CN101082709A - 一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板及修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板，包括扫描线、数据线、修补线和连接线，所述扫描线和数据线相交构成像素区域，所述像素区域内具有像素电极，所述修补线设置在所述数据线附近，所述连接线在修补数据线时用于连接所述数据线和所述修补线，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线。同时，本发明还提供一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法。本发明利用修补线修补出现故障的数据线，且不影响液晶显示面板的显示效果。

Description

一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板及修补方法

技术领域

本发明涉及平面显示器领域，特别是涉及一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板及其修补方法。

背景技术

液晶显示器(LCD，liquid Crystal Display)是目前被广泛使用的一种平面显示器，具有低消耗电功率、薄型轻量以及低电压驱动等特征，其显示原理是利用液晶分子的材料特性，于外加电场后使液晶分子的排列状态改变，造成液晶材料产生各种光电效应。一般而言，LCD的显示区域包含多个像素区域，每一个像素区域是指由两条扫描线(scan line)与两条数据线(date line)所构成的矩形区域，其内设置有薄膜晶体管(TFT，thin film transistor)、以及一像素电极，该薄膜晶体管为一种开关组件(switching device)。

扫描线与数据线主要是用来提供影像信号以驱动像素电极，但是碍于制作时极板表面的高低起伏、热处理、蚀刻制造工艺等影响，扫描线与数据线很容易发生断线，进而导致断路(open circuit)或短路(short circuit)的现象。而且，当LCD面板的面积扩大并提高分辨率时，需要制作数量更多的扫描线与数据线，且线宽变得更窄，这样制造工艺困难度提高，更容易导致断路或短路现象。

请参阅图1，为现有的可修补数据线的缺陷的LCD面板部分机构示意图。LCD基板10上包含有多条横向延伸的扫描线12，多个栅极垫14分别设置于每一条扫描线12的一端，多条纵向延伸的数据线16，多个数据垫18分别设置于每一条数据线16的一端，以及多个矩阵排列的显示区域20。显示区域20的单元是由两条栅极线12与两条数据线16垂直交叉所构成，显示区域20的单元均设置有一像素电极22。基板10还包含有多条辅助线24A、24B、24C，位于显示区域20周围的非显示区域，辅助线24A、24B、24C跨越每一条数据线16的两端。

举例来说，当数据线16A发生断线而形成一开口A时，通过数据线16A的影像信号无法到达开口A处，则可以利用激光或是其他技术，使数据线16A与辅助线24A的交叉点26a、26b产生电连接，并依据所选择最短的路径在切点28a、28b将辅助线24A切断，这样，传送到数据线16A的影像信号便可以经由辅助线24A提供。但是，当影像信号通过辅助线24A与其他数据线16A的交会点时，会使影像信号扭曲恶化，特别是当数据线16数目众多时，辅助线24A上的交会点的数目也会相应增加，则影像信号恶化的情况会更加严重。由上述可知，要修补一条数据线16便需要耗费一条辅助线24A，因此，随着辅助线24的数量增加，扫描线12和数据线16的宽度变窄，辅助线24所产生的电阻值与电容值就会增加，这将使得影响信号传输的延迟时间增加，影响LCD的显示品质。此外，辅助线24的数量会受到LCD面板空间和面积的限制，因此可修补的断线数目相当有限。

目前，现有技术是采用设置修补线的方式对邻近的数据线进行修复。参阅图2，为现有的可修补数据线的缺陷的LCD面板部分结构示意图。数据线21、扫描线24、及像素电极28组成一个单独的子像素，修补线22设置在数据线21附近。连接线23a和23b与数据线21重叠部分设置修补点2C和2D，对修补点2C和2D进行激光熔接，可使数据线21与修补线22保持电连接，绕过断线处的断线端点2A和2B而形成电连接回路。

图3为沿图2切线V-V的剖面结构示意图。修补线22上设置第一绝缘层111。第一绝缘层111上面设置数据线21，数据线21上面设置第二绝缘层110，第二绝缘层110上设置像素电极28。像素电极28没有覆盖修补线22。

因像素电极28没有遮盖修补线22，这容易造成修补线22漏光而影响LCD面板的显示质量。因此，必须在彩膜基板上设置较大面积的黑色矩阵(blackmatrix)，以便在彩膜基板与阵列基板相结合时，遮挡住修补线22。但在彩膜基板上设置较大面积的黑色矩阵会使LCD面板的开口率降低，进而影响LCD面板的显示效果。

