专利名称：玻璃上直接布线型液晶显示板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃上直接布线(line-on glass)型液晶显示板，适用于防止玻璃上直接布线的信号线之间的信号干扰。
背景技术：
液晶显示器利用电场来控制液晶材料的光透射比来显示图像，最终得到包括液晶显示板的液晶显示器，其中的液晶盒是按照矩阵设置的，液晶显示板是由驱动电路来驱动的。
在液晶显示板中，栅极线和数据线是通过栅极线和数据线的交叉来设置的。液晶盒位于栅极线和数据线的交叉区域处。液晶显示板具有一个公共电极和多个象素电极，用于给每个液晶盒施加一电场，每个象素电极通过用作开关器件的薄膜晶体管的源极和漏极端子连接到任意一条数据线。薄膜晶体管可以是场效应晶体管。将薄膜晶体管的栅极端子连接到任意一条栅极线，从而允许象素电压信号被逐线施加给象素电极。
驱动电路包括用来驱动栅极线的栅极驱动器、用来驱动数据线的数据驱动器、控制栅极驱动器和数据驱动器的时序控制器(timing controller)、以及提供给液晶显示器使用的各种驱动电压的电源。时序控制器控制栅极驱动器和数据驱动器的驱动时序，并向数据驱动器施加象素数据信号。电源产生驱动电压，如液晶显示器输入功率所需的公共电压Vcom、栅极高电压Vgh以及栅极低电压Vgl。栅极驱动器将扫描信号连续施加给栅极线，以连续地逐线驱动液晶显示板上的液晶盒。只要向任意一条栅极线施加扫描信号，数据驱动器就将象素电压信号施加给各条数据线。因此，液晶显示器是按照象素电压信号通过施加在象素电极和公共电极之间的电场来控制光透射比，从而显示图像。
数据驱动器和栅极驱动器直接连接到液晶显示板，并集成成为多个集成电路(IC)。集成数据驱动IC和栅极驱动IC各自设置在带式封装(tape carrierpackage，TCP)上，以通过带式自动焊接(tape automated bonding，TAB)方法连接到液晶显示器上，或者通过将芯片固定在玻璃上(chip on glass，COG)的方法将其设置在液晶显示板上。
多个采用TAB方法通过TCP连接到液晶显示板的驱动IC接收从外部通过连接到TCP的印刷电路板(PCB)的控制线输入的控制信号和DC电压，其中所述的多个驱动IC也是相互连接的。更具体地说，数据驱动IC通过设置在数据PCB上的信号线串联起来，并共同接收来自时序控制器的控制信号和象素数据信号以及来自电源的驱动电压。多个栅极驱动IC通过设置在栅极PCB上的信号线串联起来，并共同接收来自时序控制器的控制信号和来自电源的驱动电压。
通过采用在玻璃上直接布线(LOG)的方法，即其中信号线设置在液晶显示板(即，下玻璃板)上，将通过COG法设置在液晶显示板上的多个驱动IC相互连接起来，并且接收来自时序控制器和电源的控制信号和驱动电压。
近来，通过在LOG法中除去PCB使得液晶显示器已经变薄，即使在采用TAB方法将多个驱动IC连接到液晶显示板上的情况下，也可以使液晶显示器变薄。具体地说，在液晶显示板上通过LOG方法来形成连接到仅需相对少量信号线的栅极驱动IC的信号线，从而除去栅极PCB。也就是说，TAB方法的多个栅极驱动IC是通过设置在液晶显示板的下玻璃板上的信号线而串联起来的，并共同接收控制信号和驱动电压信号(以下称栅极驱动信号)。
图1表示一示例性液晶显示器，其中在使用LOG型信号线情况下除去栅极PCB。液晶显示器包括液晶显示板1、连接在液晶显示板1和数据PCB12之间的多个数据TCP8、连接到液晶显示板1另一侧的多个栅极TCP14、分别设置在数据TCP上的多个数据驱动IC10，以及分别设置在栅极TCP上的多个栅极驱动IC16。
液晶显示板1包括设有各条信号线和薄膜晶体管的下基板2、设有滤色片阵列的上基板4以及在下基板2和上基板4之间注入的液晶。在这种液晶显示板1中，设置有一图像显示区21，并在图像显示区21中显示图像，所述图像显示区21包含有设置在栅极线20和数据线18各个交叉点处的液晶盒。从数据线18延伸出的数据焊盘和从栅极线20延伸出的栅极焊盘位于图像显示区21的外部。此外，用来传输施加给栅极驱动IC16的栅极驱动信号的一LOG型信号线组26位于下基板2的外部区域。
