CN112099272A - 显示器的像素结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素结构，包含：多个间隔物；多个第一光阻；多个第二光阻，其中每一该些第二光阻堆叠于至少一该些间隔物之下；一第一共用电压线，沿着一延长方向延长，其中由该第一共用电压线延伸出多个第一底座，而该些第一底座的每一第一底座升高至少一该些间隔物；以及一第二共用电压线，沿着由该第一共用电压线所定位的该延长方向延长，其中由该第二共用电压线延伸出多个第二底座，而每一该些第二底座并未堆叠于任一该些间隔物之下。

Description

显示器的像素结构

本申请为分案申请，其母案的申请号为201710432361.7，申请人为友达光电股份有限公司，申请日为2017年06月09日，发明名称为显示器的像素结构。

技术领域

本发明有关于显示技术，尤指使用间隔物(photo spacer)底座设计的像素结构，以及具有此像素结构的显示器，且其采用红绿蓝白颜色模型(RGBW model)或其他颜色模型。

背景技术

于此所述的现有技术是用以总体上呈现本发明的脉络。登记的发明人的作品、此段落及实施细节所描述的内容并不适格作为申请时的现有技术，亦不明示或暗示其可当作核驳本发明的现有技术。

目前液晶显示器(liquid crystal displays,LCDs)为广泛使用的显示装置。液晶显示器可在低耗电的情形下显示具有良好品质的图像，因而时常被用来作为由电池驱动的电子装置的显示器，所提电子装置的实例为：膝上型电脑、行动电话、数码相机以及其他可携式装置。

在Tsujimura等人所揭露的美国专利第6,689,629号，其已转让给本申请的受让人的母公司，AU Optronics Corp.，且其全部内容已并入此案以供参考，其布线，诸如阵列的扫描线及信号线，由诸如铝或铝合金的低电阻材料构成较佳，以便增加扫描线和信号线的运作速度。然而，由于铝往往容易氧化。因此，Tsujimura等人揭露了一种两层结构的布线，其具有铝，铝合金或其它低电阻材料的下层，以及钼，铬，钽，钛，其合金或抗氧化导电材料的上层。Tsujimura还揭露了扫描线和信号线与连接垫接触，由此使阵列连接至驱动***。Tsujimura亦揭露了形成位于连接垫与像素电极之间，但不与基板上任何布线连接的伪导电图案(dummy conductive patterns)。藉由增加一给定区域中的导电材料的密度，伪导电图案可减少蚀刻底切(etch undercut)现象并改善布线的楔形(tapered)形状。

在液晶显示面板中，可由非晶硅(amorphous silicon)构成薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)的通道。然而，如Chen所揭露的美国专利第6,818,967号，其转让给本申请的受让人的母公司，AU Optronics Corp.，且其全部内容已并入此案以供参考，多晶硅(poly-silicon)通道TFT提供比非晶硅TFT更多的优势，包括较低的功率和更高的电子迁移速率(electron migration rates)。多晶硅可藉激光结晶(laser crystallization)或激光退火技术(laser annealing technique)将非晶硅转换为多晶硅而形成。激光的使用允许在低于600℃的温度下进行制造，此制造技术因此被称为低温多晶硅(lowtemperature poly-silicon,LTPS)。如Chen所揭露，低温多晶硅的再结晶(re-crystallization)过程导致在多晶硅层的表面上形成***，而这些***影响了低温多晶硅薄膜晶体管的电流特性。Chen揭露了减少低温多晶硅表面***尺寸的方法，为藉由执行第一退火处理，然后执行表面蚀刻处理，例如使用氢氟酸溶液，然后执行第二退火处理。所得到的低温多晶硅表面将具有高/宽比小于0.2的***。接着可以在低温多晶硅层上方沉积栅极绝缘层、栅极、介电层以及源极和漏极金属层，以形成一完整的低温多晶硅薄膜晶体管。

在Sawasaki等人的美国专利第7,557,895号中所解释的，其被转让给本申请的受让人的母公司AU Optronics Corp.，且其全部内容已并入此案以供参考，液晶层的厚度通常必须被均匀地控制，以避免使LCD面板上的亮度不均。如Sawasaki等人所揭露的，可以藉由在薄膜晶体管的基板和彩色滤光片(color filter)基板之间设置多个柱状隔垫物(pillar spacer)来实现所需的均匀度。如Sawasaki等人所进一步揭露的，可形成具有不同高度的柱状格垫物，使得一些间隔物具有大于基板间的间隙的高度，而其它间隔物则具有小于基板间的间隙的高度。如此配置可容许基板间的间隙随着温度变化而改变，而且当外力施加于面板时防止其过度变形。Sawasaki等人还揭露了一种用于组装其间具有液晶材料的基板的方法。此方法包含：准备两个基板，在一对基板中的其中一个基板的外部周周围表面上涂布密封材料(sealing material)，在一对基板中的其中一个基板上滴下适当体积的液晶，并使这一对基板在真空室中贴附然后在其间填充液晶，并接着将贴附的基板放置回大气压力中。

通常，在采用诸如红绿蓝模型或红绿蓝白模型的颜色模型的液晶显示装置中，一个像素可以包括对应于不同颜色的多个次像素。例如，在红绿蓝显示装置中，像素包括红次像素，绿次像素和蓝次像素。在红绿蓝白显示装置中，像素包括红次像素，绿次像素，蓝次像素和白次像素。具体而言，每个次像素具有相应颜色的光阻，并且对于红次像素、绿次像素和蓝次像素，可设置间隔物于光阻上以将光阻层与显示装置的其他层分隔。

