專利名稱:像素單元、液晶顯示裝置及缺陷修復方法
技術領域:
本發(fā)明涉及液晶顯示領域,特別涉及液晶顯示裝置及缺陷修復方法。
背景技術:
現(xiàn)代社會多媒體技術相當發(fā)達,多半受益于半導體元件以及顯示裝置的進步。就 顯示而言,高品質(zhì)、空間利用率、低功耗等一些優(yōu)點的薄膜晶體管液晶顯示器逐漸成為主 流。一般的薄膜晶體管液晶顯示器主要是薄膜晶體管陣列、彩色濾光片基板以及位于 兩個基板之間的液晶層、位于上下基板外表面的偏光片所構(gòu)成。薄膜晶體管陣列主要包括 排列于基板薄膜晶體管、像素電極、掃描線、數(shù)據(jù)線所構(gòu)成,通過掃描線控制薄膜晶體管的 工作,從而控制顯示。在制造薄膜晶體管液晶顯示器的工藝中,不可避免的會出現(xiàn)數(shù)據(jù)線斷線的情況, 需要采取激光修復的方法將斷路的地方進行修復。例如美國專利US7193664就提供了一種 具有缺陷修復結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置及缺陷修復方法。該具有缺陷修復結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置 中的一個像素單元,參照圖1所示,所述像素單元200包括掃描線209、像素電極230、數(shù)據(jù) 線208以及薄膜晶體管開關220,所述薄膜晶體管220的源極與數(shù)據(jù)線208相連、漏極262 與像素電極230相連、柵極連接至掃描線209。所述像素單元200還包括公共電極線290, 其與掃描線209為同一種金屬,以及修復圖案250、260,它們均與數(shù)據(jù)線208有部分位置重 疊。繼續(xù)參照圖1所示,當數(shù)據(jù)線208在部位207處發(fā)生斷線時,只要在修復圖案250、 260處激光鐳射,使得修復圖案250、260和數(shù)據(jù)線208及像素電極230金屬熔接,并在區(qū)域 291處進行激光切割,則電流就會沿著像素電極繞過數(shù)據(jù)線斷線處往下流動,可以將數(shù)據(jù)線 斷線導致的線缺陷修復成功。上述修復顯示區(qū)域數(shù)據(jù)線斷線的方法,利用像素電極氧化銦錫(IT0)作為修補線 來修復數(shù)據(jù)線斷線,但存在如下缺點(1)修復后該像素區(qū)域不能正常顯示,只是由原來線缺陷轉(zhuǎn)化為點缺陷。修復后該 像素的電壓隨著數(shù)據(jù)線的電壓不斷變化,在特定的顯示畫面下還是能夠被檢查出來。(2)對于常白模式,當出現(xiàn)像素電極氧化銦錫和公共電極線短路導致亮點時,激光 修復比較困難,很容易在激光修復處將氧化銦錫和公共電極再次短路,使得亮點修復失敗, 而導致修復成功率低。(3)修復后,像素的存儲電容變小,相應顯示畫面會一定程度地發(fā)生閃爍。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術修復數(shù)據(jù)線斷線仍會殘留點缺陷,且對亮點的修復成功率較 低的問題。為解決上述問題,本發(fā)明提供一種像素單元,由設置于襯底上的,彼此交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線圍成,其包括配置于襯底上的像素電極;配置于襯底上的薄膜晶體管,其柵極與所述掃描線相連,漏極與像素電極相連,源 極與數(shù)據(jù)線相連,還包括公共電極線的延伸部分;遮光條,所述遮光條沿數(shù)據(jù)線方向配置于襯底上,其至少有一端與公共電極線絕 緣連接??蛇x地,上述像素單元還包括配置于襯底上的第一修復圖案以及第二修復圖案, 所述第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均位于數(shù)據(jù)線下,且與數(shù)據(jù)線圖案部分重疊。本發(fā)明還提供一種包括上述像素單元的液晶顯示裝置。本發(fā)明還提供一種對上述像素單元進行缺陷修復的方法,包括將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與 數(shù)據(jù)線連接;將所述第二修復圖案與公共電極線的延伸部分切斷;
將所述遮光條與公共電極線連接。本發(fā)明還提供一種對上述像素單元進行缺陷修復的方法,包括在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿公共電極線方向的存儲電容出現(xiàn)短路缺陷 時,將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿公共電極線方向的存 儲電容切斷,使其不再起存儲作用;將所述遮光條與所述公共電極線連接,使以所述遮光條為一個電極形成的冗余電 容,作為存儲電容。本發(fā)明還提供一種像素單元,由設置于襯底上的,彼此交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線圍 成,所述像素單元包括配置于襯底上的像素電極;配置于襯底上的薄膜晶體管,其柵極與所述掃描線相連,漏極與像素電極相連,源 極與數(shù)據(jù)線相連,還包括遮光條,所述遮光條沿數(shù)據(jù)線方向配置于襯底上,其至少有一端 與相鄰的上一行像素單元的掃描線絕緣連接。可選地,上述像素單元還包括配置于襯底上的第一修復圖案以及第二修復圖案, 所述第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均位于數(shù)據(jù)線下,且與數(shù)據(jù)線圖案部分重疊。本發(fā)明還提供一種包括上述像素單元的液晶顯示裝置。本發(fā)明還提供一種對上述像素單元進行缺陷修復的方法,包括將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與 數(shù)據(jù)線連接;將所述第二修復圖案與相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分切斷;將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接。