并且，在彩膜基板与像素基板相结合过程中，因操作误差两块基板会产生一个相对得错位，这样就容易造成彩膜基板上的黑色矩阵没能完全遮住修补线22，而产生漏光现象，影响LCD面板的显示效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可修补数据线缺陷的液晶显示面板，该液晶显示面板可利用修补线修补出现故障的数据线，且不影响液晶显示面板的显示效果。

本发明的另一个目的是提供一种可修补数据线缺陷的液晶显示面板的修补方法，该方法利用修补线修补出现故障的数据线，且不影响液晶显示面板的显示效果。

本发明公开一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板，包括扫描线、数据线、修补线和连接线，所述扫描线和数据线相交构成像素区域，所述像素区域内具有像素电极，所述修补线设置在所述数据线附近，所述连接线在修补数据线时用于连接所述数据线和所述修补线，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线。

优选的，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线包括：所述像素电极完全覆盖所述修补线。

优选的，所述数据线两侧均设置所述修补线。

优选的，所述连接线属第一金属层。

优选的，所述修补线属第一金属层，所述修补线与所述连接线相连接，所述连接线与所述数据线在修补点相交错。

优选的，所述修补线属第二金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

优选的，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

优选的，所述连接线属第二金属层。

优选的，所述修补线属第一金属层，所述连接线与所述数据线相连接，与所述修补线在修补点相交错。

优选的，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

优选的，所述连接线与像素电极同层。

优选的，所述修补线属第一金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

优选的，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

优选的，所述修补线属第二金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

优选的，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

本发明还公开一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法，其特征在于，在所述数据线附近设置被像素电极至少部分覆盖的修补线，设置在修补数据线时用于连接所述数据线和所述修补线的连接线，该方法包括：

当所述数据线出现故障，使用所述连接线接通所述数据线和所述修补线，使所述数据线与所述修补线保持电连接。

优选的，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线包括：所述像素电极完全覆盖所述修补线。

优选的，采用激光熔融方式使所述连接线接通所述数据线和所述修补线。

优选的，所述数据线两侧均设置所述修补线。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明在数据线出现断路等故障时，激光熔融连接线与修补线在第一绝缘层的交叠部分，使数据线与修补线之间保持电连接。因本发明修补线完全或部分被像素电极所覆盖，漏光率较低。因此只需在彩膜基板上设置较小面积的黑色矩阵，这样在彩膜基板与阵列基板相结合时，就可完全避免因漏光而影响LCD面板的显示效果。在彩膜基板设置较小面积的黑色矩阵可以使LCD面板的开口率增大，提高LCD面板的显示效果。并且，在彩膜基板与阵列基板相结合过程中，即使因操作误差两块基板产生相对错位，也不容易造成彩膜基板上的黑色矩阵没能完全遮住修补线而产生漏光现象，保证LCD面板的显示效果。

附图说明

图1为现有的可修补数据线的缺陷的LCD面板示意图；

图2为现有的可修补数据线的缺陷的LCD面板示意图；

图3为沿图2切线V-V的剖面结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图；

图5为沿图4切线I-I的剖面示意图；

图6为沿图4切线II-II的剖面示意图；

图7为第一实施例的模拟仿真波形图；

图8为第一实施例的模拟仿真波形图；

图9为本发明第二实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图。

图10为沿图9切线III-III的剖面示意图；

图11为本发明第三实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图；

图12为沿图11切线IV-IV的剖面示意图；

图13为第三实施例的模拟仿真波形图；

图14为第三实施例的模拟仿真波形图；

图15为第三实施例的模拟仿真波形图；

图16为第三实施例的模拟仿真波形图；

图17为第三实施例的模拟仿真波形图；

图18为第三实施例的模拟仿真波形图；

图19为本发明第四实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图；

图20为本发明第五实施例提供的可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法流程图；

图21为本发明第六实施例提供的可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明在制备好液晶显示面板的阵列基板，还没有与另一基板组装之前，对液晶显示面板上的数据线进行检测，确认是否有断线的存在，若有断线，可利用邻近的修补线修补断开的数据线。

