水平電場型液晶顯示裝置及陣列基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水平電場型液晶顯示裝置及陣列基板。用于顯示圖像的顯示區(qū)域，以及包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域，所述顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條掃描線、復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線以及復(fù)數(shù)條公共電極線，以及所述復(fù)數(shù)條掃描線和所述復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線交叉形成的多個像素，所述非顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條第一連接配線，所述復(fù)數(shù)條第一連接配線連接所述復(fù)數(shù)條掃描線，在復(fù)數(shù)條所述第一連接配線的上方或下方布置復(fù)數(shù)條第一透明電極線，所述第一連接配線與所述第一透明電極線之間布置有絕緣介質(zhì)，對應(yīng)重疊形成復(fù)數(shù)個第一電容，每一條第一連接配線的阻抗R與對應(yīng)地所述第一電容C的乘積相等。本發(fā)明通過根據(jù)配線的電阻電容參數(shù)大小設(shè)置重疊面積大小以達(dá)到整體配線RC數(shù)值接近或相同，從而減少配線之間的RC延遲差異性，大幅提升顯示效果。
【專利說明】
水平電場型液晶顯示裝置及陣列基板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水平電場型液晶顯示裝置及陣列基板。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)包括陣列基板100、彩膜基板200，以及夾置于陣列基板100與彩膜基板200之間的液晶層300。液晶顯示裝置一般分成有效顯示區(qū)(active area，AA)以及位于AA區(qū)外圍的外部引線接合區(qū)(out-lead bonding area，0LB)。其中，有效顯示區(qū)內(nèi)配置有多個像素以形成像素陣列，外部引線接合區(qū)則設(shè)計有周邊線路。每個像素都由一個薄膜晶體管開關(guān)控制該像素的電壓更新。該薄膜晶體管的柵極連接掃描線，源極連接數(shù)據(jù)線，漏極連接像素電極。如圖1所示，這些掃描線以及數(shù)據(jù)線會由A A區(qū)延伸至外部引線接合區(qū)，并通過周邊線路與驅(qū)動芯片(driver IC)電性連接。該連接線路被稱為扇形配線，即fanout配線。連接掃描線的扇形配線構(gòu)成掃描線扇形配線區(qū)106，連接數(shù)據(jù)線的扇形配線構(gòu)成數(shù)據(jù)線扇形配線區(qū)107。
[0003]水平電場型液晶顯示模式是一種常見的液晶顯示模式，主要包括面內(nèi)開關(guān)(In-plane Switching，IPS)型液晶顯示模式與邊緣電場開關(guān)(Fringe Field Switching,FFS)型液晶顯示模式。與扭曲相列(Twisted Nematic，TN)、垂直配向(Vertical Alignment,VA)等垂直電場型液晶顯示裝置的公共電極分布與彩膜基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)不同，水平電場型液晶顯示裝置的公共電極分布在陣列基板一側(cè)。
[0004]圖2A為面內(nèi)開關(guān)(IPS)型液晶顯不裝置的#1』面結(jié)構(gòu)不意圖。在IPS液晶顯不裝置中，像素電極101與公共電極102在水平方向上間隔排列，在垂直方向上隔著絕緣介質(zhì)103。像素電極1I與公共電極1 2之間的水平電場E對液晶分子301進(jìn)行控制，根據(jù)電場E的大小控制液晶分子301的不同排列狀態(tài)，從而控制液晶顯示裝置的顯示效果。一般，在IPS液晶顯示裝置中，像素電極101與公共電極102為透明導(dǎo)電薄膜，并且都分布在陣列基板的掃描線(圖中未示)與數(shù)據(jù)線(圖中未示)上方。
[0005]圖2B為邊緣電場開關(guān)(FFS)型液晶顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在FFS液晶顯示裝置中，公共電極102以塊狀結(jié)構(gòu)覆蓋在像素的開口區(qū)域，在塊狀公共電極1 2的上方，隔著絕緣介質(zhì)1 3分布著條狀的像素電極1I。像素電極1I與公共電極103之間的邊緣電場E對液晶分子301進(jìn)行控制，根據(jù)電場E的大小控制液晶分子301的不同排列狀態(tài)，從而控制液晶顯示裝置的顯示效果。在FFS液晶顯示裝置中，像素電極101與公共電極102為透明導(dǎo)電薄膜。根據(jù)實際需要，分布在陣列基板上的公共電極102可以在掃描線(圖中未示)與數(shù)據(jù)線(圖中未示)金屬層的上方，也可以在掃描線(圖中未示)金屬層的下方。
