CN101158760A - 液晶显示装置及其阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有修补线路的液晶显示装置及其阵列基板。该修补线路包括：前端修补线部分，与数据线中的前端数据线部分至少部分重叠；末端修补线部分，与末端数据线部分至少部分重叠；中间修补线，电连接所述前端修补线部分和末端修补线部分。其中，前端修补线部分至少包括数据连接线和外接线，并且在未利用修补线路对数据线的缺陷进行修补时，数据连接线与外接线处于电隔离关系。因此可以使前端修补线部分与中间修补线部分电隔离，使得当修补信号在中间修补线部分上传输时，防止前端修补线部分与数据线之间形成寄生电容，从而可以更好地保证信号传输质量。

Description

液晶显示装置及其阵列基板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其阵列基板，特别涉及一种具有修补线路的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置具有轻、薄、低耗电等优点，因此被广泛应用于笔记本计算机、移动电话及个人数字助理等现代化信息设备。
图1所示为现有的液晶显示装置中阵列基板的示意图，液晶显示装置的阵列基板110包括信号引入区域111和显示区域112。数据线焊盘121和扫描线焊盘131形成于信号引入区域111中。数据线122和扫描线132分别连接到数据线焊盘121和扫描线焊盘131，多条数据线和多条扫描线的交叉区域限定了多个像素P。外部数据信号和扫描信号经数据线焊盘121、扫描线焊盘131端输入，然后经由数据线122、扫描线132传输到显示区域112的各个像素P中。
在现有的液晶显示装置阵列基板的制程中，数据线可能出现断开等缺陷，如图1所示，在显示区域112，数据线122在D1位置断开。在这种情况下，数据信号无法传送到断开处D1以下部分的数据线，由此形成了线缺陷。
为了修补线缺陷，美国专利No.6,111,558公开了一种修补结构。在该结构中，如本申请中图2所示，数据线122包括三个部分，即位于显示区域外连接数据线焊盘121的前端数据线部分122a、显示区域数据线部分122b和位于显示区域外远离数据线焊盘121那端的末端数据线部分122c。同时，液晶显示装置的显示区域112外围设有修补线223，该修补线223与前端数据线部分122a及末端数据线部分122c垂直交叉排列。但修补线223与数据线122位于不同层且中间隔有绝缘层，因此两者互不导通。
当出现如图2所示的断开处D2时，用激光熔融的方式将前端数据线部分122a与修补线223在它们的交叉位置A处导通，并将末端数据线部分122c与修补线223在它们的交叉位置B处导通，因此该数据线上的数据信号就可以通过前端数据线部分122a经A点传送到修补线223，再经B点传送到断开处D2以下部分的数据线上，从而使线缺陷得到修补。
但是在这种修补结构中也存在一些问题，首先，在制程中，形成于玻璃基板上的修补线223通常与扫描线使用相同材料(例如Mo和AlNd)，所以材料阻抗较大；其次，当用激光熔融使前端数据线部分122a、末端数据线部分122c分别在A点和B点与修补线223导通后，修补线223与其他的数据线之间会因位置交叉而形成寄生电容，因此数据信号在沿着修补线223传输的过程中会产生信号延迟的现象，并且寄生电容的存在也会影响到其他数据线上的信号传输。
为解决上述问题，美国专利申请公开No.2007/0040794A1中公开了另外一种线路修补结构。如图3所示，该修补线路结构由三部分组成：前端修补线部分325，位于显示区域112外并与前端数据线部分122a垂直交叉排列，因为前端修补线部分325与数据线122位于不同层且中间隔有绝缘层，因此两者互不导通；末端修补线部分323，位于显示区域112外围并与末端数据线部分122c垂直交叉排列，同样，因为末端修补线部分323与数据线122位于不同层且中间隔有绝缘层，因此两者互不导通；中间修补线部分324，分别与前端修补线部分325与末端修补线部分323电连接。中间修补线部分324形成于印刷电路板(PCB)340上，所以该部分线路可以使用铜等高电导率材料，从而降低了修补线路的电阻。