由于不同颜色的穿透频率不同，在蓝次像素的光阻与红次像素和绿次像素的光阻之间可存在一截面差，且间隔物的高度可以为不同的设计以为像素提供足够的液晶裕度(liquid crystal margin)。然而，当液晶显示装置使用阵列上黑矩阵(Black matrix OnArray,BOA)模型时，由于间隔物的材料，可能会限制间隔物的高度的调整，因此降低了像素的液晶裕度。

因此，本领域存在迄今尚未解决的需求，以解决上述缺陷和不足。

发明内容

根据本发明的一实施方式，是有关于一种显示器的像素结构，其包含：(a)多个像素，排列成具有2*M行以及N列的矩阵，M及N为大于一的整数，每一像素包含有多个次像素，且每一像素的次像素包括：红次像素、绿次像素、蓝次像素以及白次像素；以及(b)至少4*N条共用电压线，每一共用电压线电性连接至对应列的次像素；次像素沿行方向排列以形成4*N列的次像素。矩阵奇数行中每一像素的次像素沿着行方向以第一次序排列，依序为红次像素、绿次像素、蓝次像素及白次像素，而矩阵偶数行中每一像素的次像素沿着此行方向以第二次序排列，依序为蓝次像素、白次像素、红次像素及绿次像素，使次像素的每个奇数列包含有交错设置的M个红次像素以及M个蓝次像素，而次像素每个偶数列包含有交错设置的M个绿次像素以及M个白次像素。每一次像素具有对应色的光阻；每一红次像素、绿次像素、蓝次像素具有设置于光阻上的间隔物。蓝次像素及白次像素的光阻与红次像素及绿次像素的光阻具有截面差，此截面差大于红次像素以及绿次像素的间隔物的高度。对于每一蓝次像素以及白次像素，由其对应的共用电压线延伸出底座，且每一蓝次像素以及白次像素的光阻设置于对应的底座上以形成前述的截面差，使得每一共用电压线具有M个底座。

于一些实施方式中，像素结构更包含：(a)至少2*M条栅极线，每一栅极线电性连接至像素的对应行；(b)至少2*M条阵行共用线，每一阵行共用线电性连接至像素的对应行；以及(c)至少4*N条数据线，每一数据线电性连接至次像素的对应列。

依据本发明的另一实施方式，提供一种显示器的像素结构。于某些实施方式中，像素结构包含：(a)像素，排列成具有L行以及N列的矩阵，其中每一像素包含有K个次像素，L、N以及K为大于一的整数，且每一像素的次像素包含第一类型次像素以及至少一个第二类型次像素；以及(b)至少K*N条共用电压线，每一共用电压线电性连接至次像素的对应列。多个次像素沿着行方向排列以形成K*N列的次像素。对于矩阵的每一行，次像素交错排列使得K*N列次像素中的每一列皆有实质上相同数量的第一类型次像素，且每一列皆有实质上相同数量的第二类型次像素。每一次像素具有对应色的光阻。每一第一类型次像素的光阻具有第一高度，而每一第二类型次像素的光阻具有第二高度。每一第一类型次像素以及至少一第二次像素分别具有设置于光阻上的间隔物。对于每一像素，第二类型次像素的光阻与第一类型次像素的光阻间具有截面差，且第二高度大于第一高度。对于每一第二类型次像素，由其对应的共用电压线延伸出底座，且每一第二类型次像素的光阻设置于此相对应的底座上以形成截面差。由上可知，每一共用电压线具有实质上相同数量的底座。

于某些实施方式中，像素结构更包含有：(a)至少L条栅极线，每一栅极线电性连接至像素的对应行；(b)至少L条阵列共用线，每一阵列共用线电性连接至像素的对应行；以及(c)至少K*N条数据线，每一数据线电性连接至次像素的对应列。

于特定实施方式中，每一像素包含有K＝4个次像素，包含有对应于第一颜色的第一次像素、对应于第二颜色的第二次像素、对应于第三颜色的第三次像素以及对应于第四颜色的第四次像素，其中第一次像素以及第二次像素为第一类型次像素，而第三次像素以及第四次像素为第二类型次像素。于某些实施方式中，第一颜色为红色、第二颜色为绿色、第三颜色为蓝色，以及第四颜色为白色。于某些实施方式中，此像素结构用于具有红绿蓝白颜色模型的液晶显示器，其可显示红、蓝、绿三原色以及白色。

于某些实施方式中，矩阵具有L＝2*M行，M为大于一的整数，而对于矩阵的奇数行的每一像素，其每一次像素沿着此行方向以第一次序排列，依序为第一次像素、第二次像素、第三次像素及第四次像素，而对于矩阵的偶数行的每一像素，其每一次像素沿着此行方向以第二次序排列，依序为第三次像素、第四次像素、第一次像素及第二次像素，使得次像素的每一奇数列包含有交错设置的M个第一次像素以及M个第三次像素，而次像素的每一偶数列包含有交错设置的M个第二次像素以及M个第四次像素。

于某些实施方式中，矩阵具有L＝4*X行，X为大于一的整数，而对于像素的每一行，改变次像素的设置使得两个相邻行的每两个相邻次像素分别对应至两种不同颜色，而次像素的每一列包含有2*X个第一类型次像素与2*X个第二类型次像素。

于某些实施方式中，对于每一行的像素，次像素的排列由从前一行向前位移一次像素，使得次像素的每一列包含交错设置的X个第一次像素、X个第二次像素、X个第三次像素，及X个第四次像素。

于某些实施方式中，对于每一行的像素，其次像素的排列藉由从前一行向前位移两个次像素。

于某些实施方式中，对于每两相邻行的像素，其中一行的次像素的排列由另一行的次像素倒置排列，使得次像素的每一列包含交错设置的X个第一次像素、X个第二次像素、X个第三次像素，及X个第四次像素。

