CN1893090A - 显示基板、其制造方法和具有其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示基板、其制造方法和使用其的显示装置。所述显示基板包括塑料基板、栅极布线、栅极绝缘层、有源层、数据布线和漏极布线。栅极布线包括包括栅线和电连接于所述栅线的栅电极部分。有源层形成于部分的栅极绝缘层上。数据布线包括数据线和电连接到数据线的备修线。漏极布线，形成于所述数据线和所述备修线之间的部分上。因此，可以解决由塑料基板的细裂纹诱发的断开问题。

Description

显示基板、其制造方法和具有其的显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示基板，一种制造该显示基板的方法和使用该显示基板的显示装置。更具体而言，本发明涉及一种能够减少由于数据线中的裂纹造成的驱动差错，一种制造该显示基板的方法和使用该显示基板的显示装置。
背景技术
许多比如移动电话、数字相机、笔记本计算机、监视器等的电子设备使用了显示装置。这样的显示装置的实例包括液晶显示(LCD)装置和有机发光(OLED)装置。
LCD和OLED均包括显示基板，其中每个像素都可以被独立驱动。显示基板包括绝缘基板，信号布线和形成于绝缘基板上的比如薄膜晶体管(TFT)的驱动器件。
已经应用了玻璃基板作为常规的绝缘基板。但是，为了减少其重量和厚度，也可以应用柔性的塑料基板作为绝缘基板。
一般地，塑料基板包括基底基板，第一阻挡层和第二阻挡层。为了防止湿气或气体渗入基底基板和扩散入基底基板，第一和第二阻挡层基本上分别形成于基底基板的上和下表面上。
但是，当使用塑料基板作为绝缘基板时，在形成信号布线和薄膜晶体管(TFT)开关器件时可能形成细裂纹。由于基底基板的热膨胀系数和阻挡层的热膨胀系数之间的差异诱发了所述细裂纹。细裂纹可以具有从约30μm到约50μm的直径。细裂纹诱发形成于显示装置上的数据线的断开，使得显示基板没有被驱动。
发明内容
本发明提供了一种能够减少由数据线的断开导致的驱动差错的显示基板。
本发明还提供了一种制造以上显示基板的方法。
本发明还提供了一种具有上述显示基板的显示装置。
在本发明的一个方面中，显示基板包括塑料基板、栅极布线、栅极绝缘层、有源层、数据布线和漏极布线。栅极布线沿第一方向形成于塑料基板上。栅极布线包括栅线和电连接于栅线的栅电极部分。栅极绝缘层形成于在其上形成有栅极布线的塑料基板上。有源层形成于部分的栅极绝缘层上，且所述绝缘层的部分相应于栅电极部分。数据布线包括数据线和备修线。数据线形成于栅极绝缘层上以沿不同于第一方向的第二方向横跨栅线。备修线基本平行于数据线且电连接到数据线。漏极布线形成于数据线和备修线之间的部分上。数据布线可以包括将数据线和备修线彼此电连接的连接线。
在本发明的另一方面，提供有一种制造显示基板的方法。在以上的方法中，在塑料基板上沿第一方向形成栅极布线。栅极布线包括栅线和栅电极部分。在其上形成有栅极布线的塑料基板上形成栅极绝缘层。在部分的栅极绝缘层上形成有源层。该绝缘层的部分相应于栅电极部分。在栅极绝缘层上沿不同于第一方向的第二方向形成数据布线。数据布线包括数据线、基本平行于数据线形成的备修线、和将数据线和备修线电连接的连接线。在数据线和备修线之间的部分上形成漏极布线。
在本发明的又一方面中，显示装置包括：第一基板、面对第一基板的第二基板和设置于第一和第二基板之间的液晶层。第一基板包括塑料基板、栅极布线、栅极绝缘层、有源层、数据布线和漏极布线。栅极布线沿第一方向形成于塑料基板上。栅极布线包括栅线和电连接于栅线的栅电极部分。栅极绝缘层形成于在其上形成有栅极布线的塑料基板上。有源层形成于部分的栅极绝缘层上，且所述绝缘层的部分相应于栅电极部分。数据布线包括数据线和备修线。数据线形成于栅极绝缘层上以沿不同于第一方向的第二方向横跨栅线。备修线基本平行于数据线且电连接到数据线。漏极布线形成于数据线和备修线之间的部分上。数据布线可以包括将数据线和备修线彼此电连接的连接线。
根据以上方案，可以解决在塑料基板中由于细裂纹诱发的断开的问题。因此，防止了数据线的驱动差错，使得改善了显示装置的显示质量。
