CN101369586A

CN101369586A - 主动元件阵列基板

Info

Publication number: CN101369586A
Application number: CNA2007101423060A
Authority: CN
Inventors: 张营辉
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-02-18

Abstract

本发明涉及一种主动元件阵列基板，包括基板、多个像素单元、多条驱动配线、多条共通配线、静电放电保护电路以及多个开关元件。基板具有显示区域以及周边区域，此周边区域与显示区域邻接。像素单元阵列排列于基板的显示区域内。驱动配线配置于显示区域以及周边区域，并与像素单元电性连接。共通配线配置于显示区域且延伸到周边区域中。静电放电保护电路配置于基板上的周边区域。多个开关元件配置于周边电路区，每一开关元件是电性连接于每一共通配线与静电放电保护电路之间。因此，即使共通配线形成为大面积金属时，将可以使累积在共通配在线的静电散逸，而避免静电放电破坏共通配线或其附近的元件与线路。

Description

主动元件阵列基板

技术领域

本发明是有关于一种主动元件阵列基板，且特别是有关于一种具有静电放电(Electronic Static Discharge，ESD)保护电路的主动元件阵列基板。

背景技术

在日常生活环境中，静电放电的现象随处可见。基本上，由于电子对于各种物体的亲和力不同，故任何两个物体接触之后再分开，便很容易产生物体间电荷转移的现象，造成静电的累积。一旦物体中的静电累积到一定程度，当此带静电的物体触碰或接近另一个与其电位不同的物体时，便会发生瞬间电荷转移的现象，即是所谓的静电放电。

一般而言，电子产品在制造、生产、组装、运送、甚至消费者购买后的使用过程中，遭受到静电放电伤害的可能性很高。因此，电子产品必须具备静电放电的防护设计，才能够有效延长其使用寿命。尤其是利用先进半导体制程所制作的产品，如液晶显示器的主动元件阵列基板等，由于其组成元件的尺寸很小，因此当元件遭受到瞬间高电压的静电放电时，主动元件阵列基板内部的线路极易被永久性地毁损，而导致元件失效。

近年来，在主动元件阵列基板的每一个像素中，大多会将此像素分割为主像素(main pixel)与次像素(sub pixel)，且利用两个薄膜晶体管分别加以控制，此即为双薄膜晶体管型(TFT-TFT type)的像素。为了提供此种像素稳定的储存电容，而必须在主动元件阵列基板上对应制作多条独立的共通配线。然而，这些共通配线大多形成为大面积的金属线，因此，静电容易累积在这些共通配在线而产生静电放电。结果是，共通配线、以及位于这些共通配线附近的元件与线路，将会被静电放电毁损。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种主动元件阵列基板，其具有良好的静电放电防护措施。

基于上述，本发明提出一种主动元件阵列基板，包括基板、多个像素单元、多条驱动配线、多条共通配线、静电放电保护电路以及多个开关元件。基板具有显示区域以及周边区域，此周边区域与显示区域邻接。像素单元阵列排列于基板的显示区域内。驱动配线配置于显示区域以及周边区域，并与像素单元电性连接。共通配线配置于显示区域且延伸到周边区域中。静电放电保护电路配置于基板上的周边区域。多个开关元件配置于周边电路区，每一开关元件电性连接于每一共通配线与静电放电保护电路之间。

本发明再提出一种主动元件阵列基板，包括基板、多个像素单元、多条驱动配线、多条共通配线以及多个开关元件。基板具有显示区域以及周边区域，此周边区域与显示区域邻接。像素单元阵列排列于基板的显示区域内。驱动配线配置于显示区域以及周边区域，并与像素单元电性连接。共通配线配置于显示区域且延伸到周边区域中。多个开关元件配置于周边电路区，每一开关元件电性连接于相邻的两共通配线之间。

在本发明的主动元件阵列基板中，上述的开关元件包括双向开关元件(Bidirectional Switch Element)。

在本发明的主动元件阵列基板中，上述的每一开关元件包括第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管。第一薄膜晶体管具有第一栅极与第一源极/漏极，第二薄膜晶体管具有第二栅极与第二源极/漏极，其中，第一栅极电性连接于第二源极/漏极，而第二栅极电性连接于第一源极/漏极。

在本发明的主动元件阵列基板中，上述的每一开关元件包括第一二极管以及第二二极管。第一二极管具有第一输出端与第一输入端，第二二极管具有第二输出端与第二输入端，其中，第一输出端电性连接于第二输入端，而第二输出端电性连接于第一输入端。

