专利名称：主动元件阵列基板及液晶显示面板的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种基板及显示设备，且特别是有关于一种主动元件阵 列基板及液晶显示面板。
背景技术：
在诸多平面显示器(Flat Panel Display, FPD)中，液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)因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，因此成为目前市场的主流。图1绘示为现有技术一种液晶显示器的局部剖面示意图。请参照图1，液 晶显示器100包括液晶显示面板140、偏光片160、 170以及提供液晶显示面 板140所需的光源的背光模块150，其中液晶显示面板140包括主动数组基板 110、对向基板120及夹设在二基板110、 120之间的液晶层130。对向基板 120通常为彩色滤光片基板。其中，主动元件阵列基板IIO上具有多个像素电 极112以及多条位于像素电极112之间的信号线114，对向基板120具有一共 通电极122以及多个位于信号线上方的黑色矩阵BM(BlackMatrix简称BM， 图1中仅绘示一个黑色矩阵为例)。如图1所示，液晶层130中的液晶分子 通过像素电极112与共通电极122之间的电压差作不同程度的扭转并搭配偏 光片160、 170，用以控制背光模块150所提供的光线经过液晶显示面板140 的穿透率，使得液晶显示器100作不同灰阶的显示。另一方面，由于信号线 114上方的液晶分子会产生漏光的现象，因此黑色矩阵BM通常与信号线114 对应地设置于对向基板120上，用以遮蔽通过非显示区域的光线，例如信号 线114上方。详言之，请继续参照图1，背光模块150所提供至液晶显示面板140的光 线LS,以及光线LS2，其中提供至非显示区域的光线LS,可被信号线114或 是黑色矩阵BM遮蔽。此外，提供至非显示区域的光线LS2则可能自信号线 114侧边穿透液晶层130以及对向基板120，产生侧向漏光的现象。特别是， 当主动数组基板110与对向基板120的组立精度不佳时，如图1中所绘示的 光线LS2更容易在黑色矩阵BM位置偏移的情况下，产生严重的侧向漏光的 现象。为避免液晶显示器100在显示时产生上述侧向漏光的现象，通常可通过 加宽黑色矩阵BM的宽度w'来改善侧向漏光的问题。然而，加宽黑色矩阵BM 的宽度w，会使得液晶显示面板140的像素开口率(Aperture Ratio)下降，进 而影响液晶显示器100的亮度表现。因此，如何在兼顾开口率的需求下防止 侧向漏光是目前液晶显示面板的一大课题。发明内容本发明提供一种主动元件阵列基板，其像素单元中的场效遮光电极可改善侧向漏光的现象。本发明另提供一种液晶显示面板，其可有效改善侧向漏光的现象与增加 像素开口率。本发明提出一种主动元件阵列基板，此主动元件阵列基板包括多条扫描 线、多条数据线、多条储存电容线以及多个像素单元。而像素单元包括主动 组件、像素电极以及场效遮光电极。其中，数据线大体与扫描线垂直排列。 主动组件与对应的扫描线以及数据线电性连接。像素电极置于部分储存电容 线上方且与对应的主动组件电性连接。场效遮光电极位于储存电容线以及相 邻数据线的上方，且平行数据线而配置于像素电极的两侧，并与储存电容线 电性连接。本发明另提出一种液晶显示面板，此液晶显示面板包括主动元件阵列基板、对向基板以及液晶层。主动元件阵列基板包括多条扫描线、多条数据线、 多条储存电容线以及多个像素单元。各像素单元包括主动组件、像素电极以 及场效遮光电极。其中，主动组件与对应的扫描线以及数据线电性连接，而 像素电极配置于部分储存电容线上方且与对应的主动组件电性连接。场效遮 光电极位于储存电容线以及相邻数据线的上方，且平行于数据线而配置于像 素电极的两侧，并与储存电容线电连接。此外，数据线大体与扫描线垂直排 列。对向基板配置于主动元件阵列基板上方，且此对向基板具有共通电极。 液晶层配置于主动元件阵列基板与对向基板之间，其中场效遮光电极所对应 的液晶层是根据共通电极与场效遮光电极之间的电压差而呈现暗状态。在本发明的一实施例中，储存电容线具有多个平行于数据线的分支，且 场效遮光电极与分支的边缘以及相邻数据线的边缘重迭。在一实施例中，像 素电极暴露出部分储存电容线的分支。在本发明的一实施例中，场效遮光电极的材质为透明导电材料。 在本发明的一实施例中，场效遮光电极与像素电极属于同一材茅斗层。 在本发明的一实施例中，场效遮光电极与像素电极电性绝缘。 在本发明的一实施例中，像素单元还包括一位于储存电容在线的接触窗， 而场效遮光电极通过接触窗与储存电容线电性连接。