主动元件阵列母基板的制作方法

专利名称：主动元件阵列母基板的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种主动元件阵列母基板，且特别有关于一种具有静电放电
(electro static discharge ， ESD)防护功效的主动元件阵列母基板。
背景技术：
在液晶显示器的制造过程中，操作人员、机台或检测仪器都可能带有静电， 而上述的带电体(操作人员、机台或检测仪器)接触到液晶显示面板时，可能导致 液晶显示面板内的元件以及电路遭受静电放电(electro static discharge)破坏。 因此， 一般都会在液晶显示面板的非显示区中设计静电放电保护电路。以主动矩阵 液晶显示面板来说，其通常是在制造主动元件阵列的过程中一并将静电放电保护电 路形成于基板上，并且令主动元件阵列与这些静电放电保护电路电性连接。如此一 来，3液晶显示而板遭受到静电放电的冲击时，会触发静电放电保护电路的保护机 制，因而通过静电放电保护电路将静电分散、减弱，以避免静电直接导入显示区内 部的元件及电路而造成损毁。
图1为现有的主动元件阵列基板示意图。图1中所示的主动元件阵列基板100 包括形成于基板110上的主动元件阵列120、多个驱动芯片焊盘(pad) 150以及静 电放电保护电路160。其中，基板110具有一显示区112与一周边电路区114，主 动元件阵列120配置于显示区112内，并包括多个主动元件122、多个象素电极124、 多条扫描线130与多条数据线140。详细地说，扫描线130与数据线140适于驱动 其所对应的主动元件122，以通过主动元件122来驱动象素电极124。而且，主动 元件阵列120通过扫描配线130与数据配线140而电性连接至驱动芯片焊盘150， 并通过驱动芯片焊盘150而与外部的驱动电路(未示出)电性连接。
在目前的平面显示器中，常见的静电放电保护电路160包括内部静电放电保 护环162与外部静电放电保护环164。其中，内部静电放电保护环162电性连接于 驱动芯片焊盘150与主动元件阵列120之间。当静电放电现象发生于主动元件阵列 120中时，静电会开启内部静电放电保护环162，并通过内部静电放电保护环162
而将静电分散。此外，为避免在驱动芯片焊盘150与外部驱动电路(未示出)之间
发生静龟破坏，外部静电放电保护环164是配置于基板110外围，并电性连接于驱 动芯片焊盘150。同理，当静电放电现象发生于任一驱动芯片焊盘150时，静电会 开启外部静电放龟保护环164，并藉此而将静电分散。
图2为现有的一种主动元件阵列母基板的示意图。请参照图2， 一般来说，上
述主动元件阵列基板ioa的制造方式是先在大片的玻璃基板101上定义出多个预定
区A，之后在这些预定区A内形成上述的主动元件阵列120以及相关电路，最后再 对大片的玻璃基板101进行切割，以切出多片主动元件阵列基板。在经济效益的考 虑下，各个预定区A之间的距离会尽可能的縮小，以增加玻璃基板101的利用率。 因此，近年来便发展出一种COG (Chip On Glass)技术，其是直接将驱动电路芯 片(未示出)贴附在玻璃基板101上的驱动芯片焊盘150，并通过驱动芯片焊盘150 而与可挠性电路板(未示出)电性连接，以节省空间。
然而，若在COG的技术中置入外部静电放电保护环164，则会对玻璃基板101 上的走线造成线路干涉的问题。而且，当各个预定区A之间的距离变小后，玻璃基 板101上无足够的面积配置外部静电放电保护环164。也就是说，传统的COG技术 中，在玻璃基板101上的主动元件阵列120仅能靠内部静电放电保护环来分散静电。 如此一来，将使各主动元件阵列120的抗静电放电破坏的能力大幅降低，进而导致 主动元件阵列120中的元件与电路面临极高的静电放电破坏的风险。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主动元件阵列母基板，以避免主动元 件阵列母基板上各主动元件阵列遭受到静电放电的破坏。
为达上述或其他目的，本发明提出一种主动元件阵列母基板，其适于分割出 多片主动元件阵列基板，主动元件阵列母基板包括一基板、多组主动元件阵列与多 个外部电路焊盘。其中，基板具有多个预定区，此预定区分别定义出主动元件阵列 基板所在位置。此外，上述多组主动元件阵列分别配置于f页定区内，且各组主动元 件阵列均具有多条信号线。外部电路焊盘也配置于预定区内，且在各预定区内，上 述信号线分别与外部电路焊盘电性连接。特别地，至少两预定区内的外部电路焊盘 彼此电性相连。
