TWI314235B - Pixel array structure, active element array substrate and repairing method thereof - Google Patents

Description

1314235 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種晝素結構、主動元件陣列基板及 其修補方法，且特別是有關於一種將雷射光束自基板背面 入射，以保持彩色滤光薄膜之完整的晝素結構、主動元件 陣列基板及其修補方法。 ， 【先前技術】 習知薄膜電晶體液晶顯示面板（T h i n F i 1 m Transistor Liquid Crystal Display panel, TFT LCD p a n e 1 )主要係由薄膜電晶體陣歹1J基板（T h i n Film Transistor array substrate)、彩色滤光陣歹1J 基板 (Color filter array substrate)和液晶層所構成，其中 薄膜電晶體陣列基板是由多個以陣列排列之海膜電晶體， 以及與每一薄膜電晶體對應配置之一畫素電極（P i X e 1 e 1 e c t r o d e )戶斤組成。 _ 除了上述習知薄膜電晶體液晶顯示面板外，目前更有 一種受矚B之製作薄膜電晶體液晶顯示面板的技術，其特 徵是在薄膜電晶體陣列基板上直接製作彩色濾光薄膜 (Color filter on array, CO么―），而其優點之一是能提高 面板開口率。因此，這種將彩色濾光薄膜整合於薄膜電晶 體陣列基板上之薄膜電晶體液晶顯示面板，是目前應用於 輕薄、高解析度的筆記型電腦面板或是液晶電視、高階液 晶監視器等產品的極佳選擇。 但是，通常在薄膜電晶體陣列基板的製程中，薄膜電 晶體或是薄膜電晶體周邊的導線難免會發生斷裂，或是各

12201twf.ptd 第8頁 1314235 五、發明說明（2) 導電層間應電性連接處接觸不良，而應絕緣處卻發生短 路。當上述缺陷（D e f e c t)出現時，即需要進行一修補動作 (Repair)。 第1圖繪示為習知整合有一彩色濾光薄膜之主動元件 陣列基板的修補方法示意圖。在第1圖中係僅以主動元件 陣列基板需要修補之部分的剖面示意圖為例進行說明。請 參照第1圖，主動元件陣列基板1 0 0在圖中所示之部分係由 一基板1 1 0、一導體層1 2 (Γ、一閘介電層1 3 0、一保護層 1 4 0 ' —彩色濾光薄膜1 5 0、一平坦層1 6 0與一畫素電極1 7 0 所構成。其中，導體層120於區域A1發生斷裂現象而需要 進行修補。習知修補方法係將一雷射光束5 0自基板1 1 0之 正面入射，並且聚焦於區域A1以將導體層120之斷裂處重 新連接。但是，習知修補方法之雷射光束5 0在聚焦於區域 •A 1之前會通過彩色濾光薄膜1 5 0，而對彩色濾光薄膜1 5 0造 成破壞。 所以，習知修補方法應用於整合有一彩色濾光薄膜之 主動元件陣列基板時會有下列缺點： (1 )雷射光束由基板正面入射，破壞彩色濾光薄膜， 進而造成漏光現象（Light leakage)。 (2 )若修補動作之目的係將主動元件陣列基板之線路 切斷，則需要更高能量之雷射光束，會破壞更大範圍之彩 色濾光薄膜。 (3 )由於彩色濾光薄膜被破壞而導致液晶顯示面板之 晝面不清晰，進而使得液晶顯示面板之驅動操作不易。

