CN102141709A - 具有面板内栅极结构的液晶显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有面板内栅极结构的液晶显示设备。所述液晶显示设备包括：液晶显示面板，具有用于显示图像的有源区域；栅驱动电路，形成在所述液晶显示面板的侧边缘上并且用于向有源区域施加扫描信号；起动脉冲线，用于向所述栅驱动电路传输起动脉冲；以及静电防护器，设置在与所述栅驱动电路相邻的起动脉冲线上并且用于防止在起动脉冲线上引起静电。

Description

具有面板内栅极结构的液晶显示设备

相关申请的交叉参考

本申请要求享有2009年12月08日提交的韩国专利申请10-2009-0121255的优先权，在此援引该申请的全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)设备及其制造方法，更特别地，涉及一种具有而板内栅极结构的LCD设备及其制造方法。

背景技术

随着社会显著变成信息社会，具有诸如重量轻、尺寸小和驱动功率低的卓越特点的平板显示设备已越来越突出。在这些平板显示设备中，LCD设备由于其卓越的清晰度、配色方案和图像质量，已被积极应用于笔记本和台式电脑的显示器。

LCD设备通常包括两个基板，每个基板均包括电极，并且两基板被设置成允许两个电极彼此相对，且在两个电极之间插入有液晶材料。这种LCD设备用电压在两电极之间引发电场，并且迫使液晶材料中的液晶分子重新排列，由此控制透光率。结果，LCD设备显示各种图像。

所述LCD设备包括：LCD面板，具有夹在两基板之间的液晶层；设置在LCD面板下方的背光单元；以及设置在LCD面板的侧面并且用于驱动LCD面板的驱动器。所述背光单元用作向LCD面板发光的光源。

驱动器通常在驱动印刷电路板(PCB)上实现。驱动PCB可以分成与LCD面板上的栅线连接的栅驱动PCB和与LCD面板的数据线连接的数据驱动PCB。将栅驱动PCB和数据驱动PCB以载带封装(TCP)的方式配置。此外，栅驱动PCB和数据驱动PCB安装在栅焊盘部分和数据焊盘部分，所述栅焊盘部分形成在LCD面板的边缘并且与栅线连接，所述数据焊盘部分形成在LCD面板的与栅焊盘部分所在的边缘垂直的另一边缘并且与数据线连接。

但是，分成栅驱动PCB和数据驱动PCB并且加载在栅焊盘部分和数据焊盘部分上的驱动PCB使得LCD设备的尺寸和重量增加。为了解决该问题，提出了具有面板内栅极(GIP)结构的LCD设备，这种LCD设备不仅允许在LCD面板的一个边缘上加载一个驱动PCB，而且允许栅驱动电路直接形成在LCD面板上。

图1是示意性地示出根据相关技术的具有GIP结构的LCD设备中包含的阵列基板的电路图。如图1中所示，具有GIP结构的LCD设备的阵列基板分成用于显示图像的有源区域AA和围绕有源区域AA的非有源区域。

有源区域AA包括设置成彼此交叉并且限定像素区域P的栅线GL和数据线DL、均连接到各自的栅线GL和数据线DL的薄膜晶体管TR、以及连接到各自的薄膜晶体管TR的像素电极PXL。薄膜晶体管TR用作开关元件。

另一方面，非有源区域的与有源区域AA的顶部边缘相邻的一部分包括分区地载有数据驱动器(未示出)的多个电路膜(未示出)。非有源区域的与有源区域AA的两个侧边缘之一相邻的另一部分包括栅驱动电路GCA和与栅驱动电路GCA的边缘相邻设置的信号输入部分SIA。

栅驱动电路GCA配置有多个电路块CB1和CB2，每个电路块包括多个开关元件、电容器等。电路块CB1和CB2的每一个连接到在有源区域AA上形成的栅线以及在信号输入部分SIA内形成的第一、第二和第四信号线CL1、CL2和CL4。此外，电路块CB1和CB2与信号输入部分SIA内的第三信号线CL3串联连接。

第一信号线CL1用于传输高电平驱动电压VDD。第二信号线CL2用于传输低电平驱动电压VSS。第三信号线CL3用于传输使能信号EN。第四信号线CL4用于传输时钟信号CLK。

