CN1159694C - 液晶显示器的数据线的修补方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种液晶显示器的数据线的修补方法，在不额外制作辅助线的情况下，利用显示区域的线路设计来修补线缺陷，可以纵向跨越多个像素电极来修补数据线的断线现象。该液晶显示器包括基板，其上设有纵向延伸的第一数据线与第二数据线和横向延伸的第一栅极线与第二栅极线，第一、二像素电极形成于第一、二像素区中，其中第一数据线在第二像素区中包括一缺口。该方法包括：于第一像素区中，将第一数据线与第一像素电极电连接起来；将第一像素电极与第二像素电极连接起来；以及在第二像素区中，将第二像素电极与位于该缺口下方的第一数据线电连接起来。

Description

液晶显示器的数据线的修补方法

技术领域

本发明涉及一种线缺陷的修补方法，特别是涉及一种液晶显示器的数据线的修补方法。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，具有低消耗电功率、薄型轻量以及低电压驱动等特征，其显示原理是利用液晶分子的材料特性，在外加电场后使液晶分子的排列状态改变，造成液晶材料产生各种光电效应。一般而言，LCD的显示区域包括多个像素区域，每一个像素区域是指由两条栅极线(gate line)与两条数据线(data line)所定义的矩形区域，其内设置有一薄膜晶体管(thin fim transistor，以下简称TFT)以及一像素电极，此薄膜晶体管为一种开关组件(switching device)。

栅极线与数据线主要是用来提供影像(视频)信号以驱动像素电极，但是碍于制作时基板表面的高低起伏、热处理、蚀刻工艺等影响，栅极线与数据线很容易发生断线，进而导致断路(open circuit)或短路(short circuit)的现象。而且，当LCD面板的面积扩大并提高分辨率时，需要制作数量更多的栅极线与数据线，且线宽变得更窄，则工艺困难度的提高更容易导致断线现象。因此，为了避免LCD面板的操作受到少部份断线的影响，亟需发展出一种修补(repair)缺陷的结构及其使用方法。

请参考图1，其显示现有修补数据线断线的方法的上视图。现有一LCD的基板10上包括多条横向延伸的栅极线12，多个栅极垫14分别设置于每一条栅极线12的一端，多条纵向延伸的数据线16，多个数据垫18分别设置于每一条数据线16的一端，以及多个矩阵排列的显示区域20。每一个显示区域20是由两条栅极线12与两条数据线16所垂直交叉定义型成，且均设置有一像素电极22。除此之外，基板10另包括多条辅助线24A、24B、24C，位于显示区域20周围的非显示区域，且多条辅助线24A、24B、24C跨越每一条数据线16的两端。

举例来说，当数据线16A发生断线而形成一开口A时，通过数据线16A的影像信号无法到达开口A处，则可以利用激光或者其它技术，使数据线16A与辅助线24A的交叉点26a、26b产生电连接，并依据所选择最短的路径在切点28a、28b将辅助线24A切断，如此一来，传送到数据线16A的影像信号便可以经由辅助线24A提供。不过，当影像信号通过辅助线24A与其它数据线16的交会点时，会使影像信号扭曲恶化，尤其当数据线16数目众多时，辅助线24A上的交会点的数目也会增加，则影像信号恶化的情况会更加严重。而且，由上述可知，要修补一条数据线16A便需要耗费一条辅助线24A，因此随着辅助线24的数目与长度增加、栅极线12与数据线16的宽度设计变窄，辅助线24所产生的电阻值与电容值也会增加，这将使得信号迟滞增长而影响LCD的显示品质。此外，辅助线24的制作数目会受到空间与面积的限制，因此可修补的断线数目相当有限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种数据线的修补方法，其在不额外制作辅助线的情况下，利用显示区域的线路设计来修补线缺陷，可以纵向跨越多个像素电极来修补数据线的断线现象。

为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示器的数据线的修补方法，该液晶显示器至少包括一基板，该基板上设有纵向延伸的第一数据线与第二数据线用以定义一组纵向延伸的像素区，横向延伸的第一栅极线与第二栅极线用以将该组纵向延伸的像素区分割成一第一像素区与一第二像素区，一第一像素电极形成于该第一像素区中，以及一第二像素电极形成于该第二像素区中，其中该第一数据线于该第二像素区中包括一缺口；

