CN101231435A - 薄膜晶体管阵列面板 - Google Patents
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Abstract
提供了一种薄膜晶体管阵列面板，其包括：基板，包括显示区、芯片区、和焊盘区；多条信号线，形成在基板上，用于将焊盘区电连接至芯片区和显示区，其中，信号线具有作为端部的焊盘并且这些焊盘形成在焊盘区中；绝缘层，覆盖信号线并具有露出信号线的一部分的多个接触孔；多个接触辅助件，形成在绝缘层上并通过接触孔连接至焊盘；以及多个连接部件，分别连接至接触辅助件并形成在绝缘层上，用于选择性地电连接信号线，其中，绝缘层具有通过蚀刻形成的边界线，并且边界线为锯齿形。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2007年1月24日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2007-0007443号的优先权，其全部内容结合与此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列面板。
背景技术
通常，液晶显示器(LCD)包括液晶(LC)面板单元，该液晶面板单元包括两个设置有像素电极和共电极的面板以及介于两个面板之间的介电各向异性的LC层。
以矩阵形式布置像素电极，并将其连接至每一行都顺序施加有数据电压的诸如薄膜晶体管(TFT)的开关元件。共电极覆盖上部面板的整个表面并被提供有共电压。像素电极、共电极、和LC层形成在电路中的LC电容器，并且LC电容器和与之连接的开关元件一起作为像素的基本单元。
通过将电场施加到设置在两个面板之间的LC层并调节电场强度以调节穿过LC层的光的透射率，LCD显示图像。
用作诸如便携式电话的中小型显示装置的LCD包括：显示面板组件；驱动柔性印刷电路(FPC)，设置有信号线以传输来自外部装置的输入信号；以及集成芯片，用于控制上述元件。
LCD包括：面板单元，设置有包括开关元件的像素和用于显示图像的信号线；栅极驱动器，用于为显示信号线的栅极线提供栅极导通电压和栅极截止电压，以开启/关闭开关元件；以及数据驱动器，用于为显示信号线的数据线提供数据信号，以通过导通的开关元件将数据电压施加给像素。集成芯片生成用于控制面板单元的控制信号和驱动信号，并且通常被安装为COG(玻璃覆晶封装)。
此外，其中形成有预订数量的多个焊盘的焊盘部被布置在集成芯片的边缘。焊盘被电连接至面板的信号线，用于接收施加到面板或集成芯片内部的信号，并且将FPC连接至焊盘部作为FOG(薄膜覆晶封装)。在制造工艺中，多个焊盘共同与公共连接部件电连接，用于防止诸如薄膜晶体管的元件被制造工艺中产生的静电能量损坏，并且公共连接部件与多个焊盘分开，以使多个焊盘彼此电绝缘。
然而，由于在制造工艺中，在面板中形成绝缘层的步骤中导电颗粒可能会残留在公共连接部件和焊盘彼此连接的部分中，使得会发生信号驱动电平的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于解决诸如导电颗粒污染的传统问题。
本发明提供了一种薄膜晶体管阵列面板，包括：基板，其包括显示区、芯片区、和焊盘区；多条信号线，形成在基板上，用于将焊盘区电连接至芯片区和显示区，其中，信号线具有作为端部的焊盘并且这些焊盘形成在焊盘区中；绝缘层，覆盖信号线并具有露出信号线的一部分的多个接触孔；多个接触辅助件，形成在绝缘层上并通过接触孔连接至焊盘；以及多个连接部件，分别连接至接触辅助件并形成在绝缘层上，用于共同地电连接信号线，其中，绝缘层具有包括第一部分和第二部分的边界线。在一个实施例中，边界线为钝锯齿形的图案。
可对应于连接部件分别设置由边界线的一部分限定的绝缘层的突出部。
绝缘层的每个突出部都可与连接部件重叠。
绝缘层的边界线可被部分地切割。
可以通过基板的边界露出与连接部件重叠的绝缘层的部分。
绝缘层的切割边界线可分别设置在相邻的连接部件之间。
绝缘层的边界线可被部分地切割，并且绝缘层的切割边界线可设置在于边缘处设置的两个连接部件的外部。
通过基板的边界露出设置在边缘中的两个连接部件之间的绝缘层的部分。
安装在芯片区上的驱动芯片可以以玻璃覆晶封装(COG)的模式附着。
附图说明
通过参照附图详细描述优选实施例，本发明将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的LCD的分解透视图；
图2是根据本发明示例性实施例的LCD的框图；
图3是根据本发明示例性实施例的LCD的像素的等效电路图；
