CN101770130A - 电泳型显示装置的阵列基板、其制造方法,以及对其中的线进行修补的方法 - Google Patents

电泳型显示装置的阵列基板、其制造方法,以及对其中的线进行修补的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种电泳型显示装置的阵列基板，包括：基板上的多条栅线；该多条栅线上的栅绝缘层；该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，从而限定多个像素区；对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；该多条数据线上的第一钝化层；该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括数据线上方的第一孔和/或栅线上方的第二孔，该第二孔和栅线之间至少具有栅绝缘层；以及该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极的一部分覆盖了第一孔，而该像素电极的另一部分覆盖了第二孔。还公开了该电泳型显示装置的阵列基板的制造方法，以及对其中的线进行修补的方法。

Description

电泳型显示装置的阵列基板、其制造方法，以及对其中的线进行修补的方法
本发明主张2008年12月26日在韩国递交的韩国专利申请No.10-2008-0134708的权益，出于所有目的，通过引用将其引入本文，就如同它在本文被完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种电泳型显示装置，更具体地，涉及一种电泳型显示装置的阵列基板及其制造方法，以及对其中的线进行修补的方法。
背景技术
直到近来，诸如液晶显示器(LCD)装置、等离子显示板(PDP)以及有机电致发光显示器(OLED)的显示装置已经被广泛使用。近来，除了上述显示装置如LCD、PDP以及OELD以外，还提出了电泳型显示装置。电泳型显示装置具有许多优点，例如高对比度、快速响应、价格低廉等。
图1为说明电泳型显示装置操作原理的示意性截面图。
参见图1，电泳型显示装置1包括第一基板11和第二基板36，以及在该第一基板11和第二基板36之间的油墨层57。油墨层57包括多个胶囊(capsule)63，而每个胶囊63都包括多个白颜料59和多个黑颜料61。白颜料59和黑颜料61通过缩聚作用而带电。白颜料59具有负极性，而黑颜料61具有正极性。
在第一基板11上，在多个像素区中分别形成多个像素电极28。像素电极28有选择地施以正(+)电压或负(一)电压。因此，与像素电极28具有相反极性的颜料59或61沿着朝向像素电极28的方向移动，而与像素电极具有相同极性的颜料59或61沿着离开像素电极28的方向移动。因此，根据颜料59和61与像素电极28的极性关系，当黑颜料61沿着离开像素电极28的方向移动时，在相应的像素区中显示黑色。相反，当白颜料59沿着离开像素电极28的方向移动时，在相应的像素区中显示白色。这一原理使得通过电泳型显示装置显示图像。
图2是说明根据现有技术的电泳型显示装置的截面图。
参见图2，电泳型显示装置1包括第一基板11、第二基板36、以及电泳膜60。电泳膜60包括含有多个胶囊63的油墨层57，位于油墨层57一外表面上的第一粘合层51，位于油墨层57的另一外表面上的公共电极55，以及位于公共电极55外表面上的第二粘合层53。胶囊63包括多个白颜料59和多个黑颜料61。白颜料59带有负极性，而黑颜料61带有正极性。
第二基板36由诸如塑料或玻璃的透明材料构成。第一基板11由诸如不锈钢的不透明材料构成。或者，第一基板11由诸如塑料或玻璃的透明材料构成。
在第二基板36的内表面上形成有包括红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色片图案的滤色片40。
在第一基板11的内表面上形成栅线12和数据线19，该栅线12和数据线19彼此交叉以限定像素区P。在像素区P中形成薄膜晶体管Tr。该薄膜晶体管Tr包括栅极13、半导体层18、以及源极20和漏极22。半导体层18包括有源层18a和欧姆接触层18b。栅绝缘层16位于栅极13上。
第一和第二钝化层25和26位于薄膜晶体管Tr上，并且包括有暴露出漏极22的漏极接触孔27。在像素区P的第二钝化层26上形成有像素电极28。该像素电极28通过漏极接触孔27与漏极22接触。像素电极28由透明导电材料例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、或铟锡锌氧化物(ITZO)构成。
电泳型显示装置1使用外界光例如太阳光或室内光作为光源。像素电极28有选择地施以正或负极性电压。根据像素电极28的极性，白颜料59和黑颜料61移动，并因此显示图像。
