TWI440944B - 主動元件陣列基板 - Google Patents

Description

主動元件陣列基板

本發明是有關於一種主動元件陣列基板，且特別是關於一種產品良率高的主動元件陣列基板。

在液晶顯示裝置之領域中，為了使產品更具競爭優勢，減少使用資料驅動器(Driver IC)的數量以降低成本，已然成為一種趨勢。在習知技術中，可使用一種雙閘極掃描線(double gate line)的架構設計來減少資料驅動器的使用數量。

雙閘極掃描線的架構設計，其係於一條資料線的兩側同時配置有一畫素，並搭配兩條掃描線與資料線而形成多組畫素組。在此架構之中，雖然掃描線的數量加倍，但由於資料線的數目減半，因此整體所需的資料驅動器數量可以減少。

舉例來說，一般解析度為800×RGB×480的液晶顯示裝置中，其整體所需資料驅動器的通道(channel)數量為2880。經過雙閘極掃描線的架構設計，資料線的數量可減少到1200，而掃描線的數量增加為960。因此，整體所需通道(channel)數量可由2880減少至2160，共節省了720個通道(channel)數。換言之，雙閘極掃描線的架構實質上增加掃描線的資料驅動器的數目而節省資料線所需的資料驅動器的數目。因此，具有雙閘極掃描線架構之薄膜電晶體陣列基板，其資料線數量為傳統液晶顯示裝置設計的一半。

圖1為習知一種雙閘極掃描線架構之薄膜電晶體陣列基板的部份上視示意圖。請參照圖1，薄膜電晶體陣列基板10包括陣列排列的多個畫素組10a。

每個畫素組10a包括第一掃描線11、第二掃描線12、資料線13、第一畫素結構15及第二畫素結構16。第一掃描線11與第二掃描線12彼此平行排列，且資料線13與第一掃描線11及第二掃描線12交錯。第一畫素結構15位於資料線13的一側，且第一畫素結構15係透過一薄膜電晶體(未繪示)，分別與資料線13及第一掃描線11電性連接。第二畫素結構16則位於資料線13的另一側，且第二畫素結構16係透過另一薄膜電晶體(未繪示)，分別與資料線13及第二掃描線12電性連接。薄膜電晶體陣列基板10應用於液晶顯示裝置時，第一畫素結構15及第二畫素結構16例如可對應至不同的彩色濾光層R、G、B。此外，薄膜電晶體陣列基板10例如是以點反轉(dot inversion)的方式，進行各第一畫素結構15、第二畫素結構16的驅動。

當第一掃描線11為奇數條掃描線時，例如：掃描線G01、掃描線G03或掃描線G05，第二掃描線12為偶數條掃描線，例如：掃描線G02、掃描線G04或掃描線G06。第一掃描線11與第二掃描線12可分別用來驅動各畫素組10a中的第一畫素結構15與第二畫素結構16。在薄膜電晶體陣列基板10中，每一條資料線13分別與兩側的第一畫素結構15及第二畫素結構16電性連接以傳遞資料信號。也就是說，資料線S01~S06分別可以控制兩列(columns)畫素15、16的資料信號。因此，資料線13兩側分別配置第一畫素結構15及第二畫素結構16的設計可以節省一半的資料線13數量，以達到資料線13數目減半的目的。

在習知技術中，當上述薄膜電晶體陣列基板10的資料線13發生斷線時，可使用雷射修補的方式來修補斷線。此外，雷射修補的方式 必須要先在薄膜電晶體陣列基板10上設置修補線。然而，由於無法預知斷線所發生的位置，因此修補線的設計必須越過每一條掃描線11、12與資料線13，其中修補線與掃描線11、12、或是修補線與資料線13之間並沒有任何電性上的連接。

當修補線與掃描線11、12、或修補線與資料線13經雷射修補而彼此電性連接時，驅動掃描線11、12或資料線13所需要的負載將會大幅增加。這是因為除了原本的畫素負載與靜電保護之外，更增加了修補線與掃描線11、12、或是修補線與資料線13重疊所造成的寄生電容。一般而言，可使用單增益放大器(unit gain amplifier)來提供掃描線11、12或資料線13所需之額外負載。然而，使用單增益放大器即意味著製造成本的增加，而使用雷射修補更將會增加產品製造所需要的時間。

