DE4019605A1

DE4019605A1 - Fluessigkristallanzeige

Info

Publication number: DE4019605A1
Application number: DE4019605A
Authority: DE
Inventors: Nathan Rey Whetten
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1991-01-03
Also published as: FR2649234A1; US5062690A; GB2234621B; FR2649523A1; JPH0381737A; GB2234621A; GB9014523D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkristallanzeigen (LCD), und sie bezieht sich mehr im besonderen auf eine neue Flüssigkristallanzeige mit einer Vielzahl von Zellen oder Pixeln (Bildelementen), wobei jede Zelle einen redun danten Feldeffekttransistor (FET) und eine redundante Kreuzungsstruktur für die Pixel-Adreßleitungen aufweist, die beide durch mittels Laser unterbrechbare Verbindungen mit der Anzeige verbunden sind.

Eine Flüssigkristallanzeige umfaßt üblicherweise ein Paar flacher Platten (üblicherweise ein Glassubstrat und ein Deckglas), die abdichtbar eine Menge von Flüssigkristallmate rial enthalten, wie ein Gast/Wirtssystem dichroitischen Farbstoffes oder eine verdrillte nematische Formulierung. Eine der flachen Platten weist üblicherweise ein leitendes Material darauf auf, das eine innere Oberfläche unter Bildung einer "Erdungsebenen"-Elektrode im wesentlichen vollständig bedeckt. Eine Vielzahl von Elektroden aus einem transparenten leitenden Material, wie Indium/Zinn-Oxid, wird auf der gegenüberliegenden Platte angeordnet und in gleichmäßigen Spalten und Zeilen unter Bildung einer X-Y-Matrixstruktur angeordnet. Diese Elektroden werden im allgemeinen als "Pixel-Elektroden" bezeichnet. Somit schließt in einer Flüssigkristallanzeige eine typische Zelle oder ein Pixel ein Flüssigkristall-Material ein, das zwischen einer Pixelelektrode und einer Erdungselek trode angeordnet ist, was einen zwischen den beiden fla chen Platten angeordneten Kondensator bildet. Soll die Flüssigkristallanzeige mit reflektiertem Licht arbeiten, wie bei einer Digitaluhr oder einer Rechneranzeige, dann muß nur die gegenüberliegende Platte (auf der die Indium/ Zinn-Oxid-Elektroden angeordnet sind) transparent sein, während die andere Platte mit einer reflektierenden Oberfläche ausgebildet ist. Soll die Flüssigkristallan zeige lichtdurchlässig sein, dann sollten beide flachen Platten transparent sein und die Erdungsebenen-Elektrode sollte auch aus einem transparenten Material (wie Indium/ Zinn-Oxid und ähnlichen) bestehen.

Ein Halbleiterschalter, wie ein Dünnfilm-Feldeffekttransistor (FET) und ähnliches, ist integral mit jedem Pixel ausgebildet, um den Betrieb dieses Pixels in der Anzeige zu steuern. FETs sind in LCDs wegen ihrer potentiell geringen Größe, ihres geringen Energieverbrauchs, der günstigen Schaltge schwindigkeiten, der leichten Herstellbarkeit und der Verträglichkeit mit den üblichen LCD-Strukturen bevorzugt.

Die elektrische Verbindung mit den einzelnen Pixel-FETs erfolgt durch eine Vielzahl von X-Adressierungs- oder Abfrageleitungen, üblicherweise eine für jede Zeile (oder Spalte) von Pixeln und eine Vielzahl von Y-Adressie rungs- oder Datenleitungen, eine für jede Spalte (oder Zeile) von Pixeln. Die Abfrageleitungen sind üblicherweise mit den Gateelektroden der Pixel-FETs und die Datenleitungen sind üblicherweise mit den Sourceelektroden verbunden. Die Drainelektrode jedes FET ist mit der Pixelelektrode verbunden. Ein einzelnes Pixel kann durch Anlegen einer Spannung ausreichender Größe an eine der Abfrageleitungen adressiert werden, um die FETs in der der Abfrageleitung entsprechenden Zeile in einen leitenden Zustand "anzu schalten". Wird eine Datenspannung an eine Datenleitung gelegt, während ein FET in der der Datenleitung entspre chenden Spalte sich im "angeschalteten" Zustand befindet, dann lädt sich der Pixelkondensator auf und speichert die Datenspannung, nachdem die Abfrageleitung-Spannung sich bis zu einem Niveau vermindert hat, das ausreicht, den FET abzuschalten. Auf diese Weise kann jedes Pixel in der Anzeige einzeln adressiert werden. In Abhängigkeit von der Größe der Datenspannung, die an die Pixelelektrode gelegt wird, werden die optischen Eigenschaften des Flüs sigkristallmaterials geändert. Die Datenspannung kann von einer Höhe sein, um: keinen Lichtdurchlaß durch das Pixel zu gestatten (aus), eine maximale Lichtübertragung durch das Pixel zu ge statten (an) oder ein Zwischenniveau der Grauskala der Lichtübertragung zu schaffen.

