CN101943835A

CN101943835A - 液晶显示面板的修补结构及其修补方法

Info

Publication number: CN101943835A
Application number: CN 201010274930
Authority: CN
Inventors: 徐荣彰; 林柏辛
Original assignee: CPTF Optronics Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: CPTF Optronics Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2011-01-12

Abstract

本发明揭露一种液晶显示面板及其修补方法。该液晶显示面板具有复数条共享配线与复数条扫描线平行，且该些共享配线与该些扫描线交替设置于该基板上。每一该共享配线具有平行于复数条讯号线的复数条分支及复数个缺口，其中该些分支分别与该些讯号线重迭而彼此隔开，且每一该分支、对应的该讯号线及画素电极是配置成使对应的该缺口暴露出，用以提供外部工具从该缺口切断该共享配线，藉以断开该共享配线及该分支。

Description

液晶显示面板的修补结构及其修补方法

技术领域

本发明是与液晶显示器(TFT-LCD)中的修补结构有关，特别是关于一种具有高开口率(Aperture rate)的液晶显示面板的修补结构及其修补方法。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)因具有低幅射性以及轻薄短小的优点，故于使用上日渐广泛，成为目前在市场上的主流显示器。

由于液晶本身不发光，使得液晶显示器需使用背光模块作为光源，该光源穿透液晶显示器的各层，例如偏光片、彩色滤光片(color filter)等等材质，真正显示的亮度大约只有原发光光源的百分之十左右。也因为显示亮度的不足，若提高背光模块亮度时，虽可让面板亮度增加，却也升高了背光模块的功率消耗。因此，现有技术有提出增加显示面板上的画素(pixel)的开口率，来提升面板亮度。

为获得较高开口率，2007年4月1日公告的台湾专利公开号第200712713号揭示一种将作为储存电容（Capacitor storage, Cs）的共享电极(Common electrode)配置于讯号线的下的主动组件数组基板，用以提高画素的开口率。请参阅图1，图1是现有技术中的一高开口画素设计的示意图，用以说明共享电极设置于讯号线之下的画素结构。该画素结构100具有多条讯号线102，以及多条与该些讯号线垂直的扫描线104。一薄膜晶体管110电性连接于该讯号线102及该扫描线104之间，用以做为开关（Switch）之用。该薄膜晶体管110的一汲极端116透过一接触孔（Contact hole）117电性连接于一透明的画素电极106。一储存电容电极120设置于该些讯号线102以及该些汲极端116之下，以提高该画素结构100的开口率。另外，储存电容电极120与该些讯号线102以及该些汲极端116之间设有一绝缘层（未图示）。

然而，虽然此设计增加了开口率，但在制作过程中如果形成一些缺陷，使得储存电容电极120和讯号线102发生短路或断路的情况，这将造成画面上的异常。请参阅图2，图2是绘示习知修补图1的画素结构的示意图。传统上，当储存电容电极120和讯号线102发生短路时（如图2的圆圈所示），解决此问题的对策是将左右相邻两画素结构100的储存电容电极120利用雷射切割(laser cutting)截断(如图2虚线所示)。但是在此处做雷射切割的修补可能会使画素电极106和储存电容电极120短路而造成相邻两画素结构100皆有形成不良点的风险。

另外，当储存电容电极120和讯号线102发生断路时（如图2的交叉所示），是将左右相邻两画素结构100的储存电容电极120利用雷射切割(laser cutting)截断(如图2虚线所示)，再将储存电容电极120和讯号线102做短路熔接(如图2的椭圆所示)。但是同样地会有画素电极106和储存电容电极120短路的风险。

因此，共享电极设置于讯号线之下的画素结构无法利用雷射切割在储存电容电极上做立即的修补动作，使得该显示面板就只能报废，导致成本上的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高开口率的液晶显示面板的修补结构，以解决前述的问题。