本發(fā)明還提供一種對上述像素單元進行缺陷修復的方法,包括在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿相鄰的上一行像素單元的掃描線方向的存儲電容出現(xiàn)短路缺陷時,將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿 相鄰的上一行像素單元的掃描線方向的存儲電容切斷,使其不再起存儲作用;將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接,使以所述遮光條為一個電 極形成的冗余電容,作為存儲電容。與現(xiàn)有技術相比,上述像素單元、液晶顯示裝置以及對像素單元進行缺陷修復的 方法具有以下優(yōu)點在出現(xiàn)數(shù)據(jù)線斷線缺陷時,提供第一修復圖案和第二修復圖案連線形 成的導電通路替代斷線部分的數(shù)據(jù)線,達到修復斷線缺陷的目的。并且,通過配置遮光條與 公共電極線或相鄰的上一行像素單元的掃描線絕緣連接,在出現(xiàn)數(shù)據(jù)線斷線缺陷時,將所 述遮光條與所述公共電極線或相鄰的上一行像素單元的掃描線連接,從而補償由于第一修 復圖案和第二修復圖案連線形成導電通路而帶來的存儲電容損失。從而,經(jīng)缺陷修復后,每 個像素仍能正常顯示。而在出現(xiàn)點缺陷時,若沿數(shù)據(jù)線方向的像素存儲電容出現(xiàn)缺陷時,通過將沿數(shù)據(jù) 線方向的存儲電容切斷,并將所述遮光條與所述公共電極線或相鄰上一行像素單元的掃描 線連接,來達到修復缺陷且補償由于切斷導電通路而帶來的存儲電容損失。而若沿公共電極線或相鄰上一行像素單元的掃描線方向的像素存儲電容出現(xiàn)缺 陷時,通過將其與所述公共電極線或相鄰上一行像素單元的掃描線的導電通路切斷,并將 所述遮光條與所述公共電極線連接,來達到修復缺陷且補償由于切斷導電通路而帶來的存 儲電容損失。并且,上述缺陷修復方法的修復時間較短,節(jié)約了缺陷修復成本。
圖1是現(xiàn)有技術具有缺陷修復結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置中的像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明基于Cs on Gate結(jié)構(gòu)的像素單元的一種實例示意圖;圖2a是圖2所示像素單元結(jié)構(gòu)在1_1’方向上的剖面示意圖;圖2b是圖2所示像素單元結(jié)構(gòu)在11-11’方向上的剖面的一種實例示意圖;圖2c是圖2所示像素單元結(jié)構(gòu)在11-11’方向上的剖面的一種實例示意圖;圖3是對應圖2所示像素單元的線缺陷修復方法的流程示意圖;圖4是對應圖2所示像素單元的線缺陷修復示意圖;圖5是本發(fā)明基于Cs on Gate結(jié)構(gòu)的像素單元的另一種實例示意圖;圖5a是圖5所示像素單元結(jié)構(gòu)在11-11’方向上的剖面的一種實例示意圖;圖6是對應圖5所示像素單元的線缺陷修復示意圖;圖7是本發(fā)明基于Cs on Common結(jié)構(gòu)的像素單元的一種實例示意圖;圖8是對應圖7所示像素單元的線缺陷修復方法的流程示意圖;圖9是對應圖7所示像素單元的線缺陷修復示意圖;圖10是本發(fā)明基于Cs on Common結(jié)構(gòu)的像素單元的另一種實例示意圖;圖11是對應圖10所示像素單元的線缺陷修復示意圖;圖12是對應圖7所示像素單元的點缺陷修復示意圖;圖13是對應圖10所示像素單元的點缺陷修復示意圖;圖14是對應圖7或圖10所示像素單元的點缺陷修復方法的流程示意圖。
具體實施例方式經(jīng)過對現(xiàn)有技術缺陷修復方法的研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術的修復方法,由于以減小公 共電極為代價,所以會使存儲電容值變小,從而修復后,顯示畫面仍會發(fā)生一定的閃爍。并 且,現(xiàn)有技術沒有解決對像素電極氧化銦錫和公共電極線短路導致亮點的修復,也未能很 好起到避免在激光切割過程中,將像素電極和公共電極再次短路的可能?;诖耍景l(fā)明通 過配置遮光條與公共電極線或遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線絕緣連接,并在缺 陷修復時,將遮光條與公共電極線或遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接,從而 補償因修復導致的存儲電容損失。本發(fā)明所稱絕緣連接是指在修復像素之前,處于絕緣連 接的遮光條與掃描線或公共電極線之間是絕緣的,在修復像素之后,處于絕緣連接的遮光 條與掃描線或公共電極線之間是電性連接的。以下分別通過幾個具體的缺陷修復結(jié)構(gòu)實例說明以及相應的缺陷修復方法實例 來對本發(fā)明的具有缺陷修復結(jié)構(gòu)的像素單元及相應缺陷修復方法進一步說明。實例一在一些液晶顯示裝置的像素單元中,用來保持像素電荷的存儲電容(Storage capacitor,以下簡稱Cs)做在相鄰的上一行像素的掃描線上,即由像素電極和相鄰的上一 行像素的掃描線形成存儲電容,也就是通常所說的Cson Gate0則對于該種結(jié)構(gòu)的像素單 元,所述遮光條可配置為與所述相鄰的上一行像素單元的掃描線絕緣連接。以下對該種像 素單元結(jié)構(gòu)進行詳細說明。參照圖2所示,所述像素單元100包括襯底(圖未示);配置于襯底上的掃描線 111、數(shù)據(jù)線102以及像素電極108 ;配置于襯底上的薄膜晶體管109,其柵極與所述掃描線 111相連,漏極與像素電極108通過接觸孔110相連,源極與數(shù)據(jù)線102相連;配置于襯底 上的第一修復圖案104以及第二修復圖案105,所述第一修復圖案104的一端和第二修復圖 案105的一端均位于數(shù)據(jù)線102下并與數(shù)據(jù)線102圖案部分重疊,且所述第一修復圖案104 和第二修復圖案105的另一端通過上一行像素的掃描線101的延伸部分彼此相連;以及遮 光條103,所述遮光條103沿數(shù)據(jù)線102方向配置于襯底上,其至少有一端與所述上一行像 素的掃描線101通過連接電極113絕緣連接。所述掃描線111為與本像素單元的掃描線, 而掃描線101為與本像素單元相鄰的上一行像素單元的掃描線。