Kurzschlüsse zwischen den Datenleitungen und den Abfrage leitungen (an Stellen an denen sich diese Adressierungslei tungen überkreuzen) Kurzschlüsse innerhalb der FETs und Kurzschlüsse zwischen den FETs und den Abfrage- oder Daten leitungen sind die Hauptfehlerquellen, die den Betrieb der Flüssigkristallanzeigen aus amorphem Silizium beein trächtigen. Es kann auch Kurzschlüsse zwischen dem Indium/ Zinn-Oxid der Pixelelektroden und den Daten- und Abfrage- Leitungen geben, wo das Indium/Zinn-Oxid nicht vollständig weggeätzt worden ist, um einen Abstand zwischen dem Pixel und den benachbarten Adressierungsleitungen zu schaffen.

Die Abfrage- und Daten-Adressierungsleitungen sind an ihren Kreuzungsstellen durch eine dünne Schicht von Isola tionsmaterial, wie Siliziumnitrid, voneinander isoliert. Die Daten- und Abfrageleitungen können durch Löcher, die sich während der Herstellung unbeabsichtigt in der Iso lierungsschicht entwickeln, an den Kreuzungsstellen mit einander kurzgeschlossen sein. Üblicherweise wird die Metalli sierung für die Daten- und Abfrageleitungen durch Zerstäuben während verschiedener Verfahrensstufen aufgebracht. Die später aufgebrachte Metallisierung wird daher durch irgend welche Löcher oder Öffnungen in der Isolierungsschicht gelangen, die in Kontakt mit der zuerst aufgebrachten Metallisierung ausgebildet ist.

Fehler, wie offene Stromkreise und Kurzschlüsse können auch in dem zu einem Pixel gehörenden FET auftreten. So isoliert z.B. eine Schicht aus SiN das Gate des FET von einer Schicht amorphen Siliziums, durch die ein leitender Kanal, zwischen den Source- und Drainbereichen des FET, begünstigt wird, wenn eine Spannung ausreichender Größe und der richtigen Polarität an das FET-Gate mit Bezug auf die FET-Source angelegt wird. Gibt es in der SiN- Isolationschicht des FET eine Öffnung, dann kann ein lei tender Pfad zwischen dem Gate oder der Abfrageleitung und der entsprechenden Datenleitung durch den FET gebil det werden, der den Betrieb des zu diesem FET gehörenden Pixel beinträchtigt.

Das Problem der Kurzschlüsse innerhalb des FET kann man durch Schaffung eines redundanten oder Hilfs-FET für jeden Pixel lösen. Dieses Hilfsmittel hat jedoch verschiedene Nachteile. So benötigen die meisten Pixel keinen zweiten FET und da der zweite FET zu allen Zeiten zwischen der Pixelelektrode und der Daten- und Abfrageleitung verbunden ist, verursacht er eine zusätzliche Kapazität, die die Be triebsgeschwindigkeit wegen der erhöhten RC-Zeitkonstante der Datenleitungen vermindert. Dieses Problem wird mit größer werdenden Anzeigeflächen kritischer. Längere Adressierungsleitungen lassen den Leitungswiderstand stei gen, und das Aufladen des Pixelkondensators dauert länger. Sind beide FETs immer verbunden und gibt es einen Fehler in einem der beiden FETs, dann mag es nicht möglich sein, den FET zu identifizieren, der fehlerhaft ist, weil dieser Fehler durch ein Mikroskop nicht sichtbar sein mag. Es gibt daher ein Risiko, daß der brauchbare FET von den Adressierungsleitungen getrennt wird, d. h. die Metall leitungen, die den FET mit der Abfrage- und Datenleitung verbinden, werden durch eine bekannte Technik der Laser verdampfung unterbrochen, wenn man versucht, den fehler haften FET elektrisch zu isolieren.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue LCD-Struktur zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist. In diesem Zusammenhang sollen insbesondere Hilfs-FETs geschaffen werden, die vom LCD elektrisch isoliert sind, um den normalen Betrieb des LCD nicht zu beeinträchtigen, solange sie nicht benötigt werden. Weiter sollen redundante Abfrage- und Datenlei tungs-Kreuzungen geschaffen werden, die elektrisch offen sind, solange sie nicht benötigt werden.

Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung durch Laser unter brechbarer Verbindungen, um die Hilfs-FETs zu verbinden und die redundanten Abfrage- und Datenleitungs-Kreuzungen zu schließen, die während der Herstellung des LCD ohne eine zu große Zahl zusätzlicher Verfahrensstufen geschaf fen und die leicht aktiviert werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jedes Pixel einer Flüssigkristall-Anzeige sowohl ein primäres FET zum Steuern des Betriebes des Pixels als auch ein Hilfs-FET auf, wobei beide FETs integral mit dem Pixel ausgebildet sind. So wohl der primäre FET als auch der Hilfs-FET haben eine Sourceelektrode, die mit einer Datenleitung der Flüssig kristallanzeige verbunden ist, sowie eine Drainelektrode, die mit einer lichtdurchlässigen Elektrode des Pixels verbunden ist. Der primäre FET weist eine Gateelektrode auf, die mit einer Abfrageleitung der Flüssigkristallan zeige verbunden ist. Der Hilfs-FET weist eine Gateelek trode auf, die mit einer anderen Abfrageleitung verbunden werden kann, benachbart zu der einen Abfrageleitung, mit der der primäre FET verbunden ist, und zwar durch eine mit Laser unterbrechbare Verbindung, wenn der primäre FET fehlerhaft ist. Die Gateelektrode des Hilfs-FET ist elek tisch von der anderen Abfrageleitung isoliert, und sie ist mit dieser anderen Abfrageleitung nur verbunden, wenn ein Laser-Lichtimpuls genügender Energie und Dauer auf die Laser unterbrechbare Verbindung auftritt. Die Gateelektrode des fehlerhaften primären FET kann von der einen Abfrage leitung elektrisch getrennt werden, indem man die Verbin dung zwischen der Gateelektrode und der einen Abfragelei tung durch Laserverdampfung unterbricht.

Eine Flüssigkristallanzeige mit einer Vielzahl von in gleichmäßigen Spalten und Zeilen unter Bildung einer X-Y- Matrixstruktur angeordneten Pixeln umfaßt eine Vielzahl von Abfrageleitungen, die sich im wesentlichen in einer Richtung über die Flüssigkristallanzeige erstrecken und eine Vielzahl von Datenleitungen, die sich im wesentlichen aus einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung der Abfrageleitungen erstrecken, wobei jede Datenleitung jede Abfrageleitung an einer Kreuzungsstelle kreuzt und durch eine Isolationsschicht von der Datenleitung getrennt ist. Ge mäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Flüssigkristall anzeige weiter eine redundante Kreuzung für jede Abfrage- und Datenleitung an einer Kreuzungsstelle. Jede redundante Kreuzung hat einen offenen Stromkreis, der durch eine durch Laser unterbrechbare Verbindung geschlossen werden kann, um einen Nebenschluß um die Kreuzungsstelle zu schaffen, wenn die Abfrage- und Datenleitungen an der Kreuzungsstelle miteinander kurzgeschlossen sind. Die Kreuzungsstelle kann elektrisch von der Abfrage- und Datenleitung isoliert werden, indem man die Abfrageleitung und die Datenleitung durch Laserverdampfung an Stellen zwischen Punkten trennt, an denen die redundanten Kreuzungen mit ihren jeweiligen Abfrage- und Datenleitungen verbinden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Teiles einer von FETs angetriebenen Flüssigkristallanzeige nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Kreuzung einer Abtastlinie und einer Datenlinie nach Fig. 3 längs der Linie 2-2,

Fig. 3 eine detaillierte Draufsicht eines Teiles der Flüssigkristallanzeige nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Teiles einer Flüs kristallzelle der Fig. 3, 6A und 7C längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 ein schematisches Diagramm der Ersatzschaltung einer Flüssigkristallzelle,

Fig. 6A eine detaillierte Draufsicht eines Teiles einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6B eine detaillierte Draufsicht eines Teiles einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer anderen Ausführungs form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6C eine detaillierte Draufsicht eines Teiles einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7A-7C detaillierte Draufsichten der Stufen, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flüssig kristallanzeige angewendet werden,

Fig. 8A eine Querschnittsansicht einer mit Laser unter brechbaren Verbindung der Fig. 7C längs der Linie 8-8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8B eine Querschnittsansicht der durch Laser unter brechbaren Verbindung der Fig. 8A nach Behandlung mit einem Laser-Lichtimpuls,

Fig. 8C eine Querschnittsansicht der mit Laser unterbrech baren Verbindung der Fig. 7C längs der Linie 8-8 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8D eine Querschnittsansicht der mit Laser unterbrech baren Verbindung der Fig. 8C nach Behandlung mit einem Laser-Lichtimpuls,

Fig. 9A eine Querschnittsansicht einer mit Laser unterbrech baren Verbindung der Fig. 7C längs der Linie 9-9 und

Fig. 9B eine Querschnittsansicht einer mit Laser unter brechbaren Verbindung der Fig. 9A nach Behandlung mit einem Laser-Lichtimpuls.

