CN101566770A - 液晶显示设备的阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示设备的阵列基板，包括在基板上沿第一方向的栅极线；与所述栅极线交叉以限定像素区域的数据线；修复图案，其具有在所述数据线两端的岛形并与所述栅极线隔开第一距离，所述修复图案被设置成对应于所述栅极线和所述数据线的交叉部分；在所述像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和在所述像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极。

Description

液晶显示设备的阵列基板及其制造方法
本申请要求2008年4月24提交的韩国专利申请No.2008-0038195的优先权，将其完全包括在这里并作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备，且更为具体地说涉及一种具有修复图案的液晶显示(LCD)设备的阵列基板和制造该阵列基板的方法。
背景技术
现有的液晶显示(LCD)设备使用液晶分子的光学各向异性和偏振特性。作为它们的细且长的形状的结果，液晶分子具有明确的取向方向。可通过在液晶分子两端施加电场来控制液晶分子的取向方向。换句话说，当电场的强度或方向变化时，液晶分子的取向也变化。因为由于液晶分子的光学各向异性，入射光根据液晶分子的取向而折射，所以可通过控制光透射率显示图像。
LCD设备包括其中形成公共电极的上基板、其中形成像素电极的下基板和夹在它们之间的液晶层。上基板和下基板分别被称作滤色器基板和阵列基板。通过在公共电极和像素电极之间引起的垂直电场驱动液晶层，从而LCD设备的光透射率和孔径比极好。
因为包括薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的被称作有源矩阵LCD(AM-LCD)设备的LCD设备具有较高的分辨率和显示移动图像的极好特性，所以已经广泛使用AM-LCD设备。
图1是现有技术的LCD设备的分解透视图。LCD设备包括第一和第二基板12和22以及液晶层30。第一和第二基板12和22彼此面对，且液晶层30夹在它们之间。
第一基板12包括栅极线14、数据线16、TFT“Tr”和像素电极18。包括这些元件的第一基板12被称作阵列基板10。栅极线14和数据线16彼此交叉，从而在栅极线和数据线14和16之间形成一区域，且将该区域定义为像素区域“P”。TFT“Tr”形成在栅极线和数据线14和16之间的交叉部分处，且像素电极18形成在像素区域“P”中并与TFT“Tr”相连接。
第二基板22包括黑色矩阵25、滤色器层26和公共电极28。包括这些元件的第二基板22被称作滤色器基板20。黑色矩阵25具有覆盖第一基板12的非显示区域，如栅极线14、数据线16和TFT“Tr”的栅格形状。滤色器层26包括第一、第二和第三子滤色器26a，26b和26c。子滤色器26a，26b和26c中的每个都具有红色、绿色和蓝色R，G和B中的一个并与每个像素区域“P”相对应。公共电极28形成在黑色矩阵25和滤色器层26上并覆盖第二基板22的整个表面。
尽管没有示出，但为了防止液晶层30泄漏，沿第一和第二基板12和22的边缘形成密封图案。在第一基板12与液晶层30之间以及在第二基板22与液晶层30之间形成第一和第二取向层。在第一和第二基板12和22的外表面上形成偏振器。
LCD设备包括与第一基板12的外表面相对以向液晶层30提供光的背光组件。当向栅极线14施加扫描信号以控制TFT“Tr”时，将数据信号通过数据线16施加到像素电极18，从而在像素电极和公共电极18和28之间产生电场。然后，该电场使液晶导通，结果，LCD设备使用来自背光组件的光产生图像。
图2是现有技术的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图。在图2中，在阵列基板10上形成多条栅极线14。每条栅极线14彼此隔开。尽管没有示出，但在栅极线14的一端处形成用于连接到外部驱动电路基板的栅极焊盘。
在阵列基板10上形成与栅极线14交叉以限定像素区域P的数据线16。在数据线16的一端处形成用于连接到外部驱动电路基板(没有示出)的栅极焊盘(没有示出)。
在栅极线和数据线14和16的交叉部分处形成包括栅极电极15、半导体层40、源极电极43和漏极电极47的薄膜晶体管(TFT)Tr。在每个像素区域P中形成像素电极18。像素电极18与TFT Tr连接。像素电极18与栅极线14重叠，从而形成存储电容器StgC以保持当前电压直到施加下一信号到像素电极18中。
通过四个或五个掩模处理形成上述阵列基板10。例如，每个掩模处理都包括在材料层上形成光致抗蚀剂(PR)层的步骤、使用掩模曝光PR层的步骤、显影PR层以形成PR图案的步骤、使用PR图案作为蚀刻掩模蚀刻所述材料层的步骤以及剥离PR图案的步骤。结果，通过至少二十五个步骤获得阵列基板10。在这些步骤期间，当金属颗粒附着到栅极线14、数据线16或TFT Tr时，由于静电或金属颗粒，存在电短路或电断路的问题。结果，将电压连续输入到像素电极18中或者没有电压输入到像素电极18中。就是说，不能控制像素电极18的开或关状态。当在栅极线14或数据线16中存在这些问题时，沿相应栅极线14或数据线16的所有像素区域P总是具有开或关状态。
根据它们的尺寸和分辨率，LCD设备具有几万到几百万个像素区域。当在所有这些像素区域中都要求具有理想的条件时，具有大量的损失成本。因此，容忍(吸收)LCD设备中的一些缺陷像素。然而，当在栅极线和数据线14和16的交叉部分处产生电短路问题时，在与相应的栅极线和数据线14和16连接的所有像素区域中存在亮点或暗点问题，从而LCD设备是不可用的。这可被称作线缺陷。另一方面，当在一个或几个像素中具有缺陷时，LCD设备是可用的。这被称作点缺陷。
近来，为了满足改进高质量显示图像的要求，在缺陷像素中进行修复处理。就是说，在具有点缺陷的LCD设备中要求修复处理。更具体地说，在没有施加电压期间显示白色图像并在施加最大电压期间显示黑色图像的正常白色模式LCD设备中，因为总是显示白色图像的缺陷像素显著突出，所以需要用于将缺陷像素变为总是显示黑色图像的像素的修复处理。就是说，需要将白色缺陷像素变为黑色缺陷像素。需要将缺陷像素变为总是显示黑色图像的像素的修复处理的原因是，白色像素在黑色基底中更加突出。因此，通过将白色缺陷像素修复为黑色缺陷像素而不修复黑色缺陷像素，可提供可用的LCD设备。