其中,所述第一修復圖案104的另一端和第二修復圖案105的另一端也可以位于 像素單元100的右側(cè),通過上所述遮光條103彼此相連。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是當數(shù)據(jù)線發(fā)生斷 線時,不需要切斷修復圖案,只要將兩個所述的修復圖案與數(shù)據(jù)線連接即可達到修復的目 的。其中,所述像素單元100的存儲電容Cs由兩部分構(gòu)成,包括上一行像素的掃描線 101與像素電極108形成的電容Csl,以及上一行像素的掃描線101的延伸部分和像素電極 108形成的電容Cs2。所述上一行像素的掃描線101的延伸部分主要有三個作用連接所述第一修復圖 案104和第二修復圖案105,和像素電極108形成存儲電容,起遮光作用,減少不必要的漏光 以提高開口率。其中,所述上一行像素的掃描線101及像素100的掃描線111的材料可以為金屬鋁或者鋁釹合金。所述數(shù)據(jù)線102的材料可以為金屬鉬。所述像素電極108的材料可以為 氧化銦錫或氧化銦鋅(IZ0)。其中,所述遮光條103可以采用和掃描線101、111相同的材料,例如金屬鋁或者鋁 釹合金,也可以采用和數(shù)據(jù)線102相同的材料,例如金屬鉬。所述連接電極113可以采用和 數(shù)據(jù)線102相同的材料,并與數(shù)據(jù)線102在同一工序中形成;也可以采用和像素電極108相 同的材料,并與像素電極108在同一工序中形成。所述遮光條103既可以用來擋光提高開 口率還可以和像素電極形成冗余(dummy)存儲電容,冗余存儲電容值Cs3和Cs2大小相等。圖2a所示為圖2在1_1’方向上的剖面圖。參照圖2a所示,第一修復圖案104以 及第二修復圖案105可與掃描線101在同一金屬層,由同一工序形成,例如可以通過蝕刻等 方法形成相應修復圖案。所述第一修復圖案104的一端和第二修復圖案105的一端均位于 數(shù)據(jù)線102下,且與數(shù)據(jù)線102圖案部分重疊。所述第一修復圖案104和第二修復圖案105 與數(shù)據(jù)線102之間通過絕緣層112隔離。當然,在本發(fā)明的其它實施例中,所述第一修復圖 案104和第二修復圖案105與數(shù)據(jù)線102圖案也可以完全重疊。對于如何設計第一修復圖 案104和第二修復圖案105,在滿足其與數(shù)據(jù)線102有圖案重疊的情況下,可以根據(jù)可用資 源以及設計需要作出相應調(diào)整。圖2b所示為圖2在11-11’方向上剖面的一種實例圖。參照圖2b所示,遮光條 103可與掃描線101在同一金屬層,由同一工序形成,例如可以通過蝕刻等方法形成相應遮 光條圖案。所述遮光條103與掃描線101在同一金屬層,可以將遮光條103和其相鄰的數(shù) 據(jù)線102靠得較近甚至有部分重疊,有利于增大像素的開口率。所述遮光條103與掃描線 101絕緣連接。具體的,所述絕緣連接是指遮光條103與掃描線101間由絕緣層112隔離, 但可通過特定方法經(jīng)由連接電極113相連。該特定方法將在后續(xù)的缺陷修復方法中予以詳 細說明。圖2c所示為圖2在11-11’方向上剖面的另一種實例圖。參照圖2c所示,遮光條 103可與數(shù)據(jù)線102在同一金屬層,由同一工序形成,可以通過蝕刻等方法形成相應遮光條 圖案。所述遮光條103與數(shù)據(jù)線102在同一金屬層,可以將形成存儲電容的掃描線部分設置 的較大甚至可以和遮光條130有部分重疊,可以增大存儲電容,有利于增大像素的開口率。 所述遮光條103與掃描線101絕緣連接。具體的,所述絕緣連接是指遮光條103與掃描線 101間由第一絕緣層112a、第二絕緣層112b隔離,但可通過特定方法經(jīng)由連接電極113相 連。該特定方法將在后續(xù)的缺陷修復方法中予以詳細說明。當具有上述像素單元結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中出現(xiàn)數(shù)據(jù)線的斷線缺陷時,就可通過相 應的修復方法對所述斷線缺陷進行修復。參照圖3所示,所述修復方法可以包括步驟sl,將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的 一端均與數(shù)據(jù)線連接;步驟s2,將第一修復圖案與修復像素相鄰的上一行像素的掃描線的延伸部分切 斷;步驟S3,將所述遮光條與所修復像素相鄰的上一行像素的掃描線連接。其中,所述將位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案和第二修復圖案的一端與數(shù)據(jù)線連 接可以采用焊接的方法來實現(xiàn)。例如,所述焊接為激光焊接。其中,所述將所述遮光條與所修復像素相鄰的上一行像素單元的掃描線連接也可以采用焊接的方法來實現(xiàn)。例如,所述焊接為激光焊接。 以下結(jié)合上述像素單元結(jié)構(gòu)的說明對修復缺陷的過程進行進一步說明。結(jié)合圖3和圖4所示,當像素單元100中的數(shù)據(jù)線102出現(xiàn)斷線時,首先將第一修 復圖案104和第二修復圖案105與數(shù)據(jù)線102通過激光焊接連接起來。繼續(xù)參照圖2a所 示,所述激光焊接也即使得數(shù)據(jù)線102與第一修復圖案104、第二修復圖案105之間的絕緣 層112融化,而使得數(shù)據(jù)線102與第一修復圖案104、第二修復圖案105直接電性相連。并且,由于該像素單元100中,第一修復圖案104與掃描線101相連,為使得不致 產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤,需要在切割部位107處進行激光切割,使得第一修復圖案104和掃描線101 分離。則可以看到,當?shù)谝恍迯蛨D案104和第二修復圖案105通過所述的激光焊接與所述數(shù) 據(jù)線102連接后,數(shù)據(jù)線102上就形成了新的導電通路,所述導電通路沿箭頭方向,從數(shù)據(jù) 線102開始,沿第一修復圖案104、第一修復圖案104和第二修復圖案105之間的連線(即 所述掃描線101的延伸部分)、第二修復圖案105,再回到數(shù)據(jù)線102。