CN101174638B - 电子墨水显示装置及其修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子墨水显示装置及其修补方法，用以修补电子墨水显示装置的一薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板的每一像素单元藉由一扫描配线以及一数据配线驱动，并且每一像素单元包括有一薄膜晶体管以及一像素电极。此修补方法首先提供此薄膜晶体管数组基板，接着，形成一修补点于具有缺陷的像素单元，此修补点位于扫描配线上方的区域，修补点用以电性连接像素电极与扫描配线。

Description

电子墨水显示装置及其修补方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其修补方法，特别是有关于一种电子墨水显示装置及其修补方法。

背景技术

电子墨水显示装置(Electro Phoretic Display，EPD)所使用的电子墨水(E-ink)是具有多个带电粒子的液体，在电场的影响下，带电粒子于液体中移动，此些带电粒子的分布状态决定了电子墨水显示装置的显示状态。由于带电粒子与液体具有相似的比重，因此当电场消失，带电粒子仍然会保持稳定的状态。此外，电子墨水显示装置可以采用反射式的显示方式，因此不需要背光，基于上述原因，电子墨水显示装置具有省电的特性，因而渐渐受到大众的注意。

电子墨水显示装置可以利用一薄膜晶体管数组基板驱动，此薄膜晶体管数组基板包括多个像素单元，每一像素单元包括有一薄膜晶体管以及一像素电极。然而，在此些薄膜晶体管的制造过程中可能产生缺陷，使具有缺陷的像素单元成为亮点或暗点缺陷。

上述亮点或暗点缺陷将严重影响电子墨水显示装置的显示质量。因此，如何能提供一种电子墨水显示装置的修补方法，使电子墨水显示装置产生亮点或暗点缺陷时，更方便进行修补，并且提升电子墨水显示装置的显示质量，为电子墨水显示装置生产厂商迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子墨水显示装置及其修补方法，对于具有亮点或暗点缺陷的电子墨水显示装置的像素单元进行修补，进而提高电子墨水显示装置的显示质量。

本发明另一目的在于提供一种电子墨水显示装置及其修补方法，此修补方法可以避免修补过程中破坏像素单元的结构，以提高电子墨水显示装置的生产良率。

根据以上所述的目的，提出一种电子墨水显示装置的修补方法，用以修补电子墨水显示装置的一薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板具有多个像素单元，至少一像素单元具有缺陷。此修补方法首先提供此薄膜晶体管数组基板，此薄膜晶体管数组基板的每一像素单元藉由一扫描配线以及一数据配线驱动，每一像素单元包含一薄膜晶体管以及一像素电极，此薄膜晶体管具有一栅极、一源极与一漏极，其中栅极电性连接于扫描配线，源极和漏极中的一个电性连接数据配线，源极和漏极中的另一个电性连接像素电极，并且像素电极覆盖扫描配线上方的区域。接着形成一修补点于具有缺陷的像素单元，此修补点位于像素电极覆盖扫描配线的区域，此修补点用以电性连接像素电极与扫描配线。

根据本发明一较佳实施例所述的修补方法，其中扫描配线具有一凸出部，像素电极覆盖扫描配线及凸出部上方的区域，修补点位于像素电极覆盖凸出部的区域。

本发明的电子墨水显示装置的修补方法，将像素单元的像素电极与扫描配线电性连接，使像素单元例如持续显示为一暗点，进而提高电子墨水显示装置的显示质量。

本发明的电子墨水显示装置的修补方法，可以直接于扫描配在线方形成修补点，使像素单元的像素电极与扫描配线电性连接，而不需另外设置修补结构。

本发明的电子墨水显示装置的修补方法，由于扫描配线具有一凸出部，可以避免扫描配线在修补过程中产生断线的情形，因此可以提高电子墨水显示装置的生产良率。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的薄膜晶体管数组基板的像素单元示意图；

图2为本发明一较佳实施例的电子墨水显示装置局部剖面图；

图3为图1的像素单元经过修补后的示意图；

图3A为图3的像素单元的A-A’剖面图；

图4为本发明另一较佳实施例的像素单元示意图。

其中附图标记为：

100：第一基板          326：数据配线

200、900：像素单元     328：凸出部

210：像素电极          330：通道层

300：薄膜晶体管        340：第二介电层

302：接触窗            500：第二基板

310：第一导电层        510：透明电极

312：栅极              600：电子墨水层

314、315：扫描配线     614：带电粒子

316：第一介电层        616：正电粒子

320：第二导电层        618：负电粒子

321：源极/漏极         710、720：修补点

322：源极/漏极的一个   715：熔接部

324：源极/漏极的另一个 800：电子墨水显示装置

具体实施方式

为让本发明上述和其它目的、特征、优点能更明显易懂，配合附图和实施例详细说明如下：

图1为本发明一较佳实施例的薄膜晶体管数组基板的像素单元示意图。第图1，像素单元200设置于一第一基板100上，此像素单元200包括有一薄膜晶体管300以及一像素电极210，并且藉由一扫描配线314以及一数据配线326驱动，其中薄膜晶体管300具有一栅极312与一源极/漏极321，栅极312电性连接于扫描配线314，源极/漏极的一个322电性连接于数据配线326，另一个324利用一接触窗302与像素电极210电性连接。值得一提的是，此像素单元200可以是应用于一反射式的电子墨水显示装置，并且像素电极210覆盖数据配线326、扫描配线314与薄膜晶体管300上方的区域。

