像素結(jié)構(gòu)及顯示面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)及顯示面板，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)包括掃描線以及數(shù)據(jù)線、第一主動元件、像素電極、信號線、第二主動元件、共享電極以及儲存電容器。第一主動元件與掃描線以及數(shù)據(jù)線電性連接。像素電極與第一主動元件電性連接。信號線電性連接至一共享電壓。第二主動元件與掃描線以及信號線電性連接。共享電極與第二主動元件電性連接。儲存電容器位于第一主動元件以及第二主動元件之間。所述儲存電容器的一端電性連接至第一主動元件且另一端電性連接至第二主動元件。
【專利說明】像素結(jié)構(gòu)及顯示面板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)及顯示面板，特別是涉及一種液晶顯示面板及其像素結(jié) 構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)大部分都采用單一顆主動元件來對儲存電容進(jìn)行 充放電。此種架構(gòu)在主動元件進(jìn)行開關(guān)切換時，存在饋通（Feed through)電壓，使得施加 在液晶分子上的正負(fù)半周電場無法對稱。因?yàn)轲佂妷旱挠绊懸约耙壕枰谡?fù)極性的 驅(qū)動方式中不斷變化，導(dǎo)致液晶顯示面板會產(chǎn)生畫面閃爍的問題。為了減輕這種現(xiàn)象，一般 是利用調(diào)整共享電壓來補(bǔ)償并改善正負(fù)極性的差異。但是，若將此補(bǔ)償方法運(yùn)用在邊緣場 切換技術(shù)（Fringe Field Switching，F(xiàn)FS)液晶顯示面板時，共享電極層會因?yàn)槊總€區(qū)域的 阻抗差異而存在共享電壓不均勻的情況，因此還是會造成畫面有局部閃爍的問題。為了使 液晶顯示面板具有更良好的顯示質(zhì)量，降低饋通電壓以減少畫面閃爍并同時改善共享電壓 不均勻的缺點(diǎn)，是目前亟需克服的一個重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)及顯示面板，可降低饋通電壓效應(yīng)并改善共享電極層的 一致性。
[0004] 本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)包括掃描線以及數(shù)據(jù)線、第一主動元件、像素電極、信號線、第 二主動元件、共享電極以及儲存電容器。第一主動元件與掃描線以及數(shù)據(jù)線電性連接。像 素電極與第一主動元件電性連接。信號線會電性連接至一共享電壓。第二主動元件與掃描 線以及信號線電性連接。共享電極與第二主動元件電性連接。儲存電容器位于第一主動元 件以及第二主動元件之間。所述儲存電容器的一端電性連接至第一主動元件且另一端電性 連接至第二主動元件。
[0005] 本發(fā)明的顯示面板包括第一基板、像素陣列、第二基板以及顯示介質(zhì)。像素陣列設(shè) 置于第一基板上。第二基板位于第一基板的相對側(cè)。顯示介質(zhì)位于第一基板與第二基板之 間。所述像素陣列包括多個像素結(jié)構(gòu)。像素結(jié)構(gòu)包括掃描線以及數(shù)據(jù)線、第一主動元件、像 素電極、信號線、第二主動元件、共享電極以及儲存電容器。第一主動元件與掃描線以及數(shù) 據(jù)線電性連接。像素電極與第一主動元件電性連接。信號線會電性連接至一共享電壓。第 二主動元件與掃描線以及信號線電性連接。共享電極與第二主動元件電性連接。儲存電容 器位于第一主動元件以及第二主動元件之間。所述儲存電容器的一端電性連接至第一主動 元件且另一端電性連接至第二主動元件。
[0006] 基于上述，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)包括兩個主動元件，第一主動元件與像素電極電性 連接，且第二主動元件與共享電極電性連接。由于所述像素結(jié)構(gòu)的共享電極是通過信號線 以及第二主動元件給予共享電壓，因此可以使共享電極的共享電壓維持一致性。另外，由于 此像素結(jié)構(gòu)的儲存電容器位于第一主動元件以及第二主動元件之間，其可以降低饋通電壓 以解決畫面閃爍問題。
[0007] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下特舉實(shí)施例，并配合所附附圖 作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖；
[0009] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖；
[0010] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的上視示意圖；
[0011] 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0012] 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0013] 圖6A為傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)的正負(fù)半周電壓量測圖；
[0014] 圖6B為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的正負(fù)半周電壓量測圖。