在制造信号线CL1-CL4、栅线GL、数据线DL、薄膜晶体管等的工序期间，能够引起静电。静电会造成LCD面板的故障。因此，信号线会破裂，进而LCD设备的有源区域AA中的电路元件可被损坏。

特别是，由于静电，在仅与多个电路块CB1和CB2中的第一电路块CB1连接的起动脉冲线Vst上，在用于起动栅驱动电路GCA工作的起动脉冲中造成差错。在这种情况下，与第一电路块CB1连接的剩余电路块CB2也发生故障，进而有源区域AA中的电路元件被损坏。

发明内容

因此，本实施例涉及一种基本上克服了因相关技术的局限性和缺点造成的一个或者多个问题的具有GIP结构的LCD设备及其制造方法。

本实施例的目的是提供一种适于保护LCD面板免受静电的具有GIP结构的LCD设备及其制造方法。

本实施例的另一目的是提供一种适于防止在与LCD面板中的栅驱动电路连接的起动脉冲线上产生静电的具有GIP结构的LCD设备及其制造方法。

本实施例的其他特征和优点将在下面的描述中加以阐述，并且这些特征和优点的一部分根据该描述将是显而易见的，或者可以通过本发明的实施而获悉。本发明的优点将通过在书面描述、权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

根据本发明的一个一般方案，一种GIP结构的LCD设备包括：液晶显示面板，具有用于显示图像的有源区域；栅驱动电路，形成在所述液晶显示面板的侧边缘上并且用于向有源区域施加扫描信号；起动脉冲线，用于向所述栅驱动电路传输起动脉冲；以及静电防护器，设置在与所述栅驱动电路相邻的起动脉冲线上并且用于防止在起动脉冲线上引起静电。

所述静电防护器包括静电防护电容器，所述静电防护电容器配置为包括彼此相对的上电极和下电极，在所述上电极和下电极之间设置有介电膜。

所述下电极形成为从起动脉冲线扩展出的矩形，所述下电极与有源区域中的栅线由相同材料形成。所述上电极与有源区域中的像素电极由相同材料形成并且与下电极重叠。所述介电膜包括：第一介电膜，与所述有源区域中的栅绝缘膜由相同材料形成；以及第二介电膜，与所述有源区域中的钝化膜由相同材料形成。

所述上电极与用于将低电平驱动电压传输至栅驱动电路的电压线连接。所述上电极可以通过第一跳线与所述电压线连接，所述第一跳线从用于连接电压线与栅驱动电路的第二跳线分叉出的。所述第一跳线通过形成在钝化膜中的第一接触孔与上电极连接，并且通过形成在栅绝缘膜中的第二接触孔与电压线连接。

根据本发明的另一方案，一种制造面板内栅极结构的液晶显示设备的方法包括：在基板上形成起动脉冲线、下电极和电压线；在载有所述起动脉冲线、下电极和电压线的基板上形成包括第一接触孔的第一介电膜；在设有所述第一接触孔的基板上形成第一跳线以及与所述第一跳线连接的第二跳线；在载有所述第一跳线和第二跳线的基板上形成包括第二接触孔的第二介电膜；以及在设有所述第二接触孔的基板上形成上电极。

所述下电极与有源区域中的栅线由相同材料形成，所述上电极与有源区域中的像素电极由相同材料形成。

所述第一介电膜与所述有源区域中的栅绝缘膜由相同材料形成，所述第二介电膜与所述有源区域中的钝化膜由相同材料形成。

所述第一跳线通过第一接触孔与电压线连接，所述第二跳线通过第二接触孔与上电极连接。

根据下面附图和洋细描述的检验，其它系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是或者将变得显而易见。所有这些其他的系统、方法、特征和优点部将包含在该描述中、在本发明的范围内并由所附的权利要求保护。该描述不应认为是对那些权利要求的限制。下面结合本发明的各实施例讨论进一步的方面和优点。应理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是示范性和解释性的，并且意在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