图3是显示现有技术的用于LCD设备的阵列基板的修复处理的平面图。在图3中，当在正常白色模式LCD设备的阵列基板的像素区域P中具有白色缺陷时，通过将激光照射到切割线CL上而将TFT Tr与像素电极18断开，且通过将激光照射到连接部分CP上而将与栅极线14的一部分重叠的像素电极18的一部分电连接到所述栅极线14的一部分，从而将电压连续施加到像素区域P中的像素电极18。结果，像素区域P具有黑色缺陷状态。
另一方面，当在正常黑色模式LCD设备的阵列基板的像素区域中具有白色缺陷时，通过将激光照射到切割线CL上而将TFT与像素电极断开且不将像素电极连接到栅极线，从而没有电压施加到像素区域中的像素电极。结果，像素区域P具有黑色缺陷状态。
然而，上面的修复处理对于点缺陷是可用的，但不可用于线缺陷。因此，不能修复具有线缺陷的LCD设备，从而降低了生产率，且增加了损失成本和生产成本。
发明内容
因此，本发明涉及一种阵列基板及其制造方法，其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点所导致的一个或多个问题。
在下面的描述中将部分列出本发明的其它特征和优点，且一部分从下面的描述将变得显而易见，或者可从本发明的实践领会到。通过所写说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了获得这些和其它的优点，根据本发明的目的，如这里具体表示和广义地描述的，液晶显示设备的阵列基板包括在基板上沿第一方向的栅极线；与所述栅极线交叉以限定像素区域的数据线；修复图案，其具有在所述数据线两端的岛形并与所述栅极线隔开第一距离，所述修复图案被设置成对应于所述栅极线和所述数据线的交叉部分；在所述像素区域中的与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和在所述像素区域中的与所述薄膜晶体管连接的像素电极。
在本发明的另一方面中，液晶显示设备的阵列基板包括在基板上沿第一方向的栅极线；与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列；修复图案，其具有在所述数据线两端的岛形并与所述栅极线隔开，所述修复图案在所述第二行第一列中的第三像素区域和第二行第二列中的第四像素区域上延伸；在所述第一行第二列中的第二像素区域中的与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和在所述第二像素区域中的与所述薄膜晶体管连接的像素电极，其中当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，所述栅极线的第一部分与所述交叉部分电气地断开，所述第一部分分别对应于所述交点部分的两侧，且所述修复图案的两端与所述栅极线的第二部分电连接，每个所述第二部分对应于所述第一部分的外侧。
在本发明的另一方面中，液晶显示设备的阵列基板包括在基板上沿第一方向的包括第一和第二栅极线的栅极线，其中所述第二栅极线从所述第一栅极线分路，从而所述栅极线具有两路通道；与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，且被所述数据线划分为第一和第二列；在所述第一行第二列的第二像素区域中的与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和在所述第二像素区域中的与所述薄膜晶体管连接的像素电极，其中当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，所述栅极线的第一部分与所述交叉部分电气地断开，所述第一部分分别对应于所述交叉部分的两侧，并切割所述薄膜晶体管的一部分，从而将所述像素电极与所述薄膜晶体管电气地断开。
在本发明的另一方面中，制造液晶显示设备的阵列基板的方法包括沿基板形成栅极线和在所述基板上具有岛状棒形的修复图案，所述修复图案平行于所述栅极线并与所述栅极线隔开；形成与所述栅极线和所述修复图案交叉的数据线，通过所述栅极线和所述数据线交叉限定以矩阵形状的第一到第四像素区域，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列，其中所述修复图案在第二行第一列的第三像素区域和第二行第二列的第四像素区域上延伸；在第一行第二列的所述第二像素区域中形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述第二像素区域中形成与所述薄膜晶体管连接的像素电极；当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，将第一激光束照射到所述栅极线的第一部分上，从而所述交叉部分与所述栅极线电气地断开，所述第一部分分别对应于所述栅极线和所述数据线的交叉部分的两侧；将第二激光束照射到所述栅极线的第二部分和修复图案的两端，从而形成暴露所述栅极线的第二部分的第一沟槽和暴露所述修复图案的两端的第二沟槽，每个所述第二部分都对应于所述第一部分的外侧；通过使用第三激光束的化学气相沉积(CVD)修复装置在每个第一沟槽中形成第一接触图案，并在每个第二沟槽中形成第二接触图案；以及通过所述CVD修复装置形成连接所述第一接触图案和所述第二接触图案的连接图案。
在本发明的另一方面中，制造液晶显示设备的阵列基板的方法包括在基板上沿第一方向形成包括第一和第二栅极线的栅极线，其中所述第二栅极线从所述第一栅极线分路，从而所述栅极线具有两路通道；形成与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列；在所述第一行第二列的所述第二像素区域中形成与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；在所述第二像素区域中形成与所述薄膜晶体管连接的像素电极；以及当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，将激光束照射到所述栅极线的分别对应于所述交叉部分两侧的部分以及薄膜晶体管的一部分上，从而分别将所述栅极线和所述数据线的交叉部分和所述像素电极与所述栅极线和所述薄膜晶体管电气地断开。