在本发明的一实施例中，各场效遮光电极包括二子场效遮光电极，而各 子场效遮光电极与各分支的边缘以及相邻数据线的边缘重迭。在一实施例中， 各子场效遮光电极的宽度大于各分支与相邻数据线之间的最短距离。在另一 实施例中，两相邻像素电极之间的子场效遮光电极彼此相接。在本发明的一实施例中，主动元件阵列基板还包括一共电压源，此共电 压源与储存电容线电性连接。在一实施例中，共电压源适于提供一直流电压。 在一实施例中，直流电压可为扫描线的关闭电压。在本发明的一实施例中，液晶层的组成例如是扭转型液晶。在一实施例 中，场效遮光电极对应的液晶层可具有最大旋转角度。在本发明的一实施例中，共通电极与各场效遮光电极之间的电压差大于 或等于共通电极与各像素电极之间的电压差。在另一实施例中，共通电极与各场效遮光电极之间的电压差例如为8伏特至10伏特。在本发明的主动元件阵列基板的像素单元中，因配置场效遮光电极的结 构，此结构可代替黑色矩阵来遮蔽背光模块所提供的光线，进而改善侧向漏 光的现象。此外，本发明的液晶显示面板因采场效遮光电极的结构，可以有 效改善侧向漏光现象，在一实施例中，可省略数据线上方黑色矩阵的制作， 同时提升主动元件阵列基板与对向基板的组立的制程良率，提高液晶显示面 板的亮度。
图1绘示为现有技术一种液晶显示器的局部剖面示意图。图2A绘示为本发明的一实施例的一种主动元件阵列基板的局部上视图。图2B是将图2A中的主动元件阵列基板应用于液晶显示面板的局部剖面图。图2C绘示为本发明另一实施例的一种液晶显示面板的剖面示意图。附图标号-100:现有技术液晶显示器110:现有技术主动数组基板112:现有技术像素电极114:现有技术信号线120:现有技术对向基板122:现有技术共通电极130:现有技术液晶层140:现有技术液晶显示面板150:现有技术背光模块160、 170:现有技术偏光片 BM:现有技术黑色矩阵LS,、 LS2:光线W':现有技术黑色矩阵的宽度200:液晶显示面板210:主动元件阵列基板212:扫描线214:数据线216:储存电容线216a:储存电容线的分支218:像素单元218a:像素电极218b:场效遮光电极2戰、218b2:子场效遮光电极218c:接触窗218d:主动组件 220:对向基板 222:共通电极 230:液晶层 260、 270:偏光片d:间隙Eblack: 高电场 L:距离 LS:光线VCOM:共电压源 VC0M':共同电压源W卜W2:子场效遮光电极的宽度 △Vblaek:电压差具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并 配合所附图式，作详细说明如下。图2A绘示为本发明的一实施例的一种主动元件阵列基板的局部上视图， 图2B是将图2A中的主动元件阵列基板应用于液晶显示面板的局部剖面图， 其中图2B为沿着图2A中xx'剖面线的对应位置的局部剖面。请同时参照图 2A及图2B，本实施例的液晶显示面板200包括主动元件阵列基板210、对向 基板220、偏光片260、 270以及液晶层230。其中，对向基板220具有一共 通电极222，且位于主动元件阵列基板210的上方。此外，液晶层230配置于 主动元件阵列基板210与对向基板220之间。偏光片260、 270分别贴附于对 向基板220以及主动元件阵列基板210的外表面。请继续参照图2A与图2B，主动元件阵列基板210主要由多条扫描线212、 多条数据线214、多条储存电容线216以及多个像素单元218 (图2A中仅绘 示一个为例)所组成，其中，数据线214大体与扫描线212垂直排列。如图 2A所示，每个像素单元218包括主动组件218d、像素电极218a以及场效遮 光电极218b,其中主动组件218d与对应的扫描线212以及数据线214电性连 接，而像素电极218a配置于部分储存电容线216及储存电容线的分支216a 上方且与对应的主动组件218d电性连接。储存电容线216及储存电容线的分 支2I6a为彼此相连。如图2A与图2B所示，场效遮光电极218b位于储存电容线216以及相邻 数据线214的上方，且是以平行数据线214的方向配置于像素电极218a的两 侧。并且，场效遮光电极218b以及像素电极218a彼此电性绝缘。值得一提 的是，场效遮光电极218b的制作可以于制作像素电极218a的同时，利用同一道光罩制程完成。换言之，场效遮光电极2I8b与像素电极218a同属于相 同的材料层，但本发明并不以此为限。此外，在本实施例中，场效遮光电极 218b的材质例如是透明的导电材料，意即，场效遮光电极218b本身透明，而 是利用电场效应使得对应的液晶分子偏转，进而达到遮光的效果。