专利名称：像素结构与对准标记的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种像素结构与对准标记，且特别是有关于一种易于检测误对准 (mis-alignment)的像素结构与对准标记。
背景技术：
随着显示科技的日益进步，人们借着显示器的辅助可使生活更加便利，为求显示 器轻、薄的特性，促使平面显示器(flat panel display, FPD)成为目前的主流。在诸多平 面显示器中，液晶显示器(liquid crystal display, IXD)具有高空间利用效率、低消耗功 率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，因此，液晶显示器深受消费者欢迎。在一般的液晶显示器中，整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板(C0A)与整合 有黑矩阵的主动组件阵列基板(BOA)已经属于目前的主流。就现有的C0A基板或BOA基板 来说，在同一块基板上的彩色滤光薄膜与其下薄膜(即主动组件阵列中的图案化薄膜)之 间的误对准问题(mis-alignment issue)通常会影响到显示质量以及产品合格率。因此， 如何快速地判定出是否有误对准的问题，并判断出误对准的程度是否在容许范围之内，是 目前研发者关注的问题之一。
发明内容
本发明提供一种像素结构，有助于快速地检测出电容区域处的误对准的程度是否 超出容许范围。本发明另提供一种对准标记，有助于快速地检测出误对准的程度是否超出容许范 围。本发明提出一种像素结构，其包括主动组件、电容下电极、电容上电极、保护层、彩 色滤光薄膜以及像素电极。电容下电极具有开口。电容上电极位于电容下电极上方，并与 主动组件电性连接。保护层覆盖主动组件、电容下电极与电容上电极。彩色滤光薄膜配置 于保护层上以覆盖主动组件、电容下电极与电容上电极，其中保护层与彩色滤光薄膜具有 接触窗，而接触窗位于开口上方并暴露出电容上电极的部分区域。像素电极配置于彩色滤 光薄膜上，并通过接触窗与电容上电极电性连接，其中接触窗的侧壁位于开口的侧壁与电 容上电极的外缘之间。依照本发明实施例所述的像素结构，上述的开口的面积例如小于接触窗的面积， 而接触窗的面积例如小于电容上电极的面积。依照本发明实施例所述的像素结构，上述的电容上电极的外缘例如位于电容下电 极的外缘与接触窗的侧壁之间。依照本发明实施例所述的像素结构，上述的电容下电极例如为环形电容下电极。依照本发明实施例所述的像素结构，还可以包括配置于电容下电极与电容上电极 之间的介电层。依照本发明实施例所述的像素结构，还可以包括配置于彩色滤光薄膜与像素电极之间的覆盖层(overcoat)。本发明另提出一种对准标记，适于制作于整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基 板上，其中整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板包括第一图案化导电层、第二图案化 导电层以及多个彩色滤光薄膜，而对准标记包括第一图案、第二图案以及第三图案。第一图 案具有第一开口，其中第一图案的材质与第一图案化导电层的材质实质上相同。第二图案 具有第二开口且位于第一图案上方，其中第二图案的材质与第二图案化导电层的材质实质 上相同。第三图案位于第一开口与第二开口上方，其中第三图案的材质与彩色滤光薄膜的 材质实质上相同，且第三图案的外缘位于第一开口的侧壁与第二开口的侧壁之间。依照本发明实施例所述的对准标记，上述的第一开口的面积例如小于第三图案的 面积，而第三图案的面积例如小于第二开口的面积。依照本发明实施例所述的对准标记，上述的第一开口例如为矩形开口，而第二开 口例如为矩形开口。依照本发明实施例所述的对准标记，上述的第一开口例如为十字形开口，而第二 开口例如为十字形开口。依照本发明实施例所述的对准标记，还可以包括配置于第一图案与第二图案之间 的介电层。依照本发明实施例所述的对准标记，还可以包括覆盖于第二图案上的保护层。依照本发明实施例所述的对准标记，还可以包括第一刻度图案(graduation pattern)以及第二刻度图案，其中第一刻度图案的材质与第一图案化导电层或第二图案化 导电层的材质实质上相同，而第二刻度图案的材质与彩色滤光薄膜的材质实质上相同。基于上述，在本发明的一实施例中，由于电容下电极具有开口，因此可藉由检测彩 色滤光薄膜的接触窗的侧壁是否位于电容下电极的开口的侧壁与电容上电极的外缘之间 来判定形成彩色滤光薄膜时的误对准程度是否超出容许范围，以迅速地判定产品是否符合 规格，且可在生产过程中进行重复确认。此外，在本发明的另一实施例中，同样可藉由检测对准标记中的第三图案(其材 质与彩色滤光薄膜的材质实质上相同)的外缘是否位于第一图案的开口的侧壁与第二图 案的开口的侧壁之间来判定形成彩色滤光薄膜时的误对准程度是否超出容许范围。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