应当理解，前面一般的描述和下面详细的描述都是示范性的和解释性的，意在提供如权利要求所述的本发明的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并结合组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是现有技术的LCD设备的分解透视图；
图2是现有技术的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图；
图3是显示现有技术的用于LCD设备的阵列基板的修复处理的平面图；
图4是根据本发明第一实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图；
图5是根据本发明第二实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图；
图6是沿图4的线VI-VI所取的截面图；
图7是沿图4的线VII-VII所取的截面图；
图8是根据本发明第三实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图；
图9是根据本发明第四实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图；
图10A到10D是显示图5中的阵列基板的一个像素区域的制造处理的截面图；
图11A到11D是显示沿图5的线XI-XI所取的部分的制造处理的截面图；
图12A到12D是显示沿图5的线XII-XII所取的部分的制造处理的截面图；
图13是显示在根据本发明第五实施例的修复处理之后的阵列基板的一部分的平面图；
图14A到14D是显示在图13中的阵列基板上的修复处理的平面图；
图15A到15D是显示沿图13中的线XV-XV所取的部分的修复处理的截面图；
图16A到16D是显示沿图13中的线XVI-XVI所取的部分的修复处理的截面图；
图17是显示在根据本发明第六实施例的修复处理之后的阵列基板的一部分的平面图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施例，在附图中图解了其实例。
图4是根据本发明第一实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图。在图4中，在阵列基板101上形成多条栅极线104。在阵列基板101上形成与栅极线104交叉以限定像素区域P的数据线140。在栅极线104的一端处形成用于从外部驱动电路单元(没有示出)接收信号电压的栅极焊盘(没有示出)，在数据线140的一端处形成用于从外部驱动电路单元(没有示出)接收信号电压的数据焊盘(没有示出)。
包括栅极电极107、半导体层130、源极电极143和漏极电极146的薄膜晶体管(TFT)TR与栅极线和数据线104和140连接，该半导体层包含有源层(没有示出)和欧姆接触层(没有示出)。TFT Tr被设置在每个像素区域P中。栅极电极107与栅极线104电连接，器而将半导体层130堆叠在栅极电极107上。源极电极和漏极电极143和146被设置在欧姆接触层上，源极电极143与数据线140电连接。在每个像素区域P中形成有像素电极160。像素电极160与TFT Tr的漏极电极146电连接。
此外，在像素区域P中形成第一存储电容器STgC1，其包括作为第一存储电极的栅极电极104的一部分、作为第二存储电极的像素电极160的一部分以及作为电解质材料层的栅极绝缘层(没有示出)和钝化层(没有示出)。栅极绝缘层和钝化层被夹在第一和第二存储电极之间。
沿栅极线104并与栅极线104靠近地形成修复图案120。修复图案在相邻的两个像素区域P上延伸。修复图案120与相邻的两个像素区域P之间的数据线140交叉。修复图案120具有比数据线140大的宽度，从而修复图案120的两端突出到数据线140之外。修复图案120的突出端用于修复缺陷像素。因此，考虑修复处理，突出端具有最小的宽度。例如，每个突出端沿栅极线104具有大约8微米到大约15微米的宽度。
修复图案120形成在与栅极线104相同的层上并由与栅极线104相同的材料形成。修复图案120沿栅极线104的长度方向具有棒形。考虑构图装置的尺寸，修复图案120距离与修复图案120最近的栅极线104最小距离d1。例如，修复图案120与栅极线104的距离d1为大约3微米到大约5微米。修复图案120形成为具有最小尺寸的原因是，将由修复图案120导致的孔径比的降低最小化。此外，数据线140与修复图案120之间产生的寄生电容也被最小化。之后解释使用修复图案120的修复方法。
TFT Tr具有各种结构。例如，源极电极的中心部分凹陷，使得在源极电极和漏极电极之间暴露的一部分有源层具有“U”或
Figure A20081018727100131
形，且将漏极电极插入到源极电极的凹陷部分中。栅极电极从栅极线或栅极线的一部分突出。
参照图5，其是根据本发明第二实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图，在源极电极和漏极电极143和146之间的有源层的一部分具有
Figure A20081018727100132
形。有源层的所述部分被称作沟道区域。在图5中，在基板101上形成栅极线104和存储线113。栅极线和存储线104和113彼此隔开。栅极存储线113基本上平行于栅极线104。在像素区域P中形成包括第一和第二存储图案117a和117b的存储图案117。第一存储图案117a从存储线113的一端延伸以平行于左侧数据线140，第二存储图案117b从存储线113的另一端延伸以平行于右侧数据线140。在该情形中，存储线113以及第一和第二存储图案117a和117b用作第三存储电极，与存储线113以及第一和第二存储图案117a和117b重叠的像素电极160的一部分用作第四存储电极，从而以在第三和第四存储电极之间的绝缘层形成第二存储电容器StgC2。如图4中所述，栅极电极104的一部分、像素电极160的一部分和电介质材料层构成第一存储电容器StgC1。因此，阵列基板具有足够的存储电容。
