CN104280969A - 一种液晶面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶面板及其制造方法。该液晶面板包括多个像素。每一像素具有一扫描线；一数据线，与扫描线垂直交错设置；以及一薄膜晶体管，其栅极电性耦接至扫描线，其源极电性耦接至数据线，其漏极电性耦接至一像素电极。该液晶面板还包括至少一金属共通线，其具有一开口且与一公共电极电性断开，该开口形成于金属共通线与数据线的重叠区域，以减小数据线上的电容负载。相比于现有技术，本发明将未与透明公共电极桥接的金属共通线进行截断设计，于金属共通线与数据线的重叠区域设置开口，以改善金属共通线与数据线之间的电容耦合效应，减小金属共通线与数据线之间的耦合电容，进而降低数据线上的电容负载并降低源极驱动器的耗能。

Description

一种液晶面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种可降低数据线上的电容负载的液晶面板及其制造方法。
背景技术
与阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器相比，视角特性差一直是传统液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的一个缺陷。为解决该问题，平面切换式(In-Plane Switching，IPS)液晶显示器以及边缘场开关式(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示器已被陆续开发出来。IPS式液晶显示器的公共电极(common electrode)与像素电极(pixel electrode)是设置于同一基板上，利用公共电极与像素电极间产生的横向水平电场使液晶分子在平面内转动。这种平面内旋转型液晶显示装置可显著提高其视角，但因其公共电极与像素电极设置于同一基板，其开口率(Aperture Ratio，或称为孔径比)较低。
相比之下，FFS式液晶显示器改进了上述IPS液晶显示器的电极设置方式，其将IPS液晶显示器的不透明公共电极改为透明的公共电极并设计为板状以增加透射率，从而可改善IPS液晶显示器开口率不足的缺陷。此外，FFS式液晶显示器的正负电极不像IPS式液晶显示器的正负电极为间隔排列，其是将正负电极通过绝缘层分离重叠排列，因而可大大地缩小电极宽度和间距，使电场分布更密集。然而，在FFS式液晶显示器的像素结构中，其利用诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电层作为公共电极，由于ITO材质的阻抗并不低，当液晶面板尺寸越来越大且每英寸像素数(Pixels Per Inch，PPI)越来越高时，一旦公共电极遭受到其他电容耦合所造成的讯号改变时，讯号的恢复速度较慢，容易导致显示品质不良。虽然现有技术中的一些解决方案为改善上述现象而增加了金属共通线与ITO公共电极之间的桥接，以加速公共电极信号的恢复，但金属共通线同时也会增加数据线上的电容负载，使源极驱动器(Source driver)的能耗增加，而这对于便携式移动装置的显示器设计极为不利。这是因为，移动装置必须考虑尽可能减少耗能以提升电池的续航力。
有鉴于此，如何设计一种新的像素结构或对现有的像素结构进行改进，以降低数据线上的电容负载从而减小源极驱动器的耗能，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的液晶显示器在像素结构设计时的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的、可降低数据线上的电容负载的液晶面板及其制造方法。
依据本发明的一个方面，提供了一种液晶面板，适于降低数据线上的电容负载，该液晶面板包括多个像素，每一像素具有：
一扫描线；
一数据线，与所述扫描线垂直交错设置；以及
一薄膜晶体管，其栅极电性耦接至所述扫描线，其源极电性耦接至所述数据线，其漏极电性耦接至一像素电极，
其中，所述液晶面板还包括至少一金属共通线，其具有一开口且与一公共电极电性断开，所述开口形成于所述金属共通线与所述数据线的重叠区域，以减小所述数据线上的电容负载。
在其中的一实施例，该液晶面板包括多个第一金属共通线和多个第二金属共通线，所述多个第一金属共通线均藉由过孔电性耦接至所述公共电极，所述多个第二金属共通线均设有所述开口。
在其中的一实施例，第一金属共通线的数量为M，所述第二金属共通线的数量为N，且M与N的比值介于1:5至1:20之间。
在其中的一实施例，所述液晶面板包括一显示区和一***区，所述数据线位于所述显示区。
在其中的一实施例，所述扫描线和所述金属共通线均沿水平方向延伸，所述数据线沿垂直方向延伸。
在其中的一实施例，所述公共电极为氧化铟锡材质。
在其中的一实施例，所述液晶面板为FFS型液晶面板。
依据本发明的另一个方面，提供了一种液晶面板的制造方法，适于降低数据线上的电容负载，其中该制造方法包括以下步骤：
形成一扫描线与一数据线，所述扫描线与所述数据线彼此垂直交错设置；
形成一薄膜晶体管，其栅极电性耦接至所述扫描线，其源极电性耦接至所述数据线，其漏极电性耦接至一像素电极；
形成至少一金属共通线，与所述扫描线彼此平行设置，且所述金属共通线与一公共电极电性断开；以及