附图说明
参考附图，本发明的以上和其他特征和优点将变得更加显见，在附图中：
图1是示出根据本发明的实施例的部分的显示基板的布局图；
图2是沿图1中的线1-1’所取的横截面图；
图3是示出根据示范性实施例的塑料基板的横截面图；
图4到图7是示出图1和2中的显示基板的制造方法的横截面图；和
图8是示出根据本发明的实施例的显示装置的横截面图。
具体实施方式
现将参考其中显示本发明的实施例的附图在其后更加全面地描述本发明。但是，本发明可以以许多不同的形式实现且不应解释为限于这里阐释的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开充分和完整，且向那些本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。通篇相似的附图标记指示相似的元件。
可以理解当元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在其他元件上或可以存在中间的元件。相反，当元件被称为“直接”在其他元件“上”时，则没有中间元件存在。这里所用的术语“和/或”包括相关列举项目的一个或更多的任何和所有组合。
可以理解虽然术语第一、第二和第三可以用于此来描述各种元件，这些元件应不受这些术语限制。这些术语只用于区分一个元件与其他元件。例如，第一薄膜可以被称为第二薄膜，且相似地，第二薄膜可以被称为第一薄膜，而不背离本公开的教导。
这里所使用的术语是只为了描述特别的实施例的目的，而不在于限制本发明。如这里所用，单数形式“一”、“该”也旨在包括复数形式，除非内容清楚地指示另外的意思。可以进一步理解当在此说明书中使用时术语“包括”和/或“包含”说明所述特征、区域、数字、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但是不排出存在或添加一个或更多其他特征、区域、数字、步骤、操作、元件、组分和/或其组。
另外，在这里可以使用相对术语，诸如“下”、“底”、“上”、“顶”等，来描述一个元件和其他元件如图中所示的关系。可以理解相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外的装置的不同方向。例如，如果将一副图中的装置翻转，那么被描述为在其他元件的“下”侧的元件则应取向在所述其他元件的“上”。因此，示范性术语“下”可以包含“下”和“上”两个方向，依据图的具体取向。相似地，如果将一副图中的装置翻转，那么被描述为在其他元件的“下方”或“下面”的元件则应取向在所述其他元件的“上方”。因此，示范性术语“下方”或“下面”可以包含上方和下方的取向。
除非另有界定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明属于的领域的一般技术人员共同理解的相同的意思。还可以理解诸如那些在通常使用的字典中定义的术语应解释为一种与在相关技术和本公开的背景中它们的涵义一致的涵义，而不应解释为理想化或过度正式的意义，除非在这里明确地如此界定。
参考横截面(和/或平面图)图示在这里描述了本发明的实施例，该图示是本发明的理想实施例的示意图。因此，可以预期由于例如制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应解释为限于这里所示的特别的区域形状，而是包括由于例如由制造引起的形状的偏离。例如，示出或描述为平的区域可以通常具有粗糙和/或非线性的特征。另外，示出的尖角可以是倒圆的。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，且它们的形状不旨在示出区域的精确的形状和不旨在限制本发明的范围。
这里，将参考附图详细说明本发明。
图1是示出根据本发明的实施例的部分的显示基板的布局图，且图2是沿图1中的线1-1’所取的横截面图。
参考图1和2，显示基板100包括塑料基板110、栅极布线120、栅极绝缘层130、有源层140、数据布线150和漏极布线160。
