專(zhuān)利名稱(chēng)：具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種平面顯示器(flat panel display)，特別是有關(guān)于一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)(non-matrix light shielding structure)的平面顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)是目前最被廣泛使用的一種平面顯示器，其具有低消耗電功率、薄型輕量以及低電壓驅(qū)動(dòng)等特征。一般而言，在液晶顯示器中，液晶層夾在兩透明基板(例如玻璃基板)之間，其中一透明基板其上方配置有驅(qū)動(dòng)元件，例如薄膜電晶體(thin filmtransistors，TFTs)。在液晶顯示器的顯示區(qū)中，像素區(qū)(pixel area)的陣列由水平延伸的掃描線和垂直延伸的信號(hào)線所限定。每一像素區(qū)具有一薄膜電晶體和一像素電極。
圖19是表示傳統(tǒng)的薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)的剖面圖。在下基板方面，蝕刻停止層反轉(zhuǎn)交錯(cuò)型(etch stopper inverse staggered type)薄膜電晶體15設(shè)置于下玻璃基板1的一部分上，由銦錫氧化物(ITO)所構(gòu)成的像素電極8設(shè)置在下玻璃基板1的另一部分上。在薄膜電晶體15上會(huì)覆蓋一層保護(hù)層9，用以保護(hù)薄膜電晶體15。此薄膜電晶體15包括控制極2a、源極7a和漏極7b。絕緣層3設(shè)置于儲(chǔ)存電極2b和像素電極8之間，借此構(gòu)成一電容器17。圖中，符號(hào)7表示主動(dòng)區(qū)，符號(hào)5表示蝕刻停止層，而符號(hào)6表示歐姆接觸層。
在上基板方面，用以遮光的黑色矩陣(black matrix)12設(shè)置在上玻璃基板11的一部分上，用以避免液晶顯示器的顏色干擾。RGB彩色濾光層13設(shè)置在上玻璃基板11的另一部分，且對(duì)應(yīng)于像素電極8的區(qū)域。共用電極14設(shè)置在黑色矩陣12和彩色濾光層13上，其材料為ITO。
Masaaki等人于1996/10/1和2000/5/16公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利第5,561,440號(hào)和第6,064,358號(hào)中，公開(kāi)了設(shè)置在上玻璃基板的遮光結(jié)構(gòu)具有成矩陣排列的開(kāi)口，且與下玻璃基板的TFT陣列對(duì)準(zhǔn)，而每一像素電極與遮光結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)，此外，每一像素電極的邊緣與遮光結(jié)構(gòu)的周?chē)丿B。Morii于2002/7/23公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利第6,424,394號(hào)中，公開(kāi)了遮光結(jié)構(gòu)的形狀是格子狀(grid-shaped)。如圖20所示，黑色矩陣12(即格子狀的遮光結(jié)構(gòu))是以斜線表示，開(kāi)口部分18(即透光部分)是以空白表示。黑色矩陣12會(huì)遮蔽彩色濾光片13每一顏色像素區(qū)的影像部分的周?chē)鷧^(qū)域，以避免鄰近的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)像素相互滲色，因此可以避免顏色的混雜。黑色矩陣12通常是用來(lái)改善彩色顯示器的對(duì)比度，并用來(lái)增加顯示器的品質(zhì)。
然而，在進(jìn)行上基板的制作期間，由于黑色矩陣和玻璃基板之間的熱膨脹系數(shù)不同以及黑色矩陣和彩色濾光片之間的熱膨脹系數(shù)不同，由鉻(Cr)構(gòu)成的黑色矩陣12會(huì)遭受到相當(dāng)大的應(yīng)力。上基板制作所需的熱循環(huán)會(huì)誘發(fā)應(yīng)力的產(chǎn)生，致使RGB彩色濾光片剝離，借此釋放黑色矩陣中的應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要目的是提供一種避免彩色濾光片剝離的平面顯示器。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可減少來(lái)自于遮光結(jié)構(gòu)的應(yīng)力的平面顯示器。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提出一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，包括多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線，這些掃描線和這些信號(hào)線相互垂直，并限定多個(gè)像素區(qū)；一具有多個(gè)主空間和多個(gè)間隙的主遮光結(jié)構(gòu)，其中這些主空間大致對(duì)應(yīng)于這些像素區(qū)，每一間隙大致對(duì)應(yīng)于掃描線或信號(hào)線，每一主空間連接至少一間隙，且每一間隙連接兩相鄰的主空間；以及多個(gè)輔助遮光結(jié)構(gòu)，這輔助遮光結(jié)構(gòu)些對(duì)應(yīng)于這些間隙。