参见图4，为本发明第一实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图。薄膜晶体管TFT35由栅极353，源极351以及漏极352组成，数据线31和扫描线30以及像素电极38组成一个单独的子像素，通孔36连接漏极352和像素电极38。在数据线31附近设置修补线32，修补线32完全被像素电极38所覆盖。数据线31上延伸出的两根连接线33a和33b，连接线33a和33b与修补线32的重叠部分设置修补点3C和3D。

当数据线31出现断线故障，通过数据线31上延伸出的两根连接线33a、33b连接数据线31和修补线32，对修补点3C和3D进行激光熔接，使数据线31与修补线32完成电连接。这样，断开的数据线31就可以绕开断线端点3A和3B，而改经由与数据线31保持电连接的修补线32形成的连接回路。该连接线33a和33b处对应的像素电极38显示为剥离的状态，即连接线33a和33b位于像素电极38的剥离区。

参阅图5，为沿图4切线I-I的剖面示意图。在绝缘基板312上形成修补线32，该修补线32与扫描线30和栅极353同时制备，且均来自第一金属层。在修补线32上设置第一绝缘层311，在第一绝缘层311上面设置数据线31和连接线33a，该数据线31和连接线33a同时制备，均来自第二金属层，且连接线33a与修补线32有重叠部分。在数据线31及连接线33a上面设置第二绝缘层310。最后在第二绝缘层310上设置像素电极38。该实施例中，连接线33a也可属第一金属层。

当数据线31出现断路故障，激光熔融连接线33a与修补线32在第一绝缘层311的交叠部分，使数据线31与修补线32之间保持电连接。

参阅图6，为沿图4切线II-II的剖面示意图。像素电极38完全覆盖修补线32。

对数据线31、像素电极38、及修补线32所施加的电压不同会得到不同的仿真波形。现应用下表一所列的电压组合进行模拟试验，并结合模拟仿真波形对试验结果进行分析说明。

电压组合	修补线32或42电压(V)	数据线31或41电压(V)	像素电极38或48电压(V)
				1	悬置	0.2	0.2
2	悬置	8.2	0.2

3	悬置	0.2	8.2
				4	悬置	8.2	8.2
5	0.2	0.2	0.2
				6	0.2	8.2	0.2
7	0.2	0.2	8.2
				8	0.2	8.2	8.2
9	8.2	0.2	0.2
				10	8.2	8.2	0.2
11	8.2	0.2	8.2
				12	8.2	8.2	8.2

表一

参阅图7、图8，左侧纵坐标表示液晶盒间隙，其对应于液晶排布曲线，右侧纵坐标表示透光率，对应于透光率曲线，横坐标代表像素结构横向距离。图7表示电压组合1、电压组合4、电压组合5、电压组合8、电压组合9、电压组合12的模拟仿真波形仿真图。图8表示电压组合2、电压组合3、电压组合6、电压组合7、电压组合10、电压组合11的模拟仿真波形图。

由图7、图8可见，模拟仿真波形基本上稳定于两种波形。液晶显示面板的透光率越大漏光越严重。图7中，在像素电极38的边缘处漏光率比较低，甚至没有。图8中，在像素电极38与数据线31中间处(横坐标约为25um处)有最大漏光，但在一般情况下，该处会有黑色矩阵遮盖以免漏光。因此，本实施例只需在CF基板上对应像素电极38与数据线31中间位置处覆盖黑色矩阵，这样在彩膜基板与阵列基板相结合时，就可完全避免因漏光而影响LCD面板的显示效果。在彩膜基板设置较小面积的黑色矩阵可以使LCD面板的开口率增大，提高LCD面板的显示效果。并且，在彩膜基板与阵列基板相结合过程中，即使因操作误差两块基板产生相对错位，也不容易造成彩膜基板的黑色矩阵没能完全遮住修补线32而产生漏光现象，保证LCD面板的显示质量。

参阅图9，为本发明第二实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图。薄膜晶体管TFT45由栅极453、源极451、及漏极452组成，数据线41和扫描线40以及像素电极48组成一个单独的子像素，通孔46连接漏极452和像素电极48。在数据线41附近设置修补线42，修补线42完全被像素电极48所覆盖。修补线42上延伸出的两根连接线43a和43b，在连接线43a和43b与数据线41的重叠部分设置修补点4C和4D。

