CN1916744A

CN1916744A - 有源元件基板

Info

Publication number: CN1916744A
Application number: CN 200610151601
Authority: CN
Inventors: 苏高辉
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-02-21

Abstract

本发明公开了一种有源元件基板，其包括：基板；多条扫描线，设在该基板上；多条信号线与该扫描线垂直排列，以定义出多个次像素区，该次像素区包括第一次像素区和第二次像素区；多个薄膜晶体管与多个像素电极位于该基板上，每一该薄膜晶体管和每一该像素电极对应位于每一该次像素区内；和至少一个感应元件，位于该基板上且位于该第一次像素区内，其中，该第一次像素区的开口面积大体等于该第二次像素区的开口面积。

Description

有源元件基板

技术领域

本发明涉及一种触控式液晶显示器的有源元件基板，特别是涉及一种触控式液晶显示器的有源元件基板上像素区的配置方式。

背景技术

在键盘、鼠标、轨迹球、触控面板相继开发之后，市售产品为求输入便利大都将多种输入装置整合在一起，例如键盘、鼠标与轨迹球共存，到现在将键盘、鼠标以及触控面板整合，皆大幅提高了输入效率以及便利性。然而随着电子产品设计皆朝向轻、薄、短、小、功能强悍发展，传统键盘已无法满足此需求，再者，多种电子产品的设计也无法同时容纳多种装置，而触控面板由于上述需求，也能同时拥有键盘、鼠标的功能以及手写输入等人性化的操作方式，尤其将输入与输出(监视器)整合在同一接口的特性，更为其它传统的输入装置所不及。因此触控面板被视为是几种新式输入装置中，发展最为成熟稳定的接口，也成为工业设计者在发展相关显示器(Display)时，运用在人机接口的最佳选择，例如个人数字处理器(PDA)、电子本(e-book)、移动电话(Mobile Phone)、掌上电脑(Handheld PC、GPS)等新式的显示工具都选择触控面板作为其输入装置。其中触控面板依动作方式不同可分为：电阻式、电容式、音波式、光导波式、荷重变化式等。

相比一般液晶显示器，触控式液晶显示器还包括触控屏幕与额外的感应元件用来接收使用者操作信号，但是由于触控屏幕及其与液晶层间的结构可能会造成光线的多重反射而降低显示器的对比度并产生眩光，加上感应元件的形成可能会使显示器的制造工艺复杂化并降低其产能。因此，业界亟需要一种触控式显示器，能有效改善对比度降低的问题以及额外的感应元件所产生的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控式面板，将次像素面积重新配置，以解决感光薄膜晶体管造成次像素开口率降低的问题。

为达上述目的，本发明提供一种有源元件基板，包括：基板；多条扫描线，设在该基板上；多条信号线与该扫描线垂直排列，以定义出多个次像素区，该次像素区包括第一次像素区和第二次像素区；多个薄膜晶体管与多个像素电极位于该基板上，每一该薄膜晶体管和每一该像素电极对应位于每一该次像素区内；和至少一个感应元件，位于该基板上且位于该第一次像素区内，其中，该第一次像素区的开口面积大体等于该第二次像素区的开口面积。

一种有源元件基板，包括：基板；多条扫描线，设在该基板上；多条信号线与该扫描线垂直排列，以定义出显示区包括n个次像素区，该显示区面积为T；多个薄膜晶体管与多个像素电极均位于该基板上，每一该薄膜晶体管和每一该像素电极对应位于每一次像素区内；和S个感应元件，位于该基板上且位于部分该次像素区域内，其中第i个感应元件面积为ai，i＝1至S，其中每一该次像素区的开口面积A大体满足下列关系式：

A = (T - Σ_{i = 1}^{S} a_{i}) / n,

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1显示发明人所知的一种光感触控式液晶显示器有源元件基板的剖面图。

