CN101051642A - 薄膜晶体管阵列基板及其修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜晶体管阵列基板及其修复方法，膜晶体管阵列基板包括多条沿第一方向延伸的栅极扫描线；多条沿第二方向延伸的数据线，栅极扫描线和数据线交叉形成像素区域；设置在像素区域内的薄膜晶体管和像素电极；形成在与栅极扫描线同一金属层上的内侧遮光线和外侧遮光线，并分布在数据线的两侧；其中所述外侧遮光线或数据线的一端至少有一突起，所述突起使数据线与外侧遮光线交叠，外侧遮光线的另一端与横跨栅极扫描线的修复线的一端交叠，修复线的另一端与栅极扫描线交叠的修复衬垫交叠；可修复数据线的断路和短路缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种阵列基板及其修复方法，特别是涉及一种可修复数据线断路或短路的液晶显示用的薄膜晶体管阵列基板及其修复方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)面板是利用薄膜晶体管(TFT)控制液晶分子的取向从而控制透光的强弱来显示图像的。一块完整的TFTLCD面板通常包括背光模组、偏光片、TFT阵列下基板、CF(彩膜)上基板、夹在上下基板之间的液晶分子层以及驱动电路。TFT阵列基板上的显示区域包含多个子像素区域，每个子像素区域一般为两条栅极扫描线与两条数据线交叉所形成的矩形或者其他形状区域，其内设置有薄膜晶体管以及像素电极，薄膜晶体管充当开关元件。
栅极扫描线与数据线主要用来提供影像信号以驱动像素电极，但是由于制作时候成膜、微影、刻蚀等制造工艺的影响，栅极扫描线与数据线容易发生断路或短路，导致线缺陷。另外，由于长宽比的原因，数据线一般比栅极扫描线设计得更窄一些，更容易发生断路的情况。因此，为避免LCD面板生产由于线缺陷而导致的良率下降，需要对线缺陷特别是最容易发生的数据线断路和短路缺陷进行修复。
为此，美国专利US20050285989公开了一种对数据线断路进行修复的液晶显示基板的结构及其修复方法，该TFT阵列基板的结构如图1所示，TFT基板11包括在一个方向上延伸的栅极扫描线2和在与栅极扫描线2基本上垂直的方向上延伸的数据线6；栅极扫描线2和数据线6交叉形成像素区域，其内设置有TFT5和透明像素电极9，像素电极9通过接触孔9a和TFT5的源电极连接，其中数据线6含有至少两个与遮光线2a重叠的突起6a；遮光线2a和2a-2位于数据线6的两侧；其中栅极扫描线2、遮光线2a和2a-2形成在第一金属层上，数据线6形成在第二金属层上，第一金属层直接沉积在玻璃基板上，然后上面依次沉积第一保护层，非晶硅层，第二金属层，第二保护层以及ITO像素电极层。如果信号线断路发生在图1中的12处，就可以利用遮光线2a对数据线6断路的情况进行修复，修复时只需要在突起6a和遮光线2a的重叠部分(激光照射部分10)进行两次激光焊接就可以对数据线断路进行修复。但是采用以上技术存在其缺点，该技术只能修复像素区间数据线的断路，如果断路发生在数据线和栅极扫描线的交界处或是数据线上发生短路，则不能修复。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可修复数据线断路或短路的薄膜晶体管阵列基板及其修复方法。
本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板，包括多条沿第一方向延伸的栅极扫描线；多条沿第二方向延伸的数据线，栅极扫描线和数据线交叉形成像素区域；设置在像素区域内的薄膜晶体管和像素电极；形成在与栅极扫描线同一金属层上的内侧遮光线和外侧遮光线，并分布在数据线的两侧；其中所述外侧遮光线或数据线的一端至少有一突起，所述突起使数据线与外侧遮光线交叠，外侧遮光线的另一端与横跨栅极扫描线的修复线的一端交叠，修复线的另一端与栅极扫描线交叠的修复衬垫交叠。
本发明提供一种修复薄膜晶体管阵列基板的方法，包括形成在第一金属层上并沿第一方向延伸的多条栅极扫描线；形成在第二金属层上并沿第二方向延伸的多条数据线，栅极扫描线和数据线交叉形成像素区域；设置在像素区域内的薄膜晶体管和像素电极；形成在与栅极扫描线同一金属层上的内侧遮光线和外侧遮光线，并分布在数据线的两侧；其中所述外侧遮光线或数据线的一端至少有一突起，所述突起使数据线与外侧遮光线交叠，外侧遮光线的另一端与横跨栅极扫描线的修复线的一端交叠，修复线的另一端与栅极扫描线交叠的修复衬垫交叠；当数据线发生断路时，在上述四个交叠处用激光进行照射连接，使数据线通过遮光线、修复线以及修复衬垫进行连接，形成绕开断路部分的路径。
