TWI391731B - 平面顯示器面板 - Google Patents

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Description

平面顯示器面板
本發明關於一種平面顯示器面板，特別是關於一種窄額緣的平面顯示器面板。
請參考第1圖，其顯示習知的平面顯示器面板的俯視示意圖。圖中顯示液晶顯示面板10包含一陣列基板(array substrate)102以及疊設於陣列基板102上的一濾光片基板(color filter substrate)104。陣列基板102上設有多數水平方向排列的條掃瞄線106以及垂直方向排列的資料線(未繪示)，掃瞄線106與資料線相交並定義出一顯示區(Active Area，AA)112。每一條掃瞄線106係以一條導線108與一驅動電路110相互連接，以接收來自驅動電路110的掃瞄訊號。
舉例而言，以適用視訊圖形陣列(Video Graphics Array，VGA)標準的一液晶顯示器面板而言，其解析度為640*480。若以此標準設計，通常會將導線108配置需在液晶顯示面板10的兩側邊，則每一側邊會有320條的導線108。假設每一條導線108的線寬為2.5μm，兩相鄰導線108之間的間距為3μm，則320條導線108的總寬度為2.5*320+3*319=1757μm=1.757mm(釐米)。以此推算，額緣的的寬度W大約需要2mm左右才足夠。換句話說，液晶顯示面板10的兩側邊的額緣合計需要預留4mm的寬度用以佈設導線108與其他的線路，這樣一來會減少顯示區102的面積。
本發明的實施例提供一種將額緣的寬度有效縮小的平面顯示器面板。
依本發明一實施例之設計，一種平面顯示器面板，包含一陣列基板、對向設置的一濾光片基板。陣列基板上形成有多數條沿著一第一方向排列 的掃描線及多數條沿著一第二方向排列的資料線。多數個第一電極與第二電極設於陣列基板上，該些第一電極接收來自一驅動電路的複數掃描訊號，而每一個第二電極連接對應的一條掃描線。濾光片基板上形成有多數條訊號線，且這些訊號線配置於顯示區(active area,AA)內。多數個第三電極與第四電極設於濾光片基板上，其中每一個第三電極電性連接對應的第一電極以及對應的一條訊號線，每一個第四電極電性連接對應的第二電極以及對應的一條訊號線。
於一實施例中，濾光片基板具有一黑色矩陣，此黑色矩陣為可導電的材質且連接第三電極與第四電極的訊號線係由部分的黑色矩陣所組成。黑色矩陣材質可為鉻(Cr)或是氧化鉻(CrO)或是金屬中摻雜有黑色的物質。此時，每一條訊號線具有沿著第一方向與第二方向配置的二個線段。
於一實施例中，濾光片基板具有一黑色矩陣，此黑色矩陣為樹脂材質，較佳地，連接第三電極與第四電極的訊號線設置於黑色矩陣的表面上。此時，每一條訊號線具有沿著第一方向與第二方向配置的二個線段。此外，當連接第三電極與第四電極的訊號線是透明電極時，則訊號線可以不用沿著黑色矩陣的表面分佈。
於一實施例中，第一電極係藉由導電間隙子(conductive spacer)與第三電極電性導通，同樣地，第二電極係藉由導電間隙子與第四電極電性導通。通常，陣列基板與該濾光片基板之間設有一框膠，且此框膠摻雜有導電間隙子並覆蓋第一電極、第二電極、第三電極以及第四電極。
於一實施例中，第二電極可以分佈在顯示區的兩側邊，例如是左右兩側邊，其中部分的第二電極鄰近配置於左側邊，並且對應連接每一條奇數條掃描線。其餘的第二電極鄰近配置於右側邊，並且對應連接偶數條掃描線。
於一實施例中，陣列基板與濾光片基板之間設有一液晶層以形成一液晶顯示器面板。然而，前述各個實施例不限於液晶顯示器面板，也可以適用於具有濾光片基板的其他顯示器面板，例如電泳顯示器(electrophoresis display，EPD)面板、電濕潤顯示器(electrowetting display，EWD)面板、有機發光二極體面板(OLED)。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參考第2圖，此為依本發明一實施例之平面顯示器面板的俯視示意圖。平面顯示器20包含一陣列基板202與對向設置的一濾光片基板204。當陣列基板與濾光片基板之間設有一液晶層則形成一液晶顯示器面板。然而，本發明也可以適用於其他具有濾光片基板但是沒有包含液晶層的的其他顯示器面板，例如電泳顯示器(EPD)面板、電濕潤顯示器(EWD)面板、有機發光二極體面板(OLED)等，在此並不予以限定。為了說明上的方便，以下的實施例皆以液晶顯示器面板為例說明。
