DE102009046779A1 - Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben, Verfahren zum Reparieren einer Leitung derselben - Google Patents

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Abstract

Ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung enthält eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen, eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnsichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden umfasst; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung und/oder ein zweites Loch über der Gateleitung aufweist, wobei zumindest die Gateisolierschicht dazwischen liegt; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei ein Bereich der Pixelelektrode das erste Loch und ein anderer Bereich der Pixelelektrode das zweite Loch bedeckt. Ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zum Reparieren einer Leitung derselben ist ebenfalls offenbart.

Description

  • Die vorliegende Erfindung beansprucht den Nutzen der in Korea am 26. Dezember 2008 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0134708 , die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hierin vollständig fortgesetzt wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung und insbesondere auf ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zum Reparieren einer Leitung derselben.
  • Erörterung der einschlägigen Technik
  • Bis vor kurzem wurden typischerweise Anzeigevorrichtungen, wie beispielsweise Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD), Plasmabildschirme (PDPs) und Organische-Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtungen (OLEDs) verwendet. Unlängst wurde eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung neben den obigen Anzeigevorrichtungen, wie die LCDs, PDPs und OLEDs vorgeschlagen. Die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung hat viele Vorteile, wie beispielsweise ein hohes Kontrastverhältnis, ein schnelles Ansprechverhalten, einen niedrigen Preis und ähnliches.
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht und zeigt eine Arbeitsweise einer Elektrophorese-Anzeigevorrichtung.
  • Mit Bezug auf 1 umfasst die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung 1 erste und zweite Substrate 11 und 36 und eine Tintenschicht 57 zwischen den ersten und zweiten Substraten 11 und 36. Die Tintenschicht 57 enthält eine Vielzahl von Kapseln 63, von denen jede ein Vielzahl von weißen und schwarzen Pigmenten 59 und 61 enthält. Die weißen und schwarzen Pigmente 59 und 61 sind durch Kondensationspolymerisation geladen. Die weißen Pigmente 59 sind negativ geladen, während hingegen die schwarzen Pigmente 61 positiv geladen sind.
  • Auf dem ersten Substrat 11 sind eine Vielzahl von Pixelelektroden 28 jeweils in einer Vielzahl von Pixelbereichen ausgebildet. Den Pixelelektroden 28 wird gezielt eine positive (+) oder negative (–) Spannung zugeführt. Dementsprechend bewegen sich die Pigmente 59 oder 61 mit der entgegengesetzten Polarität wie die Pixelelektrode 28 auf die Pixelelektrode 28 zu, während sich die Pigmente 59 oder 61 mit der gleichen Polarität wie die Pixelelektrode 28 von der Pixelelektrode 28 weg bewegen. Dementsprechend wird gemäß der Polaritätsbeziehung der Pigmente 59 und 61 und der Pixelelektrode 28 eine schwarze Farbe im entsprechenden Pixelbereich angezeigt, wenn sich die schwarzen Pigmente 61 von der Pixelelektrode 28 weg bewegen. Im Gegensatz dazu wird eine weiße Farbe im entsprechenden Pixelbereich angezeigt, wenn sich die weißen Pigmente 59 von der Pixelelektrode 28 weg bewegen. Durch dieses Prinzip lassen sich mittels der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung Bilder anzeigen.
  • 2 ist eine Schnittansicht der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß der einschlägigen Technik.
  • Mit Bezug auf 2 umfasst die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung 1 ein erstes Substrat 11, ein zweites Substrat 36 und einen Elektrophoresefilm 60. Der Elektrophoresefilm 60 umfasst eine Tintenschicht 57 mit mehreren Kapseln 63, eine erste haftfähige Schicht 51 auf einer äußeren Oberfläche der Tintenschicht 57, eine gemeinsame Elektrode 55 auf der anderen äußeren Oberfläche der Tintenschicht 57 und eine zweite haftfähige Schicht 53 auf einer äußeren Oberfläche der gemeinsamen Elektrode 55. Die Kapsel 63 enthält mehrere weiße und schwarze Pigmente 59 und 61. Die weißen Pigmente 59 sind negativ, die schwarzen Pigmente 61 hingegen positiv geladen.
  • Das zweite Substrat 36 wird aus einem transparenten Material hergestellt, wie beispielsweise Plastik oder Glas. Das erste Substrat 11 wird aus einem opaken Material hergestellt, wie beispielsweise Edelstahl. Alternativ besteht das erste Substrat 11 aus einem transparenten Material, beispielsweise Plastik oder Glas.
  • Ein Farbfilter 40 mit roten (R), grünen (G) und blauen (B) Farbfilterstrukturen ist auf einer inneren Oberfläche des zweiten Substrats 36 ausgebildet.
  • Eine Gateleitung 12 und eine Datenleitung 19, die einander schneiden, um einen Pixelbereich P zu definieren, sind auf einer inneren Oberfläche des ersten Substrats 11 ausgebildet. Im Pixelbereich P ist ein Dünnschichttransistor Tr ausgebildet. Der Dünnschichttransistor Tr enthält eine Gateelektrode 13, eine Halbleiterschicht 18 und Source- und Drainelektroden 20 und 22. Die Halbleiterschicht 18 enthält eine aktive Schicht 18a und eine ohmsche Kontaktschicht 18b. Auf der Gateelektrode 13 ist eine Gateisolierschicht 16 ausgebildet.
  • Auf dem Dünnschichttransistor Tr befinden sich erste und zweite Passivierungsschichten 25 und 26, die ein die Drainelektrode 22 freilegendes Drainkontaktloch 27 umfassen. Eine Pixelelektrode 28 ist auf der zweiten Passivierungsschicht 26 im Pixelbereich P ausgebildet. Die Pixelelektrode 28 steht mit der Drainelektrode 22 über das Drainkontaktloch 27 in Kontakt. Die Pixelelektrode 28 ist aus einem transparenten leitenden Material, wie beispielsweise Indium-Zinnoxid (ITO) Indium-Zinkoxid (IZO) oder Indium-Zinn-Zinkoxid (ITZO) hergestellt.
  • Die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung 1 verwendet eine äußere Beleuchtung als Lichtquelle, wie beispielsweise Sonnenlicht oder Raumlicht. An die Pixelelektrode 28 wird gezielt eine negative oder positive Spannung angelegt. Gemäß der Polarität der Pixelelektroden 28 bewegen sich die weißen und schwarzen Pigmente 59 und 61, wodurch Bilder angezeigt werden.
  • Da die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung 1 Bilder mittels einer Reflektionseigenschaft der Tintenschicht 57 anzeigt, ist eine Vergrößerung des reflektierenden Bereichs einer der Faktoren, um eine Reflektivität zu erhöhen. Eine Pixelelektrode 28 sollte auf dem ersten Substrat 11 verwendet werden, damit der Elektrophoresefilm 60 als reflektierendes Medium fungieren kann. Ein von der Pixelelektrode 28 bedeckter Bereich wird als der reflektierende Bereich betrachtet. Dementsprechend vergrößert sich der reflektierende Bereich, wenn sich die Größe der Pixelelektrode 28 erhöht. Um den reflektierenden Bereich zu vergrößern, wird dementsprechend die Pixelelektrode 28 so ausgebildet, dass sie die Gateleitung und die Datenleitung 19 überlappt.
  • Wenn die Pixelelektrode 28 die Gateleitung und die Datenleitung 19 überlappt, verursacht dies jedoch einen Anstieg einer parasitären Kapazität zwischen der Pixelelektrode 28 und jeweils der Gateleitung und der Datenleitung 19. Daher verzögern sich Signale der Gateleitung und der Datenleitung 19. Um die parasitäre Kapazität zu verringern, wird die zweite Passivierungsschicht 26 aus einem organischen isolierenden Material auf der ersten Passivierungsschicht 25 aus einem anorganischen isolierenden Material ausgebildet.