在本发明的一实施例中，上述主动元件阵列母基板在各预定区内还包括多个 驱动芯片焊盘与一内部静电放电保护环。其中，这些驱动芯片焊盘是与主动元件阵 列的信号线电性连接，而内部静电放电—保护环电性连接于这些驱动芯片焊盘与信号 线之间，且内部静电放电保护环还与此预定区内的至少一外部电路焊盘电性连接。
在本发明的一实施例中，上述内部静电放电保护环包括多个保护元件与一连 接导线。其中，这些保护元件分别电胜连接于信号线与驱动芯片焊盘之间，且这些 保护元件是通过此连接导线而彼此电性连接。此外，此连接导线还电性连接至此预 定区内的一外部电路焊盘。
在本发明的一实施例中，上述主动元件阵列母基板还包括一引线，其配置于 基板上，且位于预定区外。而且，上述外部电路焊盘均电性连接至此引线，使各主 动元件阵列通过此引线而彼此电性相连。
在本发明的一实施例中，上述主动元件阵列母基板还包括多个开关元件，分 别电性连接于这些外部电路焊盘与上述引线之间。其中，这些开关元件可以是薄膜 晶体管、二极管或其组合。
在本发明的一实施例中，上述外部电路悍盘包括多个第一焊盘与多个第二焊 盘，且在各预定区内的信号线包括多条数据线与多条扫描线。其中，扫描线分别电 性连接至其所在的预定区内的这些第一焊盘，且这些第一焊盘与这些扫描线为同一 膜层。这些数据线则是分别电性连接至第二焊盘，且这些第二焊盘与这些数据线为 同一膜层。
在本发明的一实施例中，上述引线可以由第一导电层与第二导电层所构成， 且第二导电层位于第一导电层上方。此外，上述第一焊盘可以电性连接至第一导电 层，第二焊盘则可以电性连接至第二导电层。
在本发明的一实施例中，上述引线可以是一透明导电层，且上述第一焊盘与 第二焊盘均电性连接至此透明导电层。
在本发明的一实施例中，上述透明导电层的材料包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
在本发明的一实施例中，上述主动元件阵列母基板在各预定区内还包括一总 线，且所述主动元件阵列基板的信号线包括多条共用配线。其中这^共用配线通过 此总线而与上述外部电路焊盘电性连接，且位于不同预定区内的总线通过这些外部
电路焊盘至少其中之一而彼此电性连接。
本发明的主动元件阵列母基板是令至少两预定区内的焊盘彼此电性连接，而 使得不同预定区内的线路彼此电性连接。因此，当静电放电现象发生于某一主动元 件阵列中时，静电会被进一步分散至整个母基板上，以减弱静电对单一主动元件阵 列所造成的冲击。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合附图，作详细说明如下。


图1是现有的主动元件阵列基板示意图。
图2是现有的一种主动元件阵列母基板示意图。
图3是本发明第一实施例中主动元件阵列母基板示意图。
图4是本发明第二实施例中主动元件阵列母基板示意图。
图5A是本发明一实施例中图3的主动元件阵列母基板沿线的剖面示意图。
图5B是本发明另一实施例中图3的主动元件阵列母基板沿线的剖面示 意图。
图6是本发明第三实施例中主动元件阵列母基板示意图。
具体实施例方式
图3是本发明第一实施例中主动元件阵列母基板示意图。请参考图3，主动元 件阵列母基板300适于被分割为多片主动元件阵列基板。具体来说，此主动元件阵 列母基板300包括一基板310、多组主动元件阵列320与多个外部电路焊盘350。 其中，基板310可以具有预定区A、 B、 C与D，而各组主动元件阵列320即是分别 配置于预定区A、 B、 C与D内。也就是说，本实施例的主动元件阵列母基板300 在后续制程中可以被切割成四片主动元件阵列基板。当然，本发明并无意局限基板 310上的预定区数目，这可以视欲制作出的主动元件阵列基板的尺寸与片数而作适 当调整。
请继续参照图3，各组主动元件阵列320均具有多条信号线322，且熟习此技
艺者应该知道，这些信号线322包括扫描线321与数据线323。此外，预定区A、 B、 C与D内均配置有多个外部电路焊盘350，且在各预定区A、 B、 C与D内，外部电 路焊盘350与其所对应的主动元件阵列320互枏电性连接。由图3可清楚得知，主 动元件阵列320是通过扫描线321或数据配线323而电性连接至外部电路焊盘350。 在此，外部电路焊盘350可以用来与可挠性龟路板(flexible printed circuit, FPC) (未示出)电性连接。
