CN101604103B - 液晶显示器设备的阵列基板 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器设备的阵列基板，包括：具有显示区域和在显示区域周围的非显示区域的基板；在基板上并在显示区域中的栅极线、数据线、薄膜晶体管和像素电极；在基板上并在非显示区域中的驱动集成电路；分别在驱动集成电路两侧的第一和第二测试焊垫；在基板上沿非显示区域的边缘的公共电压线；以及在基板上并在显示区域中的第一和第二静电保护单元，第一静电保护单元将第一测试焊垫连接至公共电压线，第二静电保护单元将第二测试焊垫连接至公共电压线。

Description

液晶显示器设备的阵列基板
本申请要求享有于2008年6月13日在韩国提交的韩国专利申请2008-0055901的优先权，这里将该申请引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)设备的阵列基板，尤其涉及一种能够防止静电损坏的LCD设备的阵列基板。
背景技术
一种现有技术中的液晶显示器(LCD)设备利用了液晶分子的光学各向异性和偏振特性。所述液晶分子由于细长的形状而具有确定的排列方向。所述液晶分子的排列方向能够通过施加跨过所述液晶分子的电场来控制。换句话说，当所述电场的强度和方向改变时，所述液晶分子的排列也改变。因为入射光基于由所述液晶分子的光学各向异性导致的所述液晶分子的取向而折射，所以可通过控制透光率来显示图像。
所述LCD设备包括作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)，该LCD设备被称为有源矩阵LCD(AM-LCD)设备，因其具有高分辨率和显示活动图像的良好特性，所以所述AM-LCD设备被广泛使用。
图1是显示所述现有技术的LCD设备的平面示意图。在图1中，所述LCD设备1包括滤色器基板(未示出)、阵列基板10和它们之间的液晶层(未示出)。在每个所述滤色器基板(未示出)和所述阵列基板10上限定了用于显示图像的显示区域AA和所述显示区域AA周围的非显示区域(NAA)。所述滤色器基板(未示出)、所述阵列基板10以及所述液晶层(未示出)组成了液晶面板。
虽然未示出，但是在所述滤色器基板(未示出)的下表面上形成：黑矩阵，其用于阻挡来自背光单元(未示出)的光且与所述非显示区域NAA相对应；滤色器层，其包括红、绿和蓝颜色的子滤色器且与所述显示区域AA相对应；以及在所述滤色器层的整个下表面上的公共电极。
在所述阵列基板10的所述显示区域AA内形成多条栅极线20、多条数据线30、多个薄膜晶体管(TFTs)T和多个像素电极70。所述栅极线20接收扫描信号。所述数据线30接收数据信号且与所述栅极线20交叉以限定像素区域P。每个所述TFTs T设置在所述栅极线20和所述数据线30的每个交叉部。每个所述像素电极70被连接至每个TFT，且设置在每个像素区域P内。
另外，在所述阵列基板10的所述非显示区域NAA内形成多条栅极延长线22和多条数据延长线32。每条所述栅极延长线22被连接至每条栅极线20，且将来自驱动集成电路(IC)35的扫描信号施加到所述每条栅极线20。每条数据延长线32被连接至每条数据线30，且将来自驱动IC 35的数据信号施加到所述每条数据线30。
在所述非显示区域NAA的边缘形成公共电压线50。所述公共电压线50将来自外部公共电压产生单元(未示出)的公共信号经过柔性印刷电路(FPC)90，通过液晶面板四个角处的多个导电单元86，施加到在所述滤色器基板(未示出)的整个表面上的所述公共电极(未示出)。在所述驱动IC35的两侧分别形成第一和第二测试焊垫60和62，该第一和第二测试焊垫60和62用于测试所述扫描和数据信号的特性，例如所述信号的波形或/和幅值。连接至所述FPC90的焊垫单元75位于驱动IC 35的下侧。连接至所述FPC90的所述焊垫单元75通过FPC连接器92接收来自外部系统(未示出)的驱动电压。所述导电单元186可包括银点。