從而,所述新形成的 導電通路就繞過所述斷線部位,使得被分離的兩段數(shù)據(jù)線重新導通。隨后,將遮光條103在連接部位106處通過激光焊接與所述掃描線101連接起來。 對應圖2b和圖2c所示的兩種不同的遮光條103與掃描線101的絕緣連接關系,本步驟的 激光焊接過程也相應有所不同。對應圖2b所示,由于遮光條103與掃描線101在同一金屬層中形成,其間只由絕 緣層112隔離,因而可通過所述的激光焊接將遮光條103與連接電極113之間、掃描線101 與連接電極113之間的絕緣層112融化,使得遮光條103與連接電極113、掃描線101與連 接電極113直接電性相連,則遮光條103與掃描線101之間就可經(jīng)由連接電極113而導通。對應圖2c所示,由于遮光條103與掃描線101在不同金屬層中形成,其間由第一 絕緣層112a和第二絕緣層112b隔離,因而可通過所述的激光焊接將遮光條103與連接電 極113之間的第二絕緣層112b融化,使得遮光條103與連接電極113直接相連,并將掃描 線101與連接電極113之間的第一絕緣層112a、第二絕緣層112b均融化,使得掃描線101 與連接電極113直接相連,則遮光條103與掃描線101之間就可經(jīng)由連接電極113而導通。在缺陷修復過程中,通過激光焊接,將第一修復圖案104、第二修復圖案105與數(shù) 據(jù)線102連接,以形成新的導電通路,繞過斷線部位。然而,由于該導電通路的形成,使得像
素存儲電容Cs2減小。根據(jù)饋通電壓公式= [Cgd /(Cgd + Clc + Cv )Jx AVg , AVg = Vgh-Vgl,
其中,Vgh,Vgl代表薄膜晶體管柵極信號的打開電壓和關閉電壓,Cs即指像素的存儲電容, Cgd為薄膜晶體管的柵極和漏極間的寄生電容、為定值,C1。為像素的液晶電容、也為定值。由 于掃描線101的延伸部分被切斷了,其和像素電極108形成的電容Cs2也就不再起存儲作 用了,所以像素存儲電容變小,則饋通電壓變大,使得該像素出現(xiàn)閃爍或者在顯示黑畫面時 出現(xiàn)微弱的亮點,缺陷仍然存在,雖然將斷線缺陷修復成功,但只是將其轉(zhuǎn)化為點缺陷,修 復后該像素的電壓隨著數(shù)據(jù)線的電壓不斷變化,在特定的畫面下該像素還是能夠被檢查出 來。因此,在本發(fā)明缺陷修復過程中,還通過激光焊接,將遮光條103與掃描線101連 接。則通過將遮光條103與像素電極108形成的電容Cs3作為存儲電容,且Cs3與電容Cs2 相等,彌補了像素的存儲電容因減少了電容Cs2帶來的電容損失,使得像素正常工作。從而 將所述的斷線缺陷真正修復成功。
實例二圖5所示像素單元結(jié)構(gòu)仍為Cs on Gate結(jié)構(gòu),其與實例一中圖2的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于, 遮光條103與掃描線101的絕緣連接關系不同。以下僅就該結(jié)構(gòu)區(qū)別部分詳細說明,其他 部分可參考實例一。圖5a所示為圖5在11-11’方向上剖面的一種實例圖。參照圖5a所示,遮光條 103可與數(shù)據(jù)線102在同一金屬層,由同一工序形成,例如可以通過蝕刻等方法形成相應遮 光條圖案。所述遮光條103與掃描線101絕緣連接。具體的,所述絕緣連接是指遮光條103 與掃描線101間由絕緣層112隔離,但可通過特定方法相連。該特定方法將在后續(xù)的缺陷 修復方法中予以詳細說明。當然,在本發(fā)明的其它實施例中,圖5a所示的剖面圖還可以是在遮光條103的上 面還有一層絕緣層112b。則圖5所示的像素單元結(jié)構(gòu)對應的修復方法,與圖3所示步驟基本相同,但是所述 遮光條103與掃描線101的具體連接方式有所不同,不同之處如下所述結(jié)合圖3和圖6所示,對應圖5a所示,由于遮光條103與掃描線101在不同金屬 層中形成,其間由絕緣層112隔離,因而可通過所述的激光焊接將遮光條103與掃描線101 之間的絕緣層112融化,使得遮光條103與掃描線101在連接部位106處直接相連,則遮光 條103與掃描線101之間導通。實例三在一些液晶顯示裝置的像素單元中,用來保持像素電荷的存儲電容做在公共電極 線上,即像素電極和公共電極線形成存儲電容,也就是通常所稱的Cs on Common。則對于該 種結(jié)構(gòu)的像素單元,所述遮光條可配置為與所述公共電極線絕緣連接。以下對該種像素單 元結(jié)構(gòu)進行詳細說明。參照圖7所示,所述像素單元200包括襯底(圖未示);配置于襯底上的掃描線 201、數(shù)據(jù)線202以及公共電極線217 ;配置于襯底上的像素電極203 ;配置于襯底上的薄膜 晶體管218,其柵極與所述掃描線201相連,漏極與像素電極203通過接觸孔(圖7中黑圓) 相連,源極與數(shù)據(jù)線202相連;配置于襯底上的第一修復圖案212以及第二修復圖案213, 所述第一修復圖案212的一端和第二修復圖案213的一端均位于數(shù)據(jù)線202下并與數(shù)據(jù)線 202圖案部分重疊,且所述第一修復圖案212和第二修復圖案213的另一端通過公共電極線 217的延伸部分彼此相連;以及遮光條215,所述遮光條215沿數(shù)據(jù)線202方向配置于襯底 上,其至少有一端與所述公共電極線217通過連接電極204絕緣連接。其中,所述第一修復圖案212的另一端和第二修復圖案213的另一端也可以位于 像素單元200的右側(cè),通過上所述遮光條215彼此相連。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是當數(shù)據(jù)線發(fā)生斷 線時,不需要切斷修復圖案,只要將兩個所述 的修復圖案與數(shù)據(jù)線連接即可達到修復的目 的。其中,所述遮光條215可以采用與公共電極線217相同的材料,例如金屬鋁或者鋁 釹合金,也可以采用與數(shù)據(jù)線202相同的材料,例如金屬鉬。所述連接電極113可以采用和 數(shù)據(jù)線102相同的材料,并與數(shù)據(jù)線102在同一工序中形成;也可以采用和像素電極108相 同的材料,并與像素電極108在同一工序中形成。所述遮光條215既可以用來擋光提高開 口率,還可以和像素電極203形成冗余(du_y)存儲電容,所述冗余存儲電容值Cs3和Cs2大小相等。