图4是根据本发明示例性实施例的LCD的薄膜晶体管阵列面板的平面图；
图5是图4所示薄膜晶体管阵列面板的部分A的放大图；
图6是沿线VI-VI截取的图5所示薄膜晶体管阵列面板的截面图；
图7是根据本发明另一个示例性实施例的薄膜晶体管阵列面板的一部分的放大平面图，以及
图8是根据本发明另一个示例性实施例的薄膜晶体管阵列面板的一部分的放大平面图。
具体实施方式
接下来，将参照附图对本发明进行更加完整的描述，在图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应解释为对本文阐明的本发明的限制。
在附图中，层和区域的厚度为了清晰而被放大。类似的标号贯穿全文表示类似的元件。应该理解，当提到元件(例如，层、薄膜、区域或面板)“位于”另一个元件上时，其可以直接位于另一个元件上，或者也可以存在插入元件。相反，当提到元件“直接位于”另一个元件上时，不存在插入元件。
接下来，将参照图1至图4详细描述根据本发明实施例的液晶显示器。
图1是根据本发明示例性实施例的LCD的分解透视图，图2是根据本发明示例性实施例的LCD的框图，图3是根据本发明示例性实施例的LCD的像素的等效电路图，以及图4是根据本发明示例性实施例的LCD的薄膜晶体管阵列面板的示意图。
参照图1，根据本发明示例性实施例的LCD包括具有显示面板330和背光单元900的LC模块、容纳该LC模块的前架361和后架362、以及模制框架363。
显示面板330包括LC面板组件300、安装在LC面板组件300上的集成芯片700、在集成芯片700周围形成的钝化层701、以及电/物理连接至LC面板组件300和集成芯片700的柔性印刷电路板650。
在图2所示的结构图中，面板组件300包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm；以及多个像素PX，连接至显示信号线G1-Gn和D1-Dm并基本呈矩阵形式布置。显示信号线G1-Gn和D1-Dm的大部分以及像素PX都被设置在显示区101中(参照图4)。因为上部面板200小于下部面板100，所以通过上部面板200露出下部面板100的一部分，并且下部面板100的露出部分是芯片区102(参照图4)，集成芯片700设置于其中。
显示信号线包括用于传输选通信号(下文中也被称为“扫描信号”)的多条栅极线G1-Gn和用于传输数据电压的多条数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn基本在行方向上延伸并且基本上彼此平行，而数据线D1-Dm基本在列方向上延伸并且基本上彼此平行。
参照图2，每个像素PX(例如，连接至第i条栅极线Gi(i＝1，2，...n)和第j条数据线Dj(j＝1，2，...m)的像素PX)包括连接至显示信号线Gi和Dj的开关元件Q以及连接至开关元件Q的LC电容器Clc和存储电容器Cst。可以省略存储电容器Cst。
开关元件Q被设置在下部面板100上并具有三个端子，即，连接至栅极线Gi的控制端、连接至数据线Dj的输入端、以及连接至LC电容器Clc和存储电容器Cst的输出端。
如图3所示，面板组件300包括下部面板100、与下部面板100相对的上部面板200、以及夹置在面板100和200之间的LC层3，并且显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及开关元件Q被设置在下部面板100中。
LC电容器Clc包括设置在下部面板100上的像素电极191和设置在上部面板200上的共电极270，作为两个端子。设置在两个电极191和270之间的LC层3用作LC电容器Clc的电介质。像素电极191连接至开关元件Q，以及共电极270被提供有共电压Vcom并覆盖上部面板200的整个表面。与图2不同，共电极270可设置在下部面板100上，并且电极191和270中的至少一个可具有棒形或条形。
存储电容器Cst是LC电容器Clc的辅助电容器。存储电容器Cst包括像素电极191和单独的信号线，其被设置在下部面板100上，并且其经由绝缘体与像素电极191重叠并被提供有诸如共电压Vcom的预定电压。可选地，存储电容器Cst包括像素电极191和被称为先前栅极线的相邻栅极线，其经由绝缘体与像素电极191重叠。
为了彩色显示，每个像素都唯一地显示原色中的一种(即，空间分割)，或者每个像素顺序地交替显示原色(时间分割)，使得原色的空间或时间之和被认为是期望颜色。一组原色的实例包括红色、绿色和蓝色。图3示出了空间分割的一个实例，其中，每个像素都包括在上部面板200面向像素电极191的区域中显示原色中的一种的滤色片230。可选地，滤色片230可被设置在下部面板100的像素电极191的上面或下面。