当数据线出现如图3所示的断开处D3时，用激光熔融的方式使前端数据线部分122a与前端修补线部分325在二者的交叉位置A′处导通，并使末端数据线部分122c与末端修补线部分323在二者的交叉位置B′处导通，因此该前端数据线部分122a上的数据信号就可以通过经A′点、前端修补线部分325和数据焊盘121传送到位于PCB上的中间修补线部分324，再经末端修补线部分323和B′点传送到断开处D3以下部分的数据线上，从而使线缺陷得到修补。
在这种修补结构中，中间修补线部分324作为公共修补信号线，同时与多条修补线的前端修补线部分相连。因此数据信号在中间修补线部分324中传递时，多条修补线中连接到中间修补线部分的各个前端修补线部分都会与其相交的数据线形成寄生电容，从而影响信号传输。
发明内容
针对上述问题，本发明在第一方面提供了一种液晶显示装置的阵列基板。该阵列基板包括数据线、扫描线和修补线路，数据线包括前端数据线部分，显示区域数据线部分和末端数据线部分；扫描线设置成与数据线交叉；修补线路位于阵列基板的显示区域外部，并包括前端修补线部分、末端修补线部分以及对前端修补线部分与末端修补线部分进行电连接的中间修补线部分。末端修补线部分包括这样的部分：所述部分能够在修补线路未被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与末端数据线部分电隔离，并在修补线路被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与末端数据线部分电连接。在这种阵列基板中，前端修补线部分包括数据连接线和外接线，其中，数据连接线能够在修补线路未被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与前端数据线部分电隔离、并在修补线路被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与前端数据线部分电连接；外接线是电连接到中间修补线部分的那部分；在修补线路未被用来对数据线的缺陷进行修补的时候，数据连接线与外接线处于电隔离关系。
在第二方面，本发明提供了一种液晶显示装置的阵列基板。该阵列基板包括数据线、扫描线和修补线路，其中扫描线设置成与数据线交叉。修补线路位于阵列基板的显示区域外部，并包括前端修补线部分、末端修补线部分以及对前端修补线部分与末端修补线部分进行电连接的中间修补线部分。末端修补线部分包括这样的部分：所述部分能够在修补线路未被用来对扫描线的缺陷进行修补的时候与末端扫描线部分电隔离，并在修补线路被用来对扫描线的缺陷进行修补的时候与末端扫描线部分电连接。在这种阵列基板中，前端修补线部分包括扫描连接线和外接线，其中，扫描连接线能够在修补线路未被用来对扫描线的缺陷进行修补的时候与前端扫描线部分电隔离、并在修补线路被用来对扫描线的缺陷进行修补的时候与前端扫描线部分电连接；外接线是电连接到中间修补线部分的那部分；在修补线路未被用来对扫描线的缺陷进行修补的时候，扫描连接线与外接线处于电隔离关系。
在根据本发明的阵列基板中，中间修补线部分可以位于印刷电路板上，从而可以使用例如铜等高电导率材料，降低修补线路的电阻。
在根据本发明的阵列基板中，前端修补线部分可以包括导电连接部分，连接部分的一部分与数据连接线至少部分地重叠，连接部分的另一部分与外接线至少部分地重叠。或者，也可以使前端修补线部分的数据连接线与外接线至少部分地重叠。
优选地，中间修补线部分和末端修补线部分至少各包括一处断开，从而可以在不在阵列基板中占用更多空间的情况下，提高修补线路结构的修补能力。
本发明还提供了液晶显示装置，所述液晶显示装置包括根据上述各个方面的阵列基板。
根据本发明，液晶显示装置阵列基板上的修补电路结构可以将前端修补线部分与中间修补线部分电隔离，因此当修补信号在中间修补线部分传输时，可以防止前端修补线部分与数据线之间形成寄生电容，从而可以更好地保证信号的传输质量。
附图说明
图1为现有技术的液晶显示装置阵列基板示意图。
图2为现有技术的修补线路结构示意图。
图3为现有技术的另一种修补线路结构示意图。
图4A为本发明第一实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。
图4B为第一实施例中前端修补线部分的局部放大图。