與實例一相比,本實例中像素單元結(jié)構(gòu)與遮光條相關的區(qū)別在于,所述遮光條215 至少有一端與所述公共電極線217通過連接電極204絕緣連接。圖7在III-III’方向上 的剖面可參考圖2a,也即第一修復圖案212和第二修復圖案213的結(jié)構(gòu)分別對應圖2a中 的第一修復圖案104和第二修復圖案105。圖7在IV-IV’方向上的剖面可參考圖2b和圖 2c,也即當遮光條215與公共電極線217在同一金屬層形成時,其結(jié)構(gòu)可對應參考圖2b中 的遮光條103 ;而當遮光條215與數(shù)據(jù)線202在同一金屬層形成時,其結(jié)構(gòu)可對應參考圖2c 中的遮光條103。當具有上述像素單元結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中出現(xiàn)數(shù)據(jù)線的斷線缺陷時,就可通過相 應的修復方法對所述斷線缺陷進行修復。參照圖8所示,所述修復方法可以包括步驟slO,將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的 一端均與數(shù)據(jù)線連接;步驟s20,將第二修復圖案與公共電極線的延伸部分切斷;步驟s30,將所述遮光條與所述公共電極線連接。其中,將第一修復圖案和第二修復圖案位于數(shù)據(jù)線下的一端與數(shù)據(jù)線連接可以采 用焊接的方法來實現(xiàn)。例如,所述焊接為激光焊接。其中,將所述遮光條與所述公共電極線連接也可以采用焊接的方法來實現(xiàn)。例如, 所述焊接為激光焊接。以下結(jié)合上述像素單元結(jié)構(gòu)的說明對修復缺陷的過程進行進一步說明。結(jié)合圖8和圖9所示,當像素單元200中的數(shù)據(jù)線202出現(xiàn)斷線時,首先將第一修 復圖案212和第二修復圖案213與數(shù)據(jù)線202通過激光焊接連接起來。所述激光焊接也即 使得數(shù)據(jù)線202與第一修復圖案212、第二修復圖案213之間的絕緣層融化,而使得數(shù)據(jù)線 202與第一修復圖案212、第二修復圖案213直接相連。并且,由于該像素單元200中,第一修復圖案212與公共電極線217相連,為使得 不致產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤,需要進行激光切割,使得第二修復圖案213和公共電極線217分離。則 可以看到,當?shù)谝恍迯蛨D案212和第二修復圖案213通過所述的激光焊接與所述數(shù)據(jù)線202 連接后,數(shù)據(jù)線202上就形成了新的導電通路,所述導電通路沿箭頭方向,從數(shù)據(jù)線202開 始,沿第一修復圖案212、第一修復圖案212和第二修復圖案213之間的連線、第二修復圖案 213,再回到數(shù)據(jù)線202。從而,所述新形成的導電通路就繞過所述斷線部位,使得被分離的 兩段數(shù)據(jù)線重新導通。隨后,將遮光條215在連接部位222處通過激光焊接與所述公共電極線217連接 起來。對應遮光條215與公共電極線217不同的絕緣連接關系,本步驟的激光焊接過程也 相應有所不同。對應參考實例一中基于圖2b的焊接過程,由于遮光條215與公共電極線217在同 一金屬層中形成,其間只由絕緣層隔離,因而可通過所述的激光焊接將遮光條215、公共電 極線217與連接電極204之間的絕緣層融化,使得遮光條215、公共電極線217與連接電極 204直接相連,則遮光條215與公共電極線217之間就可經(jīng)由連接電極204而導通。對應參考實例一中基于圖2c的焊接過程,由于遮光條215與公共電極線217在不 同金屬層中形成,其間由相應絕緣層隔離,因而可通過所述的激光焊接將遮光條215與連接電極204之間的絕緣層融化,使得遮光條215與連接電極204直接相連,并將公共電極線 217與連接電極204之間的兩層絕緣層均融化,使得公共電極線217與連接電極204直接相 連,則遮光條215與公共電極線217之間就可經(jīng)由連接電極204而導通。在上述的缺陷修復過程中,通過激光焊接,將第一修復圖案212、第二修復圖案 213與數(shù)據(jù)線202連接,以形成新的導電通路,繞過斷線部位。然而,由于該導電通路的形
成,使得像素存儲電容Cs2減小。根據(jù)饋通電壓公式Δ。= [Cgd /(Cgd + Clc + Cs )Jx AV0 , Δ Vg
=Vgh-Vgl,其中,Vgh,Vgl代表薄膜晶體管柵極信號的打開電壓和關閉電壓,Cs即指像素存儲 電容。Cgd為薄膜晶體管的柵極和漏極間的寄生電容、為定值,C1。為像素的液晶電容、也為 定值。由于公共電極線217的延伸部分被切斷了,其和像素電極203形成的電容Cs2也就 不再起存儲作用了,所以像素存儲電容變小,則饋通電壓變大,使得該像素出現(xiàn)閃爍或者在 顯示黑畫面時出現(xiàn)微弱的亮點,缺陷仍然存在,雖然將斷線缺陷修復成功,但只是將其轉(zhuǎn)化 為點缺陷,修復后該像素的電壓隨著數(shù)據(jù)線的電壓不斷變化,在特定的畫面下該像素還是 能夠被檢查出來。因此,上述缺陷修復過程中還通過激光焊接,將遮光條215與公共電極線217連 接。則通過將遮光條215與像素電極203形成的電容Cs3作為存儲電容,且Cs3與電容Cs2 相等,彌補了像素的存儲電容因減少了電容Cs2帶來的電容損失,使得像素正常工作。從而 將所述的斷線缺陷真正修復成功。實例四圖10所示像素單元結(jié)構(gòu)仍為Cs on Common結(jié)構(gòu),其與實例三的區(qū)別在于,遮光條 215與公共電極線217的絕緣連接關系不同,其絕緣連接關系可對應參考實例二中基于圖 5a的說明中關于遮光條103與掃描線101的絕緣連接關系,而其他部分可參考實例三。則圖10所示的像素單元結(jié)構(gòu)對應的修復方法中,其也可對應參考實例二中的說 明并結(jié)合圖11所示,通過激光焊接使得遮光條215與公共電極線217之間導通。實例五對于Cs on Gate結(jié)構(gòu)的像素單元,例如圖2和圖5所示結(jié)構(gòu),當顯示區(qū)域像素電 極108和相鄰的上一行像素的掃描線101短路導致點缺陷時,無論對于常白模式還是常黑 模式均表現(xiàn)為暗點,如果暗點的數(shù)目在可以接受的范圍內(nèi)可以不做激光修復,從而節(jié)約時 間,降低修復的成本。