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht eines Teiles einer Flüssigkristallanzeige 10, die aus einer Vielzahl von Bildelementen oder Pixeln 12 gebildet ist. Die Pixel sind üblicherweise in gleichförmigen Spalten und Zeilen zur Bildung einer X-Y-matrixförmigen Struktur angeordnet. Übliche Flüssigkristallanzeigen haben einen Halbleiterschal ter, wie einen Feldeffekttransistor (FET) 14, der integral mit jedem Pixel 12 ausgebildet ist, um den Betrieb der licht durchlässigen Eigenschaften des Pixels in der Flüssigkri stallanzeige zu steuern. Elektrische Signale werden durch eine Vielzahl von X-Adressen- oder Abfrageleitungen 16 und eine Vielzahl von Y-Adressen- oder Datenleitungen 18 zu den FETs 14 und den Pixeln 2 übertragen, um ein Bild anzuzeigen. Üblicherweise gibt es eine Abfrageleitung 16 für jede Zeile von Pixeln und eine Datenleitung 18 für jede Spalte von Pixeln. Die Abfrageleitungen 16 ver laufen üblicherweise in einer Richtung über die Anzeige und die Datenleitungen 18 verlaufen üblicherweise in einer senkrecht zu den Abfrageleitungen stehenden Richtung, doch können die Abfrage- und Datenleitungen vor- und zu rückspringen oder verdrillt sein (eine unerwünschte An ordnung), wenn die Pixelelemente gestaffelt bzw. gegen einander versetzt sind. Abfrageleitungen 16 und Daten leitungen 18 überqueren einander an Stellen 20, die als Kreuzungen bekannt sind. Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, sind die Abfrageleitungen 16 und die Datenleitungen 18 an den Kreuzungspunkten 20 durch eine Isolierschicht 22, vorzugsweise aus Siliziumnitrid (SiN), voneinander iso liert. Da die Abfrageleitungen und die Datenleitungen vorzugsweise aus den gleichen Verfahrensstufen hervor gehen, wie die FETs, die eine "Sandwich-Struktur" von SiN, amorphem Silizium und dotiertem Silizium erfordern, kann eine zweite Schicht 24 aus amorphem Silizium und eine dritte Schicht 25 aus dotiertem amorphen Silizium zwischen den Abfrage- und Datenleitungen angeordnet werden.

Die Fig. 3 zeigt eine detaillierte Draufsicht einer ein zelnen Flüssigkristallzelle 26 der Fig. 1, in der eine Gateelektrode 28 und eine Sourceelektrode 30 jedes FET 14 jeweils mit einer Abfrageleitung 6 und einer Datenleitung 18 verbunden ist, um elektrische Signale von den Abfrage- und Datenleitungen zum Pixel 12 zu übertragen, um eine Umwandlung in ein optisches Signal zu erhalten. Eine Drain elektrode 32 jedes FET 14 ist mit einer Pixelelektrode ver bunden, die aus einem lichtdurchlässigen Material, wie Indium/ Zinn-Oxid hergestellt ist. Eine Querschnittsansicht des FET 14 und eines Teiles des Pixel 12 ist in Fig. 4 gezeigt. Eine FET-Gateelektrode 36, eine Datenleitung 18 und eine Pixelelektrode 34 sind nach bekannten fotolithografischen Techniken auf einem Glassubstrat 38 ausgebildet. Eine Schicht 40 aus hydrogeniertem Siliziumnitrid (Si_xN_y:H) ist über dem Gate 36 abgeschieden, und eine Schicht 42 aus hydroge niertem amorphen Silizium (a-Si:H) ist über der Silizium nitridschicht 40 abgeschieden. Die Schichten 40 und 42 werden dann mit einem Muster versehen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Eine starke dotierte Schicht 44 aus hydroge niertem amorphen Silizium wird auf der Schicht 42 gebildet und mit einem Muster versehen, um den Sourcebereich 44a und den Drainbereich 44b zu bilden. Die Siliziumnitrid-Schicht 40 und die Schicht 42 aus amorphem Silizium sind vorzugsweise in einem einzigen Abpumpen durch Plasma-begünstigte chemische Dampfabscheidung unter Verwendung von SiH₄ mit Zusatz von NH₃ für die Herstellung der Siliziumnitrid- Schicht 40 abgeschieden. Phosphorwasserstoff PH₃ kann anstelle des NH₃ beim Abpumpen eingesetzt werden, um eine N⁺-Schicht 44 zu bilden. Das plasma-begünstigte chemische Dampfabscheiden wird vorzugsweise bei einer Substrattempe ratur von etwa 300°C ausgeführt. Die Benutzung eines Plasmas statt hoher Temperatur zur Zersetzung der Gase gestattet die Abscheidung von Filmen hoher Qualität bei sehr viel geringeren Substrattemperaturen als mit dem üblichen chemischen Vakuumbedampfen. Der Wasserstoff passiviert die nicht-paarigen Bindungen der a-Si-Schichten 42 und 44 zur Schaffung eines Halbleitermaterials hoher Qualität. Dieses bei tiefer Temperatur ausgeführte Verfahren gestattet darüber hinaus den Gebrauch eines Glassubstrates 38.