于某些实施方式中，每一像素包含K＝3个次像素，包含有对应于第一颜色的第一次像素、对应于第二颜色的第二次像素，及对应于第三颜色的第三次像素，其中第一次像素以及第二次像素为第一类型次像素，而第三次像素为第二类型次像素。于某些实施方式中，第一颜色为红色、第二颜色为绿色以及第三颜色为蓝色。

于某些实施方式中，矩阵具有L＝3*Z行，Z为大于一的整数，而对于每一行的像素，改变次像素的排列使得在两个相邻行的两相邻次像素分别对应至两种不同颜色，而次像素的每一列包含有2*Z个第一类型次像素与Z个第二类型次像素。于某些实施方式中，对于每一行的像素，次像素的排列由从前一行位移一次像素，使得次像素的每一列包含交错设置的Z个第一次像素、Z个第二次像素以及Z个第三次像素。

于某些实施方式中，每一底座堆叠于金属层上，且每一共用电压线实质上沿着一延长方向延长，其中于金属层上的每一底座与延长方向垂直的宽度实质上大于未堆叠于金属层上的每一共用电压线与延长方向垂直的宽度。

依据本发明的另一实施方式，其有关于一显示器的像素结构。于某些实施方式中，像素结构包含：(a)像素，排列成具有L行以及N列的矩阵，其中每一像素包含K个次像素，L、N以及K为大于一的整数，每一像素的次像素包含第一类型次像素以及至少一第二类型次像素；以及(b)至少K*N条共用电压线，每一共用电压线电性连接至次像素的对应列。次像素沿着行方向排列以形成K*N列的次像素。对于矩阵的每一行，次像素交错排列使得K*N列次像素中的每一列皆有相同数量的第一类型次像素，且每一列皆有相同数量的第二类型次像素。每一次像素具有对应色的光阻。每一第一类型次像素以及至少一第二次像素分别具有设置于光阻上的间隔物。至少一第二类型次像素并不具有间隔物。对于每一像素，第二类型次像素的光阻具有与第一类型次像素的光阻的截面差，而此截面差大于每一第一类型次像素的间隔物的高度。对于每一第二类型次像素，间隔物底座由对应的共用电压线所延伸，且每一第二类型次像素的光阻设置于此对应的底座上以形成前述截面差。由上可知，每一共用电压线具有相同数量的间隔物底座。

于某些实施方式中，每一像素包含有K＝4个次像素，包含有对应于第一颜色的第一次像素、对应于第二颜色的第二次像素、对应于第三颜色的第三次像素以及对应于第四颜色的第四次像素，其中第一次像素以及第二次像素为第一类型次像素，而第三次像素以及第四次像素为第二类型次像素。而每个第一次像素、第二次像素及第三次像素分别具有间隔物，而第四次像素并未具有间隔物。

依据本发明的另一实施方式，其揭露一显示器的像素结构，其包含：间隔物；沿着延长方向延长的第一共用电压线，其中由第一共用电压线延伸出第一底座，而每一第一底座升高至少一间隔物；以及沿着由第一共用电压线所定位的延长方向延长的第二共用电压线，其中由第二共用电压线延伸出第二底座，而每一第二底座并未堆叠在任何一个间隔物之下。

于某些实施方式中，第一底座的第一数量实质上与第二底座的第二数量相同。

于某些实施方式中，每一第一底座具有沿着与延长方向垂直的方向的第一宽度，以及每一第二底座具有沿着与延长方向垂直的方向的第二宽度，其中第一宽度与第二宽度实质上相同。

于某些实施方式中，由第一共用电压线延伸出第三底座，每一第三底座并未堆叠在任一间隔物之下，而由第二共用电压线延伸出第四底座，且每一第四底座升高至少一间隔物。

于某些实施方式中，由第一共用电压线延伸的第一底座和第三底座的数量总和为第一总合，第二底座和第四底座的数量总和为第二总合，第一总合实质上相等于第二总合。

于某些实施方式中，每一第一底座具有沿着与延长方向垂直的方向的第一宽度，每一第二底座具有沿着与此延长方向垂直的方向的第二宽度，每一第三底座具有沿着与此延长方向垂直的方向的第三宽度，而每一第四底座具有沿着与此延长方向垂直的方向的第四宽度，其中第一宽度、第二宽度、第三宽度及第四宽度实质上相同。

于某些实施方式中，像素结构进一步包含：第一光阻，每一第一光阻具有第一高度；以及第二光阻，每一第二光阻具有第二高度，其中每一第二光阻堆叠于至少一间隔物之下。于某些实施方式中，每一第二底座堆叠于第二光阻的其中一者之下，且每一第二光阻的第二高度大于每一第一光阻的第一高度。

依据本发明的另一实施方式，其有关于一显示器，其使用前述的像素结构。于某些实施方式中，显示器可为一具有阵列上黑矩阵(Black matrix On Array,BOA)模块的液晶显示器。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1A所示为根据本发明某些实施方式在阵列上彩色滤光片模型中不具有间隔物底座的像素的次像素的截面示意图。

图1B所示为根据本发明某些实施方式在一阵列上黑矩阵模型不具有间隔物底座的像素的次像素的截面示意图。

图2A所示为根据本发明某些实施方式在连序行中像素的上视图。

图2B所示为根据本发明某些实施方式一像素的次像素的剖面图。

图3所示为根据本发明某些实施方式的液晶显示器的像素结构的上视图。

图4所示为根据本发明某些实施方式在连序行中像素的示意图。

图5A所示为根据本发明某些实施方式的第一类型次像素的示意图。

图5B所示为根据本发明某些实施方式的第二类型次像素的示意图。

图6所示为根据本发明某些实施方式当次像素的设置全以相同次序排列时连续行的像素的上视图。

图7A所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，其中每一行的次像素的排列由前一行向前位移一个次像素。

