TWI344025B - Pixel structure and repair method thereof - Google Patents

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Description

1344025 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種液晶顯示ϋ，制是提供_種_於液晶顯示 器之畫素結構及其修補方法。 【先前技術】
薄膜電晶體液晶顯示器（Thin Fi丨m Transistor_Liquid Crystal Dlsplay，TFT-LCD )是目前最被廣泛使用的一種平面顯 示器，它具有低消耗功率、薄形質輕以及低電壓驅動等優點。 通常，薄膜電晶體液晶顯示器的液晶係填充在一含有電極的薄 膜電晶體面板(panel)與一含有電極的彩色濾光片（c〇l〇r fiUer， CF )面板之間，且液晶對光的穿透性是由供給到各電極的電 壓所控制。薄膜電晶體面板的影像顯示區域係由許多以矩陣型 式安排的畫素組成。
於面板的生產過程中，畫素常易受到製程污染，如灰塵、 油潰，或是靜電破壞，使得薄膜電晶體異常的短路或斷路，造 成畫素的點缺陷（pixel defect )，如亮點（white defect )、暗點 (dark defect)及輝點（gray defect)。 ^围你钩根媒習知技術之液晶顯示裝置之部分畫素結構平 面不意圖。如第-圖愤示，利用一與可導電的畫素電極ιι〇連接 第二金屬層120，於其下塾—塊第—金屬層⑽，第二金屬層12〇且盘 訊號線14G重疊但彼此絕緣。若薄膜電晶體無法正常卫作時，則以= 射將此兩點（雷射修補區域A)短路，達到修補功用。然而，此種: =方式fi一塊浮置金屬層，其會造成開口率降低，且無-固定電壓 ==資料線上的電壓訊號影響到畫素的電位造成面板顯 /-另外，也可能因為靜電累積的關係，於第—金屬 -金屬層4魏料造成靜f破壞或與相鄰之同層金屬短路，^而提 5 素修補時’需要使用雷射縣兩個點使其短路才能 :電[紗上顯示為灰階，在全黑畫面下仍可能被檢視出來。 此七補方法需要雷射照射兩次，手續 補時間與成本。因此， 題耗費較多的修 面板之產品良率與製造成7本It艮重要：Γ對“液晶顯示裝置 【發明内容】 本發明之目的係提供一種液晶顯示器之書 =前-個畫素之薄_截作為訊號的提供;==作 的畫素可以獲得正常_示訊號朗缺絲補。.，，、㊉動作 盆修=之係提供-種液晶顯示器之畫素修補結構及 而造成純奸^^靖誠賴冑晶敎效時紐正常動作 m點’使其具有正常畫素麵顯示之能力。 作 本發明之又-目的係提供一種液晶顯示器之 此畫素修補設計係設置於畫素上方之黑矩陣區内= 馮遮先圖案並不影響開口率。 ’ 了作 本發月之再一目的係提供一種液晶顯示器 法’僅需使用雷射森擊—次即可完_補7且書;頻;= ^王與上方畫素相同並非輝點 之儿 出來，可大幅減少修補時間與提高產品良率。7顏不旦面下都不易檢查 為了達到上述目的，本發明—實施例書 &線與複數條訊號線係交又設置於—基板數條掃 復數個鱗t容t極it，t —素區； ^ ^^ ：：：：：：：^ 素區内，·以及複數個薄膜電晶體，係分別設置複數個畫= 固之畫 複數條掃描線上。其中，任一薄 -源極電極係與訊號線電性連接體係包括 極電極之一側且與畫素電極電‘;連接第 係與第-祕電極對稱設置於 汲極電極，
Γ極係與嫩W她㈣㈣H 本發明另一實施例畫素結構修 且與訊號線交心形:=:==跨畫素區 ，膜電晶體於畫素區二::任== 1係包=-開極電極;一源極電極，係與訊號線電性連接; 接二極電極之—側且與畫素電極電性連 ，以 …及極電極’係與第一汲極電極對稱設置於閘極 電圣之另-側’其中第二及極電極係與相鄰之畫素區的畫素電 極部分重叠且彼此電性隔絕。接著，照射—雷射，將第二沒極電 極係與相鄰之畫素區的畫素電㈣邹分重叠纽接短路。 【實施方式】 第二圖係為根據本發明之畫素結構平面示意圖。如第二圖所 示丄於本實補巾’餘雜贱22 (_㈣與複數條訊號線42 係设置於-基板（圖上未示）上 掃描線22與訊號線42係交又設置 定義出複數個畫素區（pixel region )。複數條儲存電容電極線24係沿著 掃描線22方向設置橫跨畫素區並交又穿過訊號線42。