在一周期内，由通过所述驱动IC 35和所述TFT T施加到所述公共电极(未示出)的所述公共电压和施加到所述像素电极70的所述数据信号之间的电压差改变液晶层(未示出)中液晶分子的排列，在上述LCD设备1中通过控制由液晶分子的排列决定的透光率显示图像。
虽然硅基玻璃阵列基板10上不感生静电。但是，在所述阵列基板10上形成电极和布线的步骤中，由于处理室内的颗粒或脉冲型电流的原因，在所述驱动IC 35以及第一和第二测试焊垫60和62处可能感生静电。
由于在所述驱动IC 35以及第一和第二测试焊垫60和62处感生的静电流入所述栅极线20和所述数据线30，所以不能获得所期望的TFT的操作。因此，降低了产品的成品率。
发明内容
因此，本发明涉及一种LCD设备的阵列基板，其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的另外的特征和优点将在随后阐述，并且部分地会从描述中变得清楚，或者可在本发明的实际应用中获得教导。本发明的目的和其它优点将通过在书面的说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构认识并获得。
为了实现符合本发明目的的这些和其他优点，如具体和泛泛所述的，一种液晶显示器设备的阵列基板，包括：具有显示区域和在所述显示区域周围的非显示区域的基板；在所述基板上并在所述显示区域中的栅极线、数据线、薄膜晶体管和像素电极；在所述基板上并在所述非显示区域中的驱动集成电路；分别在所述驱动集成电路两侧的第一和第二测试焊垫；在所述基板上并沿所述非显示区域的边缘的公共电压线；以及在所述基板上并在所述显示区域中的第一和第二静电保护单元，第一静电保护单元将第一测试焊垫连接至所述公共电压线，第二静电保护单元将第二测试焊垫连接至所述公共电压线。
应当理解，前述的概括说明和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且是为了对如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图提供了对本发明的进一步理解且构成本说明书的一部分，解释了本发明的实施例，并且连同说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是显示现有技术的LCD设备的平面示意图；
图2是显示按照本发明的LCD设备的平面示意图；
图3是沿III-III’线部分的截面图；
图4是图2中“A”部分的放大平面图；
图5是沿图4中V-V’线部分的截面图；
图6是图2中“B”部分的放大平面图；
图7是沿图6中VII-VII’线部分的截面图。
具体实施方式
现将对附图中描绘的优选实施例和实例进行详细讨论。
在本发明中，用于测试扫描信号、数据信号和公共电压的幅值或/和波形的多个测试焊垫被连接至多个静电保护单元。
图2是显示根据本发明的LCD设备的平面示意图，图3是沿III-III’线的部分的截面图。在图2和图3中，根据本发明的LCD设备包括滤色器基板105、阵列基板110和它们之间的液晶层115。用于显示图像的显示区域AA和在所述显示区域AA周围的非显示区域(NAA)被限定在每个所述滤色器基板105和所述阵列基板110上。用于将光投射到所述阵列基板110上的背光单元196设置在阵列基板110下面。背光单元196可与阵列基板110隔开。所述滤色器基板105、所述阵列基板110以及所述液晶层115组成了液晶面板125。
在所述滤色器基板105的第一基板101的下表面上形成：黑矩阵112，用于阻挡来自背光单元196的光，该黑矩阵112与所述显示区域AA中像素区域P之间的间隔以及所述非显示区域NAA相对应；包括红、绿、蓝颜色子滤色器116a、116b、116c且与所述显示区域AA相对应的滤色器层116；在所述滤色器层116上的覆盖层114；以及在所述覆盖层114的整个下表面上的公共电极180。