本发明还提供一种修复薄膜晶体管阵列基板的方法，包括形成在第一金属层上并沿第一方向延伸的多条栅极扫描线；形成在第二金属层上并沿第二方向延伸的多条数据线，栅极扫描线和数据线交叉形成像素区域；设置在像素区域内的薄膜晶体管和像素电极；形成在与栅极扫描线同一金属层上的内侧遮光线和外侧遮光线，并分布在数据线的两侧；其中所述外侧遮光线或数据线的一端至少有一突起，所述突起必须保证数据线与外侧遮光线交叠，外侧遮光线的另一端与横跨栅极扫描线的修复线的一端交叠，修复线的另一端与栅极扫描线交叠的修复衬垫交叠；当数据线发生短路时，首先在其短路处的两侧进行激光切割，然后在上述四个交叠处用激光进行照射连接，使数据线通过遮光线、修复线以及修复衬垫进行连接，形成绕开短路部分的路径。
基于上述构思，本发明的薄膜晶体管阵列基板及其修复方法，由于在数据线和栅极扫描线的交界处设计了一段修复结构，克服了现有技术中只能修复像素区间数据线断路的缺点，不仅可以修复像素区间的数据线的断路情况，同时可以对数据线和栅极扫描线的交界处的断路进行修复，而且还可以对数据线和栅极扫描线短路的情况进行修复，且不影响开口率，只要在四个交叠处进行激光照射焊接即可达到修复的目的，修复方便简单。
为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅供参考与辅助说明用，不构成对本发明的限制。
附图说明
图1是现有技术中TFT基板结构示意图；
图2是本发明实施例一的TFT基板结构示意图；
图3是本发明实施例二的TFT基板结构示意图；
图4是采用本发明实施例一结构对数据线断路进行修复的示意图；
图5A和5B分别为修复前后沿图4I-I方向的截面示意图；
图6A和6B分别为修复前后沿图4II-II方向的截面示意图；
图7A和7B分别为修复前后沿图4III-III方向的截面示意图；
图8是采用本发明实施例二结构对数据线与栅极扫描线交界处短路进行修复的示意图；
图9A和9B分别为修复前后沿图8IV-IV方向的截面示意图；
图10A和10B分别为修复前后沿图8V-V方向的截面示意图；
图11A和11B分别为修复前后沿图8VI-VI方向的截面示意图。
附图标号说明：
2：栅极扫描线 2a、2a-2：遮光线 5：TFT
6：数据线 6a：突起 9：像素电极
9a：接触孔 10：激光照射部分 11：TFT基板
20：栅极扫描线 21：内侧遮光线 22：外侧遮光线
22a、22b：突起 23、33a、33b：修复衬垫
24：玻璃基板 25：第一绝缘保护层 26：第二绝缘保护层
30：数据线 31：薄膜晶体管(TFT) 311：栅级
312：源极 313：漏极 314：非晶硅层
32：修复线 40：像素电极 41：接触孔
具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
图2是本发明实施例一的TFT基板结构示意图。
参照图2、图5A，薄膜晶体管阵列基板包括多条沿第一方向延伸的栅极扫描线20；多条沿第二方向延伸的数据线30，栅极扫描线20和数据线30交叉形成像素区域；像素区域内设置薄膜晶体管31和像素电极40，薄膜晶体管31由栅极311、源极312和漏极313构成，栅极311与栅极扫描线20电连接，漏极313与数据线30电连接，源极312通过接触孔41和像素电极40连接，栅极311形成在第一金属层上，源极312和漏极形成在第二金属层上，两层之间有SiNx绝缘层25隔开，源极312和与漏极313对称重叠沉积在栅极311两侧，非晶Si层314位于栅极和源、漏极之间；ITO像素电极层40沉积在最上层，与源、漏极层之间通过SiNx保护层26绝缘。
数据线30的两侧分布有内侧遮光线21和外侧遮光线22，遮光线21和22形成在与栅极扫描线20同一金属层(第一金属层)上，用于遮蔽从像素电极40的外围入射的光线；外侧遮光线22的下端至少有一突起22a，突起22a可以由外侧遮光线22朝向数据线30延伸形成，并与数据线30交叠，也可以由数据线30朝向外侧遮光线22延伸形成，并与外侧遮光线22交叠。外侧遮光线22的上端向外延伸形成有突起22b，突起22b和沿第二方向延伸且横跨栅极扫描线20的修复线32交叠，修复线32的另一端和沿第一方向且与栅极扫描线20交叠的修复衬垫23交叠，修复衬垫23、内侧遮光线21、外侧遮光线22以及栅极扫描线20形成在同一金属层(第一金属层)上，修复线32与数据线30形成在同一金属层(第二金属层)上，修复线32与数据线30的距离大于等于6微米，以在制程上保证修复线32与数据线30彼此不会连在一起。