图2显示发明人所知的一种光感触控式液晶显示器有源元件基板的上视图。

图3显示本发明实施例有源元件基板的上视图。

简单符号说明

有源元件基板～100；感光薄膜晶体管～101；

光信号读取薄膜晶体管～103；栅极～105；

栅极介电层～107；半导体层～109；

源极～112；漏极～111；

像素区～201；

次像素区～203R、203G、203B；晶体管～205R、205G、205B；

光感应区～207；像素～301；

光感应区～303；扫描线～307；

信号线～309；感光薄膜晶体管～305；

红色次像素～301a；绿色次像素～301b；

蓝色次像素～301c；

晶体管～313R、313G、313B。

具体实施方式

本发明提供一种次像素区面积经重新配置的有源元件基板，通过调整次像素区的开口面积，以解决传统触控式面板因光感应区遮蔽部分次像素开口而造成的色坐标偏移的问题。

图1和2显示一种触控式液晶显示器的有源元件基板，值得注意的是，图1至2的描述用来说明发明人在制造工艺上所发现的问题。

图1显示光感触控式液晶显示器有源元件基板的剖面图，而图2显示有源元件基板的上视图，其中图1为沿图2的A-A虚线的剖面图。如图1所示，有源元件基板100包括感光薄膜晶体管101和光信号读取(readout)薄膜晶体管103，虽然图标中皆为底栅极薄膜晶体管(bottom gate TFT)，但也可为其它型态的晶体管如顶栅极薄膜晶体管。感光薄膜晶体管101包括栅极105，位于基底100之上，其材料例如是非晶硅或多晶硅，其中基底100为透明基底如玻璃基板或塑料基板。位于栅极105上的栅极介电层107可为氧化硅或氮化硅。位于栅极介电层107上的半导体层109，其材料可为单晶硅、多晶硅或非晶硅，作为薄膜晶体管的沟道。在半导体层109上形成有源极112和漏极111。在上述结构上形成有绝缘层113，例如是氧化硅或氮化硅。此外，光信号读取晶体管103与感光薄膜晶体管101可同步完成，光信号读取晶体管103与感光薄膜晶体管101的漏极112彼此电连接，由于两者结构相似，因此，不重复说明光信号读取晶体管103的元件结构。

由图1可得知，相比一般液晶显示器，由于光感触控式液晶显示器的次像素中除了作为像素开关的晶体管外，还需额外形成感光薄膜晶体管101和光信号读取晶体管103，作为触控式面板的感应装置，但感光薄膜晶体管101所在的光感应区会占据部分的次像素面积。

图2显示图1有源元件基板的上视图，包括多个像素区201，且每一个像素区又包括多个次像素区，图标中像素的配置为垂直式对称的红色次像素区203R、绿色次像素区203G和蓝色次像素区203B条状排列，各自具有晶体管205R、205G和205B。蓝色次像素区203B除了晶体管205B还包括光感应区207，其内具有感光薄膜晶体管101连接至光信号读取晶体管103。由图标可得知，感光薄膜晶体管101的形成会占据部分其所在的次像素面积，而造成次像素的透光开口率较同一像素内其它次像素的开口率低，简言之，无论感光薄膜晶体管101形成在任何一种次像素区中，都会使所在次像素的亮度降低，造成终端产品的标准白色坐标偏移。虽然感光薄膜晶体管101设置在蓝色像素中对于光线损失最小，但后续对于标准白色失真的补偿仍然相当不容易，当像素面积越小时，标准白色失真就更加不易补偿。当标准白失真时，单纯调整蓝色色坐标效果有限，若要靠调整色坐标达到补偿，则必须要动到红蓝绿三原色，但色彩饱和度会变得极差。

有鉴于此，本发明提供一种简单的次像素面积分配方式，来解决上述色偏的问题。图3显示本发明一个实施例，为光感触控式液晶显示器中有源元件基板的上视图，由于此实施例中每一像素皆包括光感应区303，其中光感应区303包括感光薄膜晶体管305，因此，图3只显示单一像素301。图标中像素301包括垂直式对称的红色次像素301a、绿色次像素301b和蓝色次像素301c，每一次像素由相互垂直设置的扫描线307与信号线309所定义出，且各自具有晶体管313R、313G和313B。本实施例中光感应区303优选位于蓝色次像素301c内，但也可位于其它次像素中。由于光感应区303会占据部分次像素面积，会造成其所在的次像素区开口率降低，使亮度损失而产生标准白失真的问题。因此，本发明在像素设计时，也就是在形成扫描线307与信号线309时，重新调整其定义的次像素的面积，以补偿因包括感光薄膜晶体管305的光感应区303的形成所造成开口率损失。