本发明的另一目的在于提供一种高开口率的液晶显示面板的修补结构的修补方法，其可在本发明液晶显示面板的画素结构进行雷射修补，而无须将该面板丢弃。

为达上述的目的，本发明提供了一种液晶显示面板的修补结构，该液晶显示面板的修补结构具有一基板、复数条扫描、复数条讯号线、复数个薄膜晶体管、复数个薄膜晶体管以及复数条共享配线。其中该些扫描线设置于该基板上。该些讯号线与该些扫描线交错配置而彼此隔开而定义出复数个画素区域。该些薄膜晶体管分别设置于该些画素区域内，且每一该薄膜晶体管电性连接至对应的该扫描线与讯号线。该些画素电极分别设置于该些画素区域内，且每一画素电极电性连接至对应的该薄膜晶体管。

此外，该些共享配线与该些扫描线平行，且该些共享配线与该些扫描线交替设置于该基板上。每一该共享配线具有平行于该些讯号线的复数条分支及复数个缺口，其中该些分支分别与该些讯号线重迭而彼此隔开，且每一该分支、对应的该讯号线及该画素电极是配置成使对应的该缺口暴露出，用以提供外部工具从该缺口切断该共享配线，藉以断开该共享配线及该分支。

在本发明较佳实施例中，该些薄膜晶体管还具有复数个汲极电极，其中每一该汲极电极的一端电性连接于该薄膜晶体管，且该汲极电极的另一端设置于该些共享配在线并透过一接触孔电极电性连接至对应的该画素电极。在本发明另一较佳实施例中，每一该汲极电极的另一端还具有一延伸部用以覆盖部分该缺口。

在本发明较佳实施例中，该汲极电极与该讯号线是相同金属材质，并且该共享配线与该扫描线是相同金属材质。另外，该些分支分别设置于该些讯号线下方。

为达上述的另一目的，本发明提供使用较佳实施例所述的液晶显示面板的修补结构的修补方法，用于当损坏的该讯号线与对应的该分支发生短路的情况，该方法包含：

进行一切割制程，从该分支所相邻一第一缺口及一第二缺口分别切断对应的该共享配线，其中该第一缺口对应损坏的该讯号线，且该第一缺口及该第二缺口分别位于该讯号线的两侧；以及进行一融接制程，将对应该第二缺口的该薄膜晶体管与该扫描线接通。在此较佳实施例中，该切割制程是使用雷射切割、该融接制程是使用雷射融接。

本发明还提供使用较佳实施例所述的液晶显示面板的修补结构的修补方法，用于当损坏的该讯号线发生断路的情况，该方法包含：

进行一切割制程，从该损坏的讯号线所对应的该分支所相邻的一第一缺口及一第二缺口分别切断对应的该共享配线，其中该第一缺口对应损坏的该讯号线，且该第一缺口及该第二缺口分别位于该讯号线的两侧；以及进行一融接制程，将该损坏的讯号线的断路处的两端分别融接于该分支，并将对应该第二缺口的该薄膜晶体管与该扫描线接通。在此较佳实施例中，该切割制程是使用雷射切割、该融接制程是使用雷射融接。

根据本发明的液晶显示面板的修补结构的及其修补方法，其利用缺口设计，解决了习知无法在高开口率的画素结构进行修补的问题，也降低了不良品报废的成本。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是绘示现有技术中的一高开口画素设计的示意图。

