CN102156365B - 液晶显示设备及其制造和修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示设备及其制造和修复方法。公开了一种LCD设备。该LCD设备包括：在基板上形成的选通线和栅极；与选通线形成在同一层中的公共线；在具有选通线的基板上整体形成的栅绝缘膜；在栅绝缘膜上形成的与公共线相对的数据线，数据线被配置为与选通线交叉并限定像素区；形成为从数据线突出的源极；与源极以第一距离分开的漏极；在具有数据线的基板上整体形成的钝化膜；以及在钝化膜上形成的像素电极，该像素电极与漏极连接。公共线包括彼此以第二距离分开的第一公共线和第二公共线，以及在第一公共线和第二公共线之间的第二距离内形成的第三公共线，第三公共线在修复工序期间用作修复图案。
Description
技术领域
本公开涉及液晶显示(LCD)设备及其制造和修复方法。
背景技术
本申请要求2009年12月8日提交的韩国专利申请No.10-2009-0121256的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。
一般来说，LCD设备是基于采用液晶的光学各向同性和极化特性的驱动原理。液晶分子由于其薄和长的形状而定向排列。另外，通过施加到液晶的电场，可以在方向上人工地控制液晶的分子排列。
如果液晶分子排列的方向被任意调整，由于液晶的光学各向同性，液晶的光折射率沿分子排列的变化方向而改变。这样，控制了穿过液晶的光量。因此，通过LCD设备可以显示各种图像。
如上所述，LCD设备包括有源矩阵LCD设备，每个有源矩阵LCD设备配置为包括彼此连接并设置为矩阵形状的薄膜晶体管和像素电极。因为有源矩阵LCD设备的诸如高分辨率和针对运动画面图像的优良显示能力的特征，现在有源矩阵LCD设备最被关注。
图1是示意性示出普通的LCD设备的分解立体图。参考图1，普通的LCD设备11包括：上基板8，配置为包括形成在滤色层上的公共电极5，该滤色层包括黑底6和子滤色器7；和下基板10，配置为包括分别形成在像素区P中的像素电极18、用作开关元件的薄膜晶体管T、以及选通线16和数据线17。液晶材料30充入上基板8和下基板10之间。
下基板10被称为薄膜晶体管基板。用作开关元件的薄膜晶体管T按照矩阵形状设置。更具体地说，在选通线16和数据线17的交叉处形成薄膜晶体管T。像素区P由彼此交叉的选通线16和数据线17限定。
选通线16用于向各薄膜晶体管T的栅极传送驱动脉冲电压。数据线17用于向各薄膜晶体管T的源极传送信号电压。另外，各个薄膜晶体管T由在其栅极上的脉冲电压而激活，并将在其源极上的信号电压施加给各像素电极18。当对应于液晶驱动电压的信号电压被施加到其像素电极18并且比液晶驱动电压低的电压被充入公共电极5时，像素被驱动。
按照该方式，在下基板10的整个表面上按照矩阵形状设置选通线16和数据线17，以独立地驱动多个像素电极18。这些选通线16和数据线17用于直接驱动对应于开关元件的薄膜晶体管T。
但是，在制造阵列基板时，在具有上述组件的阵列基板中由于各种因素而产生缺陷。缺陷包括点缺陷、线缺陷、异常显示瑕疵等。点缺陷可以由损坏的薄膜晶体管T或像素电极18引起。线缺陷可以由断开的线、线的短路、损坏的薄膜晶体管T等引起。薄膜晶体管T的损坏可以由静电产生。
随着图像设备的显示屏幕扩大，这样的缺陷被认为是更重要的问题。实际上，仅具有一条损坏的线的图像设备也不能处理为有价值的产品。例如，如果选通线和数据线中的任何一条与相邻的线短路，则连接到短路的线的全部薄膜晶体管T不被驱动。在阵列基板中产生的该缺陷严重影响了LCD设备。因此，必须修复损坏的线，以防止生产率的恶化。
另一方面，LCD设备近来按照下面的结构制造，在该结构中在与选通线相同的层中形成的公共线近来被设置在数据线下面，以提高孔径比。公共线用于遮挡可以在数据线的周围产生的漏光区域。
当制造具有上述结构的LCD设备时，由于其材料特性或杂质，公共线和数据线会通过形成在其间的栅绝缘膜而彼此短路。由于该原因，连接到短路的数据线的全部薄膜晶体管不能被驱动，并且此外像素区会被全部损坏。
发明内容
因此，本实施方式旨在一种LCD设备及其制造和修复方法，其基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。
本公开的目的是提供一种LCD设备及其制造和修复方法，该LCD设备适合于包括修复图案并防止像素区被数据线与公共线之间的短路而全部损坏。