在本发明的主动元件阵列基板中，上述的主动元件阵列基板的静电放电保护电路为接地或浮置(floating)。

在本发明的主动元件阵列基板中，上述的像素单元包括多个主动元件以及多个像素电极。主动元件分别与对应的驱动配线电性连接。像素电极分别与对应的主动元件电性连接。

本发明因使开关元件电性连接于每一共通配线与静电放电保护电路的间；或是，使开关元件电性连接于相邻的两共通配线之间。借此，即使共通配线形成为大面积金属时，将可以使累积在共通配在线的静电散逸，而避免静电放电破坏共通配线或其附近的元件与线路。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1绘示为本发明第一实施例的主动元件阵列基板的示意图。

图2绘示为图1的主动元件阵列基板的共通配线附近的局部电路示意图。

图3A与图3B绘示为图2中的开关元件的两个实施例的示意图。

图4绘示为本发明第二实施例的主动元件阵列基板的示意图。

图5绘示为图4的主动元件阵列基板的共通配线附近的局部电路示意图。

主要元件符号说明

100、200：主动元件阵列基板

110：基板

112：显示区域

114：周边区域

120：像素单元

122：主动元件

124：像素电极

130：驱动配线

132：扫描配线

134：数据配线

140：共通配线

150：静电放电保护电路

160、200、300：开关元件

210：第一薄膜晶体管

212：第一栅极

214：第一源极/漏极

220：第二薄膜晶体管

222：第二栅极

224：第二源极/漏极

310：第一二极管

312：第一输出端

314：第一输入端

320：第二二极管

322：第二输出端

324：第二输入端

具体实施方式

第一实施例

图1绘示为本发明第一实施例的主动元件阵列基板的示意图。请参照图1，此主动元件阵列基板100包括基板110、多个像素单元120、多条驱动配线130、多条共通配线140、静电放电保护电路150以及多个开关元件160。基板110具有显示区域112以及周边区域114，此周边区域114与显示区域112邻接。像素单元120阵列排列于基板110的显示区域112内。驱动配线130配置于显示区域112以及周边区域114，并与像素单元120电性连接。共通配线140配置于显示区域112且延伸到周边区域114中。静电放电保护电路150配置于基板110上的周边区域114。多个开关元件160配置于周边电路区114，每一开关元件160电性连接于每一共通配线140与静电放电保护电路150之间。

请继续参照图1，驱动配线130在显示区域112中可依其配置位置与特性再细分为扫描配线132以及数据配线134。另外，在主动元件阵列基板100中，每一个像素单元120包括一个主动元件122以及一个像素电极124，而每一个主动元件122分别与其所对应的扫描配线132以及数据配线134电性连接，而像素电极124与主动元件122电性连接。当然，本实施例并不限定像素单元120的构成，在另外的实施例中，像素单元120可以包括：两个主动元件(未绘示)、以及利用两个主动元件而分别驱动的主像素电极(未绘示)与次像素电极(未绘示)。

在本实施例中，基板110的材质可为玻璃，而驱动配线130的材质可为具有良好导电性的金属。像素电极124的材质可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其它透明导电材料。主动元件122则可为薄膜晶体管或是其它具有三端子(tri-terminal)的主动元件。

图2绘示为图1的主动元件阵列基板的共通配线附近的局部电路示意图。请同时参照图1与图2，共通配线140是用以在像素单元120中形成储存电容。值得注意的是，在每一条共通配线140上设置开关元件160，并且使每一条共通配线140借由开关元件160而电性连接到静电放电保护电路150。特别是，静电放电保护电路150例如为接地或浮置(floating)，而开关元件160例如是双向开关元件。以下说明此开关元件160可能的实施形态。

图3A与图3B绘示为图2中的开关元件的两个实施例的示意图。请先参照图3A，此开关元件200包括第一薄膜晶体管210以及第二薄膜晶体管220。第一薄膜晶体管210具有第一栅极212与第一源极/漏极214，第二薄膜晶体管220具有第二栅极222与第二源极/漏极224，其中，第一栅极212电性连接于第二源极/漏极224，而第二栅极222电性连接于第一源极/漏极214。

请再参照图3B，此开关元件300包括第一二极管310以及第二二极管320。第一二极管310具有第一输出端312与第一输入端314，第二二极管320具有第二输出端322与第二输入端324，其中，第一输出端312电性连接于第二输入端324，而第二输出端322电性连接于第一输入端314。换言之，如图1与图2中所绘示的开关元件160可以采用如图3A或图3B所绘示的开关元件200、300。

特别是，借由静电放电保护电路150与开关元件160的设置，将可以避免静电累积在形成为大面积金属的共通配线140上。更详细而言，请继续参照图2，在共通配线140处于正常工作电压的范围时，开关元件160是断开(off)状态，因此，共通配线140能够正常地使各个像素单元120形成储存电容。