特别的是，主动元件阵列母基板300上至少两预定区内的外部电路焊盘350 彼此电性连接。如此一来，当任一预定区内的主动元件阵列320中发生静电放电的 现象时，此静电会被导散至整个基板310上，进而避免基板310上的任何电子元件 遭受到静电放电的破坏。
详细来说，主动元件阵列母基板300在各预定区A、 B、 C与D中还包括多个 内部静电放电保护环360与多个驱动芯片焊盘370/其中，驱动芯片焊盘370是电 性连接于信号线322与外部电路焊盘350之间。换言之，主动元件阵列320的信号 线322是先电性连接至驱动芯片焊盘370，再经由驱动芯片焊盘370而与外部电路 焊盘350电性连接。其中，后续欲贴附于基板310上的驱动芯片(未示出)即是贴 在这些驱动芯片焊盘370上。
另外，在各预定区内，内部静电放电保护环360是电性连接于信号线322与 驱动芯片焊盘370之间。而且，内部静电放电保护环360可以由多个保护元件362 与连接导线364所构成，其中保护元件362可以是薄膜晶体管、二极管或是这些元 件的组合。连接导线364则是将这些保护元件362串接起来，而且连接导线364 更进一步与至少一外部电路焊盘350电性连接。如此一来，当主动元件阵列320 中发生静电放电现象时，静电荷可以经由信号线322往内部静电放电保护环360 移动，并开启保护元件362，进而通过连接导线364而分散至外部电路焊盘350。 此时，由于本发明的主动元件阵列母基板300上不同预定区内的外部电路焊盘350 彼此电性连接，因此静电荷会再从外部电路悍盘350散逸至其他预定区内，以避免 静电荷过于集中而损坏主动元件阵列320。
在本实施例中，主动元件阵列母基板300可以利用一引线380来电性连接不 同预定区内的外部电路焊盘350，进而使位于不同预定区A、 B、 C与D内的主动元 件阵列320通过引线380而彼此电性相连。其中，引线380配置于基板210上，且位于预定区A、 B、 C与D之外。值得一提的是，弓l线380可以与外部电路焊盘350、 扫描线321或数据线323 —并形成。当然，引线380也可以是在主动元件阵列母基 板200的其他制程中所遗留下来的金属线。换言之，本发明可以在不额外增加制程 的情况下形成引线380。
此外，本发明当然也可以在各外部电路焊盘350与引线380之间配置有开关 元件390，如图4所示，其中开关元件390可以是薄膜晶体管、二极管或这些元件 的组合。
请再次参照图3，当主动元件阵列母基板300上发生静电放电现象时，静电所 带的高电压会启动内部静电放电保护环360的保护机制，因此静电荷会通过连接导 线364分散并传递至外部电路焊盘350，并通过引线380而分散至基板310上的其 他预定区内。换言之，静电在开启保护元件362之后，会消耗静电的部分能量，且 静电会再通过引线380而散逸至整个基板310，因而减低静电^T电破坏的能力。
一般而言，在较大尺寸的主动元件阵列母基板300中，上述效果会更加显著， 这是因为较大尺寸的主动元件阵列母基板300会具有较长且范围较大的静电散逸 路径，静电的能量会在传导的过程中被消耗，且静电会被分散至较大的范围中，而 造成静电放电破坏的能力大幅衰减。因此，本发明可使不适合制作现有外部静电放 电保护环164 (如图l所示)的主动元件阵列母基板300，仍然具有良好的静电放 电防护功效。而且在实务上，由于本实施例的主动元件阵列母基板300上并没有图 1的外部静电放电保护环164，所以无须进行额外的切割制程来分离外部静电放电 保护环，因此不必担心磨边导角的限制。
另一方面，由于本实施例的主动元件阵列母基板300并非以外部静电放电保 护环来提供静电散逸路径，因此可以避免外部静电放电保护环与基板310上的线路 相互干涉的问题。
在本实施例中，外部电路焊盘350包括多个第一焊盘352与多个第二焊盘354， 其中第一焊盘352可以用以承载欲与扫描线321电性连接的可挠性电路板(未示 出)，第二焊盘354可以用以承载欲与数据线323电性连接的可挠性电路板(未示 出)。换言之，扫描线321是电性连接至第一焊盘352，数据钱323则是电性连接 至第二焊盘354。而且，扫描线321可以与第一焊盘352同层，数据线323则可以 与第二焊盘354同层。
承上所述，熟习此技艺者应该知道，扫描线321与数据线323分属不同膜层， 也就是说，第一焊盘352与第二焊盘354也分属不同膜层。以下将举例说明在此种 情况下，如何令第一焊盘352与第二焊盘354均与引线380电性连接。