塑料基板110具有柔性薄膜形状。塑料基板110包括光学透明的合成树脂。
栅极布线120形成于塑料基板110上。栅极布线120包括栅线122和栅电极部分124。栅电极部分124电连接到栅线122。
栅极布线120沿第一方向延伸。栅电极部分124电连接到栅线122，且栅电极部分124是开关器件TFT的元件。
栅极绝缘层130形成于在其上形成有栅极布线120的塑料基板110上。栅极绝缘层130包括例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)等。
有源层140形成于部分的栅极绝缘层130上，所述绝缘层130的部分相应于栅电极部分124。有源层140包括半导体层142和欧姆接触层144。半导体层142包括非晶硅(a-Si)。欧姆接触层144包括具有n型掺杂剂的非晶硅(n+a-Si)。
数据布线150形成于栅极绝缘层130上。数据布线150包括数据线152和备修线154。数据线152和备修线154沿不同于第一方向的第二方向延伸。例如，第一方向基本垂直于第二方向，使得数据线152和备修线154基本垂直于沿第一方向延伸的栅极布线120。
数据线包括形成于有源层140上的源电极部分153。源电极部分153是开关器件TFT的元件。
数据布线150还包括连接线156。连接线156电连接数据线152和备修线154。连接线156形成基本平行于栅极布线120。例如，连接线156形成于与栅极布线120相邻的部分上来防止减小显示基板100的开口率。
漏极布线160形成于栅极绝缘层130上。漏极布线160设置于数据线152和备修线154之间。漏极布线160包括设置于有源层140上的漏电极部分162。漏电极部分162是开关器件TFT的元件。
源电极部分153和漏电极部分162在有源层140上方从彼此分开。有源层140相应于开关器件TFT的沟道。
漏极布线160还包括与像素电极180电连接的接触部分164。数据布线150和漏极布线160包括基本相同的材料。数据布线150和漏极布线160通过相同的工艺来形成。
显示基板100可以还包括保护层170和像素电极180。保护层170形成于其上形成有数据布线150和漏极布线160的栅极绝缘层130上。通过保护层170形成接触孔172。接触孔172暴露漏极布线160的接触部分164。
像素电极180形成于保护层170上，使得当从显示基板的平面图观察时，像素电极180至少部分地与漏极布线160的接触部分164重叠。
像素电极180包括光学透明和导电材料。例如，像素电极180包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
像素电极180通过接触孔172电连接到漏极布线160的接触部分164。
虽然未显示，显示基板100可选地包括设置于保护层170和像素电极180之间的有机层，以平坦化显示基板100的表面。
根据本发明的显示基板100使用具有阻挡层的塑料基板110，使得在形成显示基板100的工艺期间在塑料基板110中可能产生细裂纹。细裂纹可能导致数据线152的断开。
为了解决该问题，根据本发明的显示基板100还包括备修线154，备修线154形成到数据线152的可替换的电路径。
在常规的显示器中，当在数据线152中形成裂纹CRK时，数据线152不能将来自驱动器(未显示)的电信号传送到TFT的源电极153。然而，根据本发明，可以将来自驱动器的电信号经由备修线154传输到连接线156，传输回数据线152，再到源电极153，由此绕过裂纹CRK。于是本发明在裂纹CRK断路路径之一的情形使用了并行电路径来维持对于TFT电极的电连接。
在图1和2中，显示基板100包括电连接到数据线152来绕过数据线152中的裂纹的备修线。相同的技术可以应用于解决栅线122中的裂纹。具体而言，显示基板100可以还包括电连接到栅线的备修线，来解决栅线122的断开问题。另外，显示基板100可以均包括用于解决数据线152的断开问题的第一备修线和用于解决栅线122的断开问题的第二备修线。
图3是示出根据示范性实施例的塑料基板的横截面图。
