CN100437223C - 显示器、显示器电路的修复结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电路走线的制造方法，包括：首先以一掩膜定义一第一导线于一基板上，并且第一导线包括一断口；接着将掩膜移动一预定距离，再定义一第二导线于基板上，使第二导线的一端衔接于第一导线；随后形成一绝缘图案以覆盖这些导线的断口；并在绝缘图案之上形成一导电图案。以上述方法制造的电路走线可用以作为显示器中任意两电路组件之间的修复线，当绝缘图案被熔穿时，导电图案即接触于些导线以使两电路元件电性连接。本发明的有益效果在于，可以快速地制造不连续的电路走线，并使该电路走线的断开部形成于预定位置，该断开部提供一种选择性地形成通路或保持断路的机制，使该电路走线保留使用上的弹性。

Description

显示器、显示器电路的修复结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示器电路走线的结构及其制造方法，特别涉及一种显示器、显示器电路的修复线结构及其制造方法。

背景技术

电路板或显示器面板上的电路走线因设计的不同，可能为不连续的线路图案。当一电路走线的某部位需要被设计成断开时，例如修复线(Rescue Line)、信号线、扫描线等。若断开处并不相符于重复曝光处，则不方便以现有步进式重复曝光的方法来形成走线。

以主动式显示器的修复线为例说明如下：主动式显示器的一基板上具有一像素阵列，该像素阵列由多个互相垂直的数据线及扫描线所组成。像素阵列中的每个像素单元以一薄膜晶体管作为开关，该薄膜晶体管的源极与漏极分别连接至该像素单元的数据线及扫描线。当数据线或扫描线断裂时，信号无法由断裂的线馈入，导致画面品质降低。因此，美国专利4807973号揭露一修复线以重建断裂的数据线或扫描线。

请参照图1，为现有显示器电路的修复线结构。显示器10包括多个扫描线1、多个数据线2及一修复线7。扫描线1垂直于数据线2形成多个像素单元，该多个像素单元所在的区域称为主动区(Active area)。修复线7以断口6分隔成两线段7a和7b，并各自围绕一部分的主动区。如图所示，显示器10有二处断裂点3a和3b，其中断裂点3a位于线段7a所围绕的区域内，而断裂点3b位于线段7b所围绕的区域内。断裂点3a和3b两侧的线路分别通过一导电材料8连接至线段7a和7b，使信号得以通过线段7a和7b馈入断裂线。

例如，当扫描线1未断裂时，电信号由扫描线1端点9a向另一端点9b传递而开启扫描线1上所有的像素单元。但扫描线1断裂时，电信号只能开启端点9a与断裂点3a之间的像素单元。此时，只要以导电材料8将端点9a与端点9b连接至线段7a，则电信号可通过线段7a传递至端点9b与断裂点3a之间的像素单元。

若要在一大尺寸面板上制作线段7a和7b的结构，通常利用一小面积掩膜来作步进式重复曝光以获得较佳的曝光效率。然而，如果掩膜上的图案为一连续线段，则步进式重复曝光将无法产生断口6。如果掩膜上的图案为一不连续线段，则步进式重复曝光的结果将产生多个断口6于不应断开的部位。但现有技术中并未揭露相应的解决办法。另外，断开部位周边的线路可能为不规则图案，此时必须配合这些不规则图案另外设计不同图案的掩膜而造成制造上的麻烦。因此，本发明提出一种修复线结构及其制造方法来解决上述缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示器、显示器电路的修复结构及其制造方法，用以快速地制造不连续的电路走线，该电路走线包括：一断开部，该断开部提供一种选择性地形成通路或保持断路的机制。

本发明提供了一种显示器电路的修复结构，该修复结构包括：一第一导电图案、一绝缘层及一第二导电图案。该第一导电图案用以连接两电路元件，并具有一断口阻隔于该两电路元件之间。该绝缘层覆盖住该断口，并且该第二导电图案位于该绝缘层之上。当该绝缘层被熔穿时，该第一导电图案电性连接于该第二导电图案以提供该两电路元件之间的电信号传递。