详言之，如图2B所示，场效遮光电极218b可以通过一位于储存电容线 216上的接触窗218c与储存电容线216电性连接。更具体地说，共电压源 VCOM提供一直流电压至储存电容线216，使得储存电容线216、像素电极 218a或其他导电层之间构成储存电容，以提升显示质量，其中储存电容线216 的共电压源VCOM是直流电压，与对向基板220的共同电压源VCOM'不同。 此储存电容线216的直流电压本发明并不限定施加于场效遮光电极218b的电 压值。举例来说，共通电极222与各所述的场效遮光电极218b之间的电压差 大于或等于该共通电极222与各该像素电极218a之间的电压差，其中该共通 电极222与各所述的场效遮光电极218b之间的电压差实质上为8伏特至10 伏特。实务上，液晶显示面板200在与背光模块(未绘示)的搭配下，便可应 用在液晶显示器上，其中背光模块可提供液晶显示面板200所需的光源。如 图2B所示，在共通电极222与场效遮光电极218b之间提供以电压差AV，使 得场效遮光电极218b所对应的液晶层230中的液晶分子便可根据电压差AV 而偏转，利用液晶分子的偏转程度来改变背光模块提供的光线LS对液晶显示 面板200的穿透度，进而达到遮光的效果。举例而言，以液晶层230的组成 为扭转型液晶(Twisted Nematic Liquid Crystal, TN LC)为例，电压差AVblack 会在共通电极222与场效遮光电极218b之间形成一高电场Eblack，液晶层230 的液晶分子会因应此高电场Eblack而呈现最大旋转角度的排列方式，使得液 晶显示面板200呈现暗状态。承上述，如图2B所示，背光模块所提供的光线LS自主动元件阵列基板 210下方入射液晶显示面板200，并令场效遮光电极218b与共通电极222之间的电压差为AVblack，使得光线LS无法穿透场效遮光电极218b上方的液 晶层230，而呈现暗状态。值得一提的是，熟悉此技术者可以依据液晶种类、 外贴偏光片260、 270的光轴方向或者是其他设计需求来调配场效遮光电极 218b与共通电极222之间的电压差为AV，使得场效遮光电极218b所对应的 液晶层230根据电压差AV而呈现暗状态，因此本发明并不限定施加于场效 遮光电极218b上的电压、液晶种类等。此外，如图2A与图2B所示，储存电容线216具有多个平行于数据线214 的分支216a，而像素电极218a暴露出部分储存电容线216的分支216a。在本 实施例中，场效遮光电极218b设置于部分分支216a以及部分相邻数据线214 上方，且其与分支216a的边缘以及相邻数据线214的边缘重迭。详言之，场 效遮光电极218b例如是由宽度分别为wl及w2的二子场效遮光电极218bl、 218b2所组成，而储存电容线216的各分支216a与相邻数据线214之间的最 短距离例如为L，当宽度wl或宽度w2大于最短距离L时，可使场效遮光电 极218b具有较佳的遮光效果。当然，设计者尚可依据主动元件阵列基板210与对向基板220的间隙d (Cell Gap)大小，适度地调整子场效遮光电极218bl或218b2的宽度wl或 w2，进一步提升场效遮光电极218b的遮光效果。图2C绘示为本发明另一实施例的一种液晶显示面板的剖面示意图。请参 照图2C，两相邻像素电极218a之间的子场效遮光电极218bl、 218b2可以进 一步彼此相接成一个连续的场效遮光电极218b'，使得场效遮光电极218b'所 对应的液晶层230可根据电压差AVblack而呈现暗状态。在此实施例中，位 于数据线214上方的液晶分子可以通过控制场效遮光电极218b'与共通电极 222之间的电压差AVblack来呈现暗状态，而无需额外设置黑色矩阵来遮蔽背 光模块所提供的光线LS，因此相较于现有技术，本发明可以降低液晶显示面 板的制作成本，并且增加液晶显示面板200组立时的制程余裕度(Process Margin),提高良率。综上所述，本发明的场效遮光电极为一种透明的导电材质，与以往釆不 透光的黑色矩阵的遮光方式大不相同。场效遮光电极通过与共通电极之间的 电压差使其所对应的液晶层可有效遮蔽背光模块所提供的光线以及侧向光 线。由于数据线的对向基板上因无黑色矩阵，还可提升主动元件阵列基板及 对向基板进行组立时的制程良率。此外，具有场效遮光电极的液晶显示面板 具有较髙的开口率以及穿透率，进而使液晶显示面板的亮度提升。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，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，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1. 一种主动元件阵列基板，其特征在于，该主动元件阵列基板包括多条扫描线；多条数据线，大体与所述的扫描线垂直排列；多条储存电容线；以及多个像素单元，其中各像素单元包括一主动组件，与对应的扫描线以及数据线电性连接；一像素电极，与对应的主动组件电性连接，该像素电极配置于部分所述的各储存电容线上方；以及一场效遮光电极，平行于所述的数据线而配置于所述的像素电极的两侧，该场效遮光电极位于所述的储存电容线以及相邻数据线的上方，该场效遮光电极与所述的各储存电容线电性连接。
2. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的各储存 电容线具有多个平行于所述的数据线的分支，所述的各场效遮光电极与所述 的分支的边缘以及相邻数据线的边缘重迭，其中所述的像素电极暴露出部分 所述的储存电容线的分支。
3. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的场效遮 光电极与所述的像素电极属于同一材料层。
4. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的场效遮 光电极与所述的像素电极电性绝缘。
5. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的各像素 单元还包括一位于所述的各储存电容在线的接触窗，所述的场效遮光电极通 过所述的接触窗与所述的储存电容线电性连接。
6. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的各场效 遮光电极包括二子场效遮光电极，所述的各子场效遮光电极与所述的各储存电容线的分支的边缘以及相邻数据线的边缘重迭，其中所述的各子场效遮光 电极的宽度大于所述的各分支与相邻所述的数据线之间的最短距离。
7. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的各场效 遮光电极包括二子场效遮光电极，所述的各子场效遮光电极与所述的各储存 电容线的分支的边缘以及相邻数据线的边缘重迭，其中两相邻像素电极之间 的所述的子场效遮光电极彼此相接。
8. 如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的主动元件阵列基板还包括一共电压源，与所述的储存电容线电性连接，其中所述的 共电压源适于提供一直流电压。
9. 如权利要求8所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述的直流电 压为所述的扫描线的关闭电压。
10. —种液晶显示面板，其特征在于，该液晶显示面板包括一主动元件阵列基板，包括-多条扫描线；多条数据线，大体与所述的扫描线垂直排列； 多条储存电容线；多个像素单元，其中所述的各像素单元包括一主动组件，与对应的扫描线以及数据线电性连接； 一像素电极，与对应的主动组件电性连接，该像素电极配置于 部分所述的各储存电容线上方；以及一场效遮光电极，平行于所述的数据线而配置于所述的像素电 极的两侧，所述的场效遮光电极位于所述的储存电容线以及相邻数据线的上 方，该场效遮光电极与该储存电容线电性连接；一对向基板，配置于所述的主动元件阵列基板上方，其中该对向基板具 有一共通电极；以及一液晶层，配置于所述的主动元件阵列基板与所述的对向基板之间，其中所述的场效遮光电极所对应的液晶层是根据所述的共通电极与所述的场效 遮光电极之间的电压差而呈现暗状态。
11.如权利要求IO所述的液晶显示面板，其特征在于，所述的共通电极 与各所述的场效遮光电极之间的电压差大于或等于所述的共通电极与所述的 各像素电极之间的电压差，其中所述的共通电极与各所述的场效遮光电极之间的电压差实质上为8伏特至10伏特。
全文摘要
本发明提供一种主动元件阵列基板及液晶显示面板，该主动元件阵列基板包括多条扫描线、多条数据线、多条储存电容线以及多个像素单元。各像素单元包括主动组件、像素电极以及场效遮光电极。主动组件与对应的扫描线以及数据线电性连接，像素电极配置于储存电容线与部分储存电容线的分支上方且与对应的主动组件电性连接。场效遮光电极位于储存电容线的分支以及相邻数据线的上方，且以平行数据线的方向配置于像素电极的两侧，此外，场效遮光电极与储存电容线电性连接，使储存电容线电压与彩色滤光片侧的共同电压不同。
文档编号G02F1/13GK101251696SQ20081008182
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月8日 优先权日2008年4月8日
发明者蔡翼光 申请人:友达光电股份有限公司