CN104952882A - 主动元件阵列基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主动元件阵列基板,包含基板本体、像素电路、平坦层与导体图案。像素电路位于基板本体上。平坦层位于基板本体上,并与像素电路至少部分重叠。平坦层具有沟槽,沟槽位于基板本体的周边区并围绕像素电路。平坦层毗邻沟槽的至少一侧具有截断结构。导体图案至少位于部分沟槽中并毗邻平坦层,且导体图案具有多个不连续的片段,两相邻的片段之间存在一间隙,此间隙与平坦层的截断结构相对应。本发明的平坦层在毗邻沟槽的一侧设置截断结构,能够避免因残留金属所导致的电性问题。
Description
技术领域
本发明是有关于一种主动元件阵列基板。
背景技术
随着显示器技术不断的开发,因应未来显示器的需求包括轻薄、坚固、方便携带、易读取信息及多功能整合等特性,平面显示器有逐渐取代传统显示器的趋势。结合未来生活情境,对智能生活型态将强调互动与连接、个人化以及取得信息的便利性,平面显示器的各类产品,如笔记型电脑、监视器、显示器、电视及电子书等,将会越来越广泛地出现在你我的身旁。
在一般平面显示器中,平坦层的材质多为有机材料,其具有吸水气的特性,因此水气会通过平坦层传输进入显示区,而劣化内部的金属元件。为了克服这个问题,有些制造商会在平坦层中形成沟槽,以避免水气通过平坦层进入显示区。然而,由于沟槽与平坦层之间会产生较大的高低差,因此在后续的制造工艺中,有可能会有金属残留在平坦层与沟槽的交界处,这些残留金属有可能会与其他电子线路产生电性耦合,进而造成电阻电容负载的问题。(Resistance-Capacitance loading;RC loading)。
因此,如何有效阻隔水气进入显示区,又不影响元件的电性特性,在当前仍有卓越成长空间的平面显示器产业中,是相当重要的课题之一。
发明内容
本发明的一技术态样是在提供一种主动元件阵列基板,其在平坦层毗邻沟槽的至少一侧设置截断结构,藉此截断可能存在的导体图案,以避免造成无法忽略的电性问题。
根据本发明一或多个实施方式,一种主动元件阵列基板包含基板本体、像素电路、平坦层与导体图案。像素电路位于基板本体上。平坦层位于基板本体上,并与像素电路至少部分重叠。平坦层具有沟槽。沟槽位于基板本体的周边区并围绕像素电路。平坦层毗邻沟槽的至少一侧具有截断结构。导体图案至少位于部分沟槽中并毗邻平坦层的该至少一侧,且导体图案具有多个不连续的片段,两相邻的片段之间存在间隙,此间隙与平坦层的截断结构相对应。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构具有宽度最宽的底部,以及宽度最窄的端部。截断结构的宽度由底部向端部缩小。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构具有宽度最宽的底部,以及宽度最窄的端部。截断结构从底部到端部的距离,大于或等于底部的宽度的两倍。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构为平坦层的缺口。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构为平坦层的凸出结构。
在本发明一或多个实施方式中,上述的凸出结构连接该沟槽两侧的平坦层,而使得沟槽不连续,并且凸出结构包含至少一孔洞。
在本发明一或多个实施方式中,上述的沟槽包含多个主孔洞与至少一补强孔洞。主孔洞彼此分开,使得两相邻的主孔洞之间存在截断结构。补强孔洞与主孔洞分开,但至少部分与截断结构相对,其中凸出结构至少部分介于主孔洞与补强孔洞之间。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构具有呈锯齿状的侧面。
在本发明一或多个实施方式中,上述的主动元件阵列基板还包含引线。引线电连接像素电路,且至少部分位于平坦层与基板本体之间。上述的引线在基板本体上的正投影,与导体图案在基板本体上的正投影至少部分重叠。
在本发明一或多个实施方式中,上述的像素电路包含扫描线、数据线、薄膜晶体管与像素电极。扫描线电连接引线。薄膜晶体管的栅极电连接扫描线。薄膜晶体管的源极电连接数据线。像素电极电连接薄膜晶体管的漏极。
在本发明一或多个实施方式中,上述的像素电路包含扫描线、数据线、薄膜晶体管与像素电极。数据线电连接引线。薄膜晶体管的栅极电连接扫描线。薄膜晶体管的源极电连接数据线。像素电极电连接薄膜晶体管的漏极。
在本发明一或多个实施方式中,上述的沟槽位于平坦层中,使得平坦层具有毗邻沟槽的相对两侧。截断结构的数量为多个,截断结构分别位于平坦层毗邻沟槽的相对两侧。