一个或多个偏振器(未示出)附着至面板组件300。
再次参照图1和图2，集成芯片700控制LC面板组件300，以通过形成在连接部660和柔性印刷电路板650上的信号线(未示出)接收外部信号，并且通过形成在LC面板组件300的外围区101-1(不包括显示区)上的信号线(未示出)来将修改的信号提供给面板组件300。如图2所示，集成芯片700包括驱动电压发生器710、灰度电压发生器800、栅极驱动器400、数据驱动器500、以及信号控制器600。
柔性印刷电路板650附着至设置在LC面板组件300一侧的外围处的焊盘区103，并包括用于接收外部信号的连接部660。柔性印刷电路板650设置有多条信号线(未示出)，用于将连接部660电连接至集成芯片700以及将集成芯片700电连接至LC面板组件300。
如图4所示，LC面板组件300包括显示区101和除显示区101之外的外围区101-1，并且外围区101-1可具有用于阻止光泄露的阻光部件(黑阵)。
驱动电压发生器710生成用于驱动多个电路元件的多个电压，例如，栅极电压Von和Voff、基准电压AVDD、和共电压Vcom。
栅极驱动器400连接至LC面板组件300的栅极线G1-Gn，并综合栅极导通电压和栅极截止电压以生成施加到栅极线G1-Gn的选通信号。
基于来自驱动电压发生器710的基准电压AVDD，灰度电压发生器800生成与像素PX的透射率相关的所有灰度电压或有限数量的灰度电压(下文中称作“基准灰度电压”)。一些(基准)灰度电压具有相对于共电压Vcom的正极性，而其它(基准)灰度电压具有相对于共电压Vcom的负极性。
数据驱动器500连接至面板组件300的数据线D1-Dm，并将从由灰度电压发生器800提供的灰度电压中选择的数据电压施加给数据线D1-Dm。然而，当灰度电压发生器800仅生成一些基准灰度电压而不是所有灰度电压时，数据驱动器500可划分基准灰度电压以从灰度电压中生成数据电压。
信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500等，并且电连接至背光单元900。
背光单元900包括灯LP、用于控制灯LP的电路元件(未示出)、印刷电路板(PCB)670、导光板902、反射片903和多个光学片901。
灯LP被设置在位于模制框架363的短侧边缘附近的PCB 670上，并提供朝向LC面板组件300的光。
导光板902将来自于灯LP的光导向LC面板组件300，并均匀地保持光的强度。
反射片903位于导光板902下方，并将来自灯LP的光反射到LC面板组件300。
光学片901位于导光板902上方，并确保来自灯LP的光的亮度特性。
前架361和背架362结合到模制框架363中，并将LC模块容纳于其中以构成LCD。
这里，因为下部面板100包括薄膜晶体管，因此其被称为薄膜晶体管阵列面板。如上所述，薄膜晶体管阵列面板100包括：显示区101，用于显示图像；芯片区102，其中安装有用于输出驱动显示区101的信号的集成芯片；以及焊盘区103，用于为芯片区102和显示区101提供外部信号的柔性印刷电路板650连接到其中。
在该薄膜晶体管阵列面板100的制造工艺中，通过使用多种光刻工艺来形成显示信号线G1-Gn和D1-Dm、像素电极191、和薄膜晶体管。这里，显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及薄膜晶体管经由公共连接部件彼此电连接，以有效地释放在制造工艺中生成的静电能量。公共连接部件通常被连接至与连接至显示信号线G1-Gn和D1-Dm和薄膜晶体管的信号线的端部连接的多个焊盘，并且与焊盘分开以在制造工艺的最后步骤中划分面板部分，以使焊盘彼此电绝缘。然而，由于在制造工艺中，在面板中形成绝缘层的步骤，导电颗粒可能残留在公共连接部件和焊盘彼此连接的部分中，使得会发生驱动信号的劣化。
为了在根据本发明的实施例中解决这些问题，改变具有各种形状的绝缘层的梯级(step)并参考附图进行详细描述。
图5是图4所示薄膜晶体管阵列面板的部分A的放大图，以及图6是沿线VI-VI截取的图5所示薄膜晶体管阵列面板的截面图。
优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的第一绝缘层140形成在绝缘基板110上，并且在其上形成电/物理连接至显示信号线G1-Gn和D1-Dm的多条信号线SL。
信号线SL中的一些部分从芯片区102延伸，并且信号线SL的剩余部分从显示区(未示出)或外围区(未示出)延伸。信号线SL的端部聚集在具有较宽的区域的焊盘区103中，作为焊盘，并且焊盘区103设置在芯片区102附近。柔性印刷电路板650连接至焊盘区103，以使柔性印刷电路板650与LC面板组件300电连接。此后，在制造步骤中，可将各向异性的导电膜用于使柔性印刷电路板650与LC面板组件300电连接。
