TWI699601B

TWI699601B - 畫素結構及其製造方法

Info

Publication number: TWI699601B
Application number: TW108126836A
Authority: TW
Inventors: 余律均; 吳威憲
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-07-21
Also published as: TW202022441A; TWI703390B; TWI699749B; TW202022465A; TW202022834A; TW202022462A; TWI704395B; TWI690747B; TWI709884B; TWI697709B; TW202022842A; TW202022447A; TW202022582A; TW202022442A; TWI699600B

Abstract

一種畫素結構包含基板、閘極線、資料線、開關元件、第一導電結構及第二導電結構。資料線具有第一部分及第二部分，且第一與第二部分之間夾鈍角。第一導電結構包含第一主幹部、第二主幹部及第一分支部。第一及第二主幹部各自具有第一及第二部分，且第一及第二部分分別在第三及第四方向上延伸。第一分支部連接第一及第二主幹部，且第一分支部的寬度由第一主幹部至第二主幹部逐漸減小。第二導電結構包含第三主幹部、第四主幹部、第二分支部及第三分支部。第三及第四主幹部分別與第一及第二主幹部重疊。第二及第三分支部連接第三及第四主幹部。

Description

畫素結構及其製造方法

本揭露是有關於一種畫素結構及畫素結構的製造方法。

隨著電競市場的崛起，使用者對於顯示螢幕的畫面品質及畫面切換的響應速度錙銖必較。為因應目前市場的需求，業者致力於發展廣視角及快速響應的顯示螢幕，以滿足使用者在視覺上的體驗。

在使用者對於顯示螢幕的規格及產品數量的需求不斷提升的情況下，有效縮短產品的開發時間顯得格外重要。然而，在顯示螢幕的生產過程中，一套全新的光罩從開發至產出需耗費數個月的時間，使得顯示螢幕在產品開發及產能上受到嚴重的限制。因此，如何同時滿足使用者的需求並有效縮短產品的開發時間及增加產能是目前亟需解決的課題。

本揭露之一技術態樣為一種畫素結構。

根據本揭露一實施方式，一種畫素結構包含基板、閘極線、資料線、開關元件、第一導電結構及第二導電結構。閘極線位於基板上方且具有閘極線延伸方向。資料線位於基板上方且與閘極線交錯，且資料線具有第一部分及第二部分。資料線的第一部分在第一方向上延伸，資料線的第二部分在第二方向上延伸，且第一部分與第二部分之間夾鈍角。開關元件位於基板上方，且與閘極線及資料線電性連接。第一導電結構位於閘極線及資料線上方，且第一導電結構包含第一主幹部、第二主幹部及第一分支部。第一主幹部具有第一部分及第二部分，第一主幹部的第一部分在第三方向上延伸，第一主幹部的第二部分在第四方向上延伸，且第三方向與第四方向不同。第二主幹部具有第一部分及第二部分，第二主幹部的第一部分在第三方向上延伸，且第二主幹部的第二部分在第四方向上延伸。第一分支部連接第一主幹部及第二主幹部，且第一分支部在垂直閘極線延伸方向上的寬度由第一主幹部至第二主幹部逐漸減小。第二導電結構位於第一導電結構上方，且與第一導電結構分離。第一導電結構或第二導電結構與開關元件電性連接，且第二導電結構包含第三主幹部、第四主幹部、第二分支部及第三分支部。第三主幹部及第四主幹部在垂直基板方向上分別與第一主幹部及第二主幹部重疊。第二分支部及第三分支部連接第三主幹部及第四主幹部。

在本揭露一實施方式中，第二分支部具對稱軸，且第二分支部的對稱軸的延伸方向與第一方向垂直，且第二分支部在垂直對稱軸之延伸方向上的寬度由第三主幹部至第四主幹部逐漸減小又逐漸增加。

在本揭露一實施方式中，鈍角大於等於150°且小於等於170°。

在本揭露一實施方式中，第三方向平行第一方向，且第四方向平行第二方向。

在本揭露一實施方式中，第一分支部具有對稱軸，且第一分支部的對稱軸延伸通過鈍角的頂點。

在本揭露一實施方式中，第一導電結構更包含第四分支部，且第四分支部連接第一主幹部及第二主幹部，且在平行基板方向上第二分支部位於第一分支部與第四分支部之間，且第四分支部具對稱軸，且第四分支部在垂直第四分支部的對稱軸之延伸方向的寬度由第一主幹部至第二主幹部逐漸增加又逐漸減少。

在本揭露一實施方式中，第一分支部位於第二分支部與第三分支部之間，且第一分支部面對第二分支部的側邊平行於第二分支部面對第一分支部的側邊，且第一分支部面對第三分支部的側邊平行於第三分支部面對第一分支部的側邊。

在本揭露一實施方式中，第二導電結構更包含第五分支部，且第五分支部位於第二分支部或第三分支部與閘極線之間，且連接第三主幹部及第四主幹部，且第五分支部具有對稱軸垂直延伸通過資料線。

在本揭露一實施方式中，第五分支部在垂直第五分支部的對稱軸之延伸方向的寬度由第三主幹部至第四主幹部逐漸減小又逐漸增加。

在本揭露一實施方式中，第五分支部在垂直第五分支部的對稱軸之延伸方向的寬度由第三主幹部至第四主幹部維持不變。

在本揭露一實施方式中，第一導電結構或第二導電結構為透明導電層，且畫素結構更包含遮罩層，遮罩層位於基板與開關元件之間，且遮罩層與透明導電層重疊。

在本揭露一實施方式中，第一導電結構或第二導電結構為金屬層。

本揭露之一技術態樣為一種畫素結構的製造方法。

根據本揭露一實施方式，一種畫素結構的製造方法包含：使用光罩組形成開關元件、閘極線和資料線於基板上方，且閘極線與開關元件電性連接，且資料線與閘極線交錯並與開關元件電性連接；於第一驅動模式時，使用第一畫素電極光罩形成第一模式畫素電極於閘極線、資料線及開關元件上方；以及於第二驅動模式時，使用第二畫素電極光罩形成第二模式畫素電極於閘極線、資料線及開關元件上方。