本实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本实施方式的优点。
根据本实施方式的一个总的方面，一种LCD设备包括：在基板上形成的选通线和栅极；与所述选通线形成在同一层中的公共线；在具有所述选通线的所述基板上整体形成的栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成的与所述公共线相对的数据线，所述数据线被配置为与所述选通线交叉并限定像素区；形成为从所述数据线突出的源极；与所述源极以第一距离分开的漏极；在具有所述数据线的所述基板上整体形成的钝化膜；以及在所述钝化膜上形成的像素电极，该像素电极与所述漏极连接。所述公共线包括彼此以第二距离分开的第一公共线和第二公共线，以及在所述第一公共线和第二公共线之间的所述第二距离内形成的第三公共线，所述第三公共线在修复工序期间用作修复图案。
所述公共线可以按照比所述数据线的宽度更宽的宽度形成，并且从所述数据线的两侧向外露出。
所述第三公共线按照条状形成，该第三公共线被配置为与所述数据线交叉，并且连接到所述第一公共线和第二公共线。
根据本实施方式的另一个总的方面，一种制造LCD设备的方法包括以下步骤：在基板上形成选通线、栅极、以及第一至第三公共线；在所述基板的搭载有所述选通线的整个表面上形成栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成半导体图案、源极/漏极、以及数据线；在具有所述源极/漏极的所述基板上形成钝化膜；对所述钝化膜构图以形成露出所述漏极的接触孔；以及在所述钝化膜上形成像素电极，该像素电极电连接到所述漏极。
按照彼此以第二距离分开的方式形成所述第一公共线和第二公共线，并且在所述第一公共线和第二公共线之间的间隔内形成所述第三公共线，以作为要在修复工序期间使用的修复图案。
所述公共线可以按照比所述数据线的宽度更宽的宽度形成，并且从所述数据线的两侧向外露出。
所述第三公共线按照条状形成，该第三公共线被配置为与所述数据线交叉，并且连接到所述第一公共线和第二公共线。
根据本实施方式的又一个总的方面，一种应用于LCD设备的修复方法，该LCD设备包括：在基板上形成的选通线和栅极；与所述选通线形成在同一层中的公共线，所述公共线被配置为包括第一公共线、第二公共线、以及第三公共线，所述第一公共线和第二公共线彼此以第二距离分开，所述第三公共线形成在所述第一公共线和第二公共线之间的所述第二距离内，并且在修复工序期间用作修复图案；在具有所述选通线的所述基板上整体形成的栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成的与所述公共线相对的数据线，所述数据线被配置为与所述选通线交叉并限定像素区；形成为从所述数据线突出的源极；与所述源极以第一距离分开的漏极；在具有所述数据线的所述基板上整体形成的钝化膜；以及在所述钝化膜上形成的与所述漏极连接的像素电极。所述修复方法包括将激光束照射在与所述第三公共线的两端相对的层叠的栅绝缘膜和钝化膜，以从所述第一公共线和第二公共线切断所述第三公共线。
在对下面的附图和详细描述的研究之后，其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其它的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。在附图中：
图1是示意性示出普通的LCD设备的分解立体图；
图2A是示出根据本公开实施方式的具有修复图案的LCD设备的平面图；
图2B是示出沿图2A中的线I-I’和II-II’截取的LCD设备的截面图；
图3A、4A和5A是顺序地例示制造根据本公开实施方式的具有修复图案的LCD设备的方法的平面图；
图3B、4B和5B是示出图3A、4A和5A中的每一个中沿线I-I’和II-II’截取的LCD设备的截面图；
图6A是例示根据本公开实施方式的LCD设备的修复方法的平面图；以及
图6B是示出沿图6A中的线I-I’和II-II’截取的LCD设备的截面图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开的具体实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附图，设备的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的本公开中代表相同或类似部件。