在数据TCP8上设置数据驱动IC10，并在数据TCP8上形成电连接到数据驱动IC10的输入焊盘24和输出焊盘25。数据TCP8的输入焊盘电连接到数据TCB12的输出焊盘，而输出焊盘25电连接到下基板2上的数据焊盘。具体地说，在第一数据TCP8中，另外还形成有电连接到下基板2上LOG型信号线组26的栅极驱动信号传输组22。栅极驱动信号传输组22通过数据PCB12将由时序控制器和电源提供的栅极驱动信号施加给LOG型信号线组26。
数据驱动IC10将数字象素数据信号转化为模拟象素电压信号，并将象素电压信号施加给液晶显示板上的数据线18。
在栅极TCP14上设置栅极驱动IC16。通过栅极驱动IC16的输入端子，将施加给栅极TCP14的栅极控制信号和电源信号输入到栅极驱动IC16中。并且，通过栅极驱动IC16的输出端子30输出栅极控制信号和电源信号，并将所述栅极控制信号和电源信号通过栅极TCP14和LOG信号线组26施加给设置在下一个栅极TCP14上的栅极驱动IC16。
栅极驱动IC16响应输入控制信号而连续提供扫描信号，即栅极高电压信号VGH。此外，在除了施加栅极高电压信号VGH的期间之外的剩余期间内，栅极驱动IC16将栅极低电压信号VGL施加给栅极线。
LOG型信号线组26由信号线组成，其中每一条信号线施加由电源提供的DC电压信号，即栅极高电压信号VGH、栅极低电压信号VGL、公共电压信号VCOM、接地电压信号GND和电源电压信号，并施加由时序控制器提供的栅极控制信号，即栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟信号GSC和栅极使能信号GOE。另外，LOG型信号线组26包括一与施加有数据信号的数据焊盘一起连接到数据TCP8的LOG型数据焊盘组32；和一与施加有栅极信号的栅极焊盘一起连接到栅极TCP14的LOG型栅极焊盘组34。
如图3中所示，LOG型液晶显示板的LOG型信号线26由栅极金属在下基板2上形成。换句话说，LOG型信号线26由与栅极线20相同的金属同时形成。例如，LOG型信号线26使用例如AlNd的栅极金属。
现有的液晶显示器的LOG型信号线26是在下基板2上的限定的边缘区域中彼此相邻形成的。由于LOG型信号线26包括相当高的线电阻和寄生电容，LOG型信号线26具有高阻抗。这就导致LOG型信号线26之间的信号干扰和电磁干扰(EMI)。由于这个原因，通过LOG型信号线26施加给栅极驱动IC16的栅极信号会失真。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明的目的在于提供了一种玻璃上直接布线型液晶显示板及其制造方法，所述液晶显示板适用于防止玻璃上直接布线型信号线之间信号干扰和电磁干扰。
一方面，本发明的一个实施例包括一具有一液晶盒矩阵的图像显示部分；多条玻璃上直接布线型信号线，位于图像显示部分的外部区域并用于提供驱动信号来驱动液晶盒；以及一虚拟线，形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有至少一层绝缘薄膜。
玻璃上直接布线型液晶显示板还可以包括从玻璃上直接布线型信号线的两侧延伸出的第一和第二玻璃上直接布线型信号焊盘。
玻璃上直接布线型液晶显示板，还可以包括从虚拟线两侧延伸出的第一和第二虚拟焊盘。第一和第二虚拟焊盘可以位于第一和第二玻璃上直接布线型信号焊盘之间。而且，玻璃上直接布线型信号线可以形成于与图像显示部分的栅极线相同的层中。此外，虚拟线可以形成于与图像显示部分的数据线相同的层中，其中所述数据线与栅极线交叉，且数据线与栅极线之间具有栅极绝缘薄膜。
本发明中，虚拟线可以位于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜，虚拟线还可以形成于与图像显示部分的象素电极相同的层中。
本发明中，虚拟线可以位于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜和保护薄膜，并且所形成的栅极绝缘薄膜和保护薄膜覆盖了栅极线。虚拟线可以传输公共电压，或者说虚拟线可以传输接地电压。
一方面，本发明涉及一种玻璃上直接布线型液晶显示板的制造方法，其包括在图像显示部分的外部区域形成多条玻璃上直接布线型信号线；形成至少一层绝缘薄膜，以覆盖玻璃上直接布线型信号线；以及形成位于绝缘薄膜上且在玻璃上直接布线型信号线之间的一虚拟线。