当数据线41出现断线故障，通过修补线42上延伸出的两根连接线43a、43b连接数据线41和修补线42，对修补点4C和4D进行激光熔接，使数据线41与修补线42完成电连接。这样，断开的数据线41就可以绕开断线端点4A和4B，而改经由与数据线41保持电连接的修补线42形成的连接回路。连接线43a和43b位于像素电极48的剥离区。

图10为沿图9切线III-III的剖面示意图。在绝缘基板412上形成修补线42，该修补线42与连接线43a(图中未视出)、栅极线40和栅极453同时制备，且均来自第一金属层。在修补线42上设置第一绝缘层411，在一绝缘层411上面设置数据线41，该数据线41来自第二金属层。在数据线41上面设置第二绝缘层410。最后在第二绝缘层410上设置像素电极48。像素电极48完全覆盖修补线42。

当数据线41出现断路故障，激光熔融连接线43a与修补线42在第一绝缘层411的交叠部分，使数据线41与修补线42之间保持电连接。

对数据线31、像素电极38、及修补线32所施加的电压不同会得到不同的仿真波形。如应用上表一所列的电压组合进行模拟试验，得到的仿真模型与图7、图8相同，不再赘述。

参阅图11，为本发明第三实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图。薄膜晶体管TFT55由栅极553、源极551、及漏极552组成，数据线51和扫描线50以及像素电极58组成一个单独的子像素，通孔56连接漏极552和像素电极58。在数据线51附近设置修补线52，修补线52部分被像素电极58所覆盖。修补线52上延伸出的两根连接线53a和53b，在连接线53a和53b与数据线51的重叠部分设置修补点5C和5D。

当数据线51出现断线故障，通过修补线52上延伸出的两根连接线53a、53b连接数据线51和修补线52，对修补点5C和5D进行激光熔接，使数据线51与修补线52完成电连接。这样，断开的数据线51就可以绕开断线端点5A和5B，而改经由与数据线51保持电连接的修补线52形成的连接回路。该连接线53a和53b位于像素电极58的剥离区。

图12为沿图11切线IV-IV的剖面示意图。在绝缘基板512上形成修补线52，该修补线52与连接线53a(图中未视出)、栅极线50和栅极553同时制备，且均来自第一金属层。在修补线52上设置第一绝缘层511，在一绝缘层511上面设置数据线51，该数据线51来自第二金属层。在数据线51上面设置第二绝缘层510。最后在第二绝缘层510上设置像素电极58。像素电极58部分覆盖修补线52。

当数据线51出现断路故障，激光熔融连接线53a与修补线52在第一绝缘层511的交叠部分，使数据线51与修补线52之间进行电连接。

对数据线51、像素电极58、及修补线52所施加的电压不同将得到不同的仿真波形，现应用下表二所列的电压组合类型进行模拟试验，并结合模拟仿真波形图13到图18对试验结果进行分析说明。

电压组合	修补线52电压(V)	数据线51电压(V)	像素电极58电压(V)
				1	悬置	0.2	0.2
2	悬置	8.2	0.2
				3	悬置	0.2	8.2
4	悬置	8.2	8.2
				5	0.2	0.2	0.2
6	0.2	8.2	0.2
				7	0.2	0.2	8.2
8	0.2	8.2	8.2
				9	8.2	0.2	0.2
10	8.2	8.2	0.2
				11	8.2	0.2	8.2
12	8.2	8.2	8.2

表二

其中，图13表示电压组合1、电压组合4的模拟仿真波形图；图14表示电压组合2、电压组合3的模拟仿真波形图；图15表示电压组合5、电压组合12的模拟仿真波形图；图16表示电压组合6、电压组合11的模拟仿真波形图；图17代表电压组合8、电压组合9的模拟仿真波形图；图18代表电压组合7、电压组合10的模拟仿真波形图。由图13至图18的模拟波形仿真图可知，像素电极58部分遮盖修补线52，其透光率相对较高。

本发明还可以在数据线两侧均设置修补线。参照图19，为本发明第四实施例提供可修补数据线的缺陷的液晶显示面板部分结构示意图。当数据线61发生断路等缺陷时，可选任意附件的一条修补线62使用。特别是当其中一条修补线62也存在断路等缺陷时，可使用另一条修补线62修补数据线61，不耽误数据的传输。