在所述金属共通线与所述数据线的重叠区域，将所述金属共通线截断以形成一开口，藉由所述开口来减小所述数据线上的电容负载。
在其中的一实施例，该制造方法还包括：形成多个第一金属共通线，每个第一金属共通线均藉由过孔电性耦接至所述公共电极；形成多个第二金属共通线，与所述第一金属共通线相互平行且均与所述公共电极电性断开；以及在所述第二金属共通线与所述数据线的重叠区域，将每个第二金属共通线截断以形成该开口。
在其中的一实施例，第一金属共通线的数量为M，所述第二金属共通线的数量为N，且M与N的比值介于1:5至1:20之间。
采用本发明的液晶面板及其制造方法，其至少一金属共通线具有一开口并且该金属共通线与透明公共电极电性断开，由于该开口位于金属共通线与数据线的重叠区域(crossover area)，因而可改善金属共通线与数据线之间的电容耦合效应，减小金属共通线与数据线之间的耦合电容，进而降低数据线上的电容负载。相比于现有技术，本发明将未与透明公共电极桥接的金属共通线进行截断设计，于金属共通线与数据线的重叠区域设置开口，藉由该开口来减小数据线上的电容负载，进而降低源极驱动器的耗能。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术中的一种液晶面板的像素结构的示意图；
图2示出依据本发明的一实施方式，可降低数据线上的电容负载的液晶面板的像素结构的示意图；
图3示出在液晶面板的像素结构中，金属共通线与公共电极之间的重叠区域的耦合电容与桥接过孔比值的关系曲线图；以及
图4示出依据本发明的另一实施方式，可降低数据线上的电容负载的液晶面板的制造方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
图1示出现有技术中的一种液晶面板的像素结构的示意图。参照图1，该液晶面板包括多个像素。每一像素具有一扫描线(scan line)10、一数据线(data line)12、一金属共通线(metal com line)14和一薄膜晶体管(thinfilm transistor)20。例如，该液晶面板包括一显示区(Active Area)和一***区，且数据线12位于显示区。
具体而言，扫描线10设置于水平方向，数据线12设置于竖直方向且与扫描线10交错设置。薄膜晶体管20位于扫描线10与数据线12的交叉位置，其栅极电性耦接至扫描线10，源极电性耦接至数据线12，漏极电性耦接至像素电极。此外，该液晶面板还包括金属共通线14，沿水平方向设置且与扫描线10相互平行。当金属共通线14与诸如ITO的透明公共电极桥接时，可加速公共电极信号的恢复。
然而，如背景技术部分所述，虽然增加金属共通线与ITO公共电极之间的桥接可加速信号恢复，但金属共通线14同时也会增加数据线12上的电容负载。例如，在金属共通线14与数据线12的重叠区域(如图1的虚线框A所示)会产生较大的耦合电容Cdata，而这无疑会加剧数据线12上的电容负载，使源极驱动器(Source driver)的能耗增加。
为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种新的液晶面板及其制造方法。图2示出依据本发明的一实施方式的可降低数据线上的电容负载的液晶面板的像素结构的示意图。
参照图2，本发明的液晶面板也包括多个像素，每个像素具有扫描线、数据线和薄膜晶体管。由于扫描线10、数据线12和薄膜晶体管20的位置连接关系已在图1予以详细说明，为描述方便起见，此处不再赘述。
需要指出的是，图2与图1的液晶面板的主要区别是在于，至少一金属共通线14与液晶面板的公共电极电性断开。在金属共通线14与数据线12的重叠区域(图2的虚线框A所示)，该金属共通线14被截断以形成一开口H。由于开口H的存在，金属共通线14与数据线12之间的耦合电容大幅降低，因而减小了数据线12上的电容负载。
在一具体实施例中，按照液晶面板的金属共通线是否与透明公共电极桥接来划分，本发明的液晶面板可包括多个第一金属共通线(图2未示出)和多个第二金属共通线(诸如图2的标记14所示)。其中，第一金属共通线均藉由过孔(through hole)电性耦接至公共电极，而第二金属共通线均与公共电极电性断开，并且每一第二金属共通线均在与数据线相重叠的区域设有上述开口H。
图3示出在液晶面板的像素结构中，金属共通线与公共电极之间的重叠区域的耦合电容与桥接过孔比值的关系曲线图。
参照图3，实验数据表明，金属共通线与数据线的重叠区域所形成的耦合电容为73.4pF，以该电容值为基准对应于100％，而金属共通线与数据线不重叠区域所形成的耦合电容仅为67.2pF，对应百分比为91.6％。不妨定义第一金属共通线(藉由桥接过孔连接至公共电极)的数量为M，第二金属共通线(未藉由桥接过孔连接至公共电极)的数量为N：
当M:N等于1:2时，截断第二金属共通线以形成开口H后，耦合电容降至70.3pF，对应百分比为95.8％；
当M:N等于1:5时，截断第二金属共通线以形成开口H后，耦合电容降至68.5pF，对应百分比为93.3％；
当M:N等于1:10时，截断第二金属共通线以形成开口H后，耦合电容降至67.8pF，对应百分比为92.5％；
当M:N等于1:15时，截断第二金属共通线以形成开口H后，耦合电容降至67.6pF，对应百分比为92.2％；