[0015] 附圖標(biāo)記
[0016] Cst:儲存電容器 Cgd 1 :第一柵極漏極耦合電容
[0017] Cgd 2 :第二柵極漏極耦合電容Vcom :共享電壓
[0018] DL:數(shù)據(jù)線 SL:掃描線
[0019] SgL:信號線 CE:共享電極
[0020] PE:像素電極 H:接觸窗
[0021] Tl :第一主動元件 T2 :第二主動元件
[0022] S1、S2:源極 D1、D2:漏極
[0023] G1、G2:柵極 CH1、CH2:通道
[0024] 0:歐姆接觸層 100 :像素結(jié)構(gòu)
[0025] 10 :第一基板 20 :第二基板
[0026] 30 :顯示介質(zhì) PX :像素陣列
[0027] CF :彩色濾光陣列 102 :柵極絕緣層
[0028] 103 :絕緣層

【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1為發(fā)明一實(shí)施例的顯示面板的剖面示意圖。請參照圖1，本實(shí)施例的顯示面板 包括第一基板10、像素陣列PX、第二基板20以及顯示介質(zhì)30。第一基板10的材質(zhì)可為玻 璃、石英、有機(jī)聚合物、或是不透光/反射材料（例如：導(dǎo)電材料、金屬、晶片、陶瓷、或其它可 適用的材料）、或是其它可適用的材料。若使用導(dǎo)電材料或金屬時，則在第一基板10上覆蓋 一層絕緣層（未示出），以避免短路問題。
[0030] 像素陣列PX位于第一基板10上，所述像素陣列PX是由多個像素結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。而 有關(guān)像素陣列PX中的像素結(jié)構(gòu)將于后續(xù)段落作詳細(xì)說明。
[0031] 第二基板20位于第一基板10的相對側(cè)。第二基板20的材質(zhì)可為玻璃、石英或有 機(jī)聚合物等等。在一實(shí)施例中，第二基板20上可還包括設(shè)置有彩色濾光陣列CF，其包括紅、 綠、藍(lán)色濾光圖案。顯示介質(zhì)30位于第一基板10與第二基板20之間。
[0032] 顯示介質(zhì)30可包括液晶分子、電泳顯示介質(zhì)、或是其它可適用的介質(zhì)。在本發(fā)明 下列實(shí)施例中的顯示介質(zhì)以液晶分子當(dāng)作范例，但不限于此。
[0033] 承上所述，像素陣列PX是由多個像素結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，每一個像素結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下所 述。
[0034] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的像素 結(jié)構(gòu)的上視示意圖。圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請同時參照圖2、圖 3以及圖4,像素結(jié)構(gòu)100包括掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL、第一主動元件T1、像素電極PEJf 號線SgU第二主動元件T2、共享電極CE以及儲存電容器Cst。
[0035] 掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL彼此交越設(shè)置，且掃描線SL與數(shù)據(jù)線DLl之間夾有絕緣層 102。掃描線SL延伸方向與數(shù)據(jù)線DL的延伸方向不平行，較佳的是，掃描線SL的延伸方向 與數(shù)據(jù)線DL的延伸方向垂直。基于導(dǎo)電性的考慮，掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL -般是使用金屬 材料。然而本發(fā)明不限于此，根據(jù)其它實(shí)施例，掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL也可以使用其它導(dǎo)電 材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合 適的材料）、或是金屬材料與其它導(dǎo)電材料的堆棧層。
[0036] 第一主動元件Tl與掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL電性連接，且像素電極PE與第一主 動元件Tl電性連接。更詳細(xì)而言，第一主動元件Tl包括柵極G1、通道CH1、源極Sl以及漏 極Dl。柵極Gl與掃描線SL電性連接。源極Sl與數(shù)據(jù)線DL電性連接。漏極Dl與像素電 極PE電性連接。承上所述，絕緣層102覆蓋柵極G1，通道CHl位于絕緣層102上。源極Sl 以及漏極Dl位于通道CHl的上方。另外，本實(shí)施例的第一主動元件Tl還包括一歐姆接觸 層〇,其設(shè)置于第一主動元件Tl的源極Sl、漏極Dl以及通道CHl之間。在本實(shí)施例中，像 素電極PE與第一主動元件Tl的漏極Dl直接接觸，且絕緣層103覆蓋像素電極PE。絕緣層 103的材料可以與絕緣層102的材料相同，但本發(fā)明不限于此。絕緣層102以及絕緣層103 的材料分別可以是無機(jī)材料（例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合適的材料、或上述至 少兩種材料的堆棧層）、有機(jī)材料、或其它合適的材料、或上述的組合。