根据本发明一或多个实施方式,一种主动元件阵列基板包含基板本体、像素电路与平坦层。基板本体具有显示区与围绕显示区的周边区。像素电路位于基板本体的显示区上。平坦层位于基板本体上,并与像素电路至少部分重叠。平坦层具有沟槽,位于基板本体的周边区并围绕像素电路。平坦层毗邻沟槽的至少一侧具有截断结构。截断结构具有宽度最宽的底部,以及宽度最窄的端部。截断结构的宽度由底部向端部缩小,且截断结构从底部到端部的距离,大于或等于底部的宽度的两倍。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构为平坦层的缺口。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构为平坦层向沟槽凸出的凸出结构。
在本发明一或多个实施方式中,上述的截断结构具有呈锯齿状的侧面。
在本发明一或多个实施方式中,上述的沟槽位于平坦层中,使得平坦层具有毗邻沟槽的相对两侧。截断结构的数量为多个,截断结构分别位于平坦层毗邻沟槽的相对两侧。
本发明上述实施方式的平坦层在毗邻沟槽的一侧设置截断结构,因此能够避免因残留金属所导致的电性问题。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施方式的主动元件阵列基板的俯视图。
图2绘示沿图1的线段2-2的剖面图。
图3绘示沿图1的线段3-3的剖面图。
图4绘示图1的区域4的放大图。
图5绘示依照本发明另一实施方式的主动元件阵列基板的区域4的放大图。
图6绘示依照本发明再一实施方式的主动元件阵列基板的区域4的放大图。
图7绘示图1的单一像素电路的俯视图。
图8绘示沿图7的线段8-8的剖面图。
图9绘示依照本发明另一实施方式的主动元件阵列基板的区域4的放大图。
图10绘示依照本发明再一实施方式的主动元件阵列基板的区域4的放大图。
符号说明:
2-2:线段
3-3:线段
4:区域
8-8:线段
100:主动元件阵列基板
110:基板本体
120:像素电路
122:扫描线
124:数据线
126:薄膜晶体管
128:像素电极
130:平坦层
132:沟槽
133:孔洞
133M:主孔洞
133S:补强孔洞
134:截断结构
135:保护层
136:侧面
138:截断结构
140:导体图案
142:片段
150:引线
160:引线
170:遮光金属层
AR:显示区
B:底部
BW:宽度
C:通道区
D:漏极
E:距离
G:栅极
GD:栅极驱动器
GI:栅介电层
PR:周边区
S:源极
SD:源极驱动器
T:端部
TH:贯孔
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化图式起见,一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。
当一元件被称为在另一元件上时,它可泛指元件直接在另一元件上,或者是有其他元件存在于两者之间。相对地,当一元件被称为直接在另一元件上时,它指的是不会有其他元件存在于两者之间。
图1绘示依照本发明一实施方式的主动元件阵列基板100的俯视图。如图1所示,主动元件阵列基板100包含基板本体110、像素电路120与平坦层130。像素电路120位于基板本体110上。平坦层130位于基板本体110上,并与像素电路120至少部分重叠。
由于平坦层130的材质可为有机材料,其具有吸水气的特性,所以在本实施方式中,平坦层130可具有围绕像素电路120的沟槽132。藉由沟槽132的存在,可以阻隔水气进入而腐蚀像素电路120。在本实施方式中,上述的基板本体110可区分为显示区AR与周边区PR。像素电路120位于显示区AR。沟槽132位于周边区PR,并围绕像素电路120所在的显示区AR,以阻隔水气进入而腐蚀像素电路120。
然而,由于平坦层130的厚度较厚,因此平坦层130毗邻沟槽132的交界处会产生较大的高低差。若后续欲形成其他的导体图案层,例如在与像素电路120重叠的位置欲形成遮光金属层,则相关的光刻制造工艺可能会在平坦层130毗邻沟槽132的至少一侧累积较厚的光阻,使得后续蚀刻制造工艺无法完全去除此处的导体,而让导体图案残留于此处。一旦残留的导体图案串连达一定的长度,则可能会导致无法忽略的电性问题。
图2绘示沿图1的线段2-2的剖面图。如图2所示,由于导体图案140可能会残留,并与位于平坦层130下方的引线150至少部分重叠,因此若导体图案140串连达一定的长度,甚至呈环状,则可能会导致与下方的引线150电性耦合,使得电阻电容负载(Resistance-Capacitance loading;RC loading)增加,影响像素电路120的作动。在图1、2中,平坦层130下方的引线150可以是电连接像素电路120的扫描线与栅极驱动器GD的引线。亦即,图1、2的引线150可与像素电路120的扫描线属于同一图案化金属层,例如第一金属层。但在其他位置,平坦层130下方的引线也可以是与像素电路120的数据线电连接的引线。举例来说,图3绘示沿图1的线段3-3的剖面图。图1、3所绘示的平坦层130下方的引线160就是电连接像素电路120的数据线与源极驱动器SD的引线。亦即,图1、3的引线160可与像素电路120的数据线属于同一图案化金属层,例如第二金属层。