参考图3，塑料基板110包括基底基板112、第一阻挡层114和第二阻挡层116。第一阻挡层114形成于基底基板112的上表面。第二阻挡层116形成于基底基板112的下表面上。
基底基板112包括光学透明的合成树脂。基底基板112包括例如树脂，比如聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等。
为了防止湿气或气体渗入和扩散入基底基板112，第一和第二阻挡层114和116分别形成于基底基板112的上和下表面上。
第一和第二阻挡层114和116的每层包括具有热膨胀系数小于基底基板116的材料。第一和第二阻挡层114和116包括例如丙稀基树脂。
其后，将参考图4到7说明根据本发明的显示基板的制造方法。
图4到图7是示出图1和2中的显示基板的制造方法的横截面图。
参考图1和4，在塑料基板110上形成第一金属层(未显示)，且然后通过光刻工艺构图第一金属层来形成栅极布线120，其包括栅线122和栅电极部分124。
将栅极布线120沿第一方向(或水平方向)延伸。栅电极部分124电连接到栅线122。栅电极部分124是开关器件TFT的元件。栅极布线120具有例如三层结构，所述结构包括钼/铝/钼层。
在其上形成有栅极布线120的塑料基板110上形成栅极绝缘层130。栅极绝缘层130包括例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。
参考图1和5，在栅极绝缘层130上形成用于形成半导体层的a-Si层，且在a-Si层上形成用于形成欧姆接触层的n+a-Si层。通过例如光刻工艺来构图a-Si层和n+a-Si层，由此形成设置于栅电极部分124上方的有源层140。
有源层140包括半导体层142和欧姆接触层144。半导体层142包括a-Si。欧姆接触层144包括n+a-Si，其用n型杂质重掺杂。
参考图1和6，当在栅极绝缘层130和有源层140上形成第二金属层(未显示)时，通过例如光刻工艺构图第二金属层来形成数据布线150和漏极布线160。
数据布线150包括数据线152、形成基本平行于数据线152的备修线154和将数据线152电连接到备修线154的连接线156。数据线152包括至少部分重叠有源层140的源电极部分153。
数据线152和备修线154沿基本垂直于第一方向的第二方向(或垂直方向)延伸。连接线156形成基本平行于栅极布线120，以将数据线152连接到备修线154。为了防止显示器100的开口率的减小，在相邻于栅极布线120的部分上形成连接线156。
在数据线152和备修线154之间设置漏极布线160。漏极布线160包括设置于有源层140上的漏电极部分162、以及设置于栅极绝缘层130上的接触部分164。
数据布线150的源电极部分153是开关器件TFT的元件。漏极布线160的漏电极部分162是开关器件TFT的元件。源电极部分153和漏电极部分162从彼此分开。在有源层140上方设置源电极部分153和漏电极部分162，使得电流可以在源电极部分153和漏电极部分162之间通过有源层140流动。有源层140相应于开关器件TFT的沟道。
数据布线150和漏极布线160包括相同的材料。数据布线150和漏极布线160通过相同的工艺同时形成。数据布线150和漏极布线160具有例如三层结构，该结构包括钼/铝/钼层。
其后，去除设置于源电极部分153和漏电极部分162之间的欧姆接触层144来暴露半导体层142。
参考图1和7，在其上形成有数据布线150和漏极布线160的栅极绝缘层130上形成保护层170，且然后去除部分的保护层170来形成接触孔172，该接触孔172暴露漏极布线160的部分的接触部分164。
再次参考图1和2，在保护层170上形成透明导电层(未显示)，且构图所述透明导电层来形成像素电极180。像素电极180包括光学透明和导电的材料。像素电极180包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
像素电极180通过形成于保护层170的接触孔172电连接到漏极布线160的接触部分164。
另外，根据本发明的显示基板100的制造可以还包括形成设置于保护层170和像素电极180之间的有机层(未显示)的步骤来平坦化显示基板110的表面。