12201twf.ptd 第9頁 1314235 五、發明說明（3) 【發明内容】 因此，本發明的目的就是在提供一種畫素結構、主動 元件陣基板及其修補方法，適於確保主動元件陣列基板 之#素結構在修補後，其中的彩色濾光薄膜仍能保持完 整。' 基於上,述目的，本發明提出一種修補方法，_適用於整 合有一彩色濾光薄膜之主動元件陣列基板。主動元件陣列 基板主要係由一基板、一主動元件陣列以及一彩色濾光^ 膜所構’成。其中，基板具有一正面與一背面，而主動元件 陣列以及彩色濾光薄膜係配置於基板之正面上。本發明之 修補方法係使一雷射光束自基板之背面入射，以進行一雷 射修補動作。 此外，修補動作例如係切斷主動元件陣列中之線路， •亦或是焊接主動元件陣列中之線路等。當雷射光束例如係 以2微米’ 2微米之面積進行單次修補時，雷射光束之功率 、列如係介於0 . 3微焦耳至0 . 5 2微焦耳。當雷射光束例如係 以2微米’ 2微米之面積進行兩次修補時，雷射光束之功率 例如係介於0. 1 7微焦耳至0 . 2 7微焦耳。當雷射光束例如係 以4微米’ 4微米之面積進行單次修補時，雷射光束之功率 例如係介於0. 1 4微焦耳至0 . 1 8微焦耳。當雷射光束例如係 以4微米’ 4微米之面積進行兩次修補時，雷射光束之功率 例如係介於0 . 0 9微焦耳至0 . 1 3微焦耳。 基於上述目的，本發明另提出一種晝素結構。此晝素 結構係經過一雷射修補動作而具有一修補區。此晝素結構

12201twf.ptd 第10頁 1314235 五★發明說明（4) 主要係，由一棊板、一掃.瞒配線、一資料配線、一主動元 件、：一彩色濾光薄膜以及一畫素電極所構成。其中，掃瞄 配線與資料配線係配置於基板上。主動元件係鄰近配置於 掃瞄配線與資料配線交會處之基板上，且電性連接至掃瞄 配線與資料配線。彩色濾光薄膜係配置於基板上方，且彩 色濾光薄膜鄰近修補區之部分係完整的。畫素電極係配置 於基板上方對應彩色濾光薄膜處，且電性連接至主動元 件。 基於上述目的，本發明再提出一種主動元件陣列基 板。此主動元件陣列基板係經過一雷射修補動作而具有至 少一修補區。此主動元件陣列基板主要係由一基板、多條 掃猫配線、多條資料配線、多個主動元件、一彩色濾光薄 膜以及多個畫素電極所構成。其中，掃瞄配線與資料配線 -係配置於基板上，且掃瞄配線與資料配線係將主動元件陣 列基板區隔為多個晝素區域。主動元件係鄰近配置於掃瞄 配線與資料配線交會處之基板上，且電性連接至掃瞄配線 與資料配線。彩色濾光薄膜係配置於基板上方，並區分為 對應於各晝素區域之多個區塊，且彩色濾光薄膜鄰近修補 區之部分係完整的。晝素電極係配置於基板上方，並分別 對應於各畫素區域上的彩色濾光薄膜，且電性連接至主動 元件。 综上所述，本發明較佳實施例的晝素結構、主動元件 陣列基板及其修補方法中，由於係使雷射光束自基板之背 面入射以進行雷射修補動作，因此可避開彩色濾光薄膜。

12201twf.ptd 第11頁 1314235 五、發明說明（5) 所以，彩色濾光薄膜鄰近修補區之部分可保持完整，進而 提南液晶顯不面板的良率。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說'明如下。 【實施方式】 第2圖繪示為本發明較佳實施例的修補方法應用於整 合有彰色濾光薄膜之主動元件陣列基板的示意圖。在篆、2 圖中係僅以主動元件陣列基板需要修補之部分的剖面示意 圖為例進行說明。請參照第2圖，主動元件陣列基板2 0 0在 圖中所示之部分例如係由一基板2 1 0、一導體層2 2 0、一閘 介電層230、一保護層240、一彩色濾光薄膜250、一平坦 層2 6 0與一晝素電極2 7 0所構成。其中，基板210具有一正 -面S1與一背面S2，而彩色濾光薄膜2 5 0與其他各材料層係 配置於基板210之正面上。導體層220例如於區域A2發生斷 裂現象而需要進行修補。本發明較佳實施例之修補方法係 使一雷射光束50自基板210之背面S2入射，並且聚焦於區 成A 2以進行例如焊接之雷射修補動作。 此外，當雷射光束5 0例如係以2微米’ 2微米之面積進 行單次修補時，其功率例如係以介於0. 3微焦耳至0. 5 2微 焦耳之.間為佳。當雷射光束5 0例如係以2微米’ 2微米之面 積進行連續兩次修補時，其功率例如係以介於0. 1 7微焦耳 至0 . 27微焦耳之間為佳。當雷射光束50例如係以4微米’ 4 微米之面積進行單次修補時，其功率例如係以介於0 . 1 4微

