CN1913129A - 一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法 - Google Patents

Abstract

一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，此修补方法主要包括下列步骤：在该显示面板上方产生气态金属化合物；及使用激光光束照射，传输能量至该薄膜晶体管线路断裂位置上方，以解离该气态金属化合物并产生金属颗粒，使该些金属颗粒能沿着该薄膜晶体管线路的方向沉积，而覆盖并连结该条薄膜晶体管线路的断裂缺口。本发明所提供线路修补方法将能有效地节省大量的制造成本。

Description

一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法

本发明是申请号为03146571.4、申请日为2003年7月4日、发明名称为一种修补显示器面板上薄膜电晶体线路的方法的分案申请。

技术领域

本发明是有关于一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路图案的方法，特别是关于一种应用局部薄膜沉积技术对显示器面板上的薄膜晶体管(TFT)线路进行修补的方法。

发明背景

随着集成电路制作技术突飞猛进的脚步，电子科技持续的发展与进步，促使各式各样的电子产品皆朝着“数字化”发展。此外，为了符合轻便性与实用性的考虑，在电子产品在设计上，都趋向以轻薄短小、功能多、处理速度快来作为设计规格，以便制作的产品能更容易携带，且更符合现代的生活需求。特别是在多媒体电子产品大行其道后，夹着其强大的运算能力，可轻易的处理各种音效、影像、图样等数字化资料，连带的使影像播放设备受到广泛的发展与运用。不论是个人数字处理器、笔记型电脑、随身听、数码相机、或行动电话等等，都会装设显示萤幕以方便消费者浏览资讯或影像。

另一方面，由于薄膜晶体管制作技术快速的进步，使得诸如液晶显示器(LCD)、有机电激发光显示器(OLED)等平面显示器的性能持续提升，而可大量的应用于个人数字助理器(PDA)、笔记型电脑、数码相机、摄录影机、行动电话等各式电子产品中。再加上业界积极的投入研发以及采用大型化的生产设备，使平面显示器的品质不断提升，且价格持续下降，更使得其应用领域迅速扩大。

一般而言，在显示器面板的制作过程中，往往会通过膜层沉积与微影蚀刻等制程，在玻璃基板上制作大量的薄膜晶体管(TFT)、像素电极(pixelelectrode)、以及彼此纵横交错的扫描线与资料线图案，而构筑所需的像素阵列(pixel array)。并且，为了提供各个像素元件中薄膜晶体管所需的操作电压与信号，在玻璃基板上并会制作相关的线路图案，由像素阵列向外延伸，以便与位于玻璃基板周围的芯片、元件产生连结。如此一来，制作于玻璃基板外缘的时序控制芯片(timing controller)与源极驱动芯片(source driver IC)16，便能通过面板上的线路图案，传送资料信号至各个像素元件。并且，制作于玻璃基板侧边的栅极驱动芯片(gate driver IC)，也可经由这些线路图案，将扫描信号传送至各个像素元件。

值得注意的是，在整个显示器面板的制程中，由于玻璃基板需要在不同的机台间往复传递以进行相关制程，因此在搬运的过程中经常会发生碰撞、摩擦，而导致玻璃基板上的线路被刮伤。特别是当线路受损过于严重时，便会造成断路，而无法有效的提供所需的电性连结功能。请参见图1A，此图显示出面板上的线路10，受到不当外力以至于产生刮断101的情形；至于在图1B中则显示出面板上的线路10由于其它不良因素(例如玻璃基板破损)，所造成的玻璃贝壳状破裂102。

以目前显示器面板的生产状况而言，在遭遇太过严重的线路刮伤时，往往会将该块玻璃基板直接报废。但如此一来，往往会使成本损失相当严重。为了有效的减少成本损失，本发明提出一种修补线路的方法，以有效补救已断裂的薄膜晶体管线路，或是补救因为玻璃表面破裂而导致的线路断裂。