在本揭露一實施方式中，資料線具有第一部分及第二部分，且第一部分在第一方向上延伸，且第二部分在第二方向上延伸，且第一部分與第二部分之間夾鈍角。

在本揭露一實施方式中，形成第一模式畫素電極包含：使用第一光罩形成第一導電結構，其中第一導電結構位於閘極線及資料線上方；以及使用第二光罩形成第二導電結構，其中第二導電結構位於第一導電結構上方並與第一導電結構分離，且第一導電結構或第二導電結構與開關元件電性連接。第一導電結構包含第一主幹部、第二主幹部及第一分支部。第一主幹部具有第一部分及第二部分，第一主幹部的第一部分在第三方向上延伸，第一主幹部的第二部分在第四方向上延伸，且第三方向與第四方向不同。第二主幹部具有第一部分及第二部分，第二主幹部的第一部分在第三方向上延伸，且第二主幹部的第二部分在第四方向上延伸。第一分支部連接第一主幹部及第二主幹部，且第一分支部在垂直閘極線延伸方向上的寬度由第一主幹部至第二主幹部逐漸減小。第二導電結構包含第三主幹部、第四主幹部、第二分支部及第三分支部。第三主幹部及第四主幹部在垂直基板方向上分別與第一主幹部及第二主幹部重疊。第二分支部及第三分支部連接第三主幹部及第四主幹部。

在本揭露一實施方式中，形成第二模式畫素電極包含：使用第三光罩形成第一導電結構，其中第一導電結構位於閘極線及資料線上方，且第一導電結構具有第一部分及第二部分，且第一導電結構的第一部分在第三方向上延伸，且第一導電結構的第二部分在第四方向上延伸，且第三方向與第四方向不同；以及使用第四光罩形成第二導電結構，其中第二導電結構位於第一導電結構上方並與第一導電結構分離，且第一導電結構或第二導電結構與開關元件電性連接，且第二導電結構包含複數個主幹部，且主幹部在平行基板方向上排列，且主幹部具有第一部分及第二部分，且主幹部的第一部分在第三方向上延伸，且主幹部的第二部分在第四方向上延伸，且主幹部之間具有複數個間隙，且第一導電結構由間隙顯露。

根據本揭露上述實施方式，畫素結構的資料線具有第一部分及第二部分，資料線的第一部分在第一方向上延伸，資料線的第二部分在第二方向上延伸，且第一部分與第二部分之間夾鈍角。此外，畫素結構還具有蜂巢狀(honeycomb)的第一導電結構及第二導電結構交錯排列在閘極線與資料線上方。結合上述特徵的畫素結構可使液晶往多個特定方向旋轉，進而將液晶分成多個定義域(domain)，以提升對比度及減少色彩偏差，並提升畫素結構的反應速度。此外，由於在製造具有上述特徵的畫素結構時，可共用大部分目前量產的光罩，不需重新設計一整套全新的光罩，因此大量減少製造光罩的成本與時間以及製程換線的產能，達到光罩精簡化的目的。如此一來，便可同時達到滿足使用者的需求並有效縮短產品的開發時間及增加產能的目的。

100、100a‧‧‧畫素結構

120‧‧‧基板

130‧‧‧開關元件

130P‧‧‧通道層

130S‧‧‧源極

130G‧‧‧閘極

130D‧‧‧汲極

140‧‧‧第一導電結構

140a‧‧‧第一主幹部

140aa‧‧‧第一部分

140ab‧‧‧第二部分

140b‧‧‧第二主幹部

140ba‧‧‧第一部分

140bb‧‧‧第二部分

140c‧‧‧第一分支部

140d‧‧‧第四分支部

140e‧‧‧第五主幹部

140ea‧‧‧第一部分

140eb‧‧‧第二部分

150‧‧‧第二導電結構

150a‧‧‧第三主幹部

150b‧‧‧第四主幹部

150c‧‧‧第二分支部

150d‧‧‧第三分支部

200‧‧‧畫素結構

230‧‧‧開關元件

230P‧‧‧通道層

230S‧‧‧源極

230G‧‧‧閘極

230D‧‧‧汲極

240‧‧‧第一導電結構

240a‧‧‧第一部分

240b‧‧‧第二部分

250‧‧‧第二導電結構

252‧‧‧主幹部

252a‧‧‧第一部分

252b‧‧‧第二部分

D1、D1'‧‧‧第一方向

D2、D2'‧‧‧第二方向

D3、D3'‧‧‧第三方向

D4、D4'‧‧‧第四方向

L1~L4‧‧‧對稱軸

W1~W5‧‧‧寬度

S1~S8‧‧‧側邊

θ、θ'‧‧‧鈍角

P‧‧‧頂點

M1‧‧‧第一驅動模式

M2‧‧‧第二驅動模式

R1、R2‧‧‧區域

GL、GL'‧‧‧閘極線

DL、DL'‧‧‧資料線

DL1、DL'1‧‧‧第一部分

DL2、DL'2‧‧‧第二部分

GD‧‧‧閘極線延伸方向

HD‧‧‧水平方向

SM‧‧‧遮罩層

BL‧‧‧緩衝層

GI‧‧‧閘極介電層

ID‧‧‧介電層

PL‧‧‧鈍化層

BP‧‧‧絕緣層

S100、S100a、S100aa、S100ab、S200、S200a、S200aa、S200ab‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構的上視圖。