图7B所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，其中每一行的次像素的排列由前一行向后位移一个次像素。

图7C所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的一上视图，其中每两相邻行的次像素的排列彼此反序排列。

图8所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，其中只有蓝次像素具有间隔物底座，而每一行的次像素的排列由前一行向前位移一次像素。

图9所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，其中每一像素包含有3个次像素，而每一行的次像素的排列由前一行向前位移一次像素。

其中，附图标记：

100、100’、202、310、402、602：像素

110、210、610：红次像素

112、122、132、142、212、222、232、242：光阻

114、124、134、214、224、234：间隔物

120、220、620：绿次像素

126：条形图案光罩

130、230、630：蓝次像素

136：全图案光罩

140、240、640：白次像素

200、300、400、600、700A、700B、700C、800、900：像素结构

250、450、550、650、750、850、950：共用电压线

260、460、560、660、760、860、960：底座

270：金属层

410、510：栅极线

420、520：阵列共用线

430、530：数据线

470：次要次像素

480：主动层

482、484：漏极电极

500A：第一类型次像素

500B：第二类型次像素

S：截面差

D：间隙距离

W1、W2：宽度

具体实施方式

以下将以图式及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的较佳实施方式后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。并为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，熟悉本领域的技术人员应当了解到，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用以限制本发明。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

在本说明书中使用的术语一般具有其在本领域、在发明的上下文内以及在使用每个术语的特定内容中的普通含义。用来描述本发明的某些术语将在下文进行论述，或者在说明书的其它地方进行描述，从而为从业人员提供有关本发明的说明的额外引导。为了方便，可以强调显示一些术语，例如使用斜体及/或引号：强调显示的使用对于术语的范围和含义并无影响；术语的范围和含义在相同的上下文中是相同的，无论其是否被强调显示。请理解到，相同的事物能够以多于一种的方式来叙述。因此，对于本文论述的任意一个或多个术语，可以使用替换的语言和同义词，无论这些术语在本文中是否是详细阐述还是论述到。本文会使用到一些术语的同义词。而一个或多个同义词的论述并不排除其它同义词的使用。在本说明书中任意地方的示例性的使用，包括本文论述的任何术语的举例，仅为示例性的，而不用以进一步限定本发明的范畴和含义或者任何示范性的术语的范畴和含义。同样，本发明不限于在本说明书中讨论的各个实施方式。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的图式及以下所述各种实施方式，图式中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施方式中，以避免对本发明造成不必要的限制。

请了解到，当元件被称为在另一元件"上"，它可以是直接在另一元件上，或者可以存在中间元件在其间。然而，当元件被称为"直接在"另一元件"上"时，则其间并不存在中间元件。如本文所使用的，用语“及/或”包括一个或多个所列相关物件的任何及所有组合。

虽然用语”第一”、”第二”等可在本文中用来描述各种元件、组件、区域、层及/或部分，但是这些元件、组件、区域、层及/或部分不应该受这些用语的限制。这些用语用以将一个元件、组件、区域、层及/或部分与另一个元件、组件、区域、层及/或部分区分。因此，下面讨论的第一元件、组件、区域、层急/或部分亦可被称为第二元件、组件、区域、层及/或部分，而并不脱离本发明的教示。

本文使用的用语仅用于描述特定的例示性实施方式，并不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，本文所用的单数形式的"一"和"该"其意旨也包含复数形式。此外，当在说明书中使用时，用语"包括"及/或"包含"用以表明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、及/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、及/或组件。

出于描述目的，而在本文中使用的空间相对术语，例如"之下"、"下方"、"下"、"上方"、"上"、”左”、”右”等，从而描述如图中所示的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。除了图中描述的方位之外，空间相对术语意在包含装置在使用、操作及/或制造中的不同方位。例如，如果图中装置被翻转，被描述为在其它元件或特征"下方"或"之下"的元件将然后被定向为在其它元件或特征的"上方"。因此，例示性的术语"下方"可以包括上方和下方两种方位。此外，装置可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位)，如此，本文使用的空间相对术词可作相应的解释。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。例如那些在常用字典中定义的术语应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文的含义所一致的含义，除非在本文中明确地如此定义，否则将不以理想化或过于正式的意义来解释。

本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以“约”、“大约”或“大致”所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。

接下来将结合附图对本发明的实施方式进行描述。根据本发明的目的，如本文中体现和广泛描述地，在某些方面中，本发明涉及使用间隔物底座设计的像素结构及具有所述像素结构的显示装置。在某些实施方式中，显示装置可以是采用红绿蓝白颜色模型或其他颜色模型的液晶显示器。

本发明的另一实施方式提供显示器的像素结构。于某些实施方式中，像素结构包含：(a)像素，排列成具有L行以及N列的矩阵，其中每一像素包含有K个次像素，L、N以及K为大于一的整数，每一像素的次像素包含有第一类型次像素以及至少一第二类型次像素；以及(b)至少K*N条共用电压线，每一共用电压线电性连接至次像素的对应列。次像素沿着行方向排列以形成K*N列的次像素。对于矩阵的每一行，次像素交错排列使得次像素的K*N列中每一列皆有实质上相同数量的第一类型次像素，且每一列皆有实质上相同数量的第二类型次像素。次像素的每一次像素具有对应色的光阻。每一第一类型次像素的光阻具有第一高度，而每一第二类型次像素的光阻具有第二高度。每一第一类型次像素以及至少一第二次像素分别具有设置于光阻上的间隔物。对于每一像素而言，第二类型次像素的光阻与第一类型次像素的光阻具有截面差，且第二高度大于第一高度。对于每一第二类型次像素，由对应的共用电压线延伸出底座，且每一第二类型次像素的光阻设置于此对应的底座上以形成前述截面差。如此一来，每一共用电压线具有相同数量的底座。