本發(fā)明并提供一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器。在第一基板中，其包括(1)多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線，這些掃描線和這些信號(hào)線相互垂直，并限定多個(gè)像素區(qū)；設(shè)置于該像素區(qū)的多個(gè)像素電極，設(shè)置于這些信號(hào)線和這些像素電極之間的多個(gè)條狀遮光層，且這些條狀遮光層與這些像素電極重疊；以及(2)多個(gè)輔助遮光結(jié)構(gòu)。在第二基板中，其包括(1)一具有多個(gè)主空間和多個(gè)間隙的主遮光結(jié)構(gòu)，其中這些主空間大致對(duì)應(yīng)于這些像素區(qū)，每一間隙大致對(duì)應(yīng)于掃描線或信號(hào)線，每一主空間連接至少一間隙，且每一間隙連接兩相鄰的主空間；以及(2)一設(shè)置于主遮光結(jié)構(gòu)上的彩色濾光片。此外，一設(shè)置第一和第二基板之間的液晶層。其中，輔助遮光結(jié)構(gòu)與間隙相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其結(jié)構(gòu)如下所述。第一和第二掃描線彼此平行于一第一方向，第一和第二信號(hào)線彼此平行于一第二方向，其中第一和第二掃描線以及第一和第二信號(hào)線限定一像素區(qū)。遮光結(jié)構(gòu)包括主遮光結(jié)構(gòu)和輔助遮光結(jié)構(gòu)。其中，主遮光結(jié)構(gòu)具有一主空間和一間隙，其中，主空間對(duì)應(yīng)于上述的像素區(qū)，間隙連接上述的主空間和鄰近的主空間。其中，輔助遮光結(jié)構(gòu)設(shè)置于間隙下，且與主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊。
為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的一像素區(qū)的平面圖。
圖2A是圖1的A-A′切線的剖面圖。
圖2B是圖1的B-B′切線的剖面圖。
圖2C是圖1的C-C′切線的剖面圖。
圖3是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中的魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖。
圖4是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中魚(yú)骨狀遮光元件間的魚(yú)骨空間的平面圖。
圖5是圖1的像素區(qū)中的主遮光結(jié)構(gòu)的單位構(gòu)成元件的平面圖。
圖6是圖1的左側(cè)構(gòu)件的相對(duì)空間立體圖，其中輔助遮光層是對(duì)應(yīng)于間隙處，且與支干部分重疊。
圖7是多像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置圖。
圖8是獨(dú)立的遮光結(jié)構(gòu)與條狀遮光層和信號(hào)線重疊的示意圖。
圖9是與條狀遮光層接觸且與信號(hào)線重疊的遮光結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖10是與信號(hào)線接觸且與條狀遮光層重疊的遮光結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的一像素的平面圖。
圖12A是圖11的A-A′切線的剖面圖。
圖12B是圖11的B-B′切線的剖面圖。
圖12C是圖11的C-C′切線的剖面圖。
圖13是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中的魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖。
圖14是圖11的像素區(qū)中的部分兩相鄰魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖。
圖15是多像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置圖。
圖16是本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示器的多像素區(qū)的平面圖，其中，間隙是隨機(jī)放置在掃描線和信號(hào)線上。
圖17是本發(fā)明第四實(shí)施例的一種IPS-LCD的像素單元的平面圖。
圖18是圖17的A-A′剖面圖。
圖19是表示傳統(tǒng)的薄膜電晶體液晶顯示器的剖面圖。
圖20是表示傳統(tǒng)的黑色矩陣的示意圖。
符號(hào)說(shuō)明下玻璃基板1 控制極2a儲(chǔ)存電極2b 絕緣層3主動(dòng)區(qū)4 蝕刻停止層5歐姆接觸層6 源極7a漏極7b 像素電極8保護(hù)層9 上玻璃基板11黑色矩陣12 RGB彩色濾光層13共用電極14 薄膜電晶體15電容器17 開(kāi)口部分18上基板562、662下基板561、661液晶層557、657、857發(fā)光源564、664上透明基板858下透明基板556、656、856TFT510、610掃描線510A、501B、601A、601B、701、801信號(hào)線500A、500B、600A、600B、700、800像素電極554、654、754條狀遮光層551A、551B、651A、651B輔助遮光層509A、509B、519A、519B
輔助遮光層609A、609B、619A、619B獨(dú)立的遮光結(jié)構(gòu)529遮光結(jié)構(gòu)509′、519′透明共用電極563、663主遮光結(jié)構(gòu)559、659、859RGB彩色濾光片560、660、860魚(yú)骨狀遮光元件559A、559A1、559A2魚(yú)骨狀遮光元件659A、659A1、659A2魚(yú)骨狀空間508、608支干559C、559C1、559C2、659C、659C1、659C2主干559B、659B間隙508S、508S1、508S2、608S、608S1、608S2間隙708S、808S主空間508L、608L、708L、808L控制極絕緣層555、655保護(hù)層550、650、818電容器605上電極板606開(kāi)口607輔助遮光層639、639A、639B控制極電極G控制極絕緣層812半導(dǎo)體層815通道層816和源極/漏極電極817信號(hào)電極854共用電極863a共用電極線863b下配向膜層820上配向膜層864