另一方面，在製造過程中，當資料線13的對位產生誤差而偏移時，將引起資料線13與畫素電極之寄生電容(C_pd)產生變化。舉例來說，若圖1中的資料線13因對位誤差而向右偏移，資料線13將距第二畫素結構16較近，並且距第一畫素結構15較遠。此時，資料線13與第二畫素結構16所產生的寄生電容，將會大於資料線13與第一畫素結構15所產生的寄生電容。這種寄生電容不均勻的現象將會造成畫面閃爍(flicker)，造成顯示效果不佳。

本發明提出一種主動元件陣列基板，可改善液晶顯示裝置的顯示效果、提高產品的良率、並節省製造成本。

本發明提出一種主動元件陣列基板，適於使用在顯示裝置中，此主動元件陣列基板包括陣列排列的多個畫素組以及多條擬資料線。多個畫素組設置於基板上，其中各畫素組包括第一掃描線、第二掃描線、資料線、第一畫素電極、第一主動元件、第二畫素電極以及第二主動 元件。第一掃描線以及第二掃描線彼此平行排列，且資料線與第一掃描線及第二掃描線交越。第一畫素電極以及第一主動元件位於資料線的一側，其中第一畫素電極透過第一主動元件與資料線電性連接，且第一主動元件與第一掃描線電性連接。第二畫素電極以及第二主動元件位於資料線的另一側，其中第二畫素電極透過第二主動元件與資料線電性連接，且第二主動元件與第二掃描線電性連接。各條擬資料線與各畫素組中的資料線交替排列，且多條擬資料線分別設置於相鄰的多個畫素組之間。其中，各條擬資料線包括至少一接線端，與相鄰的其中一條資料線電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板，其中第一主動元件為薄膜電晶體，其包括閘極、源極以及汲極。第一主動元件的閘極與第一掃描線電性連接，源極與資料線電性連接，而汲極與第一畫素電極電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板，其中第二主動元件為薄膜電晶體，其包括閘極、源極以及汲極。第二主動元件的閘極與第二掃描線電性連接，源極與資料線電性連接，而汲極與第二畫素電極電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板，其中各條擬資料線包括兩個接線端，分別位於擬資料線的兩端。其中，各條擬資料線所具有的接線端均位於顯示裝置的顯示區域中。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板，其中各條擬資料線更包括多條連接線，與第一、第二掃描線平行，且各條擬資料線透過多條連接線與對應的資料線電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板適於使用在顯示裝置中，其中顯示裝置更包括可撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board)，且各條擬資料線的至少一接線端位於可撓性印刷電路 板上。

本發明提出一種主動元件陣列，包括多條第一掃描線、多條第二掃描線、多條資料線、多條擬資料線、多個第一畫素結構以及多個第二畫素結構。多條第一掃描線以及多條第二掃描線彼此平行且交替排列。多條資料線與多條第一掃描線以及多條第二掃描線交越。多條擬資料線與多條資料線交替排列，其中，各條擬資料線包括至少一接線端，其與相鄰的其中一條資料線電性連接。多個第一畫素結構與多條第一掃描線電性連接。多個第二畫素結構與多條第二掃描線電性連接。並且，在各條第一掃描線或各條第二掃描線的延伸方向上，各個第一畫素結構與其中一個第二畫素結構分別地位於其中一條資料線相對的兩側，並電性連接相同的資料線。

基於上述，由於本發明的主動元件陣列基板設置有擬資料線，而擬資料線具有自動修復斷線的功能，因此本發明可提高產品的良率、並節省製造成本。此外，由於上述擬資料線可對資料線兩側的寄生電容進行補償，因此本發明可避免畫面閃爍，進而改善顯示效果。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。