由于电泳型显示装置1利用油墨层57的反射特性来显示图像，因而增加反射率的因素之一就是增加反射区。为了使电泳膜60起到反射介质的作用，应在第一基板11上使用像素电极28。将像素电极28覆盖的区域视为反射区。因此，随着像素电极的尺寸增加，反射区也增加。因此，为了增加反射区，形成像素电极28来与栅线和数据线19交叠。
然而，当像素电极28与栅线和数据线19重叠时，这就会导致像素电极28与栅线和数据线19中每条之间的寄生电容增加，并且因而使栅线和数据线的信号延迟。为了降低寄生电容，在由无机绝缘材料构成的第一钝化层25上形成由有机绝缘材料构成的第二钝化层26。
然而，当形成了较厚的第二钝化层26时，在对栅线和/或数据线的修补过程中出现问题。特别地，在制造过程中，由于外部颗粒而可发生栅线或数据线19的断路。因此执行修补过程来解决该断路。但是，由于第二钝化层26的存在，该修补过程变得非常困难。
图3为说明根据现有技术的电泳型显示装置的栅线修补过程的截面图。
参见图3，当基板11上的栅线12为断路时，位于栅线12的断路部分OC之后的像素区P部分可能没有信号。结果会发生线故障，并且可能导致与该故障线相连的许多像素区P无法正常工作。为了将该线故障改变为点故障，需要执行修补过程。该点故障使得一个或两个像素区发生故障。
更详细地，通过在栅线12的断路部分OC的两侧执行焊接过程来进行修补，从而形成了旁路线。在焊接过程中，激光束照射到栅线12的断路部分OC的两侧，这样使得像素电极28以及相邻的像素电极28熔化，并且这两个像素电极28下面的第二钝化层26、第一钝化层25以及栅绝缘层16都被去除，从而形成了孔81。熔化的像素电极28沿接触孔81向下流动，并与栅线12接触。进一步，两个像素电极28通过连接图案彼此相连接。因此，通过该熔化的像素电极28以及连接图案形成栅线的旁路线。
然而，由于第二钝化层26是由有机绝缘材料构成的并且具有较厚的厚度，因此并未适当地进行该焊接过程。换句话说，由于有机绝缘材料的特性，通过去除第二钝化层26而形成的接触孔81的内壁表面非常粗糙。该粗糙度妨碍熔化的像素电极沿接触孔81的内壁表面向下流动。此外，由于第二钝化层26相对地非常厚，而像素电极28的熔化量相对小，因而可能不足以覆盖接触孔81的整个内壁表面。因此，无法使得像素电极28与栅线12通过接触孔81适当地进行接触，并且无法完成对栅线12的修补。这种未完成的修补也发生在数据线18上。
发明内容
本发明涉及一种电泳型显示装置的阵列基板及其制造方法，以及对其中的线进行修补的方法，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。
本发明的一个优点在于提供了一种电泳型显示装置的阵列基板及其制造方法，以及对其中的线进行修补的方法，其能够提高对断路的栅线或数据线进行修补的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在接下来的说明中阐述，并且在一定程度上通过说明书而变得显而易见，或者可以通过实践本发明而得知。通过书面说明及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现以及获得本发明的这些以及其他优点。
为了实现这些和其他优点以及根据本发明的目的，如这里所体现的以及宽泛的描述，电泳型显示装置的阵列基板包括：基板上的多条栅线；该多条栅线上的栅绝缘层；该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉以限定多个像素区；对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；该多条数据线上的第一钝化层；该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括在每个像素区一侧的数据线上方的第一孔，以及在每个像素区另一侧的栅线上方的第二孔，该第二孔和栅线之间至少具有栅绝缘层；以及该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极的一部分覆盖第一孔，而该像素电极的另一部分覆盖第二孔。
此外，该阵列基板可进一步包括由无机绝缘材料构成且在像素电极和第二钝化层之间的第三钝化层。
此外，栅绝缘层和第一钝化层每层可由无机绝缘材料构成，而第二钝化层可由有机绝缘材料构成。
此外，第二钝化层的厚度可为约2微米至约4微米。
又一方面，电泳型显示装置的阵列基板包括：基板上的多条栅线；该多条栅线上的栅绝缘层；该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉以限定多个像素区；对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；该多条数据线上的第一钝化层；该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括每个像素区一侧的数据线上方的第一孔或每个像素区另一侧的栅线上方的第二孔，在第二孔与栅线之间至少具有栅绝缘层；以及该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极覆盖第一孔或第二孔。