图1A为依照本发明实施例所绘示的像素结构的上视示意图；图1B为沿图1A中的1-1’剖线所绘示的剖面示意图；图2A为依照本发明一实施例所绘示的对准标记的上视示意图；图2B为沿图2A中的11-11’剖线所绘示的剖面示意图；图3为依照本发明另一实施例所绘示的对准标记的上视示意图；图4为本发明的对准标记中的刻度图案的上视示意图。其中，附图标记10 像素结构100 基板
102 主动组件102a 通道层
104、108 图案化导电层104a 电容下电极
104a’、206a、206b、208a、208b 开口104b 扫描线
104d、108e、108f、108g 导电部分106,212 介电层
108a 电容上电极108a’ 外缘
108b 资料线108c 漏极
108d 源极110 保护层
112 彩色滤光薄膜114 覆盖层
116 像素电极118a、118b 像素区
120 接触窗
200、300 对准标记
202 整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板
204 周边区域
206、208、210 图案
400、402 刻度图案
具体实施例方式图1A为依照本发明实施例所绘示的像素结构的上视示意图。图1B为沿图1A中 的1-1’剖线所绘示的剖面示意图。在本实施例中，为了便于说明，仅绘示出一个像素区。此 像素区具有二个像素电极，且对应设置有二个主动组件。当然，视实际设计需求，像素区也 可以仅具有一个或更多个像素电极，且设置依实际设计需求的主动组件。此外，为了使图式 清晰，图1A中省略了部分的膜层，如介电层106、覆盖层114等。请同时参照图1A与图1B，像素结构10位于基板100上。像素结构10包括主动组 件102、图案化导电层104、介电层106、图案化导电层108、保护层110、彩色滤光薄膜112、 覆盖层114以及像素电极116。主动组件102例如为薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)，其具有栅极(图中未示)、通道层102a、源极108c与漏极108d等。图案化导电层 104包括电容下电极104a、相互平行的扫描线104b、主动组件102的栅极以及作为共通线 (common line)的导电部分104d。电容下电极104a具有开口 104a，。开口 104a，意思是 指，电容下电极104a的材料于预定要形成开口 104a’的位置被移除，而可以暴露出其下的 膜层(图中未示)或基板100。电容下电极104a例如为环形电容下电极，但不限于此。于 其它实施例中，电容下电极104a可为H型、U型、I型、S型等等。图案化导电层108包括电 容上电极108a、相互平行的数据线108b、主动组件102的源极108d与漏极108c以及导电 部分108e、108f、108g。电容上电极108a位于电容下电极104a上方，并藉由导电部分108f 而与主动组件102的漏极108d电性连接。详细而言，电容上电极108a会覆盖开口 104a， 上方的介电层106及位于电容下电极104a上方介电层106a的部份区域。扫描线104b与 数据线108b交错而在基板100上定义出像素区118a与118b，而二个主动组件102则分别 对应于像素区118a与118b，并且分别电性连接到所对应的扫描线104b与数据线108b。此 外，介电层106配置于基板100上，以覆盖图案化导电层104以及被开口 104a’所暴露的基 板100。另外，保护层110覆盖介电层106、主动组件102、图案化导电层104、108。上述的基板100、主动组件102、图案化导体层104与108、介电层106、保护层110的详细配置关系 及其材料为本领域技术人员所熟知，且其配置方式并不限于本发明附图所示，故于此不另 行说明。彩色滤光薄膜112配置于保护层110上，以覆盖主动组件102、电容下电极104a与 电容上电极108a。保护层110与彩色滤光薄膜112具有接触窗120。接触窗120位于开口 104a’上方，并暴露出电容上电极108a的部分区域。开口 104a’的面积例如小于接触窗120 的面积，而接触窗120的面积例如小于电容上电极108a的面积。电容上电极108a的外缘 例如位于电容下电极104a的外缘与接触窗120的侧壁之间。重要的是，接触窗120的侧壁 位于开口 104a，的侧壁与电容上电极108a的外缘108a，之间。在本实施例中，开口 104a， 的侧壁与电容上电极108a的外缘108a’之间的距离即为形成彩色滤光薄膜112时的误对 准的容许范围。也就是说，在形成彩色滤光薄膜112之后，藉由检测接触窗120的侧壁是否 位于开口 104a’的侧壁与电容上电极108a的外缘108a’之间即可迅速地判定产品是否符 合规格，且可在生产过程中进行重复确认。