图2是绘示习知修补图1的画素结构的示意图。

图3是绘示本发明较佳实施例的液晶显示面板的修补结构的俯视图。

图4A是绘示本发明较佳实施例的黑色矩阵示意图。

图4B是绘示本发明另一较佳实施例的液晶显示面板的修补结构的俯视图。

图5是绘示本发明较佳实施例的修补方法示意图。

图6是绘示本发明较佳实施例的修补方法示意图。

【主要组件符号说明】

100 画素结构 102 讯号线

104 扫描线 106 画素电极

110 薄膜晶体管 116 汲极端

117 接触孔 120 储存电容电极

200 液晶显示面板 210 基板

210a、240(1)、240(2) 画素区域

220 扫描线 230 讯号线

240、240(1)、240(2) 薄膜晶体管

244、244(1)、244(2) 源极电极

246、246(1)、246(2) 汲极电极

246a 接触孔 247 延伸部

248、248(1)、248(2) 半导体层

250、250(1)、250(2) 画素电极

260 共享配线 262 分支

262a 缺口 262a(1) 第一缺口

262a(2) 第二缺口 310 短路处

320 TFT与扫描线接通处 315 断路处

316、317 融接点

410 遮蔽区域边缘 410a 额外遮蔽区域。

具体实施方式

本发明的较佳实施例将与所附图示与下面的说明加以详细的描述，在不同图示中，相同的参考标号表示相同或相似的组件。图3绘示本发明较佳实施例的液晶显示面板的修补结构的俯视图。请参考图3，本较佳实施例的液晶显示面板200的修补结构以两个相邻画素结构来做说明，其包括一基板210、复数条扫描线220、复数条讯号线230、复数个薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT) 240、复数个画素电极(Pixel electrode) 250、以及复数条共享配线260。

该些扫描线220是平行设置于该基板210上，并且该些讯号线230与该些扫描线220交错配置而彼此隔开而定义出复数个画素区域210a。此外，该些画素区域210a呈数组方式排列。在此较佳实施例中，该基板210可以是玻璃基板、石英基板或其它透明基板。另外，该隔开是以设置一绝缘层（未图标）于该些讯号线230与该些扫描线220方式实施。

该些薄膜晶体管240（以参考标号240(1)及240(2)表示）分别设置于这些画素区域210a内，且每一该薄膜晶体管240电性连接至对应的该扫描线220与讯号线230。在此较佳实施例中，该些薄膜晶体管240是分别设置于对应的该扫描线220上。该些画素电极250分别设置于该些画素区域210a内，且每一画素电极250电性连接至对应的该薄膜晶体管240。此外，画素电极250的材质可以是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)或是其它透明导体材质。

该些共享配线260与该些扫描线220实质上平行，且该些共享配线260与该些扫描线220交替设置于该基板210上。更进一步地说，每一该共享配线260是位于平行排列的该些画素区域210a内，并与该些讯号线230交错配置而彼此隔开。同样地，该隔开相交是以设置一绝缘层（未图示）于共享配线260与该些讯号线230之间方式实施。

该些薄膜晶体管240还具有复数个源极电极244、复数个汲极电极246及复数个半导体层248。其中，每一该汲极电极246的一端电性连接于该源极电极244，即透过该半导体层248电性连接于该源极电极244。此外，该汲极电极246的另一端设置于该些共享配线260上，并透过一接触孔(Contact hole) 246a电极电性连接至对应的该画素电极250。

于此较佳实施例中，每一该共享配线260具有平行于该些讯号线230的复数条分支262及复数个缺口262a。其中，该些分支262分别与该些讯号线230重迭而彼此隔开。具体而言，该些分支262分别设置于该些讯号线230下方，并该隔开方式相交是以设置一绝缘层（未图标）于些分支262与该些讯号线230之间方式实施。此外，为了让画素电极250在没有扫描线220驱动薄膜晶体管240时，仍能依据数据讯号显示灰阶，故画素电极250在该些共享配线260以及该些分支262有部分重迭处会形成储存电容，用以储存数据讯号。

另一方面，每一该分支262以及所对应的该讯号线230与该画素电极250是配置成使对应的该缺口262a暴露出，如图3所示。该缺口262a是用以提供外部工具沿着虚线（如图5所示）从该缺口262a切断该共享配线260，藉以断开该共享配线260及该分支262。该虚线处的共享配线260未与画素电极250重迭，因此可以防止切割后该画素电极250与该共享配线260产生短路所造成的电气干扰。

需注意的是，该共享配线260以及分支262是与该扫描线220在一第一光罩制程所形成，因此具有相同金属材质。另外，该源极电极244以及该汲极电极246是与该讯号线230一同在一第二光罩制程所形成，因此具有相同金属材质。此外，该缺口262a的形状并不限于是矩型，该缺口的形状可依需求在该第一及第二光罩制程设计，无须额外形成该缺口262a。另需注意的是，该缺口262a具有上述的绝缘层，并非是空洞的结构。