该修补方法包括下列步骤：

(a)于该第一像素区中，将该第一数据线与该第一像素电极电连接起来；

(b)将该第一像素电极与该第二像素电极电连接起来；以及

(c)于该第二像素区中，将该第二像素电极与位于该缺口下方的该第一数据线电连接起来。

附图说明

以下结合附图来描述本发明的优选实施例，附图中：

图1显示现有修补数据线的断线的方法的上视图；

图2显示本发明修补数据线方法的电路示意图；

图3显示本发明的修补结构的上视图；

图4A与4B显示沿图3的切线IV-IV进行修补的剖面示意图；

图5A与5B显示沿图3的切线V-V进行修补的剖面示意图；以及

图6显示本发明的另一种修补结构的上视图。

符号说明：

基板～30；栅极线～32；电容下电极～32’；数据线～34；像素区～36；像素电极～38；薄膜晶体管～40；栅极～401；漏极电极～402；源极电极～403；开口～41；第一栅极备用电极～42；第二栅极备用电极～43；绝缘层～44；第二金属层～46；电容下电极～46’、382’；保护层～48；接触洞～501、502、503；修补点～51、52、53、54、55、56。

具体实施方式

实施例

请参阅图2，其显示本发明修补数据线方法的电路示意图。一基板30上包括多条横向延伸的栅极线32及多条纵向延伸的数据线34。栅极线32与数据线34垂直交叉所构成的矩形区域定义为多个矩阵排列的像素区36，多个像素电极38分别覆盖于每一像素区36表面上，且多个薄膜晶体管40分别设置于每一像素区36内。

举例来说，当数据线34A发生断线而在端点A、G之间形成一开口41时，传输至数据线34A的影像信号便无法通过端点A、G。本发明的修补方法是，分别于端点B、C、D、E、F上利用激光熔融技术，以使第一金属层、第二金属层或导电层(参见第3、4图)之间导通而形成电连接。如此一来，将端点B、C之间电连接起来(即将数据线34A与第一像素区361的第一像素电极381电连接)，将端点D、E之间电连接起来(即将第一像素区361的第一像素电极381与第二像素区362的第二像素电极382电连接)，以及将端点F、G之间电连接起来(即将第二像素区362的第二像素电极382与数据线34A电连接)，而路径B→C→D→E→F→G即构成一条修补线，可以绕过开口41来修补数据线34A的端点A、G间的线缺陷问题。

由上述可知，本发明的修补方法是在不额外制作辅助线的情况下，利用现有的修补工具去修补线缺陷，可以纵向跨越第一、第二像素电极381、382来修补数据线34A的断线现象。由于修补线不会跨越相邻的数据线34，因此不会导致影像信号恶化的情形。而且，若是同一条数据线34在相邻的像素区36中具有多处开口，则可以在这些像素区36中连续修补，以形成跨越两个像素区36以上的修补线。因此，修补线并不会受限于空间与面积的影响，也不会有额外增加电阻值与电容值的情形，进而能够避免增加RC时间延迟。

请参阅图3至5，图3显示本发明的修补结构的上视图，图4显示沿图3的切线IV-IV进行修补的剖面示意图，图5显示沿图3的切线V-V进行修补的剖面示意图。

如图3所示，一般在基板30上所进行的工艺，先于基板30上形成一第一金属层(未标示)，并定义其图案，以形成栅极线32、TFT结构40的栅极401、电容下电极32’以及用来进行修补的一第一电连接层42。第一电连接层42的位置可以在不影响电性表现的考量下，依据修补的需要设置于数据线34与像素电极38之间或者像素电极38与栅极线32之间。然后，依序于基板30上形成一绝缘层44、至少一半导体层(未显示)以及一第二金属层46。之后，定义第二金属层46的图案，以形成漏极电极402、源极电极403、数据线34与电容上电极46’等等。接着，于基板30上形成一保护层48以及一导电层(未显示)，并定义导电层的图案以形成像素电极38，如此一来，便大致完成基板30上线路的制作。上述的第一金属层与第二金属层46由一般金属类导电体物质所构成，而导电层的材质可使用锡铟氧化物(indium tin oxide，ITO)。

本实施例以第一、第二像素区361、362为例，一第一金属层形成第一、第二栅极线32A、32B，以及第一、第二栅极311、312。第一栅极线32A的一预定位置形成一电容下电极。第一电连接层42与第三电连接层45分别位于第一栅极311与第二栅极312附近区域，第二电连接层43位于电容下电极32A’附近区域。绝缘层44覆盖第一金属层，且第二金属层46形成于绝缘层44上。第二金属层至少定义形成第一数据线34A、第二数据线34B、第一漏极/源极、第二漏极/源极、与电容上电极46’。第一数据线34A包括第一凸出部462、第一漏极以及一第一漏极延伸部461，均位于第一电连接层42的上方。第一数据线34A还包括一第二凸出部464、第二漏极、一第二漏极延伸部463，均位于第三电连接层45的上方。而电容上电极46’位于电容下电极32A’上方，且延伸覆盖第二电连接层43上方。保护层48位于第二金属层46上方，导电层位于保护层48上方，可形成第一像素电极381与第二像素电极382。第一像素电极381经由第一接触洞501与第一漏极电连接，而第二像素电极382经由第二接触洞502与第一像素区361的电容上电极46’电连接。