本发明连接线可属第一金属层，修补线属第二金属层。连接线分别与修补线和数据线在修补点相交错。像素电极对应连接线与修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

本发明连接线可与像素电极同层，修补线属第一金属层。连接线分别与修补线和数据线在修补点相交错。像素电极对应连接线与修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

本发明连接线可与像素电极同层，修补线属第二金属层。连接线分别与修补线和数据线在修补点相交错。像素电极对应连接线与修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

本发明修补线设置于第二金属层时，如扫描线发生断路等缺陷时，可采用同样的方式修补该扫描线。

基于上述可修补数据线的缺陷的液晶显示面板，本发明还提供一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法。

参阅图20，为本发明第五实施例提供的可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法流程图，具体包括以下步骤。

步骤S2001、在数据线上设置连接线。

该连接线可由数据线上延伸出来，也可由修补线上延伸出来。连接线属第一金属层或第二金属层。

步骤S2002、在数据线附近设置被像素电极完全覆盖的修补线。

修补线属第一金属层，像素电极位于第二金属层，像素电极完全覆盖住修补线。

步骤S2003、当所述数据线出现故障，使用所述连接线接通所述数据线和所述修补线，使所述数据线与所述修补线完成电连接。

当数据线出现断路故障，激光熔融连接线与修补线的交叠部分，使数据线与修补线之间保持电连接。

参阅图21，为本发明第六实施例提供的可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法流程图，具体包括以下步骤。

步骤S2101、在数据线上设置连接线。

该连接线可由数据线上延伸出来，也可由修补线上延伸出来。连接线属第一金属层或第二金属层。

步骤S2102、在数据线附近设置被像素电极部分覆盖的修补线。

修补线属第一金属层，像素电极位于第二金属层，像素电极完全覆盖住修补线。

步骤S2103、当所述数据线出现故障，使用所述连接线接通所述数据线和所述修补线，使所述数据线与所述修补线完成电连接。

当数据线出现断路故障，激光熔融连接线与修补线的交叠部分，使数据线与修补线之间保持电连接。

以上对本发明所提供的一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板及修补方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1、一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板，包括扫描线、数据线、修补线和连接线，所述扫描线和数据线相交构成像素区域，所述像素区域内具有像素电极，所述修补线设置在所述数据线附近，所述连接线在修补数据线时用于连接所述数据线和所述修补线，其特征在于，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线。

2、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线包括：

所述像素电极完全覆盖所述修补线。

3、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述数据线两侧均设置所述修补线。

4、如权利要求1、2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述连接线属第一金属层。

5、如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述修补线属第一金属层，所述修补线与所述连接线相连接，所述连接线与所述数据线在修补点相交错。

6、如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述修补线属第二金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

7、如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

8、如权利要求1、2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述连接线属第二金属层。

9、如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述修补线属第一金属层，所述连接线与所述数据线相连接，与所述修补线在修补点相交错。

10、如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

11、如权利要求1、2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述连接线与像素电极同层。

12、如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述修补线属第一金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

13、如权利要求12所述的液晶显示面板，其特征在于，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

14、如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述修补线属第二金属层，所述连接线分别与所述修补线和所述数据线在修补点相交错。

15、如权利要求14所述的液晶显示面板，其特征在于，像素电极对应所述连接线与所述修补线交错处修补点的区域呈剥离状态。

16、一种可修补数据线的缺陷的液晶显示面板的修补方法，其特征在于，在所述数据线附近设置被像素电极至少部分覆盖的修补线，设置在修补数据线时用于连接所述数据线和所述修补线的连接线，该方法包括：

当所述数据线出现故障，使用所述连接线接通所述数据线和所述修补线，使所述数据线与所述修补线保持电连接。

17、如权利要求16所述的修补方法，其特征在于，所述像素电极至少部分覆盖所述修补线包括：

所述像素电极完全覆盖所述修补线。

18、如权利要求16所述的修补方法，其特征在于，采用激光熔融方式使所述连接线接通所述数据线和所述修补线。

19、如权利要求16、17或18所述的液晶显示面板，其特征在于，所述数据线两侧均设置所述修补线。

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