发明内容

本发明的目的在提供一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路断裂的方法。

一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，至少包含下列步骤：

将一遮罩置放于该显示面板上方，在该遮罩上具有一开口，正好对应于该显示面板上线路断裂的位置；且

进行等离子体溅镀程序，以通过该遮罩的该开口，沉积一金属薄膜于该显示面板上，以便导通断裂的该线路。

所述的遮罩的该开口，能同时曝露出该显示面板上的多条薄膜晶体管线路，并使该金属薄膜沉积于该些薄膜晶体管线路上。

所述的修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，在沉积该金属薄膜后，还包括进行一激光切除程序，以便将该多条薄膜晶体管线路上的该金属薄膜切开，以防止不同的该薄膜晶体管线路间产生短路。

所述的薄膜晶体管线路是由依序沉积的第一金属层与第二金属层堆叠所形成，且该第一金属层与该第二金属层的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合。

所述的沉积于显示面板上的该金属薄膜是由铝金属所构成，且会填充于该第一金属层与该第二金属层的断裂缺口中。

一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，是针对显示面板上薄膜晶体管线路进行修补，该方法至少包含下列步骤：

沉积一局部金属薄膜于该显示面板上表面，以完全覆盖该显示面板上线路断裂的区域，该局部金属薄膜是覆盖于多条线路之上；且

进行激光切除程序，将该多条线路上的该局部金属薄膜切开，以防止不同该线路间产生短路。

所述的修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，其中所述每一条线路的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合。

所述的每一条线路是由依序沉积的第一金属层与第二金属层堆叠所形成，且该第一金属层与该第二金属层的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合。

所述的局部金属薄膜是由铝金属所构成，且会填充于该第一金属层与该第二金属层的断裂缺口中。

一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，至少包含下列步骤：

在该显示面板上方产生气态金属化合物；及

使用激光光束照射，传输能量至该薄膜晶体管线路断裂位置上方，以解离该气态金属化合物并产生金属颗粒，使该些金属颗粒能沿着该薄膜晶体管线路的方向沉积，而覆盖并连结该条薄膜晶体管线路的断裂缺口。

所述的气态金属化合物是为W(CO)₆。

所述的薄膜晶体管线路是由依序沉积的第一金属层与第二金属层堆叠所形成，且该第一金属层与该第二金属层的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合。

所述的金属颗粒是由钨金属所构成，且是沉积填充于该第一金属层与该第二金属层的断裂缺口中。

相较于已知技术中直接将线路断裂的玻璃板报废的作法，本发明所提供线路修补方法将能有效的节省大量的制造成本。

附图说明

图1A-1B显示出发生于显示器面板上薄膜晶体管线路的破损情形；

图2A-2D显示出根据本发明第一实施例使用等离子体溅镀方式修补薄膜晶体管线路的步骤；

图3显示出本发明使用铝金属修补不同材料的金属层缺口的步骤；

图4A-4C显示出根据本发明第二实施例修补薄膜晶体管线路断裂缺口的步骤；及

图5A-5B显示出根据本发明第三实施例在不使用遮罩的情形下直接修补薄膜晶体管线路的步骤。

图号说明：

线路            10

刮断            101    玻璃贝壳状破裂    102

显示器面板      2

薄膜晶体管线路  20     断裂缺口          200

第一金属层      201    第二金属层        202

遮罩            22     开口              220

等离子体溅镀程序  23    金属薄膜    24

金属离子          25

显示器面板        4

薄膜晶体管线路    40    断裂区域    400

局部金属薄膜      42

显示器面板        5

薄膜晶体管线路    50    断裂        500

气态金属化合物    52    激光        54

金属薄膜          56

具体实施方式

本发明揭露一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，是针对显示面板上薄膜晶体管线路进行修补。此修补方法主要包括下列步骤。首先，将一遮罩置放于显示面板上方，在遮罩上具有一开口，正好对应于显示面板上线路断裂的位置。接着，进行等离子体溅镀程序，以通过遮罩上的开口，沉积一金属薄膜于显示面板上，以导通断裂的线路。当金属薄膜是覆盖于多条线路之上时，则进行激光切除程序，将多条线路上的金属薄膜切开，以防止不同线路间产生短路。