现在将参考附图详细地描述根据本公开实施方式的LCD设备及其制造和修复方法。
图2A是示出根据本公开实施方式的具有修复图案的LCD设备的平面图。图2B是示出沿图2A中的线I-I’和II-II’截取的LCD设备的截面图。LCD设备包括在图2A和图2B中示出的、在液晶层(未示出)的中央彼此相对的滤色基板(未示出)和薄膜晶体管基板100。
尽管在图中未详细地示出，滤色基板包括黑底(未示出)，该黑底与在薄膜晶体管基板100上限定的像素区之间的边界区域相对地形成。滤色基板还包括在黑底之间形成的滤色层(未示出)以及公共电极(未示出)，该公共电极形成在黑底和滤色层上。
薄膜晶体管基板100包括：形成为限定像素区的选通线102c和数据线108c；形成为从各条选通线102c的一侧突出的栅极102a；和在具有栅极102a的基板100的整个表面上形成的栅绝缘膜104。薄膜晶体管基板100还包括：在栅绝缘膜104上按照岛状形成的、与栅极102a相对的半导体图案106；形成为从数据线108c突出、并与半导体图案106的上表面的一个边缘交叠的源极108a；与源极108a以第一固定距离分开的、并形成为与半导体图案106的上表面的另一个边缘交叠的漏极108b。薄膜晶体管基板100还包括：钝化(或保护)膜110，在钝化(或保护)膜110中形成接触孔以露出漏极108b；和在像素区上形成的像素电极112，该像素电极112配置为通过接触孔与漏极108b接触。
此外，薄膜晶体管基板100包括公共线102b，公共线102b分别在数据线108c下面由与栅极102a相同的材料形成，并且与栅极102a形成在同一层。各条公共线102b包括了在一区域内以第二固定距离彼此分开的第一公共线102b1和第二公共线102b2、以及第三公共线102b3，在该区域上布置数据线108c的一部分(更具体地说，数据线108c邻近源极108a的部分)，该第三公共线102b3在第一公共线102b1和第二公共线102b2之间的分开空间内形成，并用作修复图案。
在数据线108c下面形成的公共线102b用于遮蔽(screen)在数据线108c周围形成的漏光区域，由此可以减小在滤色基板上形成的黑底的宽度。这样，像素区的孔径比可以变大。
用作修复图案的第三公共线102b3形成为条状，其与数据线108c交叉，并且具有比数据线108c的宽度更长的长度，以连接到第一公共线102b1和第二公共线102b2。另外，第三公共线102b3的两端从数据线108c的两侧向外露出。
当公共线102b和数据线108c被彼此短路时，形成为修复图案的这样的第三公共线102b3可以通过在修复工序期间将激光束照射到其两端而从第一公共线102b1和第二公共线102b2切断。在该情况下，具有短路电路的像素区与邻近它的其它像素区绝缘。这样，仅短路的像素区作为损坏的像素区而保留。因此，LCD设备可以防止像素区被短路电路完全损坏。
随后，参考图3A、3B、4A、4B、5A和5B将详细地描述制造具有上述修复图案的LCD设备的方法。
如图3A和图3B所示，在基板100上沉积第一导电层并且接着对其选择性地构图，由此形成选通线102c和栅极102a。当对第一导电层构图时，配置为各包括第一至第三公共线102b1至102b3的公共线102b同时形成。
然后，在设置有选通线102c、栅极102a和公共线102b的基板上形成栅绝缘膜104，如图4A和图4B所示。在栅绝缘膜104上顺序地形成非晶硅膜、掺杂非晶硅膜和金属膜并接着对其构图，以形成源极108a和漏极108b以及配置为包括层叠的有源层和欧姆接触层的半导体图案106。通过对非晶硅膜和掺杂非晶硅膜进行构图的第一工序和接着对金属膜进行构图的第二工序来执行非晶硅膜、掺杂非晶硅膜和金属膜的构图。另选地，可以仅通过一道构图工序对非晶硅膜、掺杂非晶硅膜和金属膜进行构图。
接着，在设置有源极108a和漏极108b以及数据线108c的基板100上形成钝化膜110。对钝化膜110选择性地构图以形成露出漏极108b的接触孔。接着，在具有接触孔的基板100上形成透明导电膜。对透明导电膜构图以形成电连接到漏极108b的像素电极112。
最后，参考图6A和图6B将详细地描述上述制造的LCD设备的修复方法。
如果数据线108c与公共线102b短路，可以执行修复工序，该工序将激光束200照射在第三公共线102b3的两端(沿图6A中所示的箭头方向)，如图6A和图6B所示。接着，从第一公共线102b1和第二公共线102b2切断第三公共线102b3，如图6B所示。换言之，通过照射激光束200来去除第三公共线102b3的两端和与其相对的栅绝缘膜和钝化膜的部分，使得从第一公共线102b1和第二公共线102b2切断第三公共线102b3。
