CN100557805C - 像素结构 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器的像素结构，包括：多条扫描线与多条信号线定义出多个像素区；多条储存电容电极线；多个像素电极；以及多个薄膜晶体管。其中，任一薄膜晶体管设置一第二漏极电极，其中第二漏极电极与第一漏极电极对称设置。第一漏极电极设置于该栅极电极之一侧且与像素电极电性连接，而第二漏极电极与第一漏极电极对称设置于栅极电极的另一侧，并与之像素区的像素电极部分重叠且彼此电性隔绝，其中本发明修补方法利用激光轰击程序将第二漏极电极与相邻的像素区的像素电极于部分重叠处熔接短路。本发明像素显示的亮度完全与上方像素相同并非辉点，可大幅减少修补时间与提高产品良率。

Description

像素结构

技术领域

本发明关于一种液晶显示器，特别是提供一种适用于液晶显示器的像素结构，本发明可以使无法正常动作的像素可以获得正常的显示信号达到缺陷修补。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)是目前最被广泛使用的一种平面显示器，它具有低消耗功率、薄形质轻以及低电压驱动等优点。通常，薄膜晶体管液晶显示器的液晶填充在一含有电极的薄膜晶体管面板(panel)与一含有电极的彩色滤光片(color filter，CF)面板之间，且液晶对光的穿透性是由供给到各电极的电压所控制。薄膜晶体管面板的影像显示区域由许多以矩阵型式安排的像素组成。

于面板的生产过程中，像素常易受到制程污染，如灰尘、油渍，或是静电破坏，使得薄膜晶体管异常的短路或断路，造成像素的点缺陷(pixel defect)，如亮点(white defect)、暗点(dark defect)及辉点(gray defect)。

图1为根据现有技术的液晶显示装置的部分像素结构平面示意图。如图1中所示，利用一与可导电的像素电极110连接的第二金属层120，于其下垫一块第一金属层130，第二金属层120且与信号线140重叠但彼此绝缘。若薄膜晶体管无法正常工作时，则以激光将此两点(激光修补区域A)短路，达到修补功用。然而，此种修补方式需多一块浮置金属层，其会造成开口率降低，且无一固定电压准位，故容易导致资料线上的电压信号影响到像素的电位造成面板显示品质降低。另外，也可能因为静电累积的关系，于第一金属层与第二金属层重叠处容易造成静电破坏或与相邻的同层金属短路，反而提高不良率。并于像素修补时，需要使用激光轰击两个点使其短路才能达到像素修补的目的。而在像素修复完成后，仅可显示资料信号线上的平均电压，视觉上显示为灰阶，在全黑画面下仍可能被检视出来。

此修补方法需要激光照射两次，手续复杂需耗费较多的修补时间与成本。因此，如何解决上述问题对提升液晶显示装置面板的产品良率与制造成本是很重要的。

发明内容

本发明的目的提供一种液晶显示器的像素结构，利用前一个像素的薄膜晶体管作为信号的提供源，使无法正常动作的像素可以获得正常的显示信号达到缺陷修补。

本发明的另一目的提供一种液晶显示器的像素修补结构，利用像素修补设计解决薄膜晶体管失效时无法正常动作而造成亮点或暗点，使其具有正常像素灰阶显示的能力。

本发明的又一目的提供一种液晶显示器的像素修补结构，此像素修补设计设置于像素上方的黑矩阵区内，可作为遮光图案并不影响开口率。

本发明的再一目的提供一种液晶显示器的像素修补结构，仅需使用激光轰击一次即可完成修补，且像素显示的亮度完全与上方像素相同并非辉点，无论在任何显示画面下都不易检查出来，可大幅减少修补时间与提高产品良率。

为了达到上述目的，本发明一实施例像素结构，包括：多条扫描线与多条信号线交叉设置于一基板上并定义出多个像素区；多个储存电容电极线，沿着多条扫描线方向设置并横跨像素区且与信号线交叉设置；多个像素电极，相对设置于任一多个像素区内；以及多个薄膜晶体管，分别设置在多个像素区的多条扫描线上。其中，任一薄膜晶体管包括：一栅极电极；一源极电极与信号线电性连接；一第一漏极电极设置于该栅极电极之一侧且与像素电极电性连接；以及一第二漏极电极，与第一漏极电极对称设置于栅极电极的另一侧，其中第二漏极电极与相邻的像素区的像素电极部分重叠且彼此电性隔绝。