12201tyf.ptd 第12頁 1314235 __ 五、發明說明（6) ' 焦耳至0 . 1 8微焦耳之間為佳。當雷射光束5 0例如係以4微 米’ 4微米之面積進行連續兩次修規日1，其功率例如係以 介於0 . 0 9微焦耳至0 . 1 3微焦耳之間為佳。 當然，本發明較佳實施例之修補方法並不偈限於應用 在導體層發生斷裂時，以下將介紹其他應用實施例，但是 這些實施例只是用於舉例而不是作限定之用。 第3 A圖繪示為本發明較佳實施例之晝素結構的上視 圖，而第3 B圖繪示為第3 A圖之晝素結構沿I - Γ的剖面示意 圖。請共同參照第3 A圖與第3 B圖，本實施例之畫素結構 3 0 0例如係由一基板3 1 0、一掃瞄配線3 2 0、一閘介電層 330、一資料配線340、一電容電極345、一主動元件350、 一保護層3 6 0、一彩色濾光薄膜3 7 0以及一晝素電極3 9 0所 構成。其中，掃瞄配線320與資料配線34 0係配置於基板 •31 0上。主動元件3 5 0係鄰近配置於掃瞄配線3 2 0與資料配 線3 4 0交會處之基板3 1 0上，且電性連接至掃瞄配線3 2 0與 資料配線3 4 0 ，主動元件3 5 0例如係一薄膜電晶體。彩色濾 光薄膜3 7 0係配置於基板310上方。晝素電極3 9 0係配置於 彩色濾光薄膜3 7 0上方或下方（在第3 B圖中係以晝素電極 3 9 0配置於彩色濾光薄膜3 7 0上方為佩進行說明），且電性 連接至主動元件3 5 0。電容電極3 4 5例如係配置於掃瞄配線 320上方。 此外，閘介電層3 3 0例如係配置·於基板上並覆蓋掃瞄 配線3 2 0，且資料配線3 4 0與電容電極3 4 5例如係配置於閘 介電層3 3 0上。保護層3 6 0例如係配置於基板上並覆蓋掃描

12201twf.ptd 第13頁 1314235 五、發明說明（7) 配線3 2 0、資料阶n 且彩色濾光薄膜37，二、電容電極345以及主動元件3 5 0 ’ 3 9 0與彩色滹光μ ^例如係配置於保護層3 6 0上。畫素電極 在此較^實^ 70間例如更包括—平坦層3 8 0。 計為藉由接觸= 全〇。中，電容電極345係設 瞄配線3 2 0共同形★ W逆按至畫素電極390，並且與掃 問題，常發生接觸成窗:〗儲失存上容。但是’㈣ 發明較佳實施例之修補方法，j 1射:匕m用本 目苗配線320焊接，使\容=二3,將電容電極34 5與掃 成-儲存電容。電電極45能與晝素電極3 9 0共同形 射光束5 〇未經過彩色濾光薄膜 鄰近修補區A 3之部分係完整 中’雷射光束50係進行焊接之 較佳實施例之修補方法亦可依 值付注，¾的是，由於雷 3 7 0 ’因此彩色遽光薄膜3 7 〇 的。當然’在本較佳實施例 雷射修補動作，但是本發明 狀況進行切斷或其他加工方式之雷射修棉動作。 第4圖繪示為本發明較佳實施例之主動元件陣列基板 的上視示意圖。請共同參照第3 A圖與第4圖，本實施例之 主動元件陣列基板4 0 0係經過一雷射修補動作而具有至少 一修補區A 4。主動元件陣列基板4 0 0主要係由多個如第3A 爵所示之晝素結構3 0 0陣列排列構成。其中，所有晝素結 構3 0 0係共用基板3 1 0。同〆列之晝素結構300係共用一掃 瞄配線3 2 0，同一行之晝素结構3 0 0係共用一資料配線