图8是示出根据本发明的实施例的显示装置的横截面图。本实施例的显示基板具有与图2所示的相同的结构。于是，相同的附图标记用于指示与图2中所描述的相同或相似的部分，且将省略与以上元件相关的任何进一步的说明。
参考图8，根据本发明的实例的显示装置200包括显示基板100、面对显示基板100的彩色滤光基板300和设置于显示基板100和彩色滤光基板300之间的液晶层400。
彩色滤光基板300包括塑料基板310、彩色滤光层320和公共电极330。
塑料基板310具有柔性薄膜形状。塑料基板310包括光学透明树脂。塑料基板310包括例如聚醚砜(PES)。
彩色滤光层320形成于塑料基板310的表面上，其面对显示基板100。彩色滤光层320包括红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器。彩色滤光层320可以形成于显示基板100上。
公共电极330形成于彩色滤光层320上，使得公共电极330面对显示基板100。公共电极330包括光学透明和导电的材料。公共电极330包括例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等。
液晶层400包括规则排列的液晶分子。液晶层400具有折射率和介电系数的各向异性。当将电场施加到液晶层400时，改变了液晶层400的排列来控制透光率。
当将栅信号通过栅线122施加到栅电极部分124时，导通开关器件TFT。将数据线152的数据信号通过源电极部分153和漏电极部分162施加到像素电极180。另外，将公共电压施加到彩色滤光基板300的公共电极330。
因此，在像素电极180和公共电极330之间产生电场。当将该电场施加到设置于像素电极180和公共电极330之间的液晶层时，重新排列液晶层400的液晶分子来改变透光率来显示预定的图像。
根据显示基板、该显示基板的制造方法以及具有该显示基板的显示装置，为了解决数据线的断开问题，在每个像素区上形成电连接到数据线的备修线。
因此，由塑料基板的细裂纹诱发的数据线的断开问题可以通过备修线解决，而不需要用于解决数据线的断开问题的额外的工艺。
已经描述了本发明的示范性实施例和其优点，应注意，在不脱离由权利要求所界定的本发明的精神和范围的情况下可以在这里做出各种改变、替换和变化。

Claims (27)

1、一种显示基板，包括；
塑料基板；
栅极布线，沿第一方向形成于所述塑料基板上，所述栅极布线包括栅线和电连接于所述栅线的栅电极部分；
栅极绝缘层，形成于在其上形成有所述栅极布线的塑料基板上；
有源层，形成于相应于所述栅电极部分的部分所述栅极绝缘层上；
数据布线，包括数据线和备修线，所述数据线形成于栅极绝缘层上以沿不同于所述第一方向的第二方向横跨所述栅线，所述备修线基本平行于所述数据线且电连接到所述数据线；和
漏极布线，形成于所述数据线和所述备修线之间的部分上。
2、如权利要求1所述的显示基板，其中，所述数据布线还包括将所述数据线和所述备修线彼此电连接的连接线。
3、如权利要求2所述的显示基板，其中，所述连接线形成基本平行于所述栅线。
4、如权利要求1所述的显示基板，其中，所述数据线包括至少部分重叠所述有源层的源电极部分，和
所述漏极布线包括至少部分重叠所述有源层的漏电极部分。
5、如权利要求1所述的显示基板，还包括：
保护层，形成于其上形成有所述栅极布线和漏极布线的栅极绝缘层上；和
像素电极，形成于所述保护层上。
6、如权利要求5所述的显示基板，其中，所述漏极布线还包括电连接到所述像素电极的接触部分。
7、如权利要求6所述的显示基板，其中，所述像素电极通过形成于所述保护层的接触孔电连接到所述接触部分。
8、如权利要求1所述的显示基板，其中，所述塑料基板包括：
基底基板；和
阻挡层，形成于所述基底基板的上表面和下表面上。
9、如权利要求8所述的显示基板，其中，所述基底基板包括选自聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚萘二酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯的材料。