本发明的另一实施方式有关于显示器的像素结构，其包含有：间隔物；沿着延长方向延长的第一共用电压线，其中第一底座由第一共用电压线延伸，而每一第一底座升高至少一间隔物；以及沿着由第一共用电压线所定位的延长方向延长的第二共用电压线，其中第二底座沿着第二共用电压线延长，而每一第二底座并未堆叠在任何一个间隔物之下。

如前所述，由于可见光谱上不同颜色的不同波长范围与穿透频率，在蓝次像素的光阻、红次像素和绿次像素的光阻之间可存在截面差，而可为间隔物设计不同的高度以提供像素足够的液晶裕度。例如，图1A所示为根据本发明某些实施方式在阵列上彩色滤光片(Color-filter On Array,COA)模型中不具有间隔物底座的像素的次像素的截面示意图。如图1A所示，像素100为红绿蓝白颜色模型，其包含：红次像素110、绿次像素120、蓝次像素130及白次像素140。红次像素110包含有对应的光阻112，以及设置在光阻112上的间隔物114。绿次像素120包含有对应的光阻122以及设置在光阻122上的间隔物124。蓝次像素130包含有对应的光阻132以及设置在光阻132上的间隔物134。白次像素140包含有相对应的光阻142，但不包含间隔物。此外，在蓝次像素130的光阻132与红次像素110和绿次像素120的光阻112和光阻122之间存有截面差S。在某些实施方式中，截面差S可约为0.2微米。此外，应注意到，蓝次像素130的间隔物134的高度大于红次像素110和绿次像素120的间隔物114与124的高度，使得可能存在一个间隙距离D，大于间隔物134与间隔物114与124之间的截面差S。在某些实施方式中，间隔物的高度差可以通过使用不同的倍缩光罩(photo reticle)及光罩(photo mask)来实现。例如，全图案光罩(full-pattern reticle)136可用于制造蓝次像素130的间隔物134，且条形图案光罩(stripe-pattern reticle)126可用于制造红次像素110与绿次像素120的间隔物114与124，以减小每个间隔物114与124的高度。在某些实施方式中，间隙距离D可为约0.4-0.5微米，以提供像素100足够的液晶裕度。

然而，如前所述，当像素结构为阵列上黑矩阵模型，间隔物的材料会局限间隔物高度的调整。举例来说，图1B所示为根据本发明某些实施方式在阵列上黑矩阵模型不具有间隔物底座的像素其次像素的截面示意图。图1B的像素100’与图1A的像素100间的差异在于此处的红次像素110与绿次像素120的间隔物114与124具有较高的高度。由于阵列上黑矩阵模型的材料限制，如图1B所示，无法在制程中通过使用条形图案光罩126显著地降低间隔物114与124的高度。因此，于间隔物之间的间隙距离D可能被减少，因此减少像素结构的液晶裕度。在某些实施方式中，当截面差S约为0.2微米时，间隙距离D可能不大于0.3微米。

为解决此问题，可使用底座以形成次像素之间的截面差。图2A所示为根据本发明某些实施方式在连续行中像素的上视图。具体来说，图2A所示的像素结构200可以于红绿蓝白颜色模型中且包含排列成矩阵的像素202，而图2A显示了像素结构200的四个连续行的像素202。每一像素202包含有红次像素210、绿次像素220、蓝次像素230以及白次像素240。如图2A所示，次像素沿着行方向排列以形成四列次像素。对于矩阵的奇数行的每一像素202，次像素沿着此行方向以第一次序排列，依序为红次像素210、绿次像素220、蓝次像素230及白次像素240；而对于矩阵的偶数行的每一像素202，次像素沿着此行方向以第二次序排列，依次为蓝次像素230、白次像素240、红次像素210及绿次像素220。对于如图2A中所示的四个连续行的像素202，每一奇数列的次像素包含有交错设置的两个红次像素210与两个蓝次像素230，而每一偶数列的次像素包含有交错设置的两个绿次像素220与两个白次像素240。此外，像素结构200包含有共用电压线250，而每个共用电压线250电性连接至次像素的对应列以传输共用电压至次像素。此外，前述每一共用电压线可以是一个TD共用线(TD comline)，其电性耦接至次像素的薄膜晶体管的源极及/或漏极，TD共用线通过薄膜晶体管的主动层为其提供共用电压。此外，TD共用线可藉由共享次要的次像素的电压以促进主要次像素与此次要次像素之间的电压差，使得主要次像素和次要次像素之间的电压差得以实现更佳的视角。TD共用线可以形成在与次像素的薄膜晶体管相同的基板上，且电性耦合至至少一个预定电位。此外，对于每一蓝次像素230和每一白次像素240，底座260由横跨并电性连接至次像素的对应共用电压线250所延伸。因此，对于如图2A所示的四个连续行的像素202，每个共用电压线250具有两个底座260。