当M:N等于1:20时，截断第二金属共通线以形成开口H后，耦合电容降至67.5pF，对应百分比为92.1％。该耦合电容值已与不重叠区域的耦合电容值非常接近，由上述实验数据可知，于第二金属共通线与数据线的重叠区域设置开口，藉由该开口确实能够减小数据线上的电容负载，进而降低源极驱动器的耗能。
在一具体实施例，当M与N的比值介于1:5至1:20之间，金属共通线与数据线的重叠区域形成的耦合电容可降至70pF以下。
图4示出依据本发明的另一实施方式，可降低数据线上的电容负载的液晶面板的制造方法流程图。
参照图4并结合图2，在该液晶面板的制造方法中，首先执行步骤S11，形成一扫描线10与一数据线12，扫描线10与数据线12彼此垂直交错设置。然后执行步骤S13，形成一薄膜晶体管20，其栅极电性耦接至扫描线10，其源极电性耦接至数据线12，其漏极电性耦接至一像素电极。接着执行步骤S15，形成至少一金属共通线14，与扫描线10彼此平行设置，且金属共通线14与一公共电极电性断开。最后执行步骤S17，在金属共通线14与数据线12的重叠区域A，将金属共通线14截断以形成一开口H，藉由开口H来减小数据线12上的电容负载。
在一具体实施例，该制造方法还包括：形成多个第一金属共通线，每个第一金属共通线均藉由过孔电性耦接至公共电极；形成多个第二金属共通线(诸如图2中的金属共通线14)，与第一金属共通线相互平行且均与公共电极电性断开；以及在第二金属共通线与数据线的重叠区域，将每个第二金属共通线截断以形成上述开口H。
采用本发明的液晶面板及其制造方法，其至少一金属共通线具有一开口并且该金属共通线与透明公共电极电性断开，由于该开口位于金属共通线与数据线的重叠区域(crossover area)，因而可改善金属共通线与数据线之间的电容耦合效应，减小金属共通线与数据线之间的耦合电容，进而降低数据线上的电容负载。相比于现有技术，本发明将未与透明公共电极桥接的金属共通线进行截断设计，于金属共通线与数据线的重叠区域设置开口，藉由该开口来减小数据线上的电容负载，进而降低源极驱动器的耗能。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种液晶面板，适于降低数据线上的电容负载，其特征在于，所述液晶面板包括多个像素，每一像素具有：
一扫描线；
一数据线，与所述扫描线垂直交错设置；以及
一薄膜晶体管，其栅极电性耦接至所述扫描线，其源极电性耦接至所述数据线，其漏极电性耦接至一像素电极，
其中，所述液晶面板还包括至少一金属共通线，其具有一开口且与一公共电极电性断开，所述开口形成于所述金属共通线与所述数据线的重叠区域，以减小所述数据线上的电容负载。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板包括多个第一金属共通线和多个第二金属共通线，所述多个第一金属共通线均藉由过孔电性耦接至所述公共电极，所述多个第二金属共通线均设有所述开口。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述第一金属共通线的数量为M，所述第二金属共通线的数量为N，且M与N的比值介于1:5至1:20之间。
4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板包括一显示区和一***区，所述数据线位于所述显示区。
5.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述扫描线和所述金属共通线均沿水平方向延伸，所述数据线沿垂直方向延伸。
6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述公共电极为氧化铟锡材质。
7.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板为FFS(Fringe Field Switching，边缘场开关)面板。
8.一种液晶面板的制造方法，适于降低数据线上的电容负载，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：
形成一扫描线与一数据线，所述扫描线与所述数据线彼此垂直交错设置；
形成一薄膜晶体管，其栅极电性耦接至所述扫描线，其源极电性耦接至所述数据线，其漏极电性耦接至一像素电极；
形成至少一金属共通线，与所述扫描线彼此平行设置，且所述金属共通线与一公共电极电性断开；以及
在所述金属共通线与所述数据线的重叠区域，将所述金属共通线截断以形成一开口，藉由所述开口来减小所述数据线上的电容负载。
9.根据权利要求8所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，该制造方法还包括：
形成多个第一金属共通线，每个第一金属共通线均藉由过孔电性耦接至所述公共电极；
形成多个第二金属共通线，与所述第一金属共通线相互平行且均与所述公共电极电性断开；以及
在所述第二金属共通线与所述数据线的重叠区域，将每个第二金属共通线截断以形成所述开口。
10.根据权利要求9所述的液晶面板的制造方法，其特征在于，所述第一金属共通线的数量为M，所述第二金属共通线的数量为N，且M与N的比值介于1:5至1:20之间。
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