Die Sourceelektrode 30 wird abgeschieden und gemustert, so daß sie in Kontakt steht mit der Datenleitung 18 und dem Source-Bereich 44a. Die Drainelektrode 32 wird abgeschieden und gemustert, so daß sie in Kontakt steht mit dem Drainbereich 44b und der Pixelelektrode 34. Eine Schicht 46 aus lichtblockierendem Material wird über dem FET aufgebracht, um zu verhindern, daß Licht in einem leitenden Kanal 48 (der in Fig. 4 durch eine gestri chelte Linie gezeigt ist) des FET absorbiert wird, was ein fotoleitendes Lecken und ein Unterbrechen des rich tigen Betriebes des Pixels verursachen kann. Eine Schicht 50 aus Glas bedeckt die Flüssigkristallanzeige 10. Somit sind FET und Pixel sandwichartig zwischen Glassubstrat 38 und Deckglas 50 angeordnet. Eine Erdungselektrode 52, die allen Pixeln in der Flüssigkristallanzeige gemeinsam ist, wird in einem Abstand von der Pixelelektrode 34 auf dem Deckglas 50 gebildet. Das Volumen 54 zwischen den Elektroden 34 und 52 wird mit Flüssigkristallmaterial gefüllt, und das Deckglas 50 wird mit einer nicht dar gestellten Dichtung am Umfang der Flüsskristallanzeige 10 mit dem Glassubstrat 38 verbunden. Wie in der Ersatz schaltung der Zelle in Fig. 5 gezeigt, bilden die Elektro den 30 und 52 wirksam einen Pixelkondensator 56, der zwi schen den FET 14 und das Erdungspotential geschaltet ist.