[0037] 第二主動元件T2與掃描線SL以及信號線SgL電性連接，且共享電極CE與第二主 動元件T2電性連接。更詳細(xì)而言，第二主動元件T2包括柵極G2、通道CH2、源極S2以及漏 極D2。柵極G2與掃描線SL電性連接。共享電極CE借由接觸窗H與第二主動元件T2的 漏極D2電性連接。源極S2與信號線SgL電性連接，且信號線SgL電性連接至一共享電壓 Vcom。承上所述，絕緣層102覆蓋柵極G2,通道CH2位于絕緣層102上。源極S2以及漏極 D2位于通道CH2的上方。在本實(shí)施例中，共享電極CE位于絕緣層103上，且共享電極CE通 過一接觸窗H與第二主動元件T2的漏極D2電性連接。另外，本實(shí)施例的第二主動元件T2 還包括歐姆接觸層0,其設(shè)置于第二主動元件T2的源極S2、漏極D2以及通道CH2之間。
[0038] 上述的第一主動元件Tl與第二主動元件T2是以底部柵極型薄膜晶體管為例來說 明，但本發(fā)明不限于此。根據(jù)其它實(shí)施例，上述的第一主動元件Tl與第二主動元件T2也可 是以頂部柵極型薄膜晶體管。
[0039] 請繼續(xù)參照圖2、圖3以及圖4,像素結(jié)構(gòu)100的信號線SgL與數(shù)據(jù)線DL平行設(shè)置， 且信號線SgL與數(shù)據(jù)線DL分別位于像素電極PE以及共享電極CE的兩側(cè)邊。在此實(shí)施例 中，信號線SgL與數(shù)據(jù)線DL可以以同一道光罩制造工藝形成，但本發(fā)明不限于此。
[0040] 除此之外，像素電極PE是作為儲存電容器Cst的一電極且共享電極CE作為儲存 電容器Cst的另一電極，且位于像素電極PE與共享電極CE之間的絕緣層103則是作為儲 存電容器Cst的電容介電層。此外，在第一主動元件Tl的柵極Gl以及漏極Dl之間還包括 第一柵極漏極耦合電容Cgdl，且在第二主動元件T2的柵極G2以及漏極D2之間還包括第二 柵極漏極耦合電容Cgd2。在本實(shí)施例中，第一柵極漏極耦合電容Cgdl以及第二柵極漏極耦 合電容Cgd2分別位于該儲存電容器Cst的兩端。另外，第一柵極漏極耦合電容Cgdl實(shí)質(zhì) 上等于第二柵極漏極耦合電容Cgd2的電容。
[0041] 另外，在本實(shí)施例中，像素電極PE為一塊狀電極，且共享電極CE具有多個狹縫圖 案。述絕緣層103是位于像素電極PE以及共享電極CE之間。當(dāng)于驅(qū)動此像素結(jié)構(gòu)時，像 素電極PE與共享電極CE之間可形成一邊緣場（fringing field)分布，以使圖1的顯示面 板的顯示介質(zhì)30產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，以使顯示面板產(chǎn)生對應(yīng)的影像。
[0042] 值得一提的是，本實(shí)施例的像素電極PE為一塊狀電極且共享電極CE具有多個狹 縫圖案為例來說明，但本發(fā)明不限于此。根據(jù)其它實(shí)施例，也可以將共享電極CE設(shè)置為一 塊狀電極，且將像素電極PE設(shè)計(jì)成具有多個狹縫圖案，如此當(dāng)于驅(qū)動此像素結(jié)構(gòu)時，像素 電極PE與共享電極CE之間可形成一邊緣場（fringing field)分布，以使圖1的顯示面板 的顯示介質(zhì)30產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，以使顯示面板產(chǎn)生對應(yīng)的影像。
[0043] 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請參照圖5,圖5的像素結(jié)構(gòu) 與圖4的像素結(jié)構(gòu)相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不在重復(fù)說明。圖5的實(shí)施 例與圖4的實(shí)施不同之處在于，共享電極CE與第二主動元件T2是直接接觸，且絕緣層103 覆蓋共享電極CE，而像素電極PE位于絕緣層103上，且像素電極PE通過接觸窗H與第一 主動元件Tl電性連接。類似地，在圖5的實(shí)施例中，位于絕緣層103上的像素電極PE為一 塊狀電極且位于絕緣層103下方的共享電極CE具有多個狹縫圖案，但本發(fā)明不限于此。根 據(jù)其它實(shí)施例，也可以將共享電極CE設(shè)置為一塊狀電極，且將像素電極PE設(shè)計(jì)成具有多個 狹縫圖案。如此當(dāng)于驅(qū)動此像素結(jié)構(gòu)時，像素電極PE與共享電極CE之間可形成一邊緣場 (fringing field)分布，以使圖1的顯示面板的顯示介質(zhì)30產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，以使顯示面板產(chǎn)生 對應(yīng)的影像。
[0044] 基于上述，由于本發(fā)明的實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)具有兩個主動元件，其中第一主動元 件Tl與像素電極PE電性連接且第二主動元件T2與共享電極CE電性連接。換言之，共享 電極CE是通過信號線SgL以及第二主動元件T2將共享電壓給于共享電極CE，因此可以解 決傳統(tǒng)FFS液晶顯示面板存在共享電極層的共享電壓分布不均的問題。