为本发明的各实施例提供进一步理解且组成本申请一部分的附图图解了本发明的各实施例并与说明书一起用于解释本发明。在附图中：

图1是示意性地示出根据相关技术的具有GIP结构的LCD设备中包含的阵列基板的电路图；

图2是示意性地示出根据本发明实施例的具有GIP结构的LCD设备的框图；

图3是放大地示出图2中的“A”部分的平面图；

图4是示出沿着图3中线I-I’的阵列基板的横截面图；以及

图5是示出图2和图3中所示的栅驱动电路的框图。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例进行详细说明，这些实施例的一些实例在所附附图中示出。为了向所属领域的普通技术人员传达本发明的实施例的精神，下文中介绍的本发明的这些实施例将作为实例提供。因此，这些实施例可以按照不同的形式实施，所以并不限于这里所描述的这些实施例。此外，为了方便，可以在附图中放大了部件的大小和厚度。在任何可能的情况下，在包括附图的整个说明书中使用相同的参考标记来表示相同或相似的部件。

此外，将理解的是，在实施例中当涉及诸如基板、层、区域、膜或电极的元件形成在另一元件“上”或“下”时，其可以是直接形成在其他元件上面或下面，或者可以存在居间的元件(间接地)。元件的“上”或“下”术语要根据附图而定。在附图中，为了清楚，元件的尺寸被夸大，但不代表元件的实际尺寸。

图2是示意性地示出根据本发明实施例的具有GIP结构的LCD设备的框图。图3是放大地示出图2中的“A”部分的平面图。图4是示出沿着图3中线I-I’的阵列基板的横截面图。

首先参照图2，具有GIP结构的LCD设备包括LCD面板，所述LCD面板包含设有有源区域120的TFT阵列基板110。有源区域120包括彼此交叉的多条栅线111a和多条数据线112a。这种LCD设备被用来显示图像。所述LCD设备还包括多个电路膜150以及用于驱动多条栅线111a的栅驱动电路140，所述电路膜150的每一个载有用于驱动多条数据线112a的数据驱动器芯片130。栅驱动电路140可以分区地形成在与有源区域120的两个侧边缘相邻的TFT阵列基板110的两个边缘上。

TFT阵列基板110包括形成在由彼此交叉的多条栅线111a与多条数据线112a限定的像素区域P中的薄膜晶体管T和像素电极122a。像素电极122a用于驱动液晶分子。

尽管在图中未示出，薄膜晶体管T配置成包括在基板110上的栅极、覆盖栅极而形成的栅绝缘膜、以及在栅绝缘膜上方形成的与栅极的两侧相对应并且彼此相对设置的源极和漏极。源极和漏极用于限定沟道范围。薄膜晶体管T还包括半导体层和钝化(或保护)膜，所述半导体层形成在栅绝缘膜与源极极和漏极之间并且用于形成沟道，所述钝化膜形成在具有源极和漏极的基板110的整个表面上。所述钝化膜被形成为包括暴露漏极的接触孔。这样，形成在钝化膜上的上述像素电极122a通过接触孔与暴露的漏极电连接。所述薄膜晶体管T响应来自各自的栅线111a的扫描脉冲，并且将来自各自的数据线112a的数据信号传送给各自的像素电极122a。

分别加载在多个电路膜150上的数据驱动器芯片130连接在LCD面板的TFT阵列基板110与PCB 180之间。在扫描脉冲被施加给任一栅线111a的每个水平同步间隔期间，数据驱动器芯片130将来自外部的一行数字图像数据转换成一行模拟图像数据信号，并将转换后的一行模拟图像数据信号施加给数据线112a。换句话说，数据驱动器芯片130的每一个根据数字图像数据的灰度级水平从伽马电压组中选择任意一个，并且将所选的伽马电压作为数据信号施加给各自的数据线112a。

TFT阵列基板110还包括与栅驱动电路140相邻地在与有源区域120相对的基板边缘上形成的信号线。所述信号线用于将从PCB 180中的时序控制器(未示出)施加的各种控制信号通过任一电路膜150传输至栅驱动电路140。