10‧‧‧薄膜電晶體陣列基板

10a‧‧‧畫素組

11‧‧‧第一掃描線

12‧‧‧第二掃描線

13‧‧‧資料線

15‧‧‧第一畫素結構

16‧‧‧第二畫素結構

R‧‧‧紅色

G‧‧‧綠色

B‧‧‧藍色

20、30、40‧‧‧主動元件陣列基板

20a‧‧‧畫素組

21‧‧‧第一掃描線

22‧‧‧第二掃描線

23‧‧‧資料線

24‧‧‧擬資料線

25‧‧‧第一畫素電極

26‧‧‧第二畫素電極

27‧‧‧第一主動元件

28‧‧‧第二主動元件

29a‧‧‧接線端

29b‧‧‧接線端

31‧‧‧連接線

49‧‧‧接線端

50‧‧‧顯示裝置

51‧‧‧可撓性印刷電路板

52‧‧‧顯示區域

S‧‧‧基板

圖1為習知一種雙閘極驅動架構之薄膜電晶體陣列基板的部份上視示意圖。

圖2為本發明一實施例之主動元件陣列基板的局部上視示意圖。

圖3為圖2所示之主動元件陣列基板中，單個畫素組的放大示意圖。

圖4為本發明之主動元件陣列基板發生資料線偏移後的局部上視示意圖。

圖5為本發明另一實施例之主動元件陣列基板的局部上視示意 圖。

圖6為本發明一實施例之顯示裝置的局部上視示意圖。

圖2為本發明一實施例之主動元件陣列基板20的局部上視示意圖，其中僅繪示部分構件。圖3為圖2所示之主動元件陣列基板20中，單個畫素組20a的放大示意圖。請同時參照圖2及圖3，主動元件陣列基板20上的主動元件陣列排列包括多條第一掃描線21、多條第二掃描線22、多條資料線23、多條擬資料線24、多個第一畫素結構(未標示)以及多個第二畫素結構(未標示)。每個第一畫素結構會與其中一個第二畫素結構成組配置，以構成如圖2虛線所繪示的單個畫素組20a。各個第一畫素結構包括第一主動元件27及第一畫素電極25，而各個第二畫素結構包括第二主動元件28及第二畫素電極26。在本實施例中，第一畫素結構例如是位於資料線23的左側，而第二畫素結構例如是位於資料線23的右側。

多條第一掃描線21以及多條第二掃描線22彼此平行且交替排列，也就是說，相鄰的兩條第一掃描線21之間，設置有一條第二掃描線22。多條資料線23與多條第一掃描線21以及多條第二掃描線22交越。多條擬資料線24與多條資料線23交替排列，換言之，相鄰的兩條資料線23之間，設置有一條擬資料線24。其中，各條擬資料線24包括接線端29a與接線端29b，而各條擬資料線24透過接線端29a與接線端29b與相鄰的其中一條資料線23電性連接。

多個第一畫素電極25與多條第一掃描線21電性連接。多個第二 畫素電極26與多條第二掃描線22電性連接。並且，在各條第一掃描線21或各條第二掃描線22的延伸方向上，各個第一畫素電極25與其中一個第二畫素電極分別地位於其中一條資料線23相對的兩側，並電性連接相同的資料線23。

更詳細而言，主動元件陣列基板20適於使用在一顯示裝置中，此顯示裝置例如為液晶顯示裝置。主動元件陣列基板20包括陣列排列的多個畫素組20a以及多條擬資料線24。多個畫素組20a設置於基板S上，基板S例如為玻璃基板。

每個畫素組20a包括第一掃描線21、第二掃描線22、資料線23、第一畫素電極25、第一主動元件27、第二畫素電極26以及第二主動元件28。第一掃描線21以及第二掃描線22彼此平行排列，且資料線23與第一掃描線21及第二掃描線22交錯。

第一畫素電極25以及第一主動元件27位於資料線23的一側。其中，第一畫素電極25透過第一主動元件27與資料線23電性連接，且第一主動元件27與第一掃描線21電性連接。在本實施例中，第一主動元件27例如為薄膜電晶體，其包括閘極27g、源極27s以及汲極27d。第一主動元件27的閘極27g與第一掃描線21電性連接，源極27s與資料線23電性連接，而汲極27d與第一畫素電極25電性連接。

第二畫素電極26以及第二主動元件28位於資料線23的另一側。其中，第二畫素電極26透過第二主動元件28與資料線23電性連接，且第二主動元件28與第二掃描線22電性連接。在本實施例中，第二主動元件28例如為薄膜電晶體，其包括閘極28g、源極28s以及汲極28d。第二主動元件28的閘極28g與第二掃描線22電性連接，源極28s與資料線23電性連接，而汲極28d與第二畫素電極26電性連接。