更具体地说,上述的引线150、160在基板本体110上的正投影,与导体图案140在基板本体110上的正投影可至少部分重叠。此外,上述的引线150、160可至少部分位于平坦层130与基板本体110之间。由于引线150、160与导体图案140至少部分重叠,因此若导体图案140达一定的大小,则可能会导致引线150、160的电阻电容负载增加,影响像素电路120的作动。
为了改善以上的现象,本实施方式是在平坦层130毗邻沟槽132的侧壁设置截断结构。图4绘示图1的区域4的放大图。如图4所示,本实施方式在平坦层130毗邻沟槽132的侧壁设置截断结构134。藉由截断结构134的存在,即便导体图案140残留在平坦层130毗邻沟槽132的侧壁,也会被截断结构134所断开,而不会串连达一定的长度,造成无法忽略的电性问题。
更具体地说,上述的截断结构134具有宽度最宽的底部B,以及宽度最窄的端部T。截断结构134的宽度由底部B向端部T缩小,且截断结构134从底部B到端部T的距离E,大于或等于底部B的宽度BW的两倍。由于导体图案140至少不容易残留在截断结构134的端部T,因此即便导体图案140存在,导体图案140也至少会在截断结构134断开,而不会串连达一定长度,造成无法忽略的电性问题。
也就是说,导体图案140会断开成多个不连续的片段142。两相邻的片段142之间存在一间隙,此间隙至少会与截断结构134相对应。藉由截断结构134将导体图案140断开成多个不连续的片段142,除了能够降低引线150、160的电阻电容负载外,还能够降低静电荷通过导体图案140,打伤内部线路的机会。
在本实施方式中,沟槽132位于平坦层130中,使得平坦层130具有毗邻沟槽132的相对两侧。上述的截断结构134的数量为多个。这些截断结构134可分别位于平坦层130毗邻沟槽132的相对两侧。应了解到,以上截断结构134的配置仅为例示,而非用以限制本发明,如果实际条件允许,截断结构134的数量也可以是一个,或是只位于平坦层130毗邻沟槽132的一侧。本发明所属技术领域的技术人员,应视实际需要,弹性选择截断结构134的配置。
虽然图4将截断结构134绘示为平坦层130的缺口,但此并不限制本发明。在本发明另一实施方式中,上述的截断结构134亦可为平坦层130向沟槽132凸出的凸出结构(如图5所绘示)。本发明所属技术领域的技术人员,应视实际需要,弹性选择截断结构134的具体实施态样。
此外,虽然图4、5均将截断结构134的侧面绘示为平面,但此并不限制本发明。在本发明再一实施方式中,上述的截断结构134亦可具有呈锯齿状的侧面136(如图6所绘示)。本发明所属技术领域的技术人员,应视实际需要,弹性选择截断结构134的侧面的形状。
图7绘示图1的单一像素电路120的俯视图。图8绘示沿图7的线段8-8的剖面图。如图7~8所示,像素电路120包含扫描线122、数据线124、薄膜晶体管126与像素电极128。扫描线122与数据线124交错。薄膜晶体管126包含栅极G、栅介电层GI、通道区C、源极S与漏极D。栅极G电连接扫描线122。栅介电层GI至少介于通道区C与栅极G之间。源极S与漏极D位于通道区C的两侧。源极S电连接数据线124。平坦层130覆盖薄膜晶体管126,并具有贯孔TH暴露出漏极D。像素电极128至少部分位于平坦层130上,并通过贯孔TH电连接漏极D。
在本实施方式中,平坦层130与像素电极128之间可具有遮光金属层170。此遮光金属层170可遮蔽薄膜晶体管126的通道区C,以避免薄膜晶体管126的通道区C受到环境光照射而产生光致漏电流。图2、3的导体图案140可以与此遮光金属层170属于同一图案化金属层,例如第三金属层。但此并不限制本发明,导体图案140可与任何在平坦层130后形成的导体层属于同一图案化导体层。于另一实施方式中,当平坦层130与像素电极128之间不具有遮光金属层170时,导体图案140可能与像素电极128属于同一图案化导体层。
在本实施方式中,平坦层130与薄膜晶体管126之间可选择性地具有保护层135。此保护层135可覆盖数据线124、源极S、漏极D、通道区C与图3所绘示的引线160,以避免这些元件受到环境因素的影响或污染。上述的保护层135的材质可为无机介电材料,例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或上述的任意组合。