图4C为图4B中前端修补线部分沿I-I线的剖视图。
图5为本发明第一实施例中线缺陷修补方式的示意图。
图6A为本发明第二实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。
图6B为本发明第二实施例中前端修补线部分的局部放大图。
图6C为图6B中前端修补线部分沿II-II线的剖视图。
图7A为本发明第三实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。
图7B为本发明第三实施例中前端修补线部分的局部放大图。
图7C为图7B中前端修补线部分沿III-III线的剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图详细说明本发明的示例性实施方式。
图4A为根据本发明第一实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。液晶显示装置的阵列基板410包括信号引入区域411和显示区域412，多个数据线焊盘421形成于信号引入区域411中并分别与各条数据线422电连接。其中，每条数据线422包括三个部分，即位于显示区域412外并与相应的数据线焊盘421电连接的前端数据线部分422a、位于显示区域412中的显示区域数据线部分422b和位于显示区域412外远离数据线焊盘421那端的末端数据线部分422c。从数据线焊盘421输入的数据信号经前端数据线部分422a传输到整条数据线422上。为清楚起见，图4中未示出与数据线422交叉设置的各条扫描线。
本发明的修补线路结构包括前端修补线部分425、末端修补线部分423以及中间修补线部分424。前端修补线部分425、末端修补线部分423以及中间修补线部分424可以各自包括一条或多条导电线路，这些导电线路的数目可以相同，也可以不同。
前端修补线部分425位于显示区域412外围。沿垂直于阵列基板表面的方向(下文中适当之处称为“垂直方向”)看去，前端修补线部分425与前端数据线部分422a部分重叠，例如以大体上垂直的方式交叉排列。但是在与阵列基板表面垂直的方向上，前端修补线部分425与数据线422分别位于不同的层中，并且二者之间隔有绝缘层，因此在未利用该修补线路对数据线422上的缺陷进行修补的情况下，两者互不导通。
末端修补线部分423也位于显示区域412的外围。沿垂直方向看去，末端修补线部分423与末端数据线部分422c部分重叠，例如以大体上垂直的方式交叉排列。在与阵列基板表面垂直的方向上，末端修补线部分423与数据线422分别位于不同的层中，且二者之间隔有绝缘层，因此在未利用该修补线路对数据线422上的缺陷进行修补的情况下，两者互不导通。
前端修补线部分425与末端修补线部分423分别与中间修补线部分424电连接。中间修补线部分424可以形成于该阵列基板中；但中间修补线部分424还可以形成于另外的印刷电路板(PCB)450上，并因此可以使用铜等高电导率材料，降低修补线路的电阻。
图4B为图4A中前端修补线部分425的局部放大图。由图4B可见，本实施例中，前端修补线部分425包括外接线425a、数据连接线425b和导电的连接部分425c。外接线425a与中间修补线部分424电连接。沿垂直于阵列基板表面的方向看去，数据连接线425b与前端数据线部分422a至少部分重叠，例如可以是以大体上垂直的方式交叉排列。此外，沿垂直于阵列基板表面的方向看去，外接线425a和数据连接线425b分别与连接部分425c部分地重叠。
图4C为图4B中的前端修补线部分425沿I-I线的剖视图。其中，在阵列基板(例如玻璃基板)461上形成连接部分425c，绝缘层462覆盖在该连接部分425c上，外接线425a和数据连接线425b形成于绝缘层462上，并且分别与连接部分425c在垂直方向上部分地重叠。
在上述修补电路结构中，在出现了断开(例如图5所示的断开D5)的情况下，可以用例如激光熔融的方式使前端数据线部分422a与数据连接线425b在二者之间的重叠区5A处导通、数据连接线425b与连接部分425c在二者之间的重叠区5A′处导通，外接线425a与连接部分425c在二者之间的重叠区5B′处导通、末端修补线部分423与末端数据线部分422c在二者之间的重叠区5B处导通。因此，该前端数据线部分422a上的数据信号可以经过5A点、数据连接线425b、5A′点、连接部分425c、5B′点以及外接线425a传送到位于PCB上的中间修补线部分424，再经末端修补线423和5B点传送到断开处D5以下部分的数据线上，由此使该数据线上的缺陷得到修补。
