主动元件阵列基板以及液晶显示面板 【技术领域】
本发明实施例是有关于一种主动元件阵列基板以及液晶显示面板，且特别是有关于一种具有良好液晶配向的主动元件阵列基板以及液晶显示面板。
背景技术
随着显示科技的日益进步，人们借着显示器的辅助可使生活更加便利，为求显示器轻、薄的特性，促使平面显示器(flat panel display，FPD)成为目前的主流。在诸多平面显示器中，液晶显示器(1iquid crystal display，LCD)具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，因此，液晶显示器深受消费者欢迎。
在一般的液晶显示器中，彩色滤光层在矩阵上(color filter on array，COA)基板与黑矩阵在矩阵上(black matrix on array，BOA)基板皆属于目前常用的主动元件阵列基板。对于COA或BOA基板的制作来说，其需要在彩色滤光层上形成供像素电极向下连接到薄膜晶体管或电容接垫的开孔，或是在遮光层上形成供像素电极向下连接到薄膜晶体管或电容接垫的开孔。
然而，在上述二种基板与对向基板结合而形成液晶显示面板之后，位于上述二种基板与对向基板之间的液晶层中的液晶分子会受到开孔附近的地形影响，导致液晶分子产生旋错(disclination)而影响液晶的配向，因而降低了液晶显示面板的显像品质。
【发明内容】
本发明实施例提供一种主动元件阵列基板，其可以有效地避免液晶分子产生旋错。
本发明实施例另提供一种液晶显示面板，其具有良好液晶配向。
本发明实施例提出一种主动元件阵列基板，包括基板、相互平行的多条扫描线以及相互平行的多条数据线、多个主动元件、多个接垫、多个彩色滤光层以及多个像素电极。扫描线与数据线相交而在基板上定义出多个像素区。主动元件分别对应于像素区设置，并且分别电性连接到所对应的扫描线与数据线。接垫分别配置于所对应的像素区内，并且连接到主动元件。彩色滤光层分别覆盖基板的像素区并且位于主动元件与接垫之上。每一个彩色滤光层具有一个第一开孔，其中第一开孔暴露出所对应的接垫，且第一开孔的形状为多边形。像素电极分别位于像素区内的彩色滤光层上。每一个像素电极通过所对应的彩色滤光层的第一开孔向下连接到接垫。每一个像素电极具有多个第一微狭缝。第一微狭缝相互平行并具有第一延伸方向。此第一延伸方向与第一开孔的第一边的延伸方向具有夹角θ1，其中60°≤θ1≤90°。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个像素电极例如具有多个第二微狭缝。第二微狭缝具有相同的第二延伸方向。此第二延伸方向与第一开孔的第二边的延伸方向具有夹角θ2。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，其中60°≤θ2≤90°。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个第一开孔例如位于所对应的像素电极的中央。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个像素电极区例如分为多个区域。每一个区域具有一组相互平行的微狭缝。每一组微狭缝具有延伸方向。每一个像素电极在每一区域分别对应于第一开孔的一边，且微狭缝的延伸方向与所对应的第一开孔的边的延伸方向具有夹角θ。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，其中60°≤θ≤90°。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个像素电极例如区分为四个区域，而第一开孔的形状例如为平行四边形。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个像素电极例如在邻近于所对应的第一开孔的区域不具有微狭缝。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的彩色滤光层选用的材质在操作频率大于1000Hz时，其介电常数例如小于4.5。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的彩色滤光层选用的材质的操作温度例如介于-50℃至150℃之间。
本发明另提出一种液晶显示面板，其包括上述的主动元件阵列基板、对向基板以及液晶层。对向基板与主动元件阵列基板相对设置。液晶层设置于主动元件阵列基板与对向基板之间。
依照本发明实施例所述的液晶显示面板，上述的对向基板在面对主动元件阵列基板的一侧例如具有多个配向结构，且配向结构分别对应于彩色滤光层的第一开孔。
依照本发明实施例所述的液晶显示面板，上述的配向结构例如为凸起或开孔。