本发明还提供了一种显示器电路的修复结构的制造方法，是一种电路走线的制造方法，利用简单掩膜图案进行步进式重复曝光来制造一种电路走线，其步骤包括：首先，通过一掩膜定义一第一导线于一基板上，并使该第一导线包括一断口；将该掩膜移动一预定距离，再定义一第二导线于该基板上，使该第二导线与该第一导线实质相同，并控制该预定距离使该两导线的一端相接触；随后形成一绝缘图案以覆盖这些导线的断口，以及形成一导电图案于该绝缘图案之上。

本发明还提供了一种显示器，其特征在于，包括：一像素阵列，设置于一基板上；一驱动单元，设置于所述像素阵列的一侧，并电性连接至所述像素阵列；以及一修复线，包括：一导线，其一端连接至所述驱动单元，另一端连接至所述像素阵列，并具有一断口阻隔于所述驱动单元与所述像素阵列之间；一绝缘层，覆盖所述断口；以及一导电层，位于所述绝缘层之上。

本发明的有益效果在于，可以快速地制造不连续的电路走线，并使该电路走线的断开部形成于预定位置，该断开部提供一种选择性地形成通路或保持断路的机制，使该电路走线保留使用上的弹性。

附图说明

图1为现有显示器电路的修复线结构；

图2A为显示器电路的修复线配置图；

图2B为另一型式的显示器电路图；

图3A为图2断路部的A-A’剖面图；

图3B为图3A断路部未导通状态的俯视图；

图3C为图3A断路部导通状态的俯视图；

图4A-4D为本发明电路走线的制造步骤；

图5为应用本发明电路走线的显示器，该电路走线用以修多个据线；

图6为应用本发明电路走线的显示器，该电路走线用以修复扫描线。

主要元件符号说明

扫描线1       修复线25d        数据线2         断裂点3a

断裂点3b      断口6            断裂点6a        修复线7

线段7a，7b    导电材料8        扫描线端点9a    扫描线端点9b

显示器10      显示器电路20     显示器电路20a，20b

薄膜晶体管21    主动区22       数据驱动单元23、23’

数据线231，231a，231b，231c    扫描驱动单元24、24’

修复线25，25a，25b，25c        第一导电图案2511

第一导线2511a                  第二导线2511b

断路部251a，251b，251c，251d，251e，251f

第二导电图案2512               绝缘层、绝缘图案2513

断口2514            保护层2515        熔穿点2516        第一掩膜30

第二掩膜40          第三掩膜50        显示器60          像素阵列61

数据线611           扫描线612         基板62            放大电路63

重叠部位64          显示器70

具体实施方式

配合图标详述本发明显示器的电路走线结构及其制造方法，并列举较佳实施例说明如下：

请参照图2A，为显示器电路的修复线配置图。一显示器面板的电路结构20a包括多个薄膜晶体管21位于一主动区22内、数据驱动单元23、23’及扫描驱动单元24、24’设于主动区22周围，并且与薄膜晶体管21电性连接。一修复线25环绕于主动区22周围以连接数据驱动单元23、23’或扫描驱动单元24、24’，并延伸进入主动区22。

在显示器电路20a未故障时，数据驱动单元23、23’与薄膜晶体管21之间或扫描驱动单元24、24’与薄膜晶体管21之间的修复线25必须保持断路状态。本实施例中，两条修复线25分别围绕主动区22的上半部及下半部，其延伸进入主动区22的线段具有多个断路部251a-251f，并横跨多个数据线231。通过断路部251a-251f位置的设计，可将主动区22分为多个修复区，每个修复区由修复线25的不同区段来提供修复机制。值得一提的是，断路部251a-251f的构造可视需要加以熔穿使其导通。例如，选择将断路部251a及251c导通而断路部251b仍维持原状时，则围绕主动区22上半部的修复线25即分成左右两段，分别负责主动区22上半部左侧及右侧区域的电路修复。