此外，该阵列基板可进一步包括由无机绝缘材料构成且在像素电极和第二钝化层之间的第三钝化层。
此外，栅绝缘层和第一钝化层每层可由无机绝缘材料构成，而第二钝化层可由有机绝缘材料构成。
此外，第二钝化层的厚度可为约2微米至约4微米。
另一方面，电泳型显示装置的阵列基板的制造方法包括在基板上形成多条栅线；在该多条栅线上形成栅绝缘层；在该栅绝缘层上形成多条数据线，并使该多条数据线与该多条栅线交叉以限定多个像素区；形成对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；在该多条数据线上形成第一钝化层；在该第一钝化层上形成第二钝化层，其中该第二钝化层包括每个像素区一侧的数据线上方的第一孔，或每个像素区另一侧的栅线上方的第二孔，该第二孔与栅线之间至少具有栅绝缘层；以及在该第二钝化层上形成像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极的一部分覆盖第一孔或第二孔。
此外，形成第二钝化层可包括：在第一钝化层上形成有机绝缘层；使用半色调或衍射掩模进行曝光，并对该有机绝缘层进行显影以形成第一和第二部分以及漏极接触孔，其中该第一部分比第二部分薄并且对应于第一孔或第二孔，而漏极接触孔暴露出漏极上方的一部分第一钝化层；通过第一干蚀刻去除第一钝化层的被暴露部分，以暴露出漏极；以及通过第二干蚀刻去除该第一部分以形成第一孔或第二孔，并且通过该第二干蚀刻部分去除第二部分，从而形成第二钝化层。
此外，栅绝缘层和第一钝化层每层可由无机绝缘材料构成。
此外，第二钝化层的厚度可为约2微米至约4微米。
此外，该方法可进一步包括形成第三钝化层，该第三钝化层由无机绝缘材料构成并位于像素电极与第二钝化层之间。
另一方面，一种对电泳型显示装置的阵列基板的断路栅线或数据线进行修补的方法，其中该阵列基板包括：基板上的多条栅线；该多条栅线上的栅绝缘层；该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，从而限定多个像素区；对应于每个像素区的薄膜晶体管；该多条数据线上的第一钝化层；该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括么个像素区一侧的数据线上方的第一孔或每个像素区另一侧的栅线上方的第二孔，在该第二孔与栅线之间至少具有栅绝缘层；以及该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与薄膜晶体管相连，其中该像素电极覆盖第一孔或第二孔；其中多个像素区包括第一和第二像素区以修补断路栅线，或第三和第四像素区以修补断路数据线，其中该方法包括：用激光束照射分别位于断路栅线的断路部分两侧的第一孔上，以熔化该第一和第二像素区的像素电极部分并去除至少该栅绝缘层，借此该熔化的部分与断路的栅线接触；或者用激光束照射分别位于断路数据线的断路部分两侧的第二孔上，以熔化该第三和第四像素区的像素电极部分并去除该第一钝化层，借此该熔化的部分与断路数据线接触；以及使用激光CVD修补设备形成连接图案，从而将第一像素区的像素电极与第二像素区的像素电极相连接，或者将第三像素区的像素电极与第四像素区的像素电极相连接。
此外，形成连接图案可包括：在阵列基板与激光CVD设备的激光束照射装置之间提供修补气体；以及从激光束照射装置照射出激光束，以光解该气体并将被光解的修补气体颗粒沉积在第一和第二像素区的像素电极上以及第一和第二像素区的像素电极之间，或者沉积在第三和第四像素区的像素电极上以及第三和第四像素区的像素电极之间。
此外，修补气体可为六羰基钨气体。
此外，栅绝缘层与第一钝化层均可由无机绝缘材料构成。
此外，第二钝化层的厚度可为约2微米至约4微米。
对本领域技术人员显而易见的是，基于上述特征可以进行多种修改、变化和组合。
应理解的是，上面的一般说明以及接下来的详细说明都是示例性的，并且试图提供对于所主张的本发明的进一步解释。
附图说明
并入本说明书中并构成说明书一部分的附图提供了对于本发明的进一步的理解，并与该说明一起用于解释本发明的原理。
附图中：
图1为说明电泳型显示装置操作原理的示意性截面图；
图2为说明根据现有技术的电泳型显示装置的截面图；
图3为说明根据现有技术的电泳型显示装置的栅线修补过程的截面图；
图4为说明根据本发明实施方式的电泳型显示装置的平面图；
图5-7为分别沿着图4的线V-V至VII-VII的截面图；
图8A-8H为沿着图4的线V-V的截面图，说明了根据本发明实施方式的用于电泳型显示装置的阵列基板的制造方法；
图9为说明根据本发明实施方式对断路的栅线进行修补之后的电泳型显示装置的平面图；以及
图10A和10B为沿着图9的线X-X的截面图，说明了对根据本发明实施方式的断路栅线进行修补的过程。