本发明另一实施例像素结构修补方法，包括下列步骤：形成多条扫描线与多条信号线交叉设置于一基板上并定义出多个像素区；形成多条储存电容电极线沿着扫描线方向设置并横跨像素区且与信号线交叉设置；形成多个像素电极于任一像素区内；以及形成多个薄膜晶体管于像素区的扫描线上。其中，任一薄膜晶体管包括：一栅极电极；一源极电极，与信号线电性连接；一第一漏极电极，设置于栅极电极之一侧且与像素电极电性连接；以及一第二漏极电极，与第一漏极电极对称设置于栅极电极的另一侧，其中第二漏极电极与相邻的像素区的像素电极部分重叠且彼此电性隔绝。接着，照射一激光，将第二漏极电极与相邻的像素区的像素电极于部分重叠处熔接短路。

通过上述技术特征，本发明仅需使用激光轰击一次即可完成修补，且像素显示的亮度完全与上方像素相同并非辉点，无论在任何显示画面下都不易检查出来，可大幅减少修补时间与提高产品良率。

附图说明

图1为根据现有技术的液晶显示装置的部分像素结构平面示意图。

图2为本发明的像素结构平面示意图。

图3为图2中B-B’剖线薄膜晶体管的剖面放大示意图。

图4为本发明的像素结构修补方法的平面示意图。

图5为图4中D-D’剖线薄膜晶体管的剖面放大示意图。

图中符号说明

10    基板

20    第一金属层

22    扫描线

22’  栅极电极

24    储存电容电极线

30    第一绝缘层

32    第二绝缘层

34    半导体层

40    薄膜晶体管

42    信号线

44    源极电极

46    第一漏极电极

46’  第二漏极电极

48    接触孔

50    像素电极

60    重叠区域

110   像素电极

120   第二金属层

130   第一金属层

140   信号线

具体实施方式

图2为本发明的像素结构平面示意图。如图2所示，于本实施例中，多条扫描线22(scan line)与多条信号线42设置于一基板(图上未示)上。扫描线22与信号线42交叉设置定义出多个像素区(pixelregion)。多条储存电容电极线24沿着扫描线22方向设置横跨像素区并交叉穿过信号线42。多个像素电极50(pixel electrode)分别设置于任一像素区内。多个薄膜晶体管40分别设置于每一像素区的扫描线22上。其中，任一薄膜晶体管40包括一栅极电极(gate electrode)(图上未示)；一源极电极44(source electrode)；一第一漏极电极46(drainelectrode)；以及一第二漏极电极46’。栅极电极与扫描线22电性连接；源极电极44与信号线42电性连接；第一漏极电极46与像素电极50电性连接。其中，扫描线22内内含栅极电极，第二漏极电极46’与第一漏极电极46对称设置于栅极电极的另一侧，且第二漏极电极46’与此薄膜晶体管40相邻像素区内的像素电极50部份重叠但彼此电性隔绝。

接续上述说明，一第一绝缘层(图上未示)设置于基板上并覆盖于栅极电极。薄膜晶体管40更包括一半导体层34设置于第一绝缘层与源极电极44、第一漏极电极46及第二漏极电极46’之间。另外，一第二绝缘层(图上未示)设置覆盖于源极电极44及第一漏极电极46上，且第一漏极电极46则是利用第二绝缘层上一接触孔48(contacthole)与像素电极50电性连接。第二漏极电极46’与像素电极50利用第二绝缘层使彼此电性隔绝。

于上述实施例中，扫描线22、信号线42、储存电容电极线24、栅极电极、源极电极44、第一漏极电极46以及第二漏极电极46’的材质包含铝、铜、金、铬、钽、钛、锰、镍、银或其组合。像素电极50的材质包含铟锡氧化物或铟锌氧化物。第一绝缘层与第二绝缘层的材质包含氧化硅或氮化硅。于本实施例中，扫描线22与储存电容电极线24由一第一金属层20所形成，其第一金属层的材质包含铝、铜、金、铬、钽、钛、锰、镍、银或其组合。信号线42、源极电极44、第一漏极电极46以及第二漏极电极46’由一第二金属层40所形成，其第二金属层的材质包含铝、铜、金、铬、钽、钛、锰、镍、银或其组合。

如图2所示，于本实施例中，若下方像素区的薄膜晶体管失效无法正常动作时，可利用激光将像素电极50与其上方像素区薄膜晶体管中的第二漏极电极46’熔接短路。此时第二漏极电极46’与源极电极44会形成一个备用薄膜晶体管(backup TFT)。显示信号可藉由此薄膜晶体管传送至原本无法操作的像素中，也就是一个显示信号同时控制两个像素。