图3详细示出栅驱动电路140和用于将控制信号传输至栅驱动电路140的信号线。如图3中所示，栅驱动电路140形成在TFT阵列基板110的与有源区域120的一侧边缘相邻的内边缘上，通过电路膜150之一与时序控制器(未示出)连接的信号线相邻于栅驱动电路140形成在与有源区域120相对的TFT阵列基板110的外边缘上。所述信号线包括用于将高电平驱动电压传输至栅驱动电路140的第一电压线VDD、用于传输低电平驱动电压的第二电压线VSS、用于将时钟信号传输至栅驱动电路140的时钟信号线CLK、以及用于将起动脉冲传输至栅驱动电路140的起动脉冲线Vst。

栅驱动电路140包括具有顺序输出n个扫描信号Vg1-Vgn的n级SR1-SRn的级阵列。所述级SR1-SRn的每一级配置成包括移位寄存器单元。

更具体地，如图5中所示，栅驱动电路140中包括的第一至第n级SR1-SRn共同接收高电平驱动电压VDD、低电平驱动电压VSS和时钟信号CLK。此外，第一至第n级SR1-SRn与起动脉冲线Vst串联连接。这样，第一至第n级SR1-SRn的每一级响应起动脉冲线Vst上的起动脉冲Vst或者来自前一级的输出信号(即，扫描信号)，并且使用驱动电压VDD和VSS以及时钟信号CLK产生扫描信号。在第一至第n级SR1-SRn的每一级中产生的扫描信号被施加给各自的栅线111a，并且作为起动脉冲提供给下一级SR。因此，第一至第n级SR1-SRn能够顺序输出扫描信号Vg1-Vgn。

当执行GIP结构的LCD设备中包括的信号线、栅线、数据线和薄膜晶体管的制造工艺时，在用于传输起动脉冲以起动第一级SR1工作的起动脉冲线Vst上会引起静电。为此，这些线会破裂和/或有源区域120中的电路元件可被损坏。为了防止这个问题发生，本发明的LCD设备进一步包括与起动脉冲线Vst连接的静电防护器200。

参照图3和图4，静电防护器200包括彼此重叠的下电极111b和上电极122b，第一介电膜201和第二介电膜203设置在上下电极之间。换句话说，静电防护器200包括配置成防止静电的电容器。所述静电防护器200被设置成重叠于与栅驱动电路140的第一级SR1相邻的起动脉冲线Vst的至少一部分。

通过在宽度方向上扩展起动脉冲线Vst的一部分形成下电极111b。换句话说，下电极111b形成为与起动脉冲线Vst连接的矩形形状。并且，下电极111b和起动脉冲线Vst与有源区域120中的栅线111a形成在同一层中。此外，下电极111b与栅线111a由相同材料形成。

上电极122b形成为与下电极111b重叠。并且，上电极122b与有源区域120中的像素电极122a由相同材料形成。此外，上电极122b与像素电极122a设置在同一层中。

在下电极111b与上电极122b之间的第一介电膜201和第二介电膜203分别由与有源区域120中的栅绝缘膜201和钝化膜203相同的材料形成。并且，第一介电膜201和第二介电膜203分别与栅绝缘膜201和钝化膜203设置在同一层中。

上电极122b与第二电压线VSS连接。这样，上电极122b能够允许通过第二电压线VSS释放静电，由此防止在起动脉冲线Vst上引起静电。

上电极122b借助第二跳线112c与第二电压线VSS连接，所述第二跳线112c从用于连接第二电压线VSS与第一级SR1的第一跳线112b中分叉出的。第二跳线112c经由形成在钝化膜203中的第一接触孔114a与上电极122b连接。并且，第二跳线112c经由形成在栅绝缘膜201中的第二接触孔114b与第二电压线VSS连接。

以这种方式，根据本发明实施例的GIP结构的LCD设备设有静电防护器200，所述静电防护器200连接在用于传输低电平驱动电压的第二电压线VSS与用于传输起动脉冲的起动脉冲线Vst之间。这样，LCD设备能够防止在起动脉冲线Vst上引起静电。因此，LCD设备能够保护LCD面板免受静电。

接下来将解释GIP结构的LCD设备中包括的静电防护器200的制造方法。

如图4中所示，通过在基板100上沉积第一金属膜并且对该第一金属膜构图而形成起动脉冲线Vst、下电电极111b和第二电压线VSS。起动脉冲线Vst、下电极111b和第二电压线VSS与有源区域120中的栅线111a由相同材料形成，并且形成在同一层中。