第2圖繪示第1圖之畫素結構的局部放大圖。

第3圖繪示第1圖之畫素結構的局部放大圖。

第4圖繪示根據本揭露一實施方式之兩個畫素結構的上視圖。

第5圖繪示第1圖之畫素結構之一實施方式的剖面圖。

第6圖繪示第1圖之畫素結構之另一實施方式的剖面圖。

第7圖繪示根據本揭露之畫素結構之另一實施方式的局部放大圖。

第8圖繪示根據本揭露之畫素結構之另一實施方式的剖面圖。

第9圖繪示根據本揭露之畫素結構之另一實施方式的剖面圖。

第10圖繪示根據本揭露另一實施方式之畫素結構的上視圖。

第11圖繪示第10圖之畫素結構的局部放大圖。

第12圖繪示第10圖之畫素結構之一實施方式的剖面圖。

第13圖繪示繪示第10圖之畫素結構之另一實施方式的剖面圖。

第14圖繪示根據本揭露另一實施方式之畫素結構的上視圖。

第15圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構的製造方法的流程圖。

第16A圖、第16B圖、第16C圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構的製造方法在不同步驟的示意圖。

第17A圖、第17B圖、第17C圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構的製造方法在不同步驟的示意圖。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接至」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接至」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接"可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」或「耦合」係可為二元件間存在其它元件。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的「第一元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下方」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構100的上視圖。第2圖繪示第1圖之畫素結構100之區域R1的局部放大圖。應瞭解到，為了清楚起見，第1圖的畫素結構100省略部分元件，而僅繪示閘極線GL、資料線DL、開關元件130、第一導電結構140及第二導電結構150。參閱第1圖，畫素結構100包含基板120(未於第1圖中繪示)、閘極線GL、資料線DL、開關元件130、第一導電結構140及第二導電結構150。閘極線GL位於基板120上方且具有閘極線延伸方向GD。資料線DL位於基板120上方且與閘極線GL交錯。開關元件130位於基板120上方，且與資料線DL及閘極線GL電性連接。第二導電結構150位於第一導電結構140上方。具體來說，開關元件130可包含通道層130P(包含通道區、源極摻雜區及汲極摻雜區)、源極130S、汲極130D及閘極130G，且資料線DL可電性連接至開關元件130的源極130S，而閘極線GL可電性連接至開關元件130的閘極130G。

同時參閱第1圖及第2圖，資料線DL具有第一部分DL1及第二部分DL2。資料線DL的第一部分DL1在第一方向D1上延伸，資料線DL的第二部分DL2在第二方向D2上延伸，且第一部分DL1與第二部分DL2之間夾鈍角θ。在本實施方式中，鈍角θ大於等於150°且小於等於170°，但並不用以限制本揭露。在較佳的實施方式中，鈍角θ大於等於160°且小於等於170°。

同時參閱第1圖及第2圖，第一導電結構140包含第一主幹部140a、第二主幹部140b及第一分支部140c。第一主幹部140a具有第一部分140aa及第二部分140ab，且第二主幹部140b也具有第一部分140ba及第二部分140bb。第一主幹部140a的第一部分140aa及第二主幹部140b的第一部分140ba在第三方向D3上延伸，第一主幹部140a的第二部分140ab及第二主幹部140b的第二部分140bb在第四方向D4上延伸，且第三方向D3與第四方向D4不同。在本實施方式中，第三方向D3平行於第一方向D1，且第四方向D4平行於第二方向D2。也就是說，第一主幹部140a的第一部分140aa與第二部分140ab之間所夾的角度及第二主幹部140b的第一部分140ba與第二部分140bb之間所夾的角度可與鈍角θ相同，但並不用以限制本揭露。在其他實施方式中，第一方向D1、第二方向D2、第三方向D3及第四方向D4可各自為不同方向。

同時參閱第1圖及第2圖，第一分支部140c連接第一主幹部140a及第二主幹部140b，且第一分支部140c具有對稱軸L1，且對稱軸L1延伸通過資料線DL的第一部分DL1及第二部分DL2所夾之鈍角θ的頂點P。此外，對稱軸L1的延伸方向平行於閘極線延伸方向GD。在本實施方式中，第一分支部140c在垂直閘極線延伸方向GD(即垂直對稱軸L1之延伸方向)上的寬度W1由第一主幹部140a至第二主幹部140b部逐漸減小。也就是說，在垂直閘極線延伸方向GD上，第一分支部140c在對稱軸L1之延伸方向的兩側具有相同的寬度，且兩側的寬度皆由第一主幹部140a至第二主幹部140b逐漸減小。

同時參閱第1圖及第2圖，在本實施方式中，第一導電結構140還可包含第四分支部140d，且第四分支部140d連接第一主幹部140a及第二主幹部140b。第四分支部140d具對稱軸L2，且對稱軸L2的延伸方向與第一方向D1垂直。第四分支部140d在垂直對稱軸L2之延伸方向上的寬度W2由第一主幹部140a至第二主幹部140b逐漸增加又逐漸減少。此外，第一分支部140c面對第四分支部140d的側邊S1平行於第四分支部140d背對第一分支部140c的側邊S2。

同時參閱第1圖及第2圖，第二導電結構150包含第三主幹部150a、第四主幹部150b、第二分支部150c及第三分支部150d。第三主幹部150a及第四主幹部150b在垂直基板方向上分別與第一主幹部140a及第二主幹部140b重疊。應瞭解到，此處的「垂直基板方向」是指由第1圖的視角(即上視角度)所觀察的方向。也就是說，若從側視角度(即垂直於上視角度的角度)觀察，可見第三主幹部150a位於第一主幹部140a的正上方，而第四主幹部150b位於第二主幹部140b的正上方。在本實施方式中，第三主幹部150a於基板120上的垂直投影面積小於第一主幹部140a於基板120上的垂直投影面積，而第四主幹部150b於基板120上的垂直投影面積與第二主幹部140b於基板120上的垂直投影面積完全重疊，但並不用以限制本揭露。在其他實施方式中，第一主幹部140a、第二主幹部140b、第三主幹部150a及第四主幹部150b於基板120上的垂直投影面積可依設計者的需求而定。