第一实施例

请参照图2A-2D，此部分的图式显示本发明所揭露用来修补线路图案的方法。如同上述，本发明主要是针对显示器面板上的薄膜晶体管线路断裂进行修补。图2A显示出位于显示器面板2上表面的薄膜晶体管线路20，由于受到刮伤而产生的断裂缺口200。在进行修补程序时，先将此块显示器面板2放置于一等离子体反应室之中，再置放一块遮罩22于显示器面板2上方，如图2B所示。要特别指出的是，在遮罩22上具有一开口220，正好对应于显示器面板2上线路的断裂缺口200。在较佳实施例中，开口220的宽度会稍微大于或等于薄膜晶体管线路20的线宽，至于开口220的长度则可视断裂缺口200沿伸情形而加以调整，一般来说，开口220的长度会稍微大于断裂缺口200的长度，以便通过开口沉积的金属材料，能有效的连接缺口200两端的线路图案。

接着，如图2B所示，对显示器面板2进行等离子体溅镀程序(如箭头23)，以通过遮罩22上的开口220，使被激发加速的金属离子25溅射于显示器面板2上，而沉积一金属薄膜24于断裂的薄膜晶体管线路20上，以便导通断裂的线路。请同时参照图2D，此图显示出由显示器面板2的截面所见的等离子体溅镀程序(箭头23)、掉落的金属离子25、以及沉积金属薄膜24的情形。在完成溅镀程序后，如图2C所示，在薄膜晶体管线路20的断裂缺口200上，会沉积一层金属薄膜24，用来产生所需的电性连结效果。

一般来说，薄膜晶体管线路20的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合来构成，至于用来修补线路的金属薄膜24则是由铝金属所构成，以便通过铝金属较佳的导电性，提供断裂的薄膜晶体管电路20较好的电性连结。换言之，不论显示器面板2上的薄膜晶体管线路20是由哪一种材料所构成，在进行本发明的修补程序时，皆可使用铝金属来沉积所需的金属薄膜24。此外，对于部分显示器面板2来说，请参照图3，其薄膜晶体管线路20是由依序沉积的第一金属层201与第二金属层202堆叠所形成，且第一金属层201与第二金属层202的材料并不相同。但在此种情形下，也可应用上述的等离子体溅镀程序，直接沉积铝金属薄膜24于显示器面板2上，并填充至第一金属层201与第二金属层202的断裂缺口中，而达到线路修补的目的。

第二实施例

除了上述针对每一条薄膜晶体管线路进行修补的方式外，也可以针对一块区域中的所有线路断裂，通过进行一次金属薄膜的沉积程序，来进行修补线路的动作。请参照图4A，此图显示出位于显示器面板4上表面的薄膜晶体管线路40受到刮伤的情形。由于这些薄膜晶体管线路40排列的相当密集，因此在遭受外力破损时，其刮痕可能会横贯延伸好几条并列的薄膜晶体管线路40。以图4A中为例，破损的情形横贯三条毗邻的薄膜晶体管线路，而造成图中的断裂区域400。

在使用本发明的线路图案修补方法，请参照图4B，先沉积一局部金属薄膜42于显示器面板4上表面，以完全覆盖住显示器面板4上的断裂区域400。如图中所示，所沉积的局部金属薄膜42会同时覆盖住五条毗邻的薄膜晶体管线路40，因此尚需进行一道激光切除程序，除去位于线路图案间隙中的部分局部金属薄膜42，如图4C所示，以便将这些薄膜晶体管线路40上的局部金属薄膜42切开，使各条薄膜晶体管线路40间彼此隔开，防止不同线路间产生短路的问题。