[0045] 另外，由于本發(fā)明的實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)具有兩個主動元件T1、T2,以使得像素電極 PE與共享電極CE形成的儲存電容器Cst兩端分別具有第一柵極漏極耦合電容Cgdl以及 第二柵極漏極親合電容Cgd2?；诨菟苟仉姌蛐?yīng)（wheastone bridge condition)的作 用，當(dāng)上述兩個主動元件T1、T2同時從開啟（ON)切換至關(guān)閉（OFF)時，像素電極PE的兩端 會同時造成饋通電壓（feed-through voltage)而相互抵銷，因此可以降低傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)因 饋通電壓（feed-through voltage)所造成的閃爍問題。
[0046] [實(shí)例]
[0047] 為了證明本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可降低饋通電壓以及解決共享電壓不均勻的缺點(diǎn)，特 別以下列實(shí)例作為說明。
[0048] 圖6A為傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)的正負(fù)半周電壓量測圖。圖6B為本發(fā)明一實(shí)施例的像素結(jié) 構(gòu)的正負(fù)半周電壓量測圖。特別是，圖6A的傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)為使用一個主動元件且共享電極 為未圖案化的共享電極層（Full ITO common electrode)。圖6B的像素結(jié)構(gòu)為如圖3所示 的像素結(jié)構(gòu)。
[0049] 于圖6A與圖6B中，量測的是像素結(jié)構(gòu)的像素電壓與時間之間的關(guān)系圖，在此像素 電壓是以正半周以及負(fù)半周交替方式驅(qū)動。從圖6A與圖6B可知，傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)與本實(shí)施 例的像素結(jié)構(gòu)的像素電壓的饋通電壓情況，且饋通電壓值如下列表1所示。
[0050] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 一掃描線W及一數(shù)據(jù)線； 一第一主動元件，與所述掃描線W及所述數(shù)據(jù)線電性連接； 一像素電極，與所述第一主動元件電性連接； 一信號線，電性連接至一共享電壓； 一第二主動元件，與所述掃描線W及所述信號線電性連接； 一共享電極，與所述第二主動元件電性連接；W及 一儲存電容器，位于所述第一主動元件W及所述第二主動元件之間，其中所述儲存電 容器的一端電性連接至所述第一主動元件且所述儲存電容器的另一端電性連接至所述第 二主動元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括一絕緣層，位于所述像素電極W及所述共 享電極之間，其中所述像素電極與所述共享電極之間形成一邊緣場分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述像素電極與所述第一主動元件直接接觸，且所述絕緣層覆蓋所述像素電極；且 所述共享電極位于所述絕緣層上，且所述共享電極通過一接觸窗與所述第二主動元件 電性連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述共享電極與所述第二主動元件直接接觸，且所述絕緣層覆蓋所述共享電極；且 所述像素電極位于所述絕緣層上，且所述像素電極通過一接觸窗與所述第一主動元件 電性連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述共享電極為一塊狀電極，且所述 像素電極具有多個狹縫圖案。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述像素電極是作為所述儲存電容 器的一電極且所述共享電極作為所述儲存電容器的另一電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述信號線與所述數(shù)據(jù)線平行設(shè)置， 且所述信號線與所述數(shù)據(jù)線分別位于所述像素電極的兩側(cè)邊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述像素電極為一塊狀電極，且所述 共享電極具有多個狹縫圖案。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括一第一柵極漏極禪合電容W 及一第二柵極漏極禪合電容，分別位于所述儲存電容器的兩端，其中所述第一柵極漏極禪 合電容實(shí)質(zhì)上等于所述第二柵極漏極禪合電容的電容。
10. -種顯示面板，其特征在于，包括： 一第一基板，所述第一基板上包括設(shè)置一像素陣列，所述像素陣列包括多個像素結(jié)構(gòu)， 其中每一像素結(jié)構(gòu)根據(jù)權(quán)利要求1所述； 一第二基板，位于所述第一基板的對向側(cè)；W及 一顯示介質(zhì)，位于所述第一基板與所述第二基板之間。
【文檔編號】G02F1/1368GK104460166SQ201510001652
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】林峻鋒, 謝曜安, 郭玉蘋 申請人:友達(dá)光電股份有限公司