专利名称：画素结构以及画素数组的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种画素结构及画素数组，且特别是有关于一种高显示开口率 的画素结构与画素数组。
背景技术：
现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体组件与显示装置的进步。就显 示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已 逐渐成为市场的主流。一般而言，液晶显示器主要是由一主动组件数组基板、一对向基板以及一夹于两 者之间的液晶层所构成。为了克服大尺寸显示下的视角问题，液晶显示面板的广视角技术 也必须不停地进步与突破。其中，聚合物稳定垂直配向(polymer stabilized vertical alignment, PSVA)液晶显示面板已广泛地应用于各种电子产品中。目前，聚合物稳定垂直配向液晶显示面板中的画素结构设计是使数据线与画素电 极交替配置。也就是说，每一条数据线的两侧配置有不同的画素电极。在这样的布局之下， 数据线与画素电极之间必须维持一定的距离以避免配向不均或串音现象所造成的显示暗 纹。换言之，相邻画素电极之间的距离至少须超过数据线的线宽。所以，整个面板的显示开 口率将因此受限。
发明内容
本发明提供一种画素结构，其画素电极覆盖住对应的数据线而具有高显示开口率。本发明提供一种画素数组，相邻两画素电极的距离短而有助于提供更高的显示开口率。本发明提出一种画素结构，包括一扫描线、一电容电极、一数据线、一主动组件以 及一画素电极。电容电极电性独立于扫描线，且电容电极包括一第一部分以及至少一第二 部分。第一部分与第二部分沿不同方向延伸且第一部分实质上与扫描线的延伸方向相同。 数据线与扫描线交错而电性独立于扫描线，且数据线重迭于电容电极的第二部分。主动组 件电性连接扫描线以及数据线。画素电极电性连接主动组件并覆盖住数据线以及电容电 极。在本发明的一实施例中，上述的电容电极的第一部分与第二部分彼此连接，且第 一部分与第二部分将画素电极划分为四个配向区域。另外，第一部分与第二部分例如连接 成十字型。在一实施例中，四个配向区域的面积大致相等。在本发明的一实施例中，上述的画素电极更覆盖住扫描线。至少一第二部分的数 量为二时，其中一个第二部分与第一部分连接在一起，而扫描线与两个第二部分将画素电 极划分为四个配向区域。在一实施方式中，四个配向区域的面积大致相等。在本发明的一实施例中，上述的画素电极具有多个配向狭缝。
在本发明的一实施例中，上述的数据线实质上位于画素电极的一中心在线。在本发明的一实施例中，上述的第二部分的线宽实质上大于数据线的线宽。本发明另一种画素数组，包括多个如上所述的画素结构，其中在扫描线的延伸方 向上，相邻的画素电极之间相隔一距离。在本发明的一实施例中，上述的距离不大于数据线的线宽。基于上述，本发明将画素结构中的数据线与电容电极重迭并配置于画素电极所覆 盖的区域中心。在描扫线延伸方向上，画素电极之间不需预留数据线的配置空间。如此一 来，相邻画素电极间的距离可缩减而有助于增加画素电极的配置面积。藉以使得，上述画素 结构所构成的画素数组具有高显示开口率。除此之外，本发明的高开口设计不仅可增加开 口率，还可以让画素电极边缘的液晶分子呈现稳定的排列，故可改善暗纹产生且可提升光 透过率。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，并配合所附图式 作详细说明如下。
图1绘示为本发明的一实施例的画素结构所构成的画素数组，其中有两个画素结 构被绘示出来。图2绘示为图1的画素结构沿线1-1’的剖面示意图。图3绘示为本发明的另一实施例的画素数组的示意图。图4绘示为图3的画素结构沿剖线11-11’的剖面示意图。
主要组件符号说明
10、40 基板 20、30、50、60 绝缘层 32 接触开口 100,200 画素结构 110,210 扫描线 120,220 电容电极 122,222 第一部份 124,224 第二部份 130,230 资料线 140、240 主动组件 150,250 画素电极 152 配向狭缝 1000,2000 画素数组 C 通道层 d、g 距离 D 汲极 G 闸极I-IMI-II'剖线 P 配向区域 S 源极
W1、W2、W3 线宽。