在本实施例中，当利用修补线路完成修补之后，数据信号在中间修补线424上传输时，其他前端修补线部分仍被相应的连接部分425c与该中间修补线424电隔离开，因此这些前端修补线部分不会与跟它们交叉的数据线形成寄生电容，所以可以提高信号的传输质量。
优选地，在图4A和图5所示的阵列基板中，中间修补线424被断开部分451分成两个部分，末端修补线423被断开部分452分成两个部分，被分成两个部分的修补线路可以分别用于修补图示液晶显示装置中位于左侧和右侧的线缺陷，从而可以更有效地利用阵列基板面积，减小修补线路部分占据的空间。
图4C所示前端修补线部分425中各个组成部分的相互位置关系只是示例性的，本发明中修补线路结构不限于上述具体情况。例如，中间绝缘层可以是一层，也可以是多层。连接部分425c可以由金属材料制成，也可以由其他导电材料制成，例如与像素电极相同的透明导电材料(铟锡氧化物ITO等)。在前端修补线部分中，外接线425a和数据连接线425b可以位于相同或不同层中，只要二者不直接形成电连接即可。
图6A图示了根据本发明第二实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。该修补线路结构包括前端修补线部分625、末端修补线部分423以及中间修补线部分424。其中，末端修补线部分423和中间修补线部分424与其他线路的位置关系跟第一实施例中的情况类似，这里将不再重复说明。
图6B为第二实施例中前端修补线部分625的局部放大图，其中，前端修补线部分625包括外接线625a和数据连接线625b。外接线625a的一端连接到例如位于PCB上的中间修补线部分424。沿垂直方向看去，数据连接线625b与前端数据线部分422a部分重叠，例如以大体上垂直的方式交叉排列。前端数据线部分422a与数据连接线625b位于不同层，且二者之间隔有绝缘层，因此在未利用该修补线路对数据线422上的缺陷进行修补的情况下两者是互不导通的，当需要修补时通过例如激光熔融使数据连接线625b与前端数据线部分422a电连接。
在根据第二实施例的前端修补线部分625中，沿垂直于阵列基板表面的方向看去，外接线的端部625a′与数据连接线的端部625b′设置成至少部分地重叠。但是，外接线625a和数据连接线625b在垂直方向上位于不同层，且二者之间隔有绝缘层，因此在未利用该修补线路对数据线422上的缺陷进行修补的情况下两者是互不导通的。
图6C为图6B中前端修补线部分625沿II-II线的剖视图。其中，在阵列基板(例如玻璃基板)661上形成前端修补线部分625的数据连接线625b，由绝缘层662覆盖数据连接线625b，并在绝缘层662上方形成前端修补线部分625的外接线625a。由图6C可见，外接线625a与数据连接线625b是部分重叠的。
当出现了如图6A所示的断开D6时，可以用例如激光熔融的方式使前端数据线部分422a与前端修补线部分625的数据连接线625b在二者之间的重叠区6A处导通，使末端数据线部分422c与末端修补线部分423在二者之间的重叠区6B处导通，并使数据连接线625b与外接线625a在二者之间的重叠区6C处导通。这样，该前端数据线422a上的数据信号就可以经6A点、数据连接线625b、6C点以及外接线625a传送到例如位于PCB上的中间修补线部分424，再经末端修补线部分423和6B点传送到断开处D6以下部分的数据线上，从而使该数据线上的缺陷得到修补。
在本实施例中，当利用修补线路完成修补之后，数据信号在中间修补线部分424上传输时，其他前端修补线部分与该中间修补线部分424仍由相应重叠区6C的绝缘层662保持电隔离关系，因此这些前端修补线部分不会与交叉的数据线形成寄生电容，所以可以提高信号的传输质量。
图6C所示前端修补线部分625中各个组成部分的相互位置关系只是示例性的，本发明中修补线路结构不限于上述具体情况。前端修补线部分625的数据连接线625b和外接线625a之间位置关系可以任意改变，只要二者不直接形成电连接即可。同时，二者之间的绝缘层可以为一层，也可以为多层，或者可以是多个绝缘层之间夹有其他导电材料。