请参照图2B，为另一种显示器面板的电路结构20b。在制作大尺寸面板时，图2A中的数据线231可能设计为如图2B中独立不相连的数据线231a及数据线231b。由俯视图观之，数据线231a与231b的末端与修复线25彼此交错，但其侧剖面结构为上下重叠而彼此以绝缘层隔开。因而在正常状况下，数据线231a与231b与修复线25实质上并未相连。在图2A及2B中，断路部251a-251f的较佳位置为位于两平行的数据线231之间，例如断路部251b位于数据线231a与数据线231c之间。断路部251a-251f的形成方法及构造为本发明的重点，详细说明如后。

请参照图3A-3B，图3A为断路部251c的A-A’剖面图。断路部251c包括一第一导电图案2511、一第二导电图案2512及一绝缘层2513介于第一导电图案2511与第二导电图案2512之间以阻隔两者的电信号。第一导电图案2511形成于基板上的金属层，具有一断口2514。绝缘层2513横跨于断口2514之上，与第一导电图案2511重叠于断口2514两侧。第二导电图案2512形成于绝缘层2513上方的金属层，通常以一保护层2515覆盖于其上。

请参照图3B，当正常线路没有故障时，不须启用修复线25，此时断路部251c的俯视图如图3B。第一导电图案2511可向左右延伸而形成一配线构造，绝缘层2513与第二导电图案2512则为跨过断口2514的任意图案。

请参照图3C，当正常线路故障而欲启用修复线25时，可提供一激光能量熔穿绝缘层2513以导通第二导电图案2513与第一导电图案2511，图中熔穿部位2516位于断口2514两侧。请同时参照图3A，若位于绝缘层2513上方的第二导电图案2513因绝缘层2513被击穿，熔融的金属与第一导电图案2511接触而使断路部251c导通。

由显示器整体来看，第一导电图案2511具有连接薄膜晶体管21、数据驱动单元23、23’或扫描驱动单元24、24’等电路元件的接点。将第一导电图案2511设计为不连续图案或配线构造而形成断口2514阻隔于薄膜晶体管21及扫描驱动单元24、24’之间或薄膜晶体管21及数据驱动单元23、23’之间。第一导电图案2511与第二导电图案2512材料可选择不同金属，例如第一导电图案2511可选择电阻较小的金属，第二导电图案2512可选择适合熔穿的金属。绝缘层2513可通过沉积氮化硅等介电材料而形成。

请参照图4A-4D，为上述修复线25的制造步骤。由于以配线构造加以说明，上述第一导电图案2511在以下的叙述中称为导线，绝缘层2513称为绝缘图案，第二导电图案2512仍称导电图案。首先，设计一断线图案于一第一掩膜30上。再如图4A，以第一掩膜30定义一第一导线2511a在基板上并形成断口2514。如图4B，将第一掩膜30步进地移动(如箭头方向)一预定距离后，再定义一第二导线2511b于基板上。第二导线2511b与第一导线2511a除了位置不同外，形状、材料皆相同。

通过移动距离的调整，可选择性地使该两导线2511a与2511b的一端相衔接或不衔接。例如，当移动距离与第一导线2511a长度相同、或小于第一掩膜30在移动方向上的宽度，或是小于第一导线2511a的长度时，所定义的第二导线2511b都可能与第一导线2511a相接触。当移动距离大于第一掩膜30在移动方向上的宽度或大于第一导线2511a的长度时，所定义的第二导线2511b都不与第一导线2511a接触。

接着如图4C，设计一块状图案于一第二掩膜40上，步进地移动(如箭头方向)第二掩膜40以形成一绝缘图案2513覆盖这些导线2511a，2511b的断口2514。如图4D，设计另一块状图案于一第三掩膜50上，步进地移动第三掩膜50以形成一导电图案2512于绝缘图案2513之上。如此则完成断路部251c的结构。