在根据本发明第二实施例的阵列基板101中，在两个相邻像素区域P两端设置修复图案120。就是说，修复图案120在两个相邻像素区域P上延伸。修复图案120距离与修复图案120最近的栅极线104具有大约3微米到大约5微米的第一距离d1。此外，修复图案120与每个第一和第二存储图案117a和117b的端部隔开大约3微米到大约5微米的第二距离d2。将修复图案120设置在栅极线104与每个第一和第二存储图案117a和117b的端部之间。修复图案120距离栅极线104、第一存储图案117a和第二存储图案117b具有基本上相同的距离。如果构图装置，例如曝光装置具有改进的尺寸，则第一和第二距离d1和d2可具有小于大约3微米的值。
修复图案120具有小于等于数据线140两侧处的第一和第二存储图案117a和117b的外围线之间的距离的宽度。就是说，修复图案120的每个端部比每个第一和第二存储图案117a和117b的外围线更靠近数据线140，从而防止孔径比下降。尽管没有示出，但面对阵列基板101的滤色器基板、以及夹在阵列基板101与滤色器基板之间的液晶层构成LCD设备。在该情形中，在滤色器基板上形成与栅极线104、数据线140和其中形成TFT Tr的开关区域对应的黑色矩阵。考虑对准裕度，黑色矩阵具有比每条栅极线104和数据线140大的宽度。没有被黑色矩阵覆盖的区域被定义为实际孔径区域。黑色矩阵不仅覆盖数据线140，而且还覆盖存储图案117。当修复图案120具有比数据线140两侧处的第一和第二存储图案117a和117b的外围线之间的距离更大的宽度，从而修复图案120突出到第一和第二存储图案117a和117b之外时，由于修复图案120的突出部分，所以孔径比减小。因此，修复图案120具有小于等于数据线140两侧处的第一和第二存储图案117a和117b的外围线之间的距离的宽度，从而修复图案120。
图6是沿图4的线VI-VI所取的横截面图，图7是沿图4的线VII-VII所取的横截面图。在像素区域P中限定其中形成TFT Tr的开关区域TrA。此外，在基板101上限定其中形成修复图案120的修复区域RA和其中形成第一存储电容器StgC1的存储区域StgA。
参照图4，6和7，在基板101上形成栅极线104。在开关区域TrA中，在基板101上形成从栅极线104延伸或作为一部分栅极线104的栅极电极107。棒形的修复图案120形成在靠近栅极线104的修复区域RA中。修复图案120可形成在与栅极线104和栅极电极107相同的层上并由与栅极线104和栅极电极107相同的材料形成。修复图案120距离栅极线104具有大约3微米到大约5微米的第一距离d1。修复图案120具有岛形或岛状棒形。存储区域StgA中的栅极线104用作第一存储电极110。
另一方面，在如图5中所示的根据本发明第二实施例的阵列基板中，进一步形成存储线113(图5的)和包括第一和第二存储图案117a和117b的存储图案117。存储线113沿栅极线104延伸，每个第一和第二存储图案117a和117b(图5的)沿数据线140从存储线113延伸。在该情形中，修复图案120距离每个第一和第二存储图案117a和117b的端部具有大约3微米到大约5微米的第二距离d2(图5的)。
再次参照图4，6和7，在栅极线104、栅极电极107和修复图案120上形成栅极绝缘层125。当如图5中所示在基板101上形成存储线113和存储图案117时，栅极绝缘层125还形成在存储线113和存储图案117上。尽管没有示出，但在栅极绝缘层125之前在基板101上形成与栅极线104的端部连接的栅极焊盘电极。
在开关区域TrA中的栅极绝缘层125上形成半导体层130，其包括本征无定形硅的有源层130a和掺杂质的无定形硅的欧姆接触层130b。此外，在欧姆接触层130b上形成彼此隔开的源极电极和漏极电极143和146。
在栅极绝缘层125上形成数据线140。数据线140与栅极线104交叉以限定像素区域P，且数据线140与源极电极143连接。数据线140与修复图案120交叉。在栅极绝缘层125上形成与数据线140的端部连接的数据焊盘电极(没有示出)。在数据线140下设置包括第一和第二图案133a和133b的半导体图案133。根据制造方法确定在数据线140下是否存在半导体图案133。
在源极电极和漏极电极143和146以及数据线140上形成包括漏极接触孔155、栅极焊盘接触孔(没有示出)和数据焊盘接触孔(没有示出)的钝化层150。漏极接触孔155暴露漏极电极146的一部分，数据焊盘接触孔暴露数据焊盘电极。栅极焊盘接触孔经由栅极绝缘层125暴露栅极焊盘电极。
在钝化层150上形成透明导电材料的像素电极160。像素电极160通过漏极接触孔155与漏极电极146接触并延伸到存储区域StgA中，从而与栅极线104的一部分重叠。在存储区域StgA中的像素电极160的重叠部分用作第二存储电极163。就是说，像素电极160的一部分与前一栅极线104的一部分重叠。作为第一存储电极110的栅极线104的重叠部分、作为第二存储电极163的像素电极160的重叠部分、以及在第一和第二存储电极110和163之间的电介质材料层，如栅极绝缘层125和钝化层150构成第一存储电容器StgC1。尽管像素电极160与修复图案120的一部分重叠，但像素电极160可与修复图案120隔开。
参照图5，像素电极160还与存储线113和存储图案117重叠。作为第三存储电极的存储线113和存储图案117的重叠部分、作为第四存储电极的像素电极160的重叠部分以及在第三和第四存储电极之间的电介质材料层，如栅极绝缘层125和钝化层150构成第二存储电容器StgC2。
返回参照图4，6和7，在钝化层150上形成通过栅极焊盘接触孔与栅极焊盘电极接触的栅极辅助焊盘电极(没有示出)和通过数据焊盘接触孔与数据焊盘电极接触的数据辅助焊盘电极(没有示出)。栅极辅助焊盘电极和数据辅助焊盘电极每个都由与像素电极160相同的材料形成。
