CN101702061B - 修补显示面板像素结构的方法及其显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种修补显示面板像素结构的方法及修补后的结构。首先，提供第一基板。第一基板上定义有像素区域，其中的像素电极与共同电极的重叠部分形成重叠区域，且所述重叠区域邻近于漏极电极。之后，提供第二基板与液晶材料，以形成显示面板。然后，对像素区域进行激光修补工艺，激光修补工艺的激光轨迹通过所述重叠区域与漏极电极，以连接像素电极与共同电极，并且切断漏极电极，以完成亮点修补的流程。

Description

修补显示面板像素结构的方法及其显示面板

技术领域

本发明涉及一种修补显示面板像素结构的方法及其显示面板，且特别是有关于一种激光修补后的像素结构及其修补方法。

背景技术

液晶显示装置由于具有低电压操作、无辐射线散射、重量轻以及体积小等传统阴极射线管(cathode ray tube，简称CRT)所制造的显示装置无法达到的优点，与其他平板式显示装置如等离子显示装置及电致发光(electro-luminance)显示装置，成为近年来显示装置研究的主要课题，更被视为显示装置发展的主流。

液晶显示面板主要是由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光片基板、液晶层和相关的驱动电路所构成，其中薄膜晶体管阵列基板是由多个以阵列排列的像素结构所组成。当液晶显示面板组装完成后，接着会利用框架组合液晶显示面板、光学膜片与背光模块，形成可显示画面的液晶显示装置。其后，便可对所形成的液晶显示装置进行测试，确认液晶显示装置的画面是否具有显示不良的亮点。

图1为公知修补亮点后的像素结构的俯视示意图。公知的像素结构50包括下基板10、扫描线12、共同电极14、通道层16、数据线18、漏极电极20与像素电极28。

扫描线12与共同电极14均由第一导电层所形成，设置于下基板10上。其中，各扫描线12与共同电极14均可横向延伸而跨越多个次像素区域(未标示)。各扫描线12具有多个栅极电极(未标示)部分，分别对应各次像素区域。共同电极14对应于各次像素区域的三边而设置，且不连接亦不跨越扫描线12。扫描线12与共同电极14上可全面覆盖一层栅极绝缘层(图未示)，而通道层16则设置于栅极绝缘层上方，对应于扫描线12的各栅极电极部分。数据线18与漏极电极20均由第二导电层所形成，设置于扫描线12、共同电极14与通道层16之上。数据线18可纵向延伸而跨越扫描线12。各数据线18具有多个源极电极(未标示)部分，源极电极部分与漏极电极20均接触通道层16，以形成薄膜晶体管的结构。通道层16、数据线18与漏极电极20上可覆盖一层具有接触孔26的保护层。各次像素区域中均设置有一个接触孔26，用以暴露出漏极电极20。像素电极28由透明导电层所形成，通过接触孔26连接而漏极电极20，与上基板的共同电极层(未标示)搭配而控制液晶材料。此外，像素电极28会部分重叠于扫描线12，以供后续可能的亮点修补步骤进行熔接。

当图1中的薄膜晶体管发生故障而产生亮点时，进行亮点修补的流程必须先拆除液晶显示装置的框架(未绘示)与背光模块(未绘示)，将液晶显示面板翻面，再从下基板10的那一侧进行修补。如图1所示，首先，利用第一次激光穿过下基板10而烧断漏极电极20，形成激光切割轨迹24，使得像素电极28不再电连接至通道层16；然后，第二次激光穿过下基板10而加热像素电极28与扫描线12的重叠处，使像素电极28与扫描线12彼此熔接，形成熔接区22而达到电连接的功效。其中，像素电极28与扫描线12的重叠处是邻近于下个像素结构50的薄膜晶体管的漏极26，而远离本像素结构50的薄膜晶体管的漏极26。经过修补后的像素结构50将不再具有亮度调整的作用，而持续显示为暗点。之后，再重新利用框架组合液晶显示面板、光学膜片与背光模块，形成液晶显示装置。

由此可知，公知亮点修补的流程过于繁复，液晶显示装置的拆卸与重新组装均耗费相当的时间与成本。如何简化亮点修补的流程仍为显示装置领域的一课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种像素结构及其修补方法，可有效简化亮点修补的流程，并减少亮点修补的成本与时间。

本发明提出一种修补显示面板像素结构的方法。首先，提供第一基板。第一基板上定义有像素区域，且像素区域内包括共同电极、漏极电极与像素电极。其中，像素电极与共同电极彼此电性绝缘，且像素电极与共同电极的重叠部分形成重叠区域。之后，提供与第一基板相对应的第二基板，且第二基板定义有相对应于像素区域的面积。接着，设置液晶材料于第一基板与第二基板之间，以形成显示面板。然后，对像素区域进行激光修补工艺。其中，激光修补工艺的激光轨迹通过所述重叠区域与漏极电极，以连接像素电极与共同电极，并且切断漏极电极，使漏极电极形成彼此电性绝缘的第一部分与第二部分。