同時參閱第1圖及第2圖，第二分支部150c及第三分支部150d連接第三主幹部150a及第四主幹部150b。第一分支部140c在平行基板方向上位於第二分支部150c與第三分支部150d之間，且第二分支部150c在平行基板方向上位於第一分支部140c與第四分支部140d之間。應瞭解到，此處的「平行基板方向」是指垂直於第1圖的視角(即側視角度)並由資料線DL之第一部分DL1至資料線DL之第二部分DL2的方向。也就是說，在平行基板方向上，第二分支部150c及第三分支部150d分別位於第一分支部140c的對稱軸L1之延伸方向的相對兩側。此外，第二分支部150c具有對稱軸L3，且對稱軸L3的延伸方向與第一方向D1垂直，且第二分支部150c在垂直對稱軸L3之延伸方向上的寬度W3由第三主幹部150a至第四主幹部150b逐漸減小又逐漸增加。類似於第二分支部150c的結構配置，第三分支部150d具有對稱軸L4，且對稱軸L4的延伸方向與第二方向D2垂直，且第二分支部150c在垂直對稱軸L4之延伸方向上的寬度W4由第三主幹部150a至第四主幹部150b逐漸減小又逐漸增加。

同時參閱第1圖及第2圖，第一分支部140c面對第二分支部150c的側邊S3(在本實施方式中，等同於第一分支部140c面對第四分支部140d的側邊S1，即S1=S3)平行於第二分支部150c面對第一分支部140c的側邊S4，且第一分支部140c面對第三分支部150d的側邊S5平行於第三分支部150d面對第一分支部140c的側邊S6。此外，第二分支部150c面對第四分支部140d的側邊S7平行於第四分支部140d面對第二分支部150c的側邊S8。

同時參閱第1圖及第2圖，第一導電結構140還可包含位於第一主幹部140a與第二主幹部140b之間的第五主幹部140e。第五主幹部140e的延伸方向平行於第一主幹部140a與第二主幹部140b的延伸方向。也就是說，第五主幹部140e可包含第一部分140ea及第二部分140eb，第一部分140ea沿第三方向D3延伸，且第二部分140eb沿第四方向D4延伸。在本實施方式中，由於第三方向D3平行於第一方向D1，且第四方向D4平行於第二方向D2，因此第五主幹部140e的第一部分140ea平行於資料線DL的第一部分DL1，而第五主幹部140e的第二部分140eb平行於資料線DL的第二部分DL2。也就是說，第五主幹部140e的延伸方向除了平行於第一主幹部140a與第二主幹部140b的延伸方向之外，還平行於資料線DL的延伸方向，但並不用以限制本揭露。在其他實施方式中，第五主幹部140e的延伸方向可僅平行於第一主幹部140a與第二主幹部140b的延伸方向，而不平行於資料線DL的延伸方向。

同時參閱第1圖及第2圖，在本實施方式中，第一分支部140c在垂直閘極線延伸方向GD上的寬度W1由第一主幹部140a至第五主幹部140e以較小的幅度逐漸減小；而在第一分支部140c通過第五主幹部140e後，第一分支部140c在垂直閘極線延伸方向GD上的寬度W1由第五主幹部140e至第二主幹部140b以較大的幅度逐漸減小。然而，在其他實施方式中，第一分支部140c在垂直閘極線延伸方向GD上的寬度W1可由第一主幹部140a至第二主幹部140b等幅度逐漸減小，不因通過第五主幹部140e而改變寬度W1減小的幅度。

同時參閱第1圖及第2圖，當以第1圖的視角(即上視角度)觀察時，可見第二分支部150c在垂直對稱軸L3之延伸方向上的寬度W3由第三主幹部150a(第一主幹部140a)至第五主幹部140e逐漸減小，而第二分支部150c在垂直對稱軸L3之延伸方向上的寬度W3由第五主幹部140e至第四主幹部150b(第二主幹部140b)又逐漸增加。同理，第三分支部150d在垂直對稱軸L4之延伸方向上的寬度W4由第三主幹部150a(第一主幹部140a)至第五主幹部140e逐漸減小，而第三分支部150d在垂直對稱軸L4之延伸方向上的寬度W4由第五主幹部140e至第四主幹部150b(第二主幹部140b)又逐漸增加。

第3圖繪示第1圖之畫素結構100之區域R2的局部放大圖。同時參閱第1圖及第3圖，在本實施方式中，第二導電結構150還可包含第五分支部150e，且第五分支部150e位於第二分支部150c或第三分支部150d與閘極線GL之間。也就是說，相對於第一分支部140c，閘極線GL可設置於與第二分支部150c同一側的位置及/或與第三分支部150d同一側的位置。具體來說，當閘極線GL設置在相對於第一分支部140c與第二分支部150c同一側的位置時，第五分支部150e可位於第二分支部150c與閘極線GL之間；當閘極線GL設置在相對於第一分支部140c與第三分支部150d同一側的位置時，第五分支部150e可位於第三分支部150d與閘極線GL之間。此外，當第五分支部150e位於第二分支部150c與閘極線GL之間時，第五分支部150e也同時位於第四分支部140d與閘極線GL之間。

同時參閱第1圖及第3圖，在本實施方式中，第五分支部150e連接第三主幹部150a及第四主幹部150b，且第五分支部150e具有對稱軸L5，且對稱軸L5延伸通過資料線DL。在本實施方式中，第五分支部150e在垂直對稱軸L5之延伸方向的寬度W5由第三主幹部150a至第四主幹部150b維持不變。在其他實施方式中，第五分支部150e在垂直對稱軸L5之延伸方向的寬度W5可類似於第二分支部150c的寬度W3(參見第2圖)及第三分支部150d的寬度W4(參見第2圖)，即寬度W5由第三主幹部150a(第一主幹部140a)至第五主幹部140e逐漸減小，而由第五主幹部140e至第四主幹部150b(第二主幹部140b)又逐漸增加。