  • Wenn die zweite Passivierungsschicht 26 mit einer größeren Dicke ausgebildet wird, tritt in einem Reparaturverfahren für die Gate- und/oder Datenleitung jedoch ein Problem auf. Insbesondere kann wegen externer Partikel in Herstellungsverfahren ein offener Stromkreis bzw. ein elektrisch unterbrochener Stromkreis der Gateleitung oder der Datenleitung 19 auftreten. Daher wird ein Reparaturverfahren durchgeführt, um den offenen Stromkreis zu beheben. Dieses Reparaturverfahren wird jedoch durch die zweite Passivierungsschicht 26 erschwert.
  • 3 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Reparaturverfahrens für die Gateleitung in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß der einschlägigen Technik.
  • Wenn eine Gateleitung 12 auf dem Substrat 11 elektrisch unterbrochen ist, können mit Bezug auf 3 an dem Bereich der Pixelbereiche P, der nach einem elektrisch unterbrochenen Bereich OC der Gateleitung 12 angeordnet ist, keine Signale angelegt werden. Demzufolge tritt ein Zeilendefekt auf und viele Pixelbereiche P, die mit der defekten Leitung verbunden sind, können dadurch nicht normal angesteuert werden. Um den Leitungsdefekt in einen Punktdefekt umzuwandeln, wird ein Reparaturverfahren durchgeführt. Der Punktdefekt verursacht einen oder zwei defekte Pixelbereiche.
  • Genauer gesagt wird das Reparaturverfahren durchgeführt, um eine Bypassleitung auszubilden, indem auf beiden Seiten des elektrisch unterbrochenen Bereichs OC der Gateleitung 12 ein Schweißprozeß durchgeführt wird. Im Schweißprozeß wird ein Laserstrahl auf beiden Seiten des elektrisch unterbrochenen Bereichs OC der Gateleitung 12 eingestrahlt. Dadurch werden eine Pixelelektrode 28 und eine benachbarte Pixelelektrode 28 geschmolzen und eine zweite Passivierungsschicht 26, eine erste Passivierungsschicht 25 und eine Gateisolierschicht 16 unter den beiden Pixelelektroden 28 werden entfernt, um Löcher 81 auszubilden. Die geschmolzenen Pixelelektroden 28 fließen in die Kontaktlöcher 81 hinab und kontaktieren die Gateleitung 12. Darüber hinaus werden die beiden Pixelelektroden 28 durch eine Verbindungsstruktur miteinander verbunden. Dementsprechend wird die Bypassleitung für die Gateleitung durch die geschmolzenen Pixelelektroden 28 und die Verbindungsstruktur hergestellt.
  • Da die zweite Passivierungsschicht 26 aus einem organischen isolierenden Material besteht und eine größere Dicke aufweist, wird das Schweißverfahren jedoch nicht sachgemäß durchgeführt. Mit anderen Worten sind innere Wandoberflächen der Kontaktlöcher 81, die durch Entfernen der zweiten Passivierungsschicht 26 hergestellt werden, wegen der Eigenschaft des organischen isolierenden Materials sehr rau. Diese Rauhigkeit hindert die geschmolzene Pixelelektrode 28 daran, an den inneren Wandoberflächen des Kontaktloches 81 hinabzufließen. Da die zweite Passivierungsschicht 26 ziemlich dick und die geschmolzene Menge der Pixelelektrode 28 relativ gering ist, könnte sie deshalb darüber hinaus nicht ausreichen, um die gesamten inneren Wandoberflächen des Kontaktloches 81 zu bedecken. Dementsprechend wird der Kontakt über das Kontaktloch 81 zwischen der Pixelelektrode 28 und der Gateleitung 12 nicht richtig hergestellt und die Reparatur für die Gateleitung 12 wird nicht vollendet. Diese unvollständige Reparatur tritt ebenso für die Datenleitung 18 auf.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zum Reparieren einer Leitung derselben gerichtet, wobei im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen der einschlägigen Technik umgangen wird.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zum Reparieren einer Leitung derselben anzugeben, wodurch eine Ausfallsicherheit beim Reparieren einer elektrisch unterbrochenen Gate- oder Datenleitung verbessert werden kann.
  • Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch Ausüben der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur, die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den dazugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht ist, verwirklicht und erreicht.
  • Um diese und andere Vorteile zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie sie verkörpert und hierin ausführlich beschrieben ist, enthält ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl der Gateleitungen schneiden, um mehrere Pixelbereiche zu definieren; ein Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnschichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden umfasst; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung und ein zweites Loch über der Gateleitung mit zumindest der Gateisolierschicht dazwischen aufweist; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei ein Bereich der Pixelelektrode das erste Loch und eine anderer Bereich der Pixelelektrode das zweite Loch bedeckt.
  • Darüber hinaus kann das Array-Substrat ferner eine dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht umfassen.
  • Ferner kann jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen und die zweite Passivierungsschicht kann aus einem organischen isolierenden Material bestehen.
  • Außerdem kann eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr vier Mikrometer betragen.
  • In einer weiteren Hinsicht umfasst ein Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung: eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um mehrere Pixelbereiche zu definieren; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnschichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden umfasst; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung oder ein zweites Loch über der Gateleitung mit zumindest der Gateisolierschicht dazwischen aufweist; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei die Pixelelektrode das erste Loch oder das zweite Loch bedeckt.
  • Darüber hinaus kann das Array-Substrat ferner eine dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht umfassen.
  • Des Weiteren kann jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen und die zweite Passivierungsschicht kann aus einem organischen isolierenden Material bestehen.
  • Ferner kann die Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr vier Mikrometer betragen.
  • In einer anderen Hinsicht enthält ein Verfahren zum Herstellen eines Array-Substrats für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung: Ausbilden einer Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; Ausbilden einer Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; Ausbilden einer Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl der Gateleitungen schneiden, um mehrere Pixelbereiche zu definieren; Ausbilden eines Dünnsichttransistors entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnsichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden enthält; Ausbilden einer ersten Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; Ausbilden einer zweiten Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung auf einer Seite von jedem Pixelbereich oder ein zweites Loch über der Gateleitung auf einer anderen Seite jedes Pixelbereichs mit zumindest der Gateisolierschicht dazwischen aufweist; und Ausbilden einer Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei ein Bereich der Pixelelektrode das erste Loch oder das zweite Loch bedeckt.
  • Des Weiteren kann das Ausbilden der zweiten Passivierungsschicht enthalten: Ausbilden einer organischen Isolierschicht auf der ersten Passivierungsschicht; Durchführen eines Belichtungsprozesses mittels einer Halbton- oder Beugungsmaske und eines Entwicklungsprozesses für die organische Isolierschicht, um erste und zweite Bereiche und ein Drainkontaktloch auszubilden, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist und dem ersten oder zweiten Loch entspricht und wobei das Drainkontaktloch einen Bereich der ersten Passivierungsschicht über der Drainelektrode freilegt; Entfernen des belichteten Bereichs der ersten Passivierungsschicht durch ein erstes Trockenätzen, um die Drainelektrode freizulegen; und Entfernen des ersten Bereichs durch ein zweites Trockenätzen, um das erste oder zweite Loch auszubilden, und teilweises Entfernen des zweiten Bereichs durch das zweite Trockenätzen, wodurch die zweite Passivierungsschicht ausgebildet wird.
  • Ferner kann sowohl die Gateisolierschicht als auch die erste Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material hergestellt werden.
