TW583490B - Pixel structure and method of repairing the same - Google Patents

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五、發明說明（1) 屬之技術 本發明是有關於一種查 其修補方法，且特別β ω息素、、、口構（P1Xel StrUCture)及 素結構及其修補方法疋於一種能夠提高亮點修復率之晝 技術 隨著高科技之發展 或影像裝置已經成為在—。σσ，特別是數位化之視訊 些數位化之視訊或影像I^ ㊉生活中所常見的產品。這 以顯示相隨。；以由中顯顯是-個重要元件， 制裝置的運作。 了由顯不益頃取資訊，或進而控 為了配合現代生活模六、 、 趨於薄輕。傳統的陰極層：綠：訊ΐ影像裝置之體積曰漸 但是其需佔用大體積且耗電、、。闵=盗，雖然仍有其優點， 體製造技術，面板式的顯示器已被發光電技f與半導 顯示器產品，例如液晶顯示器。、夜：出成為目珂常見之 壓操作、無輻射線散射、重量_以:j不器由於具有低電 線管（cathode ray tube，簡稱^)所體積^等傳統 達到的優點，與其他平板式顯示器如每之^不叩無法 光（616。化〇11111^11311。6)顯示器，成发:水』不态及電致發 主要課題，更被視為二十一世紀顯;^年來顯示器研究的 液晶顯示器是以薄膜電晶體（thin、、、f不器的主流。而目前的 稱TFT)液晶顯示器為發展主流。1 m hansistor，簡 而薄膜電晶體液晶顯示器主要θ 板、彩色濾光陣列基板和液晶層所=薄膜電晶體陣列基 苒成，其中薄膜電晶體 10741twf.ptd 第6頁 -Γ ί ：1· - Ί 583490 五、發明說明（2) = =多個以陣列排列的晝素結構所組成，而習知 二4i? t?元件(device)損壞時所造的亮點，會對畫 Π :ί 為說明晝素結構中各層之結構，故將 其刀成二個圖示（請見第丨人圖至第1C圖）作說明 至第1C圖係習知一種具有修補亮點功效的畫素 二ϋΐ示意圖。請參照第1A圖’習知的晝素結構係先 j 一，旯〇〇上形成一閘極102、一掃晦配線1〇4以及一修 補配線106，其中掃瞄配線丨〇4係與閘極1〇2連接，而上述 之閘極1 0 2、掃瞄配線1 〇 4以及修補配線丨〇 6即為第一金屬 層（又稱Ml)。之後，在基板1〇〇上形成一閘介電層（未繪 =)，覆蓋住閘極1〇2、掃猫配線104以及修補配線1〇6。接 著’於閘極1 0 2上方形成一非晶石夕通道層1 〇 8。 之後，請參照第1 B圖，在非晶矽通道層丨〇8上形成一 ，極/汲極ll〇a/ll〇b，並且同時形成與源極丨丨仏連接之一 資料配線11 4 ’其中閘極1 0 2、通道層1 〇 8與源極/汲極 11〇3/11013係構成一薄膜電晶體112。此外，在形成源極/ 汲極110a/11 Ob的同時，一併在修補配線1〇6上方形成一斷 路結構116，其中斷路結構116 一端與汲極u〇b連接、另一 端與資料配線114連接。而上述之源極/汲極丨1〇a/11〇b、 資料配線114以及斷路結構11 6即為第二金屬層（又稱M2)。 隨後，請參照第1 C圖，於基板丨〇 〇上方形成一畫素電 極1 2 0 ’其中畫素電極1 2 0係藉由接觸窗丨丨8而與薄膜電晶 體11 2之汲極11 〇 b電性連接。當圖中的薄膜電晶體丨丨2發生 a 10741twf.ptd 第7頁 583490 五、發明說明（3) 故障時，可先用雷射燒斷閘極102與掃瞄配線丨〇4連接處 1 2 2 ’再利用雷射燒開斷路結構11 6與修補配線1 〇 6之間的 介電層’並藉由雷射化學氣相沈積（laser CVD)形成一層 薄金屬層連接斷路結構116與修補配線1〇6。不過，經過修 補後的晝素結構將不再具有主動式的特性與優點，而只能 避免其變成亮點。 然而’目别薄膜電晶體的設計在元件（d e v i c e)損壞時 會造成在面板形成亮/暗點的問題，尤其在形成亮點的情 況下不容易修復，且使得面板的瑕疵更為明顯。此外，當 在大尺寸之面板上加上補償膜來增加視角時，在修復完亮 點後容易因為漏光而導致在某個視角再度形成亮點。而 且，經過修補後的畫素將不再具有主動式的特性與優點， 所以利用習知方式進行的修補方法仍會在顯示上產生瑕 疯。 發明内容 法 因此，本發明之目的是提供一種晝素結構及其修補方 可於元件損壞時避免在面板形成亮/暗點。 法 本發明之另一目的是提供一種畫素結構及其修補方 以提南免點修復率。 法 本發明之再一目的是提供一種晝素結構及其修補方 以使修補後的畫素仍具有主動式的特性與優點。 根據上述與其它目的，本發明提出一種畫素結構，適 於藉由一掃描配線以及一資料配線驅動，此一晝素結構包 括一第一薄膜電晶體、一第二薄膜電晶體以及一晝素電