当在上面阵列基板101的栅极线和数据线104和140中存在线缺陷，例如在栅极线和数据线104和140的交叉部分处存在电短路时，通过照射激光束切割栅极线104的各部分，每个该部分都具有在栅极线和数据线104和140的交叉部分之外的位置。在相邻的两个像素区域P中进行该激光切割。同时，在包括与相应栅极线104连接的修复图案120的像素区域中，使用激光束沿修复图案和将通过化学气相沉积(CVD)方法形成的连接图案(没有示出)的周边切割与相应修复图案120重叠的像素电极160和与相应像素电极160重叠的栅极线104。沿所述周边切割像素电极160和栅极线104的原因是在不与修复图案120重叠的像素电极160与修复图案和连接图案的每一个之间的电连接。
接下来，通过CVD处理在像素电极160的一部分上形成连接图案(没有示出)。通过激光切割将像素电极160的其中形成连接图案的部分电气地隔离。所述连接图案与修复图案120的端部和栅极线104的一部分连接。栅极线104的其中与所述连接图案连接的部分在栅极线104的切割线之外。由于所述连接图案，在电短路产生部分两侧处的栅极线104与修复图案120电连接，从而可将线缺陷变为一个像素区域P中的点缺陷。
当切割栅极线104的所述部分时，还切割与电短路产生部分连接的TFTTr的漏极电极146，从而将相应像素电极160与相应TFT Tr电气地断开。结果，相应的像素区域P具有黑色状态。可省略到漏极电极146中的切割处理。
图8是根据本发明第三实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图。这里，解释与根据上面第一实施例的阵列基板不同的元件。
根据第三实施例的阵列基板的主要特性在于栅极线。在根据第三实施例的阵列基板中没有修复图案120(图4的)。
在图8中，栅极线204与数据线240交叉以限定像素区域P。在每个像素区域P中形成TFT Tr。TFT Tr与栅极线和数据线204和240连接。除图8中所示的TFT Tr的形状之外，TFT Tr还可具有“U”或
Figure A20081018727100171
形。
每个像素区域P中的像素电极通过漏极接触孔255与TFT Tr的漏极电极246连接并与前一栅极线204重叠。在栅极线和数据线204和240的端部分别形成栅极焊盘电极(没有示出)和数据焊盘电极(没有示出)。栅极线204和像素电极260的重叠部分用作第一存储电容器StgC1。
栅极线204包括第一和第二栅极线204a和204b。第一栅极线204a具有线性的棒形。第二栅极线204b对应于第一栅极线204a和数据线240的交叉部分。第二栅极线204b的一端与第一栅极线204a的一部分连接，第二栅极线204b的另一端与第一栅极线204a的另一部分连接。就是说，第一栅极线204a的一部分和另一部分与第一栅极线204a和数据线240的交叉部分的两个外侧位置对应，从而栅极线204具有与栅极线204和数据线240的交叉部分对应的孔206。换句话说，栅极线204在栅极线204和数据线240的交叉部分处具有两路通道。
参照图9，其是根据本发明第四实施例的LCD设备的阵列基板的一部分的平面图，与图8中的阵列基板相比，在每个像素区域P中进一步形成存储线213和存储图案217。存储线213基本上平行于栅极线204。像素电极260与存储线213和存储图案217重叠，从而形成第二存储电容器StgC2。
参照图8和9，当在第一和第二栅极线204a和204b之一与数据线240的交叉部分处产生电短路时，仅在产生电短路的栅极线204a或204b上进行激光切割处理，而没有修复图案形成处理。在第一栅极线204a与数据线240之间以及第二栅极线204b与数据线240之间的两个交叉部分处几乎没有电短路。因此，通过使用激光束将产生电短路的栅极线204a或204b电气地隔离，可克服线缺陷。
之后，简要地解释根据本发明第二实施例的制造阵列基板的方法。并简要地解释根据其他实施例的制造阵列基板的方法。
图10A到10D是显示图5中的阵列基板的一个像素区域的制造处理的截面图，图11A到11D是显示沿图5的线XI-XI所取的部分的制造处理的截面图，图12A到12D是显示沿图5的线XII-XII所取的部分的制造处理的截面图。在像素区域P中限定其中形成TFT Tr的开关区域TrA。此外，在基板101上限定其中形成修复图案120的修复区域RA和其中形成第一和第二存储电容器StgC1和StgC2的存储区域StgA。
在图10A，11A和12A中，在基板101上沉积第一金属材料，从而形成金属材料层(没有示出)。基板101可以是透明的。通过掩模处理将第一金属材料层构图，从而形成栅极线104、设置在开关区域TrA中并与栅极线104连接的栅极电极107、和与栅极线104的一端连接的栅极焊盘电极(没有示出)。所述掩模处理包括在第一金属材料层上形成光致抗蚀剂(PR)层的步骤、使用掩模曝光PR层的步骤、显影PR层以形成PR图案的步骤、使用PR图案作为蚀刻掩模蚀刻第一金属材料层的步骤以及剥离PR图案的步骤。
同时，在基板101上形成由与栅极线104相同的材料形成的修复图案120、存储线113和包括第一和第二存储图案117a和117b的存储图案117。修复图案120平行于栅极线104并具有棒形。存储线113被设置在像素区域P中并基本上平行于栅极线104。第一和第二存储图案117a和117b从存储线113的端部延伸。修复图案120被设置在栅极线104与存储图案117的一端之间。修复图案120距离栅极线104具有大约3微米到大约5微米的第一距离d1，距离存储图案117的端部具有大约3微米到大约5微米的第二距离d2。修复图案120具有小于等于相邻的第一和第二存储图案117a和117b的外围线之间的距离的宽度。所述相邻的第一和第二存储图案117a和117b被设置在之后将要形成的数据线的两侧。
在第一和第三个实施例的阵列基板中省略了存储线和存储图案。在第二和第四个实施例中形成存储线和存储图案。此外，在第三和第四个实施例的阵列基板中省略修复图案。代替修复图案，第三和第四个实施例的阵列基板中的栅极线在栅极线和数据线的交叉部分处具有两路通道，从而克服线缺陷。
接着，在其中形成栅极线、栅极电极、修复图案120、存储线113和存储图案117的基板的整个表面上沉积无机绝缘材料，如氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiNx)，从而形成栅极绝缘层125。
