CN103792747B - 一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置，涉及显示技术领域，能够在减小寄生电容的基础上增大像素的修复区域。该阵列基板包括薄膜晶体管、像素电极、横纵交叉的栅线和数据线以及修复层。该修复层与像素电极电连接，其面积在设定的修复层面积范围内，并且修复层的图案包括至少一个镂空部。

Description

一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置。
背景技术
TFT-LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。TFT-LCD由阵列基板和彩膜基板构成。在阵列基板和彩膜基板中充入液晶，通过控制液晶的偏转，从而实现对光线强弱的控制，然后通过彩膜基板，实现图像显示。
现有TFT-LCD的制造工艺主要包括四个阶段，分别为彩色滤光片制备、Array(阵列基板制造)工艺、Cell(成盒)工艺以及Module(模块组装)工艺。在上述Cell工艺与Module工艺之间还设置有CellTest(成盒检测)工艺。在CellTest工艺过程中发现，当灰尘、有机物、金属等杂质吸附到显示面板内靠近彩膜(colorfilter，彩色滤光片)的区域时，对应于这些区域的亚像素常会透射出比其他正常的亚像素的亮度明亮得多的光，即发生亮点像素缺陷(BrightPixelDefect)现象。例如，以常白画面显示模式的液晶面板为例，此类液晶面板中像素点在不通电的情况下呈现白色，正常情况下像素点在通电后呈现黑色，如果像素点在通电后还呈现白色而不能变为黑色的话，该像素点则称之为亮像素点。上述不受控制的亮点像素能够导致所述显示面板产生漏光并严重影响显示面板的品质，因此需要对具有亮点像素瑕疵的亚像素进行修复。
以一种现有技术显示面板为例，如图1所示，包括：横纵交叉的栅线11和数据线12，在栅线11和数据线12的交叉位置处设置有薄膜晶体管(TFT)，该显示面板内还设置有平行于栅线11的公共电极线13，以及与TFT的漏极相连接的像素电极14。为修复该显示面板中存在的亮点缺陷，通常利用激光焊接工艺对存在亮点缺陷的像素点进行暗化处理，具体为在存在亮点缺陷的像素电极14上设置修复点(repair)点15，并对其进行激光焊接，通过激光方法熔接打孔，使得形成像素电极14的ITO融化并与形成TFT栅极的栅极金属层电连接导通。此时，存在亮点缺陷的像素点的驱动电压随信号电压的变化而改变，该像素点的液晶分子始终处于旋转状态而呈现暗像素点的效果。
在现有的修复过程中，为了降低像素电极14与栅线11之间寄生电容的耦合作用以避免出现显示效果下降(栅极电压跳变会引起像素内部电荷重新分配，从而导致像素电压变化)，因此需要将修复点15设置的很小以减小上述寄生电容的耦合作用。然而这样一来会提高修复精度，加大了激光打孔对位修复的难度，从而使得由于维修时激光打偏而造成的修复失败现象的产生几率增加，进而降低了产品的良率以及生产效率。
发明内容
本发明的实施例提供一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置。能够在减小寄生电容的基础上增大像素的修复区域。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面提供一种阵列基板，包括：薄膜晶体管、像素电极以及横纵交叉的栅线和数据线，还包括：
修复层，所述修复层与所述像素电极电连接，所述修复层的面积在设定的修复层面积范围内；
所述修复层的图案包括至少一个镂空部。
本发明实施例的另一方面提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种阵列基板。
本发明实施例的又一方面提供一种如上所述的任意一种阵列基板的制作方法，包括形成薄膜晶体管、像素电极以及横纵交叉的栅线和数据线的方法，还包括：
在基板上一体形成与所述像素电极电连接的修复层。
本发明实施例的又一方面提供一种阵列基板修复方法，包括对如上所述的任意一种阵列基板进行修复的方法，包括：