所述制造方法还包括在基板上形成图像显示部分的栅极线和连接到栅极线的栅极；在其上形成有栅极线和栅极的基板上形成一栅极绝缘薄膜；在栅极绝缘薄膜上形成一半导体层；在其上形成有半导体的基板上形成与栅极线交叉的数据线、连接到数据线的源极、和与源极相对且二者之间具有一定间隙的漏极；在其上形成有数据线、源极和漏极的基板上形成一保护薄膜；以及在保护薄膜上形成连接到漏极的一象素电极。
在所述方法中，玻璃上直接布线型信号线可以由与栅极线相同的金属形成。虚拟线可以由与数据线相同的金属形成。
在所述方法中，虚拟线可以形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜。虚拟线可以由与象素电极相同的金属形成。
在所述方法中，虚拟线可以形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜和保护薄膜。
应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，其意在对本发明的权利要求提供进一步的解释。
所包括的附图用来进一步理解本发明。这些附图表示本发明的实施例，并连同说明书一起用来解释本发明实施例的原理。
图1是简要表示现有技术中玻璃上直接布线型液晶显示器结构的平面图；图2是表示如图1所示的现有技术中玻璃上直接布线型液晶显示板的一信号线组的放大平面图；图3是表示沿图2所示的线I-I’剖开的现有技术中玻璃上直接布线型信号线的剖面图；图4是表示按照本发明实施例的玻璃上直接布线型液晶显示板的一信号线组的放大平面图；图5是表示沿图4所示的线II-II’剖开的本发明一种玻璃上直接布线型信号线和虚拟线的剖面图；以及图6是表示沿图4所示的线II-II’剖开的本发明另一种玻璃上直接布线型信号线和虚拟线的剖面图。
具体实施例方式
从下文给出的具体描述中可以更明显看出本发明的优点。然而，由于对本领域的技术人员来说，从具体描述中很明显可以在不脱离本发明原理的情况下作出各种各样的修改或变更，应当理解的是，详细描述和具体实例在表示本发明优选实施例的同时仅仅是用作说明。
图4是表示按照本发明实施例的LOG型液晶显示板的一个LOG型信号线组的放大平面图。
参照图4，按照本发明的LOG型液晶显示板包括下基板66，其上形成有薄膜晶体管阵列和各种信号线；上基板82，其上设置有滤色片阵列；以及在下基板66和上基板82之间注入的液晶，所述液晶可以具有或正或负的介电各向异性。
在这样的液晶显示板中有一个图像显示区域，该区域在栅极线GL和数据线DL的各个交叉点处具有液晶盒，并且在图像显示区域上显示一图像。
从数据线DL延伸出的数据焊盘50和从栅极线GL延伸出的栅极焊盘48位于图像显示区的外部。将数据焊盘50连接到上面设置有数据驱动IC(未示出)的数据TCP(未示出)上，所述数据驱动IC产生数据驱动信号，所述的数据驱动信号与来自时序控制器(未示出)和电源(未示出)的数据控制信号和电压信号一起使用。将栅极焊盘48连接到其上设置有栅极驱动IC(未示出)的栅极TCP(未示出)上，所述栅极驱动IC使用来自时序控制器(未示出)和电源(未示出)的栅极控制信号和电压信号来产生栅极驱动信号。将栅极控制信号和电压信号通过第一数据TCP(未示出)和LOG型信号线组44(未示出)施加给设置在栅极TCP上的栅极驱动IC。
LOG型信号线组44位于下基板66的外部，并向栅极驱动IC施加栅极控制信号和电压信号。LOG型信号线组44具有各自施加由电源提供的DC电压信号的信号线，所述DC电压信号即为栅极高电压信号VGH、栅极低电压信号VGL、公共电压信号VCOM、接地电压信号GND和电源电压信号。由时序控制器提供栅极控制信号，即栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟信号GSC和栅极使能信号GOE。
LOG型信号线组44连接在第一LOG型焊盘组52和第二LOG型焊盘组54之间，其中第一LOG型焊盘组52和数据焊盘50一起连接到第一数据TCP，第二LOG型焊盘组54和栅极焊盘48一起连接到栅极TCP。换言之，LOG型信号线组44接收来自于第一LOG型焊盘组52的栅极控制信号和电源信号，并将接收的信号施加给电连接到栅极驱动IC的输入端子的第二LOG型焊盘组54。
第一虚拟焊盘组56位于第一LOG焊盘组52中，而第二虚拟焊盘组58位于第二LOG焊盘组54中。第一虚拟焊盘组56和第二虚拟焊盘组58电连接到虚拟线60。换言之，虚拟线60接收来自第一虚拟焊盘组56的指定信号，并将接收的信号施加给第二虚拟焊盘组58。