本发明再提出一种主动元件阵列基板，其包括基板、相互平行地多条扫描线以及相互平行的多条数据线、多个主动元件、多个遮光层、多个彩色滤光层以及多个像素电极。扫描线与数据线相交而在基板上定义出多个像素区。主动元件分别对应于像素区设置，并且分别电性连接到所对应的扫描线与数据线。遮光层分别围绕像素区设置并且位于主动元件上。每一个遮光层具有一个第一开孔以及一个第二开孔，其中第一开孔暴露出所对应的主动元件，而第二开孔暴露出所对应的像素区，且第二开孔具有邻近第一开孔的第一边，且第一边为直线。彩色滤光层分别配置于像素区内。像素电极分别位于彩色滤光层与所对应的遮光层上。每一个像素电极通过所对应的遮光层的第一开孔向下连接到主动元件。每一个像素电极具有多个第一微狭缝。这些第一微狭缝相互平行并具有第一延伸方向。第一延伸方向与第二开孔的第一边的延伸方向具有夹角θ，其中60°≤θ≤90°。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个第一开孔位例如位于所对应的像素区的一个角落。
依照本发明实施例所述的主动元件阵列基板，上述的每一个像素电极区例如分为多个区域。每一个像素电极在每一个区域具有一组相互平行的微狭缝，且第一开孔与第一边位于其中一个区域内。
基于上述，由于像素电极上的微狭缝的延伸方向与供像素电极向下连接到电容接垫的开孔的一边的延伸方向之间的夹角介于60°至90°，因此可以有效地避免液晶层中的液晶分子在开孔的周遭发生旋错，进而可以增进液晶显示面板的显像品质。
此外，在本发明中，遮光层具有暴露主动元件的第一开孔与暴露像素区的第二开孔，且第二开孔邻近第一开孔的边的延伸方向与像素电极上的微狭缝的延伸方向之间的夹角介于60°至90°，因此液晶层中的液晶分子在第二开孔的周遭可具有较佳的排列，因而提高液晶显示面板的显像品质。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
图1A为依照本发明第一实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图；
图1B为依照图1A中I-I’剖线所绘示的剖面示意图；
图2为依照本发明第二实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图；
图3为依照本发明第三实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图；
图4为依照本发明一实施例所绘示的液晶显示面板的剖面示意图；
图5为依照本发明另一实施例所绘示的液晶显示面板的剖面示意图；
图6为依照本发明又一实施例所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
附图标号
100、300：主动元件阵列基板
102：基板
104、112：图案化导体层
106a、106b、306a、306b：主动元件
108、308a、308b：彩色滤光层
110a、110b、110a’、110b’、310a、310b：像素电极
114、314：扫描线
116a、116b：接垫
118、124、125、318、324：导体层
120a、120b：栅极
122、322：数据线
124：介电层
126a、126b：源极
127、135：保护层
128a、128b：漏极
130a、130b、330a、330b：像素区
134a、134b、135a、135b、332a、332b、334a、334b、600：开孔
136a、136b、136c、136d、338a、338b、338c、338d：微狭缝
326：遮光层
400：液晶显示面板
402：对向基板
404：液晶层
406：电极
500：配向结构
θ1、θ：夹角
【具体实施方式】
第一实施例
图1A为依照本发明第一实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图。图1B为依照图1A中I-I’剖线所绘示的剖面示意图。在本实施例中，为了便于说明，仅绘示出一个像素区。此像素区具有二个像素电极，且对应设置有二个主动元件。当然，视实际设计需求，像素区也可以仅具有一个或更多个像素电极，且设置对应数量的主动元件。
请同时参照图1A与图1B，为了使图式清晰，图1A中省略了部份的膜层，如彩色滤光层108、介电层124与保护层127等。主动元件阵列基板100包括基板102、图案化导体层104、主动元件106a与106b、彩色滤光层108、像素电极110a与110b、图案化导体层112。图案化导体层104包括相互平行的扫描线114、导体层118以及主动元件106a与106b的栅极120a与120b。图案化导体层112包括相互平行的数据线122、导体层124与125以及主动元件106a与106b的源极126a、126b与漏极128a、128b。扫描线114与数据线122相交而在基板102上定义出像素区130a与130b，而主动元件106a与106b则分别对应于像素区130a与130b，并且分别电性连接到所对应的扫描线114与数据线122。此外，介电层124配置于基板102上，以覆盖图案化导体层104。另外，保护层127配置于介电层124上方，以覆盖介电层124、图案化导体层112。上述基板102、图案化导体层104与112、主动元件106a与106b、介电层124、保护层127的详细配置关系及其材料为本领域技术人员所熟知，其配置方式并不限于本发明图是所示，于此不另行说明。
