TW594330B - Pixel darkening method - Google Patents

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594330 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度綱 1 A7 五、發明說明（1 ) 【發明所屬技術領域】 本毛明係有關错由設置於每個畫素上的薄膜電晶 體將控制朝所對應的畫素電極施加電|之顯示裝置中之 不良畫素予以暗點化的畫素暗點化方法。 【習知技術】 習知有液晶顯示器（LCD)用作平面顯示器，且由於具 有低耗電、薄型等優點，故廣泛運用在各種電子機器的顯 示裝置。 以此LCD而言，係與配置呈矩陣狀的各畫素相對應而 设置薄膜電晶體（TFT) ’且利用此薄膜電晶體的導通切斷以 控制對應畫素顯示的主動矩陣型態者已日益增加。 惟在此類主動矩陣型LCD中，於製造程序中若在薄 膜電晶體上產生不良情況，例如產生线漏電流時，其畫素 即無法顯示。3 ’因輔助容量電極與輔助容量線的短路’，、 該畫素亦無法顯示。於是產生在—畫素單位上的不缺 陷）情形。 ”、 當此類一畫素單位不良時，如該點為暗點（黑），則不 請反之，右該點為亮點（白），且周圍畫素屬於黑顯示

等情況時，即產生非常突顯的問題。因此，針對不良奎辛 即有暗點化之要求。 I 【發明欲解決之課題】 於扭曲向列（TN)LCD成為主流之通常的全白模式 ㈣，針對動作不良的畫素’必須對液晶經常施加i通電 壓’而使顯不變成黑。因此，將雷與畫素電極之間的連 313148 --------訂---------^ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 且 即 594330 A7 ___B7 五、發明說明（2 ；) 接予以切斷，並使保持所施加電壓之輔助容量的二電極形 成短路’且對晝素電極經常施加電壓。 但是’隨顯示器的大型化，講求顯示視野廣角化 已逐步開發對於顯示視野依存性較低的垂直偏向型 LCD。此垂直偏向型LCD係屬於全黑模式顯示。於是 使在此類全黑模式的LCD亦需要適當的修復點缺陷。 本發明之目的在於提供一種在全黑的Lcd中，針對動 作不良之畫素進行有效的暗點化之方法。 【解決課題之手段】 本發明的特徵在於藉由每個畫素設置薄膜電晶體，而 在控制對於施加於所對應的畫素電極的電壓之顯示裝置 中，將不良晝素予以暗點化的畫素暗點化，其特徵為：方 法，在連接該薄膜電晶體的電極與晝素電極的接觸窗附 近，利用雷射切斷畫素電極的其中一部份，俾將接觸窗與 畫素電極予以切離’並將對應畫素予以暗點化。 如此，在本發明中，將接觸窗與晝素電極的連接部 分，利用雷射切斷。因此，即可確實的將畫素電極呈導通 狀態，俾防止電壓施加於畫素電極，而可將該畫素予以暗 點化。 再者，在將該接觸窗附近的該薄膜電晶體之電極，利 用雷射予以切斷，俾將接觸窗與薄膜電晶體亦予以切離係 極為適當。如此，接觸窗的薄膜電晶體端亦切斷，並將接 觸窗完全電性隔離，藉此可更確實防止電壓施加於透過接 觸窗之晝素電極。S，即使在肖辅助容量線產生短路的情 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公爱） 313148 訂--------- 線#IL (_請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 594330 A7 五、發明說明（3 ) 況下，亦可確實防止辅助容量線的電壓透過薄膜電晶體， 施加於數據線。 再者，前述顯示裝置以全黑型液晶顯示裝置最佳。 再者，本發明特徵在於··含有利用上述方法進行暗點化 之畫素的液晶顯示裝置。藉此即可在畫素電極設成為導通 狀態下予以暗點化。 【發明實施態樣】 以下，針對本發明實施態樣，根據圖式進行說明。 訂 第1圖係說明有關本發明施行暗點化的畫素構造之平 面示意圖。垂直方向的數據線10,與水平方向的閘極線 12,分別以預定間隔進行複數配置，而由此所包圍的區域 成為一個畫素。