在LOG型信号线44之间形成虚拟线60，所述虚拟线60是作为在驱动液晶盒Clc时提供参考电压的公共电压VCOM的公共电压信号EVCOM线，或者作为提供接地电压GND的接地电压信号EGND线。如图5和图6所示的虚拟线60是在不同于LOG型信号线44的层中形成的，其中在虚拟线和信号线之间具有至少一个绝缘薄膜。换言之，如图5所示，虚拟线60由数据金属层形成于LOG信号线44之间，其中在虚拟线和LOG型信号线之间具有一栅极绝缘薄膜。或者，如图6所示，虚拟线60是由透明金属层形成在LOG信号线44之间，其中在虚拟线和LOG型信号线之间具有栅极绝缘薄膜70和保护薄膜72。
另一方面，任意一条在LOG型信号线组44之间提供公共电压的公共电压信号VCOM线以及在虚拟线60之间提供公共电压的公共电压信号EVCOM线，通过银(Ag)点80将公共电压信号施加给沉积在上基板82整个表面上的一公共电极。公共电极可以由银、铟-锡-氧化物、铟-锌-氧化物或者其它任何合适的材料形成。
这样，在LOG信号线44之间形成虚拟线60，其中在虚拟线和信号线之间具有至少一绝缘薄膜层。因此，在虚拟线60和LOG型信号线44之间形成一个电容C。该电容C引起来自LOG型信号线44属于高频分量的EMI信号被旁路，从而显著地减小了EMI，这样就可以防止信号干扰。
图5的示意图是表示本发明的LOG型信号线组和虚拟线，以及在下基板上的LOG型信号线组、虚拟线和薄膜晶体管阵列的制造工艺。
在下基板42上沉积栅极金属，然后对其进行构图以形成连同栅极图形在一起的LOG型信号线组44，所述栅极图形包括薄膜晶体管的栅极、栅极线和栅极焊盘。然后，整体地沉积第一绝缘材料以覆盖它们，从而形成栅极绝缘薄膜70。在栅极绝缘薄膜70上沉积第一和第二半导体层之后，对半导体层进行构图以形成薄膜晶体管的有源层和欧姆接触层。接着，在下基板42上沉积数据金属层之后，对数据金属层进行构图以形成虚拟线60及薄膜晶体管的源极和漏极、数据线和数据焊盘。然后，沉积第二绝缘材料以覆盖它们的整个表面，并对其进行构图以形成具有接触孔的保护薄膜72。最后，在保护薄膜72上沉积透明导电材料，并对其进行构图以形成象素电极。这种透明导电材料可以是具有代表性的铟-锡-氧化物或铟-锌-氧化物。
图6的示意图是表示按照本发明的LOG型信号线组和虚拟线的另一种形式，以及该LOG型信号线组的制造工艺。下面参照图6来解释在下基板上虚拟线和薄膜晶体管的形成。
在下基板42上沉积一栅极金属层，并对其进行构图以形成连同栅极图形一起的LOG型信号线组44，所述栅极图形包括薄膜晶体管的栅极、栅极线和栅极焊盘。然后，整体地沉积第一绝缘材料以覆盖底层结构(underlyingstueture)，从而形成栅极绝缘薄膜70。在栅极绝缘薄膜70上沉积第一和第二半导体层之后，对半导体层进行构图以形成薄膜晶体管的有源层和欧姆接触层。接着，在下基板42上沉积数据金属层之后，对数据金属层进行构图以形成薄膜晶体管的源极和漏极、数据线和数据焊盘。然后，沉积第二绝缘材料以覆盖它们的整个表面，并对其进行构图以形成具有接触孔的保护薄膜72。最后，在保护薄膜72上沉积透明导电材料，并对其进行构图以形成虚拟线60和象素电极。
如上所述，在按照本发明的LOG型液晶显示板中，虚拟线形成在LOG型信号线之间，其中虚拟线传输公共电压和接地电压信号。虚拟线防止了信号干扰，消除了寄生电容，并防止在LOG型信号线之间出现EMI现象。因此，本发明防止了通过LOG型信号线施加给栅极驱动IC的驱动信号的恶化。
尽管通过附图中所示的和上述的实施例已经解释了本发明，本领域的技术人员应该能够理解，本发明并非仅限于所示的实施例，而是在不脱离本发明原理的情况下，还能对其作出各种各样的修改或变更。因此，本发明的范围应该仅仅由所附权利要求书及其等效物来确定。
权利要求
1.一种玻璃上直接布线型液晶显示板，包括一具有一液晶盒矩阵的图像显示部分；多条玻璃上直接布线型信号线，其位于图像显示部分的外部区域并用于提供驱动信号来驱动液晶盒；以及一虚拟线，其形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有至少一绝缘薄膜层。
2.按照权利要求1所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，还包括从玻璃上直接布线型信号线两侧延伸出的第一和第二玻璃上直接布线型信号焊盘。