图2为本发明一较佳实施例的电子墨水显示装置局部剖面图。同时参照图1及图2，电子墨水显示装置800包括有第一基板100、第二基板500及电子墨水层600。第一基板100与第二基板500相对设置，电子墨水层600设置于第一基板100与第二基板500之间。电子墨水层600包含有多个带电粒子614于液体中，电子墨水显示装置800的显示状态决定于此些带电粒子614的分布状态。在一实施例中，带电粒子614包含带正电的正电粒子616与带负电的负电粒子618，二者分别具有不同的反射颜色，例如正电粒子616是黑色且负电粒子618是白色，或正电粒子616是白色且负电粒子618是黑色。当像素区域内的电场使正电粒子616往上(观察端)分布而负电粒子618往下分布时，即显示正电粒子616的颜色，反之则显示负电粒子618的颜色。在近一步的实施例中，带电粒子614以及液体被包围在多个微胶囊中；在另一实施例中，带电粒子614以及液体被置于多个微凹槽(microcup)范围内；在一实施例中，带电粒子614以及液体可不受侧向结构体限制而在主动区内移动；在其它实施例中，带电粒子614以及液体可配合各种不同的架构配置。

更详细而言，第一基板100与第二基板500的材质可以是玻璃或可桡性材料，第二基板500具有一透明电极510，透明电极510的材料可以是铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)。第一基板100的上形成有第一导电层310、第一介电层316、通道层330、第二导电层320以及像素电极210。第一导电层310的材料可以是铝铷合金(AlNd)，此第一导电层310包括扫描配线314以与门极312，其中栅极312与扫描配线314电性连接。第一介电层316的材料可以是氮化硅(SiNx)，此第一介电层316设置于第一基板100上并覆盖住第一导电层310。通道层330的材料可以是非晶硅或多晶硅，此通道层330设置于栅极312上方的第一介电层316上。第二导电层320的材料可以是铝、钛、钨或钼，设置于第一介电层316上，此第二导电层320包括数据配线326以及源极/漏极321。第二介电层340的材料可以是氮化硅(SiNx)，此第二介电层340设置于第一介电层316上并覆盖第二导电层320。像素电极210的材料可以是铟锡氧化物，此像素电极210设置于第二介电层340上，当像素电极210层电位发生变化时，带电粒子614受到透明电极510与像素电极210间电场的影响，朝向透明电极510或像素电极210的方向移动，藉以改变像素单元200的显示状态。值得一提的是，本较佳实施例的薄膜晶体管300是一底栅极结构的薄膜晶体管，此薄膜晶体管300亦可以是一顶栅极结构的薄膜晶体管。

图3为图1的像素单元经过修补后的示意图。参照图3，像素单元200具有一修补点710，此修补点710可以是利用激光熔接的方式，使像素电极210与扫描配线314电性连接。例如调整激光的聚焦深度，使激光破坏像素电极210与扫描配线314之间的绝缘物质，造成像素电极210与扫描配线314电性连接。值得一提的是，由于像素电极210覆盖扫描配线314上方的区域，因此可以于扫描配线314上，直接形成修补点710，而不需另外设置修补结构。图3A为图3的像素单元200的A-A’剖面图。参照第3A图，熔接部715位于像素电极210与扫描配线314之间，此熔接部715电性连接像素电极210与扫描配线314

以黑白的电子墨水显示装置800为例，当薄膜晶体管300具有缺陷时而无法作动时，像素单元200可能无法接收到数据线所传送的讯号，而将持续显示前一状态，若前一状态为白色，则像素单元200成为一亮点缺陷。当像素单元200产生一亮点缺陷而持续显示为白色，可以利用本发明的修补方法形成修补点710，使像素电极210与扫描配线314电性连接。如此，像素电极210持续与扫描配线314的电位相同，由于大部分时间扫描配线314系位于低电压，因此经过修补后，像素单元200于大部分时间将显示低电压驱动的色阶。此时可以配合电压驱动时的色阶设计，选择特定的色阶作为低电压驱动的色阶，即可使缺陷像素呈现所选定的色阶。在一实施例中，可以选择为黑色为低电压驱动的色阶。在一般显示状况下，由于人眼对于亮点具有较高的敏感度，使具有亮点缺陷的像素单元200显示为黑色可以降低像素单元200的可视程度，进而提升电子墨水显示装置的显示质量。