  • Ferner kann eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr vier Mikrometer betragen.
  • Darüber hinaus kann das Verfahren ferner umfassen: Ausbilden einer dritten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht.
  • In einer anderen Hinsicht wird ein Verfahren zum Reparieren einer elektrisch unterbrochenen Gate- oder Datenleitung eines Array-Substrates für eine Elektrophorese- Anzeigevorrichtung angegeben, wobei das Array-Substrat umfasst: eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung oder ein zweites Loch über der Gateleitung mit zumindest der Gateisolierschicht dazwischen aufweist; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist, wobei die Pixelelektrode das erste oder das zweite Loch bedeckt, wobei eine Vielzahl von Pixelbereichen erste und zweite Pixelbereiche enthält, um die elektrisch unterbrochene Gateleitung zu reparieren, oder dritte und vierte Pixelbereiche, um die elektrisch unterbrochene Datenleitung zu reparieren; wobei das Verfahren umfasst: Einstrahlen eines Laserstrahls in die ersten Löcher, die jeweils auf beiden Seiten eines elektrisch unterbrochenen Bereichs der elektrisch unterbrochenen Gateleitung angeordnet sind, um die Bereiche der Pixelelektroden der ersten und zweiten Pixelbereiche zu schmelzen und zumindest die Gateisolierschicht zu entfernen, wodurch die geschmolzenen Bereiche die elektrisch unterbrochene Gateleitung kontaktieren, oder Einstrahlen eines Laserstrahls in die zweiten Löcher, die jeweils auf beiden Seiten eines elektrisch unterbrochenen Bereichs der elektrisch unterbrochenen Datenleitung angeordnet sind, um die Bereiche der Pixelelektroden der dritten und vierten Pixelbereiche zu schmelzen und die erste Passivierungsschicht zu entfernen, wodurch die geschmolzenen Bereiche die elektrisch unterbrochene Datenleitung kontaktieren; und Ausbilden einer Verbindungsstruktur mittels einem Laser CVD-Reparaturgerät, um die Pixelelektrode des ersten Pixelbereichs und die Pixelelektrode des zweiten Pixelbereichs zu verbinden oder um die Pixelelektrode des dritten Pixelbereichs und die Pixelelektrode des vierten Pixelbereichs zu verbinden.
  • Ferner kann das Ausbilden der Verbindungsstruktur umfassen: Zuführen eines Reparaturgases zwischen das Array-Substrat und eine Laserstrahl-Einstrahlvorrichtung des Laser CVD-Geräts; und Einstrahlen eines Laserstrahls von der Laserstrahl-Einstrahlvorrichtung, um das Gas mittels Licht zu zersetzen und Teilchen des mittels Licht zersetzten Reparaturgases auf und zwischen den Pixelelektroden der ersten und zweiten Pixelbereiche abzulagern oder auf und zwischen den Pixelelektroden der dritten und vierten Pixelbereiche.
  • Darüber hinaus kann das Reparaturgas ein Wolfram-Hexacarbonyl (W(CO)6) Gas sein.
  • Des Weiteren kann jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material hergestellt werden.
  • Ferner kann eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr vier Mikrometer betragen.
  • Für Fachleute ist es offensichtlich, dass verschiedene Abänderungen, Variationen und Kombinationen basierend auf den obigen Merkmalen vorgenommen werden können.
  • Es ist selbstverständlich, dass beides, die vorausgehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung, beispielhaft und erläuternd sind und eine weitere Erklärung der beanspruchten Erfindung liefern sollen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die begleitenden Zeichnungen, die eingeschlossen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern und die hierin eingeschlossen sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
  • In den Zeichnungen ist:
  • 1 eine schematische Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Arbeitsweise einer Elektrophorese-Anzeigevorrichtung;
  • 2 eine Schnittansicht der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß der einschlägigen Technik;
  • 3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des Reparaturprozesses für die Gateleitung in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß der einschlägigen Technik;
  • 4 eine Draufsicht einer Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 bis 7 sind Schnittansichten jeweils entlang der Linien V-V bis VII-VII von 4.
  • 8A bis 8H sind Schnittansichten entlang der Linie V-V von 4 und veranschaulichen ein Verfahren zum Herstellen des Array-Substrats für die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist eine Draufsicht der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung nach Durchführen einer Reparatur einer elektrisch unterbrochenen Gateleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • 10A und 10B sind Schnittansichten entlang einer Linie X-X von 9 und veranschaulichen Prozesse zum Reparieren der elektrisch unterbrochenen Gateleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsbeispiele
  • Nun wird im Detail auf die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen.
  • 4 ist eine Draufsicht einer Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 5 bis 7 sind Schnittansichten jeweils entlang der Linien V-V bis VII-VII von 4.
  • Mit Bezug auf 4 bis 7 enthält die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung ein Array-Substrat mit einer Vielzahl von Pixelbereichen P in Form einer Matrix.
  • Das Array-Substrat enthält eine Gateleitung 107 und eine Datenleitung 118, die einander auf einem Substrat 101 schneiden, um den Pixelbereich P zu definieren. Eine gemeinsame Leitung 104 verläuft parallel zur und beabstandet von der Gateleitung 107. Die gemeinsame Leitung 104 kann auf derselben Schicht und aus demselben Material wie die Gateleitung 107 hergestellt sein. Von der gemeinsamen Leitung 104 erstreckt sich eine erste Speicherelektrode 105.
  • Ein Dünnschichttransistor Tr ist in einem Schaltbereich ausgebildet und mit der Gateleitung 107 und der Datenleitung 118 verbunden. Der Dünnschichttransistor Tr umfasst eine Gateleitung 103, eine Halbleiterschicht 115 und Source- und Drainelektroden 120 und 122. Die Halbleiterschicht 115 enthält eine aktive Schicht 115a aus intrinsisch amorphen Silizium und eine ohmsche Kontaktschicht 115c aus extrinsisch amorphen Silizium. Die Sourceelektrode 120 erstreckt sich von der Datenleitung 118. Eine Gateisolierschicht 110 ist auf der Gateelektrode 103, der Gateleitung 107, der gemeinsamen Leitung 104 und der ersten Speicherelektrode 105 ausgebildet.
  • Die Drainelektrode 122 erstreckt sich überlappend über die erste Speicherelektrode 105. Der ausgestreckte und überlappende Bereich der Drainelektrode 122 kann bezüglich der ersten Speicherelektrode 105 als zweite Speicherelektrode 124 bezeichnet werden. Die erste und zweite Speicherelektrode 105 und 124 bilden zusammen mit der Gateisolierschicht 110 dazwischen einen Speicherkondensator StgC in einem Speicherbereich StgA.
  • Auf dem Dünnschichttransistor Tr ist eine erste Passivierungsschicht 128 ausgebildet. Die erste Passivierungsschicht 128 ist aus einem anorganischen isolierenden Material, wie beispielsweise Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid (SiNx), hergestellt.
  • Auf der ersten Passivierungsschicht 128 ist eine zweite Passivierungsschicht 130 ausgebildet. Die zweite Passivierungsschicht 130 besteht aus einem organischen isolierenden Material, wie beispielsweise Benzozyklobuten (BCB) oder Acrylharz. Die zweite Passivierungsschicht 130 kann eine Dicke von ungefähr zwei Mikrometern bis ungefähr vier Mikrometern aufweisen.