具体实施方式
现在将参照说明性实施方式来详细描述本发明，这些都在附图中图解说明。
图4为说明根据本发明实施方式的电泳型显示装置的平面图，而图5-7为分别沿着图4的线V-V至VII-VII的截面图。
参见图4-7，电泳型显示装置包括阵列基板，该阵列基板包括矩阵形式的多个像素区P。
阵列基板包括栅线107和数据线118，它们在基板101上彼此交叉以限定像素区P。公共线104与栅线107平行且间隔开。公共线104可与栅线107由相同材料形成在相同的层上。第一存储电极105从公共线104延伸出来。
薄膜晶体管Tr在开关区Tr中形成，并与栅线107以及数据线118相连。该薄膜晶体管Tr包括栅极103、半导体层115、以及源极120和漏极122。该半导体层115包括由本征非晶硅构成的有源层115a，以及由非本征非晶硅构成的欧姆接触层115c。源极120从数据线118延伸出来。在栅极103、栅线107、公共线104以及第一存储电极105上形成栅绝缘层110。
漏极122在第一存储电极105上方延伸并与其交叠。可将漏极122从第一存储电极105延伸并与该第一存储电极105重叠的部分称为第二存储电极124。第一存储电极105和第二存储电极124以及它们之间的栅绝缘层110在存储区StgA中形成存储电容StgC。
在薄膜晶体管Tr上形成第一钝化层128。该第一钝化层128由无机绝缘材料例如氧化硅(SiO2)或硅的氮化物(SiNx)构成。
在第一钝化层128上形成第二钝化层130。该第二钝化层130由有机绝缘材料例如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸类树脂构成。第二钝化层130可具有约2微米(μm)至约4微米(μm)的厚度。
第一钝化层128和第二钝化层130包括暴露出漏极122的漏极接触孔133。该第二钝化层130包括第一孔134和第二孔135。第一孔134暴露出相邻数据线118之间的栅线107上的一部分第一钝化层128。第二孔135暴露出相邻栅线107之间的数据线118上的一部分第一钝化层128。相邻数据线118之间的栅线107上方的第一孔134的数量为1个或多个，而相邻栅线107之间的数据线118上的第二孔135的数量为1个或多个。
可基本上在第一钝化层128的整个表面上形成第二钝化层130。或者，也可在对应于栅线107、数据线118以及薄膜晶体管Tr的位置上形成第二钝化层130。
像素电极140在第二钝化层130上形成并通过漏极接触孔133与漏极122接触。该像素电极140由透明导电材料例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、或者铟锡锌氧化物(ITZO)构成。该像素电极140覆盖第一孔134和第二孔135。因此，像素电极140通过第一接触孔134和第二接触孔135与部分第一钝化层128接触。
像素电极140与栅线107及数据线118重叠。优选地，像素电极140在栅线107和数据线118上方延伸至相邻像素区P，以致该像素电极140与相邻像素区P重叠。因此，反射区(被像素电极140覆盖的区域)增加，并且因而增加了该电泳型显示装置的反射性。
与像素电极140重叠的数据线118有可能为相应像素区P的相对侧上的相邻数据线118之一，而与像素电极140重叠的栅线107有可能为位于相应像素区P的其它相对侧上的相邻栅线107之一。例如，与像素电极140重叠的数据线118是与相应像素区P相连的数据线，而与像素电极140重叠的栅线107是与相应像素区相连的栅线。
在该实施例中，第二钝化层130由有机绝缘材料构成，并且厚度为约2微米(μm)至约4微米(μm)。然而，由于第二钝化层130中形成有第一孔134和第二孔135，因此与现有技术相比，对栅线107或数据线118的修补过程更加可靠。更具体地，当栅线107或数据线118发生断路故障时，在断路故障两侧的第一孔134或第二孔135所定位的位置处执行焊接过程。在该焊接位置处，已经去除了第二钝化层130，并且形成了第一钝化层/栅绝缘层128/110或第一钝化层128。栅绝缘层110和第一钝化层128每层都为约
Figure G2009102623909D00091
至约
Figure G2009102623909D00092
栅绝缘层110和第一钝化层128的总厚度等于或小于约0.5微米(μm)。因此，在焊接过程中，熔化的像素电极140为了修补而向下流动的高度最多为约0.5微米(μm)。换句话说，由于形成了第一孔134和第二孔135，因此该高度最多为现有技术中该高度的约1/4或约1/8或更少。进一步，由于第一钝化层128和栅绝缘层110由无机绝缘材料构成，因此通过焊接在第一钝化层128或第一钝化层128/栅绝缘层110中制成的接触孔的内壁表面很光滑。因此，熔化的像素电极140平滑地从内壁表面流下，而不会中断。