Im Betrieb kann ein individuelles Pixel 12 durch Anlegen einer Abfrageleitungsspannung richtiger Polarität und Größe an die Abfrageleitung 16 adressiert werden, wobei der leitende Kanal 48 über die a-Si:H-Schicht 42 zwi schen Sourcebereich 44a und Drainbereich 44b gefördert wird. Legt man eine Datenspannung an die Datenleitung 18, während die Abfrageleitungsspannung vorhanden ist, dann lädt sich der Pixelkondensator 56 auf, während die Datenspannung ebenfalls vorhanden ist, und der Pixel kondensator 56 speichert die Ladung, nachdem die Abfrage leitungsspannung bis zu einem Niveau abgenommen hat, um den leitenden Kanal 48 verarmen zu lassen und den FET 14 in den nicht-leitenden Zustand zu schalten. Diese Pro zedur kann periodisch wiederholt werden, um die Ladung auf dem Pixelkondensator 56 aufzufrischen, um das Bild auf der Flüssigkristallanzeige aufrechtzuerhalten und ein Flackern der Anzeige zu verhindern. Vorzugsweise wird das Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Bild etwa alle 10 ms oder in kürzeren Abständen aufgefrischt. Die Qualität des Lich tes, die durch das Pixel 12 übertragen wird, ist eine Funktion der Größe der Datenleitungsspannung, die an die Pixelelektrode 34 gelegt wird, und der Ladung auf dem Pixelkondensator 56. Ein häufig angetroffenes Problem ist, daß die Siliziumnitrid-Schicht 40 zur Bildung von Löchern neigt, die Kurzschlüsse zwischen dem Gate 36 und der Schicht 42 aus amorphen Silizium verursachen können, wodurch ein leitender Pfad zwischen der Abfrageleitung 16 und der Pixelelektrode 34 geschaffen werden kann, der den Betrieb des Pixels 12 beeinträchtigen würde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Primär-FET und Hilfs-FET zum alternativen Steuern des Betriebes jedes Pixels geschaffen. Wie Fig. 6A zeigt, hat jeder Primär-FET 14 eine Gateelektrode 28′, die normalerweise mit der Abf rageleitung 16′a verbunden ist. FET 14′ hat eine Source frageleitung 16′a verbunden ist. FET 14′ hat eine Source elektrode 30′ und eine Drainelektrode 32′, die jeweils mit der Datenleitung 18′a und der Pixelelektrode 34′ ver bunden sind. Ein Hilfs-FET 58 hat eine Sourceelektrode 60, die vorzugsweise mit der gleichen Datenlinie 18′a verbunden ist, wie die Sourceelektrode 30′ des Primär-FET, und er hat eine Drainelektrode 62, die ebenfalls mit der Pixelelektrode 34 verbunden ist. Der Fachmann weiß, daß FET-Elemente häufig Symmetrien zeigen, bei denen Source und Drain ausgetauscht werden können, so daß die Source- und Drain-Bezeichnungen nur der einfacheren Erläuterung halber existieren, wie dies auch bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist. Eine Gateelektrode 64 des Hilfs- FET 58 ist durch eine mittels Laser unterbrechbare Verbindung 66 elektrisch von der Abfrageleitung 16′b isoliert. Die Gateelektrode 64 ist nicht mit der Abfrageleitung 16′b ver bunden, außer es erweist sich als erforderlich (z.B. wenn der Primär-FET 14′ fehlerhaft ist). Dies verhindert irgendwelche nachteiligen Wirkungen, wie verminderte Be triebsgeschwindigkeit, die dadurch verursacht sein könnte, daß ein zweiter FET immer betriebsbereit mit der Pixel elektrode 34′ verbunden ist. Sind beide FETs jederzeit verbunden und einer davon fehlerhaft und den Betrieb des Pixels 12′ nachteilig beeinflussend, mag es nicht immer möglich sein, festzustellen, welcher FET fehlerhaft ist, da der Fehler nicht durch ein Mikroskop sichtbar oder es unmöglich sein mag, den Fehler durch eine andere Einrich tung nachzuweisen. Es gibt daher ein gewisses Risiko, daß der brauchbare FET durch Unterbrechen seines Gates von der Abfrageleitung durch Laserverdampfen herausge schnitten wird, um den angenommen fehlerhaften FET elek trisch zu isolieren.

Ist der Primär-FET 14′ fehlerhaft und die durch Laser unterbrechbare Verbindung 66 aktiviert, dann ist der Hilfs- FET 58 mit der Abfrageleitung 16′b verbunden, die die Abfrageleitung unmittelbar benachbart der Abfrageleitung 16′a ist. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nicht für bedeutsam angesehen, weil in Abhängigkeit von der erwünschten Anzeigeauflösung 100 bis 200 Pixel/2,5 cm Anzeigefläche vorhanden sein werden, und es nichts ausmacht, daß der Hilfs-FET 58 durch eine andere Abfrageleitung vom primären FET 14′ gesteuert wird. Die Gateelektrode 64 des Hilfs-FET 58 könnte gleichermaßen mit der Abfrage leitung 16′a verbunden worden sein, indem man eine Metall leitung vom Gatemetall des FET 58 zur Abfrageleitung 16′a erstreckt und diese Metalleitung durch eine mit Laser unterbrechbare Verbindung mit der Abfrageleitung verbin det. Diese Anordnung würde jedoch die Musterung einer komplexeren Fotoresistmaske, die Abscheidung von mehr Metall als bei dem in Fig. 6A gezeigten Layout erfordern und, was von größter Bedeutung ist, die Größe der Anzeigefläche würde wegen der zusätzlichen Metallisierung gegenüber der in Fig. 6A gezeigten vermindert sein. Da die Metallisie rungsleitung, die erforderlich wäre, den FET 58 mit der Abfrageleitung 16′a zu verbinden, länger wäre, als die Leitung, die erforderlich ist, den FET 58 mit der Abfrage leitung 16′b zu verbinden, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers, wie eines offenen oder kurzgeschlossenen Schaltkreises mit der längeren Leitung. Der Hilfs-FET 58 könnte gleichermaßen an anderen Orten innerhalb der Flüssig kristallzelle 26′ angeordnet werden, doch müssen Faktoren, wie die Verminderung der Anzeigenfläche, die Verträglichkeit und Einfachheit der Herstellung und die erhöhte Wahrschein lichkeit von Fehlern bei der FET-Anordnung berücksichtigt werden.