另一方面，第一绝缘层140可以仅覆盖显示信号线G1-Gn和D1-Dm的一部分，并且信号线SL可以设置在第一绝缘层140下，以与显示信号线G1-Gn和D1-Dm具有相同层。此外，第一绝缘层140可以是设置在栅电极和半导体层之间的栅极绝缘层。
第二绝缘层180形成在信号线SL和第一绝缘层140上。优选地，第二绝缘层180由无机或者有机绝缘体制成，并且其可具有平坦顶面。无机绝缘体的实例包括氮化硅和氧化硅。有机绝缘体可具有光敏性以及小于约4.0的介电常数，例如通过等离子增强化学汽相淀积(PECVD)形成的Si:C:O和a-Si:O:F。第二绝缘层可以是钝化层以保护其下的半导体层，并且第二绝缘层180可包括下部无机绝缘体膜和上部有机绝缘体膜，从而使其获得有机绝缘体的良好绝缘特性，同时防止半导体层的暴露部分被有机绝缘体损坏。
在图5中，实线C表示第二绝缘层180的边界线，并且通过光刻工艺中的蚀刻形成第二绝缘层180的边界线，且呈锯齿形。当然，，边界线的部分沿其边缘以不同的间距设置的其它结构也将实现在此描述的目的。
第二绝缘层180具有多个用于露出信号线SL的端部的接触孔187。当信号线SL设置在第一绝缘层140下时，接触孔187可以穿过第一绝缘层140延伸，并且由对应于每个接触孔187较大的部件制成。
多个接触辅助件87、多个连接部件86以及公共连接部件84形成在第二绝缘层180上。优选地，它们由诸如氧化铟锡(ITO)、非晶ITO(a-ITO)、或氧化铟锌(IZO)的透明导体制成，并且优选地与像素电极处于相同层。
接触辅助件87分别通过接触孔187电连接至信号线SL的端部。接触辅助件87保护端部，并增强端部和外部装置之间的附着力。
每个连接部件86都连接至接触辅助件87，并且越过由虚线表示的切割线B延伸。多个连接部件86连接至公共连接部件84。因此，多条信号线SL通常彼此连接，从而保护它们免受在诸如对准层的摩擦步骤的制造过程中可能生成的静电能量的影响。接下来，在完成薄膜晶体管阵列面板100之后，在切割线B处切割绝缘基板110的一部分。从而，公共连接部件84与接触辅助件87分开，并且信号线SL彼此绝缘。在该实施例中，尽管在切割线B处切割了绝缘基板110的一部分，但第二绝缘层180的边界线C还保留在绝缘基板110上，并且第二绝缘层180的边界具有弯曲形状或锯齿形状。这里，可以设置第二绝缘层180的边界线C的突出部分以相对于每个连接部件86的下面直接对准或不对准。
在根据本公开的该实施例中，当蚀刻导电层以形成接触辅助件87、连接部件86、和公共连接部件84时，导电颗粒可能残留在第二绝缘层180的边界线C上。然而，由于第二绝缘层180的边界线C是弯曲或锯齿形的，所以相邻连接部件86之间的第二绝缘层180的边界长度被延长。因此，通过导电层的导电颗粒造成在相邻连接部件86之间的短路几乎不可能发生。此外，因为相邻连接部件86之间的第二绝缘层180的边界长度被延长，所以相邻连接部件86之间完全去除的导电层的部分增加了。因此，有效地防止了通过导电层的导电颗粒造成的在相邻连接部件86之间的短路。此外，除了第二绝缘层180的边界线C呈弯曲或锯齿形之外，边界线C的梯级的斜面轮廓是渐进的。因此，在光刻工艺中可以完全去除相邻连接部件86之间的导电层，使得可以有效防止相邻连接部件86之间的短路。
图7是根据本发明另一个示例性实施例的薄膜晶体管阵列面板的一部分的放大视图，以及图8是根据本发明又一示例性实施例的薄膜晶体管阵列面板的一部分的放大视图。
根据该实施例的大部分截面结构与先前实施例相同，因此省略对截面结构的详细描述。
根据本发明这些实施例的薄膜晶体管阵列面板的结构与先前实施例的相同。
然而，第二绝缘层180(参照图7)的弯曲或锯齿形边界线C与切割线B相交，使得在连接部件86下的第二绝缘层180穿过切割线B并在公共连接部件84附近延伸，并且在切割线B的内侧形成相邻连接部件86之间的第二绝缘层180。在该实施例中，当绝缘层110的一部分(参照图6)在切割线B处被切割时，设置在连接部件86之下的第二绝缘层180的截面外形被露出。因此，连接部件86下的第二绝缘层180的边界线与绝缘基板110的边界线一致，并且第二绝缘层180的弯曲或锯齿形边界线C的剩余部分被设置在绝缘基板110的边界内侧。也就是说，通过蚀刻形成的第二绝缘层180的弯曲或锯齿形边界线C的一部分保留在连接部件86之间。