彩色滤光层108覆盖像素区130a与130b，并且位于主动元件106a与106b以及接垫116a与116b之上。接垫116a与116b即为导体层125与像素电极110a与110b连接的部分。换句话说，像素电极110a与110b分别经由接垫116a与116b而与主动元件106a与106b连接。此外，关于彩色滤光层108选用的材质，由于根据操作频率的不同，所需的彩色滤光层的介电常数也不相同，而对于大部分的液晶显示面板来说，一般的操作频率皆大于1000Hz，因此在本发明中，彩色滤光层108的材质仅需选择在操作频率大于1000Hz时介电常数小于4.5的材料或其他合适的材料即可。另外，彩色滤光层108选用的材质的操作温度例如介于-50℃至150℃之间。
彩色滤光层108在像素区130a与130b分别具有暴露出下方的保护层127的开孔134a与134b。此外，在像素区130a与130b中，被暴露出的保护层127分别具有暴露出部分导体层125的开孔135a与135b。被开孔135a所暴露出的导体层125即为接垫116a，而。被开孔135b所暴露出的导体层125即为接垫116b。开孔134a与134b的形状为多边形。在本实施例中，开孔134a与134b的形状例如为平行四边形。像素电极110a位于像素区130a内的彩色滤光层108上，并通过彩色滤光层108的开孔134a以及保护层127的开孔135a向下连接到接垫116a，以连接到主动元件106a的漏极128a。像素电极110b位于像素区130b内的彩色滤光层108上，并通过彩色滤光层108的开孔134b以及保护层127的开孔135b向下连接到接垫116b，以连接到主动元件106b的漏极128b。在本实施例中，开孔134a与134b分别位于像素电极110a与110b的中央。当然，在其他实施例中，开孔134a与134b也可以是位于其他合适的位置。此外，像素电极110a与彩色滤光层108之间以及像素电极110b与彩色滤光层108之间还配置有一层保护层135。保护层135的材料例如与保护层127相同。
在本实施例中，像素电极110a与110b分别具有四组微狭缝136a、136b、136c、136d。在每一组微狭缝中，每一个微狭缝相互平行，且微狭缝的延伸方向与开孔134a或134b的一边的延伸方向之间的夹角介于60°至90°。举例来说，在本实施例中，微狭缝136a的延伸方向10与开孔134a的一边的延伸方向12之间具有夹角θ1，其中θ1等于90°。由于微狭缝136a、136b、136c、136d的延伸方向分别与开孔134a或134b的一边的延伸方向之间的夹角介于60°至90°，因此主动元件阵列基板100与对向基板结合而形成液晶显示面板之后，可以有效地避免位于主动元件阵列基板100与对向基板之间的液晶层中的液晶分子在开孔134a与134b的周遭发生旋错，因而使得液晶分子具有较佳的排列，进而可以增进液晶显示面板的显像品质。特别是，在本实施例中，θ1为90°，其可以使液晶分子具有较佳的排列，以使液晶显示面板具有较佳的显像品质。
需注意的是，在本实施例中，像素电极110a与110b皆区分为四个区域，且每一个区域具有一组相互平行的微狭缝，而在其他实施例中，像素电极也可以区分为二个、三个或更多个区域，且每个区域具有一组相互平行的微狭缝，或者像素电极仅为一个区域且在此区域中具有至少一组相互平行的微狭缝，而这些微狭缝的延伸方向与所对应的开孔的边的延伸方向具有介于60°至90°之间的夹角。
第二实施例
有鉴于彩色滤光层的开孔周遭的地形已足以对液晶分子提供足够的配向效果，因此本实施例可以进一步省略位于彩色滤光层的开孔周遭的微狭缝。换言之，本实施例不需在像素电极邻近开孔的区域形成微狭缝，而可进一步提高显示面板的出光效果。图2为依照本实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图。如图2所示，在像素电极110a与110b邻近于开孔134a与134b的区域不具有微狭缝。
第三实施例
图3为依照本发明第三实施例所绘示的主动元件阵列基板的俯视示意图。在本实施例中，为了便于说明，仅绘示出一个像素区。此像素区具有二个像素电极，且对应设置有二个主动元件。当然，视实际设计需求，像素区也可以仅具有一个或更多个像素电极，且设置对应数量的主动元件，本发明并不以此为限。
此外，在本实施例中，藉由与第一实施例相同的原理，使像素电极上的微狭缝的延伸方向与遮光层中暴露出像素区的开孔的一边的延伸方向之间的夹角介于60°至90°，使得主动元件阵列基板与对向基板结合而形成液晶显示面板之后，位于主动元件阵列基板与对向基板之间的液晶层中的液晶分子在开孔的周遭可具有较佳的排列，因而可以增进液晶显示面板的显像品质。