结果是，由于熔化的像素电极140向下流动的高度远远小于现有技术，并且接触孔的内壁表面比现有技术的内壁表面更平滑，因此熔化的像素电极140的量相对地大到足以覆盖接触孔的整个内壁表面，并且熔化的像素电极140可以平滑地向下流动。因此，可以稳定地制造像素电极140和栅线107或数据线118的连接，并且可以可靠地完成对栅线107或数据线118的修补。
此外，由于在像素电极140与栅线107和数据线118之间形成了厚度约2微米(μm)至约4微米(μm)的第二钝化层130，因此即使像素电极140与栅线107和数据线118重叠，也可以显著地降低像素电极140与栅线107和数据线118之间的寄生电容，并且可以增加反射区。
在再一实施例中，可选地可在第二钝化层130和像素电极140之间形成由无机绝缘材料构成的第三钝化层。无机绝缘材料对像素电极140的粘附特性比有机绝缘材料更好。因此，为了改进对于像素电极140的粘附性，可在第二钝化层130与像素电极140之间插入第三钝化层。当在电泳型显示装置中使用第三钝化层时，在第三钝化层和第二钝化层130中形成第一孔134和第二孔135以暴露第一钝化层128，并且在第三钝化层、第二钝化层130以及第一钝化层128中形成漏极接触孔133以暴露漏极122。
图8A-8H为沿着图4的线V-V的截面图，说明了根据本发明实施例的用于电泳型显示装置的阵列基板的制造方法。
参见图8A，在基板101上形成第一金属层，并且通过掩模过程对该第一金属层构图以形成栅极103、栅线107、公共线(图4的104)以及第一存储电极105。该第一金属层可由铝(Al)、铝合金(如AlNd)、铜(Cu)、铜合金、铬以及钛合金之一等等构成。或者，该第一金属层可具有采用这些材料的多层结构。例如，作为双层结构，使用铝合金/钼或钛合金/铜结构。掩模过程可包括：涂覆光刻胶层，曝光，显影该光刻胶层，蚀刻过程，以及剥离该光刻胶层。在开关区TrA中形成栅极103，而在存储区StgA中形成第一存储电极105。
参见图8B，在具有栅极103的基板101上形成栅绝缘层110。该栅绝缘层110可由无机绝缘材料例如氧化硅(SiO2)或硅的氮化物(SiNx)构成。
接着，在栅绝缘层110上形成本征非晶硅层和非本征非晶硅层，并在掩模过程中对它们构图以形成半导体层115。该半导体层115包括由本征非晶硅和非本征非晶硅图案115b构成的有源层115a。
参见图8C，在具有半导体层115的基板101上形成第二金属层，并在掩模过程中对其构图以形成数据线118，以及彼此分开的源极120和漏极122。第二金属层可由钼(Mo)、铜(Cu)、钛合金以及铝合金(如AlNd)之一构成。或者，第二金属层可具有采用这些材料的多层结构。例如，可将钛合金/钼结构用作双层结构，而可将钼/铝合金/钼结构用作三层结构。数据线118与栅线107交叉以限定像素区P。漏极122与第一存储电极105重叠的部分被称为第二存储电极124。该第二存储电极124和第一存储电极105以及它们之间的栅绝缘层110一起在存储区StgA中形成存储电容StgC。
使用源极120和漏极122作为蚀刻掩模在干蚀刻过程中形成非本征非晶硅图案(图8B的115b)。通过该干蚀刻过程，去除源极120和漏极122之间的一部分非本征非晶硅图案，以在每个源极120和漏极122下面形成欧姆接触层115c。暴露出源极和漏极120和122之间的一部分有源层115a。
栅极103、半导体层115以及源极120和漏极122在开关切换区TrA中形成薄膜晶体管Tr。
参见图8D，在具有源极120和漏极122的基板101上形成第一钝化层128。该第一钝化层128可由无机绝缘材料例如氧化硅(SiO2)或硅的氮化物(SiNx)构成。第一钝化层128可以不覆盖栅线107。
接着，在第一钝化层128上形成有机绝缘层129。该有机绝缘层129可由光丙烯酸或苯并环丁烯(BCB)构成。该有机绝缘层129可涂覆为约3微米(μm)至约5微米(μm)的厚度。
当有机绝缘层129具有光敏性时，可不在该有机绝缘层(第二钝化层)129上形成额外的光刻胶层。假设有机绝缘层129是由正性光敏材料构成，那么掩模190覆在有机绝缘层129上。可将半色调掩模或衍射掩模用作掩模190。掩模190可包括透射部分TA、半透射部分HTA、以及阻挡部分BA。半透射部分HTA的透射性介于透射部分TA的透射性与阻挡部分BA的透射性之间。为此，半透射部分HTA可配置为包括多个缝隙或半色调膜。
透射部分TA对应于至少一部分漏极122。每个半透射部分HTA都分别对应于至少一部分栅线107和至少一部分数据线118。通过掩模190进行曝光，并接着进行显影过程。
参见图8E，通过曝光和显影过程，有机绝缘层129包括第一部分129a和第二部分129b，以及漏极接触孔133。通过显影过程去除对应于透射部分(图8D的TA)的一部分有机绝缘层129，以便形成漏极接触孔133。通过显影过程部分地去除对应于半透射部分(图8D的HTA)的一部分有机绝缘层129，以便形成第一部分129a。通过显影过程并未去除对应于阻挡部分(图8D的BA)的一部分有机绝缘层129，从而形成第二部分129b。因此，第二部分129b的厚度大于第一部分129a的厚度。