当蚀刻导电层以形成接触辅助件87、连接部件86和公共连接部件84时，尽管导电颗粒可能残留在第二绝缘层180的边界线C上，但因为如图7所示，沿着切割线B切割在连接部件86之间的第二绝缘层180的弯曲或锯齿形边界线C，所以可以防止在相邻连接部件86之间的短路。
在根据本公开的另一实施例中，如图8所示，在形成连接部件86的区域中第二绝缘层180的边界线C被设置为超过切割线B。在该实施例中，当绝缘基板110的一部分(参照图8)在切割线B处被切割时，设置在连接部件86下的第二绝缘层180的大部分截面外形被露出，并且通过蚀刻形成的第二绝缘层180的边界线C仅保留在两个最外侧连接部件86的外侧，这两个连接部件设置在通过蚀刻形成的连接部件86的阵列边缘处。
因此，虽然导电颗粒残留在第二绝缘层180的边界线C上，但因为第二绝缘层180的蚀刻边界线C未保留在连接部件86之间，所以可避免相邻连接部件86之间的短路。
虽然LCD被提供作为根据本发明的实施例，但根据本发明的结构可适用于有机发光显示器(OLED)或等离子显示面板(PDP)。
如上所述，设置在连接部件下的绝缘层的边界线是弯曲或锯齿形的，或者在连接部件之间露出绝缘层的一部分，从而可以避免相邻连接部件86之间的短路。
虽然已参照优选实施例详细描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，在不背离在所附权利要求中提出的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
Claims (9)
1.一种薄膜晶体管阵列面板，包括：
基板，包括显示区、芯片区、和焊盘区；
多条信号线，形成在所述基板上，用于将所述焊盘区电连接至所述芯片区和所述显示区，其中，所述信号线包括位于所述焊盘区中的焊盘部分；
绝缘层，覆盖所述信号线，所述绝缘层包括露出部分所述信号线的多个接触孔；
多个接触辅助件，形成在所述绝缘层上，其中，所述接触辅助件通过所述接触孔连接至所述焊盘；以及
多个连接部件，形成在所述绝缘层上并连接至相关接触辅助件，用于选择性地公共电连接所述信号线，
其中，所述绝缘层具有边界线，所述边界线具有以距离所述焊盘区的边缘的第一间距在所述多个连接部件之下延伸的第一部分，以及在所述多个连接部件中的任一个最外侧连接部件附近的至少一个第二部分，所述至少一个第二部分位于距离所述焊盘区的边缘第二较小间距。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述至少一个第二部分包括多个第二部分，并且进一步地，其中，所述多个第二部分中的至少一个位于相邻的所述连接部件对之间。
3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述边界线的所述第一部分和所述第二部分限定了具有突出部分的锯齿形图案，并且进一步地，其中，所述连接部件的每一个都在所述锯齿形图案的相关突出部分上延伸。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，通过在所述绝缘层的所述边界线的所述第一部分和所述分界线的所述至少一个第二部分之间的位置处切断所述多个连接部件和所述绝缘层的一部分的处理来进一步限定所述面板。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述连接部件连接至公共连接部件，并且进一步地，其中，通过在所述绝缘层的所述边界线和所述公共连接部件之间的位置处切断所述多个连接部件的处理来进一步限定所述面板。
6.根据权利要求2所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述连接部件连接至公共连接部件，并且进一步地，其中，通过在所述绝缘层的所述边界线和所述公共连接部件之间的位置处切断所述多个连接部件的处理来进一步限定所述面板。
7.根据权利要求3所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，所述连接部件连接至公共连接部件，并且进一步地，其中，通过在所述突出部分和所述公共连接部件之间的位置处切断所述多个连接部件的处理来进一步限定所述面板。
8.根据权利要求4所述的薄膜晶体管阵列面板，其中，通过所述基板的边界露出设置在所述边缘中的两个连接部件之间的所述绝缘层的所述部分。
9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板，还包括使用玻璃覆晶封装(COG)安装技术安装在所述芯片区中的驱动芯片。
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