图2B所示为根据本发明某些实施方式的像素中次像素的剖面图。如图2B所示，像素202在奇数行中，使次像素沿着此行方向以第一次序排列，依序为红次像素210、绿次像素220、蓝次像素230及白次像素240。红次像素210、绿次像素220、蓝次像素230及白次像素240的中的每一者具有一个在次像素底部的金属层270。在某些实施方式中，金属层270可以是形成阵列共用线的层。红次像素210、绿次像素220与蓝次像素230分别具有对应的间隔物214、224及234。白次像素240则不具有间隔物。对蓝次像素230与白次像素240而言，白次像素240的光阻(其被标为第一光阻)并未堆叠在任何间隔物之下，而蓝次像素230的光阻232(其被标为第二光阻)则堆叠在蓝次像素230的间隔物234之下。此外，图2B的像素202与图1B的像素100’的差异在于蓝次像素230与白次像素240各自包含有于其底部的底座260。对于每一个蓝次像素230与白次像素240，底座260设置在金属层270上。蓝次像素230的光阻232与白次像素240的光阻242分别设置在对应的底座260。红次像素210的光阻212的高度与绿次像素220的光阻222的高度实质上相同，因此在这里被称为第一高度。蓝次像素230的光阻232的高度与白次像素240的光阻242的高度实质上相同，因此在此处被称为第二高度。如图2B所示，第二高度高于第一高度。由于底座260的加入，在没有改变光阻厚度的情形下，截面差S会增加且大于红次像素210的间隔物214的高度与绿次像素220的间隔物224的高度，而间隙距离D也因此相应地增加以提供像素结构充裕的液晶裕度。请注意，蓝次像素230与白次像素240的底座260作为不同目的之用。对于蓝次像素230的底座260，其用以叠在间隔物234之下以提高间隔物234。因此，蓝次像素230的底座260可被称作第一底座或间隔物底座。白次像素240的底座260，由于白次像素240并不具有任何间隔物，底座260并未堆叠在任何间隔物之下。因此，白次像素240的底座260可被称为第二底座，其并非间隔物底座，且其仅用来平衡负载。

请注意到如图2B中所示的层仅用以示意之用，其相对的尺寸、形状与位置皆可改变。举例来说，如图2B所示，对每一个次像素而言，金属层270的宽度与间隔物底座260的宽度分别比次像素的切面宽度小。然而，金属层270的宽度与间隔物底座260的宽度亦可改变，而因此并不限制如图2B中的宽度。举例来说，金属层270亦可延伸至具有与次像素相同的宽度。

图3所示为根据本发明某些实施方式的液晶显示器的像素结构的上视图。具体而言，图3绘示了像素310而无共用电压线。如图3所示，像素结构300包含像素310，像素310排列成具有2*M行及N列的矩阵，其中M与N为大于一的整数。由于像素结构采用红绿蓝白颜色模型，每一像素包含四个次像素。换言之，矩阵包含有4*N列次像素。对奇数行(第一、第三、第五…以及第(2*M-1)行)中的每一个像素310，其次像素沿着行方向以第一次序排列，依序为红次像素、绿次像素、蓝次像素及白次像素；而对于对偶数行(第二、第四、第六…以及第(2*M)行)中的每一个像素310，其次像素沿着行方向以第二次序排列，依序为蓝次像素、白次像素、红次像素及绿次像素。因此，次像素的每一奇数列包含有交错设置的M个红次像素与M个蓝次像素，而次像素的每一偶数列包含有交错设置的M个绿次像素以及M个白次像素。由于底座备于蓝次像素与白次像素内，每条共用电压线可具有M个底座。

图4所示为根据本发明某些实施方式在连续行中像素的示意图。具体来说，图4绘示了像素结构400的两个连续行的像素402，其中次像素的电子元件被更细节的显示于此。请注意到，像素结构400的电子元件仅为示意的用，其电子元件相关的尺寸、形状与位置可有所不同。另外，像素结构400可包含并未显示于此图中的额外元件。

如图4所示，像素结构400包含栅极线410，每一栅极线410电性连接至像素的对应行；阵列共用线420，每一阵列共用线420电性连接至像素的对应行；数据线430，每一条数据线430电性连接至次像素的对应列；以及共用电压线450。在某些实施方式中，每一条阵列共用线420可被形成如图2B中的金属层270。此外，像素402的每一次像素，可定义有多个次要次像素470(以粗虚线表示)，而在次要次像素470间的面积则为主要次像素。此外，每一次像素备有至少一薄膜晶体管。如图4所示，每一次像素具有两个薄膜晶体管，且提供漏极电极482给主要次像素与漏极电极484给次要次像素。如图4的放大部分所示，薄膜晶体管具有主动层480(以虚线表示)，且共用电压线450(如TD共用线)经由薄膜晶体管的主动层480提供共用电压以分享输送至次要次像素470的电荷。如此一来，可促进主要次像素与次要次像素间的电压差。对每一蓝次像素与白次像素，由共用电压线450所延伸出底座460。因此，对于如图4所示的每两个连续行的像素402，每一奇数列的次像素包含有交错设置的红次像素与蓝次像素，而每一偶数列的次像素包含有交错设置的绿次像素与白次像素。另外，每一共用电压线450具有底座460。换句话说，若像素结构400具有2*M行的像素402，每一奇数列的次像素包含有交错设置的M个红次像素与M个蓝次像素，而每一偶数列的次像素包含有交错设置的M个绿次像素与M个白次像素。此外，每一共用电压线450可具有M个底座460。

如前所述，在某些实施方式中，每一条阵列共用线420可被形成为如图2B所示的金属层270。在这种情形下，每一间隔物底座460堆叠在金属层(亦即阵列共用线420)上。此外每一共用电压线450实质上沿着一延长方向延长(即图2B中的垂直方向)。因为每一间隔物底座460由对应的共用电压线450所延伸，每一间隔物底座460在金属层(即阵列共用线420)上沿着一水平方向(即垂直于共用电压线450的延长方向)的宽度实质上大于未沿水平方向叠于金属层上肢每一共用电压线450的多数部分的宽度。

在某些实施方式中，在所有的次像素中，红次像素与绿次像素并未包含底座，而蓝次像素与白次像素则具有底座。换言之，次像素可基于其是否具有底座而被区分为两种类型。在某些实施方式中，次像素可被分成第一类型次像素(不具有底座的次像素)与第二类型次像素(具有底座的次像素)。在某些实施方式中，第一类型次像素可被称为次要间隔物底座次像素，而第二类型次像素可被称为主要间隔物底座次像素。