第4圖繪示根據本揭露一實施方式之兩個畫素結構100的上視圖。同時參閱第3圖及第4圖，在本揭露另一實施方式中，閘極線GL的閘極線延伸方向GD可實質上與第五分支部150e之對稱軸L5的延伸方向平行。也就是說，當兩個以上的畫素結構100沿水平方向HD排列時，閘極線GL延伸經過多個畫素結構100而隨著第五分支部150e之對稱軸L5的延伸方向延伸，以形成鋸齒狀(zigzag)的結構配置(參見第4圖的閘極線GL)，但並不用以限制本揭露，例如閘極線GL也可始終在水平方向HD上延伸。

第5圖繪示根據本揭露一實施方式之第1圖的畫素結構100沿線段a-a的剖面圖。同時參閱第1圖與第5圖，畫素結構100包含基板120、遮罩層SM、緩衝層BL、閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL及絕緣層BP。遮罩層SM設置於基板120上方，且緩衝層BL覆蓋遮罩層SM。開關元件130的通道層130P設置於基板120與緩衝層BL上方。閘極線GL(閘極130G)設置於基板120上方。通道層130P中被閘極130G覆蓋的區域為通道區。閘極介電層GI設置於開關元件130的通道層130P與閘極130G之間。介電層ID覆蓋閘極線GL(閘極130G)。資料線DL及開關元件的源極130S與汲極130D設置於介電層ID上方。鈍化層PL覆蓋資料線DL及開關元件的源極130S與汲極130D。第一導電結構140設置於鈍化層PL上方，且第二導電結構150位於第一導電結構140上方並與第一導電結構140分離。此外，閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL及絕緣層BP設有一個以上的通孔，以使得第一導電結構140或第二導電結構150電性連接至開關元件130的汲極130D。在第5圖的畫素結構100中，第一導電結構140與開關元件130的汲極130D電性連接，此時第一導電結構140為畫素電極，而第二導電結構150為共通電極。

第6圖為本揭露另一實施方式之第1圖的畫素結構100的剖面圖，其剖面位置同第1圖之線段a-a。同時參閱第1圖與第6圖，在第6圖的畫素結構100中，第二導電結構150與開關元件130的汲極130D電性連接，此時第一導電結構140為共通電極，而第二導電結構150為畫素電極。在本實施方式中，共通電極電性連接至共通電位源(例如接地電位)以提供穩定的電壓。此外，可在第一導電結構140與第二導電結構150之間設置絕緣層BP，以電性絕緣第一導電結構140與第二導電結構150。應瞭解到，在本實施方式中，畫素結構100可省略部分上述的層或實質上包含更多層，依設計者的需求而定，並不用以限制本揭露。

第7圖繪示根據本揭露之畫素結構100a之另一實施方式的局部放大圖，其位置同第1圖之區域R1。第8圖繪示根據本揭露一實施方式之第1圖的畫素結構100a之另一實施方式的剖面圖，其剖面位置同第1圖之線段a-a。第7圖與第8圖之畫素結構100a與前述之畫素結構100的差異主要在於：畫素結構100的遮罩層SM至少與第一導電結構140於垂直基板方向上重疊，而畫素結構100a的遮罩層SM至少與第二導電結構150於垂直基板方向上重疊。第9圖為本揭露之畫素結構100a又一實施方式的剖面圖，其與第8圖之畫素結構100a的差異主要在於：第8圖之畫素結構100a的開關元件130之汲極130D與第一導電結構140電性連接，而第9圖之畫素結構100a的開關元件130之汲極130D與第二導電結構150電性連接。也就是說，第8圖之畫素結構100a的遮罩層SM與第9圖之畫素結構100a的遮罩層SM皆至少與第二導電結構150於垂直基板方向上重疊。

在第7圖至第9圖的實施方式中，第一導電結構140或第二導電結構150可為透明導電層，例如透明導電氧化物(transparent conductive oxide,TCO)。舉例來說，透明導電氧化物可為金屬氧化物(例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其他合適的氧化物或上述至少兩者之堆疊)。當第一導電結構140或第二導電結構150為透明導電層時，畫素結構100的遮罩層SM至少與第一導電結構140或第二導電結構150重疊，遮罩層SM位於基板120與開關元件130之間且具有遮光的功能。舉例來說，當第一導電結構140為透明導電層時，遮罩層SM至少與第一導電結構140於垂直基板方向上重疊(如畫素結構100)；當第二導電結構150為透明導電層時，遮罩層SM至少與第二導電結構150於垂直基板方向上重疊(如畫素結構100a)。如此一來，便可防止畫素結構100、100a產生漏光的現象，以提升色彩純度與色澤的對比度。在本實施方式中，遮罩層SM可由包含金屬的材料製成，但並不用以限制本揭露。

藉由以上結構配置，畫素結構100、100a具有蜂巢狀(honeycomb)的第一導電結構140及第二導電結構150交錯排列在閘極線GL與資料線DL上方。藉由對稱結構及蜂巢狀結構的配置，第一導電結構140與第二導電結構150之間的電場可使液晶往多個特定方向旋轉，進而將液晶分成多個定義域(domain)，以提升對比度及減少色彩偏差，並提升畫素結構100的反應速度，以滿足使用者的需求。

第10圖繪示根據本揭露另一實施方式之畫素結構100b的上視圖。第11圖繪示第10圖之畫素結構100b之區域R1的局部放大圖。類似於第1圖，為了清楚起見，第10圖的畫素結構100b省略部分元件，而僅繪示閘極線GL、資料線DL、開關元件130(包含通道層130P、源極130S、汲極130D及閘極 130G)、第一導電結構140及第二導電結構150。同時參閱第第10圖及第11圖，畫素結構100b與畫素結構100、100a的差異在於：畫素結構100b的遮罩層SM僅至少與通道層130P的通道區於垂直基板方向上重疊。