请参照图3，主动元件阵列基板300包括基板(未绘示)、扫描线314、导体层318、主动元件306a与306b、彩色滤光层、像素电极310a与310b、数据线322、导体层324、遮光层326。同样地，为了使图示清晰，图3中省略了部份膜层，如彩色滤光层、介电层与保护层等。此外，在本实施例中，基板、扫描线314、导体层318、主动元件306a与306b、数据线322、导体层324与第一实施例中的基板102、扫描线114、导体层118、主动元件106a与106b、数据线122、导体层124相似，而彩色滤光层为本领域技术人员所熟知的由喷墨印刷制程所形成的彩色滤光层，因此不再另行描述。
遮光层326分别围绕由扫描线314与数据线322所定义出的像素区330a与330b设置，并且位于主动元件306a与306b上。遮光层326具有开孔332a、332b以及开孔334a、334b。开孔332a与332b例如分别位于像素区330a与330b的一个角落，其分别暴露出部分主动元件306a与306b(在本实施例中为主动元件306a的部分漏极与主动元件306b的部分漏极)，而开孔334a与334b分别暴露出像素区330a与330b，且开孔334a与334b分别具有邻近开孔332a与332b的边336a与336b，且边336a与336b皆为直线。彩色滤光层配置于像素区330a与330b内。本实施例中的彩色滤光层的材质与第一实施例中的彩色滤光层的材质相同，于此不另行描述。像素电极310a位于彩色滤光层与所对应的遮光层326上，而像素电极310b位于彩色滤光层与所对应的遮光层326上。像素电极310a通过遮光层326的开孔332a向下连接到主动元件306a的漏极307a，而像素电极310b通过遮光层326的开孔332b向下连接到主动元件306b的漏极307b。此外，与第一实施例相同，像素电极310a与310b皆区分为四个区域，且每一个区域具有一组相互平行的微狭缝，如微狭缝338a、338b、338c、338d。在邻近开孔332a、332b的区域中，微狭缝的延伸方向分别与开孔334a的边336a或开孔334b的边336b的延伸方向具有介于60°至90°的夹角。举例来说，在图3中，微狭缝338a所在的区域邻近开孔332a、332b，因此微狭缝338a的延伸方向30与开孔334a的边336a的延伸方向32、开孔334b的边336b的延伸方向34具有夹角θ，且θ等于90°。尤其，当夹角θ等于90°时，可以使液晶分子具有较佳的排列，以使液晶显示面板具有较佳的显像品质。
在本实施例中，由于微狭缝338a的延伸方向30与开孔334a的边336a的延伸方向32、开孔334b的边336b的延伸方向34之间的夹角介于60°至90°，因此在主动元件阵列基板与对向基板结合而形成液晶显示面板之后，位于主动元件阵列基板与对向基板之间的液晶层中的液晶分子在开孔334a与334b的周遭可具有较佳的排列，因而可以增进液晶显示面板的显像品质。
此外，与第一实施例类似，本实施例的像素电极区分为四个区域，且每一个区域具有一组相互平行的微狭缝，而在其他实施例中，像素电极也可以区分为二个、三个或更多个区域且每个区域具有一组相互平行的微狭缝，或者像素电极也可以仅为一个区域且在此区域中具有至少一组相互平行的微狭缝，而在邻近开孔332a、332b的区域中，微狭缝的延伸方向分别与开孔334a、334b的边的延伸方向具有介于60°至90°之间的夹角。
同样地，与第二实施例相同，当开孔334a、334b周遭的地形并不会使液晶分子发生严重旋错而影响排列时，像素电极310a、310b在邻近开孔332a、332b的区域中可以不具有微狭缝。
以下将以第一实施例为例，对使用主动元件阵列基板100的液晶显示面板作说明。当然，亦可将第一实施例中的主动元件阵列基板替换为其他实施例中的主动元件阵列基板。
图4为依照本发明一实施例所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。请参照图4，液晶显示面板400包括主动元件阵列基板100、对向基板402以及液晶层404。对向基板402上配置有电极406。对向基板402与主动元件阵列基板100相对设置。液晶层404设置于主动元件阵列基板100与对向基板402之间。
此外，如图5所示，在另一实施例中，液晶显示面板的对向基板在面对主动元件阵列基板100的一侧还可以具有配向结构500，且配向结构500对应于彩色滤光层108的开孔50，例如为上述各实施例中的开孔134a、134b、135a、135b、332a、332b、334a、334b，以进一步对液晶分子进行配向而使液晶显示面板具有更佳的显像品质。在图5中，配向结构500为凸起，其例如是锥形体或是其他适合形状的结构。
另外，如图6所示，在另一实施例中，配向结构也可以是位于电极406中的开孔600，其例如是圆孔、多边形孔或其他适合形状的结构，而较佳的实施方式是开孔600的形状和对应的开孔134a、134b、135a、135b、332a、332b、334a、334b相同。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，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，故本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。