图5A所示为根据本发明某些实施方式的第一类型次像素的示意图，图5B所示为根据本发明某些实施方式的第二类型次像素的示意图。具体来说，图5A与图5B分别绘示了栅极线510、阵列共用线520、数据线530，以及共用电压线550。第一类型次像素500A与第二类型次像素500B的差异在于第二类型次像素500B具有间隔物底座560。如图5B所示，间隔物底座560沿着一水平方向(垂直于共用电压线550的延长方向)在金属层(即阵列共用线520)上的宽度W1实质上大于共用电压线550的宽度W2。

请注意，如图2A、图3与图4所示，在连续行中不同行的次像素以不同的次序排列，使得每一列的次像素包含有同样数量的第一类型次像素500A(不具有底座的次像素，例如，红次像素与绿次像素)与相同数量的第二类型次像素500B(具有底座的次像素，例如，蓝次像素与白次像素)。于这种情形下，每一列共用电压线可具有相同数量的底座。而以不同次序排列次像素的目的在于平衡共用电压线的负载。举例来说，图6所示为根据本发明某些实施方式排序的次像素上视图，其中连续行的次像素全以相同次序排列。如图6所示，像素结构600的所有像素602皆以第一次序排列，依序为红次像素610、绿次像素620、蓝次像素630及白次像素640。这样一来，所有的底座660将会被提供至第三行以及第四行的次像素(对应到蓝次像素630与白次像素640)。如此一来，横跨第三行像素与第四行像素的共用电压线650的负载(对应到蓝次像素630与白次像素640)将会显著地大于其他共用电压线650的负载，因此导致负载不平衡并劣化彩色显示性能。

为了平衡共用电压线的负载，次像素的排列可根据像素的数量而改变。举例来说，对于以L行级N列矩阵所排列的多个像素，L与N为大于一的正整数，行数目L可以为L＝2*M，其中M为大于一的整数。这样一来，像素行可以由图2A、图3与图4所示的两连续行来加以分组。抑或是，行数目L可以为L＝4*X，其中X为大于一的整数。如此一来，像素行可经由四个连续行来加以分组。

图7A所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，像素结构700A每一行的次像素的排列由前一行向前位移一个次像素。如图7A所示，对第一行而言，次像素以红、绿、蓝以及白的次序排列。对第二行来说，次像素以白、红、绿以及蓝的次序排列。对第三行来说，次像素以蓝、白、红以及绿的次序排列。对于第四行而言，次像素以绿、蓝、白以及红的次序排列。换言之，对每一行的像素，其排列的改变由从前一行向前位移一个次像素(亦即，将前一行的最后一个次像素移到最前，且按顺序向后挪动其余三个次像素)。如此一来，每一列的次像素仍可具有相同数量的第一类型次像素(红次像素与绿次像素)与相同数量的第二类型次像素(蓝次像素与白次像素)，且每一条共用电压线750可具有相同数量的底座760。

图7B所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，像素结构700B中每一行次像素的排列由前一行向后位移一个次像素。如图7B所示，对第一行而言，次像素以红、绿、蓝及白的次序排列。对第二行来说，次像素以绿、蓝、白及红的次序排列。对第三行来说，次像素以蓝、白、红及绿的次序排列。对于第四行而言，次像素以白、红、绿及蓝的次序排列。换言之，对每一行的像素，其排列的改变由从前一行向后位移一个次像素(亦即，将前一行的第一个次像素移到最后，且按顺序向前挪动其余三个次像素)。如此一来，每一列的次像素仍可具有相同数量的第一类型次像素(红次像素与绿次像素)与相同数量的第二类型次像素(蓝次像素与白次像素)，且每一条共用电压线750可具有相同数量的底座760。

图7C所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，像素结构700C中每两相邻行的次像素的排列彼此倒置。如图7C所示，对第一行及第三行而言，次像素以红、绿、蓝及白的次序排列。对第二行与第四行而言，次像素以白、蓝、绿及红的次序排列。换言之，对每一行的像素，其排列与前一行的顺序相反(亦即，前一行的第一个次像素变成最后，且其第二个次像素变成倒数第二个次像素等等)。如此一来，每一列的次像素仍可具有相同数量的第一类型次像素(红次像素与绿次像素)与相同数量的第二类型次像素(蓝次像素与白次像素)，且每一条共用电压线750可具有相同数量的底座760。

请注意，在图7A与图7B的示例中，每一列的次像素可同时包含有蓝次像素与白次像素。如前所述，蓝次像素包含有间隔物，而白次像素则不包含有间隔物。因此，每一个蓝次像素的底座760为间隔物底座，而每一个白次像素的底座760并非间隔物底座。如此一来，共用电压线750可分类成第一共用电压线与第二共用电压线。每一条第一共用电压线包含有第一底座(蓝次像素的间隔物底座)与第三底座(白次像素的非间隔物底座)，而每一第二共用电压线包含有第二底座(白次像素的非间隔物底座)与第四底座(蓝次像素的间隔物底座)。相较之下，如图7C的示例，每一列次像素可包含有蓝次像素(对两个中间列)或白次像素(对两个侧边列)，但不会同时有蓝次像素与白次像素。如此一来，共用电压线750可分类为第一共用电压线与第二共用电压线。每一第一共用电压线(对两个中间列)只包含有第一底座(蓝次像素的间隔物底座)，而每一第二共用电压线(对两个侧边列)则包含第二底座(白次像素的非间隔物底座)。