参见图8F，使用有机绝缘层129作为蚀刻掩模来对第一钝化层128进行第一蚀刻过程，例如第一干蚀刻过程。因此，去除漏极接触孔133下面的一部分第一钝化层128，以便暴露出该漏极接触孔133下面的一部分漏极122。可利用第一干蚀刻气体(例如常规干蚀刻气体)来执行第一干蚀刻过程。
参见图8G，对有机绝缘层(图8F的129)进行第二蚀刻过程，例如第二干蚀刻过程。进行该第二干蚀刻直到去除第一部分(图8F的129a)。因此，通过第二干蚀刻，在对应于第一部分的位置处形成第一孔134和第二孔135，并且也部分地去除了第二部分(图8F的129b)。因此，相比于第一部分的厚度，第二部分的厚度减小，并且可因此为约2微米(μm)至4微米(μm)。经第二干蚀刻的蚀刻后的有机绝缘层被称为第二钝化层130。
参见图8H，在第二钝化层130上沉积透明导电材料并在掩模过程中构图以形成像素电极140。该像素电极140通过漏极接触孔133与漏极122接触。进一步，像素电极140通过第一孔134和第二孔135与第一钝化层128接触。进一步，该像素电极140与栅线107以及数据线118重叠。
通过上述过程可以制造出用于电泳型显示装置的阵列基板。
可按照多种方式对上述过程进行修改。例如，可形成只对应于薄膜晶体管Tr、栅线107和数据线118的第二钝化层130。为此，例如，除了对应于栅线107、数据线118、薄膜晶体管Tr、漏极接触孔133以及第一孔134和第二孔135的部分有机绝缘层129，也可将部分有机绝缘层129作为第一部分129a，并通过第二干蚀刻去除。
或者，在将有机绝缘层129涂覆在第一钝化层128上之前，可在掩模过程中对第一钝化层128构图，以在其中形成漏极接触孔133。在这种情况下，掩模190可以不具有半透射部分HTA，而透射部分TA可对应于形成漏极接触孔133以及第一孔134和第二孔135的位置。因此，可以不需要第一和第二干蚀刻过程，而可通过对曝光后的有机绝缘层129的显影过程形成漏极接触孔133，以及第一孔134和第二孔135。
或者，可在第二钝化层130上形成第三钝化层。该第三钝化层可由无机绝缘材料构成。可在掩模过程中对该第三钝化层构图以在其中形成漏极接触孔133。进一步，在掩模过程中，可对该第三钝化层构图以在其中形成第一孔134和第二孔135。
或者，在涂覆有机绝缘层129之后，可沉积由无机绝缘材料构成的第三钝化层，然后在该第三钝化层上形成光刻胶层。接着，使用与图8D的掩模190类似的掩模进行曝光，并且接着执行显影过程以形成光刻胶图案。该光刻胶图案与图8E的有机绝缘层129类似。例如，该光刻胶图案包括第一和第二图案部分，并且该第二图案部分的厚度大于第一图案部分的厚度。接着，使用采用蚀刻掩模的光刻胶图案对第三钝化层、有机绝缘层129以及第一钝化层128进行蚀刻，从而形成暴露出漏极122的漏极接触孔133。接着，通过灰化过程去除该第一图案部分。接着，去除对应于第一图案部分的部分第三钝化层以及有机绝缘层129，从而形成第一孔134和第二孔135。接着，通过剥离过程去除灰化后的光刻胶图案。因此，在由有机绝缘材料构成的第二钝化层130上形成第三钝化层。接着，在第三钝化层上形成像素电极140。由于第三钝化层是由无机绝缘材料构成的，因此可以改进像素电极140与第三钝化层的粘附性。
按照上述方式制造的阵列基板与例如电泳膜连接。该电泳膜可包括基底膜(base film)，该基底膜上的公共电极，该公共电极上的油墨层，以及该油墨层上的粘合层。阵列基板通过粘合层与电泳膜相连。基底膜可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成。油墨层可包括多个胶囊，并且胶囊包括多个白颜料和多个黑颜料。白颜料和黑颜料之一带有正极性，而白颜料和黑颜料中的另一种带有负极性。可将该电泳型显示装置称为单电泳型显示装置。
或者，可在电泳膜中形成滤色片层。例如，在基底膜的外表面上形成红、绿和蓝滤色片图案。可在该基底膜的内表面上顺序地形成公共电极、油墨层以及粘合层。可在各个像素区P中形成红、绿和蓝滤色片图案。例如，在基底膜的外表面涂敷红色树脂，并使用掩模过程构图以在红色像素区中形成红滤色片图案。按照类似的方式，分别在绿色和蓝色像素区中形成绿和蓝滤色片图案。可在将电泳膜附接到阵列基板之后执行形成滤色片层的过程。接着，透明的相对面基板可位于滤色片层上并使用密封图案与阵列基板相连。可沿着显示区外面的非显示区形成该密封图案。因此，可以使用阵列基板与相对面基板之间的密封图案将它们连接。或者，该相对面基板可为薄膜型基板并使用粘合层将其与滤色片层附接，并且该粘合层可形成在该相对面基板的内表面上。
或者，可在相对面基板(而不是电泳膜)的内表面上形成滤色片层，接着可将滤色片层与阵列基板相连，而该阵列基板附接电泳膜。
参照图9、10A和10B来解释对诸如电泳型显示装置中的断路栅线的修补方法。类似的方法也可应用于修补断路数据线。