为了确保基板30的制作品质，可藉由观察像素区36的点亮状态来判断是否有数据线34在某处发生线缺陷。举例来说，当发现数据线34A于第二像素区362中发生断线时，便可以进行下述的修补方法。首先，为了使图2所示的端点B、C之间电连接起来，可以对第一修补点51与第二修补点52进行激光熔接(laser fusing)技术，移除部份的绝缘层44，使得如图4A所示的第二金属层46能与第一电连接层42接触而产生电连接，结果如图4B所示。此外，原本第二金属层46可经由第一接触洞501与第一像素电极381电连接，故此数据线34A已经能够电连接至第一像素电极381。

其次，为了使图2所示的端点D、E之间电连接起来、可以对第三修补点53与第四修补点54进行激光熔接技术，移除部份的绝缘层44与保护层48，使得如图5A所示的第一像素电极381能穿过保护层48与绝缘层44而与第二电连接层43产生电连接，第二金属层46可穿过绝缘层44而与电容上电极46产生电连接，这使得第一像素电极381得以与电容上电极46电连接，结果如图5B所示。因为电容上电极46以经由一第二接触洞502与第二像素电极382产生电连接，所以，第一像素电极381亦可藉由第二电连接层43与电容上电极46电连接至第二像素电极382。

在第二像素区362中，第二像素电极382可以经由一第三接触洞503与第二金属层46电连接，因此最后为了要使图2所示的端点F、G之间电连接起来，可以对第五修补点55与第六修补点56进行激光熔接技术，使得如图4A所示的第二金属层46能穿过绝缘层44而与第三电连接层45产生电连接，结果如图4B所示。至此，第二像素电极382已经能够电连接至数据线34A。

由上述方法可知，本发明利用激光技术使电连接层42、43、45，第二金属层46，以及像素电极381、382之间导通，以绕过开口41而形成电连接回路，用来作为数据线34A的修补线。

除此之外，依据第一金属层32、第二金属层46与导电层的图案定义方式的设计，本发明的修补方法可以作相关的变化，依照电连接层42的位置来选择特定的修补点，以完成电连接回路。请参考图6，其显示本发明的另一种修补结构的上视图，其中电容上电极可由第二像素电极382的一部份构成，在第二金属层46定义形成的图案中，并不覆盖电容下电极32’的上方区域。第二像素电极382覆盖电容下电极32’上方，并延伸覆盖住部份的电连接层43。如此一来，在进行修补方法时，为了使图2所示的端点D、E之间电连接起来，可以对第三修补点53与第四修补点54进行激光熔接技术，使得第一像素电极381能穿过保护层48与绝缘层44，而经由电连接层43以与电容上电极382’产生电连接。

虽然本发明已结合优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作出一些更动与润饰，因此本发明的保护范围应当由后附的权利要求所界定。

Claims (13)

1.一种液晶显示器的数据线的修补方法，该液晶显示器至少包括一基板，该基板上设有纵向延伸的第一数据线与第二数据线用以定义一组纵向延伸的像素区，横向延伸的第一栅极线与第二栅极线用以将该组纵向延伸的像素区分割成一第一像素区与一第二像素区，一第一像素电极形成于该第一像素区中，以及一第二像素电极形成于该第二像素区中，其中该第一数据线于该第二像素区中包括一缺口；

该修补方法包括下列步骤：

(a)于该第一像素区中，将该第一数据线与该第一像素电极电连接起来；

(b)将该第一像素电极与该第二像素电极电连接起来；以及

(c)于该第二像素区中，将该第二像素电极与位于该缺口下方的该第一数据线电连接起来。

2.如权利要求1所述的修补方法，其中该第一像素区与该第二像素区相邻。

3.如权利要求1所述的修补方法，其中该第一像素区与该第二像素区之间还包括至少一第三像素区。

4.如权利要求1所述的修补方法，其中将该第一数据线与各像素电极电连接的方法是将不同的导电材料接触连接在一起。

5.如权利要求1所述的修补方法，其中该第一像素区与该第二像素区中包括：

一第一金属层，定义形成一第一栅极、一第二栅极、该第一栅极线、与该第二栅极线，其中该第一栅极线的一预定区域作为一电容下电极；

一第一电连接层，位于该第一栅极的附近区域；

一第二电连接层，位于该电容下电极的附近区域；

一第三电连接层，位于该第二栅极的附近区域；

一绝缘层，覆盖该第一金属层；

一第二金属层，位于该绝缘层上，定义形成该第一数据线、该第二数据线、一第一漏极/源极、一第二漏极/源极、一电容上电极，其中该第一数据线包括一第一凸出部且该第一漏极包括一第一漏极延伸部，均位于该第一电连接层的上方；该第一数据线还包括一第二凸出部，且该第二漏极包括一第二漏极延伸部，均位于该第三电连接层的上方；而该电容上电极位于该电容下电极上方且延伸覆盖于该第二电连接层的上方；