  • Die erste und zweite Passivierungsschicht 128 und 130 enthalten ein Drainkontaktloch 133, das die Drainelektrode 122 freilegt. Die zweite Passivierungsschicht 130 enthält ein erstes Loch 134 und ein zweites Loch 135. Das erste Loch 134 legt einen Bereich der ersten Passivierungsschicht 128 auf der Gateleitung 107 zwischen benachbarten Datenleitungen 118 frei. Das zweite Loch 135 legt einen Bereich der ersten Passivierungsschicht 128 auf der Datenleitung 118 zwischen benachbarten Gateleitungen 107 frei. Die Anzahl der ersten Löcher 134 über der Gateleitung 107 zwischen benachbarten Datenleitungen 118 beträgt 1 oder mehr und die Anzahl der zweiten Löcher 135 über der Datenleitung 118 zwischen benachbarten Gateleitungen 107 beträgt 1 oder mehr.
  • Die zweite Passivierungsschicht 130 kann im Wesentlichen über der gesamten Oberfläche der ersten Passivierungsschicht 128 ausgebildet sein. Alternativ kann die zweite Passivierungsschicht 130 an Stellen entsprechend der Gateleitung 107, der Datenleitung 118 und dem Dünnschichttransistor Tr ausgebildet sein.
  • Eine Pixelelektrode 140 wird auf der zweiten Passivierungsschicht 130 ausgebildet und steht mit der Drainelektrode 122 über das Drainkontaktloch 133 in Kontakt. Die Pixelelektrode 140 ist aus einem transparenten leitenden Material, wie beispielsweise Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO) oder Indium-Zinn-Zinkoxid (ITZO), hergestellt. Die Pixelelektrode 140 bedeckt die ersten und zweiten Löcher 134 und 135. Dementsprechend steht die Pixelelektrode 140 mit den Bereichen der ersten Passivierungsschicht 128 über die ersten und zweiten Kontaktlöcher 134 und 135 in Kontakt.
  • Die Pixelelektrode 140 überlappt die Gateleitung 107 und die Datenleitung 118. Vorzugsweise erstreckt sich die Pixelelektrode 140 über beide, die Gateleitung 107 und die Datenleitung 118, zu benachbarten Pixelbereichen P hin, so dass die Pixelelektrode 140 die benachbarten Pixelbereiche P überlappt. Dementsprechend vergrößert sich ein reflektierender Bereich, der ein von der Pixelelektrode 140 bedeckter Bereich ist, und somit eine Reflektivität der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung.
  • Die die Pixelelektrode 140 überlappende Datenleitung 118 kann eine von benachbarten Datenleitungen 118 auf gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Pixelbereichs P sein und die die Pixelelektrode 140 überlappende Gateleitung 107 kann eine von benachbarten Gateleitungen 107 auf anderen gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Pixelbereichs P sein. Beispielsweise ist die die Pixelelektrode 140 überlappende Datenleitung 118 eine Datenleitung, die mit dem entsprechenden Pixelbereich P verbunden ist. Ebenso ist die die Pixelelektrode 140 überlappende Gateleitung 107 eine Gateleitung, die mit dem entsprechenden Pixelbereich verbunden ist.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Passivierungsschicht 130 aus einem organischen isolierenden Material hergestellt und weist eine Dicke von ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr vier Mikrometer auf. Da die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 in der zweiten Passivierungsschicht 130 ausgebildet sind, wird jedoch ein Reparaturprozess für die Gateleitung 107 oder die Datenleitung 118 zuverlässiger als in der einschlägigen Technik. Genauer gesagt, wenn die Gateleitung 107 oder die Datenleitung 118 einen Offener-Stromkreis-Defekt aufweisen, wird ein Schweißprozess an den Stellen durchgeführt, wo die ersten und zweiten Löcher 134 oder 135 auf beiden Seiten des Offener-Stromkreis-Defekts angeordnet sind. An der Schweißstelle wurde die zweite Passivierungsschicht 130 schon entfernt und die erste Passivierungsschicht/Gateisolierschicht 128/110 oder die erste Passivierungsschicht 128 werden ausgebildet. Die Gateisolierschicht 110 und die erste Passivierungsschicht 128 weisen jeweils ungefähr 1000 Å bis ungefähr 4000 Å auf. Eine Gesamtdicke der Gateisolierschicht 110 und der ersten Passivierungsschicht 128 ist kleiner oder gleich ungefähr 0,5 μm. Dementsprechend beträgt im Schweißprozess eine Höhe, um die eine geschmolzene Pixelelektrode 140 zur Reparatur hinab fließt, maximal ungefähr 0,5 Mikrometer. Mit anderen Worten beträgt diese Höhe maximal ca. ein Viertel oder ein Achtel oder weniger als die Höhe aus der einschlägigen Technik, da die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 ausgebildet sind. Darüber hinaus sind die inneren Wandoberflächen eines Kontaktlochs glatt, das in der ersten Passivierungsschicht 128 oder der ersten Passivierungsschicht/Gateisolierschicht 128/110 durch das Schweißen ausgebildet ist, weil die erste Passivierungsschicht 128 und die Gateisolierschicht 110 aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen. Dementsprechend fließt die geschmolzene Pixelelektrode 140 die inneren Wandoberflächen gleichmäßig ohne Abriss hinab.
  • Da die für die geschmolzene Pixelelektrode 140 hinab zufließende Höhe viel niedriger als die der einschlägigen Technik ist und die inneren Wandoberflächen des Kontaktlochs viel glatter als die der einschlägigen Technik sind, ist demzufolge die geschmolzene Menge der Pixelelektrode 140 verhältnismäßig groß genug, um die gesamten inneren Wandoberflächen des Kontaktlochs zu bedecken, und die geschmolzene Pixelelektrode 140 kann gleichmäßig hinab fließen. Dementsprechend kann die Verbindung der Pixelelektrode 140 und der Gateleitung 107 oder der Datenleitung 118 stabil ausgebildet und die Reparatur für die Gateleitung 107 oder für die Datenleitung 118 zuverlässig vollendet werden.
  • Da die zweite Passivierungsschicht 130 mit der Dicke von ungefähr 2 μm bis ungefähr 4 μm zwischen der Pixelelektrode 140 und den Gate- und Datenleitungen 107 und 118 ausgebildet ist, können ferner parasitäre Kapazitäten zwischen der Pixelelektrode 140 und den Gate- und Datenleitungen 107 und 118 merklich reduziert werden, obwohl die Pixelelektrode 140 die Gate- und Datenleitungen 107 und 118 überlappt. Somit kann der reflektierende Bereich vergrößert werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der zweiten Passivierungsschicht 130 und der Pixelelektrode 140 ausgebildet sein. Ein anorganisches isolierendes Material weist eine bessere Hafteigenschaft zur Pixelelektrode 140 auf als ein organisches isolierendes Material. Dementsprechend kann die dritte Passivierungsschicht zwischen die zweite Passivierungsschicht 130 und die Pixelelektrode 140 gesetzt werden, um ein Haften an der Pixelelektrode 140 zu verbessern. Wenn die dritte Passivierungsschicht in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung verwendet wird, werden die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 in der dritten Passivierungsschicht und der zweiten Passivierungsschicht 130 ausgebildet, um die erste Passivierungsschicht 128 freizulegen. Und das Drainkontaktloch 133 ist in der dritten Passivierungsschicht, der zweiten Passivierungsschicht 130 und der ersten Passivierungsschicht 128 ausgebildet, um die Drainelektrode 122 freizulegen.