陣列基板202上形成有多數條沿著一第一方向排列的掃描線206及多數條沿著一第二方向排列的資料線208。在此，第一方向為如圖中所示的水平方向D1，而第二方向為垂直方向D2。而由於陣列基板202疊置於濾光片基板204的下方，所以掃描線206資料線208皆以虛線表示。另外，陣列基板202上設置有多數個第一電極212與第二電極213，以及對應設置於濾光片基板204上的多數個第三電極214與第四電極215。較佳地，每一個第一電極212對應於一個第三電極214設置，而每一個第二電極213對應於一個第四電極215設置。其中，第一電極212與對應的第三電極214是導通的，第二電極213與對應的第四電極215也是導通的。導通的方式有很多種，例如可以藉由導電間隙子將兩個電極相互導通，此部分留待後面詳述。鄰近第一電極212的附近設置有一驅動電路210，而由此驅動電路210的輸出訊號可藉由導線216連接至第一電極212以作為掃瞄訊號。由 於，每一條訊號線218的兩端係連接一個第三電極214與一個第四電極215，因此，由驅動電路210輸出的每一個掃瞄訊號會依序經由導線216、陣列基板202上的第一電極212、濾光片基板204上的第三電極214、訊號線218、濾光片基板204上的第四電極215、陣列基板202上的第二電極213，最後輸入到每一條掃瞄線206以驅動顯示區(active area,AA)內的畫素開關。另外，驅動電路210可以是一顆驅動晶片(chip)或是玻璃上系統(system on glass,SOG)製程所形成的電路，例如是以低溫多晶矽(LTPS)、微晶矽(Micro-C)、非晶矽(a-Si)等製程直接形成在玻璃上的驅動電路。
本實施例由於是將傳遞掃瞄訊號的訊號線218佈設在濾光片基板204上，因此，不同於如第1圖中所示的導線108佈設方式。由於訊號線218並不會經由顯示區AA側邊的額緣區連接顯示區AA內的掃瞄線206，故額緣區寬度W’明顯地縮小。換句話說，本實施例的額緣區只有設置第二電極213與其他的線路，而沒有佈設連接驅動電路與掃瞄線的導線，因此可以達到窄額緣的效果。以解析度為640*480的面板為例，相對於第1圖所示的合計面板兩側的額緣寬度2W為4mm，本實施例的合計兩側額緣寬度2W’可以縮減為1.2mm以內或甚至更小，額緣的減幅達高達70%以上。
請同時參考第3圖~第5圖，其中，第3圖為依據第2圖的陣列基板的部分區域放大示意圖，第4圖為依據第2圖的濾光片基板的部分區域放大示意圖，第5圖為沿第3圖A-A線以及沿第4圖B-B線的剖面示意圖。
在第3圖中，陣列基板202的右側邊緣位置設置有第二電極213，顯示區AA下方靠近驅動電路210附近設置有第一電極212。第一電極212連接導線216，第二電極213連接掃描線206。其中，第一電極212與第二電極213的的材質可以是金屬、銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或是上述材質的組合。
第4圖顯示濾光片基板204上設置有黑色矩陣205。黑色矩陣205為可導電的材質或是樹指材質，在本實施例中的黑色矩陣205係舉可導電的材質為例，例如是為鉻(Cr)或是氧化鉻(CrO)。當黑色矩陣205是可導電材質時，即 可直接利用黑色矩陣205的部分區域當成連接第三電極214與第四電極215的訊號線218。此時，被當成訊號線218的部分黑色矩陣205是經過適當的設計，以避免相鄰兩訊號線218之間的短路發生。由於是以黑色矩陣205當成訊號線218，因此每一條訊號線218都同時具有沿著垂直方向D2與水平方向D1延伸的二個線段，以形成近似L的形狀。第三電極214對應於第一電極212的位置而設置，較佳地，係以一個第三電極214對應於一個第一電極212的方式設置。同樣地，每一個第四電極215也對應於一個第二電極213的位置而設置。第三電極214與第四電極215的的材質可以是金屬、銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)或是上述材質的組合。