图8所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，像素结构800中只有蓝次像素具有间隔物底座，而每一行的次像素的排列由前一行向前位移一次像素。如此一来，只有蓝次像素构成第二类型次像素，而红次像素、绿次像素与白次像素构成第一类型次像素。图8所示的像素次序与图7A的像素次序完全相同。在这种情形下，对每一列的次像素，只有四分之一的次像素为蓝次像素。如此一来，每一列的次像素仍可具有相同数量的第一类型次像素(红次像素、绿次像素与白次像素)与同样数量的第二类型次像素(蓝次像素)，且每一条共用电压线850可具有相同数量的间隔物底座860。

请注意到平衡共用电压线的负载的概念可被应用在使用不同颜色模型的像素结构。在某些实施方式中，次像素的设置可基于每一个像素的次像素数量而加以改变。举例来说，在红绿蓝颜色模型，像素的次像素可包含有K＝3个次像素，包含红次像素、绿次像素以及蓝次像素。这种情形中，红次像素与绿次像素构成第一类型次像素，而蓝次像素构成第二类型次像素。另外，行数目L可为L＝3*Z，其中Z为大于一的整数。这样一来，像素行可以三连续行区分为一组。

图9所示为根据本发明某些实施方式连续行的像素的上视图，像素结构900中每一像素包含有3个次像素，而每一行的次像素的排列由前一行向前位移一个次像素。如图9所示，对第一行而言，次像素以红、绿及蓝的次序排列。对第二行来说，次像素以蓝、红及绿的次序排列。对第三行来说，次像素以绿、蓝及红的次序排列。换言之，对每一行的像素，其排列的改变由前一行向前位移一个次像素(亦即，将前一行的最后一个次像素移到最前，且按顺序向后挪动其余两个次像素)。如此一来，每一列的次像素仍可具有相同数量的第一类型次像素(红次像素与绿次像素)与相同数量的第二类型次像素(蓝次像素)，且每一条共用电压线950可具有相同数量的底座960。

在某些实施方式中，前述像素结构以及次像素与相对应间隔物底座的排列设计可以实施于任何显示装置中。举例来说，显示器可以为一采用阵列上黑矩阵模型、阵列上彩色滤光片矩阵模型或其他可应用模型的液晶显示器。

总结来说，本发明的实施方式揭露了显示器的像素结构。在某些实施方式中，像素结构包含有：(a)像素，排列成具有L行及M列的矩阵，其中每一个像素包含有K个次像素，L、N及K为大于一的整数，而每一个像素的次像素包含第一类型次像素与至少一个第二类型次像素；以及(b)至少K*N条共用电压线，每一条共用电压线电性连接至次像素的对应列。次像素沿行方向排列以形成K*N列的次像素。对矩阵的每一行，次像素交错排列使得K*N列次像素的每一列皆有实质上相同数量的第一类型次像素，且每一列皆有实质上相同数量的第二类型次像素。每一次像素具有对应色的光阻以及设置在光阻上的间隔物。对每一像素而言，第二类型次像素的光阻与第一类型次像素的光阻具有截面差，且截面差大于每一第一类型次像素的间隔物的高度。于每一第二类型次像素，由对应的共用电压线延伸出间隔物底座，且每一第二类型次像素的光阻设置在对应间隔物底座上以形成此截面差。如此，每一条共用电压线具有相同数量的间隔物底座以平衡共用电压线的负载。

本发明的前述实施细节是用以说明和描述。并不旨在穷举本发明或将本发明限于所揭露的形式。鉴于上述教示，可做诸多修改和变化。

上文概述若干实施方式的特征结构，使得熟习此项技术者可更好地理解本发明的态样。熟习此项技术者应了解，可轻易使用本发明作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施方式的相同目的及/或实现相同优势。熟习此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本发明的精神及范畴，且可在不脱离本发明的精神及范畴的情况下做出对本发明的各种变化、替代及更改。

Claims (6)

1.一种显示器的一像素结构，其特征在于，包含：

多个间隔物；

多个第一光阻；

多个第二光阻，其中每一该些第二光阻堆叠于至少一该些间隔物之下；

一第一共用电压线，沿着一延长方向延长，其中由该第一共用电压线延伸出多个第一底座，而该些第一底座的每一第一底座升高至少一该些间隔物；以及

一第二共用电压线，沿着由该第一共用电压线所定位的该延长方向延长，其中由该第二共用电压线延伸出多个第二底座，而每一该些第二底座并未堆叠于任一该些间隔物之下。

2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，

该些第一底座的一第一数量实质上与该些第二底座的一第二数量相同。

3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，

每一该些第一底座具有沿与该延长方向垂直的一方向的一第一宽度，以及每一该些第二底座具有沿着与该延长方向垂直的该方向的一第二宽度，其中该第一宽度与该第二宽度实质上相同。

4.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，

由该第一共用电压线延伸出多个第三底座，每一该些第三底座并未堆叠于任一该些间隔物之下，而由该第二共用电压线延伸出多个第四底座，且每一该些第四底座升高至少一该些间隔物；

其中由该第一共用电压线延伸的该些第一底座和该些第三底座的数量的一第一总和实质上等于该些第二底座和该些第四底座的数量的一第二总和。

5.如权利要求4所述的像素结构，其特征在于，每一该些第一底座具有沿与该延长方向垂直的一方向的一第一宽度，每一该些第二底座具有沿着与该延长方向垂直的该方向的一第二宽度，每一该些第三底座具有沿着与该延长方向垂直的该方向的一第三宽度，而每一该些第四底座具有沿着与该延长方向垂直的该方向的一第四宽度，其中该第一宽度、该第二宽度、该第三宽度及该第四宽度实质上相同。

6.如权利要求1至5任一所述的像素结构，其特征在于，

每一该些第一光阻具有一第一高度；以及

每一该些第二光阻具有一第二高度；

其中每一该些第二底座堆叠于该些第二光阻的其中一者之下，且每一该些第二光阻的该第二高度大于每一该些第一光阻的该第一高度。

Images