複數個畫素電極 50 (pixel electrode)係分別設置於任一畫素區内。複數個薄膜電晶體 40係分別設置於每一畫素區之掃描線22上。其中，任一薄犋電晶體 40係包括一閘極電極(gate electrode X圖上未示）;一源極電極44( source electrode)，一 弟一汲極電極 46 (drain electrode);以及一第二沒極電 1344025 極46’。間極^^ 電性連接1細、麟織22紐雜；祕賴44频訊號線42 線22内f 一及極電極46係與畫素電極50電性連接。其中，掃描 設置於門_含_電極’第二雜電極46,係與第—汲極電極46對稱 姑柳金極電極之另一側’且第二^•極電極46,係與此薄膜電晶體40 旦素區内之畫素_5G部份重疊但彼此電性隔絕。
上述&明’—第—絕緣層（圖上未示）係設置於基板 一’ I蓋方、開極電極。薄膜電晶體4〇更包括一半導體層％設置於 ^一絕緣層與源極電極44、第-及極電極46及第二及極電極46,之 另外第二絕緣層（圖上未示）係設置覆蓋於源極電極44 及極電極46上’且第—没極電極46則是利用第二絕緣層上 :接觸孔48(contacthole)與畫素電極5〇電性連接。第；及極電極姑， 係與畫素電極50制㈣二絕緣層使彼此電性隔絕。
於上述實施财’掃描線22、訊號線42、儲存電容電極線24、問 極電極、源極電極44、第-&極電極46以及第二祕電極私， 之材質係包含銘、銅、金、路'钽、鈦、猛、錄、銀或其組合。 畫素電極50的材質係包含鋼錫氧化物或銦鋅氧化物。第一絕 緣層與第二絕緣層的材質係包含氧切錢切。於本實施例 中，掃描線22與儲存電容電極線24係由一第一金屬潛則形成， 其第-金屬層之材質係包含叙、銅、金、路、组、鈇、猛、錄、 銀或其組合。訊號線42、源極電極44、第一汲極電極牝以及第二 沒極電極46,係由―第二金屬層40所形成，其第二金屬層之材質係包 含鋁、銅、金、鉻、钽、鈦、錳、鎳、銀或其級合。 如第二圖所示’於本實施例中，若下方畫素區的薄膜電晶 體失效無法玉常動作時，可利用雷射將畫素電槌5〇與其上方 畫素區薄膜電晶體中之第二;:及極電極46,炫接短路。此時第二 汲極電極46’與源極電極44會形成一個備用薄膜電晶體 8 1344025 (backup TFT)。顯示訊號可藉由此薄膜電晶體傳送至原本無 法操作的畫素中’也就是一個顯示訊號同時控制兩個畫素。
第三圖係為根據第二圖中B-B’剖線薄膜電晶體之剖面放大示意 圖。如第三圖所示，於本實施例中’一閘極電極22,係設置於 一基板10上，此閘極電極22,係内含於掃描線。此基板10之 材質係包含玻璃。一第一絕緣層30係覆蓋於閘極電極22，與基 板10上。一半導體層34係設置於閘極電極22,上之第一絕緣 層30表面上。一源極電極44、一第一汲極電極46以及一第二 汲極電極46’係設置於半導體層34上。其中，第—没極電極 46與第二汲極電極46’係對稱設置。一第二絕緣層32係設置覆 蓋源極電極44、第一汲極電極46以及第二汲極電極46，。其中， 一晝素區之畫素電極50係與第一汲極電極46部分重疊設置， 透過第二絕緣層32上之接觸孔48使第一汲極電極46與畫素 電極50電性連接。第二及極電極46’係與相鄰畫素區之書素電 極50部分重疊設置，然利用第二絕緣層32使第二汲極電極46, 與畫素電極50彼此電性隔絕。
請參閱第四圖與第五圖，當如上述畫素結構需要修補時， 可照射一雷射轟擊將畫素電極5〇與第二汲極電極46，之重聶區 域60進行熔接短路。此時第二汲極電極46，與 形成-個備用薄膜電晶體（backupTFT)。 電極44會 根據上述，本發明的特徵之一，第二汲極電極雖是浮置（fl〇atin 設置且與閘極電極重疊，然而閘極電極只有在畫素開啟時 = 極長時間會維持在固定電位’並不會有訊號 ΐ電ί壞，因1=問題°另外，第二酿電極若是有短路問題或是 t電购®為其未經雷射修補，故第二沒極f 連接，不會造摘科良。 極電性 9 補。利用當、it!? 可以獲得正常的顯示訊號達到缺陷修 體失效牡法:常動作顯示之能力，可有效解決薄膜電晶 1ί 賴或暗點。此畫素修補設計係設置於 ;使二;=:可圖咖 少修補時間與提高產品良率^面下都不易檢查出來，可大幅減 在使瞻係為說明本發明之技術思想及特點’其目的 等變化或体 ^卩大凡依本發明所揭示之精神所作之均 二1> $，仍應涵蓋在本發明之專利範圍内。 