具體實(shí)施例方式
在制造上基板時(shí)，為了減少來(lái)自遮光結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，本發(fā)明提出一種非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)。在此，本發(fā)明是以液晶顯示器為例做說(shuō)明，然而本發(fā)明并非限定于此。適用于本發(fā)明的顯示器可以是反射型(reflective type)、穿透型(transmissive type)、投射型(projective type)或半穿透反射型(transflective type)，在每一像素區(qū)配置的驅(qū)動(dòng)元件可以是薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)、金屬-絕緣-金屬(metal insulator metal；MIM)、或類(lèi)似此性質(zhì)者。
以下的附圖是以液晶顯示器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)為例，說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示器的遮光結(jié)構(gòu)。
第一實(shí)施例在第一實(shí)施例中是以穿透型液晶顯示器為例，并以TFT做為驅(qū)動(dòng)元件。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的一像素區(qū)的平面圖。圖2A、圖2B和圖2C分別為圖1的A-A′、B-B′和C-C′切線的剖面圖。圖5是圖1的像素區(qū)中的主遮光結(jié)構(gòu)的平面圖，遮光結(jié)構(gòu)是設(shè)置于上透明基板上。
圖3是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中位于上透明基板上的魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖，圖4是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中魚(yú)骨狀遮光元件間的魚(yú)骨空間的平面圖。
如圖2A至圖2C所示，液晶顯示器包括上基板562、下基板561、以及夾置于其間的液晶層557。發(fā)光源564設(shè)置于下基板561后面。
如圖1和圖2A至圖2C所示，就單一像素而言，下基板561包括下透明基板556、TFT510、沿X方向延伸的掃描線501A和501B、沿Y方向延伸的信號(hào)線500A和500B、以虛線表示的像素電極554、條狀遮光層551A和551B、以及輔助遮光層509A、509B、519A和519B。掃描線501A和501B以及信號(hào)線500A和500B限定一像素區(qū)，如圖1中以虛線表示的像素電極554是形成于像素區(qū)的主要部分。像素電極554是由TFT510所控制，TFT510配置于像素區(qū)的一角落，且與掃描線501B和信號(hào)線500B一起形成。
就下基板561而言，左邊的條狀遮光層551A形成于左邊的信號(hào)線500A和像素電極554之間，且與像素電極554的周?chē)糠种丿B。而且，右邊的條狀遮光層551B形成于右邊的信號(hào)線500B和像素電極554之間，且與像素電極554的周?chē)糠种丿B。接著以左邊的結(jié)構(gòu)為例，左邊的輔助遮光結(jié)構(gòu)(例如由輔助遮光層509A和519A所構(gòu)成)形成于信號(hào)線500A和條狀遮光層551A之間，以避免其間的漏光。輔助遮光結(jié)構(gòu)亦可以是獨(dú)立的遮光結(jié)構(gòu)529，且與條狀遮光層551A和信號(hào)線500A重疊，如圖8所示，此外，輔助遮光結(jié)構(gòu)還可以是與條狀遮光層551A接觸且與信號(hào)線500A重疊的遮光結(jié)構(gòu)509′，如圖9所示；或是與信號(hào)線500A接觸且與條狀遮光層551A重疊的遮光結(jié)構(gòu)519′，如圖10所示；或是與條狀遮光層551A接觸的次結(jié)構(gòu)以及與信號(hào)線500A接觸的次結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中是以最后一種為例來(lái)做說(shuō)明。
如圖1和圖2B所示，左邊的輔助遮光結(jié)構(gòu)是由輔助遮光層509A和519A所構(gòu)成。輔助遮光層509A與條狀遮光層551A接觸，輔助遮光層519A與信號(hào)線500A接觸，且兩輔助遮光層509A和519A相互重疊。右邊的輔助遮光結(jié)構(gòu)是由輔助遮光層509B和519B所構(gòu)成。輔助遮光層509B與條狀遮光層551B接觸，輔助遮光層519B與信號(hào)線500B接觸，且兩輔助遮光層509B和519B相互重疊。
輔助遮光層509A、509B、519A和519B是主遮光結(jié)構(gòu)559的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，與在上基板562的主遮光結(jié)構(gòu)559中的魚(yú)骨狀空間(如圖4標(biāo)號(hào)508處)部分重疊。
上基板562包括透明共用電極563、主遮光結(jié)構(gòu)559和RGB彩色濾光片560，RGB是三主要顏色。在圖2A至圖2C中，像素區(qū)的彩色濾光片560是以次濾光片R為例。