图4为本发明另一较佳实施例的像素单元示意图。参照图4，像素单元900设置于电子墨水显示装置的一第一基板100上，藉由一扫描配线315以及一数据配线326驱动。此像素单元900包括有一薄膜晶体管300以及一像素电极210，其中薄膜晶体管300具有一栅极312与一源极/漏极321，栅极312电性连接于扫描配线315，源极/漏极的一个322电性连接于数据配线326，另一个324电性连接于像素电极210。值得注意的是，扫描配线315具有一凸出部328，并且像素电极210覆盖凸出部328上方的区域。当薄膜晶体管300具有缺陷，使像素单元900形成一亮点时，可以于凸出部328利用激光熔接的方式，使像素电极210与扫描配线315电性连接，藉以修补像素单元900。由于修补点720位于凸出部328，因此可以避免修补过程中激光破坏扫描配线315，使扫描配线315产生断线的情形。

值得一提的是，当电子墨水显示装置是以白色背景搭配黑色字体的方式显示时，可能需要使具有暗点缺陷的像素单元显示为白色。本发明并不局限于修补电子墨水显示装置的亮点缺陷，只要使用带有不同电性的电子墨水，或选择不同的驱动电压，本发明亦可用以修补电子墨水显示装置的暗点缺陷，使具有暗点缺陷的像素单元显示为白色。

由上述本发明较佳实施例可知，本发明具有以下优点：

1.本发明的电子墨水显示装置的修补方法，将像素单元的像素电极与扫描配线电性连接，可以修补具有缺陷的像素单元，进而提高电子墨水显示装置的显示质量。

2.本发明的电子墨水显示装置的修补方法，由于像素电极覆盖扫描配线上方的区域，因此可以于扫描配在线，直接形成修补点，而不需另外设置修补结构。

3.本发明的电子墨水显示装置的修补方法，利用扫描配在线一凸出部进行修补，因此可以避免扫描配线产生断线的情形，进而提高电子墨水显示装置的生产良率。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种修补方法，用以修补一电子墨水显示装置的一薄膜晶体管数组基板，该薄膜晶体管数组基板具有多个像素单元，至少一该些像素单元具有缺陷，其特征在于，该修补方法包含：

提供该薄膜晶体管数组基板，该薄膜晶体管数组基板的每一该像素单元是藉由一扫描配线以及一数据配线驱动，每一该像素单元包含一薄膜晶体管以及一像素电极，该薄膜晶体管具有一栅极、一源极与一漏极，其中该栅极电性连接于该扫描配线，该源极和漏极中的一个电性连接该数据配线，该源极和漏极中的另一个电性连接该像素电极，并且该像素电极覆盖该扫描配线上方的区域；以及

形成一修补点于具有缺陷的该像素单元，该修补点位于该像素电极覆盖该扫描配线的区域，该修补点用以电性连接该像素电极与该扫描配线。

2.根据权利要求1所述的修补方法，其特征在于，更包含调整一激光的聚焦深度，以熔接该像素电极与该扫描配线。

3.一种修补方法，用以修补一电子墨水显示装置的一薄膜晶体管数组基板，该薄膜晶体管数组基板具有多个像素单元，至少一该些像素单元具有缺陷，其特征在于，该修补方法包含：

提供该薄膜晶体管数组基板，该薄膜晶体管数组基板的每一该像素单元是藉由一扫描配线以及一数据配线驱动，每一该像素单元包含一薄膜晶体管以及一像素电极，该薄膜晶体管具有一栅极、一源极与一漏极，其中该栅极电性连接于该扫描配线，该源极和漏极中的一个电性连接该数据配线，该源极和漏极中的另一个电性连接该像素电极，并且该扫描配线具有一凸出部，该像素电极覆盖该扫描配线及该凸出部上方的区域；以及

形成一修补点于具有缺陷的该像素单元，该修补点位于该像素电极覆盖该凸出部的区域，该修补点用以电性连接该像素电极与该扫描配线。

4.根据权利要求3所述的修补方法，其特征在于，其中形成该修补点的方法包括激光熔接。

5.一种电子墨水显示装置，其特征在于，包含：

一第一基板，具有多个像素单元，其中至少一该些像素单元经过修补；

一第二基板，与该第一基板相对，该第二基板具有一透明电极层；以及

一电子墨水层，设置于两基板之间，该电子墨水层具有多个带电粒子，该显示装置的显示状态决定于该些带电粒子的分布状态；

其中每一该像素单元包含：

一薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有一栅极、一源极与一漏极，其中该栅极电性连接于一扫描配线，该源极和漏极中的一个电性连接于一数据配线；以及

一像素电极，与该源极和漏极中的另一个电性连接，该像素电极覆盖该扫描配线上方的区域；

其中该经过修补的像素单元具有一修补点位于该像素电极覆盖该扫描配线的区域，该修补点电性连接该像素电极与该扫描配线。

6.根据权利要求5所述的电子墨水显示装置，其特征在于，其中该修补点是一熔接部。

7.根据权利要求5所述的电子墨水显示装置，其特征在于，其中该扫描配线具有一凸出部，该像素电极覆盖该凸出部上方的区域。

8.根据权利要求5所述的电子墨水显示装置，其特征在于，其中该电子墨水层包含多个微胶囊。

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