Die durch Laser unterbrechbare Verbindung 66 hätte auch zwischen der Sourceelektrode 60 und der Datenleitung 18′a (Fig. 6B) oder zwischen der Drainelektrode 62 und der Pixelelektrode 34′ (Fig. 6C) angeordnet werden können und würde trotzdem die Aufgaben der vorliegenden Erfin dung erfüllen. Derzeit wird davon ausgegangen, daß die durch Laser unterbrechbare Verbindung 66 am besten zwischen der Gateelektrode 64 und der Abfrageleitung 16′b (Fig. 6A) angeordnet ist, um die Abfrageleitungs-Kapazität zu mini mieren, die Herstellung zu erleichtern und die Anzeigefläche zu maximieren. Einzelheiten der durch Laser unterbrechbaren Verbindungsstruktur und ein Verfahren zum Aktivieren der unterbrechbaren Verbindung sind im einzelnen weiter unten diskutiert.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind redundante Kreuzungen 68 für die Abfrageleitungen 16′ und redundante Kreuzungen 70 für die Datenleitungen 18′ vorgesehen, um einen fehlerhaften Kreuzungspunkt 20 (Fig. 6A-6C), in dem ein Kurzschluß zwischen der Ab frageleitung 16′ und der Datenleitung 18′ durch die Bil dung von Löchern in der Siliziumnitrid-Schicht 22 (s. Fig. 3) vorhanden sein kann, zu umgehen. Die redundanten Kreu zungen 68 und 70 schließen jeweils eine durch Laser unter brechbare Verbindung 72 bzw. 73 ein, die in einem leitenden Streifen verbunden ist, der den Kreuzungspunkt 20 neben schließt. Die Kreuzungspunkte 68 und 70 sind normaler weise offene Schaltkreise, die den Betrieb der Flüssig kristallanzeige nicht beeinträchtigen, wenn sie nicht wegen eines fehlerhaften Kreuzungspunktes 20 benötigt werden. Wird der Kreuzungspunkt 20 fehlerhaft, dann können die durch Laser unterbrechbaren Verbindungen 72 bzw. 73 aktiviert werden, um die redundanten Kreuzungen 68 bzw. 70 zu schließen. Der Kreuzungspunkt 20 kann dann elektrisch von der Flüssigkristallanzeige getrennt werden, indem man durch Laserverdampfen an Stellen innerhalb der Verbindungs punkte auf jeder Seite des Kreuzungspunktes 20, wo die redundanten Kreuzungspunkte mit den Daten- und Abfrage leitungen verbunden sind, die Abfrageleitung 16′a und die Datenleitung 18′a trennt. Die Breite der redundanten Kreuzungsmetallisierung sollte geringer sein als etwa 5 µm, vorzugsweise etwa 3 µm. Während das Metallisierungs muster der redundanten Kreuzungsstellen 68 und 70 in Fig. 6A im wesentlichen rechteckig dargestellt ist, können auch andere Geometrien und Leitungsgrößen innerhalb der Begren zungen der Maximierung der Anzeigefläche, der Minimierung der Metallisierung, des Geringhaltens des Leitungswider standes, der Aufrechterhaltung der Fabrikationsverträglich keit und -einfachheit und des Reduzierens der Wahrschein lichkeit von Defekten, wie offenen und kurzgeschlossenen Schaltkreises, benutzt werden.

Die Fig. 7A bis 7C veranschaulichen die Herstellungs stufen für den Teil der Flüssigkristallanzeige, der in Fig. 6A gezeigt ist. Fig. 7A veranschaulicht ein erstes Metallisierungsmuster, das das FET-Gate 36′ und die dazu gehörigen Abfrageleitungs-Metallisierungen 16′′a und 16′′b des unteren Niveaus bildet, wenn eine redundante Abfrage leitungsstruktur benutzt wird, wie sie in der US-PS 48 04 953 beschrieben ist. Das Metallisierungsmuster schließt auch die redundanten Kreuzungsstellen 68 der Abfrageleitung, die Metallteile 73a für die durch Laser unterbrechbaren Verbin dungen 73 und die Datenleitungs-Metallisierungen 18′′a und 18′′b des unteren Niveaus ein (wenn eine redundante Daten leitungsstruktur benutzt wird). Dieses Metallisierungsmuster wird durch Zerstäuben eines Metalles, vorzugsweise eines hochschmelzenden Metalles, wie Titan, auf ein opakes Substrat oder ein Glassubstrat 38′ gebildet. Es können auch Metall anschlüsse 74 in Kontakt mit der Pixelelektrode 34′ abge schieden werden, um die spätere elektrische Verbindung mit den FET-Drainelektroden und der Pixelelektrode 34′ zu erleichtern. Die redundanten Überkreuzungen 68 sind segmen tiert, um eine offene Schaltung zwischen den Anschlüssen 76 und 78 zu bilden, die später durch Laser unterbrechbare Verbindungen 72 (Fig. 6A) bilden, wie detaillierter unten erläutert. Gleichermaßen ist auch die Hilfs-FET-Gate elektrode 64 zwischen den Anschlußstellen 76 und 78 seg mentiert, die später die durch Laser unterbrechbare Verbin dung 66 (Fig. 6A) bilden, wie weiter unten erläutert. Die Anschlußstellen 76 erstrecken sich von den Abfrageleitungs- Metallisierungen 16′′a und 16′′b, und sie sind integral damit ausgebildet. Die Anschlußstellen 78 erstrecken sich von den redundanten Kreuzungsstellen 68 und von den Hilfs- FET-Gate 36′ aus, und sie sind integral damit ausgebildet.