在修复层的图案表面，当修复光斑与非镂空部相接触时，通过所述修复光斑熔融形成第一过孔，以使得所述非镂空部通过所述第一过孔与薄膜晶体管的栅极电连接。
本发明实施例提供一种阵列基板及其制作方法、修复方法及显示装置。该阵列基板包括薄膜晶体管、像素电极、横纵交叉的栅线和数据线以及修复层。该修复层与像素电极电连接，其面积在设定的修复层面积范围内，并且修复层的图案包括至少一个镂空部。这样一来，可以通过上述镂空部减小该修复层与栅线或公共电极或公共电极线之间寄生电容的耦合作用，并且通过增大修复层的面积，在像素亮点修复过程中，可以降低修复激光进行对位修复时的难度，从而提高修复效率，增加产品的良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种阵列基板的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的示意图；
图3本发明实施例提供的一种修复层结构示意图；
图4a为发明实施例提供的另一种修复层结构示意图；
图4b为发明实施例提供的另一种修复层结构示意图；
图4c为发明实施例提供的又一种修复层结构示意图；
图4d为发明实施例提供的又一种修复层结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种过孔的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种阵列基板的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种阵列基板，如图2所示，包括：薄膜晶体管TFT、像素电极14以及横纵交叉的栅线11和数据线12，还可以包括：
修复层20，修复层20与像素电极14电连接。修复层20的面积在设定的修复层面积范围内。
需要说明的是，本发明实施例中，修复层20可以为构成寄生电容的上基板或下基板(例如，如图2所示，修复层20与栅线11构成寄生电容，该修复层20可以为上述寄生电容的上基板)。因此，图2中的修复层20不包含栅线11与像素电极14之间的连接部分。
如图3所示，修复层20的图案包括至少一个镂空部201。
需要说明的是，在对像素亮点修复的过程中，需要通过修复激光器发射出修复激光，该修复激光的光斑(即修复光斑21)落入修复层20所在区域时，才能将其熔融，进而可以对像素进行修复。因此，上述设定的修复层面积范围可以是一个预设定的面积范围，具体的可以根据上述修复光斑的面积来确定。例如，修复层20的面积设置为大于至少一个上述修复光斑21的面积，可使得修复光斑21落入修复层20所在区域的几率增大。
由于该修复光斑的直径的范围一般可以为5μm～10μm。因此为了实现修复过程，优选的，该修复层20的面积可以大于16μm2。
此外，当修复层20的图案包括镂空部201时，该修复层20的面积包括镂空部201的面积。因为修复层20的面积需要大于16μm2，以使得至少一个修复光斑21在修复过程中能够落入修复层20内，从而对像素进行修复，而镂空部201存在的目的是为了减小修复层201与阵列基板上其他薄膜层例如栅线11、公共电极10或公共电极线101之间产生的寄生电容。
需要说明的是，在制作上述镂空部201时，可以尽可能的增大镂空部201的面积，从而可以最大限度的减小修复层与该阵列基板其它导电层(例如栅线11以及公共电极10)之间寄生电容，进而减小由该寄生电容引起的电容耦合作用。以防止寄生电容的存在对像素的显示品质造成不良影响。
本发明实施例提供一种阵列基板。该阵列基板包括薄膜晶体管、像素电极、横纵交叉的栅线和数据线以及修复层。该修复层与像素电极电连接，其面积在设定的修复层面积范围内，并且修复层的图案包括至少一个镂空部。这样一来，可以通过上述镂空部减小该修复层与栅线或公共电极或公共电极线之间寄生电容的耦合作用，并且通过增大修复层的面积，在像素亮点修复过程中，可以降低修复激光进行对位修复时的难度，从而提高修复效率，增加产品的良率。