  • 8A bis 8H sind Schnittansichten entlang der Linie V-V von 4 und veranschaulichen ein Verfahren zum Herstellen des Array-Substrats für die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Mit Bezug auf 8A wird eine erste Metallschicht auf einem Substrat 101 ausgebildet und in einem Maskenprozess strukturiert, um eine Gateelektrode 103, eine Gateleitung 107, eine gemeinsame Leitung 104 (von 4) und eine erste Speicherelektrode 105 auszubilden. Die erste Metallschicht kann aus einem von Aluminium (Al), einer Aluminiumlegierung (z. B. AINd), Kupfer (Cu), einer Kupferlegierung, Chrom und einer Titanlegierung oder Ähnlichem bestehen. Alternativ kann die erste Metallschicht eine mehrschichtige Struktur unter Verwendung der Materialien aufweisen. Als Beispiel für eine doppelschichtige Struktur wird eine Aluminiumlegierung/Molybdän- oder eine Titanlegierung/Kupfer-Struktur verwendet. Der Maskenprozess kann umfassen: Auftragen einer Photoresist-Schicht, Belichtung, Entwickeln der Photoresist-Schicht, einen Ätzprozess und Ablösen der Photoresist-Schicht. Die Gateelektrode 103 wird in einem Schaltbereich TrA ausgebildet, die erste Speicherelektrode 105 in einem Speicherbereich StgA.
  • Mit Bezug auf 8B wird die Gateisolierschicht 110 auf dem die Gateelektrode 103 aufweisenden Substrat 101 ausgebildet. Die Gateisolierschicht 110 kann aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid (SiNx).
  • Dann werden eine intrinsisch amorphe Silziumschicht und eine extrinsisch amorphe Siliziumschicht auf der Gateisolierschicht 110 ausgebildet und in einem Maskenprozess strukturiert, um eine Halbleiterschicht 115 zu bilden. Die Halbleiterschicht 115 umfasst eine aktive Schicht 115a aus intrinsisch amorphen Silizium und eine extrinsisch amorphe Siliziumstruktur 115b.
  • Mit Bezug auf 8C wird eine zweite Metallschicht auf dem die Halbleiterschicht 115 aufweisenden Substrat 101 ausgebildet und in einem Maskenprozess strukturiert, um eine Datenleitung 118 und voneinander beabstandete Source- und Drainelektroden 120 und 122 auszubilden. Die zweite Metallschicht kann aus einem von Molybdän (Mo), Kupfer (Cu), einer Titanlegierung und einer Aluminiumlegierung (z. B. AINd) bestehen. Alternativ kann die zweite Metallschicht eine mehrschichtige Struktur unter Verwendung der Materialien aufweisen. Beispielsweise kann eine Titanlegierung/Molybdän-Struktur als eine doppelschichtige Struktur verwendet werden und eine Molybdän/Aluminiumlegierung/Molybdän-Struktur als eine dreischichtige Struktur. Die Datenleitung 118 schneidet die Gateleitung 107, um einen Pixelbereich P zu definieren. Der Bereich der Drainelektrode 122, der die erste Speicherelektrode 105 überlappt, wird als zweite Speicherelektrode 124 bezeichnet. Die zweite Speicherelektrode 124 und die erste Speicherelektrode 105 bilden zusammen mit der Gateisolierschicht 110 dazwischen einen Speicherkondensator StgC im Speicherbereich StgA.
  • Die extrinsisch amorphe Siliziumstruktur (115b von 8B) wird in einem Trockenätzprozess unter Verwendung der Source- und Drainelektroden 120 und 122 als Ätzmaske strukturiert. Durch den Trockenätzprozess wird ein Bereich der extrinsisch amorphen Siliziumstruktur zwischen den Source- und Drainelektroden 120 und 122 entfernt, um eine ohmsche Kontaktschicht 115c unter jeder der Source- und Drainelektroden 120 und 122 auszubilden. Ein Bereich der aktiven Schicht 115a zwischen den Source- und Drainelektroden 120 und 122 wird freigelegt.
  • Die Gateelektrode 103, die Halbleiterschicht 115 und die Source- und Drainelektroden 120 und 122 bilden einen Dünnschichttransistor Tr im Schaltbereich TrA.
  • Mit Bezug auf 8D wird eine erste Passivierungsschicht 128 auf dem Substrat 101 mit den Source- und Drainelektroden 120 und 122 ausgebildet. Die erste Passivierungsschicht 128 kann aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen, wie beispielsweise Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid (SiNx). Die erste Passivierungsschicht 128 muss die Gateleitung 107 nicht bedecken.
  • Daraufhin wird eine organische Isolierschicht 129 auf der ersten Passivierungsschicht 128 ausgebildet. Die organische Isolierschicht 129 kann aus Photoacryl oder Benzozyklobuten (PCB) bestehen. Die organische Isolierschicht 129 kann mit einer Dicke von ungefähr 3 μm bis 5 μm aufgetragen werden.
  • Wenn die organische Isolierschicht 129 eine Lichtempfindlichkeit aufweist, muss keine zusätzliche Photoresist-Schicht auf der organischen Isolierschicht 129 (der zweiten Passivierungsschicht) ausgebildet werden. Angenommen, dass die organische Isolierschicht 129 aus einem lichtempfindlichen Material vom Positivtyp besteht, befindet sich eine Maske 190 über der organischen Isolierschicht 129. Als Maske 190 kann eine Halbtonmaske oder Beugungsmaske verwendet werden. Die Maske 190 kann einen durchlässigen Bereich TA, einen halbdurchlässigen Bereich HTA und einen Sperrbereich BA aufweisen. Eine Durchlässigkeit des halbdurchlässigen Bereichs HTA liegt zwischen einer Durchlässigkeit des durchlässigen Bereichs TA und einer Durchlässigkeit des Sperrbereichs BA. Hierfür kann der halbdurchlässige Bereich HTA so ausgestaltet sein, dass er eine Vielzahl von Schlitzen oder einen Halbtonfilm enthält.
  • Der durchlässige Bereich TA entspricht mindestens einem Bereich der Drainelektrode 122. Jeder der halbdurchlässigen Bereiche HTA entspricht jeweils mindestens einem Bereich der Gateleitung 107 und mindestens einem Bereich der Datenleitung 118. Durch die Maske 190 wird eine Belichtung und dann ein Entwicklungsprozess durchgeführt.
  • Mit Bezug auf 8E enthält die organische Isolierschicht 129 durch den Belichtungs- und Entwicklungsprozess erste und zweite Bereiche 129a und 129b und ein Drainkontaktloch 133. Ein dem durchlässigen Bereich (TA von 8D) entsprechender Bereich der organischen Isolierschicht 129 wird durch den Entwicklungsprozess entfernt, so dass das Drainkontaktloch 133 ausgebildet wird. Ein dem halbdurchlässigen Bereich (HTA von 8D) entsprechender Bereich der organischen Isolierschicht 129 wird teilweise durch den Entwicklungsprozess entfernt, so dass der erste Bereich 129a ausgebildet wird. Ein dem Sperrbereich (BA von 8D) entsprechender Bereich der organischen Isolierschicht 129 wird durch den Entwicklungsprozess nicht entfernt, so dass der zweite Bereich 129b ausgebildet wird. Dementsprechend weist der zweite Bereich 129b eine größere Dicke als der erste Bereich 129a auf.
  • Mit Bezug auf 8F wird ein erster Ätzprozess, beispielsweise ein erster Trockenätzprozess, für die erste Passivierungsschicht 128 mit der organischen Isolierschicht 129 als Ätzmaske durchgeführt. Dementsprechend wird ein Bereich der ersten Passivierungsschicht 128 unter dem Drainkontaktloch 133 entfernt, so dass ein Bereich der Drainelektrode 122 unter dem Drainkontaktloch 133 freigelegt wird. Der erste Trockenätzprozess kann mit einem ersten Trockenätzgas, wie beispielsweise einem konventionellen Trockenätzgas, durchgeführt werden.