在栅极绝缘层125上顺序形成本征无定形硅层(没有示出)、掺杂质的无定形硅层(没有示出)和第二金属材料层(没有示出)。通过折射曝光型或半色调曝光型的掩模处理将第二金属材料层曝光，从而形成在栅极绝缘层125上且在开关区域TrA中的本征无定形硅的有源层130a，在有源层130a上的掺杂质的无定形硅的欧姆接触层130b，在欧姆接触层130b上的源极电极143，和在欧姆接触层130b上的漏极电极146。源极电极和漏极电极143和146彼此隔开。有源层130a和欧姆接触层130b可被称作半导体层130。同时，在栅极绝缘层125上形成与栅极线104交叉以限定像素区域P的数据线140。数据线140还交叉修复图案120。在栅极绝缘层125与数据线140之间设置包括第一和第二图案133a和133b的半导体图案133。然而，根据制造处理，可省略半导体图案133。就是说，如果在半导体层130上形成第二金属材料层并将其构图形成源极和漏极电极143和146以及数据线140之前，通过一个掩模处理形成半导体层130，则可将数据线140直接设置在栅极绝缘层125上，而不用半导体图案133。此外，同时在数据线的一端处形成数据焊盘电极(没有示出)。
接着，在图10C，11C和12C中，在其中形成源极电极143和漏极电极146的基板101的整个表面上沉积无机绝缘材料，从而形成钝化层150。通过掩模处理将钝化层150构图，从而形成漏极接触孔155、栅极焊盘接触孔(没有示出)和数据焊盘接触孔(没有示出)。漏极接触孔155暴露漏极电极146的一部分，且数据焊盘接触孔暴露数据焊盘电极。栅极焊盘接触孔经由栅极绝缘层125暴露栅极焊盘电极。为了形成栅极焊盘接触孔，通过掩模处理不仅将钝化层150构图，而且还将栅极绝缘层125构图。
接着，在图10D，11D和12D中，在其中形成漏极接触孔155、栅极焊盘接触孔和数据焊盘接触孔(没有示出)的钝化层上沉积透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)，从而形成透明导电材料层(没有示出)。通过掩模处理将透明导电材料层构图，从而在每个像素区域P中形成像素电极160。像素电极160通过漏极接触孔155与漏极电极146接触。像素电极160与前一栅极线104、存储线113和存储图案117的每一个重叠。前一栅极线104和像素电极160的重叠部分在存储区域StgA中形成第一存储电容器StgC1，且存储线113与像素电极160之间以及存储图案117与像素电极160之间的重叠部分在第二存储区域StgA中形成第二存储电容器StgC2。在第一存储电容器StgC1中，前一栅极线104的重叠部分用作第一存储电极110，像素电极160的重叠部分用作第二存储电极163，且第一和第二存储电极110和163之间的栅极绝缘层125和钝化层150用作电介质材料层。在第二存储电容器StgC2中，存储线113和存储图案117的重叠部分用作第三存储电极，像素电极160的重叠部分用作第四存储电极166，且第三存储电极和第四存储电极116之间的栅极绝缘层125和钝化层150用作电介质材料层。
因为在根据第一和第三实施例的阵列基板中没有形成存储线和存储图案，所以不存在第二存储电容器。
图13是显示在根据本发明第五实施例的修复处理之后的阵列基板的一部分的平面图，且图14A到14D是显示在图13中的阵列基板上的修复处理的平面图。图15A到15D是显示沿图13中的线XV-XV所取的部分的修复处理的截面图，且图16A到16D是显示沿图13中的线XVI-XVI所取的部分的修复处理的截面图。参照图13到16D，解释根据本发明的阵列基板的修复处理。
在图13中显示了其中在栅极线104和数据线140的交叉部分处产生电短路的情形。其中产生电短路的部分被定义为短路产生区域SGR。将激光束照射在短路产生区域SGR两侧处的栅极线104的部分上，从而形成第一激光束照射区域LCA1。通过所述激光束照射将短路产生区域SGR两侧处的栅极线104与短路产生区域SGR电气地断开。在栅极线104和修复图案120上分别形成第一和第二沟槽hm1和hm2。第一沟槽hm1被设置在第一激光束照射区域LCA1的外侧上。就是说，第一激光束照射区域LCA1被设置在短路产生区域SGR与每个第一沟槽hm1之间。第二沟槽hm2被设置在修复图案120的两端。第一和第二沟槽hm1和hm2分别暴露栅极线104和修复图案120。
在第一和第二沟槽hm1和hm2中分别形成与栅极线104接触的第一接触图案173(图1 6C的)和与修复图案120接触的第二接触图案174(图16C的)。就是说，以第一和第二接触图案173和174填充第一和第二沟槽hm1和hm2。形成与第一和第二接触图案173和174接触的连接图案175，从而栅极线104通过连接图案175与修复图案120电连接。
在上述的阵列基板中，当在栅极线和数据线104和140的交叉部分处产生电短路时，将与其中产生电短路的交叉部分连接的栅极线104电气地断开。接着，通过连接图案175将在其中产生电短路的交叉部分两侧处的栅极线104的部分彼此电连接，从而克服由电短路导致的线缺陷。可将连接图案175直接形成在像素电极160上。因此，为了防止通过连接图案175而在栅极线104与像素电极160之间产生的电短路，在形成连接图案175之前，使用激光束沿修复图案120和连接图案175的周边切割与相应修复图案120重叠的像素电极160和与相应像素电极160重叠的栅极线104。因为，像素电极160的其中形成连接图案175的部分与像素电极160的其他部分电气地断开，所以在栅极线104和像素电极160之间没有电短路。像素电极160的激光束照射区域被称作第二激光束照射区域LCA2。
此外，还将激光束照射到与栅极线和数据线104和140的产生电短路的交叉部分连接的TFT Tr的漏极电极146中的第三激光束照射区域LCA3上，从而将TFT Tr与像素电极160断开。因此，在由相应栅极线和数据线104和140限定的像素区域P中的像素电极160不接收图像信号，从而相应像素区域P具有黑色状态。结果，由栅极线和数据线104和140之间的电短路导致的线缺陷变为点缺陷。
更详细地说，在以矩阵形状布置的四个像素区域P中，当在栅极线和数据线104和140的交叉部分处产生电短路时，处理在第一行第二列处的第二像素区域P，从而变为黑色像素区域。每条栅极线和数据线104和140被设置在所述矩阵形状两端。使用在第二行第一列处的第三像素区域以及第二行第二列处的第四像素区域上设置的修复图案120进行修复处理。切割第二像素区域P中的漏极电极146。