圖3和圖4是表示對(duì)應(yīng)于多像素的主遮光結(jié)構(gòu)559的示意圖。用于形成主遮光結(jié)構(gòu)559的材料可以任何遮光材料，例如金屬或樹(shù)脂。主遮光結(jié)構(gòu)559是由多個(gè)魚(yú)骨狀遮光元件559A所組成，魚(yú)骨狀遮光元件559A大致平行于Y方向，且彼此間借助魚(yú)骨狀空間508做物理性分離。每一個(gè)魚(yú)骨狀遮光元件559A包括一主干559B和多個(gè)支干559C，其中，主干559B朝X方向延伸，且遮蓋掃描線501，支干559C自主干559B兩側(cè)垂直延伸。魚(yú)骨狀空間508包括許多間隙508S和主空間508L。每一間隙508S是屬于不同魚(yú)骨狀遮光元件559A的兩相鄰支干559C間最接近的區(qū)域。在制作期間，當(dāng)主遮光結(jié)構(gòu)559被擠壓或拉伸時(shí)，間隙508S所提供的空間可以避免主遮光結(jié)構(gòu)559累積局部應(yīng)力。在制造上基板562時(shí)，魚(yú)骨狀遮光元件559A的分隔提供了適當(dāng)?shù)目臻g來(lái)避免熱應(yīng)力穿越整個(gè)LCD面板。
為了做更進(jìn)一說(shuō)明，圖1和圖5是單一像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置關(guān)系示意圖。魚(yú)骨狀遮光元件559A進(jìn)一步區(qū)分為559A1和559A2，支干559C進(jìn)一步區(qū)分為559C1和559C2，間隙508S進(jìn)一步區(qū)分為508S1和508S2。圖5是顯示部分兩相鄰的魚(yú)骨狀遮光元件559A1和559A2，其限定一光穿透像素區(qū)508L(魚(yú)骨狀空間508的其中一主空間)對(duì)應(yīng)于下基板561的像素電極554。魚(yú)骨狀遮光元件559A1和559A2被魚(yú)骨狀空間508分離，其中對(duì)應(yīng)于像素電極554的主要部分的主空間508L是由魚(yú)骨狀遮光元件559A1的兩相鄰支干559C1和559C2，以及魚(yú)骨狀遮光元件559A2的兩相鄰支干559C1和559C2，所限定而成。在像素區(qū)內(nèi)，左邊的支干559C1與部分信號(hào)線500A重疊，右邊的支干559C2與部分信號(hào)線500B重疊，因此，左邊的間隙508S1暴露部分左邊的信號(hào)線500A，右邊的間隙508S2暴露部分右邊的信號(hào)線500B。左邊的輔助遮光層509A和519A對(duì)應(yīng)于間隙508S1，且與支干559C1部分重疊，如圖6所示。右邊的輔助遮光層509B和519B對(duì)應(yīng)于間隙508S2，且與支干559C2部分重疊。
條狀遮光層551A和551B以及輔助遮光層509A和509B的設(shè)置位置是低于信號(hào)線500A和500B。舉例而言，條狀遮光層551A和551B以及輔助遮光層509A和509B是與掃描線501A和501B一起形成，且形成自第一金屬層(M1)；信號(hào)線500A和500B以及輔助遮光層519A和519B是形成自第二金屬層(M2)。在第一金屬層(M1)中形成條狀遮光層551A和551B、輔助遮光層509A和509B、掃描線501A和501B后，形成一層間控制極絕緣層555覆蓋第一金屬層(M1)。接著，在第二金屬層(M2)中形成信號(hào)線500A和500B以及輔助遮光層519A和519B，且設(shè)置于控制極絕緣層555上。然后，在形成像素電極554之前形成保護(hù)層550。
接著參考圖7所示的多像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置圖。遮光結(jié)構(gòu)包括主遮光結(jié)構(gòu)559、條狀遮光層551、與條狀遮光層551接觸的輔助遮光層509、以及與信號(hào)線500接觸的輔助遮光層519。
主遮光結(jié)構(gòu)559可以允許光穿透像素電極554，并配合條狀遮光層551、輔助遮光層509和519來(lái)阻擋沒(méi)有穿過(guò)對(duì)應(yīng)的像素電極554的光線。
第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中是以穿透型液晶顯示器為例，并以TFT做為驅(qū)動(dòng)元件。
圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的一像素區(qū)的平面圖。圖12A、圖12B和圖12C是分別為圖11的A-A′、B-B′和C-C′切線的剖面圖。圖14是圖11的像素區(qū)中設(shè)置于上透明基板上的部分兩相鄰魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖。
圖13是多個(gè)鄰近的像素區(qū)中的魚(yú)骨狀遮光元件的平面圖，圖15是多像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置圖。
如圖12A至圖12C所示，液晶顯示器包括上基板662、下基板661、以及夾置于其間的液晶層657。發(fā)光源664設(shè)置于下基板661后面。
如圖11和圖12A至圖12C所示，就單一像素而言，下基板661包括下透明基板656、TFT610、沿X方向延伸的掃描線601A和601B、沿Y方向延伸的信號(hào)線600A和600B、以虛線表示的像素電極654、條狀遮光層651A和651B、以及輔助遮光層609A、609B、619A和619B。掃描線601A和601B以及信號(hào)線600A和600B限定一像素區(qū)，如圖11中以虛線表示的像素電極654形成于像素區(qū)的主要部分。像素電極654是由TFT610所控制，TFT610配置于像素區(qū)的一角落，且與掃描線601B和信號(hào)線600B一起形成。電容器605的底部電極與掃描線601A和601B相鄰接，上電極606經(jīng)由保護(hù)層650中的開(kāi)口607連接至像素電極654。