进一步地，镂空部201的形状可以选自：圆环形(如图2或4b所示)、矩形(如图4a所示)、三角形(图中未示出)、网格形(如图4c所示)。具体的，该镂空部201的图形可以包括全封闭式和/或半封闭式。例如，如图4a所示的矩形镂空部201均为半封闭式。又例如，如图2或4b所示的圆环形镂空部201均为半封闭式。再例如，如图4c所示的网格形镂空部201，其左、右两侧为半封闭式而位于中央部位的镂空部201为全封闭式。由于采用半封闭式的镂空部201可以减小上述寄生电容的耦合作用，而采用全封闭式的镂空部201可以增大修复光斑21与修复层20的接触面积，从而能够保证在激光熔损过程中有足够熔融状态的修复层与TFT的栅极或其它层级结构导通，进而完成修复过程。因此，本领域技术人员可以根据实际的生产加工情况对半封闭式或全封闭式的镂空部201的数量和形状进行设计，以使得在能够减小寄生电容的耦合作用的基础上实现亮点修复。
进一步地，修复层20的图案还可以包括至少两个非镂空部202；其中两个相邻的非镂空部202之间间隔距离在设定的间隔距离范围之内。
需要说明的是，上述设定的间隔距离范围可以是一个预设定的间隔距离范围。具体的可以根据修复光斑21的面积来确定。由于修复光斑21的直径范围一般可以为5μm～10μm。因此，优选的，两个相邻的非镂空部202之间间隔距离可以为4μm～9μm。即两个相邻的非镂空部202之间的间隔距离小于修复光斑21的直径。这样一来，能够保证修复光斑21能够与非镂空部202相接触，从而实现像素修复的过程。
需要说明的是，两个相邻的非镂空部202之间的间隔距离小于修复光斑的直径，具体是指：例如，如图4a所示的镂空部201横向间隙的宽度为d1；如图4b所示的镂空部201横向间隙的宽度为d2，纵向间隙的宽度为e1；如图4c所示的镂空部201横向间隙的宽度为d3，纵向间隙的宽度为e2；如图4d所示的镂空部201横向间隙的宽度为d4，纵向间隙的宽度为e3。因此，当两个相邻的非镂空部202之间的间隔距离小于修复光斑的直径，需要修复光斑的直径＞d1；修复光斑的直径＞d2；修复光斑的直径＞d3；修复光斑的直径＞d4；修复光斑的直径＞e1；修复光斑的直径＞e2；修复光斑的直径＞e3即可。当然，上述仅仅是对镂空部201形状的具体说明，其它形状的镂空部在此不再一一举例，但都应当输入本发明的保护范围。
这样一来，通过在修复层20的图案上设置多个镂空部201，可以在不增大修复层20与栅线11或公共电极10之间的寄生电容的前提下，通过增大修复层20的面积，来降低对像素进行修复时的对位精度要求，从而能够防止修复层20与修复光斑21由于设备对位偏差或者人员操作问题而导致的修复失败等不良问题的产生，从而可以提高亮点像素的修复成功几率。
需要说明的是，修复层20与像素电极14电连接，具体可以是，在确保修复层20与像素电极14能够电连接的前提下，修复层20可以与像素电极14同层设置，还可以与像素电极14异层设置。本领域技术人员，可以根据实际生产需要进行选择。
当修复层20与像素电极14同层设置时，修复层20可以与像素电极14为一体结构。这样一来，可以将修复层20与像素电极14通过一次构图工艺同层形成，从而能够简化制作工序。
需要说明的是，在像素亮点修复过程中，采用激光发射出具有高能量的修复光斑21，当修复光斑21与非镂空部202相接触时，会在非镂空部202区域形成过孔，该非镂空部202受热熔融，其中修复层20的非镂空部202可以采用ITO(Indiumtinoxide，氧化铟锡)制成。熔融后的ITO沿着上述过孔的孔壁流动，通过上述过孔该阵列基板中的其它导电膜层相连接，以使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压能够随信号电压的变化而改变，该像素点的液晶分子就可以始终处于旋转状态而呈现暗像素点的效果，从而达到修复亮点像素的目的。
具体的，对于如图2所示的TN(TwistNematic，扭曲向列)型显示装置而言，如图5所示，非镂空部202通过第一过孔203与TFT的栅极电连接，其中，该第一过孔203通过修复光斑21将非镂空部202进行熔融而形成。这样一来，可以通过修复层20与TFT的栅极的电连接使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压随信号电压的变化而改变，从而实现像素的修复过程。
需要说明的是，TN型显示装置，采用垂直电场原理的液晶显示器，通过被相对布置在彩膜基板上的公共电极和在阵列基板上的像素电极之间形成垂直电场来驱动求转向列模式的液晶(垂直电场液晶显示器具有大孔径比的优点，而且具有约90°的窄视角的缺点)。