3.按照权利要求2所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，还包括从虚拟线的两侧延伸出的第一和第二虚拟焊盘。
4.按照权利要求3所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，第一和第二虚拟焊盘位于第一和第二玻璃上直接布线型信号焊盘之间。
5.按照权利要求1所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，玻璃上直接布线型信号线形成于与图像显示部分的栅极线相同的层中。
6.按照权利要求5所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线形成于与图像显示部分的数据线相同的层中，其中所述的数据线与栅极线交叉，且在数据线和栅极线之间具有一栅极绝缘薄膜。
7.按照权利要求6所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线位于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜。
8.按照权利要求5所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线形成于与图像显示部分的象素电极相同的层中。
9.按照权利要求8所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线位于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜和保护薄膜，并且所形成的栅极绝缘薄膜和保护薄膜覆盖了栅极线。
10.按照权利要求1所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线传输公共电压。
11.按照权利要求1所述的玻璃上直接布线型液晶显示板，其特征在于，虚拟线传输接地电压。
12.一种玻璃上直接布线型液晶显示板的制造方法，包括在图像显示部分的外部区域形成多条玻璃上直接布线型信号线；形成至少一绝缘薄膜层，以覆盖玻璃上直接布线型信号线；以及在绝缘薄膜上形成位于玻璃上直接布线型信号线之间的一虚拟线。
13.按照权利要求12所述的制造方法，其特征在于，还包括在基板上形成图像显示部分的一栅极线和连接到栅极线的一栅极；在其上形成有栅极线和栅极的基板上形成一栅极绝缘薄膜；在栅极绝缘薄膜上形成一半导体层；在其上形成有半导体的基板上，形成与栅极线交叉的一数据线、连接到数据线的一源极、和与源极相对并且二者之间具有一定间隙的一漏极；在形成数据线、源极和漏极的基板上形成一保护薄膜；以及在保护薄膜上形成连接到漏极的一象素电极。
14.按照权利要求13所述的制造方法，其特征在于，玻璃上直接布线型信号线由与栅极线相同的金属形成。
15.按照权利要求14所述的制造方法，其特征在于，虚拟线由与数据线相同的金属形成。
16.按照权利要求15所述的制造方法，其特征在于，虚拟线形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜。
17.按照权利要求14所述的制造方法，其特征在于，虚拟线由与象素电极相同的金属形成。
18.按照权利要求17所述的制造方法，其特征在于，虚拟线形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有栅极绝缘薄膜和保护薄膜。
全文摘要
一种玻璃上直接布线型液晶显示板，适用于防止玻璃上直接布线型信号线之间的信号干扰和电磁干扰。本发明的液晶显示板包括一具有液晶盒矩阵的图像显示部分；多条玻璃上直接布线型信号线，其位于图像显示部分的外部区域并用于提供驱动信号来驱动液晶盒；以及一虚拟线，其形成于玻璃上直接布线型信号线之间，其中在虚拟线和玻璃上直接布线型信号线之间具有至少一绝缘薄膜层。
文档编号G02F1/1345GK1506720SQ20031010327
公开日2004年6月23日 申请日期2003年11月4日 优先权日2002年12月10日
发明者宋仁德 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社