参照图14A，15A和16A，在栅极线和数据线104和140之间其中产生电短路的基板101中，通过使用激光束照射单元将激光束照射到第一激光束照射区域LCA1上来切割栅极线104的各个部分，其中每个该部分都具有在栅极线和数据线104和140的交叉部分之外的位置。就是说，短路产生区域SGR与栅极线104电气地隔离。同时，通过将激光束照射到第三激光束照射区域LCA3上来切割漏极电极146的一部分，从而像素电极160具有与TFTTr电气地断开的状态。
接着，在图14B，15B和16B中，通过将激光束照射到第二激光束照射区域LCA2上，而沿修复图案120和将要形成的连接图案的周边切割与相应修复图案120重叠的像素电极160和与相应像素电极160重叠的栅极线104，从而形成其使得像素电极160的一部分与像素电极160的其他部分电气地断开。
接着，在图14C，15C和16C中，通过照射激光束分别在栅极线104和修复图案120上形成第一和第二沟槽hm1和hm2。第一沟槽被设置在第一激光照射区域LCA1的外侧上。就是说，第一激光束照射区域LCA1被设置在短路产生区域SGR与每个第一沟槽hm1之间。第二沟槽hm2被设置在修复图案120的两端。第一和第二沟槽hm1和hm2分别暴露栅极线104和修复图案120。关于例如用于产生激光束的激光源、pocus、功率或照射持续时间的条件，用于形成第一和第二沟槽hm1和hm2的激光束与用于切割元件，例如栅极线104的激光束不同。通过控制该条件，仅移除无机绝缘层或者移除无机绝缘层和有机绝缘层。因此，通过理想地控制该条件，形成暴露栅极线104的第一沟槽hm1和暴露修复图案120的第二沟槽hm2。
接着，通过使用激光束的化学气相沉积(CVD)修复装置(没有示出)，形成对应于第一沟槽hm1的第一接触图案173和对应于第二沟槽hm2的第二接触图案174。分别以第一和第二接触图案173和174填充第一和第二沟槽hm1和hm2。
接着，在图14D，15D和16D中，通过CVD修复装置在像素电极160上形成在栅极线104处连接第一接触图案173和在修复图案120处连接第二接触图案174的连接图案175。连接图案175与第一和第二接触图案173和174接触。
在CVD修复装置与基板101之间的气体条件下，通过从CVD修复装置将激光束照射到基板101上，气体与激光束发生反应，从而在气体中产生光学分解。结果，光学分解的气体沉积到基板101的其中照射激光束的部分上，从而形成每个连接图案175以及第一和第二接触图案173和174。例如，气体可以是W(CO)6，且连接图案175由基于钨的材料形成。尽管通过与连接图案175不同的步骤形成第一和第二接触图案173和174，但可通过相同步骤形成第一和第二接触图案173和174以及连接图案175。
应当精确地控制激光照射处理的条件，以通过CVD修复装置形成理想的图案。因为激光束的照射持续时间非常短，所以由CVD修复装置形成的连接图案175具有相对小的厚度，从而其中形成连接图案175的表面条件，尤其是台阶差是非常重要的因素。如果连接图案175形成在栅极线104或数据线140之上，则在连接图案175中可能存在中断部分，从而产生了另一缺陷。因此，在短路产生区域SGR两侧处的栅极线104的部分通过与栅极线104同一层上的且由与栅极线104相同的材料形成的修复图案120的环路电气地连接。
另一方面，参照图17，其是显示在根据本发明第六实施例的修复处理之后的阵列基板的一部分的平面图，在第一栅极线204a和数据线240的交叉部分处产生电短路。其中产生电短路的部分被定义为短路产生区域SGR。如第三和第四实施例所述的，栅极线204包括第一和第二栅极线204a和204b。栅极线204在栅极线和数据线204和240的交叉部分处具有两路通道。TFT的沟道具有“U”形。
在该情形中，第一和第二栅极线204a和204b每个都与数据线240交叉。因此，为了修复电短路问题，不需要使用CVD修复处理，而仅使用激光束进行断开或切割处理。栅极线204和漏极电极246的断开处理与图14A和14B中所述的上述处理相同。
在本发明中，当在栅极线和数据线的交叉部分处产生电短路时，通过上述修复处理将线缺陷变为点缺陷，可克服电短路问题。结果，提高了生产率。
在不脱离本发明精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等价物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (20)

1.一种液晶显示设备的阵列基板，包括：
在基板上沿第一方向的栅极线；
与所述栅极线交叉以限定像素区域的数据线；
修复图案，其具有在所述数据线两端的岛形并与所述栅极线隔开第一距离，所述修复图案被设置成对应于所述栅极线和所述数据线的交叉部分；
在所述像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和
在所述像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极。
2.根据权利要求1所述的基板，其中，所述修复图案形成在与所述栅极线相同的层上并由与所述栅极线相同的材料形成。
3.根据权利要求2所述的基板，进一步包括沿所述第一方向的存储线和沿所述数据线从所述存储线延伸的存储图案，其中所述存储线和所述存储图案的每一个都形成在与所述栅极线相同的层上并由与所述栅极线相同的材料形成，并且所述存储线和所述存储图案的每一个都被设置在所述像素区域中。
4.根据权利要求3所述的基板，其中，所述修复图案与所述存储图案的端部隔开大约3微米到大约5微米的第二距离。
5.根据权利要求3所述的基板，其中，所述像素电极与所述存储线和所述存储图案的每一个重叠，从而形成在所述像素电极与所述存储线和所述存储图案的每一个之间的具有绝缘层的存储电容器。
6.根据权利要求1所述的基板，其中，当在所述栅极线和所述数据线之间产生电短路时，在所述栅极线和所述数据线的其中产生电短路的交叉部分两侧处的栅极线的部分与所述交叉部分电气地断开。
7.根据权利要求6所述的基板，进一步包括：
暴露栅极线的所述部分的第一沟槽；
暴露所述修复图案的两端的第二沟槽；
在所述第一沟槽中的金属材料的第一接触图案；
在所述第二沟槽中的金属材料的第二接触图案；和