图9为说明根据本发明实施例对断路的栅线进行修补之后的电泳型显示装置的平面图，而图10A和10B为沿着图9的线X-X的截面图，说明了对根据本发明实施例的断路栅线进行修补的过程。
为了解释该修补过程，假设在第一像素区P1的像素电极140a下出现了栅线107的断路部分OC，将该第一像素区P1的像素电极称为第一像素电极140a，与该第一像素区P1相邻的第二像素区P2的像素电极称为第二像素电极140b。
参见图9和10A，该断路部分OC位于对应于第一像素电极140a的第一孔134与对应于第二像素电极140b的第一孔134之间。利用激光束照射设备197将具有预定能量密度的激光束LB照射在第一孔134上。因此，对应于该第一孔134的每个第一和第二像素电极140a和140b都被熔化了，并且第一孔134下面的第一钝化层128和栅绝缘层110部分被烧掉。通过去除该部分的第一钝化层128和栅绝缘层110，在每个第一孔134下形成了暴露栅线107的接触孔。每个熔化的第一和第二像素电极140a和140b沿着接触孔的内壁向下流动并与暴露出的栅线107接触。由于第一钝化层128和栅绝缘层110都是有无机绝缘材料构成的，因此接触孔的内壁表面很平滑，使得熔化的像素电极140a和140b可以充分地沿着内壁向下流动而基本上没有停滞。进一步，接触孔的高度，即栅绝缘层110和第一钝化层128的总厚度大约等于或小于0.5微米(μm)。因此，每个第一和第二像素电极140a和140b的熔化量足以覆盖接触孔的内壁表面。如此，由于第一钝化层128和栅绝缘层110都是由无机绝缘材料构成，并且已经形成了第一孔134，因此当使用激光束LB进行焊接过程时可以防止在像素电极140a和140b与栅线107之间出现接触故障。
参见图9和10B，在栅线107的断路部分OC两侧的第一孔134进行焊接过程时，例如，可以通过连接图案195将第一像素电极140a和第二像素电极140b电连接。该连接图案195与第一像素电极140a的一侧部分以及第二像素电极140b的一侧部分接触，并穿过第一像素电极140a和第二像素电极140b之间的缝隙，其中该第一像素电极140a的一侧部分与第二像素电极140b的一侧部分相对。可使用激光CVD修补设备198执行该连接过程。例如，在激光CVD修补设备198与基板101之间提供具有预定成分的修补气体用于形成连接图案，并且激光CVD修补设备198，例如该激光CVD修补设备198的激光束照射装置沿着第一像素电极140a的该一侧部分与第二像素电极140b的该一侧部分之间照射激光束LB。因此，修补气体与激光束LB反应，并且该修补气体被光解。被光解的修补气体颗粒沿着激光束LB的传播路径沉积，从而形成连接图案195。该修补气体可包括六羰基钨(W(CO)6)，而连接图案195可由至少包括钨(W)的材料构成。该连接图案195可具有条形。
如上所述，通过利用连接图案将第一像素电极140a和第二像素电极140b连接至栅线107以及将第一像素电极140a连接至第二像素电极140b，完成了修补过程。因此，施加到断路栅线107上的栅极信号旁通绕过该栅线107的断路部分OC并流经该第一像素电极140a和第二像素电极140b。用于修补过程的第一像素区P1和第二像素区P2没有正常工作，但却变成了有缺陷的像素区，例如亮或暗点。然而，沿着该断路栅线107的其他像素区可以正常工作，并且该电泳型显示装置不需要废弃。因此，可以显著提高生产效率和成本。
上述修补过程可以用于对数据线118进行修补。例如，当数据线118具有断路部分时，在位于数据线118断路部分两侧的第二孔135执行该焊接过程，并且通过连接图案将分别对应于第二孔135的像素电极连接。因此，就旁通绕开了该断路数据线，并且施加到该断路数据线上的数据信号可以流经对应于两个像素电极的像素区。在对数据线118的修补过程中，需要为焊接过程去除第一钝化层128。
对于本领域内的技术人员来说显而易见的是，在不脱离发明精神或范围的情况下可以对本发明进行多种修改和变化。因此，只要该修改和变化在所附权利要求及其等效物的范围内，那么本发明就旨在涵盖它们。

Claims (18)

1.一种电泳型显示装置的阵列基板，包括：
基板上的多条栅线；
该多条栅线上的栅绝缘层；
该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，从而限定多个像素区；
对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；
该多条数据线上的第一钝化层；
该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括数据线上方的第一孔，以及栅线上方的第二孔，在栅线和第二孔之间至少具有栅绝缘层；以及
该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极的一部分覆盖第一孔，而该像素电极的另一部分覆盖第二孔。
2.根据权利要求1的阵列基板，还包括第三钝化层，其由无机绝缘材料构成并位于像素电极与第二钝化层之间。