第12圖繪示根據本揭露一實施方式之第10圖的畫素結構100b沿線段b-b的剖面圖。第13圖繪示根據本揭露另一實施方式之第10圖的畫素結構100b的剖面圖，其剖面位置同第10圖之線段b-b。同時參閱第12圖及第13圖，在畫素結構100b中，第一導電結構140或第二導電結構150為金屬層。由於金屬層本身除了具有驅動液晶及導電功能外，還可達到遮光的效果，因此當第一導電結構140或第二導電結構150為金屬層時，畫素結構100b的遮罩層SM僅至少與通道層130P的通道區於垂直基板方向上重疊，也就是說，可省去位於基板120與開關元件130之間且與第一導電結構140或第二導電結構150重疊之部分的遮罩層SM。在本實施方式中，由於金屬層的阻抗小於透明導電層，因此畫素結構100b可具有較佳的電性表現，使得液晶的反應速度得以提升。此外，由於省去了部分的遮罩層SM，因此可減少製作遮罩層SM所需之光罩的成本與時間以及製程換線的產能，以達到光罩精簡化的目的。

第14圖繪示根據本揭露另一實施方式之畫素結構200的上視圖。畫素結構200與畫素結構100同樣具有基板、開關元件230(包含通道層230P、源極230S、汲極230D及閘極230G)、閘極線GL'及資料線DL'，且其結構配置與畫素結構100相同，於此便不重覆贅述。此外，資料線DL'同樣具有第一部分DL'1及第二部分DL'2，且第一部分在DL'1第一方向D1'上延伸，且第二部分DL'2在第二方向D2'上延伸，且第一部分DL'1與第二部分DL'2之間夾鈍角θ'。在本實施方式中，資料線DL'的第一部分DL'1及第二部分DL'2可實質等同於畫素結構100中的資料線DL的第一部分DL1及第二部分DL2，第一方向D1'及第二方向D2'可實質等同於第一方向D1及第二方向D2，且鈍角θ可實質等同於鈍角θ'，但並不用以限制本揭露。

參閱第14圖，畫素結構200與畫素結構100相異之處在於第一導電結構240及第二導電結構250的結構配置。第一導電結構240具有第一部分240a及第二部分240b，且第一導電結構240的第一部分240a在第三方向D3'上延伸，且第一導電結構240的第二部分240b在第四方向D4'上延伸，且第三方向D3'及第四方向D4'不同。在本實施方式中，第三方向D3'及第四方向D4'可實質等同於第三方向D3及第四方向D4，但並不用以限制本揭露。此外，第二導電結構250位於第一導電結構240上方並與第一導電結構240分離。第一導電結構240或第二導電結構250與開關元件230電性連接，且第二導電結構250包含複數個主幹部252，在平行基板方向上排列。主幹部252具有第一部分252a及第二部分252b，第一部分252a在第三方向D3'上延伸，且第二部分252b在第四方向D4'上延伸。主幹部252之間具有複數個間隙D，且第一導電結構240由間隙D顯露。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明畫素結構100、200的製造方法。

第15圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構100、200的製造方法的流程圖。第16A圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構100的製造方法在步驟S100的示意圖。第17A圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構200的製造方法在步驟S100的示意圖。同時參閱第15圖、第16A圖及第17A圖，在本實施方式中，畫素結構100(200)的製造方法始於步驟S100：使用光罩組形成開關元件130(230)、閘極線GL(GL')、資料線DL(DL')、遮罩層SM、緩衝層BL、閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL及絕緣層BP於基板上方(為了清楚起見，於第16A圖至第17C圖中省略遮罩層SM、緩衝層BL、閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL、絕緣層BP及基板)。閘極線GL(GL')與開關元件130(230)電性連接，且資料線DL(DL')與閘極線GL(GL')交錯並與開關元件130(230)電性連接。

在本實施方式中，用以形成開關元件130(230)、閘極線GL(GL')、資料線DL(DL')、遮罩層SM、緩衝層BL、閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL及絕緣層BP的光罩組可為現有量產的光罩組。換句話說，在步驟S100中，尚不需使用重新開發新的光罩，即可於基板上方製成開關元件130(230)、具有第一部分DL1(DL'1)與第二部分DL2(DL'2)的資料線DL(DL')、與資料線DL(DL')交錯的閘極線GL(GL')、遮罩層SM、緩衝層BL、閘極介電層GI、介電層ID、鈍化層PL及絕緣層BP。

參閱第15圖，在執行步驟S100後，接著執行步驟S102：選擇第一驅動模式M1或第二驅動模式M2。若在步驟S102中選擇第一驅動模式M1，將進入步驟S110(包含步驟S112及步驟S114)：於一第一驅動模式M1時，使用第一畫素電極光罩(包含第一光罩與第二光罩)形成第一模式畫素電極(即第一導電結構140與第二導電結構150)於閘極線GL、資料線DL及開關元件130上方。

第16B圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構100的製造方法在步驟S112的示意圖。同時參閱第15圖及第16B圖，首先執行步驟S112：使用第一光罩形成第一導電結構140，第一導電結構140於閘極線GL及資料線DL上方，且第一導電結構140包含第一主幹部140a、第二主幹部140b及第一分支部140c。在本實施方式中，第一主幹部140a具有第一部分140aa及第二部分140ab，第一部分140aa在第三方向D3上延伸，第二部分140ab在第四方向D4上延伸，且第三方向D3與第四方向D4不同。此外，第二主幹部140b具有第一部分140ba及第二部分140bb，第一部分140ba在第三方向D3上延伸，且第二部分140bb在第四方向D4上延伸。另外，第一分支部140c連接第一主幹部140a及第二主幹部140b，且第一分支部140c在垂直閘極線延伸方向GD上的寬度W1由第一主幹部140a至第二主幹部140b逐漸減小。