在所述阵列基板110的第二基板102的所述显示区域AA内形成多条栅极线120、多条数据线130、多个薄膜晶体管(TFTs)T和多个像素电极170。所述栅极线120接收扫描信号。所述数据线130接收数据信号且与所述栅极线120交叉以限定多个像素区域P。每个所述TFTs T设置在所述栅极线120和所述数据线130的每个交叉部。每个所述像素电极170被连接至每个TFT且设置在每个像素区域P内。虽然未示出，但是TFT T包括：栅极电极；半导体层，其包括本征非晶硅的有源层和掺有杂质的非晶硅的欧姆接触层；源极电极和漏极电极。所述栅极电极被连接至所述栅极线120，所述源极电极被连接至所述数据线130。所述漏极电极与所述源极电极隔开。所述像素电极170被连接至所述漏极电极。
另外，在所述阵列基板110的第二基板102的所述非显示区域NAA内形成多条栅极延长线122和多条数据延长线132。每条所述栅极延长线122被连接至每条栅极线120，且向所述每条栅极线120施加来自驱动集成电路(IC)135的扫描信号。每条所述数据延长线132被连接至每条数据线130，且向所述每条数据线130施加来所述自驱动IC 135的数据信号。
在所述非显示区域NAA的边缘形成公共电压线150。所述公共电压线150将来自外部公共电压产生单元(未示出)的公共信号经过柔性印刷电路(FPC)190，通过在所述液晶面板125的四个角处的多个导电单元186，施加到在所述滤色器基板105的整个表面上的所述公共电极180。在所述驱动IC 135的两侧分别形成第一和第二测试焊垫160和162，该第一和第二测试焊垫160和162用于测试扫描和数据信号的特性，例如所述信号的波形或/和幅值。第一和第二测试焊垫160和162中的一个测试施加到所述栅极线120的扫描信号的特性，另一个测试施加到所述数据线130的数据信号的特性。
第一和第二静电保护单元ESD1和ESD2设置在第一测试焊垫160与所述公共电压线150之间以及第二测试焊垫162与所述公共电压线150之间。第一测试焊垫160通过第一静电保护单元ESD1被连接至公共电压线150，第二测试焊垫162通过第二静电保护单元ESD2被连接至公共电压线150。连接至所述FPC 190的焊垫单元175位于驱动IC 135的下侧。连接至所述FPC 190连接的焊垫单元175通过FPC连接器192接收来自外部系统(未示出)的驱动电压。
所述导电单元186可包括金球、银点和银胶。在共平面开关(IPS)模式的LCD设备中，不仅所述像素电极，而且与所述像素电极平行且与所述像素电极交替设置地所述公共电极也形成在所述阵列基板上，并且LCD设备具有公共类型存储的存储电容，其中与所述像素电极重叠以形成所述存储电容的存储线形成在所述非显示区域内且与所述栅极线平行。在共平面开关(in-plane switching：IPS)模式的LCD设备中，在第一测试焊垫160或第二测试焊垫162的一侧可形成第三测试焊垫，第三测试焊垫用于测试施加到所述公共电极或所述存储线上的所述公共信号的特性，例如，所述信号的波形或/和幅值。在这种情况下，可形成连接第三测试焊垫与公共电压线的第三静电保护单元。第一到第三测试焊垫中每一个的数目根据所述LCD设备的模式来确定。可有多个第一测试焊垫160和多个第二测试焊垫162。在这种情况下，第一和第二静电保护单元ESD1和ESD2的数目分别对应于第一和第二测试焊垫160和162的数目。
即使在所述阵列基板110上形成电极和布线的步骤中，因为处理室内的颗粒或脉冲型电流导致在所述驱动IC 135以及第一和第二测试焊垫160和162上感生了静电，由于存在第一和第二静电保护单元ESD1和ESD2，所以在所述驱动IC 135与第一和第二测试焊垫160和162上也没有损坏。所述静电通过第一和第二静电保护单元ESD1和ESD2流入公共电压线150。因为静电通过沿所述阵列基板110边缘的所述公共电压线150被均匀分布到所述液晶面板125的整个区域上，所以总体上液晶面板125具有等电位的条件，这样防止了由所述静电导致的损坏或使该损坏最小化。
图4是图2中“A”部分的放大平面图，图5是沿图4中V-V’线部分的截面图。图4和图5显示了用于测试所述数据线的所述数据信号的第一测试焊垫。
在图4和图5中，所述在阵列基板110的所述非显示区域NAA内形成第一金属材料的所述公共电压线150。所述公共电压线150可与(图2的)栅极线120形成在相同的层，并可由与形成所述栅极线120相同的材料形成。所述公共电压线150上形成无机绝缘材料的栅极绝缘层145。所述无机绝缘材料包括二氧化硅或氮化硅中的一种。