上述的第一金属层(例如:扫描线122、栅极G与引线150)、第二金属层(例如:源极S、漏极D、数据线124与引线160)与第三金属层(例如:遮光金属层170与导体图案140)的材质可为任何金属,例如:钛、钼、铬、铱、铝、铜、银、金或上述的任意组合,其形成方式可为薄膜、光刻及蚀刻制造工艺。更具体地说,本段所述的薄膜制造工艺可为物理气相沉积法,例如溅射法。
上述的栅介电层GI的材质可为任何介电材料,例如:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化石墨烯、氮化石墨烯、氮氧化石墨烯、聚合物材料或上述的任意组合,其形成方式可为薄膜、光刻及蚀刻制造工艺。
上述的通道区C的材质可为任何半导体材料,例如:非晶硅、多晶硅、单晶硅、氧化物半导体(oxide semiconductor)、石墨烯或上述的任意组合,其形成方式可为薄膜、光刻及蚀刻制造工艺。
上述的像素电极128的材质可为任何导电材料,例如:氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝、石墨烯、纳米碳管或上述任意的组合,其形成方式可为薄膜、光刻及蚀刻制造工艺。
上述的平坦层130的材质可为有机材料,例如:丙烯酸类聚合物(acrylic polymer),其形成方式可为例如旋转涂布法。
图9绘示依照本发明另一实施方式的主动元件阵列基板的区域4的放大图。在图9中,平坦层130具有截断结构138。更具体地说,此截断结构138为凸出结构并连接沟槽132两侧的平坦层130,而使沟槽132成为非连续沟槽,且截断结构138可包含至少一孔洞133,且孔洞133不与沟槽132相连通。
在本实施方式中,虽然导体图案140有可能会残留在沟槽132及/或孔洞133中,但由于沟槽132及/或孔洞133被截断结构138分开,所以沟槽132及/或孔洞133中的导体图案140将无法串连达一定的大小。在本实施方式中,位于沟槽132及/或孔洞133中的导体图案140可以被考虑为不连续的片段142,两相邻的片段142之间存在一间隙,此间隙会与截断结构138相对应。在本实施方式中,上述的孔洞133可避免水气从连接沟槽132两侧的截断结构138进入像素电路所在的显示区,而腐蚀像素电路。
在其他实施方式中,如图10所绘示,沟槽132包含多个主孔洞133M与多个补强孔洞133S,彼此接续排列或交错排列但不连接,任两接续排列的主孔洞133M之间具有截断结构138,且任两行接续排列的主孔洞133M采交错排列使得任两行的截断结构138成为非直线结构,补强孔洞133S进一步对应截断结构138设置,用以阻断水气直接进入像素电路,并可避免导体图案140串联形成大片导电图案而影响像素电路,其中主孔洞133M的宽度大致等于补强孔洞133S的宽度,主孔洞133M的长度大于补强孔洞133S的长度。本发明所属技术领域的技术人员,应视实际需要,弹性选择主孔洞133M与补强孔洞133S的具体实施态样。
以上各实施方式所提供的主动元件阵列基板100可应用于各种显示器中,其包含但不限于:电泳显示器(Electro-Phoretic Display;EPD)、液晶显示器(Liquid CrystalDisplay;LCD)与主动矩阵有机发光二极管显示器(Active-Matrix OrganicLight-Emitting Diode Display;AMOLED Display)。应了解到,以上所举的主动元件阵列基板100的应用范围仅为例示,并非用以限制本发明,本发明所属技术领域的技术人员,应视实际需要弹性选择主动元件阵列基板100的应用方式。
综上所述,本发明上述实施方式的平坦层在毗邻沟槽的一侧设置截断结构,因此能够避免因残留金属所导致的电性问题。虽然本发明已以实施方式揭露如上,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,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
Claims (17)
1.一种主动元件阵列基板,其特征在于,包含:
一基板本体;
至少一像素电路,位于所述基板本体上;
至少一平坦层,位于所述基板本体上,并与所述像素电路至少部分重叠,所述平坦层具有一沟槽,所述沟槽位于所述基板本体的一周边区并围绕所述至少一像素电路,所述平坦层毗邻所述沟槽的至少一侧具有至少一截断结构;以及
一导体图案,至少位于部分所述沟槽中并毗邻所述平坦层的所述至少一侧,且所述导体图案包含多个不连续的片段,两相邻的所述片段之间存在一间隙,所述间隙与所述平坦层的所述截断结构相对应。
2.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构具有宽度最宽的一底部,以及宽度最窄的一端部,所述截断结构的宽度由所述底部向所述端部缩小。