第16C圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構100的製造方法在步驟S114的示意圖。同時參閱第15圖及第16C圖，在執行步驟S112後，接著執行步驟S114：使用第二光罩形成第二導電結構150，第二導電結構150位於第一導電結構140上方並與第一導電結構140分離，且第一導電結構140或第二導電結構150與開關元件130電性連接。在本實施方式中，第二導電結構150包含第三主幹部150a、第四主幹部150b、第二分支部150c及第三分支部150d。第三主幹部150a及第四主幹部150b在垂直基板方向上分別與第一主幹部140a及第二主幹部140b重疊。此外，第二分支部150c及第三分支部150d連接第三主幹部150a及第四主幹部150b。在執行步驟S114後，可形成如第16C圖(第1圖)所示的畫素結構100。

回頭參閱第15圖並回到步驟S102：選擇第一驅動模式M1或第二驅動模式M2。若在步驟S102中選擇第二驅動模式M2，將進入步驟S120(包含步驟S122及步驟S124)：於第二驅動模式M2時，使用第二畫素電極光罩(包含第三光罩及第四光罩)形成第二模式畫素電極(即第一導電結構240與第二導電結構250)於閘極線GL'、資料線DL'及開關元件230上方。

第17B圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構200的製造方法在步驟S122的示意圖。同時參閱第15圖及第17B圖，首先執行步驟S122：使用第三光罩形成第一導電結構240，且第一導電結構240位於閘極線GL'及資料線DL'上方。第一導電結構240具有第一部分240a及第二部分240b，第一部分240a在第三方向D3'上延伸，第二部分240b在第四方向D4'上延伸，且第三方向D3'與第四方向D4'不同。

第17C圖繪示根據本揭露一實施方式之畫素結構 200的製造方法在步驟S124的示意圖。同時參閱第15圖及第17C圖，在執行步驟S122後，接著執行步驟S124：使用第四光罩形成第二導電結構250，且第二導電結構250位於第一導電結構240上方並與第一導電結構240分離。第一導電結構240或第二導電結構250與開關元件230電性連接，且第二導電結構250包含複數個主幹部252。主幹部252在平行基板方向上排列。主幹部252具有第一部分252a及第二部分252b，第一部分252a在第三方向D3'上延伸，且第二部分在第四方向D4'上延伸。主幹部252之間具有複數個間隙D，且第一導電結構240由間隙D顯露。在執行步驟S124後，可形成如第17C圖(第14圖)所示的畫素結構200。

在本實施方式中，由於畫素結構100的閘極線GL、資料線DL及開關元件130與畫素結構200的閘極線GL'、資料線DL'及開關元件230相同，因此用以形成畫素結構100之閘極線GL、資料線DL及開關元件130的光罩組與用以形成畫素結構200之閘極線GL'、資料線DL'及開關元件230的光罩組也相同。如此一來，設計者可依使用者的需求決定所欲執行的後續步驟。若選擇第一驅動模式M1，設計者可執行步驟S110並使用第一光罩及第二光罩以得到畫素結構100；若選擇第二驅動模式M2，設計者可執行步驟S120並使用第三光罩及第四光罩以得到畫素結構200。如此一來，設計者在製作閘極線GL(GL')、資料線DL(DL')及開關元件130(230)時可共用大部分目前量產的光罩，而僅需於後續依第一導電結構140(240)及第二導電結構150(250)的結構配置需求重新設計部分光罩，因此大量減少製造光罩的成本與時間以及製程換線的產能，以達到光罩精簡化的目的。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧畫素結構

