TWI269104B - Liquid crystal display having a repair line with reduced parasitic capacitance and method for manufacturing same - Google Patents

Liquid crystal display having a repair line with reduced parasitic capacitance and method for manufacturing same Download PDF

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Description

1269104 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯示裝置及其製造方法，且特別 是有關於一種降低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置及其製造 方法。 【先前技術】 弟1A圖纟會示為傳統液晶顯示器之示意圖。液晶顯示器1 〇 具有資料驅動器120、訊號線125及液晶顯示裝置1〇〇。資料驅 鲁動器I20係經由訊號線125驅動液晶顯示裝置1〇〇中的晝素電 極P而顯示畫面。一條訊號線125係與多個畫素電極p電性連 接，當訊號線125之一發生斷線時，如d處所示，部分晝素電 極P即無法與資料驅動器120電性連接，因而接收不到影像資 料而使晝面產生缺陷。為了修復訊號線125斷線的問題，傳統 液晶顯示裝置100在裝置周圍處配置修補線（Repair Line) 11 〇。 當發生訊號線125之一斷線時，可將發生斷線的訊號線丨25兩 端’如A點與B點，透過雷射焊接（Laser Welding)而分別和修 φ 補線110電性連接，即可透過修補線110將資料驅動器120輸 出之影像資料傳送至原先訊號線125因斷線而無法與資料驅動 器120正常電性連接的部分晝素電極p。增加修復線11 〇對液 晶顯示裝置100所造成的影響則可以藉由液晶顯示裝置1〇〇的 物理結構進行探討如下。 第1B圖繪示為傳統液晶顯示裝置周圍沿著1Β_1β，剖面線 之剖面圖。於剖面圖中可以看到液晶顯示裝置i 〇〇的第一基板 115、第二基板116以及修補線110。第二基板116包括一由訊 號線與掃描線彼此交錯構成之主動矩陣（未繪示於第1B圖
TW2041PA 5 1269104 中）’主動矩陣之外側鄰接設置修補線110。第一基板U5與第 一基板116之間具有液晶分子18〇。且第二基板116實質上平 行第一基板115配置。第一基板115至少包括第一玻璃基板 、彩色濾光片150及共同電極155。第二基板116至少包括 畫素電極（未示於第1B圖）、第二玻璃基板140、氮化矽層 (SiNx) 145 及鈍化層（passivation layer) 190。由於修補線 11〇 係 與共同電極155相對應，將形成一寄生電容，使得在修補線11〇 上傳輸的信號容易產生失真及延遲。
第1C圖繪示為傳統共同電極與修復線之間的等效電路 圖。由上述之傳統液晶顯示裝置周圍之剖面圖可將第一基板115 與第二基板116之間的液晶分子180視為液晶等效電容ck，鈍 化層190亦可視為一個鈍化層等效電容Cpv。根據這兩個等效 電容，在共同電極155與修補線110之間的等效寄生電容即為 液曰曰專效電谷Clc與鈍化層等效電容CpV串聯而成。 進一步來說，根據電容公式C (電容值）=ε0 (真空介電 係數）χε (材料介電係數）ΧΑ (電容面積）(材料高度）， 在相同電容面積A與真空介電係數叻下，鈍化層等效電容cpv 之電容值大小取決於鈍化層介電係數ε1與位於共同電極i55與 修補線11〇之間的鈍化層高度d卜鈍化層等效電容〇ρν=ε〇χεΐ (鈍化層介電係數）xA+dl (鈍化層高度）。同樣地，液晶等 效電容Ck之電容值大小取決於液晶分子介電係數心位於丘 同電極155與修補線11G之間的液晶分子層高度们，液晶等效 電容Clc= ε〇χε2 (液晶分+公雷技奴、A t ^ 曰刀于"電係數）xA+d2 (液晶分子層高 度）。舉例來說 ’t 心6·6’ε2=7.5，dl = ()2_， 根據上述電容公式可計算出位於傳統液晶顯示裝置⑽中丘同 電極155與修補、線110之間的寄生電容約為177杨。’、
TW2041PA 6 1269104 路二：：緣示為修補線上的傳輸示意圖。由上述的等效電 路圖可看出在共同電極15 寺文电 當資料繞L 補琛110之間存在寄生電容。
、士 的影像貧料藉由修補線110由A處傳送至B 本在修補線110的首端，如液晶顯示裝置100上的A處， 影像資料“系為良好的方波，但是由於修補線11。 (RCL d.1及寄生電容的影響，形成—個電阻電容負載效應 ϋ ng)，使得在修補線11G的末端，如B處，所看到的 影像資料s’會有嚴重的失真現象。 有】的 因此’如何在洲修補線修復f料線損毁的情況下，也能 =時改善修補線因電阻電容效應所造成影像f料在修補線末 =生的失真現象，即為現今液晶顯示裝置廠商所期待解決的 問題。 【發明内容】 有4α於此，本發明的目的就是在提供一種降低修補線之寄 生電容的液晶顯示裝置及其製造方法。 根據本發明的目的，提出一種降低修補線之寄生電容的液 •晶顯示裝置。包括-第一基板、一第二基板、複數個液晶分子、 -修補線以及-突出結構。第—基板包括—彩色濾光片。第二 基板包括一由掃描線和訊號線彼此交錯構成之主動矩陣，且第 二基板係實質上平行第-基板8己置。複數個液晶分子係設置於 第一基板和第二基板之間。修補線鄰接設置於主動矩陣之外 側。突出結構設置於第-基板面對第二基板之一側且對應於修 補線之處。 根據本發明的另一個目的，提出一種降低修補線之寄生電 容的液晶顯示裝置的製造方法。首先，提供第一基板以及第二 TW2041PA 7 1269104 基板。跟著，形成由掃描線和訊號線彼此交錯構成之主動矩陣 於第二基板之上。接著，設置修補線鄰接於主動矩陣之外側。 然後’設置突出結構於第一基板面對第二基板之一側且對應於 ‘ 修補線之處。最後，設置液晶分子於第一基板和第二基板之間。 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下 文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 請參照第2A及第2B圖，其繪示依照本發明一較佳實施 • 例的一種降低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置，其中第2A 圖係為上視圖，第2B圖係為沿著2B-2B，剖面線之剖面圖。液 晶顯示裝置200包括第一基板215、第二基板216、液晶分子 280、修補線210以及突出結構256。第一基板215包括彩色濾 • 光片250。第二基板216包括由掃描線（未繪示於圖中）和訊 號線225彼此交錯構成之主動矩陣2〇1，主動矩陣2〇1之外側 鄰接設置修補線210，且第二基板216係實質上平行第一基板 215配置。第一基板215和第二基板216之間設置液晶分子 0 280。突出結構256設置於第一基板215面對第二基板216之一 側且對應於修補線210之處。突出結構256係由低介電係數材 料所構成，低介電係數材料的介電係數需小於液晶分子28〇之 "電係數’低介電係數材料例如為壓克力、光阻等等。 進一步來說，第一基板215至少包括第一玻璃基板23〇、 彩色濾光片250及共同電極255。第二基板216上至少具有第 二玻璃基板240、訊號線225、氮化矽層245、修補線21〇及鈍 化層290。當訊號線225發生斷線時，可將發生斷線之訊號線 225兩端透過雷射焊接分別與修補線㈣電性連接，使訊號線