[0006]在IPS或FFS等水平電場型液晶顯示裝置的陣列基板設(shè)計中，掃描線的fanout配線區(qū)域的設(shè)計非常重要。當(dāng)柵極信號經(jīng)過配線金屬時，會發(fā)生RC延遲現(xiàn)象。如圖3所示，由于IPS或FFS型液晶裝置的陣列基板上，扇形配線區(qū)沒有分布公共電極102。與TN、VA液晶顯示裝置不同，IPS或FFS液晶顯示裝置，掃描線配線與數(shù)據(jù)線配線上的電容非常低，因此配線之間的差異主要來自于電阻。
[0007]在IPS或FFS液晶顯示裝置中，當(dāng)柵極信號經(jīng)過掃描線的配線金屬時，會發(fā)生RC延遲現(xiàn)象。由于扇形配線區(qū)沒有分布公共電極。掃描線配線上的電容非常低，因此配線之間的差異主要來自于電阻。如果扇形配線中心和邊緣的電阻差很大，則導(dǎo)致中心和邊緣的掃描延時差異很大，從而使AA顯示區(qū)域?qū)?yīng)的像素電壓差異過大，最終導(dǎo)致扇形配線中心和邊緣對應(yīng)的區(qū)域亮度有差異，形成帶狀mura，即水平條紋，也會出現(xiàn)畫面閃爍不均勻的問題。
[0008]如今，液晶顯示裝置追求高分辨率以及窄邊框的趨勢下，周邊可供配線設(shè)計的區(qū)域越來越小，導(dǎo)致配線阻抗越大，差異性也越大，容易出現(xiàn)水平條紋的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為:提供一種水平電場型液晶顯示裝置及陣列基板，以解決在扇形配線中心區(qū)域邊緣區(qū)域由于配線阻抗差異引起的顯示不均等畫面異?，F(xiàn)象。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出了一種陣列基板，包括:用于顯示圖像的顯示區(qū)域，以及包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域，所述顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條掃描線、復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線以及復(fù)數(shù)條公共電極線，以及所述復(fù)數(shù)條掃描線和所述復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線交叉形成的多個像素，所述非顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條第一連接配線，所述復(fù)數(shù)條第一連接配線連接所述復(fù)數(shù)條掃描線，在復(fù)數(shù)條所述第一連接配線的上方或下方布置復(fù)數(shù)條第一透明電極線，所述第一連接配線與所述第一透明電極線之間布置有絕緣介質(zhì)，所述第一連接配線與所述第一透明電極線對應(yīng)重疊形成復(fù)數(shù)個第一電容，其中，每一條第一連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。
[0011 ]進(jìn)一步地，還包括復(fù)數(shù)條第二連接配線，所述復(fù)數(shù)條第二連接配線連接所述復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線，在復(fù)數(shù)條所述第二連接配線的上方或下方布置復(fù)數(shù)條第二透明電極線，所述第二連接配線與所述第二透明電極線之間之間布置有絕緣介質(zhì)，所述第二連接配線與所述第二透明電極線對應(yīng)重疊形成復(fù)數(shù)個第二電容，其中，每一條第二連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第二電容的乘積相等。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一連接配線和所述第二連接配線與所述公共電極線同層或所述第一連接配線和所述第二連接配線為所述公共電極線的延長線。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一連接配線和所述第二連接配線設(shè)置在所述掃描線或所述數(shù)據(jù)線任一層的上方。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一連接配線和所述第二連接配線設(shè)置在所述掃描線或所述數(shù)據(jù)線任一層的下方。
[0015]進(jìn)一步地，所述復(fù)數(shù)條第一連接配線的阻抗大小不相同，根據(jù)所述第一連接配線的阻抗大小，設(shè)置第一透明電極線與所述第一連接線的重疊面積大小，使每一條第一連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。
[0016]進(jìn)一步地，所述復(fù)數(shù)條第二連接配線的阻抗大小不相同，根據(jù)所述第二連接配線的阻抗大小，設(shè)置第二透明電極線與所述第二連接線的重疊面積大小，使每一條第二連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。
[0017]本發(fā)明另一方面提出了一種水平電場型液晶顯示裝置，包括上述的陣列基板。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于:本發(fā)明提供一種配線方法，在配線金屬Gate層金屬或SD層金屬之上部分區(qū)域內(nèi)加上一層透明電極線，該透明電極線電極與面板內(nèi)的透明電極線電極同一層且相連接。通過在不同配線上增加不同面積的透明電極線來增加不同大小的電容，以此平衡各配線之間的RC延遲效應(yīng)，從而改善顯示條紋，提升顯示品質(zhì)。