一保护层，位于该第二金属层上方，且包括一第一接触洞与一第二接触洞；以及

一导电层，位于该保护层上方，定义形成该第一像素电极与该第二像素电极，该第一像素电极经由该第一接触洞与该第一漏极电连接，而该第二像素电极经由该第二接触洞可与第一像素区的该电容上电极电连接。

6.如权利要求5所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(a)包括：

(a1)提供一第一修补点，位于该第一像素区中该第一数据线的该第一凸出部上；

(a2)以激光熔融技术移除该第一修补点的该绝缘层，使该第一数据线与该第一电连接层产生电连接；

(a3)提供一第二修补点，位于该第一像素区中该第一漏极延伸部；以及

(a4)以激光熔融技术移除该第二修补点的该绝缘层，使该第一电连接层与该漏极产生电连接。

7.如权利要求6所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(b)包括：

(b1)提供一第三修补点，位于该第二电连接层上方；

(b2)以激光熔融技术移除该第三修补点的该绝缘层，使该第一像素电极与该第二电连接层产生电连接；

(b3)提供一第四修补点，位于该电容上电极的上方；以及

(b4)以激光熔融技术移除该第四修补点的该绝缘层，使该第二电连接层与该电容上电极产生电连接，进而使该第一像素电极与该第二像素电极产生电连接。

8.如权利要求7所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(c)包括：

(c1)提供一第五修补点，位于该第二像素区中该第二漏极延伸部；

(c2)以激光熔融技术移除该第五修补点的该绝缘层，使该第二漏极的延伸部与该第三电连接层产生电连接；

(c3)提供一第六修补点，位于该第二像素区中该第一数据线的该第二凸出部；以及

(c4)对该第六修补点进行激光熔融技术，以使该第三电连接层与该第一数据线产生电连接。

9.如权利要求1所述的修补方法，其中该第一像素区与该第二像素区中包括：

一第一金属层，定义形成一第一栅极、一第二栅极、该第一栅极线、与该第二栅极线，其中该第一栅极线的一预定区域作为一电容下电极；

一第一电连接层，位于该第一栅极的附近区域；

一第二电连接层，位于该电容下电极的附近区域；

一第三电连接层，位于该第二栅极的附近区域；

一绝缘层，覆盖该第一金属层；

一第二金属层，位于该绝缘层上，定义形成该第一数据线、该第二数据线、一第一漏极/源极以及一第二漏极/源极，其中该第一数据线包括一第一凸出部且该第一漏极包括一第一漏极延伸部，均位于该第一电连接层的上方；该第一数据线还包括一第二凸出部，且该第二漏极还包括一第二漏极延伸部，均位于该第三电连接层的上方；

一保护层，位于该第二金属层上方，且包括一第一接触洞；以及

一导电层，位于该保护层上方，定义形成该第一像素电极、该第二像素电极以及一电容上电极，其中该电容上电极与该第二像素电极相连，且延伸覆盖于该电容下电极与该第二电连接层的上方，该第一像素电极经由该第一接触洞与该第一漏极电连接。

10.如权利要求9所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(a)包括：

(a1)在该第一像素区中，将该第一数据线的该第一凸出部与该第一电连接层电连接；

(a2)将该第一电连接层与该第一漏极凸出部接触，进而使该第一数据线与该第一像素电极产生电连接。

11.如权利要求10所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(c)包括：

(c1)在该第二像素区中，于该缺口下方，将该第一数据线的该第二凸出部与该第三电连接层电连接；

(c2)将该第三电连接层与该第二漏极凸出部接触，进而使该第一数据线与该第二像素电极产生电连接。

12.如权利要求11所述的修补方法，其中该修补方法的步骤(b)包括：

(b1)于该第一像素区中，将该第二电连接层与该第一像素电极电连接；

(b2)将该第二电连接层与该电容上电极接触，进而使该第一像素电极电连接至该第二像素电极。

13.如权利要求11所述的修补方法，其中该第一像素电极还包括一像素电极凸出部，与该电容上电极重叠，该步骤(b)以激光熔融技术，使该第一像素电极与该电容上电极接触，进而使该第一像素电极电连接该第二像素电极。

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