  • Mit Bezug auf 8G wird ein zweiter Ätzprozess, beispielsweise ein zweiter Trockenätzprozess, für die organische Isolierschicht (129 nach 8F) durchgeführt. Das zweite Trockenätzen wird durchgeführt, bis der erste Bereich (129a von 8F) entfernt ist. Dementsprechend werden durch das zweite Trockenätzen erste und zweite Löcher 134 und 135 an den ersten Bereichen entsprechenden Stellen ausgebildet und der zweite Bereich (129b von 8F) wird ebenfalls teilweise entfernt. Dementsprechend wird die Dicke des zweiten Bereichs im Vergleich zur Dicke des ersten Bereichs reduziert und kann somit ungefähr 2 μm bis 4 μm betragen. Die durch das zweite Trockenätzen geätzte organische Isolierschicht wird als zweite Passivierungsschicht 130 bezeichnet.
  • Mit Bezug auf 8H wird ein transparentes leitendes Material auf der zweiten Passivierungsschicht 130 aufgetragen und in einem Maskenprozess strukturiert, um eine Pixelelektrode 140 zu bilden. Die Pixelelektrode 140 steht mit der Drainelektrode 122 über das Drainkontaktloch 133 in Kontakt. Des Weiteren steht die Pixelelektrode 140 mit der ersten Passivierungsschicht 128 durch die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 in Kontakt. Darüber hinaus überlappt die Pixelelektrode 140 die Gateleitung 107 und die Datenleitung 118.
  • Durch die oben beschriebenen Prozesse kann das Array-Substrat für die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung hergestellt werden.
  • Die oben beschriebene Prozesse können auf verschiedene Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann die zweite Passivierungsschicht 130 so ausgebildet werden, dass sie nur dem Dünnschichttransistor Tr, der Gateleitung 107 und der Datenleitung 118 entspricht. Dafür können beispielsweise Bereiche der organischen Isolierschicht 129 mit Ausnahme der Bereiche der organischen Isolierschicht 129, die der Gateleitung 107, der Datenleitung 118, dem Dünnschichttransistor Tr, dem Drainkontaktloch 133 und den ersten und zweiten Kontaktlöchern 134 und 135 entsprechen, als die ersten Bereiche 129a hergestellt und durch das zweite Trockenätzen entfernt werden.
  • Alternativ kann die erste Passivierungsschicht 128 in einem Maskenprozess strukturiert werden, bevor die organische Isolierschicht 129 auf der ersten Passivierungsschicht 128 aufgetragen wird, um das Drainkontaktloch 133 darin auszubilden. In diesem Fall darf die Maske 190 den halbdurchlässigen Bereich HTA nicht aufweisen und die durchlässigen Bereiche TA können Stellen entsprechen, wo das Drainkontaktloch 133 und die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 ausgebildet werden. Dementsprechend kann für die ersten und zweiten Trockenätzprozesse kein Bedarf bestehen und das Drainkontaktloch 133 so wie die ersten und zweiten Kontaktlöcher 134 und 135 der zweiten Passivierungsschicht 130 können durch einen Entwicklungsprozess der belichteten organischen Isolierschicht 129 ausgebildet werden.
  • Alternativ kann eine dritte Passivierungsschicht auf der zweiten Passivierungsschicht 130 ausgebildet sein. Die dritte Passivierungsschicht kann aus einem anorganischen isolierenden Material bestehen. In einem Maskenprozess kann die dritte Passivierungsschicht strukturiert werden, um das Drainkontaktloch 133 darin auszubilden. Darüber hinaus kann die dritte Passivierungsschicht im Maskenprozess strukturiert werden, um die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 darin auszubilden.
  • Alternativ kann die dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierendem Material aufgetragen werden, nachdem die organische Isolierschicht 129 aufgetragen ist, und dann wird eine Photoresist-Schicht auf der dritten Passivierungsschicht ausgebildet. Danach wird eine Belichtung mittels einer ähnlichen Maske wie die Maske 190 aus 8D und dann ein Entwicklungsprozess durchgeführt, um eine Photoresist-Struktur auszubilden. Diese Photoresist-Struktur ist ähnlich zu der organischen Isolierschicht 129 aus 8E. Beispielsweise enthält die Photoresist-Struktur erste und zweite Strukturbereiche und der zweite Strukturbereich ist dicker als der erste Strukturbereich. Danach werden die dritte Passivierungsschicht, die organische Isolierschicht 129 und die erste Passivierungsschicht 128 mittels der Photoresist-Struktur und einer Ätzmaske geätzt, um das Drainkontaktloch 133, das die Drainelektrode freilegt, auszubilden. Daraufhin wird der erste Strukturbereich durch einen Veraschungsprozess entfernt. Danach werden Bereiche der dritten Passivierungsschicht und der organischen Isolierschicht 129 entsprechend dem ersten Strukturbereich entfernt, um die ersten und zweiten Löcher 134 und 135 auszubilden. Dann wird die veraschte Photoresist-Struktur durch einen Abhebeprozess entfernt. Dementsprechend wird die dritte Passivierungsschicht auf der zweiten Passivierungsschicht 130 aus einem organischen isolierenden Material ausgebildet. Danach wird die Pixelelektrode 140 auf der dritten Passivierungsschicht ausgebildet. Da die dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material besteht, kann ein Haften der Pixelelekrode 140 an der dritten Passivierungsschicht verbessert werden.
  • Das wie oben hergestellte Array-Substrat wird mit beispielsweise einem Elekrophoresefilm verbunden. Der Elektrophoresefilm kann einen Basisfilm, eine gemeinsame Elektrode auf dem Basisfilm, eine Tintenschicht auf der gemeinsamen Elektrode und eine haftfähige Schicht auf der Tintenschicht umfassen. Das Array-Substrat wird mit dem Elektrophoresefilm durch die haftfähige Schicht verbunden. Der Basisfilm kann aus Polyethylen-Terephthalat (PET) bestehen. Die Tintenschicht kann eine Vielzahl von Kapseln enthalten und die Kapseln enthalten eine Vielzahl von weißen und schwarzen Pigmenten. Eines, entweder die weißen oder die schwarzen Pigmente, ist positiv geladen, während hingegen das andere der weißen und schwarzen Pigmente negativ geladen ist. Diese Elektrophorese-Anzeigevorrichtung kann als eine Mono-Elektrophorese-Anzeigenvorrichtung bezeichnet werden.
  • Alternativ kann eine Farbfilterschicht im Elektrophoresefilm ausgebildet sein. Beispielsweise werden rote, grüne und blaue Farbfilterstrukturen auf einer äußeren Oberfläche des Basisfilms ausgebildet. Die gemeinsame Elektrode, die Tintenschicht und die haftfähige Schicht können nacheinander auf einer inneren Oberfläche des Basisfilms ausgebildet sein. Die roten, grünen und blauen Farbfilterstrukturen können in jeweiligen Pixelbereichen P ausgebildet sein. Beispielsweise wird ein rotes Harz auf die äußere Oberfläche des Basisfilms aufgetragen und mittels eines Maskenprozesses strukturiert, um die rote Farbfilterstruktur in einem roten Pixelbereich auszubilden. Auf ähnliche Weise werden die grünen und blauen Farbfilterstrukturen jeweils in grünen und blauen Pixelbereichen ausgebildet. Ein solcher Prozess zum Ausbilden der Farbfilterschicht kann nach Anbringen des Elektrophoresefilms auf dem Array-Substrat durchgeführt werden. Dann kann sich ein durchsichtiges gegenüberliegendes Substrat auf der Farbfilterschicht befinden und mit dem Array-Substrat mittels einer Abdichtstruktur verbunden sein. Die Abdichtstruktur kann entlang eines Nicht-Anzeigebereichs außerhalb eines Anzeigebereichs ausgebildet sein. Dementsprechend wird das Array-Substrat mit dem gegenüberliegenden Substrat mittels der dazwischen liegenden Abdichtstruktur verbunden. Alternativ kann das gegenüberliegende Substrat ein filmartiges Substrat sein und an der Farbfilterschicht mittels einer haftfähigen Schicht angebracht sein und diese haftfähige Schicht kann auf einer inneren Oberfläche des gegenüberliegenden Substrats ausgebildet sein.