於數據線10，在畫素上半部的數據線ι〇 與閘極線12之交叉點附近，連接與閘極線12平行而延伸 出的多晶矽層20之一端。在多晶矽層2〇下方，則配置有 從閘極線12突出形成的閘極電極22。在此例中，閘極 形成二個，在對應於多晶矽層20之該等閘極22的位置處， 設有未經摻雜雜質的通道區，而形成雙閘極型薄膜電晶體 (TFT)24。換言之，在此例中，TFT 24係屬於n通道，多 晶矽層20的數據線1〇端則形成TFT 24的汲極，另一端 則形成源極。另’ TFT 24亦可採用p通道型。此外，在圖 中將屬於TFT 24的1域，利肖—點虛線之四方形來表示。 丁？丁24的源極係透過接觸窗26，連接於由1丁〇(111(^111 Tin Oxide)所構成的畫素電極28上。畫素電極28在第i 圖的例中’除形成TFT 24的區域之外，幾乎形成橫跨由 ' 1 11 IIIH 111 1 _______ _________ — 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Α4規格（210 Xϋ髮γ 313148 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594330 A7 ------ 五、發明說明（4 ) 數據線1 0與閘極線12所圍繞成的整體畫素區域。然後， 對此畫素電極28施加電壓，藉此而施加電壓於與畫素電極 28相對向之共通電極（圖中畫面前側）之間的液晶，控制每 個畫素的顯示。 另’多晶矽層20之源極前端延伸至畫素區域的一部 份（圖中為畫素上半部區域），並成為與多晶矽層2〇形成一 體的辅助容量電極32。在與輔助容量電極32相對向之位 置（與晝素電極28相反侧的下層），配置輔助容量線（sc 線）34。此二者重疊部分構成有輔助容量36。因此，TFT 24 的源極即連接於辅助容量36。 第2圖所示係有關第1圖構造的等效電路圖。如此在 數據線10中，即透過TFT 24，連接輔助容量36與液晶畫 素30。再者’在TFT 24的閘極處連接閘極線12。另，輔 助容量36的另一端則連接於經施加預定電壓的電源線。 當閘極線12被施加High(高）位準的掃描訊號時，則 TFT 24導通，且此時送至數據線1〇的數據訊號即由輔助 容量36充電，且對應的電壓透過畫素電極28而施加於液 晶30。此處，本實施態樣的LCD係屬垂直偏向型lcD， 在液晶在未施加電壓的狀態下，不透光，而在被施加電壓 的狀恶下’則透光的全黑（NB)式液晶。於是，液晶晝素藉 由施加電壓，該點即成為亮點（白色顯示）。 第3圖所示係第1圖之A_A’線剖面示意圖。在玻璃基 板40上的特定區域中，形成有閘極22與輔助容量線（sc 線）34。該等係由閘極絕緣膜42所覆蓋，且於其上面設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 313148 -------------------訂---------線#· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 594330 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（5 多晶矽層20。在此多晶矽層20上則形成層間絕緣層44。 更於其上面形成有用以將上面予以平坦化的平坦化絕緣層 46。此係為與此平坦化絕緣層46貫穿層間絕緣層44而形 成接觸窗，且在包含此接觸窗在内的層間絕緣層44整面上 形成ITO膜，而利用圖案化處理為第i圖所示平面形狀， 並可獲得如第3圖所示之透過接觸窗26連接於所對應TFT 24的晝素電極28。另，雖未圖示但在包含畫素電極28的 整面基板上更進一步形成垂直配向膜。然後，將已形成共 通電極與垂直配向膜的對向基板，與形成此TFT之基板， 以一疋間隔貼合，並在此間隙中封入液晶後便可獲得Lcd 晶胞完成體。 在本實施態樣中，於產生缺陷的晝素中，利用雷射將 接觸® 26周圍的多晶矽層20，與畫素電極28予以切斷， 而形成如第1圖所示的切斷區間5〇。換言之，接觸窗26 係设置在與靠近晝素電極28上端之多晶矽層20相連接的 部分（靠近閘極線12的部分），接觸窗26除圖中上端之外 的左右及下方等三方向即切斷成3字型，俾使接觸窗26 部分與其他部分形成電性隔離。