图7A图示了根据本发明第三实施例的液晶显示装置修补线路结构示意图。该修补线路结构包括前端修补线部分725、末端修补线部分423以及中间修补线部分424。其中，末端修补线部分423和中间修补线部分424与其他线路的位置关系与第一实施例中的情况类似，这里将不再重复说明。
图7B为本发明中前端修补线部分725的局部放大图，本发明中前端修补线部分725包括外接线725a、数据连接线725b和导电的连接部分725c。外接线725a的一端与例如位于PCB板上的中间修补线部分424电连接。沿垂直于阵列基板表面的方向看去，数据连接线725b与前端数据线422a部分重叠，例如以大体上垂直的方式交叉排列。但前端数据线部分422a与数据连接线725b位于不同层，且二者之间隔有绝缘层，因此在未利用该修补线路对数据线422上的缺陷进行修补的情况下两者是互不导通的，当需要修补时通过例如激光熔融使数据连接线725b与前端数据线部分422a电连接。沿垂直于阵列基板的方向看去，前端修补线部分的连接部分725c与外接线的端部725a′以及数据连接线的端部725b′至少部分地重叠。
图7C为图7B所示前端修补线部分沿III-III线的剖视图，在阵列基板(例如玻璃基板)761上形成前端修补线部分725的外接线725a和数据连接线725b，而后形成绝缘层762覆盖外接线725a和数据连接线725b，并在绝缘层762上方形成连接部分725c，使外接线725a的端部和数据连接线725b的端部隔着绝缘层762与连接部分725c部分重叠。
在根据本实施例的修补线路结构中，当出现了如图7A所示的断开D7时，可以用例如激光熔融的方式使前端数据线422a与前端修补线部分725的数据连接线725b在二者之间的重叠区7A导通，数据连接线725b的端部与连接部分725c在二者之间的重叠区7A′导通、外接线725a的端部与连接部分725c在二者之间的重叠区7B′导通、末端数据线部分422c与末端修补线部分423在二者之间的重叠区7B导通。这样，该前端数据线422a上的数据信号就可以经过7A点、数据连接线725b、7A′点、连接部分725c、7B′点和外接线725a传送到位于PCB上的中间修补线部分424，再经末端修补线部分423和7B点传送到断开处D7以下部分的数据线上，从而使该数据线上的缺陷得到修补。
在本实施例中，当修补信号在中间修补线部分424上传输时，连接到该中间修补线部分424的其他前端修补线部分725被相应的绝缘膜电性隔离，因此这些前端修补线部分725不会与它们所交叉的数据线形成寄生电容，因而信号传输质量可以得到保证。
图7C所示前端修补线部分725中各个组成部分的相互位置关系只是示例性的，本发明中修补线路结构不限于上述具体情况。例如，绝缘层762可以是一层或者多层。连接部分725c可以是金属材料，也可以是其他的导电材料，例如可以是与像素电极相同的透明导电材料(如铟锡氧化物ITO等)。前端修补线部分外接线725a与数据连接线725b也可以位于不同层，或者分别位于连接部分725c的上层和下层，只要不直接形成电连接即可。
本发明中各重叠区、连接部分的结构只是为了对本发明的原理进行说明而作出的示意性而非限制性的表示。例如，尽管只列举了末端修补线部分与末端数据线部分隔着绝缘层部分重叠、或者这二者分别与导电连接部分发生部分重叠这样的示例，但是本领域技术人员可以想到末端修补线部分与末端数据线部分的其他设置方式，只要二者之间的关系能够使末端修补线部分在修补线路未被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与末端数据线部分电隔离、并在修补线路被用来对数据线的缺陷进行修补的时候与末端数据线部分电连接即可。前端修补线部分的数据连接线与前端数据线部分之间的设置关系也与之类似。
本发明除了用于对数据线的缺陷进行修补外，还可以类似地对扫描线的缺陷进行修补。在此情况下，将上述说明中的数据线各个部分(即前端数据线部分，显示区域数据线部分和末端数据线部分)相应地替换为扫描线的各个部分(前端扫描线部分，显示区域扫描线部分和末端扫描线部分)，并相应地将前端修补线部分中的数据连接线也替换为扫描连接线，即可成为对扫描线缺陷进行修补的相应实施方式。本发明的保护范围由权利要求而非上述各种具体实施形式来限定。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置的阵列基板，所述阵列基板包括：