当接触窗120的侧壁位于开口 104a’的侧壁与 电容上电极108a的外缘108a’之间时(误对准程度未超出容许范围)，则可判定为符合规 格；当接触窗120的侧壁不位于开口 104a’的侧壁与电容上电极108a的外缘108a’之间时 (误对准程度超出容许范围)，则判定为不符合规格。值得注意的是，开口 104a’的侧壁与 电容上电极108a的外缘108a’之间的距离可以依照产品的规格而做适度的调整。像素电极116配置于彩色滤光薄膜112上，并通过接触窗120与电容上电极108a 电性连接。在一实施例中，像素电极116可以是具有微狭缝(fine slit)的像素电极。此 外，在本实施例中，较佳地，覆盖层114配置于彩色滤光薄膜112与像素电极116之间，而在 其它实施例中也可以将覆盖层114省略。此外，对于整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板来说，可以采取与上述实施 例相同的方式，经由位于基板的周边区域的对准标记来检测误对准程度是否超出容许范 围。图2A为依照本发明一实施例所绘示的对准标记的上视示意图。图2B为沿图2A 中的11-11’剖线所绘示的剖面示意图。请同时参照图2A与图2B，对准标记200形成于整 合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板202的周边区域204上。整合有彩色滤光薄膜的主 动组件阵列基板202包括第一图案化导电层(用以作为电容下电极、相互平行的扫描线、主 动组件的栅极以及共通线等等)、第二图案化导电层(用以作为电容上电极、相互平行的数 据线、主动组件的源极与漏极等等)、彩色滤光薄膜以及像素电极。为了便于说明，图2A与 图2B中并未绘示出制作于像素区内的第一图案化导电层、第二图案化导电层、彩色滤光薄 膜以及像素电极。对准标记200包括图案206、图案208以及图案210。图案206具有开口 206a，且 图案206的材质与第一图案化导电层的材质实质上相同，亦即图案206例如与第一图案化 导电层可在同一制程步骤中形成。图案208具有开口 208a且位于图案206上方，其中图案 208的材质例如与第二图案化导电层的材质实质上相同，亦即图案208与第二图案化导电 层可在同一制程步骤中形成。在本实施例中，开口 206a与开口 208a例如皆为矩形开口。图 案210位于开口 206a与开口 208a上方，其中图案210的材质例如与彩色滤光薄膜的材质 实质上相同，亦即图案210与彩色滤光薄膜可在同一制程步骤中形成。重要的是，图案210的外缘位于开口 206a的侧壁与开口 208a的侧壁之间。换句话说，开口 206a的面积例如小 于图案210的面积，而图案210的面积例如小于开口 208a的面积。此外，图案206与图案 208之间还配置有介电层212，较佳地，介电层212配置于被开口 206a所暴露出的基板202 而覆盖住图案206。其中介电层212的材质例如与位于第一图案化导电层与第二图案化导 电层之间的介电层的材质实质上相同，亦即介电层212与位于第一图案化导电层与第二图 案化导电层之间的介电层可在同一制程步骤中形成。在另一实施例中，还可以于图案208 上的覆盖一层保护层(图中未示)，而在其它实施例中也可以将覆盖层省略。在又一实施例 中，还可以于图案208、图案210与介电层212上配置材质与像素电极相同的膜层(图中未 示)，亦即此膜层与像素电极可在同一制程步骤中形成。在本实施例中，开口 206a的侧壁与开口 208a的侧壁之间的距离即为即为形成图 案210时的误对准的容许范围。换句话说，藉由检测形成图案210时的误对准程度可判定形 成彩色滤光薄膜时的误对准程度是否超出容许范围。当图案210的外缘位于开口 206a的 侧壁与开口 208a的侧壁之间时(误对准程度未超出容许范围)，则判定为符合规格；当图 案210的外缘不位于开口 206a的侧壁与开口 208a的侧壁之间时(误对准程度超出容许范 围)，则判定为不符合规格。因此，藉由检测图案210的外缘是否位于开口 206a的侧壁与开 口 208a的侧壁之间即可迅速地判定产品是否符合规格，且可在生产过程中进行重复确认。在上述实施例中，开口 206a与开口 208a皆为矩形开口，而在其它实施例中，开口 206a与开口 208a也可以是其它形状的开口，例如方形、菱形、五边形、六边形等等。图3为依照本发明另一实施例所绘示的对准标记的上视示意图。请参照图3，对 准标记300与对准标记200的差异在于在对准标记300中，图案206的开口 206b与图案 208的开口 208b皆为十字形开口。此外，对准标记200与对准标记300还可以包括刻度图案400与刻度图案402，如 图4所示。刻度图案400的材质与第一图案化导电层或第二图案化导电层的材质实质上 相同，亦即刻度图案400与第一图案化导电层或第二图案化导电层可在同一制程步骤中形 成。刻度图案402的材质与彩色滤光薄膜的材质实质上相同，亦即刻度图案402与彩色滤 光薄膜可在同一制程步骤中形成。