图5A为本发朋一实施例中图3的主动元件阵列母基板沿I-1'钱的剖面示意 图。请参照图5A，在此实施例中，引线380是由第一导电层382与第二导电层384 所构成，其中第二导电层384位于第一导电层382上方，且第一焊盘352是通过导 线352a电性连接至第一导电层382，第二焊盘354则是通过导线354a电性连接至 第二导电层384。
图5B为本发明另一实施例中图3的主动元件阵列母基板沿I-r线的剖面示 意图。请参照图5B，在此实施例中，引线380为单一膜层，且其是同时与分属不 同层的第一焊盘352与第二焊盘354电性连接。详细来说，引线380可以位于第一 焊盘352与第二焊盘354上方的膜层，且其可以直接覆盖于由第二焊盘354所延伸 出的导线354a上，并通过位于第一焊盘352与第二焊盘354间的介电层327中的 接触窗开口 329而与第一焊盘352所延伸出的导线352a电性连接。举例来说，引 线380可以是一透明导电层，且其可以是与主动元件阵列320中的象素电极324(如 图3所示)在同一道光罩制程下一并形成。换言之，引线380的材质可以为铟锡氧 化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
请同时参照图3及图5B，若静电放电现象发生于主动元件阵列320的扫描线 321上，静电荷可经由第一焊盘352传递至引线380，并通过引线380而分散至第 二焊盘354，进而使数据线323与扫描线321具有相同电位。同样地，若静龟放电 ^!象发生于主动元件阵列320的数据线323上，静电荷可经由第二焊盘354传递至 引线380，并通过引线380而分散至第一焊盘352，进而使扫描线321与数据线323 具有相同电位。如此一来，可以有效降低静电放电对主动元件阵列母基板300所造 成的冲击，进而达到保护主动元件阵列母基板300的目的。
值得注意的是，当基板310上的各组主动元件阵列320的排列过于紧密，而 未有足够的空间配置图3的引线380时，本发明仍可以其他方法来使不同预定区内 的外部电路焊盘350彼此电性连接，以下将举例说明之。
图6是本发明第三实施例的主动元件阵列母基板示意图。为了凸显本实施例 的特征，在图6中省略了部分元件的绘制，并将重点放在不同预定区内线路彼此之
间的连接方式。请参考图6，主动元件阵列母基板600在各预定区内还包括一总线 610，且各组主动元件阵列320的信号线除了包括图3的扫描线321与数据线323 之外，也包括多条共用配线620，而各预定区内的总线610即是与这些共用配线620 电性连接，用以将外部所提供的信号传输至这些共用配线620。由图6可清楚得知， 总线610是环绕在主动元件阵列320的周围，并且与外部电路焊盘350电性连接。 更特别的是，本实施例的外部电路焊盘350是电性连接于两预定区的总线620之间， 因此当静电放电现象发生于主动元件阵列母基板600的某预定区内的主动元件阵 列320时，静电会从共用配线620经总线610而传导至外部电路焊盘350，并进一 步通过外部电路焊盘350而散逸至其他预定区。这样一来，便可以有效降低并分散 静电放电对主动元件阵列母基板600所造成的冲击,进而达到保护主动元件阵列母 基板600的目的。
需要一提的是，虽然图6仅将位于预定区A与预定区C中的总线610通过外 部电路焊盘350而彼此电性连接，但熟习此技艺者应该知道，当然实际上还可以将 其他预定区B或D的总线610 —并连接在一起，在此并不作特别限定。
综上所述，本发明的主动元件阵列母基板至少具有下列优点
一、 本发明将主动元件阵列母基板上位于不同预定区内的主动元件阵列电性 连接，以大幅增加静电的散逸路径以及范围。这样一来，当静电放电现象发生时， 静电会被充分地分散，进而使静电的破坏能力大幅降低，进而达到保护各主动元件 阵列的效果。而且，外部电路焊盘在与可挠性电路板接合的制程中也可免于遭受静 电放电破坏。
二、 本发明的主动元件阵列母基板可以在不制作外部静电放电保护环的情况 下，仍然具有良好的静电放电防护的功效。因此，本发明适用于以COG技术来制作 主动元件阵列基板的制程中。