l〇741twf.ptd 第8頁 583490 五、發明說明（4) 極。而第一薄膜電晶體具 極，其中第一閘極電性連接於極與一第一源極/没 汲極的一端電性連接於該 ^ :田配線，而第一源極/ 有-第二間極與-第二源極/V極，。/中二/膜電晶體則具 洋置，而第二源極/汲極的一 二中第二閘極係電性 外，畫素電極電性連接於第一、電性連接於資料配線。另 二源極/汲極的另一端。、 源極/汲極的另一端以及第 本發明再提出一猶金I^ 前述之晝素結構，包括；：::構的修補方法，是用來修補 接的一端切斷，以使篦一: 源極/汲極與資料配線連 動，再藉由-雷射修補製二膜電晶體不受資料配線連驅 補導體層將第二閉極；；補導體層，並藉由修 電晶體被掃，配線與資料配線驅動生連接，以使第二薄膜 -資，適於藉由-掃描配線以及 薄膜電晶體、—電晶體、 溥膜電晶體具有一第一 旦素電極。而第一 一閘極電性連接於兮掃甲11 /、一第一源極/汲極，其中第 電性連接於該資料以：薄 極盘一篦—弟一 /專膜電日日體貝丨]具有一篦一門 二源極^極 性連接於掃描配線，且擬於貝科配第線。擬導體層則電 畫素電極電性連接_s ^於第一閘極旁。另外， 極/汲極的另—連端接於弟—源極/汲極的另-端以及第二源 10741twf.ptd $ 9頁 五、發明說明（5) 本發明又提出一種畫 剷一#又所述之晝素結構， 配線連接的一端切斷，以 連驅動，再藉由一雷射修 由修補導體層將第二閘極 薄膜電晶體被掃描配線與 本發明之晝素電極因 在平常狀態下運作，而當 將另一個備用薄膜電晶體 少’且仍舊保有主動式的 為讓本發明之上述和 顯易懂，下文特舉較佳實 說明如下： 素結構的 包括先將 使第一薄 補製程形 與擬導體 資料配線 為具有兩 其損毀時 取代之， 特性與優 其他目的 施例，並 修補方 第一源 膜電晶 成一修 層電性 驅動。 個薄m ’可利 使面板 點。 、特徵 配合所 法，是用來修補 極/汲極與資料 體不受資料配線 補導體層，並藉 連接，以使第二 電晶體 個是 用雷射修補製程 亮/暗點問題減 、和優點能更明 附圖式，作詳細 實施方式 本發明係於同一佥Ig^ ^ Α ^ , ^ 0Η ^ , ^ ι素釔構中汉计兩個薄膜電晶體，且 為评細說明其中久厣> & α ^ ^ ΡΙ ^ ® λ θ之、、、°構，故將其分成三個圖示（請見 弟2Α圖至第2C圖）作說明。

第2 Α圖至=2C圖係依照本發明之一較佳實施例之晝素 :ί之上視不意圖。請參照第2A圖，本發明之晝素結構係 基板2 0 0上形成—第一閘極2 1 2、一第二閘極2 2 2以 及掃瞄配線2〇4，其中掃瞄配線2〇4係與第一閘極212連 接’而第一閘極222係電性浮置。上述之閘極212、222以 及掃瞄配線204即為第一金屬層（又稱Μ1)。之後，在基板 20 0上形成一閑介電層（未繪示），覆蓋住閘極Μ?、222以