数据线，包括前端数据线部分，显示区域数据线部分和末端数据线部分；
扫描线，设置成与所述数据线交叉；以及
修补线路，位于所述阵列基板的显示区域外部，并包括前端修补线部分、末端修补线部分以及对所述前端修补线部分与所述末端修补线部分进行电连接的中间修补线部分，所述末端修补线部分包括这样的部分：所述部分能够在所述修补线路未被用来对所述数据线的缺陷进行修补的时候与所述末端数据线部分电隔离，并在所述修补线路被用来对所述数据线的缺陷进行修补的时候与所述末端数据线部分电连接，
所述阵列基板的特征在于，所述前端修补线部分包括数据连接线和外接线，其中，所述数据连接线能够在所述修补线路未被用来对所述数据线的缺陷进行修补的时候与所述前端数据线部分电隔离、并在所述修补线路被用来对所述数据线的缺陷进行修补的时候与所述前端数据线部分电连接；所述外接线是电连接到所述中间修补线部分的那部分；在所述修补线路未被用来对所述数据线的缺陷进行修补的时候，所述数据连接线与所述外接线处于电隔离关系。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述中间修补线部分位于印刷电路板上。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述前端修补线部分还包括导电连接部分，所述连接部分的一部分与所述数据连接线至少部分地重叠，所述连接部分的另一部分与所述外接线至少部分地重叠。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据连接线与所述外接线至少部分地重叠。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述中间修补线部分和所述末端修补线部分至少各包括一处断开。
6.一种液晶显示装置的阵列基板，所述阵列基板包括：
扫描线，包括前端扫描线部分，显示区域扫描线部分和末端扫描线部分；
数据线，设置成与所述扫描线交叉；以及
修补线路，位于所述阵列基板的显示区域外部，并包括前端修补线部分、末端修补线部分以及对所述前端修补线部分与所述末端修补线部分进行电连接的中间修补线部分，所述末端修补线部分包括这样的部分：所述部分能够在所述修补线路未被用来对所述扫描线的缺陷进行修补的时候与所述末端扫描线部分电隔离，并在所述修补线路被用来对所述扫描线的缺陷进行修补的时候与所述末端扫描线部分电连接，
所述阵列基板的特征在于，所述前端修补线部分包括扫描连接线和外接线，其中，所述扫描连接线能够在所述修补线路未被用来对所述扫描线的缺陷进行修补的时候与所述前端扫描线部分电隔离、并在所述修补线路被用来对所述扫描线的缺陷进行修补的时候与所述前端扫描线部分电连接；所述外接线是电连接到所述中间修补线部分的那部分；在所述修补线路未被用来对所述扫描线的缺陷进行修补的时候，所述扫描连接线与所述外接线处于电隔离关系。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述中间修补线部分位于印刷电路板上。
8.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述前端修补线部分还包括导电连接部分，所述连接部分的一部分与所述扫描连接线至少部分地重叠，所述连接部分的另一部分与所述外接线至少部分地重叠。
9.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述扫描连接线与所述外接线至少部分地重叠。
10.如权利要求6至9中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述中间修补线部分和所述末端修补线部分至少各包括一处断开。
11.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1一10中任意一项所述的阵列基板。
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