在圖2和圖5所示像素結(jié)構(gòu)中,如果短路現(xiàn)象出現(xiàn)在電容Cs2區(qū)域,可以將掃描線 101的延伸部分與掃描線101的連接切斷,并將遮光條103與掃描線101電性連接起來;如 果短路現(xiàn)象出現(xiàn)在Csl區(qū)域,可以將掃描線101與像素電極108的重疊部分與掃描線101 的連接切斷,并將遮光條103與掃描線101電性連接起來;如果短路現(xiàn)象出現(xiàn)在冗余存儲電 容Cs3區(qū)域,無需修復。這樣本發(fā)明的設計結(jié)構(gòu),可以修復因短路出現(xiàn)的暗點缺陷,可以進 一步保證顯示質(zhì)量。優(yōu)選的,所述冗余電容值Cs3、電容值Cs2,以及電容值Cs 1相等。而對于Cs on Common結(jié)構(gòu)的像素單元,例如圖7和圖10所示結(jié)構(gòu),當顯示區(qū)域 像素電極和公共電極線短路導致的點缺陷時,對于常黑模式表現(xiàn)為暗點,如果暗點的數(shù)目 在可以接受的范圍內(nèi)可以不做激光 修復,從而節(jié)約時間,降低修復的成本,當然,為了進一步提高顯示質(zhì)量,本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)也可以進行修復。而對于常白模式表現(xiàn)為亮點,必須修 復,因為當顯示畫面為黑畫面時,肉眼很明顯分辨出亮點。結(jié)合圖7和圖12所示,當遮光條215處出現(xiàn)例如虛框232處所示短路時,由于遮 光條215是獨立于其它線路存在的,其上也不具有任何電壓,所以,該像素不受任何影響, 仍能正常顯示,不需對此進行修復。而當像素,例如虛框231處出現(xiàn)像素電極和公共電極線 短路時,則需進行修復。對于Cs on Common結(jié)構(gòu)出現(xiàn)短路缺陷時,所述修復方法參照圖14所示,可以包括步驟slOO,在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿公共電極線方向的存儲電容出 現(xiàn)短路缺陷時,將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿公共電極 線方向的存儲電容切斷,使其不再起存儲作用;步驟S200,將所述遮光條與公共電極線連接,使以所述遮光條為一個電極形成的 冗余電容,作為存儲電容。其中,將沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿公共電極線方向的存儲電容切斷可 以采用激光切割的方法。其中,將所述遮光條與公共電極線連接可以采用焊接的方法。例如,所述焊接為激 光焊接。結(jié)合圖12和圖14所示,當出現(xiàn)例如虛框231處所示缺陷時,只要在切割部位218 處進行激光切割,使得沿數(shù)據(jù)線方向的像素存儲電容Cs2與公共電極線217之間的導電通 路切斷,并在連接部位222處通過激光焊接技術,將遮光條215和公共電極線217通過激光 焊接電連接起來,通過讓Cs3代替Cs2,補償該子像素存儲電容Cs2的損失,則可以使得像素 正常工作,至此修復成功。故圖7所示像素單元結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)點缺陷需修復時,可以節(jié)約修復 時間,節(jié)約成本。同樣地,結(jié)合圖10和圖13所示,當例如虛框231處出現(xiàn)沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容 短路時,也可參照上述方法進行修復。故圖10所示像素單元結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)點缺陷需修復時, 可以節(jié)約修復時間以及成本。而當沿公共電極線方向出現(xiàn)像素電極與公共電極線短路導致的點缺陷時,也可參 考上述點缺陷的修復過程,將該公共電極線與像素電極的圖案重疊部分的導電通路切斷, 并將遮光條與公共電極線連接,以補償電容損失。此時,需要說明的是,遮光條的相應電容 值就應與公共電極線上的電容值相同或接近。同樣地,對于Cs on Gate結(jié)構(gòu)出現(xiàn)短路缺陷時,所述修復方法可參照Cs onCommon 結(jié)構(gòu)的相關說明,即包括在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿相鄰的上一行像素單元的掃描線方向的存 儲電容出現(xiàn)短路缺陷時,將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿 相鄰的上一行像素單元的掃描線方向的存儲電容切斷,使其不再起存儲作用;將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接,使以所述遮光條為一個電 極形成的冗余電容,作為存儲電容。雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術 人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應 當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
一種像素單元,由設置于襯底上的,彼此交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線圍成,所述像素單元包括配置于襯底上的像素電極;配置于襯底上的薄膜晶體管,其柵極與所述掃描線相連,漏極與像素電極相連,源極與數(shù)據(jù)線相連,其特征在于,還包括公共電極線的延伸部分;遮光條,所述遮光條沿數(shù)據(jù)線方向配置于襯底上,其至少有一端與公共電極線絕緣連接。
2.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,還包括配置于襯底上的第一修復圖案 以及第二修復圖案,所述第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均位于數(shù)據(jù)線下,且 與數(shù)據(jù)線圖案部分重疊。
