專利名稱：像素結構與其修補方法
技術領域：
本發明涉及薄膜晶體管液晶顯示器，尤其涉及薄膜晶體管液晶顯示器的像素結構
與像素修補方法。
背景技術：
薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor—Liquid Crystal Display, TFT-LCD)包含薄膜晶體管基板與彩色濾光片基板，兩基板各含有電極且兩基板間填充有液 晶，而液晶對光的穿透性是由供給到電極的電壓所決定。 薄膜晶體管基板具有多條柵極線(gate line)與數據線(data line)，每兩條柵極 線與兩條數據線交叉包圍構成一個像素，而像素的陣列排列構成薄膜晶體管的顯示區域。
圖1至圖3顯示三種現有技術的像素結構示意圖，為求簡潔，圖中僅顯示重要的組 件，省略次要的組件。參考圖l，每兩條柵極線1與兩條數據線3定義一個像素，因此圖1顯 示了兩個像素結構。每個像素各包含有柵極5、源極7、漏極9、像素電極11、共電極線13。 其中，源極7、漏極9、數據線3位于同一層且源極7與數據線3電連接。另外，像素電極11 位于源極7、漏極9、數據線3上方且通過接觸窗(未顯示)與漏極電連接。另外，共電極線 13、柵極5、柵極線1位于同一層且位于源極7、漏極9、數據線3下方。在每個像素中，像素 電極11與共電極線13形成平行板電容，作為像素的儲存電容，儲存電容主要是為了讓充好 電的像素的電壓能保持到下一次更新畫面的時候。圖1顯示由共電極線13構成的儲存電 容結構，大致呈英文字母「H」形。 關于圖1中各組件的功能、關聯性與形成方法，可參考已經公開的文獻，例如美國 專利US7， 253， 851所述。 圖2顯示另一種現有的像素結構，與圖1不同處在于，由共電極線13構成的儲存 電容結構，大致呈鐘形；圖3顯示另一種現有的像素結構，與圖1不同處在于，由共電極線 13構成的儲存電容結構，大致呈「一」字形。 在生產過程中，工藝污染、塵埃、靜電等因素可能會造成像素的信號斷路或短路， 使像素的顯示異常，造成亮點、暗點、微輝點等缺陷。其中，亮點缺陷因為在全黑畫面時也是 亮的，人眼容易察覺，因此必須將具有亮點缺陷的像素修補成暗點。但是，現有的像素結構， 在進行像素修補時，會產生一些問題。 圖4至圖6以圖1的「H」形儲存電容結構為例，顯示現有像素結構產生亮點缺陷 的激光修補方法。如圖4所示，像素電極11與共電極線13因為工藝的塵埃污染而短路15， 因此產生亮點缺陷。如圖5所示，為將亮點修補成暗點，進行激光修補，以激光使得像素電 極11與柵極線1短路17，但是因為共電極線13與像素電極11的短路15也會影響到柵極 信號，并會造成亮線的缺陷，因此還必須將傳送至此像素的共電極線13切斷。如圖6所示， 以激光切斷19傳至修補像素的共電極線13，當切斷共電極線13后，共電極信號無法傳至此 修補像素，形成暗點。 上述的現有像素結構與修補方法，當共電極線13被切斷后，共電極信號傳至此修補像素時會中斷不連貫，影響到其它沒有缺陷的像素；此外，現有的像素結構與修補方法， 很可能會造成其它缺陷。 圖7A與圖7B以圖2的鐘形儲存電容結構為例，顯示現有像素結構與修補方法的 其它缺陷，其中圖7B是圖7A在A-A'方向的剖面圖。圖7B并顯示了圖7A沒有繪出的一些 次要組件，包含柵極絕緣層23、無源層25、介電層27。 如圖7A所示，當上方的像素發生像素電極11與共電極線13短路15而產生亮點 缺陷時，會以激光使得像素電極11與柵極線1短路，并以激光29(見圖7B)切斷19傳送至 此像素的共電極線13。 但是，如圖7B所示，由于像素設計上為了獲得最大的開口率，往往會將共電極線 13與數據線3的距離設計至最小值，由于共電極線13與數據線3的距離相當小，使得激光 29切斷19像素電極11下方的共電極線13時，很容易導致共電極線13與數據線3短路21， 造成更嚴重的亮線缺陷。 除了上述缺陷，現有的像素結構，共電極線13與數據線3之間的寄生電容過大，造 成共電極信號與數據信號的失真。 因此，急需一種新的像素結構與像素修補方法，在不影響開口率的情形下，改善激 光修補時產生的數據線3容易與共電極線13短路21、共電極信號中斷不連貫等缺陷，并減 少共電極線13與數據線3之間的寄生電容，避免共電極信號與數據信號的失真。
發明內容