在所述栅极绝缘层145上以及在所述公共电压线150的一侧形成本征非晶硅的第一半导体图案140。第一半导体图案140与所述公共电压线150隔开。第一半导体图案140可与(图2的)TFT T的有源层(未示出)形成在相同的层并可由形成所述TFT T的有源层相同材料形成。在所述栅极绝缘层145上，在第一半导体图案140的两侧分别形成第一和第二放电线182和184。第一放电线182的一部分与第一半导体图案140的一部分重叠，第二放电线184的一部分与第一半导体图案140的一部分重叠。第二放电线184延伸以形成第一测试焊垫160。第一和第二放电线182和184的每一条以及第一测试焊垫160与(图2的)数据线130形成在相同的层，且由与形成所述数据线130相同材料形成。第一测试焊垫160可具有比第二放电线184更大的宽度。第二放电线184位于第一半导体图案140与第一测试焊垫160之间。
包括第一接触孔CH1、第二接触孔CH2和多个第一测试焊垫开口孔DPH1的钝化层155，形成在包括第一静电保护单元ESD1的所述阵列基板110上。所述钝化层155可由无机绝缘材料或有机绝缘材料形成。所述无机绝缘材料可包括二氧化硅和氮化硅中的一种。第一和第二接触孔CH1和CH2分别暴露所述公共电压线150和第一放电线182，多个第一测试焊垫开口孔DPH1暴露第一测试焊垫160。
在所述钝化层155上形成第一连接图案172。第一连接图案172的一侧经第一接触孔CH1被连接至所述公共电压线150，且第一连接图案172的另一侧经第二接触孔CH2被连接至第一放电线182。第一连接图案172可以是透明的。透明导电材料包括铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)中的一种。第一连接图案172可与(图2的)像素电极170形成在相同的层，并由与形成所述像素电极170相同材料形成。第一放电线182、第二放电线184、第一半导体图案140和第一连接图案172组成了第一静电保护单元ESD1。
当在形成上述LCD设备的步骤中，由于处理室内的颗粒或脉冲型电流在驱动IC 135以及第一和第二测试焊垫160和162处感生静电时，所述静电不是通过所述驱动IC 135流入所述栅极延长线122、所述栅极线120、所述数据延长线132和所述数据线130，而是通过第一静电保护单元ESD1的第一半导体图案140流入所述公共线150。因为所述静电经过所述公共电压线150被均匀分布到所述液晶面板125的整个区域上，所以所述液晶面板125总体上具有等电位的条件，这样防止了由所述静电导致的损坏或使该损坏最小化。
图6是图2中“B”部分的放大平面图，图7是沿图6中VII-VII’线的部分的截面图。图6和图7显示了用于测试所述栅极线的所述扫描信号的第一测试焊垫。
在图6和图7中，在所述阵列基板110的所述非显示区域NAA内形成第一金属材料的所述公共电压线150。在所述阵列基板110的所述非显示区域NAA内也形成了与所述公共电压线150隔开的第二测试焊垫162。第二测试焊垫162与(图2的)栅极线120形成在相同的层，并由与形成所述栅极线120相同的材料形成。在所述公共电压线150和第二测试焊垫162上形成无机绝缘材料的所述栅极绝缘层145。所述无机绝缘材料包括二氧化硅或氮化硅中的一种。
在所述栅极绝缘层145上形成本征非晶硅的第二半导体图案142，且第二半导体图案142设置在所述公共电压线150与第二测试焊垫162之间。第二半导体图案142可与(图2的)TFT T的有源层(未示出)形成在相同的层，并由与形成所述TFT T的有源层相同的材料形成。在所述栅极绝缘层145上，在第二半导体图案142的两侧分别形成第三和第四放电线186和188。第三放电线186的一部分与第二半导体图案142的一部分重叠，第四放电线188的一部分与第二半导体图案142的一部分重叠。第三和第四放电线186和188的每一条与(图2的)数据线130形成在相同的层，并由与形成所述数据线130相同的材料形成。第三放电线186位于第二半导体图案142与第二测试焊垫162之间。第二测试焊垫162可具有比第三放电线186更大的宽度。