藉由刻度图案400与刻度图案402可进一步检测出误对 准程度的数值。换句话说，刻度图案400与刻度图案402是否对应即可判断出二者的误对 准程度。虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与修改，故本发明的保护 范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种像素结构，其特征在于，包括一主动组件；一电容下电极，具有一开口；一电容上电极，位于该电容下电极上方，并与该主动组件电性连接；一保护层，覆盖该主动组件、该电容下电极与该电容上电极；一彩色滤光薄膜，配置于该保护层上以覆盖该主动组件、该电容下电极与该电容上电极，其中该保护层与该彩色滤光薄膜具有一接触窗，该接触窗位于该开口上方并暴露出该电容上电极的部分区域；以及一像素电极，配置于该彩色滤光薄膜上，并通过该接触窗与该电容上电极电性连接，其中该接触窗的侧壁位于该开口的侧壁与该电容上电极的外缘之间。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该开口的面积小于该接触窗的面积，而 该接触窗的面积小于该电容上电极的面积。
3.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该电容上电极的外缘位于该电容下电 极的外缘与该接触窗的侧壁之间。
4.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该电容下电极包括一环形电容下电极。
5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包括一介电层，配置于该电容下电极 与该电容上电极之间。
6.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包括一覆盖层，配置于该彩色滤光薄 膜与该像素电极之间。
7.—种对准标记，适于制作于一整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板上，其特征 在于，该整合有彩色滤光薄膜的主动组件阵列基板包括一第一图案化导电层、一第二图案 化导电层以及多个彩色滤光薄膜，而该对准标记包括一第一图案，具有一第一开口，其中该第一图案的材质与该第一图案化导电层的材质 实质上相同；一第二图案，具有一第二开口且位于该第一图案上方，其中该第二图案的材质与该第 二图案化导电层的材质实质上相同；以及一第三图案，位于该第一开口与该第二开口上方，其中该第三图案的材质与该些彩色 滤光薄膜的材质实质上相同，且该第三图案的外缘位于该第一开口的侧壁与该第二开口的 侧壁之间。
8.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，该第一开口的面积小于该第三图案的 面积，而该第三图案的面积小于该第二开口的面积。
9.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，该第一开口为一矩形开口，而该第二开 口为一矩形开口。
10.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，该第一开口为一十字形开口，而该第 二开口为一十字形开口。
11.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，还包括一介电层，配置于该第一图案 与该第二图案之间。
12.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，还包括一保护层，覆盖于该第二图案上。
13.如权利要求7所述的对准标记，其特征在于，还包括 一第一刻度图案；以及一第二刻度图案，其中该第一刻度图案的材质与该第一图案化导电层或该第二图案化 导电层的材质实质上相同，而该第二刻度图案的材质与该些彩色滤光薄膜的材质实质上相 同。
全文摘要
本发明公开了一种像素结构与对准标记，该像素结构包括主动组件、电容下电极、电容上电极、保护层、彩色滤光薄膜以及像素电极。电容下电极具有开口。电容上电极位于电容下电极上方，并与主动组件电性连接。保护层覆盖主动组件、电容下电极与电容上电极。彩色滤光薄膜配置于保护层上以覆盖主动组件、电容下电极与电容上电极，其中保护层与彩色滤光薄膜具有接触窗，而接触窗位于开口上方并暴露出电容上电极的部分区域。像素电极配置于彩色滤光薄膜上，并通过接触窗与电容上电极电性连接，其中接触窗的侧壁位于开口的侧壁与电容上电极的外缘之间。
文档编号G02F1/1362GK101825823SQ201010153270
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者曾文贤, 白佳蕙, 郑为元, 陈宗凯, 黄彦衡 申请人:友达光电股份有限公司