【圖式簡單說明】 2係為峨知技術之液晶顯示裝置之部分畫素結構平面示 第二圖係為根據本發明之畫素結構平面示意圖。 第三圖係為根據第二时B，B，鱗_電晶體之細放大示意圖 第四圖係為根據本發明之畫素結構修財法之平面示意圖。 第五圖係為根據細圖中D_D，鱗薄膜電晶體之放大示意圖 【主要元件符號說明】 10 基板 20 第一金屬層 22 掃描線 1344025 閘極電極 儲存電容電極線 第一絕緣層 第二絕緣層 半導體層 薄膜電晶體 訊號線 源極電極 第一汲極電極 第二汲極電極 接觸孔 畫素電極 重疊區域 畫素電極 第二金屬層 第一金屬層 訊號線 11

Claims (1)

1344025 十、申請專利範圍： 1. 一種畫素結構，包含： 複數條掃描線與複數條訊號線，係交叉設置於一基板上並定義出複 數個畫素區； 複數條儲存電容電極線'係沿者該些掃描線方向設置並橫跨該些畫 素區且與該些訊號線交叉設置； 複數個畫素電極，係相對設置於任一該些畫素區内；以及 複數個薄膜電晶體，係分別設置該些畫素區之該些掃描線 上，其中任一該些薄膜電晶體係包含： 一閘極電極； • 一源極電極，係與該訊號線電性連接； 一第一汲極電極，設置於該閘極電極之一側且與該晝素 電極電性連接；以及 一第二汲極電極，係與該第一汲極電極對稱設置於該閘 極電極之另一側，其中該第二汲極電極係與相鄰之畫素區的 該畫素電極部分重疊且彼此電性隔絕。 2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中更包含一第一 絕緣層設置於該基板上且覆盖該閘極電極。 3. 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該薄膜電晶體 更包含一半導體層設置於該閘極電極上方之該第一絕緣層與該 I® 源極電極、該第一汲極電極及該第二汲極電極之間。 4. 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該第一絕緣層的 材質係包含氧化矽或氮化矽。 5. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中更包含一第二 絕緣層覆蓋於該源極電極及該第一汲極電極上。 6. 如申請專利範圍第5項所述之畫素結構，其中該第一汲極電極 係以該第二絕緣層上的一接觸孔與該畫素電極電性連接。 7. 如申請專利範圍第5項所述之畫素結構，其中該第二汲極電 極與該薄膜電晶體相鄰該畫素區之該畫素電極係利用該第二絕 緣層使彼此電性隔絕。 12 1344025 8. 如申請專利範圍第5項所述之畫素結構，其中該第二絕緣層 的材質係包含氧化矽或氮化矽。 9. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該基板的材質 係包含玻璃。 10. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該些掃描線、該 些訊號線、該些儲存電容電極線、該閘極電極、該源極電極、該第 一汲極電極以及該第二汲極電極之材質係包含鋁、銅、金、鉻、 组、鈦、猛、錄、銀或其組合。 11. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該些畫素電極 的材質係包含銦錫氧化物或銦鋅氧化物。 # 12. —種畫素結構修補方法，包含下列步驟： 形成複數條掃描線與複數條訊號線交叉設置於一基板上並定義出複 數個畫素區； 形成複數條儲存電容電極線沿著該些掃描線方向設置並橫跨該些畫 素區且與該些訊號線交叉設置； 形成複數個畫素電極於任一該些畫素區内； 形成複數個薄膜電晶體於該些晝素區之該些掃描線上，其中 任一該些薄膜電晶體係包含： 一閘極電極； 一源極電極，係與該訊號線電性連接； Φ 一第一汲極電極，設置於該閘極電極之一側且與該畫素 電極電性連接；以及 一第二汲極電極，係與該第一汲極電極對稱設置於該閘 極電極之另一側，其中該第二汲極電極係與相鄰之畫素區 的該畫素電極部分重疊且彼此電性隔絕；以及 照射一雷射，將該第二汲極電極係與相鄰之畫素區的該畫素 電極於部分重疊處熔接短路。 13
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