包括第三接触孔CH3、第四接触孔CH4、第五接触孔CH5、第六接触孔CH6和多个第二测试焊垫开口孔DPH2的钝化层155，形成在包括第二静电保护单元ESD2的阵列基板110上。第三、第四、第五和第六接触孔CH3、CH4、CH5和CH6分别暴露公共电压线150、第四放电线188、第三放电线186和第二测试焊垫162，且多个第二测试焊垫开口孔DPH2暴露第二测试焊垫162。
在钝化层155上形成第二连接图案174和第三连接图案176。第二连接图案174的一侧经第三接触孔CH3被连接至公共电压线150，第二连接图案174的另一侧经第四接触孔CH4被连接至第四放电线188。第三连接图案176的一侧经第五接触孔CH5被连接至第三放电线186，第三连接图案176的另一侧经第六接触孔CH6被连接至第二测试焊垫162。第二和第三连接图案174和176的每一个都可由透明导电材料形成。所述透明导电材料包括铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)中的一种。第二和第三连接图案174和176中每一个都可以与(图2的)像素电极170形成在相同的层，并可由与形成所述像素电极170相同的材料形成。第三放电线186、第四放电线188以及第二半导体图案142、第二连接图案174和第三连接图案176组成了第二静电保护单元ESD2。
在本发明的LCD设备中，因为所述静电保护单元被连接至所述测试焊垫和所述公共电压线，所以防止了由静电导致的损坏或使该损坏最小化。
本发明的原理在LCD设备中的应用不受其大小的限制。此外，本发明的原理可应用于共平面开关(IPS)模式的LCD设备，该模式的LCD设备中不仅像素电极，而且与像素电极平行且与像素电极交替设置的公共电极也形成在阵列基板上，且LCD设备具有公共类型存储的存储电容。
本领域技术人员会理解，在不脱离本发明精神或范畴的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。因而，本发明意在覆盖落入所附的权利要求和其等效内容的范畴内的对本发明的改进和变化。

Claims (18)

1.一种用于液晶显示器设备的阵列基板，包括：
具有显示区域和在所述显示区域周围的非显示区域的基板；
在所述基板上且在所述显示区域中的栅极线、数据线、薄膜晶体管和像素电极；
在所述基板上且在所述非显示区域中的驱动集成电路；
分别在所述驱动集成电路两侧的第一和第二测试焊垫，所述第一和第二测试焊垫与所述驱动集成电路连接；
在所述基板上且沿所述非显示区域的边缘的公共电压线；以及
在所述基板上且在所述非显示区域中的第一和第二静电保护单元，所述第一静电保护单元将所述第一测试焊垫连接至所述公共电压线，所述第二静电保护单元将所述第二测试焊垫连接至所述公共电压线，其中所述第一和第二静电保护单元的数目分别与所述第一和第二测试焊垫的数目相同，
其中所述第一静电保护单元包括：
第一半导体图案；
分别设置在所述第一半导体图案两侧的第一放电线和第二放电线；以及
连接图案，
其中所述第一半导体图案设置在所述公共电压线上的栅极绝缘层上，且位于所述公共电压线与所述第一测试焊垫之间；
其中所述第一和第二放电线的一部分与所述第一半导体图案重叠，且所述第二放电线自所述第一测试焊垫延伸；
其中所述连接图案将第一放电线连接至所述公共电压线。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述薄膜晶体管包括：
连接至所述栅极线的栅极电极；
设置在栅极绝缘层上且与所述栅极电极相对应的半导体层；
在所述半导体层上且连接至所述数据线的源极电极；以及
在所述半导体层上且与所述源极电极隔开的漏极电极；