12201twf.ptd 第14頁 1314235_ 五、發明說明（8) 由於雷射修補動作所使用之雷射光束5 0未經過彩色濾 光薄膜3 7 0，因此彩色濾光薄膜3 7 0鄰近修補區A 4之部分係 完整的。 綜上所述，本發明較佳實施例的晝素結構、主動元件 陣列基板及其修補方法具有下列優點： (1 )修補方法所使用之雷射光束係由基板背面入射， 可保持彩色濾光薄膜與其他修補區上方之各材料層的完整 性，進而避免發生漏光現象或其他缺陷。 (2 )即使修補動作係欲切斷主動元件陣列基板之線 路，而需要使用之更高能量之雷射光束，亦不會造成更大 範圍之彩色濾光薄膜的破壞。 (3 )在採用本發明之修補方法修補主動元件陣列結構 之晝素結構後，彩色濾光薄膜仍可保持其完整性，進而使 •得液晶顯示面板之驅動操作容易。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

12201twf.ptd 第15頁 1314235 圖式簡單說明 第1圖繪示為習知整合有一彩色濾光薄膜之主動元件 陣列基板的修補方法示意圖。 第2圖繪示為本發明較佳實施例的修補方法應用於整 合有彩色濾光薄膜之主動元件陣列基板的示意圖。 第3 A圖繪示為本發明較佳實施例之畫素結構的上視 圖。 第3 B圖繪示為第3 A圖之晝素結構沿I - Γ的剖面示意 圖。 第4圖繪示為本發明較佳實施例之主動元件陣列基板 的上視示意圖。 【圖式標示說明】 50 ： 雷射光束 100 主動 元 件陣列基板 110 基板 120 導體 層 130 閘介 電 層 140 保護 層 1 50 彩色 濾 光薄膜 160 平坦 層 170 晝素 電 極 A1 ： 區域 200 、400 :主動元件陣列 210 '310 :基板 220 :導體 層

12201twf.ptd 第16頁 1314235 圖式簡單說明

230 '330 閘介 電 層 240 '360 保護 層 250 '370 彩色 濾 光薄膜 260 ' 380 平坦 層 270 、390 晝素 電 極 300 :晝素 結構 320 •掃目苗 配線 340 :資料 配線 345 :電容 電極 350 :主動 元件 S1 ： 正面 S2 ： 背面 A2 ： 區域 A3、 A4 :修補區 W1 ： 接觸窗 12201twf.ptd 第17頁

Claims (1)

1314235 申請專利範圍 一.一種修補方法，適用於整合有一彩色濾光薄膜之主 動7L件陣列基板該主動元件陣列基板至少包括一基板、 主動元件陣列以及該彩色濾光薄膜，該基板具有一正面 與一背面’而該主動元件陣列以及該彩色濾光薄膜係配置 於該基板之該正面上’該修補方法係使一雷射光束自該基 板之該背面入射，以進行一雷射修補動作。 、2 ·如申請專利範圍第1項所述之修補方法，其中該修 補動作包括切斷該主動元件陣列中之線路。 3. 如申請專利範圍第1項所述之修補方法，其中該修 補動作包括焊接該主動元件陣列中之線路。 4. 如申·請專利範圍第1項所述之修補方法，其中該雷 射光束係以2微米，2微米之面積進行單次修補，^該雷射 光束之功率係介於〇· 3微焦耳至0. 52微焦耳。 5. 如申請專利範圍第1項所述之修補方法，其中該雷 射光束係以2微米’ 2微米之面積進行兩次修補，且該雷射 光束之功率係介於〇. 17微焦耳至〇. 27微焦耳。 6. 如申請專利範圍第丨項所述之修補方法，其中該雷 射光束係以4微米’ 4微米之面積進行單次修補，I該^射 光束之功率係介於0. 1 4微焦耳至〇. 1 8微焦耳。 ^田 7. 如申請專利範圍第1項所述之修補方法，其中該雷 射光束係以4微米’4微米之面積進行兩次修補，^該^射 光束之功率係介於〇. 〇9微焦耳至〇. 13微焦耳。 / 8. —種畫素結構’該畫素結構係經過—雷射修補動作 而具有一修補區，該晝素結構至少包括：