具体实施例方式图1绘示为本发明的一实施例的画素结构所构成的画素数组，其中有两个画素结 构被绘示出来。请参照图1，画素数组1000包括有数组排列的多个画素结构100。在本实 施例中，虽仅以平行排列的两个画素结构100来表示画素数组1000，不过本发明不限于此。 在其它的实施例中，画素数组1000中两相邻画素结构100可以采用交错(staggered)或三 角形(delta)的方式排列。也就是说，两相邻画素结构100可以对齐同一直线也可以依照 阶梯的形式排列。具体而言，各画素结构100包括一扫描线110、一电容电极120、一数据线130、一 主动组件140以及一画素电极150。电容电极120电性独立于扫描线110，且电容电极120 包括一第一部分122以及一第二部分124。第一部分122与第二部分124沿不同方向延伸 且第一部分122实质上与扫描线110的延伸方向相同。数据线130与扫描线110交错并电 性独立于扫描线110，且数据线130重迭于电容电极120的第二部分124。主动组件140电 性连接扫描线110以及数据线130。画素电极150电性连接主动组件140并覆盖住数据线 130以及电容电极120。在本实施例中，电容电极120的第一部分122与第二部分124彼此连接，且第一部 分122与第二部分124将画素电极150划分为四个配向区域P。由图1可知，延伸方向不同 的第一部分122与第二部分124例如连接成十字型。另外，画素电极150具有多个配向狭 缝152。在同一个配向区域P中，配向狭缝152的延伸方向实质上彼此平行且相邻配向区 域P中的配向狭缝152沿不同的方向延伸。如此一来，画素结构100可具有配向方向不同 的四个配向区域P。具体而言，画素数组1000例如可应用于聚合物稳定配向液晶显示面板中。也就是 说，配向狭缝152的设置可提供配向作用使液晶显示面板具有广视角的显示效果。在一实 施例中，四个配向区域P的面积可以大致相等以使不同视角上都呈现接近的显示效果。也 就是说，在本实施例中，数据线130实质上可以位于画素电极150的一中心在线。此时，电 容电极120的第二部分124也是位于画素电极150的中心在线，并且第一部分122与第二 部分124的交叉位置例如位于画素电极150所在面积的中心。不过，本发明不限定四个配向区域P的面积须为相等。在一实施例中，数据线130 也可以不在画素电极150的中心在线。当然，电容电极120中第一部分122与第二部分124 的交叉位置也可以不位于画素电极150的中心。亦即，数据线130与电容电极120的配置 位置可以随不同的需求而适度调整以获得所需的配向区域P分布。另外，在本实施例中，第二部分124的线宽Wl实质上大于数据线130的线宽W2。 如此一来，电容电极120的第二部分124对于数据线130耦合作用有助于缓和数据线130 上所传输的电子讯号对画素电极150电压的影响。也就是说，第二部分124的线宽Wl适度 地增加可以减弱数据线130所造成的串音现象。
一般而言，扫描线110、电容电极120与数据线130都是画素结构100中不透光的 构件。因此，本实施例使数据线130与电容电极120的第二部分124重迭可以缩减这些不 透光构件的配置面积。因此，画素结构100可以具有理想(较高)的显示开口率。另外，本 实施例的画素电极150覆盖住数据线130并且画素电极150在数据线130的宽度方向上横 跨数据线130的两侧。如此一来，两相邻画素电极150之间不需预留数据线130的配置空 间而更有助于提高整体画素数组1000的显示开口率。具体来说，两相邻画素电极150之间 的距离d不大于数据线130的线宽W2。更具体而言，图2绘示为图1的画素结构沿线1-1’的剖面示意图。请同时参照图 1与图2，画素结构100实质上配置于一基板10上。此外，画素结构100还包括有绝缘层20 以及绝缘层30，其配置于其它构件之间。详言之，主动组件140例如包括有闸极G、通道层C、源极S以及汲极D。在本实施 例中，扫描线110、闸极G以及电容电极120例如可以由同一导电材料层制作而成。所以， 电容电极120的第二部分124与闸极G在图2的剖面中实质上是基板10上的同一层构件。 绝缘层20则覆盖于间极G以及第二部分124上。值得一提的是，在未绘示的剖面部分中绝 缘层20也会覆盖住扫描线110与第一部分122。此外，信道层C配置于绝缘层20上并位在闸极G上方。本实施例的闸极G是由扫 描线110所延伸出来的构件。不过，其它实施例也可以将信道层C直接配置于扫描线110 上方以使扫描线110的一部分作为闸极G之用。源极S以及汲极D皆位于通道层C上方，而源极S以及汲极D的配置位置位在闸 极G的相对两侧。源极S实质上连接于数据线130而数据线130配置于绝缘层20上。换 言之，数据线130、源极S以及汲极D实质上由同一层导电材料层制作而成。此外，绝缘层 30配置于数据线130、源极S以及汲极D上，且绝缘层30具有接触开口 32。画素电极配置 于绝缘层30上并藉由接触开口 32电性连接至汲极D。本实施例是以底闸型的非晶硅薄膜晶体管来作为主动组件140的一种实施方式。 