方向設置。
如申請專利範圍第1項所述的主動元件陣列基板，其中該些第一手指部與該些第二手指部平行。
一種顯示面板，包括：一種主動元件陣列基板，具有一顯示區，該主動元件陣列基板包括：一基板；多個主動元件，設置於該顯示區內；多個畫素電極，設置於該顯示區內並分別耦接至該些主動元件；一匯流線，配置於該顯示區外，其中該匯流線具有多個狹縫；以及一開關元件，配置於該顯示區外，該開關元件具有一閘極、一第一電極以及一第二電極，其中該閘極耦接該匯流線，該第一電極以及該第二電極位於該閘極上方，該第一電極耦接至一訊號源，而該第二電極耦接至該些主動元件其中之一，該第一電極與該第二電極分別呈梳狀，該第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接該些第一手指部的一第一連接部，該第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接該些第二手指部的一第二連接部，該些第一手指部與該些第二手指部交替設置，且該第一電極之一部份位於該閘極之外；一對向基板，與該主動元件陣列基板相對設置；以及一顯示介質層，設置於該主動元件陣列基板與該對向基板之間。
如申請專利範圍第7項所述的顯示面板，其中該第一連接部位於該閘極之外，且每一第一手指部具有鄰接該第一連接部的一第一端部，該第一端部位於該閘極之外。
如申請專利範圍第8項所述的顯示面板，其中該第二連接部位於該閘極之外，且每一第二手指部具有鄰接該第二連接部的一第二端部，該第二端部位於該閘極之外。
如申請專利範圍第7項所述的顯示面板，其中該第二電極之一部份位於該閘極之外。
如申請專利範圍第7項所述的顯示面板，其中該匯流線具有多個狹縫。
如申請專利範圍第11項所述的顯示面板，更包括一框膠，其中至少一部分之該框膠設置於該匯流線上，且位於該主動元件陣列基板與該對向基板之間。
如申請專利範圍第11項所述的顯示面板，其中該些狹縫沿著該匯流線的延伸方向設置。
如申請專利範圍第7項所述的顯示面板，其中該些第一手指部與該些第二手指部平行。
一種修補方法，用以修補一主動元件陣列基板或具有該主動元件陣列基板的一顯示面板，該主動元件陣列基板具有一顯示區，該主動元件陣列基板包括：一基板；多條第一訊號線以及多條第二訊號線，交錯設置於該基板上，以在該顯示區內定義出多個畫素區；多個主動元件，分別對應於該些畫素區設置並耦接至該些第一訊號線與該些第二訊號線；多個畫素電極，分別配置於該些畫素區內並耦接至該些主動元件；一匯流線，配置於該顯示區外，其中該匯流線具有多個狹縫；一開關元件，配置於該顯示區外，該開關元件具有一閘極、一第一電極以及一第二電極，其中該閘極耦接該匯流線，該第一電極以及該第二電極位於該閘極上方，該第一電極耦接至一訊號源，而該第二電極耦接至該些第一訊號線中的一條，該第一電極與該第二電極分別呈梳狀，該第一電極包括相互平行的多個第一手指部以及連接該些第一手指部的一第一連接部，該第二電極包括相互平行的多個第二手指部以及連接該些第二手指部的一第二連接部，該些第一手指部與該些第二手指部交替設置，其中該第一連接部位於該閘極之外，且每一第一手指部具有鄰接該第一連接部的一第一端部，該第一端部位於該閘極之外，該修補方法包括：當該些第一手指部中的一個與相應的該些第二手指部中的一個之間發生短路時，切割發生短路的該第一手指部的該第一端部，使發生短路的該第一手指部的剩餘部份電性絕緣於該第一連接部以及其餘的該些第一手指部。
如申請專利範圍第15項所述的修補方法，其中該第二連接部於該閘極之外，且每一第二手指部具有鄰接該第二連接部的一第二端部，該第二端部位於該閘極之外，且當該些第一手指部中的一個與相應的該些第二手指部中的一個之間發生短路時，更包括：切割發生短路的該第二手指部的該第二端部，使發生短路的該第二手指部的剩餘部份電性絕緣於該第二連接部以及其餘的該些第二手指部。