藉此，TFT 24、畫素電極 28以及與輔助容量電極32即形成電性切斷。在此切斷處 理中’採用YAG雷射，針對LCD完成體的不良畫素施行 此種處理。 亦即’針對LCD完成體，施行有關各畫素的顯示試 驗。在此試驗中，當出現不良畫素的情況時，便針對各畫 素施行利用雷射修復的暗點化處理。 1本紙張尺^用?ii^^NS)A4規格⑵㈧挪公髮）- --- 313148 ---------4 訂 ^φί! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 594330

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 在此例中’多晶石夕層20係TFT 24的部分在對應從閘 極線12的閘極22突出長度呈比較狹小的帶狀，而在形成 輔助容量電極32的部分則面積大為擴增。因此，輔助容量 電極32若切除存在TFT 24的左上方長方形部分則呈L字 型狀。而帶狀TFT 24的部分位於此切除部分之上層部， 使多晶矽層20整體形成3字型。畫素電極28延伸至輔助 容量電極32與TFT 24的邊界部分處，而正好在此TFT 24 的右端邊界部分配置有接觸窗26。因此，將接觸窗26在 圖中的右方及下方一處的畫素電極28與輔助容量電極 32,利用雷射予以切斷，即切離接觸窗26與畫素電極28、 及接觸窗26與輔助容量電極32。另，將接觸窗％在圖中 左侧（TFT 24端）的多晶矽層2〇，利用雷射予以切斷，即切 離將接觸窗26與TFT 24。 如此’將接觸窗26完全電性切離，藉此可確實使晝 素電極2 8呈導通狀態，並可確實防止將施加電壓給液晶 30的畫素電極28施加高電壓，且缺陷晝素經常呈白色顯 示〇 在此，即使將接觸窗26之TFT 24端、或畫素電極28 端的其中任一者予以切斷，亦可防止對畫素電極28施加電 壓。惟當僅切斷TFT 24端之情況時，對由於Sc線34與 夕晶矽層20間之短路等而造成之亮點化情況即無效果。因 此，切斷畫素電極28端較為重要。另，利用切斷二者，即 便其中者產生切斷不良情況，亦可將對應晝素暗點化， 並可將因切斷不良而造成之亮點化機率降至最低。 ϋ ϋ m ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ·ϋ ϋ n · n n n I in I an 一I I - n I I ϋ ϋ I —Ml Γ— ϋ n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明說明（7 ) 再者’本實施態樣^> 了 594330 “汞之LCD# TFT係利用背面曝光的 自調整而形成。換言之，在多晶石夕層2()上堆積光阻的狀態 下’利用來自玻璃基板4G端的背面曝光，將閘極電極22 未存在部分的光阻予以暖 曝先並去⑨，然後將經去除光阻的 部分摻雜雜質。 因此利用背面曝光而形成SC線34陰影的部分，將如 同閉極電極22的陰影部分（通道部分），亦殘餘光阻。因此， 在與SC線34相對向部分的輔助容量電極32中，未施行 雜質的摻雜。故，辅助容量電極32的電阻抗即增大。 因此，為維持輔助容量36中的保持電荷量在非常充 足的狀態，因此叱線34設定成通常電源電壓。於是，當 叱線34與多晶碎層2〇形成短路時，若τρτ24 / 則電源電壓即施加1 Π ^ » 攄始一/ 由此而可能對連接於數 〇 —素不w成不良影響。但是，利用切斷接 觸商26的TFT 24端，即可確實防止此類現象的發生。 層二例子中’ TFT 24係、在延伸成直線狀多晶石夕 弓，’执成為二個閘極電極22突出的雙閘極型、底 :極i但TFT 24並不僅限於此構造，亦可為單閘極型 ㈣可將多晶梦層2〇形成跨立閉極線12的 ^ 再者’如第4圖所示，畫素電…可設置於含構二 方之畫素區域的整面。在此類構造中，在接 下端與左右二端中’畫素電極28連接於接觸窗％。因此 二須在接觸窗26下端與左右二端，利用雷射 28予以切斷，並形成切斷區域5〇。 ；：電極 ______ 乃在此切斷區域50， m 張尺 _21Q X 297 公爱） 313148 ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 594330 A7 -------- B7 五、發明說明（8 ) 多晶石夕層20亦切斷。 再者’在TFT型態的LCD中，雖有反射型等各種型 態’但不論何者均畫素電極28與TFT 24均透過接觸窗26 而連接。因此，在任一型態的LCD，只要屬全黑型的話， 利用本貝施％樣中隔離接觸窗2 6之方法，即可有效的施行 暗點化處理。 --------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，即使非LCD，而是有機EL(電激發光）等el顯 示器中，亦可採用本實施態樣的構造。此情況下，EL元件 的陽極（或陰極）即透過接觸窗，而連接於顯示控制用 TFT^ >因此，藉 由 將 連接 此 陽極（或陰極）與| TFT的接觸 窗 予 以 電性隔離 即 可 林 止 對二 極體構造的 EL之陽極陰極 間 施 加電壓， 而 達成 該 畫 素的 暗點化之目 的。 [ 發 明功效】 綜上所述 y 在本發 明 中， 係利用雷射 將連接接觸 窗 與 畫 素 電極的部 分 予 以 切 斷 。因 此，即可確 實的將畫素 電 極 呈 導 通狀態， 並 可 防 止 對 晝素 電極施加電 壓，而將該 晝 素 予 以 暗點化。 經 [ 圖 式簡單說 明 ] 濟 部 智 第1圖係 實 施 態 樣構造的 平面示意圖 〇 財 產 第2圖係 等 效 電 路 圖 〇 /3- 局 員 工 第3圖係第1 圖 之 A-A’線剖面示意圖 〇 消 費 第4圖係 另 -— 實 施 態 樣構造的平面示 意圖。 作 [ 圖 示符號說 明 ] 冲工 印 製 10 數據線 12 閘極線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規 8 313148 594330 A7 五、發明說明（9 ) _B7 20 多晶矽層 22 閘極電極 24 TFT 26 接觸窗 28 畫素電極 30 液晶 32 輔助容量電極 34 輔助容量線（SC線） 36 輔助容量 40 玻璃基板 52 閘極絕緣膜 44 層間絕緣層 46 平坦化絕緣層 50 切斷區域 -----------— -------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 9 313148

Claims (1)

1. 弟90129269號專利申請案 申請專利範圍修正本 (92年2月16曰） !· 一種晝素暗點化方法’係藉由設置於每個晝素之薄膜電 曰曰體將控制對於所對應的晝素電極施加電壓之顯示裝 置上之不良晝素予以暗點化，其特徵在於：在連接該薄 膜電晶體的電極與晝素電極的接觸窗附近，利用雷射切 斷晝素電極的-部份，俾將接觸窗與晝素電極予以切 咸’並將對應晝素予以暗點化。 2·如申請專利範圍第i項之晝素暗點化方法，其中，係將 該接觸窗附近的該薄膜電晶體之電極，利用雷射予以切 斷，俾將接觸窗與薄膜電晶體亦予以切離。 3·如申請專利範圍第！項或第2項之晝素暗點化方法，其 中，该顯不裝置係全黑型液晶顯示裝置。 4 · 一種液晶顯示裝置，伤4 ^ ’、3有藉由έ又置於母個畫素之薄膜 ^晶體將控制對於所對應的畫素電極施加電壓之顯示 裴置上之不良晝素予以暗點化之晝素暗點化方法施行 曰』化後之旦素’其特徵在於··在連接該薄膜電晶體的 電極與畫素電極的接觸窗附近，利用雷射切斷晝素電極 的一部分’俾將關窗與晝素電極予以㈣，並將對應 晝素予以暗點化。 5.如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中，係將該 接觸窗附近的該薄膜電晶體之電極，利用雷射予以切 斷，俾將接觸窗與薄膜電晶體亦予以切離。 313148(修正版) 594330 6.如申請專利範圍第4項或第5項之液晶顯示裝置，其 中，該顯示裝置係全黑型液晶顯示裝置。

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