TW2041PA 8 1269104 225得以正常工作。
Cps。根據這三個等效電容，在共同電極255與修補線21〇之間 的等效寄生電容即為液晶等效電$clc，、減層等效電容Cpv 以及低介電係數材料等效電容Cps三個等效電容串聯而成。 進一步來說，根據電容公式C (電容值）=ε〇 (真空介電 係數）χε (材料介電係數）χΑ (電容面積）—d (材料高度）， 在相同電容面積A與真空介電係數ε()下，純化層等效電容Cpv 之電容值大小取決於鈍化層彳電係數£1與位於共同電極255與 修補線210之間的鈍化層高度仏鈍化層等效電容邙…Μ。 (純化層"電係數）xA+dl (純化層高度）。液晶等效電容Clc, 清參照第3圖，第3圖繪示是本實施例之共同電極與修補 線之間的等效電路圖。當發生斷線之訊號線225欲藉由修補線 21〇將訊號由A，處傳至B，處，由於修補線21〇係與共同電極a” 相對應，將形成一寄生電容，該寄生電容可包含三個等效電容。 第一個等效電容為第-基板215與第二基板216之間的液晶分 子280所形成，可視為液晶等效電容Ck，，第二個等效電容為 =化層290所形成，可視為一個純化層等效電容Cpv，第三個 等效電容為突出結構256所形成之低介電係數材料等效電容
之電容值大小取決於液晶分子介電係數ε2與位於共同電極W 與修補線2Η)之間的液晶分子層高度们，’液晶等效電容cic， =泰ε2 (液晶分子介電係數）χΑ適’（液晶分子層高度）。低 介電係數_等效電容❿之電容值大小取決於低介電係數材 料w電係S ε3與位於共同電極255與修補線2⑺之間的低介電 係數材料高度d3,低介電係數材料等效電容CPS=_3 (低介 電係數材料介電係數）xA+d3 (低介電係數材料高度）。舉例來 說，當 ε1=6.6，ε2=7.5，ε3 = 4，dl = 〇 ，Μ，：。，
TW2041PA 1269104 d3 = 3.6pm。根據上述電容公式可計算出寄生電容約為丨〇2八叻。 " 由此看出，液晶顯示裝置200於第一基板215之内表面相 對應修補線210之處配置突出結構256後，在上述條件下將液 晶顯示裝置200與傳統顯示裝置1〇〇相比較可發現，寄生電容 由原先的1·77ΑεΟ降為1·〇2ΑεΟ。寄生電容可減少約百分之四十 — 〇 _ _ 由於寄生電谷的減少，因此在本實施例中，當發生斷線之 訊號線225欲藉由修補線21〇將訊號由Α，處傳至Β，處，由電阻 電容負載效應所產生的波形失真問題也將隨之獲得改善。 __參照第4圖，其繪示依照本發明—較佳實施例的一種降 低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置製造方法流程圖。降低修 補線之寄生電容的液晶顯示裝置製造方法流程圖包括五個步 驟··首先如步驟41所示，提供第一基板215以及第二基板216。 跟著如步驟42所示’形成由掃描線和訊號線225彼此交錯構成 之主動矩陣201於第二基板216之上。接著如步驟43所示，設 置修補線210鄰接於主動矩陣2〇1之外側。然後如步驟料所 不，叹置突出結構256於第一基板215面對第二基板216之一 籲側且對應於修補線21〇之處。最後，設置液晶分子28〇於第一 基板215和第二基板216之間。 、本發明上述實施例所揭露之一種降低修補線之寄生電容 的液^頒不衣置及其製造方法。透過在第一基板之内表面配置 低）ι電係數材料’使得修補線與共同電極之間的寄生電容大 巾田下降？文善原有的電阻電容負載效應，進而減緩修補線末端 之影像資料的失真現象。 、，、、不上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其 二用限疋本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之
TW2041PA 1269104 因此本發明之保護 精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾， 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準
TW2041PA 11 1269104 【圖式簡單說明】 第1A圖繪π為傳統液晶顯示裝置之示意圖。 第1Β圖繪示為傳統液晶顯示裝置周圍沿mB，剖面绩 之剖面圖。 叫、艰 第1C圖繪不為傳統共同電極與修復線之間的等效電路 圖。 f 1D圖繪示為修補線上的傳輸示意圖。 第2A圖繪不依照本發明_較佳實施例的一種降低修補線 之寄生電容的液晶顯示裝置之上視圖。 第2B圖繪不依照本發明一較佳實施例的一種降低修補線 之寄生電容的液晶顯示裝置周圍沿著2B-2B，剖面線之剖面圖。 第3圖是本實施例共同電極與修補線之間的等效電路圖。 第4圖繪示依照本發明一較佳實施例的一種降低修補線之 寄生電谷的液晶顯示裝置製造方法流程圖。 【主要元件符號說明】 10 ··傳統液晶顯示器 20 :降低修補線之寄生電容的液晶顯示器 1 〇〇 ·傳統液晶顯示裝置 110、210 ‘·修補線 125、225 :訊號線 115、 215 :第一基板 116、 216 :第二基板 120 :資料驅動器 130、230 :第一玻璃基板 140、240 :第二玻璃基板 145、245 :氮化矽層 12
TW2041PA 1269104 150、250 :彩色濾光片 155、255 :共同電極 256 :低介電係數材料 180、280 :多個液晶分子 190、290 :鈍化層 200:降低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置 201 :主動矩陣
Cps :低介電係數材料等效電容 C1 c ·傳統液晶顯不裝置之液晶等效電容
Ck’：降低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置的液晶等效 電容
Cpv :鈍化層等效電容 P :晝素電極 D :資料線斷線處 dl :鈍化層高度 d2 :傳統液晶顯示裝置之液晶分子層高度 d2’ ：降低修補線之寄生電容的液晶顯示裝置之液晶分子 ~ 層高度 d3:低介電係數材料高度 TW2041PA 13