按照该方式，由于从第一公共线102b1和第二公共线102b2切断第三公共线，具有短路电路的像素区的第一公共线102b1与连接到邻近像素区的第二公共线102b2电分离。结果，即使具有短路电路的像素区作为损坏的像素区而保留，本实施方式的LCD设备可以防止其余的像素区被具有短路电路的像素区损坏。
尽管仅针对于上述实施方式而对本公开进行了有限的说明，但是本领域普通技术人员应当理解，本公开不限于这些实施方式，而可以在不偏离本公开的精神的情况下做出各种变化或修改。因此，本公开的范围应仅由所附的权利要求及其等同物来确定。
Claims (5)
1.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：
在基板上形成的选通线和栅极；
与所述选通线形成在同一层中的公共线；
在具有所述选通线的所述基板上整体形成的栅绝缘膜；
在所述栅绝缘膜上形成的与所述公共线相对的数据线，所述数据线被配置为与所述选通线交叉并限定像素区；
形成为从所述数据线突出的源极；
与所述源极以第一距离分开的漏极；
在具有所述数据线的所述基板上整体形成的钝化膜；以及
在所述钝化膜上形成的像素电极，该像素电极与所述漏极连接，
其中所述公共线包括彼此以第二距离沿平行于所述数据线的方向分开的第一公共线和第二公共线，并且所述第一公共线和所述第二公共线与所述数据线重叠，以及在所述第一公共线和第二公共线之间的所述第二距离内形成的第三公共线，所述第三公共线在修复工序期间用作修复图案，并且
其中所述第三公共线按照条状形成，该第三公共线被配置为与所述数据线交叉，并且连接到所述第一公共线和第二公共线。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述公共线按照比所述数据线的宽度更宽的宽度形成，并且从所述数据线的两侧向外露出。
3.一种制造液晶显示设备的方法，该方法包括以下步骤：
在基板上形成选通线、栅极、以及第一公共线、第二公共线以及第三公共线；
在所述基板的搭载有所述选通线的整个表面上形成栅绝缘膜；
在所述栅绝缘膜上形成半导体图案、源极/漏极、以及数据线；
在搭载有所述源极/漏极的所述基板上形成钝化膜；
对所述钝化膜构图以形成露出所述漏极的接触孔；以及
在所述钝化膜上形成像素电极，该像素电极电连接到所述漏极，
其中按照彼此以第二距离沿平行于所述数据线的方向分开的方式形成所述第一公共线和所述第二公共线，所述第一公共线和所述第二公共线与所述数据线重叠，并且在所述第一公共线和第二公共线之间的间隔内形成所述第三公共线，以作为要在修复工序期间使用的修复图案，并且
其中所述第三公共线按照条状形成，该第三公共线被配置为与所述数据线交叉，并且连接到所述第一公共线和第二公共线。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述公共线按照比所述数据线的宽度更宽的宽度形成，并且从所述数据线的两侧向外露出。
5.一种修复液晶显示设备的方法，该液晶显示设备包括：在基板上形成的选通线和栅极；与所述选通线形成在同一层中的公共线，所述公共线被配置为包括第一公共线、第二公共线、以及第三公共线，所述第一公共线和第二公共线彼此以第二距离沿平行于所述数据线的方向分开，并且所述第一公共线和所述第二公共线与所述数据线重叠，所述第三公共线形成在所述第一公共线和第二公共线之间的所述第二距离内，并且在修复工序期间用作修复图案；在具有所述选通线的所述基板上整体形成的栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成的与所述公共线相对的数据线，所述数据线被配置为与所述选通线交叉并限定像素区；形成为从所述数据线突出的源极；与所述源极以第一距离分开的漏极；在具有所述数据线的所述基板上整体形成的钝化膜；以及在所述钝化膜上形成的与所述漏极连接的像素电极，所述方法包括将激光束照射在与所述第三公共线的两端相对的层叠的栅绝缘膜和钝化膜，以从所述第一公共线和第二公共线切断所述第三公共线，其中所述第三公共线按照条状形成，该第三公共线被配置为与所述数据线交叉，并且连接到所述第一公共线和第二公共线。
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