本發明的一目的在于提供一種像素結構，該像素結構在不影響開口率的情形下， 改善激光修補時數據線容易與共電極線短路、共電極信號中斷后不連貫的問題，并減少共 電極線與數據線之間的寄生電容，避免共電極信號與數據信號的失真。 本發明另一目的在于提供一種像素的修補方法，該方法可以改善激光修補時產生 的數據線容易與共電極線短路、共電極信號中斷不連貫等問題。 根據上述目的，本發明實施例公開一像素結構，包含兩縱向排列的數據線；兩橫向 排列的柵極線；兩像素，由兩數據線與柵極線交叉包圍所定義；兩像素電極，分別設置于兩 像素內；及共電極線，包含兩分枝結構與兩延伸結構，共電極線分別電連接兩分枝結構，兩 分枝結構分別電連接兩延伸結構，兩延伸結構分別設置于兩像素內。 本發明其它實施例中，對于共電極線的分枝結構其形狀、數量、所在位置沒有限 制。 根據本發明像素結構，本發明實施例公開一種像素修補方法，首先提供具有上述 結構特征的兩像素，而當兩像素至少其中之一具有缺陷，切斷該具有缺陷像素的分枝結構， 由此中斷傳送至該缺陷像素的共電極信號，上述修補方法可能還包含將像素電極與柵極線 短路的步驟。
圖1至圖3顯示現有的像素結構； 圖4至圖6顯示現有的像素修補方法； 圖7A至圖7B顯示現有的像素修補方法與缺陷；
圖8至圖10顯示本發明像素結構實施例；及
圖11A與圖11B顯示本發明像素修補方法實施例。
具體實施例方式
圖8顯示本發明像素結構的實施例。本發明像素結構的實施例，每兩條縱向排列 的數據線41與兩條橫向排列的柵極線43交叉包圍定義了兩個像素，此兩個像素各具有像 素電極39并且共享一條共電極線45。其中，于兩像素區域內，共電極線45包含兩分枝結構 47與兩延伸結構49，共電極線45分別電連接兩分枝結構47，兩分枝結構47分別電連接兩 延伸結構49，兩延伸結構49分別設置于該兩像素內，與像素電極49形成夾層電容，或稱儲 存電容，使該像素充好電的電壓能保持到下一次更新畫面的時候。 此外，每個像素具有柵極51、源極53、漏極55，其中柵極51與柵極線43電連接，源 極53與數據線41電連接，像素電極經由接觸窗(未顯示)與漏極電連接。其中源極53與 漏極55的角色可以互換，嚴格來說，當像素充電時，與數據線相連接的稱為源極，但像素放 電時，與數據線電連接的可稱為漏極。 在垂直位置關系上，本發明實施例符合底柵式(bottom)的結構，但在其它實施例 中，也可以是頂柵式的結構。在圖8的結構，柵極51、柵極線43、共電極線45設置于同一層 并位于基板(未圖示)上；柵極絕緣層57(見圖11B)覆蓋柵極51、柵極線43、共電極線45 ; 數據線41、源極53、漏極55位于同一層并設置于柵極絕緣層57上；無源層59 (見圖11B) 覆蓋數據線51、源極53、漏極55 ;介電層61 (見圖11B)覆蓋無源層59 ;像素電極39設置于 介電層61上。 上述實施例中，延伸結構49的形狀為鐘形，但在其它實施例中，也可以是其它外 形，例如英文字母「H」形、「一」字形或其它幾何形狀。此外，共電極線45的分枝結構47其 形狀、數量、所在位置也沒有限制。此外，上述實施例中，兩分枝結構47與兩延伸結構49以 共電極線45為鏡像線，對稱設置于該兩像素內，但于其它實施例，也可以不對稱的設置。
圖9顯示本發明像素結構的另一實施例。如圖9所示，每兩條縱向排列的數據線 41與兩條橫向排列的柵極線43交叉包圍定義了兩個像素，此兩個像素各具有像素電極39 并且共享一條共電極線45。其中，于像素區域內，共電極線45分別連接多個，例如兩個分枝 結構47，兩個分枝結構47又連接一個延伸結構49，延伸結構49設置于該像素內，與像素電 極39形成夾層電容。 圖10顯示本發明像素結構的另一實施例。每兩條縱向排列的數據線41與兩條橫 向排列的柵極線43交叉包圍定義了兩個像素，此兩個像素各具有像素電極39并且共享一 條共電極線45。其中，與圖8實施例不同處在于，于兩像素區域內，兩分枝結構47與兩延伸 結構49并未以共電極線45為鏡像線對稱設置于該兩像素內，但呈現略為不對稱的結構。
上述圖9與圖10實施例的其它組件與其作用關系與圖8的實施例相同，不再贅 述。 根據本發明公開的像素結構，由于數據線41與共電極線45的重迭面積減少，使得 共電極線45與數據線41之間的寄生電容減低，可以避免共電極信號與數據信號的失真。此 外，本發明實施例所形成的夾層電容并非傳統串聯方式的架構，而是并聯方式的架構，由于 這樣的原因，本發明提出的像素結構進行激光修補時，將可以改善現有技術于激光修補后，共電極信號中斷后不連貫的問題。 圖IIA至圖11B以本發明圖8像素結構為例，顯示本發明像素修補方法的實施例， 其中圖IIB是圖IIA在B-B'方向的剖面圖。 