图4A绘示本发明较佳实施例的黑色矩阵示意图。请参考图4A，更进一步地说，本较佳实施例的液晶显示面板200还具有一预定厚度的液晶层及一上基板（未图示），该上基板上具有黑色矩阵(Black Matrix)用以遮蔽该基板210上的不透光金属线（例如该些扫描线220、讯号线230、薄膜晶体管240以及共享配线260），并暴露出透光的该画素电极250，以增加对比度。由于该缺口262a仅具有上述的绝缘层，因此背光光源将会从该缺口262a泄漏出部分光线而影响画面的对比度。因此，此较佳实施例的该黑色矩阵的遮蔽区域边缘410(以虚线表示的)还需配合该缺口262a延伸出一额外遮蔽区域410a以覆盖从该缺口262a穿透该液晶层的泄露出的光线。

图4B绘示本发明另一较佳实施例的液晶显示面板的修补结构的俯视图。请参考图4B，在各个上述薄膜晶体管240中，每一该汲极电极246的另一端还具有一延伸部247用以覆盖部分该缺口262a。该延伸部247的设计目的在于防止部分背光光源从该缺口262a露出，可以减少位于上基板（未图示）的黑色矩阵的遮蔽面积以增加开口率。其中该黑色矩阵的遮蔽区域边缘410(以虚线表示的)。

综上所述，本发明的液晶显示面板的修补结构是利用一缺口设计，并且该缺口并未被画素电极、共享配线的分支以及讯号线所覆盖。借着该缺口可将该共享配线切断而不会造成短路问题。因此解决了习知技术对于高开口的液晶显示面板无法修补的缺点。

以下将详细说明使用本发明较佳实施例的液晶显示面板200的修补结构的修补方法。请参考图5所示，图5为本发明较佳实施例的修补方法示意图。本发明较佳实施例的液晶显示面板200于数组(Array)检测阶段后，可得知一损坏的讯号线230的位置。此较佳实施例的修补方法用于当损坏的该讯号线230与对应的该分支262发生短路的情况。该修补方法包含：

进行一切割制程，根据该损坏的讯号线230的短路处310，从该分支262所相邻的一第一缺口262a (1)及一第二缺口262a (2)沿着虚线分别切断对应的该共享配线260，其中该第一缺口262a (1)对应损坏的该讯号线230，且该第一缺口262a (1)及该第二缺口262a (2)分别位于该讯号线230的两侧；以及进行一融接制程，将对应该第二缺口262a (2)的该薄膜晶体管240(2)与该扫描线220接通。

更进一步地说，该损坏的讯号线230的讯号虽然可在该第一缺口262a (1)对应的该画素区域210a(1)正常显示，但讯号经由短路处310传送到该分支262进而影响到该共享配线260。因此需从两个该第一缺口262a (1)及该第二262a (2) 分别切断该共享配线260，以截断该讯号对整条共享配线260的影响。此外，该切割制程是可使用雷射(laser)沿着虚线切割实施。

另外，对应该第二缺口262a (2)的该薄膜晶体管240(2)与该扫描线220接通的实施方式可在该汲极电极246(2)的一TFT与扫描线接通处320与底层的该扫描线220形成短路。使得由该扫描线220的驱动讯号透过该TFT与扫描线接通处320传输到该画素电极250(2)，并使得对应该第二缺口262a (2)的该画素区域210a(2)形成暗点做修补，进而增加面板的品味。此外，该融接制程是可使用雷射融接方式实施。

请参考图6所示，图6为本发明较佳实施例的修补方法示意图。本发明较佳实施例的液晶显示面板200于数组(Array)检测阶段后，可得知一损坏的讯号线230的位置。此较佳实施例的修补方法用于当损坏的该讯号线230发生断路的情况。该修补方法包含：

进行一切割制程，根据该损坏的讯号线230的断路处315所对应的该分支262，从该分支262所相邻的该一第一缺口262a (1)及一第二缺口262a (2)沿着虚线分别切断对应的该共享配线260，其中该第一缺口262a (1)对应损坏的该讯号线230，且该第一缺口262a (1)及该第二缺口262a (2)分别位于该讯号线230的两侧；以及进行一融接制程，将该损坏的讯号线230的断路处315的两端分别融接于该分支262，如图中的熔接点316、317，并将对应该第二缺口262a (2)的该薄膜晶体管240(2)与该扫描线220接通。