或者，
又例如，对于AD-SDS(Advanced-SuperDimensionalSwitching，简称为ADS，高级超维场开关)型显示装置而言，阵列基板还可以包括公共电极10和公共电极线101。如图6所示，由于狭缝状的像素电极14与平面状的公共电极10相互重叠，因此，其阵列基板中的修复层20可以为位于两条狭缝之间的像素电极14，该修复层20图案的非镂空部202通过第二过孔204与公共电极10或公共电极线101电连接。其中，该第二过孔204通过修复光斑21将非镂空部202进行熔融而形成。这样一来，可以通过修复层20与公共电极10或公共电极线101的电连接使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压随信号电压的变化而改变，从而实现像素的修复过程。
需要说明的是，AD-SDS型显示装置，通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。ADS型显示装置的公共电极和像素电极均设置在阵列基板上。公共电极和像素电极可以异层设置，其中位于上层的电极包含多个条形电极，位于下层的电极包含多个条形电极或为平板形。
需要说明的是，由于本发明实施例提供的修复层20所在区域得到扩大，因此，可以在该区域内采用激光通过两个(如图4a、4b、4c)或者更多(如图4c所示)的修复光斑21来提高熔接成功率，从而能够更有效的提高亮点像素修复的适用性和可靠性。
本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种阵列基板，具有与本发明前述实施例提供的阵列基板相同的有益效果，由于该阵列基板在前述实施例中已经进行了详细说明，此处不再赘述。
在本发明实施例中，显示装置具体可以包括液晶显示装置，例如该显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
本发明实施例提供一种显示装置包括阵列基板。该阵列基板包括薄膜晶体管、像素电极、横纵交叉的栅线和数据线以及修复层。该修复层与像素电极电连接，其面积在设定的修复层面积范围内，并且修复层的图案包括至少一个镂空部。这样一来，可以通过上述镂空部减小该修复层与栅线或公共电极或公共电极线之间寄生电容的耦合作用，并且通过增大修复层的面积，在像素亮点修复过程中，可以降低修复激光进行对位修复时的难度，从而提高修复效率，增加产品的良率。
本发明实施例提供一种如上所述的任意一种阵列基板的制作方法，包括形成薄膜晶体管TFT、像素电极14以及横纵交叉的栅线11和数据线12的方法，还可以包括：
在基板上一体形成与像素电极14电连接的修复层20。
具体的可以通过构图工艺在基板上一体形成与像素电极14电连接的修复层20。其中构图工艺，可指包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。
本发明实施例提供一种如上所述的任意一种阵列基板的制作方法。该方法包括制作薄膜晶体管、像素电极、横纵交叉的栅线和数据线的方法，还包括在基板上形成修复层。该修复层与像素电极电连接，其面积在设定的修复层面积范围内。该修复层的图案上形成至少一个镂空部。这样一来，可以通过镂空部减小该修复层图案与栅线或公共电极或公共电极线之间寄生电容的耦合作用，并且通过增大修复层的面积可以降低修复激光进行对位修复时的难度，从而提高修复效率，增加产品的良率。
本发明实施例提供一种阵列基板方法，包括对如上所述的任意一种阵列基板进行修复的方法。
需要说明的是，在像素亮点修复过程中，采用激光发射出具有高能量的修复光斑21，当上述修复光斑21与非镂空部202相接触时，会在非镂空部202区域形成过孔，该非镂空部202受热熔融，其中，非镂空部202可以采用ITO(Indiumtinoxide，氧化铟锡)制成。熔融后的ITO沿着上述过孔的孔壁流动，通过上述过孔该阵列基板中的其它导电膜层相连接，以使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压能够随信号电压的变化而改变，该像素点的液晶分子就可以始终处于旋转状态而呈现暗像素点的效果，从而达到修复亮点像素的目的。