就下基板661而言，左邊的條狀遮光層651A形成于左邊的信號(hào)線600A和像素電極654之間，且與像素電極654的周?chē)糠种丿B。而且，右邊的條狀遮光層651B形成于右邊的信號(hào)線600B和像素電極654之間，且與像素電極654的周?chē)糠种丿B。與像素電極654一起作用的電容電極與掃描線601A一起形成，且與像素電極654部分重疊，借此避免掃描線601A和像素電極654之間的漏電流。輔助遮光結(jié)構(gòu)(例如由接觸掃描線601B的輔助遮光層639B所構(gòu)成)形成于掃描線601B和像素電極654之間，以避免其間的漏電流。另一輔助遮光層639A是用以避免掃描線601A和上面只示出部分的像素電極654之間的漏電流。
輔助遮光結(jié)構(gòu)亦可以是獨(dú)立的遮光結(jié)構(gòu)，且與像素電極654和掃描線601B重疊。
如圖11、圖12A和圖12B所示，輔助遮光結(jié)構(gòu)是由分別與掃描線601A和601B接觸的輔助遮光層639A和639A所構(gòu)成，并與其對(duì)應(yīng)的像素電極654重疊。
輔助遮光層639和639B是主遮光結(jié)構(gòu)659的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，與在上基板662的主遮光結(jié)構(gòu)659中的魚(yú)骨狀空間部分重疊。
上基板662包括透明共用電極663、主遮光結(jié)構(gòu)659和RGB彩色濾光片660，RGB是三主要顏色。在圖12A至圖12C中，像素區(qū)的彩色濾光片660是以次濾光片R為例。
圖13是表示對(duì)應(yīng)于多像素區(qū)的主遮光結(jié)構(gòu)659的示意圖。用于形成主遮光結(jié)構(gòu)659的材料可以任何遮光材料，例如金屬或樹(shù)脂。主遮光結(jié)構(gòu)659是由多個(gè)魚(yú)骨狀遮光元件659A所組成，魚(yú)骨狀遮光元件659A大致平行于Y方向，且彼此間借助魚(yú)骨狀空間608做物理性分離。如圖15所示，每一個(gè)魚(yú)骨狀遮光元件659A包括一主干659B和多個(gè)支干659C，其中，主干659B是朝X方向延伸，且遮蓋信號(hào)線600，支干659C是自主干659B兩側(cè)垂直延伸。魚(yú)骨狀空間608包括許多間隙608S和主空間608L。每一間隙608S是屬于不同魚(yú)骨狀遮光元件659A的兩相鄰支干659C間最接近的區(qū)域。在制作期間，當(dāng)主遮光結(jié)構(gòu)659被擠壓或拉伸時(shí)，間隙608S所提供的空間可以避免主遮光結(jié)構(gòu)659累積局部應(yīng)力。在制造上基板662時(shí)，魚(yú)骨狀遮光元件659A的分隔提供了適當(dāng)?shù)目臻g來(lái)避免熱應(yīng)力穿越整個(gè)LCD面板。
繼續(xù)參照?qǐng)D11和圖14。魚(yú)骨狀遮光元件659A進(jìn)一步區(qū)分為659A1和659A2，支干659C進(jìn)一步區(qū)分為659C1和659C2，間隙608S進(jìn)一步區(qū)分為608S1和608S2。圖14是顯示部分兩相鄰的魚(yú)骨狀遮光元件659A1和659A2，其限定一光穿透像素區(qū)608L(魚(yú)骨狀空間608的其中一主空間)對(duì)應(yīng)于下基板661的像素電極654。魚(yú)骨狀遮光元件659A1和659A2被魚(yú)骨狀空間608分離，其中對(duì)應(yīng)于像素電極654的主要部分的主空間608L是由魚(yú)骨狀遮光元件659A1的兩相鄰支干659C1和659C2，以及魚(yú)骨狀遮光元件659A2的兩相鄰支干659C1和659C2，所限定而成。在像素區(qū)內(nèi)，上側(cè)的支干659C1與部分掃描線601A重疊，下側(cè)的支干659C2與部分掃描線601B重疊，因此，上側(cè)的間隙608S1暴露部分上側(cè)的掃描線601A，下側(cè)的間隙608S2暴露部分下側(cè)的掃描線601B。輔助遮光層639A和639B對(duì)應(yīng)于間隙608S1和608S2，且分別與支干659C1和659C2部分重疊，如圖11和圖14所示。
舉例而言，條狀遮光層651A和651B以及輔助遮光層639A和639B是與掃描線601A和601B一起形成，且形成自第一金屬層(M1)；信號(hào)線600A和600B以及上電極板606是形成自第二金屬層(M2)。在第一金屬層(M1)中形成條狀遮光層651A和651B、輔助遮光層639A和639B、電容器605的底部電極板、以及掃描線601A和601B后，形成一層控制極絕緣層655覆蓋第一金屬層(M1)，其材料例如是氮化硅、氧化硅或其他類(lèi)似此性質(zhì)者。接著，在第二金屬層(M2)中形成信號(hào)線600A和600B以及電容器605的上電極板606，且設(shè)置于控制極絕緣層655上。之后，在形成像素電極654之前形成保護(hù)層650，其材料例如是氮化硅、氧化硅或其他類(lèi)似此性質(zhì)者。
接著參考圖15所示的多像素區(qū)的結(jié)構(gòu)配置圖。遮光結(jié)構(gòu)包括主遮光結(jié)構(gòu)659、條狀遮光層651、以及與掃描線601接觸的輔助遮光層639。
主遮光結(jié)構(gòu)659可以允許光穿透像素電極654，并配合條狀遮光層651、輔助遮光層639來(lái)阻擋沒(méi)有穿過(guò)對(duì)應(yīng)的像素電極654的光線。
第三實(shí)施例如圖7和圖15所示，穿過(guò)主遮光結(jié)構(gòu)559和659中的間隙508S和608S的入射光線，會(huì)被處于不同層的輔助遮光結(jié)構(gòu)所抵擋。間隙508S和608S所提供的空間，可用以避免應(yīng)力穿越整個(gè)LCD面板。