图3为根据图2中B-B’剖线薄膜晶体管的剖面放大示意图。如图3所示，于本实施例中，一栅极电极22’设置于一基板10上，此栅极电极22’内含于扫描线。此基板10的材质包含玻璃。一第一绝缘层30覆盖于栅极电极22’与基板10上。一半导体层34设置于栅极电极22’上的第一绝缘层30表面上。一源极电极44、一第一漏极电极46以及一第二漏极电极46’设置于半导体层34上。其中，第一漏极电极46与第二漏极电极46’对称设置。一第二绝缘层32设置覆盖源极电极44、第一漏极电极46以及第二漏极电极46’。其中，一像素区的像素电极50与第一漏极电极46部分重叠设置，通过第二绝缘层32上的接触孔48使第一漏极电极46与像素电极50电性连接。第二漏极电极46’与相邻像素区的像素电极50部分重叠设置，然利用第二绝缘层32使第二漏极电极46’与像素电极50彼此电性隔绝。

请参阅图4与图5，当如上述像素结构需要修补时，可照射一激光轰击将像素电极50与第二漏极电极46’的重叠区域60进行熔接短路。此时第二漏极电极46’与源极电极44会形成一个备用薄膜晶体管(backup TFT)。

根据上述，本发明的特征之一，第二漏极电极虽是浮置(floating)设置且与栅极电极重叠，然而栅极电极只有在像素开启时才会有电压的变化，因此第二漏极电极长时间会维持在固定电位，并不会有信号影响像素电压准位的问题。另外，第二漏极电极若是有短路问题或是静电破坏，因为其未经激光修补，故第二漏极电极未与像素电极电性连接，不会造成显示不良。

综合上述，本发明借助于前一个像素的薄膜晶体管作为信号的提供源，使无法正常动作的像素可以获得正常的显示信号达到缺陷修补。利用像素修补设计解决薄膜晶体管失效时无法正常动作而造成亮点或暗点，使其具有正常像素灰阶显示的能力，可有效解决薄膜晶体管失效时无法正常动作而造成亮点或暗点。此像素修补设计设置于像素上方的黑矩阵区内，可作为遮光图案并不影响开口率。本发明仅需使用激光轰击一次即可完成修补，且像素显示的亮度完全与上方像素相同并非辉点，无论在任何显示画面下都不易检查出来，可大幅减少修补时间与提高产品良率。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种像素结构，包含：

多条扫描线与多条信号线，交叉设置于一基板上并定义出多个像素区；

多条储存电容电极线，沿着这些扫描线方向设置并横跨这些像素区，且与这些信号线交叉设置；

多个像素电极，相对设置于任一这些像素区内；以及

多个薄膜晶体管，分别设置在这些像素区的这些扫描线上，其中任一这些薄膜晶体管包含：

一栅极电极；

一源极电极，与该信号线电性连接；

一第一漏极电极，设置于该栅极电极之一侧且与该像素电极电性连接；以及

一第二漏极电极，与该第一漏极电极对称设置于该栅极电极的另一侧，其中该第二漏极电极与相邻的像素区的该像素电极部分重叠且彼此电性隔绝。

2.如权利要求1所述的像素结构，其中更包含一第一绝缘层设置于该基板上且覆盖该栅极电极。

3.如权利要求2所述的像素结构，其中该薄膜晶体管更包含一半导体层设置于该栅极电极上方的该第一绝缘层与该源极电极、该第一漏极电极及该第二漏极电极之间。

4.如权利要求2所述的像素结构，其中该第一绝缘层的材质包含氧化硅或氮化硅。

5.如权利要求1所述的像素结构，其中更包含一第二绝缘层覆盖于该源极电极及该第一漏极电极上。

6.如权利要求5所述的像素结构，其中该第一漏极电极以该第二绝缘层上的一接触孔与该像素电极电性连接。

7.如权利要求5所述的像素结构，其中该第二漏极电极与该薄膜晶体管相邻该像素区的该像素电极利用该第二绝缘层使彼此电性隔绝。

8.如权利要求1所述的像素结构，其中这些扫描线、这些信号线、这些储存电容电极线、该栅极电极、该源极电极、该第一漏极电极以及该第二漏极电极的材质包含铝、铜、金、铬、钽、钛、锰、镍、银或前述所组合。

9.如权利要求1所述的像素结构，其中这些像素电极的材质包含铟锡氧化物或铟锌氧化物。

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