本发明另提供一种显示面板，包括：第一基板、与所述第一基板相对应设置的第二基板，以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶材料。第一基板上定义有像素区域，且第一基板于所述像素区域内包括：共同电极、设置于共同电极上方的介电层、设置于介电层上方的像素电极，以及设置于所述介电层与像素电极之间的漏极电极。介电层具有激光开口，且所述激光开口可贯穿介电层。像素电极与共同电极部分重叠而定义出重叠区域，且像素电极与共同电极于所述重叠区域中通过激光开口而彼此连接。漏极电极包含第一部分与第二部分。第一部分邻近于重叠区域，电性连接像素电极。第二部分邻近于第一部分与重叠区域。其中，激光开口更包括设置于第一部分与第二部分之间，使第一部分与第二部分彼此电性绝缘。第二基板定义有相对应于像素区域的面积，且液晶材料、第一基板与第二基板可形成显示面板。

在本发明的较佳实施例中，上述的重叠区域与漏极电极之间距实质上小于等于10微米。在本发明的另一较佳实施例中，上述激光修补工艺的激光穿透第一基板而进行。

本发明因采用像素电极与共同电极形成重叠区域的结构，且所述重叠区域邻近漏极电极，因此激光修补工艺的一道激光轨迹即可通过重叠区域与漏极电极，以连接像素电极与共同电极，并且切断漏极电极，完成亮点修补的流程。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为公知修补亮点后的像素结构的俯视示意图；

图2至图6为本发明一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图；

图7为本发明另一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图；

图8为本发明又一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图。

其中，附图标记

10、110、210：下基板    12、112、212：扫描线

14、114、214：共同电极  16、116、216：通道层

18、118、218：数据线    20、120、220：漏极电极

22：熔接区              24、124、224：激光切割轨迹

26、126：接触孔         28、128、228：像素电极

50：像素结构            100、200：像素区域

120a：第一部分          120b：第二部分

132：栅极绝缘层         134：保护层

160：液晶显示装置       162：薄膜晶体管阵列基板

164：彩色滤光片基板     166：液晶材料

168：偏光片             170：显示面板

172：背光模块           174：光学膜片

176、178：框架          180、280：显示区域

182：激光               184：黑色矩阵

186：重叠区域

具体实施方式

下文依本发明修补显示面板像素结构的方法及其显示面板，特举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而方法流程步骤描述并非用以限制其执行的顺序，任何由方法步骤重新组合的执行流程，所产生具有均等功效的方法，皆为本发明所涵盖的范围。其中附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。

请参照图2至图6，图2至图6为本发明一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图，同时也是显示面板的结构示意图。其中，图3与图4仅绘示出1个像素区域作为表示，但实际结构不限于此。图5为图4沿激光轨迹124于修补前所得的剖面示意图，而图6为图4于修补后沿剖面线A-A’与剖面线B-B’所得的剖面示意图。附图中相同的元件或部位沿用相同的符号来表示。为了清楚显示出本发明的布局结构，图4以透视方式绘示，然而实际上像素结构的各材料层并不局限为透明材料。于本实施例中，修补显示面板像素结构的方法可穿透彩色滤光片基板而进行，而无须拆卸显示装置，但本发明不限于此。

如图2所示，首先提供薄膜晶体管阵列基板162、彩色滤光片基板164与液晶材料166。彩色滤光片基板164与薄膜晶体管阵列基板162相对应而设置，液晶材料166则设置于薄膜晶体管阵列基板162与彩色滤光片基板164之间，随后将偏光片168贴附于薄膜晶体管阵列基板162与彩色滤光片基板164的表面，以形成显示面板170。显示面板170中可定义有1个或多个像素区域，而各像素区域内可进一步定义出1个或多个次像素区域。形成显示面板170之后，接着会利用框架176与框架178组合显示面板170、背光模块172与光学膜片174，形成可显示画面的液晶显示装置160。背光模块172设置于显示面板170下方，邻近薄膜晶体管阵列基板162的一侧。光学膜片174设置于背光模块172与显示面板170之间，例如可包含增光片或扩散片，但不限于此。框架176与框架178可分别为前框与后框两部分，用以容纳显示面板170。更具体地说，框架176与框架178可将显示面板170、背光模块172与光学膜片174固定于其中，且框架176可具有开口，以暴露出显示面板170的显示区。

其后，便可对所形成的液晶显示装置160进行测试，确认液晶显示装置160的画面是否具有显示不良的亮点。当液晶显示装置160产生不良的亮点时，便可利用激光装置直接从彩色滤光片基板164的一侧提供激光182，亦即直接穿过彩色滤光片基板164进行亮点修补。