在此实施例中由于像素中有光感应区303，因此只针对单一像素的次像素的开口面积(光线能穿过的有效面积)进行重新分配。首先，在像素设计时先将像素面积扣除光感应区303所占的面积，再将剩余的像素面积平均分给红色、绿色和蓝色次像素，其中每一个次像素A的面积可表示为A＝(T-a)/3，其中T表示像素区的面积，而a表示光感应区所占的面积。如图3所示，两相邻信号线309所定义出的次蓝色像素301c宽度W₂较红色次像素301a及绿色次像素宽301b的宽度W₁大，以补偿光感应区303所占的面积。

通过像素区面积的重新分配，每一个次像素可获得相同开口面积，避免因感光薄膜晶体管占据部分次像素的面积，而造成标准白失真的问题，而不需通过色坐标的调整来补偿色偏。

在本发明的其它实施例中，由于光感应区依终端产品的功能需求，未必会形成在每一像素中，例如，一般常用的提款机触控式液晶显示器，由于此类触控式液晶显示器的操控媒介一般为使用者的手指，其接触面积相当大，因此感光薄膜晶体管不需如同PDA或便携式计算机般密集分布，可在多个像素中仅形成一个光感应区。如同上一个实施例的分布原理，若触控式液晶显示器中有S个光感应区，分布在N个像素中，每一像素区还包括n个次像素，若为RGB型则n＝3，若为RGBW型则n＝4，其中各光感应区位于像素的次像素中，并不限定于位于特定次像素中，可位于红色、蓝色、绿色或白色次像素中，其中光感应区可依不同产品需求规则或不规则分布在像素中。由于光感应区占据部分次像素面积，会降低其所在次像素的开口率。因此，通过本发明次像素面积的重新分配，可补偿因光感应区造成次像素开口面积的损失。其中T代表本发明光感触控式液晶显示器有源元件基板上像素的总面积(显示区面积)为T；其中第i个感应元件面积为a_i，i＝1至S，其中每一该次像素区的开口面积A满足下列关系式：

A = (T - Σ_{i = 1}^{S} a_{i}) / (n \times N)

其将有源元件基板上像素的总面积扣除所有光感应区所占的面积，再将剩余的面积平均分给所有的次像素，使有源元件基板上所有的次像素都具有相同的开口面积，避免因光感应区的形成造成色偏的问题。

本发明通过简单像素设计原理，将有源元件基板上像素的总面积扣除光感应区所占的面积，再进行次像素面积的分配，可有效改善因光感应区降低次像素开口率所造成色偏的问题。

虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可对其进行些许的更动与修改，因此本发明的保护范围以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种有源元件基板，包括：

基板；

多条扫描线，设在该基板上；

多条信号线与该扫描线垂直排列，以定义出多个次像素区，该次像素区包括第一次像素区和第二次像素区；

多个薄膜晶体管与多个像素电极位于该基板上，每一该薄膜晶体管和每一该像素电极位于每一该次像素区内；和

至少一个感应元件，位于该基板上且位于该第一次像素区内，

其中，该第一次像素区的开口面积大体等于该第二次像素区的开口面积。

2.如权利要求1所述的有源元件基板，其中该次像素区还包括第三次像素区，该第一次像素区的该开口面积大体等于该第三次像素区的开口面积。

3.如权利要求2所述的有源元件基板，其中该感应元件为多个，另一该感应元件位于该第三次像素区内。

4.如权利要求1所述的有源元件基板，其中该感应元件包括感光薄膜晶体管。

5.如权利要求1所述的有源元件基板，其中该多个次像素区的数目为n，该多个次像素区的面积总和为T；该感应元件的数目为S，位于该基板上且位于部分该次像素区域内，其中第i个感应元件面积为a_i，i＝1至S，

其中每一该次像素区的开口面积A大体满足下列关系式：

A = (T - Σ_{i = 1}^{S} a_{i}) / n .

6.如权利要求5所述的有源元件基板，其中该次像素区中之一为红色次像素区，该感应元件位于该红色次像素区内。

7.如权利要求5所述的有源元件基板，其中该次像素区中之一为绿色次像素区，该感应元件位于该绿色次像素区内。

8.如权利要求5所述的有源元件基板，其中该次像素区中之一为蓝色次像素区，该感应元件位于该蓝色次像素区内。

9.如权利要求5所述的有源元件基板，其中该至少一个感应元件包括感光薄膜晶体管。

10.如权利要求5所述的有源元件基板，其中该至少一个感应元件包括底栅极薄膜晶体管。