  • Alternativ kann die Farbfilterschicht auf der inneren Oberfläche des gegenüberliegenden Substrats anstelle des Elektrophoreseflims ausgebildet sein und die Farbfilterschicht kann mit dem Array-Substrat, das am Elektrophoresefilm angebracht ist, verbunden werden.
  • Ein Verfahren zum Reparieren von beispielsweise einer elektrisch unterbrochenen Gateleitung in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung wird mit Bezug auf 9, 10A und 10B erläutert. Ein ähnliches Verfahren kann auf die Reparatur einer elektrisch unterbrochenen Datenleitung angewendet werden.
  • 9 ist eine Draufsicht der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung nach Durchführen einer Reparatur einer elektrisch unterbrochenen Gateleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 10A und 10B sind Schnittansichten entlang einer Linie X-X von 9, die Reparaturprozesse an der elektrisch unterbrochenen Gateleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Zum Erläutern der Reparaturprozesse wird angenommen, dass ein elektrisch unterbrochener Bereich OC einer Gateleitung 107 unter einer Pixelelektrode 140a eines ersten Pixelbereichs P1 auftritt. Die Pixelelektrode des ersten Pixelbereichs P1 wird als erste Pixelelektrode 140a bezeichnet, eine Pixelelektrode in einem zum ersten Pixelbereich P1 benachbarten zweiten Pixelbereich P2 wird als zweite Pixelelektrode 140b bezeichnet.
  • Mit Bezug auf 9 und 10A ist der elektrisch unterbrochene Bereich OC zwischen einem der ersten Pixelelektrode 140a entsprechenden ersten Loch 134 und einem der zweiten Pixelelektrode 140b entsprechenden ersten Loch 134 angeordnet. Ein Laserstrahl LB mit einer vorgegebenen Energiedichte wird in beide erste Löcher 134 durch ein Laserstrahl-Einstrahlgerät 197 eingestrahlt. Dementsprechend werden jede der ersten und zweiten Pixelelektrode 140a und 140b entsprechend den ersten Löchern 134 geschmolzen und Bereiche der ersten Passivierungsschicht 128 und der Gateisolierschicht 110 unter den ersten Löchern 134 werden weg gebrannt. Durch Entfernen der Bereiche der ersten Passivierungsschicht 128 und der Gateisolierschicht 110 wird ein Kontaktloch, das die Gateleitung 107 freilegt, unter jedem ersten Loch 134 ausgebildet. Jede der ersten und zweiten geschmolzenen Pixelelektrode 140a und 140b fließt die inneren Wände des Kontaktlochs hinab und kontaktiert die freigelegte Gateleitung 107. Da die erste Passivierungsschicht 128 und die Gateisolierschicht 110 beide aus anorganischem isolierenden Material bestehen, sind die Innenwandoberflächen des Kontaktlochs glatt, so dass die geschmolzenen Pixelelektroden 140a und 140b die Innenwände gut und im Wesentlichen ohne Hindernis hinab fließen können. Des Weiteren beträgt die Höhe des Kontaktlochs, d. h. eine Gesamtdicke der Gateisolierschicht 110 und der ersten Passivierungsschicht 128, kleiner oder gleich ca. 0,5 μm. Dementsprechend reicht die geschmolzene Menge von jeder der ersten und zweiten Pixelelektrode 140a und 140b aus, um die Innenwandoberflächen des Kontaktlochs zu bedecken. Da die erste Passivierungsschicht 128 und die Gateisolierschicht 110 aus anorganischem isolierenden Material bestehen und die ersten Löcher 134 schon ausgebildet sind, kann solchermaßen der Kontaktdefekt zwischen den Pixelelektroden 140a und 140b und der Gateleitung 107 verhindert werden, wenn der Schweißprozess unter Verwendung des Laserstrahls LB durchgeführt wird.
  • Mit Bezug auf die 9 und 10B werden die ersten und zweiten Pixelelektroden 140a und 140b beispielsweise durch eine Verbindungsstruktur 195 elektrisch verbunden, nachdem der Schweißprozess an den ersten Löchern 134 auf beiden Seiten des elektrisch unterbrochenen Bereichs OC der Gateleitung 107 durchgeführt worden ist. Die Verbindungsstruktur 195 steht sowohl mit einem seitlichen Bereich der ersten Pixelelektrode 140a als auch mit einem seitlichen Bereich der zweiten Pixelelektrode 140b in Kontakt, der dem seitlichen Bereich der ersten Pixelelektrode 140a gegenüberliegt, und überbrückt die Lücke zwischen der ersten und zweiten Pixelelektrode 140a und 140b. Dieser Verbindungsprozess kann mittels einem Laser-CVD-Reparaturgerät 198 durchgeführt werden. Beispielsweise wird ein Reparaturgas mit vorgegebenen Bestandteilen zum Ausbilden der Verbindungsstruktur 195 zwischen das Laser-CVD-Reparaturgerät 198 und das Substrat 101 zugeführt. Beispielsweise wird ein Laserstrahl LB zwischen dem seitlichen Bereich der ersten Pixelelektrode 140a und dem seitlichen Bereich der zweiten Pixelelektrode 140b durch eine Laserstrahl-Einstrahlvorrichtung des Laser-CVD-Reparaturgeräts 198 entlang eingestrahlt.
  • Dementsprechend reagiert das Reparaturgas mit dem Laserstrahl LB und das Reparaturgas wird mittels Licht zersetzt. Teilchen des mittels Licht zersetzen Reparaturgases werden entlang einem Laufweg des Laserstrahls LB abgelagert, so dass die Verbindungsstruktur 195 ausgebildet wird. Das Reparaturgas kann Wolfram-Hexacarbonyl (W(CO)6) enthalten und die Verbindungsstruktur 195 kann aus einem Material bestehen, das zumindest Wolfram (W) enthält. Die Verbindungsstruktur 195 kann stabförmig sein.
  • Wie oben erläutert, wird der Reparaturprozess durch Verbinden der ersten und zweiten Pixelelektrode 140a und 140b mit der Gateleitung 107 und Verbinden der ersten Pixelelektrode 140a mit der zweiten Pixelelektrode 140b durch die Verbindungsstruktur 195 abgeschlossen. Dementsprechend wird das an die elektrisch unterbrochene Gateleitung 107 angelegte Gatesignal am elektrisch unterbrochenen Bereich OC der Gateleitung 107 vorbeigeführt und fließt durch die erste und zweite Pixelelektrode 140a und 140b. Die ersten und zweiten Pixelbereiche P1 und P2, die für den Reparaturprozess verwendet wurden, werden normalerweise nicht betrieben, sondern werden zu defekten Pixelbereichen, also beispielsweise hellen oder dunklen Punkten. Allerdings können andere Pixelbereiche entlang der elektrisch unterbrochenen Gateleitung 107 normal betrieben werden und die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung kann weiter verwendet werden. Dementsprechend können Produktionseffizienz und -kosten merklich verbessert werden.