具体的，对于如图2所示的TN(TwistNematic，扭曲向列)型显示装置而言，上述修复方法可以包括：
如图5所示，在修复层20的图案表面，当修复光斑21与非镂空部202相接触时，通过修复光斑21熔融形成第一过孔203，以使得非镂空部202通过第一过孔203与TFT的栅极电连接。
其中，所述第一过孔203通过修复光斑21与非镂空部202相接触并对其熔融而形成。这样一来，可以通过修复层20与TFT的栅极的电连接使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压随信号电压的变化而改变，从而实现像素的修复过程。
需要说明的是，TN型显示装置，采用垂直电场原理的液晶显示器，通过被相对布置在彩膜基板上的公共电极和在阵列基板上的像素电极之间形成垂直电场来驱动求转向列模式的液晶(垂直电场液晶显示器具有大孔径比的优点，而且具有约90°的窄视角的缺点)。
本发明实施例提供一种阵列基板的修复方法，包括对上述任意一种阵列基板进行修复的方法。该方法包括在修复层的图案表面，当修复光斑与非镂空部相接触时，通过修复光斑熔融形成第一过孔，以使得非镂空部通过第一过孔与TFT的栅极电连接。这样一来，可以通过镂空部减小该修复层图案与栅线之间寄生电容的耦合作用，并且通过增大修复层图案的面积可以降低修复激光进行对位修复时的难度，从而提高修复效率，增加产品的良率。
或者，
又例如，对于AD-SDS(Advanced-SuperDimensionalSwitching，简称为ADS，高级超维场开关)型显示装置而言，阵列基板还包括公共电极10和公共电极线101，因此上述修复方法还可以包括：
如图6所示，在修复层20的图案表面，当修复光斑21与非镂空部202相接触时，通过修复光斑21熔融形成第二过孔204，以使得非镂空部202通过第二过孔204与公共电极10或公共电极线101电连接。
其中，第二过孔204通过修复光斑21与非镂空部202相接触并对其熔融而形成。这样一来，可以通过修复层20与公共电极10或公共电极线101的电连接使得存在亮点缺陷的像素点的驱动电压随信号电压的变化而改变，从而实现像素的修复过程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种阵列基板，包括：薄膜晶体管、像素电极以及横纵交叉的栅线和数据线，其特征在于，还包括：
修复层，所述修复层与所述像素电极电连接，所述修复层的面积在设定的修复层面积范围内；
所述修复层的图案包括至少一个镂空部；
所述修复层的图案还包括至少两个非镂空部；其中两个相邻的所述非镂空部之间间隔距离在设定的间隔距离范围之内；
所述阵列基板还包括公共电极，所述非镂空部通过第二过孔与所述公共电极电连接；
所述修复层的面积大于16μm2。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述镂空部的形状选自：圆环形、矩形、三角形、网格形。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述两个相邻的所述非镂空部之间间隔距离为4μm～9μm。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述修复层与所述像素电极为一体结构。
5.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的阵列基板。
6.一种如权利要求1～4中任一项所述的阵列基板的制作方法，包括形成薄膜晶体管、像素电极以及横纵交叉的栅线和数据线的方法，其特征在于，还包括：
在基板上一体形成与所述像素电极电连接的修复层。
7.一种阵列基板修复方法，其特征在于，包括对权利要求1-4任一项所述的阵列基板进行修复的方法，当所述阵列基板还包括公共电极时，所述方法包括：
在所述修复层的图案表面，当修复光斑与所述非镂空部相接触时，通过所述修复光斑熔融形成第二过孔，以使得所述非镂空部通过所述第二过孔与公共电极电连接。
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