其中所述半导体层包括本征非晶硅的有源层和掺有杂质的非晶硅的欧姆接触层。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其中所述第一半导体图案由与形成所述有源层相同的材料形成，并与所述有源层形成在相同的层上。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第一和第二放电线中的每一条由与形成所述数据线相同的材料形成，并与所述数据线形成在相同的层上。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第一测试焊垫具有比所述第二放电线更大的宽度。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，进一步包括钝化层，所述钝化层包括暴露所述公共电压线的第一接触孔和暴露所述第一放电线的第二接触孔，所述连接图案设置在所述钝化层上且通过所述第一接触孔接触所述公共电压线以及通过所述第二接触孔接触所述第一放电线。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述连接图案由与形成所述像素电极相同的材料形成，并与所述像素电极形成在相同的层上。
8.根据权利要求2所述的阵列基板，其中所述第二静电保护单元包括：
第二半导体图案；
分别设置在所述第二半导体图案两侧的第三放电线和第四放电线；以及
第一连接图案和第二连接图案；
其中所述第二半导体图案设置在所述公共电压线上的所述栅极绝缘层上，且位于所述公共电压线与所述第二测试焊垫之间，所述第三和第四放电线的一部分与所述第二半导体图案重叠，且其中所述第一连接图案将所述第四放电线连接至所述公共电压线，所述第二连接图案将所述第三放电线连接至所述第二测试焊垫。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其中所述第二半导体图案由与形成所述有源层相同的材料形成，且与所述有源层形成在相同的层上。
10.根据权利要求8所述的阵列基板，其中所述第三和第四放电线中的每一条由与形成所述数据线相同的材料形成，且与所述数据线形成在相同的层上。
11.根据权利要求8所述的阵列基板，其中所述第二测试焊垫具有比所述第三放电线更大的宽度。
12.根据权利要求8所述的阵列基板，进一步包括钝化层，所述钝化层包括暴露所述公共电压线的第三接触孔、暴露所述第四放电线的第四接触孔、暴露所述第三放电线的第五接触孔、以及暴露所述第二测试焊垫的第六接触孔，其中所述第一连接图案设置在所述钝化层上且通过所述第三接触孔接触所述公共电压线并通过所述第四接触孔接触所述第四放电线，所述第二连接图案设置在所述钝化层上且通过所述第五接触孔接触所述第三放电线并通过所述第六接触孔接触所述第二测试焊垫。
13.根据权利要求8所述的阵列基板，其中所述第一和第二连接图案中的每一个都由与形成所述像素电极相同的材料形成，并与所述像素电极形成在相同的层上。
14.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第一测试焊垫由与形成所述数据线相同的材料形成，且与所述数据线形成在相同的层上。
15.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第二测试焊垫由与形成所述公共电压线和所述栅极线相同的材料形成，且与所述公共电压线和所述栅极线形成在相同的层上。
16.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第一和第二测试焊垫中的一个测试施加到所述栅极线的扫描信号，所述第一和第二测试焊垫中的另一个测试施加到所述数据线的数据信号。
17.根据权利要求1所述的阵列基板，进一步包括与所述像素电极平行的公共电极、用于测试施加到所述公共电极的公共信号的第三测试焊垫以及连接至所述第三测试焊垫的第三静电保护单元。
18.根据权利要求1所述的阵列基板，进一步包括与所述像素电极重叠以形成存储电容的存储线、用于测试施加到所述存储线的信号的第三测试焊垫以及连接至所述第三测试焊垫的第三静电保护单元。
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