较佳实施例中，在进行上述局部金属薄膜42沉积时，可使用一遮罩来限定局部金属薄膜42的范围。亦即，在此遮罩上会具有一个对应于断裂区域400的开口图案，并且这个开口图案的尺寸会大于断裂区域400的尺寸，以便让所沉积的局部金属薄膜42能完全覆盖住整个断裂区域400。在将遮罩放置于显示器面板4上方后，可进行上述等离子体溅镀程序、或是采用化学气相沉积法来制作所需的局部金属薄膜42。要特别指出的是，在选择所需的遮罩时，只要所选遮罩上的开口图案大于整个断裂区域400即可。换言之，并不需要针对断裂区域400的大小，特别制作对应的遮罩。

如同上述，薄膜晶体管线路40的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合来构成，至于用来修补线路的局部金属薄膜42则是由铝金属构成。并且，对部分薄膜晶体管线路40而言，可能是由材料不同的第一金属层与第二金属层堆叠形成，即便如此，仍可直接沉积由铝材料构成的局部金属薄膜42，并填充至第一金属层与第二金属层的断裂缺口中，而达到线路修补的目的。

第三实施例

除了上述使用遮罩的方式外，当线路上的断裂相当微小时，也可在不使用遮罩的情形下，直接对线路断裂位置进行金属薄膜的沉积。请参照图5A，当显示器面板5上的薄膜晶体管线路50发生断裂500时，可将显示器面板5放置于用来进行化学气相沉积程序的反应室中，并且通入诸如W(CO)₆的气态金属化合物52，以便让显示器面板5上方的空间中，充满气态金属化合物，如图5B所示。接着，传输能量至薄膜晶体管线路50断裂位置500上方，以解离气态金属化合物并产生钨金属颗粒，使这些钨金属颗粒能沿着薄膜晶体管线路50的方向沉积而形成一金属薄膜56，以覆盖并连结薄膜晶体管线路50的断裂缺口500。

在较佳实施例中，上述传输能量的步骤，能使用激光光束照射或是使用聚焦离子束(FIB；Focus Ion Beam)照射来达成。亦即，藉着使用激光光束或是聚焦离子束，沿着薄膜晶体管线路50的方向，扫过整段断裂缺口500，便能让解离的铝金属颗粒，掉落并附着于断裂缺口500中，而达成线路修补的功效。图5B显示出使用一激光54解离气态金属化合物52以形成所需金属薄膜56的情形。

如同上述，薄膜晶体管线路50的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合来构成，至于用来修补线路的局部金属薄膜56则是由铝金属构成。并且，对部分薄膜晶体管线路50而言，尽管其可能由材料不同的第一金属层与第二金属层堆叠形成，但仍然可以沉积由铝材料构成的金属薄膜56，填充于第一金属层与第二金属层的断裂缺口500中，而达到线路修补的目的。

相较于已知技术中直接将线路断裂的玻璃板报废的作法，本发明所提供线路修补方法将能有效的节省大量的制造成本。以每个月产出80万片的制造厂而言，在进行模组组装阶段时，由于薄膜晶体管线路断裂造成的不良率大约在0.3-0.4％左右。若每片显示器面板的价格以500元台币计算，则上述的修补方法显然可以立刻为制造厂省下约150万台币。

本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅限于上述实施例。因此，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在本发明的申请专利范围内。

Claims (4)

1、一种修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，其特征在于至少包含下列步骤：

在该显示面板上方产生气态金属化合物；及

使用激光光束照射，传输能量至该薄膜晶体管线路断裂位置上方，以解离该气态金属化合物并产生金属颗粒，使该些金属颗粒能沿着该薄膜晶体管线路的方向沉积，而覆盖并连结该条薄膜晶体管线路的断裂缺口。

2、如权利要求1所述的修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，其特征在于，上述气态金属化合物是为W(CO)₆。

3、如权利要求1所述的修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，其特征在于，上述薄膜晶体管线路是由依序沉积的第一金属层与第二金属层堆叠所形成，且该第一金属层与该第二金属层的材料可选择铬、钨、钽、钛、钼、铂、铝或其任意组合。

4、如权利要求3所述的修补显示器面板上薄膜晶体管线路的方法，其特征在于，上述金属颗粒是由钨金属所构成，且是沉积填充于该第一金属层与该第二金属层的断裂缺口中。

Images