3.如權利要求2所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案的另一端和第二修 復圖案的另一端,通過所述公共電極線的延伸部分相連。
4.如權利要求2所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案的另一端和第二修 復圖案的另一端,通過所述遮光條相連。
5.如權利要求2所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案包括左側(cè)第一修復 圖案和右側(cè)第一修復圖案,所述第二修復圖案包括左側(cè)第二修復圖案和右側(cè)第二修復圖 案;所述左側(cè)第一修復圖案的另一端和左側(cè)第二修復圖案的另一端,通過所述公共電極線 的延伸部分相連;所述右側(cè)第一修復圖案的另一端和右側(cè)第二修復圖案的另一端,通過所 述遮光條相連。
6.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,還包括與所述遮光條和所述公共電極 線絕緣連接的連接電極,所述遮光條與所述公共電極線位于同一金屬層,所述遮光條、公共 電極線以及連接電極間由同一絕緣層兩兩隔離,并在所述絕緣層融化時經(jīng)由所述連接電極 相連。
7.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,還包括與所述遮光條和所述公共電極 線絕緣連接的連接電極,所述遮光條與數(shù)據(jù)線位于同一金屬層,所述遮光條與連接電極間 由第二絕緣層隔離,所述公共電極線與連接電極間由第一絕緣層、第二絕緣層隔離,并在所 述第一絕緣層、第二絕緣層融化時,所述遮光條與所述公共電極線經(jīng)由所述連接電極相連。
8.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條與數(shù)據(jù)線位于同一金屬層, 所述遮光條與所述公共電極線間由絕緣層隔離,并在所述絕緣層融化時相連。
9.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條采用金屬鋁、鋁釹合金或金 屬鉬。
10.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的冗 余電容,等于公共電極線的延伸部分與像素電極形成的電容。
11.如權利要求1所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的冗 余電容,等于沿掃描線方向的公共電極線部分與像素電極形成的電容。
12.如權利要求11所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的 冗余電容,等于公共電極線的延伸部分與像素電極形成的電容。
13.—種包括權利要求1至12任一項所述的像素單元的液晶顯示裝置。
14.一種對如權利要求3所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與數(shù)據(jù) 線連接;將所述第二修復圖案與公共電極線的延伸部分切斷;將所述遮光條與公共電極線連接。
15.一種對如權利要求4所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將 修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與數(shù)據(jù)線連 接。
16.一種對如權利要求5所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將 修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,右側(cè)第一修復圖案的一端和右側(cè)第二修復圖案的一端均與數(shù) 據(jù)線連接。
17.一種對如權利要求5所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,左側(cè)第一修復圖案的一端和左側(cè)第二修復圖案的一端 均與數(shù)據(jù)線連接;將所述左側(cè)第二修復圖案與公共電極線的延伸部分切斷;將所述遮光條與公共電極線連接。
18.如權利要求17所述的缺陷修復方法,其特征在于,所述切斷為激光切割。
19.如權利要求14至17中任一項所述的缺陷修復方法,其特征在于,將第一修復圖案 和第二修復圖案位于數(shù)據(jù)線下的一端與數(shù)據(jù)線連接采用激光焊接的方法。
20.一種對如權利要求6至8中任一項所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在 于,包括在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿公共電極線方向的存儲電容出現(xiàn)短路缺陷時, 將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿公共電極線方向的存儲電 容切斷,使其不再起存儲作用;將所述遮光條與所述公共電極線連接,使以所述遮光條為一個電極形成的冗余電容, 作為存儲電容。
21.一種像素單元,由設置于襯底上的,彼此交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線圍成,所述像素單 元包括配置于襯底上的像素電極;配置于襯底上的薄膜晶體管,其柵極與所述掃描線相連,漏極與像素電極相連,源極與 數(shù)據(jù)線相連,其特征在于,還包括遮光條,所述遮光條沿數(shù)據(jù)線方向配置于襯底上,其至少有一端與相鄰的上一行像素 單元的掃描線絕緣連接。
22.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,還包括配置于襯底上的第一修復圖 案以及第二修復圖案,所述第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均位于數(shù)據(jù)線下, 且與數(shù)據(jù)線圖案部分重疊。