3.根据权利要求1的阵列基板，其中栅绝缘层与第一钝化层均由无机绝缘材料构成，而第二钝化层由有机绝缘材料构成。
4.根据权利要求3的阵列基板，其中第二钝化层的厚度为约2微米至约4微米。
5.一种电泳型显示装置的阵列基板，包括：
基板上的多条栅线；
该多条栅线上的栅绝缘层；
该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，从而限定多个像素区；
对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；
该多条数据线上的第一钝化层；
该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括数据线上方的第一孔或栅线上方的第二孔，在栅线和第二孔之间至少具有栅绝缘层；以及
该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极覆盖第一孔或第二孔。
6.根据权利要求5的阵列基板，还包括第三钝化层，其由无机绝缘材料构成并位于像素电极与第二钝化层之间。
7.根据权利要求5的阵列基板，其中栅绝缘层与第一钝化层均由无机绝缘材料构成，而第二钝化层由有机绝缘材料构成。
8.根据权利要求7的阵列基板，其中第二钝化层的厚度为约2微米至约4微米。
9.一种电泳型显示装置的阵列基板的制造方法，包括：
在基板上形成多条栅线；
在该多条栅线上形成栅绝缘层；
在该栅绝缘层上形成多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，以限定多个像素区；
形成对应于每个像素区的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、半导体层、以及源极和漏极；
在该多条数据线上形成第一钝化层；
在该第一钝化层上形成第二钝化层，其中该第二钝化层包括数据线上方的第一孔或栅线上方的第二孔，在栅线和第二孔之间至少具有栅绝缘层；以及
在该第二钝化层上形成像素电极，该像素电极与漏极相连，其中该像素电极覆盖第一孔或第二孔。
10.根据权利要求9的方法，其中形成第二钝化层包括：
在第一钝化层上形成有机绝缘层；
使用半色调掩模或衍射掩模进行曝光，并对该有机绝缘层进行显影以形成第一部分和第二部分以及漏极接触孔，其中该第一部分比第二部分薄并且对应于第一孔或第二孔，而漏极接触孔暴露出漏极上方的第一钝化层部分；
通过第一干蚀刻去除第一钝化层的被暴露部分，以暴露出漏极；以及
通过第二干蚀刻去除该第一部分以形成第一孔或第二孔，并且通过第二干蚀刻部分去除第二部分，从而形成第二钝化层。
11.根据权利要求9的方法，其中栅绝缘层与第一钝化层均由无机绝缘材料构成。
12.根据权利要求11的方法，其中第二钝化层的厚度为约2微米至约4微米。
13.根据权利要求9的方法，还包括形成第三钝化层，该第三钝化层由无机绝缘材料构成并位于像素电极与第二钝化层之间。
14.一种对电泳型显示装置的阵列基板的断路栅线或数据线进行修补的方法，其中该阵列基板包括：基板上的多条栅线；该多条栅线上的栅绝缘层；该栅绝缘层上的多条数据线，该多条数据线与该多条栅线交叉，从而限定多个像素区；对应于每个像素区的薄膜晶体管；该多条数据线上的第一钝化层；该第一钝化层上的第二钝化层，其中该第二钝化层包括数据线上方的第一孔或栅线上方的第二孔，在该第二孔与栅线之间至少具有栅绝缘层；以及该第二钝化层上的像素电极，该像素电极与薄膜晶体管相连，其中该像素电极覆盖第一孔或第二孔；其中多个像素区包括第一和第二像素区以修补断路栅线，或第三和第四像素区以修补断路数据线，
该方法包括：
用激光束照射分别位于断路栅线的断路部分两侧的第一孔上，以熔化该第一和第二像素区的像素电极部分并去除至少该栅绝缘层，借此该熔化的部分与断路的栅线接触；或者用激光束照射分别位于断路数据线的断路部分两侧的第二孔上，以熔化该第三和第四像素区的像素电极部分并去除该第一钝化层，借此该熔化的部分与断路数据线接触；以及
使用激光CVD修补设备形成连接图案，从而将第一像素区的像素电极与第二像素区的像素电极相连接，或者将第三像素区的像素电极与第四像素区的像素电极相连接。
15.根据权利要求14的方法，其中形成连接图案包括：
在阵列基板与激光CVD设备的激光束照射装置之间提供修补气体；以及
从激光束照射装置照射出激光束，以光解该气体并将被光解的修补气体颗粒沉积在第一和第二像素区的像素电极上以及第一和第二像素区的像素电极之间，或者沉积在第三和第四像素区的像素电极上以及第三和第四像素区的像素电极之间。
16.根据权利要求15的方法，其中修补气体为六羰基钨气体。
17.根据权利要求14的方法，其中栅绝缘层与第一钝化层均由无机绝缘材料构成。
18.根据权利要求14的方法，其中第二钝化层的厚度为约2微米至约4微米。
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