【附圖說明】
[0019]參照下列附圖和描述，將更好地理解本系統(tǒng)。參照下列圖對非限制和非詳盡實施方式進(jìn)行描述。圖中的組件不必按比例，而相反，重點放在例示本發(fā)明的原理上。在圖中，貫穿不同圖，相同標(biāo)號表示對應(yīng)部件。附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入并構(gòu)成本說明書的一部分，例示了本發(fā)明的實施方式并與本描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在圖中
[0020]圖1為傳統(tǒng)液晶顯示裝置陣列基板的配線區(qū)示意圖；
[0021 ]圖2A為面內(nèi)開關(guān)型液晶顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2B為邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為傳統(tǒng)水平電場型液晶顯示裝置的配線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明一實施例的配線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為圖4所示的相鄰配線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明又一實施例的相鄰配線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]本發(fā)明的配線結(jié)構(gòu)針對水平電場型液晶顯示裝置，本發(fā)明提供的配線結(jié)構(gòu)是在配線金屬層的上方或下方部分區(qū)域內(nèi)布置一層公共電極圖案，該公共電極與該水平電場型液晶顯示裝置的陣列基板的用于形成存儲電容的公共電極為同一層，且等電位。該公共電極圖案與該配線金屬層之間隔著絕緣介質(zhì)，形成平行電容結(jié)構(gòu)。通過在不同配線上設(shè)計不同面積的公共電極圖案，形成不同大小的電容，使每根配線的電阻R與電容C的乘積相等，以此平衡各配線之間的RC延遲效應(yīng)。
[0029]圖4為本發(fā)明一實施例的配線結(jié)構(gòu)示意圖，其中的配線可以是掃描線配線106，也可以是數(shù)據(jù)線配線107。在該實施例中，公共電極102的圖案設(shè)計在配線層的上方。根據(jù)相鄰配線的電阻值的不同，配線上方的公共電極102的圖案面積大小不同。
[0030]圖5為圖4所示的相鄰配線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，公共電極102隔著絕緣介質(zhì)104，覆蓋在掃描線配線106或者數(shù)據(jù)線配線107的上方。本發(fā)明一實施例中，顯示裝置AA區(qū)的公共電極102也分布在掃描線或者數(shù)據(jù)線的上方。
[0031]本發(fā)明對公共電極102的層間位置沒有特別的要求，該公共電極102的層間位置取決于顯示裝置AA的公共電極102的位置。所以，如果該顯示裝置AA區(qū)的公共電極102分布在掃描線或者數(shù)據(jù)線的下方，在該顯示裝置陣列基板的配線區(qū)域，需要把該公共電極102設(shè)計在掃描線或者數(shù)據(jù)線的下方。公共電極102分布在掃描線或者數(shù)據(jù)線的下方，或者公共電極102分布在掃描線或者數(shù)據(jù)線的上方，平面結(jié)構(gòu)圖基本一致。
[0032]圖6為本發(fā)明又一實施例的相鄰配線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，在該實施例中，公共電極102分布在掃描線106或者數(shù)據(jù)線107的下方。根據(jù)相鄰配線的電阻值的不同，配線上方的公共電極102的圖案面積大小不同。
[0033]公共電極102與配線之間形成平行板電容，增加了配線的電容值，即增加了配線的負(fù)載。電壓在配線上傳輸?shù)难舆t計算結(jié)果如公式(I)所示:
[0034]V = Vo[ l-l/et/RC] (I)
[0035]其中，Vo為輸入到該配線上的初始電壓，R為該配線的電阻負(fù)載，C為該配線的電容負(fù)載，t為電壓Vo在該配線上的傳輸時間。
[0036]根據(jù)公式(I)可以得知，電阻R和電容C都會對延遲發(fā)生作用，在IPS或FFS等水平電場型液晶顯示裝置中，傳統(tǒng)的配線結(jié)構(gòu)上方或者下方?jīng)]有公共電極，配線的電容很小。根據(jù)本發(fā)明提供的配向延遲均衡方法，在配線設(shè)計時，需要根據(jù)得到的RC參數(shù)來增加公共電極與該配線的重疊面積。
[0037]以掃描線的配線設(shè)計為例，由于掃描線的電容C很小，假設(shè)電容值為lpF，配線區(qū)的中心配線的電阻為500 Ω，邊緣區(qū)的配線電阻為1000 Ω，兩個區(qū)域的配線的RC值差距為2倍。采用本發(fā)明提供的設(shè)計方法，需要給中心處的配線增加公共電極，并且計算所需重疊的面積，使得該配線的電容從IpF增加到2pF。這樣，就可以保證中心區(qū)域的配線的RC值(500 Ω*2pF)與邊緣區(qū)域的配線的RC值(1000 Q*1PF)大小一樣，大大降低了配線之間的差異性，達(dá)到所有配線在傳輸電壓V時的延遲效果一樣，從而改善液晶顯示裝置的顯示效果。