  • Der Reparaturprozess wie oben beschrieben kann auf einen Reparaturprozess für die Datenleitung 118 angewendet werden. Wenn die Datenleitung 118 einen elektrisch unterbrochenen Bereich aufweist, wird beispielsweise der Schweißprozess an den zweiten Löchern 135 durchgeführt, die auf beiden Seiten des elektrisch unterbrochenen Bereichs der Datenleitung 118 liegen. Beide den zweiten Löchern 135 entsprechenden Pixelelektroden werden jeweils durch eine Verbindungsstruktur verbunden. Dementsprechend wird eine Überbrückung für die elektrisch unterbrochene Datenleitung abgeschlossen und ein an die elektrisch unterbrochene Datenleitung angelegtes Datensignal kann somit durch beide den beiden Pixelelektroden entsprechenden Pixelbereiche fließen. Im Reparaturprozess für die Datenleitung 118 wird die erste Passivierungssicht 128 für den Schweißprozess entfernt.
  • Dem Fachmann wird es offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Variationen in der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken oder Zweck der Erfindung abzuweichen. Deshalb ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Änderungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, sie fallen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 10-2008-0134708 [0001]

Claims (18)

  1. Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnschichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden umfasst; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung und ein zweites Loch über der Gateleitung umfasst, wobei zumindest die Gateisolierschicht dazwischen liegt; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei ein Bereich der Pixelelektrode das erste Loch und ein anderer Bereich der Pixelelektrode das zweite Loch bedeckt.
  2. Array-Substrat nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht.
  3. Array-Substrat nach Anspruch 1, wobei jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material und die zweite Passivierungsschicht aus einem organischen isolierenden Material besteht.
  4. Array-Substrat nach Anspruch 3, wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr 2 Mikrometer bis ungefähr 4 Mikrometer beträgt.
  5. Array-Substrat für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnschichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektrode umfasst; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung oder ein zweites Loch über der Gateleitung umfasst, wobei zumindest die Gateisolierschicht dazwischen liegt; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei die Pixelelektrode das erste oder zweite Loch bedeckt.
  6. Array-Substrat nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine dritte Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht.
  7. Array-Substrat nach Anspruch 5, wobei jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material und die zweite Passivierungsschicht aus einem organischen isolierenden Material hergestellt ist.
  8. Array-Substrat nach Anspruch 7, wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr 2 Mikrometer bis ungefähr 4 Mikrometer beträgt.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Array-Substrats für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, umfassend: Ausbilden einer Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; Ausbilden einer Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; Ausbilden einer Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; Ausbilden eines Dünnschichttransistors entsprechend zu jedem Pixelbereich, wobei der Dünnschichttransistor eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden umfasst; Ausbilden einer ersten Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; Ausbilden einer zweiten Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung auf einer Seite von jedem Pixelbereich oder ein zweites Loch über der Gateleitung auf einer anderen Seite von jedem Pixelbereich aufweist, wobei zumindest die Gateisolierschicht dazwischen liegt; und Ausbilden einer Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit der Drainelektrode verbunden ist, wobei die Pixelelekrode das erste oder zweite Loch bedeckt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Ausbilden der Passivierungsschicht umfasst: Ausbilden einer organischen Isolierschicht auf der ersten Passivierungsschicht; Durchführen eines Belichtungsprozesses mittels einer Halbton- oder Beugungsmaske und eines Entwicklungsprozesses für die organische Isolierschicht, um erste und zweite Bereiche und ein Drainkontaktloch auszubilden, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist und dem ersten Loch oder dem zweiten Loch entspricht, und wobei das Drainkontaktloch einen Bereich der ersten Passivierungsschicht über der Drainelektrode freilegt; Entfernen des freigelegten Bereiches der ersten Passivierungsschicht durch ein erstes Trockenätzen, um die Drainelektrode freizulegen; und Entfernen des ersten Bereichs durch ein zweites Trockenätzen, um das erste Loch oder das zweite Loch auszubilden, und teilweises Entfernen des zweiten Bereichs durch das zweite Trockenätzen, wodurch die zweite Passivierungsschicht ausgebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material besteht.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr 2 Mikrometer bis ungefähr 4 Mikrometer beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Ausbilden einer dritten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material zwischen der Pixelelektrode und der zweiten Passivierungsschicht.
  14. Verfahren zum Reparieren einer elektrisch unterbrochenen Gateleitung oder Datenleitung eines Array-Substrats für eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, wobei das Array-Substrat umfasst: eine Vielzahl von Gateleitungen auf einem Substrat; eine Gateisolierschicht auf der Vielzahl von Gateleitungen; eine Vielzahl von Datenleitungen auf der Gateisolierschicht, die die Vielzahl von Gateleitungen schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu bilden; einen Dünnschichttransistor entsprechend zu jedem Pixelbereich; eine erste Passivierungsschicht auf der Vielzahl von Datenleitungen; eine zweite Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht ein erstes Loch über der Datenleitung oder ein zweites Loch über der Gateleitung aufweist, wobei zumindest die Gateisolierschicht dazwischen liegt; und eine Pixelelektrode auf der zweiten Passivierungsschicht, die mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist, wobei die Pixelelektrode das erste oder zweite Loch bedeckt, wobei eine Vielzahl von Pixelbereichen erste und zweite Pixelbereiche umfassen, um die elektrisch unterbrochene Gateleitung zu reparieren, oder dritte und vierte Pixelbereiche, um die elektrisch unterbrochene Datenleitung zu reparieren; wobei das Verfahren umfasst: Einstrahlen eines Laserstrahls in die ersten Löcher, die jeweils auf beiden Seiten eines elektrisch unterbrochenen Bereichs der elektrisch unterbrochenen Gateleitung liegen, um die Bereiche der Pixelelektroden der ersten und zweiten Pixelbereiche zu schmelzen und zumindest die Gateisolierschicht zu entfernen, wodurch die geschmolzenen Bereiche die elektrisch unterbrochene Gateleitung kontaktieren, oder Einstrahlen eines Laserstrahls in die zweiten Löcher, die jeweils auf beiden Seiten eines elektrisch unterbrochenen Bereichs der elektrisch unterbrochenen Datenleitung liegen, um die Bereiche der Pixelelektroden der dritten und vierten Pixelbereiche zu schmelzen und die erste Passivierungsschicht zu entfernen, wodurch die geschmolzenen Bereiche die elektrisch unterbrochene Datenleitung kontaktieren; und Ausbilden einer Verbindungsstruktur mittels eines Laser-CVD-Reparaturgeräts, um die Pixelelektrode des ersten Pixelbereichs und die Pixelelektrode des zweiten Pixelbereichs oder die Pixelelektrode des dritten Bereichs und die Pixelelektrode des vierten Bereichs miteinander zu verbinden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei Ausbilden der Verbindungsstruktur umfasst: Zuführen eines Reparaturgases zwischen das Array-Substrat und eine Laserstrahl-Einstrahlvorrichtung des Laser-CVD-Geräts; und Einstrahlen eines Laserstrahls von der Laserstrahl-Einstrahlvorrichtung, um das Gas mittels Licht zu zersetzen und Teilchen des mittels Licht zersetzten Reparaturgases an den Pixelelektroden der ersten und zweiten Pixelbereiche und zwischen den Pixelelektroden der ersten und zweiten Pixelbereiche abzulagern, oder an den Pixelelektroden der dritten und vierten Pixelbereiche und zwischen den Pixelelektroden der dritten und vierten Pixelbereiche.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Reparaturgas ein Wolfram-Hexacarbonylgas (W(CO)6) ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 14, wobei jede der Gateisolierschicht und der ersten Passivierungsschicht aus einem anorganischen isolierenden Material ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 14, wobei eine Dicke der zweiten Passivierungsschicht ungefähr zwei Mikrometer bis ungefähr 4 Mikrometer beträgt.
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