140‧‧‧第一導電結構

140a‧‧‧第一主幹部

140aa‧‧‧第一部分

140ab‧‧‧第二部分

140b‧‧‧第二主幹部

140ba‧‧‧第一部分

140bb‧‧‧第二部分

140c‧‧‧第一分支部

140d‧‧‧第四分支部

140e‧‧‧第五主幹部

140ea‧‧‧第一部分

140eb‧‧‧第二部分

150‧‧‧第二導電結構

150a‧‧‧第三主幹部

150b‧‧‧第四主幹部

150c‧‧‧第二分支部

150d‧‧‧第三分支部

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

D4‧‧‧第四方向

L1~L4‧‧‧對稱軸

W1~W4‧‧‧寬度

S1~S8‧‧‧側邊

θ‧‧‧鈍角

P‧‧‧頂點

DL‧‧‧資料線

DL1‧‧‧第一部分

DL2‧‧‧第二部分

GD‧‧‧閘極線延伸方向

HD‧‧‧水平方向

SM‧‧‧遮罩層

Claims

一種畫素結構，包含：一基板；一閘極線，位於該基板上方，且具有一閘極線延伸方向；一資料線，位於該基板上方且與該閘極線交錯，其中該資料線具有一第一部分及一第二部分，且該第一部分在一第一方向上延伸，且該第二部分在一第二方向上延伸，且該第一部分與該第二部分之間夾一鈍角；一開關元件，位於該基板上方，且與該閘極線及該資料線電性連接；一第一導電結構，位於該閘極線及該資料線上方，且該第一導電結構包含：一第一主幹部，具有一第一部分及一第二部分，且該第一主幹部的該第一部分在一第三方向上延伸，且該第一主幹部的該第二部分在一第四方向上延伸，且該第三方向與該第四方向不同；一第二主幹部，具有一第一部分及一第二部分，且該第二主幹部的該第一部分在該第三方向上延伸，且該第二主幹部的該第二部分在該第四方向上延伸；以及一第一分支部，連接該第一主幹部及該第二主幹部，其中該第一分支部在垂直該閘極線延伸方向上的寬度由該第一主幹部至該第二主幹部逐漸減小；以及一第二導電結構，位於該第一導電結構上方，且與該第一導電結構分離，其中該第一導電結構或該第二導電結構與該開關元件電性連接，且該第二導電結構包含：一第三主幹部及一第四主幹部，在垂直該基板方向上分別與該第一主幹部及該第二主幹部重疊；以及一第二分支部及一第三分支部，連接該第三主幹部及該第四主幹部。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第二分支部具有一對稱軸，且該第二分支部的該對稱軸的一延伸方向與該第一方向垂直，且該第二分支部在垂直該對稱軸之該延伸方向上的寬度由該第三主幹部至該第四主幹部逐漸減小又逐漸增加。
如請求項1所述的畫素結構，其中該鈍角大於等於150°且小於等於170°。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第三方向平行該第一方向，且該第四方向平行該第二方向。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第一分支部具有一對稱軸，且該第一分支部的該對稱軸延伸通過該鈍角的頂點。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第一導電結構更包含一第四分支部，且該第四分支部連接該第一主幹部及該第二主幹部，且在平行該基板方向上該第二分支部位於該第一分支部與該第四分支部之間，且該第四分支部具一對稱軸，且該第四分支部在垂直該第四分支部的該對稱軸之一延伸方向的寬度由該第一主幹部至該第二主幹部逐漸增加又逐漸減少。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第一分支部位於該第二分支部與該第三分支部之間，且該第一分支部面對該第二分支部的側邊平行於該第二分支部面對該第一分支部的側邊，且該第一分支部面對該第三分支部的側邊平行於該第三分支部面對該第一分支部的側邊。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第二導電結構更包含一第五分支部，且該第五分支部位於該第二分支部或該第三分支部與該閘極線之間，且連接該第三主幹部及該第四主幹部，且該第五分支部具有一對稱軸垂直延伸通過該資料線。
如請求項8所述的畫素結構，其中該第五分支部在垂直該第五分支部的該對稱軸之一延伸方向的寬度由該第三主幹部至該第四主幹部逐漸減小又逐漸增加。
如請求項8所述的畫素結構，其中該第五分支部在垂直該第五分支部的該對稱軸之一延伸方向的寬度由該第三主幹部至該第四主幹部維持不變。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第一導電結構或該第二導電結構為一透明導電層，且該畫素結構更包含一遮罩層，該遮罩層位於該基板與該開關元件之間，且該遮罩層至少與該透明導電層重疊。
如請求項1所述的畫素結構，其中該第一導電結構或該第二導電結構為一金屬層。
一種畫素結構的製造方法，包含：使用一光罩組形成一開關元件、一閘極線及一資料線於一基板上方，且該閘極線與該開關元件電性連接，且該資料線與該閘極線交錯並與該開關元件電性連接；於一第一驅動模式時，使用一第一畫素電極光罩形成一第一模式畫素電極於該閘極線、該資料線及該開關元件上方，其中該第一模式畫素電極包含一第一導電結構及一第二導電結構，該第一模式畫素電極的該第二導電結構位於該第一模式畫素電極的該第一導電結構上方並與該第一模式畫素電極的該第一導電結構分離，且該第一模式畫素電極的該第一導電結構或該第一模式畫素電極的該第二導電結構與該開關元件電性連接；以及於一第二驅動模式時，使用一第二畫素電極光罩形成一第二模式畫素電極於該閘極線、該資料線及該開關元件上方，其中該第二模式畫素電極包含一第一導電結構及一第二導電結構，該第二模式畫素電極的該第二導電結構位於該第二模式畫素電極的該第一導電結構上方並與該第二模式畫素電極的該第一導電結構分離，且該第二模式畫素電極的該第一導電結構包含：一第一主幹部，具有一第一部分及一第二部分，且該第一主幹部的該第一部分在一第三方向上延伸，且該第一主幹部的該第二部分在一第四方向上延伸，且該第三方向與該第四方向不同；一第二主幹部，具有一第一部分及一第二部分，且該第二主幹部的該第一部分在該第三方向上延伸，且該第二主幹部的該第二部分在該第四方向上延伸；以及一第一分支部，連接該第一主幹部及該第二主幹部，其中該第一分支部在垂直該閘極線延伸方向上的寬度由該第一主幹部至該第二主幹部逐漸減小。
如請求項13所述的畫素結構的製造方法，其中該資料線具有一第一部分及一第二部分，且該第一部分在一第一方向上延伸，且該第二部分在一第二方向上延伸，且該第一部分與該第二部分之間夾一鈍角。
如請求項13所述的畫素結構的製造方法，其中形成該第二模式畫素電極包含：使用一第一光罩形成該第一導電結構，其中該第一導電結構位於該閘極線及該資料線上方；以及使用一第二光罩形成該第二導電結構，且該第二導電結構包含：一第三主幹部及一第四主幹部，在垂直該基板方向上分別與該第一主幹部及該第二主幹部重疊；以及一第二分支部及一第三分支部，連接該第三主幹部及該第四主幹部。
如請求項13所述的畫素結構的製造方法，其中形成該第一模式畫素電極包含：使用一第三光罩形成該第一導電結構，其中該第一導電結構位於該閘極線及該資料線上方，且該第一導電結構具有一第一部分及一第二部分，且該第一導電結構的該第一部分在一第三方向上延伸，且該第一導電結構的該第二部分在一第四方向上延伸，且該第三方向與該第四方向不同；以及使用一第四光罩形成該第二導電結構，且該第二導電結構包含：複數個主幹部，在平行該基板方向上排列，其中每一該些主幹部具有一第一部分及一第二部分，且每一該些主幹部的該第一部分在該第三方向上延伸，且每一該些主幹部的該第二部分在該第四方向上延伸，且該些主幹部之間具有複數個間隙，且該第一導電結構由該些間隙顯露。