參照?qǐng)D16，在第三實(shí)施例中，間隙708S隨機(jī)放置在掃描線701和信號(hào)線700上。對(duì)應(yīng)于像素電極754(以虛線表示)的每一主空間708L與至少一放置在掃描線701或信號(hào)線700的間隙708S連接，經(jīng)由間隙708S連接至鄰近的主空間708L。
如果主遮光結(jié)構(gòu)759的間隙708S設(shè)置在掃描線701和電容器705上，則設(shè)置在主遮光結(jié)構(gòu)759下且延伸自掃描線701的輔助遮光層739可以阻擋穿過(guò)間隙708S的光線。
如果主遮光結(jié)構(gòu)759的間隙708S設(shè)置在信號(hào)線700上，則設(shè)置在主遮光結(jié)構(gòu)759下的輔助遮光結(jié)構(gòu)(例如分別延伸自條狀遮光層751和信號(hào)線700的輔助遮光層709和719)可以阻擋穿過(guò)間隙708S的光線。
第四實(shí)施例在第四實(shí)施例中是以具有廣視角特性的IPS-LCD(in-plane switchingmode liquid crystal display)為例，說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)。
圖17是IPS-LCD的像素單元的平面圖。如圖所示，像素單元區(qū)是由信號(hào)線800和掃描線801限定而成。共用電極線863b與掃描線801平行排列。薄膜電晶體(TFT)形成于信號(hào)線800和掃描線801的交錯(cuò)處附近。如圖18所示，其為圖17的A-A′剖面圖，TFT包括控制極電極G、控制極絕緣層812、半導(dǎo)體層815、通道層816、和源極/漏極電極817?？刂茦O電極G連接至掃描線801，源極/漏極電極817連接至信號(hào)線800?？刂茦O絕緣層812形成于下透明基板856的整個(gè)表面上。
共用電極863a和信號(hào)電極854形成于像素區(qū)內(nèi)。共用電極863a是于控制極電極G一起形成，且連接至共用電極線863b。信號(hào)電極854是與源極/漏極電極817一起形成，且連接至源極/漏極電極817。再者，保護(hù)層818和下配向膜層820放置在整個(gè)下透明基板856的表面上。
就上透明基板858而言，主遮光結(jié)構(gòu)859(在圖17中是以虛線表示)是用以避免TFT、信號(hào)線800和掃描線801周?chē)穆┕?。在像素區(qū)內(nèi)，主遮光結(jié)構(gòu)859由主空間808L和兩間隙808S限定而成，其中間隙808S設(shè)置在共用電極線863b上，以阻擋穿過(guò)間隙808S的光線。簡(jiǎn)而言之，用以阻擋穿過(guò)間隙808S的光線的輔助遮光結(jié)構(gòu)，是由不透光材料所形成的共用電極線863b本身。
這些間隙808S提供的空間可用以避免應(yīng)力穿越整個(gè)LCD面板，因此可以避免彩色濾光片860的剝離。
彩色濾光片860和上配向膜層864是依序形成于主遮光結(jié)構(gòu)859上。另外，液晶層857形成于下基板861和上基板862之間。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)然可作些更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，包括多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線，這些掃描線和信號(hào)線相互垂直，并限定多個(gè)像素區(qū)；一具有多個(gè)主空間和多個(gè)間隙的主遮光結(jié)構(gòu)，其中這些主空間大致對(duì)應(yīng)于這些像素區(qū)，每一間隙大致對(duì)應(yīng)于掃描線或信號(hào)線，每一主空間連接至少一間隙，且每一間隙連接兩相鄰的主空間；以及對(duì)應(yīng)于這些間隙的多個(gè)輔助遮光結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括設(shè)置于這些像素區(qū)的多個(gè)像素電極。
3.如權(quán)利要求2所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于多個(gè)條狀遮光層設(shè)置于這些信號(hào)線和這些像素電極之間，且與這些像素電極和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊。
4.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于一第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第一部分對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，該第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一輔助遮光層，該第一輔助遮光層與這些信號(hào)線和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條狀遮光層接觸；以及一第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第二部分對(duì)應(yīng)于這些掃描線的這些間隙，該第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第二輔助遮光層，這些第二輔助遮光層與這些像素電極和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條掃描線接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括多個(gè)電容器，這些電容器與這些掃描線鄰接，且對(duì)應(yīng)于該第二部分的該間隙。