三、 本发明的主动元件阵列母基板上的引线可以在原有的制程中形成，且主 动元件阵列母基板上毋须制作外部静电放电保护环即可具有静电放电防护功效。因 此，本发明的主动元件阵列母基板具有较低的制造成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习 此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明 的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种主动元件阵列母基板，适于分割出多片主动元件阵列基板，其特征在于，所述主动元件阵列母基板包括一基板，具有多个预定区，其中所述预定区分别定义出所述主动元件阵列基板的所在位置；多组主动元件阵列，分别配置于所述预定区内，其中各组主动元件阵列具有多条信号线；以及多个外部电路焊盘，配置于所述预定区内，且在各所述预定区内，所述信号线是电性连接至所述外部电路焊盘，其中至少两预定区内的所述外部电路焊盘彼此电性相连。
2. 如权利要求1所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，在各所述预定区内 还包括多个驱动芯片焊盘，分别与所述主动元件阵列之所述信号线电性连接；以及一内部静电放电保护环，电性连接于所述驱动芯片焊盘与所述信号线之间， 且所述内部静电放电保护环电性连接至所述外部电路焊盘其中之一。
3. 如权利要求2所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述内部静电放电保护环包括多个保护元件，分别电性连接于所述信号线与所述驱动芯片焊盘之间；以及 一连接导线，串接所述保护元件，并电性连接至所述外部电路焊盘其中之一。
4. 如权利要求2所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，还包括一引线，配 置于所述基板上的所述预定区外，其中各所述预定区内的所述外部电路焊盘均电性 连接至所述引线，而使所述主动元件阵列通过所述引线而彼此电性相连。
5. 如权利要求4所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，还包括多个开关元 件，电性连接于所述外部电路焊盘与所述引线之间。
6. 如权利要求5所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述开关元件包括 薄膜晶体管或二极管至少其中之一。
7. 如权利要求4所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述外部电路焊盘 包括多个第一焊盘与多个第二焊盘，且在各所述预定区内的所述信号线包括- 多条数据线，分别电性连接至所述预定区内的所述第一焊盘，且所述第一焊 盘与所述数据线为同一膜层；以及多条扫描线，分别电性连接至所述预定区内的所述第二焊盘，且所述第二焊 盘与所述扫描线为同一膜层。
8.如权利要求7所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述引线包括一第 一导电层与一第二导电层，所述第二导电层位于所述第一导电层上方，且所述第一 焊盘电性连接至所述第一导电层，而所述第二焊盘电性连接至所述第二导电层。
9.如权利要求7所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述引线为一透明 导电层，且所述第一焊盘与所述第二焊盘均电性连接至所述透明导电层。
10. 如权利要求9所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，所述透明导电层 的材料包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。
11. 如权利要求1所述的主动元件阵列母基板，其特征在于，其在各所述预定 区内还包括一总线，且在各所述预定区内，所述主动元件阵列的所述信号线包括多 条共用配线，所述共用配线通过所述总线而与所述外部电路焊盘电性连接，而位 于不同预定区内的总线通过所述外部电路焊盘至少其中之一而彼此电性连接。
全文摘要
一种主动元件阵列母基板，其适于分割出多片主动元件阵列基板，主动元件阵列母基板包括一基板、多组主动元件阵列与多个外部电路焊盘(pad)。其中，基板具有多个预定区，此预定区分别定义出主动元件阵列基板的所在位置。此外，上述主动元件阵列与外部电路焊盘均分别配置于预定区内，且在各预定区内，外部电路焊盘与主动元件阵列的信号线电性连接。特别地是，至少两预定区内的外部电路焊盘彼此电性相连。
文档编号G02F1/136GK101097304SQ200610099789
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者黄金海 申请人:中华映管股份有限公司