10、如权利要求8所述的显示基板，其中，所述阻挡层包括丙稀基树脂。
11、一种制造显示基板的方法，所述方法包括：
在塑料基板上沿第一方向形成栅极布线，所述栅极布线包括栅线和栅电极部分；
在其上形成有所述栅极布线的塑料基板上形成栅极绝缘层；
在相应于栅电极部分的部分所述栅极绝缘层上形成有源层；
在所述栅极绝缘层上沿不同于所述第一方向的第二方向形成数据布线，所述数据布线包括数据线、基本平行于所述数据线形成的备修线、和将所述数据线和所述备修线电连接的连接线；和
在所述数据线和所述备修线之间的部分上形成漏极布线。
12、如权利要求11所述的方法，其中，所述数据线和备修线沿所述第二方向形成，且
所述连接线形成基本平行于所述栅线。
13、如权利要求11所述的方法，其中，形成所述数据线包括形成至少部分重叠所述有源层的源电极部分，且
形成所述漏极布线包括形成至少部分重叠所述有源层的漏电极部分。
14、如权利要求11所述的方法，还包括：
在其上形成有所述栅极布线和漏极布线的栅极绝缘层上形成保护层；和
在所述保护层上形成像素电极。
15、如权利要求14所述的方法，其中，所述漏极布线还包括电连接到所述像素电极层的接触部分。
16、如权利要求11所述的方法，其中，同时从相同的金属层形成所述数据布线和所述漏极布线。
17、如权利要求11所述的方法，其中，所述塑料基板包括：
基底基板；和
阻挡层，形成于所述基底基板上。
18、一种显示装置，包括：
第一基板；
第二基板，面对所述第一基板；和
液晶层，设置于所述第一基板和第二基板之间，
其中，所述第一基板包括：
塑料基板；
栅极布线，沿第一方向形成于所述塑料基板上，所述栅极布线包括栅线和电连接于所述栅线的栅电极部分；
栅极绝缘层，形成于在其上形成有所述栅极布线的塑料基板上；
有源层，形成于相应于所述栅电极部分的部分所述栅极绝缘层上；
数据布线，包括数据线和备修线，所述数据线形成于栅极绝缘层上以沿不同于所述第一方向的第二方向横跨所述栅线，所述备修线基本平行于所述数据线且电连接到所述数据线；和
漏极布线，形成于所述数据线和所述备修线之间的部分上。
19、如权利要求18所述的显示装置，其中，所述数据布线还包括连接线，所述连接线将所述数据线和所述备修线彼此电连接。
20、如权利要求18所述的显示装置，其中，所述第一基板包括：
基底基板；和
阻挡层，形成于所述基底基板的上表面和下表面。
21、如权利要求20所述的显示装置，其中，所述第二基板包括：
第二塑料基板；和
公共电极层，形成于所述第二塑料基板上，使得所述公共电极层面对所述像素电极层。
22、如权利要求18所述的显示基板，其中，所述第一基板还包括：
保护层，形成于其上形成有所述栅极布线和漏极布线的栅极绝缘层上；和
像素电极，形成于所述保护层上。
23、一种显示基板，包括：
塑料基板；
第一布线，沿第一方向形成于所述塑料基板上，所述第一布线包括第一部分和第二部分；和
第二布线，形成于所述塑料基板上，所述第二布线在所述第一部分和所述第二部分电连接到所述第一布线。
24、如权利要求23所述的显示基板，还包括：
第三布线，沿第二方向形成于所述塑料基板上。
25、如权利要求24所述的显示基板，其中：
所述第一布线是数据线；
所述第二布线是备修线；
所述第三布线是栅极布线；
所述数据线基本平行于所述备修线的至少一部分；
所述第一方向基本垂直于所述第二方向。
26、如权利要求25所述的显示基板，还包括：
栅极绝缘层，形成于其上形成有所述栅极布线的塑料基板上；
所述栅极布线的栅电极部分；和
有源层，形成于所述栅电极部分上。
27、如权利要求24所述的显示基板，其中：
所述第一布线是栅极布线；
所述第二布线是备修线；
所述第三布线是数据线；
所述栅极布线基本平行于所述备修线的至少一部分；
所述第一方向基本垂直于所述第二方向。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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