不过，主动组件140也可以是顶间型的设计或是多晶硅薄膜晶体管或是有机薄膜晶体管等 常见于此领域中的主动组件。值得一提的是，由图1与图2可知，本实施例的数据线130被画素电极150所遮蔽， 且资料线130夹设于画素电极150与电容电极120的第二部分124之间。借着这样的设计 可以将不透光的构件重迭配置以提高画素结构100与画素数组1000的显示开口率。尤其 是，在扫描线110的延伸方向上，相邻两画素电极150的距离d可不大于数据线130的线宽 W2。此外，本实施例中所绘示的绝缘层20与绝缘层30可随不同的需求采用不同的绝 缘材料加以制作。并且，绝缘层20与绝缘层30的厚度可以适度地增加以缓和不同构件之 间的耦合作用。举例而言，绝缘层30可以是有机绝缘层或是平坦层，其厚度的增加可以更 进一步削减数据线130与画素电极150之间的串音现象。如此一来，画素电极150的电压 不容易受到数据线130上的讯号所影响。因此，画素结构100可以具有理想的显示质量又 兼具有高显示开口率。值得一提的是，所属技术领域中具有通常知识者皆了解，画素结构的设计并不限 定于上述说明。图3绘示为本发明的另一实施例的画素数组的示意图。请参照图3，画素数组2000包括多个画素结构200，其中画素结构200以数组方式排列。在本实施例中，数组排 列方式可以是行列矩阵式排列，也可以是三角形排列。各画素结构200包括一扫描线210、一电容电极220、一数据线230、一主动组件 240以及一画素电极250。电容电极220电性独立于扫描线210，且电容电极220包括一第 一部分222以及二第二部分224。第一部分222与第二部分224沿不同方向延伸且第一部 分222实质上与扫描线210的延伸方向相同。数据线230与扫描线210交错而电性独立于 扫描线210，且数据线230重迭于电容电极220的第二部分224。主动组件240电性连接扫 描线210以及数据线230。画素电极250电性连接主动组件240并覆盖住数据线230以及 电容电极220。本实施例与前述实施例的差异在于，本实施例的电容电极220包括有两个彼此分 离的第二部分224且本实施例的扫描线210被画素电极250所覆盖。具体来说，其中一个 第二部分224与第一部分222连接在一起并位于扫描线210的一侧，另一个第二部份224 则位于扫描线210的另一侧。此外，扫描线210与两个第二部分224将画素电极250划分 为四个配向区域P，也可说是扫描线210与数据线230将画素电极250划分为四个配向区域 P。在本实施例中，为了使图式清晰，图3中并未绘示出配向狭缝，不过画素电极250实质上 也具有位于这些配向区域P中的配向狭缝(其可参考图1所绘示的配向狭缝152)。如此一 来，画素数组2000应用于稳定聚合物配向液晶显示面板时可以提供配向方向不同的多个 配向区域P以实现广视角的显示功能。在一实施方式中，四个配向区域P的面积大致相等。所以，扫描线210与数据线 230的交叉位置可以位于画素电极250的中心。当然，随不同的设计需求，扫描线210与数 据线230的交叉位置也可以不位于画素电极250的中心，而使四个配向区域P的面积有所 不同。值得一提的是，在本实施例中，第二部分224的线宽Wl大于数据线230的线宽W2。 所以，数据线230上的讯号会受到第二部分224的耦合作用而不容易影响到画素电极250 的电压。因此，画素电极230的电压不易因串音作用而浮动。换言之，画素结构200可具有 稳定的显示质量。本实施例的设计使用遮光的构件，即数据线230与第二部分224，重迭以缩减遮光 面积。所以，画素结构200可以具有理想的显示开口率。另外，在扫描线210的延伸方向上， 两相邻画素电极250之间的距离d可以不大于数据线230的线宽W2。因而，画素数组2000 中可配置画素电极250的面积较大而达到高显示开口率。更进一步来说，本实施例的扫描线210与第一部分222都被画素电极250覆盖。因 此，在数据线230的延伸方向上，相邻两画素电极250间的距离g可以不大于扫描线210的 线宽W3。如此一来，画素数组2000中，画素电极250所配置的面积较大而可具有高显示开口率。图4绘示为图3的画素结构沿剖线11-11’的剖面示意图。请同时参照图3与图 4，画素结构200系配置于基板40上，并且画素结构200还包括有绝缘层50以及绝缘层60。 基板40用以提供承载构件的功能，而绝缘层50与绝缘层60用以提供分隔构件的功能。如 此一来，扫描线210、数据线230、电容电极220不会短路在一起。具体而言，基板40、绝缘层 50与绝缘层60的配置方式可以参照上述实施例的说明。尤其是，绝缘层50与绝缘层60的