l〇741twf.ptd 第10頁 583490 發明說明（6) 及=目苗配線2 04。接著，於第一閘極212與第二閘極222上 方分別形成一第一通道層214與一第二通道層224，其中通 道層214、224之材質譬如是非晶矽。 然後’請參照第2B圖，分別在第一通道層2 1 4與第二 通運層224上形成一第一源極/汲極216&/21613以及一第二 源極/及極226a/226b，而且第一汲極216b與第二汲極226b 係電性相連。同時，形成與第一源極216a、第二源極226a 連接的一資料配線20 6，其中閘極212、通道層214與源極/ 沒極2 16a/2 16b係構成平常狀態下運作的第一薄膜電晶體 210 ;閘極22 2、通道層224與源極/汲極226&/22613則構成 備用的第二薄膜電晶體22〇。另外，雖然本實施例中的薄 膜電晶體2 1 0、2 2 0為底閘極結構之薄膜電晶體，但是亦可 將本發明應用於頂閘極結構之薄膜電晶體。 值付注思的疋’在第2 A圖與第2 B圖中所繪示的薄膜電 晶體210、22 0為非晶矽型態之薄膜電晶體（a — Si TFT)，意 即薄膜電晶體2 1 0、2 2 0中通道層2 1 4、2 2 4的材質為非晶 矽’但熟習此項技術者在參照本案技術之後，應可推知本 案之薄膜電晶體2 1 0、2 2 0亦可以是低溫多晶石夕型態之薄膜 電晶體（Low Temperature PolySilicon-TFT ，簡稱 LTPS-TFT)。 此外’請繼續參照第2 B圖，本發明之晝素電極還可以 在形成第一源極/汲極2 16a/2 16b以及第二源極/汲極 226a/226b的同時，一併形成一擬導體層230，其中擬導體 層230 —端是藉由一第三接觸窗238而與掃瞄配線2〇4連

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接、另一端則位於第二閘極222旁。而上述之第— 極216a/216b、第二源極/汲極2263/22613、資料配線' 及擬導體層230即為第二金屬層（又稱M2)。 、本206以 隨後，請參照第2C圖，於基板20〇上方形成—查 極240—，其中畫素電極24〇係分別藉由第一接觸窗^—8 ^盥 第一薄膜電晶體21 〇之汲極2 1 6b電性連接；以及_由1、 接觸窗228而與第二薄膜電晶體22〇之汲極226b電9性 一。 ^當第2C圖中的第一薄膜電晶體2 1 0發生故障時，可 行一修補方法，而修補後的畫素結構如第3A圖所示。

外，當本發明之畫素結構是將第二閘極222與掃瞄配線 設計成相鄰配置且電性浮置時，就不需要另外形成擬 層230，而此種畫素結構經修補後將如第3β圖所示。 —

第3A圖與第3B圖係依照本發明之修補方法修補後的書 素結構之上視示意圖。請參照第3A圖，修補後的書 二 與修補前最大的不同點在於第一源極/沒極216a與資^ ，2一06連接的一端2 50被切斷，以使第一薄膜電晶體^不 受貧料配線206驅動。而且，第二閘極222與擬導體層 藉由一修補導體層310電性連接，以使第二薄膜電晶曰體22〇 被掃描配線2 0 4與資料配線2 〇 6驅動。 另外，請參照第3Β圖，於本圖中的晝素結構並不需要 另外形成擬導體層，故其修補後的晝素結構與修補前最大 的不同點在於第一源極/汲極21 6 a與資料配線2 〇 6連接的一 端250被切斷。而且，第二閘極222與資料配線2〇6藉由一 修補導體層320電性連接，以使第二薄膜電晶體22〇被掃描

10741twf.ptd 第12頁 583490 五、發明說明（8) 配線2 0 4與資料配線2 〇 6驅動。 糂a it圖古則是依照本發明之一較佳實施例之修補佥去 構的步驟流程圖。請參照第4圖，於步驟4〇〇 >補'素結 極/汲極與資料配線連接的一端切斷，以’將第一源 :不受資料配線驅動’其中將第一源極/汲極=電晶 連接的一端切斷之方法例如是雷射燒铁德、貝枓配線 420中，藉由-雷射修補製程形成—導、後’於步驟 修補導體層將第二間極與掃描配線電性體層，並藉由 膜電晶體被掃描配線與資料配線驅動，A 以使第二薄 形成方法例如雷射化學氣相沈積。 八τ乜補導體層的 μ w另/卜，當本發明之畫素電極具有擬導體声MfUe 3A圖）時，可進行步驟41〇，藉由一雷 ：： 230 (睛見第 補導體層，並於第二閘極旁的區域請成—修 修補導體層將第二閉極與擬導體層電^〖“A圖）藉由 體層的形成方法例如雷射化學氣相沈積。，其中修補導 一個同一畫素結構中設計兩個薄膜電曰， -個疋在千常狀態下運作，而當 溥膜電Β曰體， 補製程將另一個備用薄膜電晶體取代‘ Γ因Τ利用雷射修 /暗點問題減少，進而大幅 因此可使面板亮 後仍保有主動式的特性與優點。‘.，/设率，並且於修補 雖然本發明已以較佳實施例揭 限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離然其並非用以 和範圍内，當可作各種之更動盥脫離本發明之精神 範圍當視後附之申锖 1、Θ ’因此本發明之保護 Τ 〇月專利耗圍所界定者為準。 583490