图4是采用本发明实施例一对数据线断路进行修复的示意图；图5A和5B分别为修复前后沿图4I-I方向的截面示意图；图6A和6B分别为修复前后沿图4II-II方向的截面示意图；图7A和7B分别为修复前后沿图4III-III方向的截面示意图。
参照图4，当数据线30在像素区间A-B处或是在信号线30和栅极扫描线20的交界C-D处发生断路时，在下面所述四个位置进行四次激光焊接即可进行修复：第一个激光焊接位置是突起22a与数据线30的交叠处，图5A和5B分别是该位置(即I-I方向)激光焊接前后的截面示意图，焊接后断路的数据线30的下侧与遮光线22进行了连接；第二个焊接位置是突起22b与修复线32的叠处，图6A和6B是该位置(即II-II方向)激光焊接前后的截面示意图，焊接后，外侧遮光线22与修复线32进行了连接，第三个焊接位置是在修复线32与修复衬垫23的交叠处，第四个焊接位置是在信号线30与修复衬垫23的交叠处，图7A和7B是第三、四位置(即III-III方向)激光焊接前后的截面示意图，焊接后，修复线32与断路的信号线30的上侧进行了连接；通过以上四次激光焊接，断路的信号线30就通过遮光线22、修复线32以及修复衬垫23进行连接，达到修复目的。
同理也可以采用下述实施例二的TFT阵列基板结构对数据线断路进行激光修复，如图3所示，当数据线30在像素区间或是数据线30与栅极扫描线20的交界处发生断路时，都可采用上述方法进行修复，修复时在四个位置进行四次激光焊接：第一个激光焊接位置是在突起22a与数据线30的交叠处，焊接后断路的数据线30的下侧与遮光线22进行了连接；第二个焊接位置是在外侧遮光线22与修复线32交叠处，焊接后，外侧遮光线22与修复线32进行了连接；第三个焊接位置是在修复线32与修复衬垫23的交叠处，第四个焊接位置是在数据线30与修复衬垫23的交叠处，第三、四焊接后，修复线32与断路的数据线30的上侧进行了连接；通过以上四次激光焊接，断路的数据线30就通过遮光线22、修复线32以及修复衬垫23进行了连接，实现修复。
实施例二
图3是本发明实施例二的TFT基板结构示意图。
参照图3，与实施例一提供的薄膜晶体管阵列基板的结构不同的是，本实施例中的外侧遮光线22的上端无突起22b，修复线32形成在像素电极层上，修复线32和修复衬垫23及外侧遮光线22的重叠交叉中间层还分别设置有与数据线30形成在同一金属层(第二金属层)上的修复衬垫33a和33b。
图8是采用本发明实施例二对数据线与栅极扫描线交界处短路进行修复的示意图；图9A和9B分别为修复前后沿图8IV-IV方向的截面示意图；图10A和10B分别为修复前后沿图8V-V方向的截面示意图；图11A和11B分别为修复前后沿图8VI-VI方向的截面示意图。
参照图8，当数据线30与栅极扫描线20的交界处发生短路时，先进行两次激光切割，然后进行四次激光焊接即可进行修复。两次切割的位置是在栅极扫描线20与数据线30的交界处且在栅极扫描线20的两侧，第一个焊接位置是在数据线30与修复衬垫23的交叠处，图9A，9B是通过两个切割位置以及第一个焊接位置(即IV-IVI方向)激光焊接前后的截面示意图，切割前数据线30与栅极扫描线20通过异物进行了连接，从而造成不能正常显示，切割后信号线30与栅极扫描线20彼此断开；第二个焊接位置是在修复线32与修复衬垫23的交叠处，第三个焊接位置是在外侧遮光线22与修复线32的交叠处，在第二和第三焊接处，在修复线32与修复衬垫23或外侧遮光线22层之间还设有两个中间层的修复衬垫33a和33b，图10A，10B是第二个和第三个焊接位置(即V-V方向)激光焊接前后的截面示意图，通过这两个中间层的修复衬垫33a和33b，修复线32与外侧遮光线22之间实现了良好的连接；第四个激光焊接位置是在突起22a与数据线30的交叠处，图11A，11B是第四个焊接位置(即VI-VI方向)激光焊接前后的截面示意图；通过两次切割和四次激光焊接，数据线30与栅极扫描线20之间的短路被切割开来，数据线30通过饶行修复衬垫23、修复线32以及遮光线22实现了修复。
同理，也可以采用上述实施例一所述的阵列基板结构，对栅极扫描线20与数据线30的交界处短路进行修复，如图2所示，修复时先进行两次激光切割，然后进行四次激光焊接。切割的两位置同样是在栅极扫描线20与数据线30的交界处且在栅极扫描线20的两侧，第一个焊接位置是在数据线30与修复衬垫23的交叠处；第二个焊接位置是在修复衬垫23与修复线32的交叠处，第三个焊接位置是在突起22b与修复线32交叠处，第四个焊接位置是在突起22a与数据线30的交叠处；通过两次激光切割和四次激光焊接，数据线30与栅极扫描线20短路被切割开来，数据线30通过饶行修复衬垫23、修复线32以及遮光线22实现修复。