8厚度可选择性地增加以降低构件之间的串音现象。值得一提的是，本实施例的扫描线210配置于画素电极250所在的面积中，所以画 素电极250覆盖住扫描线210。并且，数据线230与第二部分224都被画素电极250覆盖 住。所以，相邻画素电极250之间不需预留有扫描线210或数据线230的配置空间而有助 于增加画素电极250的配置面积。另外，数据线230与第二部分224重迭，所以遮光构件的 面积大幅地缩小而使画素结构200具有相当不错的显示开口率。综上所述，本发明将画素结构中遮光的构件重迭配置而有助于提高显示开口率。 详言之，画素结构中的数据线与电容电极的一部分重迭以使画素电极配置面积增加。并且， 在扫描线延伸方向上，相邻画素电极的距离可不大于数据线的线宽。如此一来，画素数组可 以具有高显示开口率。另外，本发明可让电容电极重迭于数据线的部分宽于数据线，以缓和 数据线对画素电极所造成的串音现象。换言之，本发明的画素结构及画素数组非但可具有 高显示开口率更可以具有理想的显示质量。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
一种画素结构，其特征在于，包括一扫描线；一电容电极，电性独立于该扫描线，该电容电极包括一第一部分以及至少一第二部分，该第一部分与该第二部分沿不同方向延伸且该第一部分实质上与该扫描线的延伸方向相同；一数据线，与该扫描线交错而电性独立于该扫描线，且该数据线重迭于该电容电极的该第二部分；一主动组件，电性连接该扫描线以及该数据线；以及一画素电极，电性连接该主动组件并覆盖住该数据线以及该电容电极。
2.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于其中该电容电极的该第一部分与该 第二部分彼此连接，且该第一部分与该第二部分将该画素电极划分为四个配向区域。
3.根据权利要求2所述的画素结构，其特征在于其中该第一部分与该第二部分连接 成十字型。
4.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于其中该画素电极更覆盖住该扫描线。
5.根据权利要求4所述的画素结构，其特征在于其中该至少一第二部分的数量为 二，且其中一该第二部分与该第一部分连接在一起，而该扫描线与该些第二部分将该画素 电极划分为四个配向区域。
6.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于其中该画素电极具有多个配向狭缝。
7.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于其中该数据线实质上位于该画素电 极的一中心在线。
8.根据权利要求1所述的画素结构，其特征在于其中该第二部分的线宽实质上大于 该数据线的线宽。
9.一种画素数组，其特征在于，包括 多个画素结构，各该画素结构包括 一扫描线；一电容电极，电性独立于该扫描线，该电容电极包括一第一部分以及至少一第二部分， 该第一部分与该第二部分沿不同方向延伸且该第一部分实质上与该扫描线的延伸方向相 同；一数据线，与该扫描线交错而电性独立于该扫描线，且该数据线重迭于该电容电极的 该第二部分；一主动组件，电性连接该扫描线以及该数据线；以及一画素电极，电性连接该主动组件并覆盖住该数据线以及该电容电极，其中在该些扫 描线的延伸方向上，相邻的画素电极之间相隔一距离。
10.根据权利要求9所述的画素数组，其特征在于其中该距离不大于该些资料线的线宽。
11.根据权利要求9所述的画素数组，其特征在于其中该电容电极的该第一部分与 该第二部分彼此连接，且该第一部分与该第二部分将该画素电极划分为四个配向区域。
12.根据权利要求11所述的画素数组，其特征在于其中该第一部分与该第二部分连 接成十字型。
13.根据权利要求9所述的画素数组，其特征在于其中该画素电极更覆盖住该扫描线。
14.根据权利要求13所述的画素数组，其特征在于其中该至少一第二部分的数量为 二，且其中一该第二部分与该第一部分连接在一起，而该扫描线与该些第二部分将该画素 电极划分为四个配向区域。
全文摘要
本发明涉及一种画素结构及包括此画素结构的画素数组。画素结构包括一扫描线、一电容电极、一数据线、一主动组件以及一画素电极。电容电极电性独立于扫描线，且电容电极包括一第一部分以及至少一第二部分。第一部分与第二部分沿不同方向延伸且第一部分实质上与扫描线的延伸方向相同。数据线与扫描线交错而电性独立于扫描线，且数据线重迭于电容电极的第二部分。主动组件电性连接扫描线以及数据线。画素电极电性连接主动组件并覆盖住数据线以及电容电极。
文档编号G02F1/1362GK101976007SQ201010282249
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者刘晏绮, 郑耀豊 申请人:福建华映显示科技有限公司;中华映管股份有限公司