更进一步地说，该融接制程将该损坏的讯号线230在两融接点316、317 分别融接于该分支262上，使得该损坏的讯号线230的讯号可经由该融接点316传送到该分支262，然后再经由融接点317再传到原本的讯号线230以进行修补，使得该第一缺口262a(1)对应的该画素区域210a(1)可以正常显示。然而该讯号亦会影响到该共享配线260，因此需从该第一缺口262a (1)及该第二缺口262a (2)分别切断该共享配线260，以截断该讯号对整条共享配线260的影响。此外，该融接制程是可使用雷射融接方式实施，该切割制程是可使用雷射(laser)沿着虚线切割实施。

同样地，对应该第二缺口262a (2)的该薄膜晶体管240(2)与该扫描线220接通的实施方式可在该汲极电极246(2)的一TFT与扫描线接通处320与底层的该扫描线220形成短路。使得由该扫描线220的驱动讯号透过该TFT与扫描线接通处320传输到该画素电极250(2)，并使得对应该第二缺口262a (2)的该画素区域210a(2)形成暗点做修补，进而增加面板的品味。

综上所述，本发明的修补方式是利用上述较佳实施例的缺口设计。由于该缺口并未被画素电极、共享配线的分支以及讯号线所覆盖，因此可借着该缺口将该共享配线切断而不会造成短路问题。此外，也利用融接制程将对应损坏的讯号线的该薄膜晶体管与该扫描线接通，用以形成暗点而减少对面板显示的影响。藉此修补方法解决了高开口率画素设计的液晶显示面板无法修补所造成成本提高的问题。

虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1. 一种液晶显示面板的修补结构，其特征在于，包含：

一基板；

复数条扫描线，设置于该基板上；

复数条讯号线，与该些扫描线交错配置而彼此隔开而定义出复数个画素区域；

复数个薄膜晶体管，分别设置于该些画素区域内，且每一该薄膜晶体管电性连接至对应的该扫描线与讯号线；

复数个画素电极，分别设置于该些画素区域内，且每一画素电极电性连接至对应的该薄膜晶体管；以及

复数条共享配线，与该些扫描线平行，且与该些扫描线交替设置于该基板上，每一该共享配线具有平行于该些讯号线的复数条分支及复数个缺口，其中该些分支分别与该些讯号线重迭而彼此隔开，且每一该分支、对应的该讯号线及该画素电极是配置成使对应的该缺口暴露出。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：该些薄膜晶体管还具有复数个汲极电极，其中每一该汲极电极的一端电性连接于该薄膜晶体管，且该汲极电极的另一端设置于该些共享配在线并透过一接触孔电极电性连接至对应的该画素电极。

3. 根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：其中每一该汲极电极的另一端还具有一延伸部用以覆盖部分该缺口。

4. 根据权利要求2所述的液晶显示面板，其中该汲极电极与该讯号线是相同金属材质。

5. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中该共享配线与该扫描线是相同金属材质。

6. 根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中该些分支分别设置于该些讯号线下方。

7. 一种使用如权利要求1所述的液晶显示面板的修补结构的修补方法，用于当损坏的该讯号线与对应的该分支发生短路的情况，其特征在于，该方法包含：

进行一切割制程，从该分支所相邻的一第一缺口及一第二缺口分别切断对应的该共享配线，其中该第一缺口对应损坏的该讯号线，且该第一缺口及该第二缺口分别位于该讯号线的两侧；以及

进行一融接制程，将对应该第二缺口的该薄膜晶体管与该扫描线接通。

8. 一种使用如权利要求1所述的液晶显示面板的修补结构的修补方法，用于当损坏的该讯号线发生断路的情况，其特征在于，该方法包含：进行一切割制程，从该损坏的讯号线所对应的该分支所相邻的一第一缺口及一第二缺口分别切断对应的该共享配线，其中该第一缺口对应损坏的该讯号线，且该第一缺口及该第二缺口分别位于该讯号线的两侧；以及进行一融接制程，将该损坏的讯号线的断路处的两端分别融接于该分支，并将对应该第二缺口的该薄膜晶体管与该扫描线接通。

9. 根据权利要求7或8所述的修补方法，其特征在于：其中该切割制程是使用雷射切割。

10. 根据权利要求7或8所述的修补方法，其特征在于：其中该融接制程是使用雷射融接。