综上所述，由于本发明的TFT阵列基板结构在数据线30和栅极扫描线20的交界处设计了一段修复结构，可以克服传统技术中的缺点，既可修复像素区间的数据线30的断路情况，也可修复数据线30和栅极扫描线20的交界处数据线断路的情况，还可以对数据线30和栅极扫描线20交界处短路的情况进行修复，而且修复方便简单，是一种简单实用的TFT基板结构及修复方法。
Claims (7)
1.一种薄膜晶体管阵列基板，包括
多条沿第一方向延伸的栅极扫描线(20)；
多条沿第二方向延伸的数据线(30)，栅极扫描线(20)和数据线(30)交叉形成像素区域；
设置在像素区域内的薄膜晶体管(31)和像素电极(40)；
形成在与栅极扫描线(20)同一金属层上的内侧遮光线(21)和外侧遮光线(22)，并分布在数据线(30)的两侧；
其中所述外侧遮光线(22)或数据线(20)的一端至少有一突起(22a)，所述突起(22a)使外侧遮光线(22)与数据线(30)交叠，外侧遮光线(22)的另一端与横跨栅极扫描线(20)的修复线(32)的一端交叠，修复线(32)的另一端与栅极扫描线(20)交叠的修复衬垫(23)交叠。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于所述的突起(22a)由外侧遮光线(22)朝向数据线(30)延伸形成，或由数据线(30)朝向外侧遮光线(22)延伸形成。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于所述的外侧遮光线(22)的上端向外形成有突起(22b)，所述修复线(32)和突起(22b)重叠交叉，且所述修复衬垫(23)与栅极扫描线(20)形成在同一金属层上(第一金属层)，所述修复线(32)与数据线(30)形成在同一金属层上(第二金属层)。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于所述的修复线(32)和数据线(30)之间的距离大于等于6微米。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于所述的修复衬垫(23)与栅极扫描线(20)形成在同一金属层上，所述修复线(32)形成在像素电极层上，所述修复线(32)和修复衬垫(23)及外侧遮光线(22)的重叠交叉中间层还分别设置有与数据线(30)形成在同一金属层上的修复衬垫(33a)和(33b)。
6.一种修复薄膜晶体管阵列基板的方法，包括
形成在第一金属层上并沿第一方向延伸的多条栅极扫描线(20)；
形成在第二金属层上并沿第二方向延伸的多条数据线(30)，栅极扫描线(20)和数据线(30)交叉形成像素区域；
设置在像素区域内的薄膜晶体管(31)和像素电极(40)；
形成在与栅极扫描线(20)同一金属层上的内侧遮光线(21)和外侧遮光线(22)，并分布在数据线(30)的两侧；
其中所述外侧遮光线(22)或数据线(20)的一端至少有一突起(22a)，所述突起(22a)使外侧遮光线(22)与数据线(30)交叠，外侧遮光线(22)的另一端与横跨栅极扫描线(20)的修复线(32)的一端交叠，修复线(32)的另一端与栅极扫描线(20)交叠的修复衬垫(23)交叠；
当数据线(30)发生断路时，在上述四个交叠处用激光进行照射连接，使数据线(30)通过遮光线(22)、修复线(32)以及修复衬垫(23)进行连接，形成绕开断路部分的路径。
7.一种修复薄膜晶体管阵列基板的方法，包括
形成在第一金属层上并沿第一方向延伸的多条栅极扫描线(20)；
形成在第二金属层上并沿第二方向延伸的多条数据线(30)，栅极扫描线(20)和数据线(30)交叉形成像素区域；
设置在像素区域内的薄膜晶体管(31)和像素电极(40)；
形成在与栅极扫描线(20)同一金属层上的内侧遮光线(21)和外侧遮光线(22)，并分布在数据线(30)的两侧；
其中所述外侧遮光线(22)或数据线(20)的一端至少有一突起(22a)，所述突起(22a)使外侧遮光线(22)与数据线(30)交叠，外侧遮光线(22)的另一端与横跨栅极扫描线(20)的修复线(32)的一端交叠，修复线(32)的另一端与栅极扫描线(20)交叠的修复衬垫(23)交叠；
当数据线(30)发生短路时，首先在其短路处的两侧进行激光切割，然后在上述四个交叠处用激光进行照射连接，使数据线(30)通过遮光线(22)、修复线(32)以及修复衬垫(23)进行连接，形成绕开短路部分的路径。
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