请参照图5，一显示器60包括一像素阵列61、一数据驱动单元23及23’、一扫描驱动单元24及24’、一数据线611、一扫描线612以及四条修复线25a-25d。像素阵列61设置于基板62上、数据驱动单元23、23’及扫描驱动单元24、24’设置于像素阵列61的一侧，并分别以数据线611及扫描线612电性连接至像素阵列61。任一修复线25a-25d均包括如前述的修复线25的断路部251结构。请同时参照图2及图3A-3C，导线2511可选择横跨显示区或仅设于显示区外围。

在未进行修补之前，显示器60的修复线结构如图2B所示。修复线25a、25b、25c、25d均横跨一条以上的数据线611，当显示器60左下方区域的正常数据线611具有一断裂点6a时，将图2B的断路部251d以激光熔穿而断路部251e保持断路状态，则形成图5的修复线25c作为数据线611故障后最佳的信号传递路径。再将修复线25c与数据线611的重叠部位64熔穿后，则可顺利将源极信号传递至故障的数据线段。因为修复线25c的绝缘层2513打通后，电阻比正常线路大，所以导线2511必须连接至一放大电路63，使数据驱动单元23’的信号先通过放大电路63放大后再传递至薄膜晶体管21中。

图5所示的修复线25应用于数据驱动单元23、23’与薄膜晶体管21之间。当导线2511与重叠部位64经过修补后，数据驱动单元23’通过修复线25c电性连接至薄膜晶体管21的源极端S。

然而，修复线25也可应用于修复扫描线612，其结构请参照图6。显示器70中，修复线25的一端先连接至放大电路63及扫描驱动单元24、24’；另一端则延伸进入主动区，并横跨一条以上的扫描线612。如前所述，根据故障部位选择适当的断路部251加以熔穿而启用修复线的部分区段来修复扫描线612，而断路部251的较佳位置也设于两平行的扫描线612之间。

与现有技术相较，本发明可以快速地制造不连续的电路走线，并使该电路走线的断开部形成于预定位置，该断开部提供一种选择性地形成通路或保持断路的机制，使该电路走线保留使用上的弹性。

以上详细说明虽以修复线的结构与制造方法为实施例，但并非用于限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明的等效实施或变化，均应包含于本的保护范围中。例如，只要是电路板或显示器面板上必须形成具有断开部电路走线，均可使用本发明的制造方法。

Claims (13)

1.一种显示器电路的修复结构的制造方法，其特征在于，包括：

以一掩膜定义一第一导线于一基板上，其中所述第一导线包括一断口；

将所述掩膜移动一预定距离；

以所述掩膜定义一第二导线于所述基板上，所述第二导线与所述第一导线实质相同；

形成一绝缘图案以覆盖所述导线的所述断口；以及

形成一导电图案于所述绝缘图案之上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述掩膜移动一预定距离后，所形成的所述第二导线与所述第一导线的一端相接触。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括熔穿所述绝缘层以使所述导线电性连接于所述导电图案。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，熔穿所述绝缘层的步骤还包括提供一激光能量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定距离与所述第一导线长度相同。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述绝缘层的步骤还包括沉积一介电材料于所述断口之上。

7.一种显示器，其特征在于，包括：

一像素阵列，设置于一基板上；

一驱动单元，设置于所述像素阵列的一侧，并电性连接至所述像素阵列；以及

一修复线，包括：

一导线，其一端连接至所述驱动单元，另一端连接至所述像素阵列，并具有一断口阻隔于所述驱动单元与所述像素阵列之间；

一绝缘层，覆盖所述断口；以及

一导电层，位于所述绝缘层之上。

8.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述导线连接至一放大电路，再由所述放大电路连接至所述驱动单元。

9.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述修复线为部分布设于所述像素阵列外围，部分延伸进入所述像素阵列所在区域内。

10.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述驱动单元为一扫描驱动单元。

11.如权利要求10所述的显示器，其特征在于，所述扫描驱动单元连接多个扫描线，且所述修复线横跨至少一条所述扫描线。

12.如权利要求7所述的显示器，其特征在于，所述驱动单元为一数据驱动单元。

13.如权利要求12所述的显示器，其特征在于，所述数据驱动单元连接多个数据线，且所述修复线横跨至少一条所述数据线。

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