6.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于一第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第一部分對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，該第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第三輔助遮光層，這些第三輔助遮光層與該條狀遮光層和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與這些信號(hào)線接觸；以及一第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第二部分對(duì)應(yīng)于這些掃描線的這些間隙，該第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第二輔助遮光層，這些第二輔助遮光層與這些像素電極和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條掃描線接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括多個(gè)電容器，這些電容器與這些掃描線鄰接，且對(duì)應(yīng)于該第二部分的該間隙。
8.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于一第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第一部分對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，該第一部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一和第三輔助遮光層，這些第一輔助遮光層與這些信號(hào)線和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條狀遮光層接觸，這些第三輔助遮光層與該條狀遮光層和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與這些信號(hào)線接觸；以及一第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于一第二部分對(duì)應(yīng)于這些掃描線的這些間隙，該第二部分的這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第二輔助遮光層，這些第二輔助遮光層與這些像素電極和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條掃描線接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，更包括多個(gè)電容器，這些電容器與這些掃描線鄰接，且對(duì)應(yīng)于該第二部分的該間隙。
10.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一輔助遮光層，這些第一輔助遮光層與這些信號(hào)線和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重復(fù)，且與該條狀遮光層接觸。
11.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第三輔助遮光層，這些第三輔助遮光層與該條狀遮光層和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重復(fù)，且與這些信號(hào)線接觸。
12.如權(quán)利要求3所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線的這些間隙，這些輔助遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一和第三輔助遮光層，這些第一輔助遮光層與這些信號(hào)線和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與該條狀遮光層接觸，這些第三輔助遮光層與該條狀遮光層和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，且與這些信號(hào)線接觸。
13.如權(quán)利要求1所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于這些間隙對(duì)應(yīng)于這些掃描線，該主遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)魚(yú)骨狀遮光層，這些魚(yú)骨狀遮光層借助多個(gè)魚(yú)骨狀空間彼此分隔，且與這些信號(hào)線平行，每一魚(yú)骨狀空間由多個(gè)主空間和多個(gè)間隙所構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于這些間隙對(duì)應(yīng)于這些信號(hào)線，該主遮光結(jié)構(gòu)包括多個(gè)魚(yú)骨狀遮光層，這些魚(yú)骨狀遮光層借助多個(gè)魚(yú)骨狀空間彼此分隔，且與這些掃描線平行，每一魚(yú)骨狀空間由多個(gè)主空間和多個(gè)間隙所構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括多個(gè)共用電極；一設(shè)置于這些共用電極之間的像素電極；以及一連接至這些共用電極上的共用電極線，這些共用電極由不透光材料所構(gòu)成；其中，部分該共用電極線位于這些間隙下，且構(gòu)成這些輔助遮光結(jié)構(gòu)。