随后，在载有起动脉冲线Vst、下电极111b和第二电压线VSS的基板100上形成第一介电膜201。第一介电膜201与有源区域120中的栅绝缘膜201由相同材料形成，并且形成在同一层中。并且，通过对第一介电膜201构图而形成第二接触孔114b。第二接触孔114b暴露第二电压线VSS的部分区域。

接着，通过在形成有第二接触孔114b的基板100的整个表面上沉积第二金属膜并且对该第二金属膜构图而形成第一跳线112b和第二跳线112c。

然后，在设有第一跳线112b和第二跳线112c的基板100上形成第二介电膜203。第二介电膜203与有源区域120中的钝化膜203由相同材料形成，并且形成在同一层中。并且，通过对第二介电膜203构图，在第二介电膜203中形成第一接触孔114a。第一接触孔114a暴露第二跳线112c。

最后，通过在设有第一接触孔114a的基板100的整个表面上沉积第三金属膜并且对该第三金属膜构图而形成上电极122b。随着上电极122b的形成，静电防护器200的制造方法完整。上电极122b与有源区域120中的像素电极122a由相同材料形成，并且形成在同一层中。

尽管已经参考例示性实施例详细描述了优选实施例，但是应理解，本领域技术人员能够设计出许多将落入本说明书的原理的精神和范围内的其他修改和实施例。更具体地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内，能够对主体连接设置的组成部件和/或设置进行各种变型和修改。因此，在组成部件和/或设置中的变型和修改、替换使用必须视为包含在所附权利要求中。

Claims (11)

1.一种面板内栅极结构的液晶显示设备，包括：

液晶显示面板，具有用于显示图像的有源区域；

栅驱动电路，形成在所述液晶显示面板的侧边缘上并且用于向所述有源区域施加扫描信号；

起动脉冲线，用于向所述栅驱动电路传输起动脉冲；以及

静电防护器，设置在与所述栅驱动电路相邻的起动脉冲线上并且用于防止在起动脉冲线上引起静电。

2.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述静电防护器包括静电防护电容器，所述静电防护电容器配置为包括彼此相对的上电极和下电极，在所述上电极和下电极之间设置有介电膜。

3.如权利要求2所述的液晶显示设备，其中所述下电极形成为从起动脉冲线扩展出的矩形，所述下电极与有源区域中的栅线由相同材料形成，所述上电极与有源区域中的像素电极由相同材料形成并且与下电极重叠。

4.如权利要求2所述的液晶显示设备，其中所述介电膜包括：

第一介电膜，与所述有源区域中栅绝缘膜由相同材料形成；以及

第二介电膜，与所述有源区域中的钝化膜由相同材料形成。

5.如权利要求2所述的液晶显示设备，其中所述上电极与用于将低电平驱动电压传输至栅驱动电路的电压线连接。

6.如权利要求5所述的液晶显示设备，其中所述上电极通过第一跳线与所述电压线连接，所述第一跳线从用于连接电压线与栅驱动电路的第二跳线分叉出。

7.如权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述第一跳线通过形成在钝化膜中的第一接触孔与上电极连接，并且通过形成在栅绝缘膜中的第二接触孔与电压线连接。

8.一种制造面板内栅极结构的液晶显示设备的方法，包括：

在基板上形成起动脉冲线、下电极和电压线；

在载有所述起动脉冲线、下电极和电压线的基板上形成包括第一接触孔的第一介电膜；

在设有所述第一接触孔的基板上形成第一跳线以及与所述第一跳线连接的第二跳线；

在载有所述第一跳线和第二跳线的基板上形成包括第二接触孔的第二介电膜；以及

在设有所述第二接触孔的基板上形成上电极。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述下电极与有源区域中的栅线由相同材料形成，所述上电极与有源区域中的像素电极由相同材料形成。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一介电膜与所述有源区域中的栅绝缘膜由相同材料形成，所述第二介电膜与所述有源区域中的钝化膜由相同材料形成。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一跳线通过第一接触孔与电压线连接，所述第二跳线通过第二接触孔与上电极连接。

Images