主動元件陣列基板20應用於多彩化顯示裝置時，第一畫素電極25與第二畫素電極26可分別對應於不同的彩色濾光層中，例如：紅色R、綠色G、藍色B。此外，在主動元件陣列基板20中，例如是以點反轉的方式驅動各畫素組20a內的第一畫素電極25與第二畫素電極26。在部分實施例中，彩色濾光層可整合於主動元件陣列基板20之中，而在部分實施例中，彩色濾光層可設置於與主動元件陣列基板20相對的另一基板中。但本發明並不限定紅色R、綠色G、藍色B彩色濾光層的設置位置或排列方式，亦不限定主動元件陣列基板20上，第一畫素電極25與第二畫素電極26被驅動的方式。

請繼續參考圖2，各條擬資料線24與各畫素組20a中的資料線23交替地排列，也就是說，在沿著第一掃描線21或第二掃描線22的延伸方向上，兩條資料線23之間會設置有一條擬資料線24。換言之，多條擬資料線24分別設置於相鄰的多個畫素組20a之間。其中，各條擬資料線24包括接線端29a及接線端29b，分別位於擬資料線24的兩端。擬資料線24透過接線端29a及接線端29b與相鄰的其中一條資料線23電性連接。

在本實施例中，由於資料線23與擬資料線24可透過接線端29a及接線端29b彼此電性連接，因此擬資料線24的設置可避免資料線23斷線時所造成的驅動信號中斷。舉例來說，當主動元件陣列基板20上的任何一條資料線23因製程變異、外力碰撞或其他因素而斷線時，資料信號仍可經由與其電性連接的擬資料線24傳遞至各個畫素組20a中的第一畫素電極25與第二畫素電極26。因此，擬資料線24的設置可使主動元件陣列基板20具有自動修復線缺陷的功能。此外，由於擬資料線24與資料線23彼此為並聯，因此資料線23的電阻將可被降 低，而資料信號的傳輸效率較佳。

另一方面，在主動元件陣列基板20的製造過程中，例如因光罩的對位不佳或其他原因而造成資料線23偏移時，擬資料線24的設置還可以補償資料線23偏移所造成的影響。詳細說明如下。

圖4為本發明之主動元件陣列基板20發生資料線偏移後的局部上視示意圖。請參照圖4，舉例來說，資料線23與擬資料線24係經由同一光罩製程所形成，因此，當資料線23朝一方向D偏移時，擬資料線24亦會朝向此一方向D偏移。此時，資料線23與其左側第一畫素電極25的距離會小於資料線23與其右側第二畫素電極26的距離，因此，資料線23對第一畫素電極25所形成的寄生電容，會大於資料線23對第二畫素電極26所形成的寄生電容。

同時，由於擬資料線24與資料線23電性連接，因此擬資料線24也會同時影響與第一畫素電極25及第二畫素電極26所形成的寄生電容。特別是，在同一畫素組20a中，資料線23與擬資料線24對於第一、第二畫素電極25、26寄生電容的影響，其變化方向為彼此相反。因此，資料線23對第一、第二畫素電極25、26所形成的寄生電容，可與擬資料線24對第一、第二畫素電極25、26所形成的寄生電容相互補償。簡言之，擬資料線24的設置，可對資料線23兩側的寄生電容相互進行補償，從而減少因資料線23偏移所造成的影響，藉此改善顯示畫面閃爍的問題。

在上述的主動元件陣列基板20中，擬資料線24是透過接線端29a及接線端29b與資料線23電性連接。同時，接線端29a及接線端29b例如是位於一顯示裝置的顯示區域(未繪示)中，惟本發明不限定接線端的個數或是位置，以下將以其他實施例對此加以說明。值得一提的是， 在此所謂的顯示區域都是指主動元件陣列基板應用於顯示裝置時可以顯示畫面的區域，也可以說是所有的畫素電極25、26所在的區域。

圖5為本發明另一實施例之主動元件陣列基板30的局部上視示意圖。請參照圖5，主動元件陣列基板30具有上述主動元件陣列基板20的所有構件，其中，相同構件以相同的標號表示，此處不再贅述。

與上述主動元件陣列基板20的不同之處在於，主動元件陣列基板30中的各條擬資料線24更包括多條連接線31。多條連接線31與第一掃描線21、第二掃描線22平行，且各條擬資料線24可透過多條連接線31與對應的資料線23電性連接。