连接所述第一接触图案和所述第二接触图案的金属材料的连接图案。
8.根据权利要求7所述的基板，其中，所述像素电极沿所述连接图案的周边具有中断部分，从而所述像素电极的一部分与所述像素电极的其他部分电气地隔离。
9.根据权利要求8所述的基板，其中，与所述栅极线和所述数据线的其中产生电短路的交叉部分连接的所述薄膜晶体管的漏极电极具有中断部分，从而与所述像素连接的像素电极与所述薄膜晶体管电气地隔离。
10.根据权利要求6所述的基板，其中，所述修复图案的每一端与所述栅极线连接。
11.根据权利要求10所述的基板，其中，所述修复图案从所述栅极线延伸，从而所述栅极线具有两路通道。
12.根据权利要求1所述的基板，其中，所述第一距离为大约3微米到大约5微米。
13.一种液晶显示设备的阵列基板，包括：
在基板上沿第一方向的栅极线；
与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列；
修复图案，其具有在所述数据线两端的岛形并与所述栅极线隔开，所述修复图案在所述第二行第一列的第三像素区域和第二行第二列的第四像素区域上延伸；
在所述第一行第二列的第二像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；和
在所述第二像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极，
其中当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，所述栅极线的第一部分与所述交叉部分电气地断开，所述栅极线的第一部分分别对应于所述交叉部分的两侧，且所述修复图案的两端与所述栅极线的第二部分电连接，每个所述第二部分对应于所述第一部分的外侧。
14.根据权利要求13所述的基板，其中，所述第三和第四像素区域的每一个中的像素电极的一部分与所述第三和第四像素区域的每一个中的所述像素电极的另一部分电气地断开。
15.根据权利要求13所述的基板，其中，使用激光束切割所述薄膜晶体管的一部分，从而将所述像素电极与所述薄膜晶体管电气地断开。
16.一种液晶显示设备的阵列基板，包括：
在基板上沿第一方向的包括第一和第二栅极线的栅极线，其中所述第二栅极线从所述第一栅极线分路，从而所述栅极线具有两路通道；
与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列；
在所述第一行第二列的第二像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
在所述第二像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极，
其中当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，所述栅极线的第一部分与所述交叉部分电气地断开，所述栅极线的第一部分分别对应于所述交叉部分的两侧，并切割所述薄膜晶体管的一部分，从而将所述像素电极与所述薄膜晶体管电气地断开。
17.一种制造液晶显示设备的阵列基板的方法，包括：
在基板上形成沿基板的栅极线和具有岛状棒形的修复图案，所述修复图案平行于所述栅极线并与所述栅极线隔开；
形成与所述栅极线和所述修复图案交叉的数据线，通过所述栅极线和所述数据线交叉来限定矩阵形状的第一到第四像素区域，且所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列，其中所述修复图案在第二行第一列的第三像素区域和第二行第二列的第四像素区域上延伸；
形成在第一行第二列的所述第二像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
形成在所述第二像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极；
当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，将第一激光束照射到所述栅极线的第一部分上，从而所述交叉部分与所述栅极线电气地断开，所述栅极线的第一部分分别对应于所述栅极线和所述数据线的交叉部分的两侧；
将第二激光束照射到所述栅极线的第二部分和修复图案的两端上，从而形成暴露所述栅极线的第二部分的第一沟槽和暴露所述修复图案的两端的第二沟槽，所述栅极线的第二部分的每一个都对应于所述第一部分的外侧；
通过使用第三激光束的化学气相沉积(CVD)修复装置在每个第一沟槽中形成第一接触图案，并在每个第二沟槽中形成第二接触图案；以及
通过所述CVD修复装置形成连接所述第一接触图案和所述第二接触图案的连接图案。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将所述第一激光束照射到薄膜晶体管的一部分上，从而将所述像素电极与所述薄膜晶体管电气地断开。
19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将所述第一激光束照射到沿所述连接图案的周边在所述第三和第四像素区域的每一个中的像素电极上，从而将在所述第三和第四像素区域的每一个中的像素电极的一个部分与在所述第三和第四像素区域的每一个中的像素电极的其他部分电气地断开。
20.一种制造液晶显示设备的阵列基板的方法，包括：
在基板上沿第一方向形成包括第一和第二栅极线的栅极线，其中所述第二栅极线从所述第一栅极线分路，从而所述栅极线具有两路通道；
形成与所述栅极线交叉以限定以矩阵形状布置的第一到第四像素区域的数据线，所述矩阵形状被所述栅极线划分为第一和第二行，并被所述数据线划分为第一和第二列；
形成在所述第一行第二列的所述第二像素区域中并与所述栅极线和所述数据线连接的薄膜晶体管；
形成在所述第二像素区域中并与所述薄膜晶体管连接的像素电极；以及
当在所述栅极线和所述数据线的交叉部分处产生电短路时，将激光束照射到所述栅极线的分别对应于所述交叉部分两侧的部分以及薄膜晶体管的一部分上，从而分别将所述栅极线和所述数据线的交叉部分和所述像素电极与所述栅极线和所述薄膜晶体管电气地断开。
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