Claims (1)

1269104 十、申請專利範圍： 1 · 一液晶顯示裝置，包括·· 一第一基板，包括一彩色濾光片； -第二基板’包括一由複數條掃描線和訊號線彼此交錯構 成之主動矩陣，且該第二基板係實f上平行該第—基板配置； —複數個液晶分子’設置於該第—基板和該第二基板之間; —修補線（Repair line)，鄰接設置於該主動矩陣之 以及 一突出結構，設置於該第一基板面對該第二基板之一側且 對應於該修補線之處。 、2·如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示裝置，其中該 修補線用以電性連接損壞之訊號線。 扣3·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該 突出結構由低介電係數材料構成。 和4·如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該 突出結構的介電係數係小於該些液晶分子的介電係數。 5 ·如申晴專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該 突出結構由壓克力所構成。 6·如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該 犬出結構由光阻所構成。 7· —液晶顯示裝置之製造方法，包括： 提供一第一基板以及一第二基板； 升7成由複數條掃描線和訊號線彼此交錯構成之主動矩 陣於該第二基板之上； 设置一修補線鄰接於該主動矩陣之外側； a又置一突出結構於該第一基板面對該第二基板之一側且 TW2041PA 14 1269104 對應於該修補線之處；以及 設置複數個液晶分子於該第一基板和該第二基板之間。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該修補 線用以電性連接損壞之訊號線。 9·如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該突出 結構由低介電係數材料構成。 1 〇·如申請專利範圍第9項所述之製造方法’其中該突出 結構的介電係數係小於該些液晶分子的介電係數。 11.如申請專利範圍第〗〇項所述之製遠方法，其中該突 出結構由壓克力所構成。 12·如申請專利範圍第1〇項所述之製造方法，其中該突 出結構由光阻所構成。 TW2041PA 15
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