23.如權利要求22所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案的另一端和第二 修復圖案的另一端,通過所述相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分相連。
24.如權利要求22所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案的另一端和第二修復圖案的另一端,通過所述遮光條相連。
25.如權利要求22所述的像素單元,其特征在于,所述第一修復圖案包括左側(cè)第一修 復圖案和右側(cè)第一修復圖案,所述第二修復圖案包括左側(cè)第二修復圖案和右側(cè)第二修復圖 案;所述左側(cè)第一修復圖案的另一端和左側(cè)第二修復圖案的另一端,通過所述相鄰的上一 行像素單元的掃描線的延伸部分相連;所述右側(cè)第一修復圖案的另一端和右側(cè)第二修復圖 案的另一端,通過所述遮光條相連。
26.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,還包括與所述遮光條和所述相鄰的 上一行像素單元的掃描線絕緣連接的連接電極,所述遮光條與所述相鄰的上一行像素單元 的掃描線位于同一金屬層,所述遮光條、相鄰的上一行像素單元的掃描線以及連接電極間 由同一絕緣層兩兩隔離,并在所述絕緣層融化時經(jīng)由所述連接電極相連。
27.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,還包括與所述遮光條和所述相鄰的 上一行像素單元的掃描線絕緣連接的連接電極,所述遮光條與數(shù)據(jù)線位于同一金屬層,所 述遮光條與連接電極間由第二絕緣層隔離,所述上一行像素單元的掃描線與連接電極間由 第一絕緣層、第二絕緣層隔離,并在所述第一絕緣層、第二絕緣層融化時,所述遮光條與相 鄰的上一行像素單元的掃描線經(jīng)由所述連接電極相連。
28.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條與數(shù)據(jù)線位于同一金屬 層,所述遮光條與所述相鄰的上一行像素單元的掃描線間由絕緣層隔離,并在所述絕緣層 融化時相連。
29.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的 冗余電容,等于相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分與像素電極形成的電容。
30.如權利要求21所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的 冗余電容,等于相鄰的上一行像素單元的掃描線與像素電極形成的電容。
31.如權利要求30所述的像素單元,其特征在于,所述遮光條和所述像素電極形成的 冗余電容,等于相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分與像素電極形成的電容。
32.—種對如權利要求26至28中任一項所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征 在于,包括在沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容,和/或沿相鄰的上一行像素單元的掃描線方向的存儲電 容出現(xiàn)短路缺陷時,將出現(xiàn)短路缺陷的,所述沿數(shù)據(jù)線方向的存儲電容和/或所述沿相鄰 的上一行像素單元的掃描線方向的存儲電容切斷,使其不再起存儲作用;將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接,使以所述遮光條為一個電極形 成的冗余電容,作為存儲電容。
33.一種對如權利要求23所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與數(shù)據(jù)線連接;將所述第二修復圖案與相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分切斷;將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接。
34.一種對如權利要求24所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括 將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,第一修復圖案的一端和第二修復圖案的一端均與數(shù)據(jù)線連 接。
35.一種對如權利要求25所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括將 修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,右側(cè)第一修復圖案的一端和右側(cè)第二修復圖案的一端均與數(shù) 據(jù)線連接。
36.一種對如權利要求25所述的像素單元進行缺陷修復的方法,其特征在于,包括 將修復像素中位于數(shù)據(jù)線下的,左側(cè)第一修復圖案的一端和左側(cè)第二修復圖案的一端均與數(shù)據(jù)線連接;將所述左側(cè)第二修復圖案與相鄰的上一行像素單元的掃描線的延伸部分切斷; 將所述遮光條與相鄰的上一行像素單元的掃描線連接。
37.一種包括權利要求21至31中任一項所述的像素單元的液晶顯示裝置。
全文摘要
一種像素單元、液晶顯示裝置及缺陷修復方法。所述像素單元由設置于襯底上的,彼此交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線圍成,其包括配置于襯底上的像素電極;配置于襯底上的薄膜晶體管,其柵極與所述掃描線相連,漏極與像素電極相連,源極與數(shù)據(jù)線相連,還包括公共電極線的延伸部分;遮光條,所述遮光條沿數(shù)據(jù)線方向配置于襯底上,其至少有一端與公共電極線絕緣連接。所述像素單元、液晶顯示裝置及缺陷修復方法節(jié)約了修復時間及成本,且修復后像素能正常顯示。
文檔編號G02F1/1362GK101866084SQ200910049588
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者彭旭輝, 黃賢軍 申請人:上海天馬微電子有限公司