3.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构具有宽度最宽的一底部,以及宽度最窄的一端部,其中所述截断结构从所述底部到所述端部的距离,大于或等于所述底部的宽度的两倍。
4.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构为所述平坦层的至少一缺口。
5.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构为所述平坦层的至少一凸出结构。
6.如权利要求5所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述凸出结构连接所述沟槽两侧的所述平坦层,而使得所述沟槽不连续,并且所述凸出结构包含至少一孔洞。
7.如权利要求5所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述沟槽包含:
多个主孔洞,所述主孔洞彼此分开,使得两相邻的所述主孔洞之间存在所述截断结构;以及
至少一补强孔洞,与所述主孔洞分开,但至少部分与所述截断结构相对,其中所述凸出结构至少部分介于所述主孔洞与所述补强孔洞之间。
8.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构具有至少一呈锯齿状的侧面。
9.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,还包含:
至少一引线,电连接所述像素电路,所述引线至少部分位于所述平坦层与所述基板本体之间,所述引线在所述基板本体上的正投影,与所述导体图案在所述基板本体上的正投影至少部分重叠。
10.如权利要求9所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述像素电路包含:
至少一扫描线,电连接所述引线;
至少一数据线;
至少一薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的栅极电连接所述扫描线,所述薄膜晶体管的源极电连接所述数据线;以及
至少一像素电极,电连接所述薄膜晶体管的漏极。
11.如权利要求9所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述像素电路包含:
至少一扫描线;
至少一数据线,电连接所述引线;
至少一薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的栅极电连接所述扫描线,所述薄膜晶体管的源极电连接所述数据线;以及
至少一像素电极,电连接所述薄膜晶体管的漏极。
12.如权利要求1所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述沟槽位于所述平坦层中,使得所述平坦层具有毗邻所述沟槽的相对两侧,所述截断结构的数量为多个,所述截断结构分别位于所述平坦层毗邻所述沟槽的所述相对两侧。
13.一种主动元件阵列基板,其特征在于,包含:
一基板本体,具有一显示区与围绕所述显示区的一周边区;
至少一像素电路,位于所述基板本体的所述显示区上;
至少一平坦层,位于所述基板本体上,并与所述像素电路至少部分重叠,所述平坦层具有至少一沟槽,位于所述基板本体的所述周边区并围绕所述至少一像素电路,所述平坦层毗邻所述沟槽的至少一侧具有至少一截断结构,所述截断结构具有宽度最宽的一底部,以及宽度最窄的一端部,所述截断结构的宽度由所述底部向所述端部缩小,且所述截断结构从所述底部到所述端部的距离,大于或等于所述底部的宽度的两倍。
14.如权利要求13所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构为所述平坦层的至少一缺口。
15.如权利要求13所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构为所述平坦层向所述沟槽凸出的至少一凸出结构。
16.如权利要求13所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述截断结构具有至少一呈锯齿状的侧面。
17.如权利要求13所述的主动元件阵列基板,其特征在于,所述沟槽位于所述平坦层中,使得所述平坦层具有毗邻所述沟槽的相对两侧,所述截断结构的数量为多个,所述截断结构分别位于所述平坦层毗邻所述沟槽的所述相对两侧。
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