如图3所示，以俯视观之，彩色滤光片基板164具有黑色矩阵184，以定义出相对应于像素区域100的面积。黑色矩阵184可暴露出各像素结构的显示区域180，并且遮蔽位于显示区域180以外的部分，避免侧边漏光。亦即，从黑色矩阵184所定义出的面积可以对应而得知激光182预定的作用位置，故可以准确地利用激光182穿过彩色滤光片基板164进行修补，形成激光切割轨迹124。

如图4与图5所示，对应于彩色滤光片基板164的显示区域180，薄膜晶体管阵列基板162上可定义有像素区域100，且像素区域100内包括扫描线112、共同电极114、栅极绝缘层132、通道层116、数据线118、漏极电极120、保护层134与像素电极128。扫描线112与共同电极114均由第一导电层所形成，设置于下基板110上。其中，各扫描线112与共同电极114均可横向延伸而跨越多个像素区域100。扫描线112具有多个栅极电极(未标示)部分，分别对应各像素区域100。

共同电极114设置于各像素区域100的三边而呈现U型，不连接亦不跨越扫描线112。扫描线112与共同电极114上可全面覆盖栅极绝缘层132，而通道层116则设置于栅极绝缘层132上方，对应于扫描线112的各栅极电极部分。此外，通道层116亦可对应设置于部分的共同电极114与其他部分的扫描线112上方，作为电容结构的介电层之用。

数据线118与漏极电极120均由第二导电层所形成，设置于扫描线112、共同电极114与通道层116之上。数据线118可纵向延伸而跨越扫描线112。各数据线118具有多个源极(未标示)电极部分，源极电极部分与漏极电极120均接触通道层116，以形成薄膜晶体管的结构。通道层116、数据线118与漏极电极120上可覆盖一层具有接触孔126的保护层134。各像素区域100中均设置有一个接触孔126，用以暴露出漏极电极120。

像素电极128，由导电层所形成，例如：透明导电层或其它合适的材料，通过接触孔126而连接漏极电极120，与彩色滤光片基板164的共同电极层(未绘示)搭配而控制液晶材料166。在进行亮点修补步骤之前，像素电极128与共同电极114可通过栅极绝缘层132与保护层134而彼此电性绝缘。于本发明中，像素电极128与共同电极114会部分重叠，且其重叠的部分形成重叠区域186。为使激光修工艺具有较佳成效，重叠区域186较佳邻近于漏极电极120。以8.4寸的面板工艺为例，本发明的重叠区域186与漏极电极120之间距较佳约小于等于10微米(micrometer)，更加约小于等于5微米。

对像素区域100进行激光修补工艺时，激光修补工艺的激光轨迹124会通过重叠区域186与漏极电极120。更具体地说，本实施例仅利用一道连续的激光轨迹124即可通过重叠区域186与漏极电极120。

如图6所示，通过重叠区域186的激光轨迹124可以连接像素电极128与共同电极114，而通过漏极电极120的激光轨迹124可以切断漏极电极120，使漏极电极120形成彼此电性绝缘的第一部分120a与第二部分120b，完成亮点修补步骤。

根据本发明的研究，本发明可迅速确实地完成亮点修补的流程，不需进行框架176的拆卸步骤，也不需重新利用框架176组合显示面板170、光学膜片174与背光模块172。本发明可以直接对已形成的显示装置160进行修补，具有工艺简易、快速与有效等优点，可以大幅降低修补流程的时间与成本。

根据本发明的显示面板与修补方法，本发明不需局限于组装框架之后才进行修补工艺，亦不需局限于穿透彩色滤光片基板而进行修补工艺。请参照图7，图7为本发明另一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图。其中，本实施例可具有与前述实施例相同的显示面板170，同样可利用激光轨迹124会通过重叠区域186与漏极电极120，完成亮点修补步骤，其相似处不再赘述。

如图7所示，本实施例与前述实施例的主要差别之一在于，本实施例在组装框架之前就可以进行修补工艺。在形成显示面板170之后，本发明可先对显示面板170进行一道面板测试(cell test)，例如搭配外加光源来测试显示面板170的结构是否正常。如于组装框架之前就发现不良亮点的存在，本发明亦可利用前述的修补方法直接对显示面板170进行。此时，由于显示面板170尚未被容纳于框架中，因此可利用激光装置直接从彩色滤光片基板164的一侧提供激光182，亦即直接穿过彩色滤光片基板164进行亮点修补，或者是亦可从薄膜晶体管阵列基板162的一侧提供激光182，亦即直接穿过薄膜晶体管阵列基板162进行亮点修补。或者是，激光装置可同时从彩色滤光片基板164的一侧与从薄膜晶体管阵列基板162的一侧提供激光182。