如圖IIA所示，像素修補方法首先提供兩條數據線41與兩條柵極線43所包圍定 義的兩個像素，此兩個像素各具有像素電極39并且共享一條共電極線45，其中，于兩像素 區域內，共電極線45包含兩分枝結構47與兩延伸結構49，共電極線45分別連接兩分枝結 構47，兩分枝結構47分別連接兩延伸結構49，兩延伸結構49分別設置于該兩像素內。之 后，當上方的像素發生像素電極39與延伸結構49短路67而產生亮點缺陷時，進行激光修 補，以激光使得像素電極39與柵極線43短路69，并以激光65 (見圖11B)切斷63分枝結構 47，由此中斷傳送至此像素的共電極信號。 如圖11B所示，由于本發明提供的像素結構使左右兩像素共享一條共電極線45， 當以激光65切斷63共電極線45的左邊像素的分枝結構47后，并不會影響共電極信號傳 送至右邊的像素，改善了共電極線45中斷后信號不連貫的問題。此外，由于數據線41與分 枝結構47，或者說被切斷63處的距離已經被隔開至足夠遠的距離，足以避免激光65切斷 63時，共電極線45與數據線41短路造成更嚴重的亮線缺陷。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并非用以限定本發明的權利要求范圍； 凡其它未脫離發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述權利要求范 圍內。
權利要求
一種像素結構，包含兩數據線；兩柵極線；兩像素，由所述兩數據線與所述兩柵極線交叉包圍所定義；兩像素電極，分別設置于所述兩像素內；及共電極線，包含兩分枝結構與兩延伸結構，所述共電極線分別電連接所述兩分枝結構，所述兩分枝結構分別電連接所述兩延伸結構，所述兩延伸結構分別設置于所述兩像素內。
2. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述延伸結構為鐘形結構。
3. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述延伸結構為英文字母「H」形結構。
4. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述兩分枝結構以所述共電極線為鏡像線，對稱設置于所述兩像素內。
5. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述兩分枝結構以所述共電極線為鏡像線，不對稱設置于所述兩像素內。
6. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述兩延伸結構以所述共電極線為鏡像線，對稱設置于所述兩像素內。
7. 如權利要求1所述的像素結構，其中每一所述兩像素還包含柵極；源極；及漏極，其中所述柵極與所述柵極線電連接，所述源極與所述數據線電連接，所述像素電極經由接觸窗與所述漏極電連接，所述柵極、所述柵極線、所述共電極線設置于同一層，所述數據線、所述源極、所述漏極位于同一層。
8. 如權利要求1所述的像素結構，其中所述兩像素中的像素中具有多個分枝結構。
9. 一種像素修補方法，包含提供兩數據線；提供兩柵極線；提供兩像素，由所述兩數據線與所述兩柵極線交叉包圍所定義；分別提供兩像素電極于所述兩像素內；及提供一條共電極線，包含兩分枝結構與兩延伸結構，所述共電極線分別連接所述兩分枝結構，所述兩分枝結構分別連接所述兩延伸結構，所述兩延伸結構分別設置于所述兩像素內；及當兩像素中的一個具有缺陷，切斷所述具有缺陷像素的分枝結構，由此中斷傳送至所述缺陷像素的共電極信號。
10. 如權利要求9所述的方法，進一步包含使用激光將所述像素電極與所述柵極線短路的步驟。
11. 如權利要求9所述的方法，其中所述分枝結構形成的位置與所述數據線有距離，以避免所述分枝結構被切斷時，所述共電極線與所述數據線電連接而造成短路。
全文摘要
一種像素結構與像素修補方法，像素結構包含兩數據線與兩柵極線所定義的兩像素，兩像素電極分別設置于兩像素內，共電極線包含兩分枝結構與兩延伸結構設置。兩像素共享此電極線，如果兩像素其中之一具有缺陷，切斷連接此缺陷像素的分枝結構。
文檔編號G02F1/1362GK101713892SQ200810166110
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者王宏仁, 蔡瑞鑫, 詹繡璘 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司