第5圖顯示陣列基板202與濾光片基板204的剖面示意圖，且一液晶層222設置於陣列基板202與濾光片基板204之間。陣列基板202包含一透明基板201、一層圖案化的金屬層(導線206與掃描線216)、一層絕緣層203、第一電極212以及第二電極213。濾光片基板204包含一透明基板203、一黑色矩陣205、一絕緣層209、第三電極214以及第四電極215。如圖中所示，多數個導電間隙子211設至於陣列基板202與濾光片基板204之間，藉以導通第一電極212與第三電極214，以及導通第二電極213與第四電極215。如此一來，由驅動電路210輸出的每一個掃瞄訊號會依序經由導線216、第一電極212、導電間隙子211、第三電極214、訊號線218、第四電極215、導電間隙子211、第二電極213，最後輸入到相對應的掃瞄線206。
此外，黑色矩陣205也可以不是導電材質，例如若是黑色矩陣205係採用樹脂材質時，則訊號線218設置於黑色矩陣205的表面與絕緣層209之間(未繪示)，並沿著黑色矩陣205的表面佈局以連接第三電極214與第四電極215。此種設計的技術手法與上述實施方式類似，不再贅述。
另外，陣列基板202與濾光片基板204之間通常會設有一框膠(sealant)220以作為隔絕層，並且框膠220所圍繞的空間內填充有一液晶層222作為顯示區AA。其中，框膠220摻雜有導電間隙子211並覆蓋第一電極212、第二 電極213、第三電極214以及第四電極215。實務上，可以先將導電間隙子211摻雜入框膠220中，再塗佈於已經圖案化的陣列基板202或是濾光片基板204其中一片上，接著再將陣列基板202與濾光片基板204相互貼合後予以固化。
上述的實施例係將訊號線218、第二電極213、第四電極215集中設置在平面顯示器面板20的右側。然而，第二電極213與第四電極215其實也可以分散設置於平面顯示器面板20的左右兩側。請參考第六圖，第6圖為依本發明另一實施例之平面顯示器面板的俯視示意圖。在此，平面顯示器面板30與前一個實施例之平面顯示器面板20的相同之處不再予以贅述，以下僅就不同之處予以說明。
如圖中所示，多數個第一電極306配置在一陣列基板202下方靠近一驅動電路303附近，其中，配置在左下方的是第一電極306a，而配置在右下方的是第一電極306b。同樣地，多數個設置於陣列基板202兩側的第二電極308，又可分為位於左側的第二電極308a以及位於右側的第二電極308b。其中，位於左側的第二電極308a連接奇數條的掃瞄線314a，例如是第1、3、5……N條，N為正整數。相反地，位於右側的第二電極308b連接偶數條的掃瞄線314b，例如是第2、4、6……(N+1)條。
另一方面，多數個第三電極310配置在一濾光片基板204下方並分別對應第一電極306，其中，配置在左下方的是第三電極310a，而配置在右下方的是第三電極310b。而且，濾光片基板204的兩側也設置有分別對應於第二電極308a、308b的多數個第四電極312a與312b。形成於濾光片基板204表面上的訊號線316以一對一的方式連接第三電極310與第四電極312。亦即，左側的訊號線316a連接第三電極310a與第四電極312a，而右側的訊號線316b連接第三電極310b與第四電極312b。這樣的設計方式是有其好處的，舉例來說，當驅動電路303是至少二顆以上的驅動晶片時(未繪示)，可以藉由本實施例的方式將電極306~312以及訊號線316分成兩部分，方便線路的佈局，適用於較大尺寸的面板。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任 何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10、20、30‧‧‧平面顯示器面板
102、202、302‧‧‧陣列基板
104、204、304‧‧‧濾光片基板
106、206‧‧‧掃描線
108、216‧‧‧導線
110、210、303‧‧‧驅動電路
112‧‧‧顯示區AA
114、220‧‧‧框膠
201、203‧‧‧透明基板
207、209‧‧‧絕緣層
205‧‧‧黑色矩陣
208‧‧‧資料線
211‧‧‧導電間隙子
212、306‧‧‧第一電極
213、308‧‧‧第二電極
214、310‧‧‧第三電極
215、312‧‧‧第四電極
218、316‧‧‧訊號線
W、W’‧‧‧額緣寬度
第1圖為一習知平面顯示器面板的俯視示意圖。
第2圖為依本發明一實施例之平面顯示器面板的俯視示意圖。
第3圖為依據第2圖的陣列基板的部分區域放大示意圖。
第4圖為依據第2圖的濾光片基板的部分區域放大示意圖。