另一方面，本发明的显示装置结构与像素结构均不需受前述实施例所局限，例如于其他实施例中，像素结构的扫描线、共同电极、栅极绝缘层、通道层、数据线、漏极电极、保护层与像素电极的形状或位置均可视产品需求或工艺条件而调整。请参照图8，图8为本发明又一较佳实施例修补显示面板像素结构的方法示意图。如图8所示，薄膜晶体管阵列基板的下基板210上可定义有像素区域200，且像素区域200内包括扫描线212、共同电极214、通道层216、数据线218、漏极电极220、接触孔226与像素电极228。

本实施例与前述实施例的主要差别之一在于，本实施例的共同电极214可围绕于像素区域200而呈现环型。由于共同电极214的形状调整，显示区域280与黑色矩阵(图未示)的形状也会随之改变。而从黑色矩阵所定义出的面积仍可对应而得激光切割轨迹224的预定位置，故本实施例的修补方法同样可从薄膜晶体管阵列基板或彩色滤光片基板的一侧提供激光。

再者，上述实施例中的液晶材料，亦可由液态显示介质材料来取代，例如：电泳材料、电湿润材料、或其它合适的材料。或者是其它固态材料，例如：自发光材料。此时，此像素结构通过上述修补方法，就可由亮点变成暗点，即可修补像素结构完毕。

综上所述，本发明因采用像素电极与共同电极形成重叠区域的结构，且所述重叠区域邻近漏极电极，因此具有下列优点：

(1)由于本发明可仅利用一道激光轨迹通过重叠区域与漏极电极，既可连接像素电极与共同电极，且可切断漏极电极，因此不需分别进行漏极电极的分割步骤以及像素电极与扫描线的焊接步骤，进而有效简化修补步骤。

(2)由于本发明可于像素的显示区域周围、位于薄膜晶体管旁的位置一并完成分割步骤与焊接步骤，因此可从彩色滤光片基板的一侧对已形成的显示装置提供激光，精确地进行修补，不需进行框架的拆卸步骤，也不需重新利用框架组合显示装置，大幅降低修补流程的时间与成本。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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 (13)

1.一种修补显示面板像素结构的方法，其特征在于，包括：

提供第一基板，所述第一基板上定义有像素区域，且所述像素区域内包括共同电极、漏极电极与像素电极，其中所述像素电极与所述共同电极彼此电性绝缘，所述像素电极与所述共同电极的重叠部分形成重叠区域，且所述重叠区域邻近该漏极电极；

提供与所述第一基板相对应的第二基板，且所述第二基板定义有相对应于所述像素区域的面积；

设置液晶材料在所述第一基板与所述第二基板之间，以形成显示面板；以及

对所述像素区域进行激光修补工艺，其中所述激光修补工艺的激光轨迹通过所述重叠区域与所述漏极电极，以连接所述像素电极与所述共同电极，并且切断所述漏极电极，使所述漏极电极形成彼此电性绝缘的第一部分与第二部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重叠区域与所述漏极电极之间距小于等于10微米。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共同电极设置于所述像素区域的三边而呈现U型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共同电极围绕于所述像素区域而呈现环型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光修补工艺的激光穿透所述第二基板而到达所述第一基板。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光修补工艺的激光穿透所述第一基板。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，于所述激光修补工艺之前另包括：

提供框架，并利用所述框架容纳所述显示面板。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，于所述激光修补工艺之后另包括：

提供框架，利用所述框架容纳所述显示面板。

9.一种显示面板，其特征在于，包括：

第一基板，所述第一基板上定义有像素区域，且所述第一基板于所述像素区域内包括：

共同电极；

介电层，设置于所述共同电极上方，所述介电层具有激光开口，且所述激光开口贯穿所述介电层；

像素电极，设置于所述介电层上方，其中所述像素电极与所述共同电极部分重叠而定义出重叠区域，且所述像素电极与所述共同电极于所述重叠区域中通过所述激光开口而彼此连接，所述重叠区域邻近漏极电极；以及

漏极电极，设置于所述介电层上方且位于像素电极之下，所述漏极电极包含：

第一部分，邻近于所述重叠区域，电性连接所述像素电极；以及

第二部分，邻近于所述第一部分与所述重叠区域，其中所述激光开口设置于所述第一部分与所述第二部分之间，使所述第一部分与所述第二部分彼此电性绝缘；

与所述第一基板相对应设置的第二基板，且所述第二基板定义有相对应于所述像素区域的面积；以及

液晶材料设置于所述第一基板与所述第二基板之间，以形成显示面板。

10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述重叠区域与所述第一部分之间距小于等于10微米，且所述重叠区域与所述第二部分之间距小于等于10微米。

11.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述共同电极设置于所述像素区域的三边而呈现U型。

12.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述共同电极围绕于所述像素区域而呈现环型。

13.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包含框架，其中所述框架容纳所述显示面板。

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