圖6為本發明一實施例之顯示裝置50的局部上視示意圖。請參照圖6，顯示裝置50包括主動元件陣列基板40以及可撓性印刷電路板51。在本實施例中，主動元件陣列基板40與前述之主動元件陣列基板20相似且相同構件以相同的標號表示，此處亦不再贅述。

在本實施例中，主動元件陣列基板40上的各條擬資料線24具有接線端49，此接線端49係位於可撓性印刷電路板51上，而不是位於顯示裝置50的顯示區域52中。

上述實施例僅為說明本發明，在其他的實施例中，資料線23與擬資料線24的電性連接方式，亦可是上述不同實施方式的組合，其可包括兩種以上的電性連接方式。

綜上所述，由於本發明的主動元件陣列基板具有擬資料線的配置、可自動修復資料線斷線而不需使用雷射修補的程序。因此，本發明的主動元件陣列基板可提高產品的良率、降低資料線的電阻，並可節省產品製造所需的時間與成本。此外，由於擬資料線可對資料線兩側的寄生電容進行補償，因此本發明的主動元件陣列基板可避免畫面 閃爍，從而改善顯示效果。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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。

20‧‧‧主動元件陣列基板

20a‧‧‧畫素組

21‧‧‧第一掃描線

22‧‧‧第二掃描線

23‧‧‧資料線

24‧‧‧擬資料線

25‧‧‧第一畫素電極

26‧‧‧第二畫素電極

27‧‧‧第一主動元件

28‧‧‧第二主動元件

29a、29b‧‧‧接線端

S‧‧‧基板

R‧‧‧紅色

G‧‧‧綠色

B‧‧‧藍色

Claims (7)

1. 一種主動元件陣列基板，適於使用在一顯示裝置中，該主動元件陣列基板包括：陣列排列的多個畫素組，設置於一基板上，各該畫素組包括：一第一掃描線以及一第二掃描線，彼此平行排列；一資料線，與該第一掃描線及該第二掃描線交越；一第一畫素電極以及一第一主動元件，位於該資料線的一側，該第一畫素電極透過該第一主動元件與該資料線電性連接，且該第一主動元件與該第一掃描線電性連接；以及一第二畫素電極以及一第二主動元件，位於該資料線的另一側，該第二畫素電極透過該第二主動元件與該資料線電性連接，且該第二主動元件與該第二掃描線電性連接；以及多條擬資料線，各該擬資料線與各該畫素組中的該資料線交替排列，且該些擬資料線分別設置於相鄰的該些畫素組之間，其中各該擬資料線包括兩個接線端，分別位於該擬資料線的兩端，各條擬資料線透過該兩個接線端分別與相鄰的其中一條該資料線的相對兩端電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中該第一主動元件為一薄膜電晶體，其包括：一閘極，與該第一掃描線電性連接；一源極，與該資料線電性連接；以及一汲極，與該第一畫素電極電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中該第二主動元件為一薄膜電晶體，其包括：一閘極，與該第二掃描線電性連接；一源極，與該資料線電性連接；以及一汲極，與該第二畫素電極電性連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中各該擬資料線所具有的該至少一接線端位於該顯示裝置的一顯示區域中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中各該擬資料線更包括多條連接線，與該第一、第二掃描線平行，且該擬資料線透過該些連接線與對應的該資料線電性連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中該顯示裝置更包括一可撓性印刷電路板，且各該擬資料線的該至少一接線端位於該可撓性印刷電路板上。
7. 一種主動元件陣列，包括：多條第一掃描線以及多條第二掃描線，彼此平行且交替排列；多條資料線，與該些第一掃描線及該些第二掃描線交越；多條擬資料線，與該些資料線交替排列，其中各該擬資料線包括兩個接線端，分別位於該擬資料線的兩端，各條擬資料線透過該兩個接線端分別與相鄰的其中一條該資料線的相對兩端電性連接；多個第一畫素結構，與該些第一掃描線電性連接；以及 多個第二畫素結構，與該些第二掃描線電性連接，且在各該第一掃描線或各該第二掃描線的延伸方向上，各該第一畫素結構與其中一個第二畫素結構分別地位於其中一條資料線相對的兩側並電性連接相同的該資料線。