免點功效的畫素 圖式簡單說明 弟1A圖至第1C圖為習知一種具有修補 結構之上視示意圖； ^ #貫施例之畫素 苐2 A圖至苐2 C圖係依照本發明之_ 結構之上視示意圖； 第3 A圖與第3B圖係依照本發明之修補 素結構之上視示意圖；以及 修補後的畫 第4圖則是依照本發明之一較佳實施例之修查 構的步驟流程圖。 s μ〜 圖式標示說明 1 0 0、2 0 0 :基板 1 0 2、2 1 2、2 2 2 :閘極 1 0 4、2 0 4 :掃瞄配線 I 0 6 :修補配線 108、214、224 :通道層 110a/110b、216a/216b、226a/226b :源極/ 汲極 II 2、2 1 0、2 2 0 :薄膜電晶體 114 、2 0 6 :資料 配線 116 :斷路結構 118 、218 > 228 、 > 2 3 8 :接觸窗 120 、240 :晝素 電極 122 :連接處 230 :擬導體層 250 :連接端

10741twf.ptd 第14頁 583490 圖式簡單說明 2 5 2 :區域 3 1 0、3 2 0 :修補導體層 4 0 0 :將第一源極/汲極與資料配線連接的一端切斷 4 1 0 :藉由一雷射修補製程形成一修補導體層，並藉 由修補導體層將第二閘極與擬導體層電性連接 42 0 :藉由一雷射修補製程形成一修補導體層，並藉 由修補導體層將第二閘極與掃描配線電性連接

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Claims (1)

1. 583490 六、申請專利範圍 1. 一種晝素結構，適於藉由一掃描配線以及一資料配 線驅動，該晝素結構包括： 一第一薄膜電晶體，該第一薄膜電晶體具有一第一閘 極與一第一源極/汲極，其中該第一閘極電性連接於該掃 描配線，而該第一源極/汲極的一端電性連接於該資料配 線； 一第二薄膜電晶體，該第二薄膜電晶體具有一第二閘 極與一第二源極/汲極，其中該第二閘極係電性浮置，而 該第二源極/汲極的一端電性連接於該資料配線；以及 一晝素電極，該晝素電極電性連接於該第一源極/汲 極的另一端以及該第二源極/沒極的另一端。 2. 如申請專利範圍第1項所述之晝素結構，其中該第 一薄膜電晶體更具有一第一通道層，且該第一通道層係位 於該第一閘極與該第一源極/汲極之間。 3. 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該第 一通道層之材質包括非晶矽以及多晶矽其中之一。 4. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第 二薄膜電晶體更具有一第二通道層，且該第二通道層係位 於該第二閘極與該第二源極/汲極之間。 5. 如申請專利範圍第4項所述之晝素結構，其中該第 二通道層之材質包括非晶矽以及多晶矽其中之一。 6. 如申請專利範圍第1項所述之晝素結構，其中該第 一薄膜電晶體與該第二薄膜電晶體為頂閘極結構之薄膜電 晶體。

   10741twf.ptd 第16頁 583490 六 申請專利範圍 7:如申請專利範圍第i項所述之畫素 〜、 一薄膜電晶體與該第二胃@ m % 其中該$ 晶體。 ㈣電-體為底間極結構之薄：電 8.如申請專利範圍第^所述之 擬^層’其中該擬導體層電性連接-於^二’更包括— 擬導體層位於該第二閘極旁。 田配線，且該 9· 一種申請專利範圍第 包括下列步驟： 一 I、、。構的修補方法， 將該第一源極/汲極與該資料配線連接 以使該第一薄膜電晶體不受該資料配線連驅動；而切斷， 藉由一雷射修補製程形成一修補導體層， 士 補導體層將該第二閘極與該掃描配線電性連接，二讀修 二薄膜電Ba體被忒掃描配線與該資料配線驅動。吏忒第 10·如申請專利範圍第9項所述之畫素結構的修 法，其中將該第一源極/汲極與該資料配線連接—方 斷之方法包括雷射燒斷。 ’、 、—端切 11·如申請專利範圍第9項所述之畫素結構的修 法，其中該修補導體層的形成方法包括雷射化學氣相 積。 、沈 1 2 · —種申請專利範圍第8項之晝素結構的修 包括下列步驟： 罔万去’ 將該第了源極/汲極與該資料配線連接的一端切斷， 以使該第一薄膜電晶體不受該資科配線連驅動；以及 藉由一雷射修補製程形成一修補導體層，並藉由該修

   10741twf.ptd 第17頁 583490 六、申請專利範圍 補導體層將該第二閘極與該擬導體層電性連接，以使該第 二薄膜電晶體被該掃描配線與該資料配線驅動。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之晝素結構的修補方 法，其中將該第一源極/汲極與該資料配線連接的一端切 斷之方法包括雷射燒斷。 1 4.如申請專利範圍第1 2項所述之晝素結構的修補方 法，其中該修補導體層的形成方法包括雷射化學氣相沈 積0

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