[0038]具體實施時，根據(jù)絕緣介質(zhì)層的膜厚d，根據(jù)平行板電容公式C= eA/d，可以計算出電容C大小。其中，ε為絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)，A為公共電極與配線的重疊面積。
[0039]根據(jù)平行板電容公式，絕緣層厚度d為410nm時，當(dāng)公共電極與配線的疊合面積為7000um2就可以增加IpF的電容，而一般配線的面積可以達(dá)到幾萬甚至幾十萬平方微米，因此實施例可以成立，當(dāng)電容很小時，同樣可以成立。
[0040]本發(fā)明提供的配線結(jié)構(gòu)是在配線金屬層的上方或下方部分區(qū)域內(nèi)設(shè)計一層公共電極圖案，該公共電極與該水平電場型液晶顯示裝置的陣列基板的用于形成存儲電容的公共電極為同一層，且等電位。該公共電極圖案與該配線金屬層之間隔著絕緣介質(zhì)，形成平行電容結(jié)構(gòu)。通過在不同配線上設(shè)計不同面積的公共電極圖案，形成不同大小的電容，使每根配線的電阻R與電容C的乘積相等，以此平衡各配線之間的RC延遲效應(yīng)。
[0041]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種陣列基板，包括:用于顯示圖像的顯示區(qū)域，以及包圍該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域，所述顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條掃描線、復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線以及復(fù)數(shù)條公共電極線，以及所述復(fù)數(shù)條掃描線和所述復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線交叉形成的多個像素，所述非顯示區(qū)域包括復(fù)數(shù)條第一連接配線，所述復(fù)數(shù)條第一連接配線連接所述復(fù)數(shù)條掃描線，在復(fù)數(shù)條所述第一連接配線的上方或下方布置復(fù)數(shù)條第一透明電極線，所述第一連接配線與所述第一透明電極線之間布置有絕緣介質(zhì)，所述第一連接配線與所述第一透明電極線對應(yīng)重疊形成復(fù)數(shù)個第一電容，其中，每一條第一連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，還包括復(fù)數(shù)條第二連接配線，所述復(fù)數(shù)條第二連接配線連接所述復(fù)數(shù)條數(shù)據(jù)線，在復(fù)數(shù)條所述第二連接配線的上方或下方布置復(fù)數(shù)條第二透明電極線，所述第二連接配線與所述第二透明電極線之間布置有絕緣介質(zhì)，所述第二連接配線與所述第二透明電極線對應(yīng)重疊形成復(fù)數(shù)個第二電容，其中，每一條第二連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第二電容的乘積相等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述第一連接配線和所述第二連接配線與所述公共電極線同層或所述第一連接配線和所述第二連接配線為所述公共電極線的延長線。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述第一連接配線和所述第二連接配線設(shè)置在所述掃描線或所述數(shù)據(jù)線任一層的上方。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述第一連接配線和所述第二連接配線設(shè)置在所述掃描線或所述數(shù)據(jù)線任一層的下方。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述復(fù)數(shù)條第一連接配線的阻抗大小不相同，根據(jù)所述第一連接配線的阻抗大小，設(shè)置第一透明電極線與所述第一連接線的重疊面積大小，使每一條第一連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述復(fù)數(shù)條第二連接配線的阻抗大小不相同，根據(jù)所述第二連接配線的阻抗大小，設(shè)置第二透明電極線與所述第二連接線的重疊面積大小，使每一條第二連接配線的阻抗與對應(yīng)地所述第一電容的乘積相等。8.—種水平電場型液晶顯示裝置，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的陣列基板。
【文檔編號】G02F1/1362GK105911786SQ201610512380
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】徐文偉
【申請人】南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司