第5圖為沿第3圖A-A線以及沿第4圖B-B線的剖面示意圖。
第6圖為為依本發明另一實施例之平面顯示器面板的俯視示意圖。
201、203．．．透明基板
202．．．陣列基板
204．．．濾光片基板
205．．．黑色矩陣
206．．．掃描線
207、209．．．絕緣層
211．．．導電間隙子
212．．．第一電極
213．．．第二電極
214．．．第三電極
215．．．第四電極
216．．．導線
220．．．框膠
222．．．液晶層

Claims (13)

  1. 一種平面顯示器面板，包含：一陣列基板，具有複數條沿著一第一方向排列的掃描線及複數條沿著一第二方向排列的資料線，該第一方向與該第二方向相交；複數個第一電極與第二電極，設於該陣列基板上，該些第一電極接收來自至少一驅動電路的複數掃描訊號，該些第二電極連接該些掃描線；一濾光片基板，具有複數條訊號線；以及複數個第三電極與第四電極，設於該濾光片基板上，該些第三電極電性連接該些第一電極以及該些訊號線，該些第四電極電性連接該些第二電極以及該些訊號線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該濾光片基板具有一黑色矩陣(black matrix)，該黑色矩陣為可導電的材質且該些訊號線係由部分的該黑色矩陣所組成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之平面顯示器面板，其中該黑色矩陣材質為鉻(Cr)或是氧化鉻(CrO)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該黑色矩陣為樹脂材質，該些訊號線設置於該黑色矩陣上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該些第一電極係以複數導電間隙子(conductive spacer)與該些第三電極電性導通，該些第二電極係以該些導電間隙子與該些第四電極電性導通。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之平面顯示器面板，包含有一框膠(sealant)，該框膠位於該陣列基板與該濾光片基板之間，且摻雜有該些導電間隙子並覆蓋該些第一電極、該些第二電極、該些第三電極以及該些第四電極。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該些第一電極、該些第二電極、該些第三電極以及該些第四電極的材質係為銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、金屬或是上述材質的組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中各該些訊號線同時具有沿著該第一方向與該第二方向配置的二個線段。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中部分的該些第二電極鄰近配置於該些掃描線的一端，並且連接奇數條掃描線，其餘的該些第二電極鄰近配置於該些掃描線的另外一端，並且連接偶數條掃描線。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該陣列基板與該濾光片基板之間設有一液晶層以形成一液晶顯示器面板。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該平面顯示器面板是電泳顯示器(electrophoresis display，EPD)面板、電濕潤顯示器(electrowetting display，EWD)面板以及有機發光二極體面板(OLED)其中之一。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該驅動電路為複數顆驅動晶片。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器面板，其中該驅動電路為玻璃上系統(system on glass,SOG)電路，包含以低溫多晶矽(LTPS)、微晶矽(Micro-Crystal)、非晶矽(a-Si)其中一種製程直接形成在玻璃上的驅動電路。
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