六、申請專剎範圍 --基板； >掃瞄配線’配置於該基板上； >資料配線，配置於該基板上； /主動元件，鄰近配置於該掃瞄配線與該資料配線交 會處之該基板上’且電性連接至該掃瞄配線與該資料配 線， 腺物一彩色渡光薄膜，配置於該基板上方，該彩色濾光薄 嫣鄰近訪· # j _ 〜/ U補區之部分係完整的；以及 處，晝素電極，配置於該基板上方對應該彩色濾光薄膜 其電性連接至該主動元件； 色瀹^中’該掃描配線、該資料配線、該主動元件、該彩 Ί祺及該晝素電極共用該基板。 動元件 申睛專利範圍第8項所述之晝素結構’其中該主 J 〇包括—薄膜電晶體。 閘介電·如申請專利範圍第8項所述之畫素結構’更包括一 配線後層，配置於該基板上並覆蓋該掃瞄配線，且該資料 '、、j配置於該閘介電層上。 保護層·，如申請專利範圍第8項所述之畫素結構，更包括一 以及該’配置於該基板上並覆爹該掃瞄配線、該資料配線 上。x主動元件，且該彩色濾光薄膜係配置於該保護層 平垣^·，如申請專利範圍第8項所述之畫素結構，更包括一 於該平垣ΪI於謗彩色濾光薄膦上，且該晝素電極係配置

1314235 六、申請專利範圍 : --- 1 3.如申晴專利範圍項所述之 色濾、光薄膜係配置於該畫素電極上。 八中為衫 14. 種動元件陣列基板’該主動元件陣列基柘伤 經過一雷射修補動目古5 ,卜^ ^卞平夕J暴板係 勒作而具有至少一修補區，該主動元件陳 列基板至少包括： ^ 一基板； 多數條掃晦配線，配置於該基板上； 多數條資料配線，配置於該基板上，該些掃瞄配線與 該些資料配線係將該主動元件陣列基板區隔為多數個蚩 區域； — 多數個主動元件’鄰近配置於該些掃瞄配線與該些資 料配線交會處之該基板上’且電性連接至該些掃瞄配線盥 該些資料配線； 〃 一彩色據光薄膜，配置於該基板上方，該彩色濾光薄 膜係區分為對應於該些畫素區域之多數個區塊，且該彩色 濾光薄膜鄰近該修補區之部分係完整的；以及 多數個畫素電極，配置於該基板上方，並分別對應於 該些晝素區域上方的該彩色濾光薄膜，且電性連接至該些 主動元件； 其中’該些掃描配線、該些資料配線、該些主動元 件、該彩色濾光薄膜及該些畫素電極共用該基板。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之主動元件陣列基 板’其中該些主動元件包括薄膜電晶體。 1 6.如申請專利範圍第1 4項所述之主動元件陣列基

第20頁 1314235 六、申請專利範圍 板，更包括一閘介電層，配置於該基板上並覆蓋該些掃瞄 配線，且該些資料配線係配置.於該閘介電層上。 1 7.如申請專利範圍第1 4項所述之主動元件陣列基 板，更包括一保護層，配置於該基板上並覆蓋該些掃瞄配 線、該些資料配線以及該些主動元件，且該彩色濾光薄膜 係配置於該保護層上。 18.如申請專利範圍第14項所述之主動元件陣列基 板，更包括一平坦層，配置於該彩色濾光薄膜上，且該些 晝素電極係配置於該平坦層上。· 1 9.如申請專利範圍第1 4項所述之主動元件陣列基 板，其中該彩色濾光薄膜係配置於該些畫素電極上。

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