16.一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，包括一第一基板，該第一基板包括多個(gè)掃描線和多個(gè)信號(hào)線，這些掃描線和這些信號(hào)線相互垂直，并限定多個(gè)像素區(qū)；設(shè)置于該像素區(qū)的多個(gè)像素電極，多個(gè)條狀遮光層，這些條狀遮光層設(shè)置于這些信號(hào)線和這些像素電極之間，且與這些像素電極重疊，和多個(gè)輔助遮光結(jié)構(gòu)；一第二基板，該第二基板包括一具有多個(gè)主空間和多個(gè)間隙的主遮光結(jié)構(gòu)，其中這些主空間大致對(duì)應(yīng)于這些像素區(qū)，每一間隙大致對(duì)應(yīng)于這些掃描線或這些信號(hào)線，每一主空間連接至少一間隙，且每一間隙連接兩相鄰的主空間，和一設(shè)置于主遮光結(jié)構(gòu)上的彩色濾光片；以及一設(shè)置該第一和第二基板之間的液晶層；其中，這些輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于這些間隙。
17.一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，包括彼此平行于一第一方向的第一和第二掃描線；彼此平行于一第二方向的第一和第二信號(hào)線，其中該第一和第二掃描線以及該第一和第二信號(hào)線限定一像素區(qū)；一具有一主空間和一間隙的主遮光結(jié)構(gòu)，該主空間對(duì)應(yīng)于該像素區(qū)，該間隙連接該主空間和一鄰近的主空間；以及一設(shè)置于該間隙下的輔助遮光結(jié)構(gòu)，該輔助遮光層與該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊。
18.如權(quán)利要求17所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于該間隙位于該第一掃描線上、一第一像素電極設(shè)置于該主空間下，一第二像素電極設(shè)置于該鄰近的主空間下，該第一和第二像素電極由該第一信號(hào)線所控制。
19.如權(quán)利要求18所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于一電容器鄰近該第一掃描線，且對(duì)應(yīng)于該間隙。
20.如權(quán)利要求18所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于一輔助遮光結(jié)構(gòu)鄰接該第一掃描線。
21.如權(quán)利要求17所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于該間隙位于該第一信號(hào)線上、一第一像素電極設(shè)置于該主空間下，一第二像素電極設(shè)置于該鄰近的主空間下，該第一和第二像素電極由該第一掃描線所控制。
22.如權(quán)利要求21所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括在該第一信號(hào)線的兩側(cè)的第一和第二條狀遮光層；以及構(gòu)成該輔助遮光結(jié)構(gòu)的第一和第二輔助遮光層，且該第一和第二輔助遮光層與該第一信號(hào)線和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，并分別與該第一和第二條狀遮光層接觸。
23.如權(quán)利要求21所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括在該第一信號(hào)線的兩側(cè)的第一和第二條狀遮光層；以及構(gòu)成該輔助遮光結(jié)構(gòu)的第一和第二輔助遮光層，且該第一和第二輔助遮光層與該第一和第二條狀遮光層和該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，并與該第一信號(hào)線接觸。
24.如權(quán)利要求21所述的具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器，其特征在于還包括在該第一信號(hào)線的兩側(cè)的第一和第二條狀遮光層；以及構(gòu)成該輔助遮光結(jié)構(gòu)的第一、第二、第三和第四輔助遮光層，其中該第一和第二輔助遮光層與該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，并分別與該第一和第二條狀遮光層接觸，該第三和第四輔助遮光層與該主遮光結(jié)構(gòu)部分重疊，并與該第一信號(hào)線接觸，其中該第一和第二輔助遮光層與該第三和第四輔助遮光層互相重疊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)的平面顯示器。非矩陣型遮光結(jié)構(gòu)包括主遮光結(jié)構(gòu)和輔助遮光結(jié)構(gòu)，其中主遮光結(jié)構(gòu)具有間隙和對(duì)應(yīng)于像素區(qū)的主空間，而輔助遮光結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于主遮光結(jié)構(gòu)的間隙。每一間隙對(duì)應(yīng)于掃描線或信號(hào)線。每一主空間與至少一間隙連接，而每一間隙連接兩相鄰的主空間。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK1527107SQ200410033400
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者羅方禎, 胡冠彣 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司