然而，当在共通配线140上累积了大量的静电，或者是大量的静电流入共通配线140时，并且，此静电的数值超过了开关元件160的截止电压(thresholdvoltage)时，开关元件160即会呈开启(on)状态，所以，静电将可以导入到静电放电保护电路150而散逸，借此，可保护共通配线140及其附近的元件、线路不被静电损坏。并且，可提升主动元件阵列基板的使用寿命。

第二实施例

图4绘示为本发明第二实施例的主动元件阵列基板的示意图。请参照图4，本实施例的主动元件阵列基板200的主要构件以及其对应的连接关系与第一实施例的主动元件阵列基板100相类似，并标示以相同的标号，此处仅针对两实施例的差异处进行说明，其它构件与相对应的连接关系便不再重述。值得注意的是，在本实施例中，多个开关元件160配置于周边电路区114，每一开关元件160是电性连接于相邻的两共通配线140之间。

图5绘示为图4的主动元件阵列基板的共通配线附近的局部电路示意图。请同时参照图4与图5，在相邻的共通配线140之间设置开关元件160，此开关元件160例如是双向开关元件。同样地，开关元件160可以是如图3A或图3B所绘示的实施形态。

更详细而言，在共通配线140处于正常工作电压的范围时，开关元件160是断开(off)状态，因此，共通配线140能够正常地使各个像素单元120形成储存电容。然而，当在共通配线140上累积了大量的静电，或者是大量的静电流入共通配线140时，并且，此静电的数值超过了开关元件160的截止电压(threshold voltage)时，开关元件160即会呈开启(on)状态，所以，静电将可以导入到相邻的共通配线140而散逸，借此，可保护共通配线140及其附近的元件、线路不被静电损坏。并且，可提升主动元件阵列基板的使用寿命。

综上所述，本发明的主动元件阵列基板包括下列优点：

即使共通配线为大面积金属而容易产生静电，但由于开关元件电性连接于每一共通配线与静电放电保护电路之间；或是，使开关元件电性连接于相邻的两共通配线之间，因此，可以容易地使累积在共通配在线的静电散逸，进而可避免静电放电破坏共通配线或其附近的元件与线路。并且，可提升主动元件阵列基板的使用寿命。

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，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种主动元件阵列基板，其特征在于包括：

一基板，具有一显示区域以及一周边区域，该周边区域与该显示区域邻接；

多个像素单元，阵列排列于该基板的该显示区域内；

多条驱动配线，配置于该显示区域以及该周边区域，并与该些像素单元电性连接；

多条共通配线，配置于该显示区域且延伸到该周边区域中；

一静电放电保护电路，配置于该基板上的该周边区域；以及

多个开关元件，配置于该周边电路区，每一该些开关元件电性连接于每一该些共通配线与该静电放电保护电路之间。

2.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该些开关元件包括双向开关元件。

3.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，每一开关元件包括：

一第一薄膜晶体管，具有一第一栅极、与一第一源极/漏极；以及

一第二薄膜晶体管，具有一第二栅极、与一第二源极/漏极，

其中，该第一栅极电性连接于该第二源极/漏极，该第二栅极电性连接于该第一源极/漏极。

4.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，每一开关元件包括：

一第一二极管，具有一第一输出端与一第一输入端；以及

一第二二极管，具有一第二输出端与一第二输入端；

其中，该第一输出端电性连接于该第二输入端，该第二输出端电性连接于该第一输入端。

5.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，使该静电放电保护电路接地或浮置。

6.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该些像素单元包括：

多个主动元件，分别与对应的该些驱动配线电性连接；以及

多个像素电极，分别与对应的该主动元件电性连接。

7.一种主动元件阵列基板，其特征在于包括：

多个像素单元，阵列排列于该基板的该显示区域内；

多条共通配线，配置于该显示区域且延伸到该周边区域中；以及

多个开关元件，配置于该周边电路区，每一该些开关元件是电性连接于相邻的两该些共通配线之间。

8.如权利要求7所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该些开关元件包括双向开关元件。

9.如权利要求7所述的主动元件阵列基板，其特征在于，每一开关元件包括：

一第二薄膜晶体管，具有一第二栅极、与一第二源极/漏极，

10.如权利要求7所述的主动元件阵列基板，其特征在于，每一开关元件包括：

一第一二极管，具有一第一输出端与一第一输入端；以及

一第二二极管，具有一第二输出端与一第二输入端；

11.如权利要求7所述的主动元件阵列基板，其特征在于，该些像素单元包括：

多个主动元件，分别与对应的该些驱动配线电性连接；以及

多个像素电极，分别与对应的该主动元件电性连接。