Das Metallisierungsmuster der Fig. 7A ist vorzugsweise etwa 2×10^-7 m (2000 Å) dick. Ein dünneres Metallisie rungsmuster könnte benutzt werden, nicht jedoch ohne eine Zunahme des Widerstandes in den Abfrage- und Datenleitungen. Ein solcher zusätzlicher Widerstand ist in größeren Anzeigen unerwünscht. Auch könnte das Metallisierungsmuster dicker gemacht werden, doch gibt es dann ein Risiko von Stufenab deckungsproblemen, wenn darauffolgende Materialschichten über dem ersten Metallisierungsmuster abgeschieden werden. Wird eine redundante Leitungsstruktur für die Abfrage und Datenleitungen benutzt, dann werden zuerst das Abfrage und Datenleitungsmetall abgeschieden oder die untersten leitenden Abfrage- und Datenleitungsteile können eine Breite von 5 bis 5 µm haben oder zumindest eine ausreichen de Breite, so daß nachfolgend abgeschiedene oberste leitende Abfrage- und Datenleitungsteile die untersten leitenden Leitungsteile längs jeder Seite eines schmalen isolierenden Streifens elektrisch kontaktieren können, der zwischen den unteren und oberen Abfrage- und Datenleitungsteilen aus Metall abgeschieden wird, wie weiter unten beschrieben.

Die Gate 36′-Metallisierung ist an der durch die Abmessung "W" gekennzeichneten weitesten Stelle in Fig. 7A etwa 9 µm breit. Der Abstand zwischen benachbarten Datenleitungen 18′′a und 18′′b, durch die Abmessung "X" (Fig. 7A) gekenn zeichnet, beträgt etwa 0,10 mm, und der Abstand zwischen benachbarten Abfrageleitungen 16′′a und 16′′b, durch die Abmessung "Y" (Fig. 7A) gekennzeichnet, beträgt ebenfalls etwa 0,10 mm. Nach der Abscheidung und Bemusterung des ersten Metallisierungsmusters wird eine Isolationsschicht 40′, vorzugsweise aus Siliziumnitrid, durch Plasma-begün stigtes chemisches Vakuumabscheiden abgeschieden und mit einem Muster versehen, um die Fläche zu bilden, die in Fig. 7B durch die dicke Linie 75 begrenzt ist. Die Iso lationsschicht 40′ kann eine Dicke von etwa 5×10^-8 bis 1,5×10^-7 m haben, und sie ist vorzugsweise etwa 1,5×10^-7 m dick. Eine Schicht dicker als etwa 1,5×10^-7 m erhöht die Spannung zum Anschalten der FETs, und eine Schicht dünner als etwa 5×10^-8 m erhöht die Wahrschein lichkeit von Fehlern (wie Kurzschlüssen oder ähnlichen) innerhalb der FETs oder zwischen den Abfrage- und Daten leitungen an den Kreuzungsstellen 20. Die Teile des Me tallisierungsmusters der Fig. 7A, die unter der Isola tionsschicht 40′ liegen, sind in Fig. 7B gestrichelt gezeichnet. Die Isolationsschicht 40′ hat Isolationsteile 80, die sich von einem zentralen Bereich 84 nach außen er strecken, um teilweise die unteren Metallisierungen 18′′a und 18′′b der Datenlinien abzudecken, weiter weist die Schicht 40′ auch Isolationsteile 82 auf, die sich von dem zentralen Bereich 84 aus nach außen erstrecken, um die unteren Metallisierungen 16′′a und 16′′b der Abfrage leitungen teilweise abzudecken. Der Bereich 84 sorgt für die FET-Gateisolation sowie die Isolation der Kreuzungs punkte von Abfrage- und Datenleitungen. Der Teil 80 er gibt eine Zwischenschicht zwischen den unteren Datenlei tungs-Metallisierungen 18′′a und 18′′b und den oberen Datenleitungs-Metallisierungen 18′a und 18′b, die nach folgend abgeschieden werden. Die Teile 82 ergeben eine Zwischenisolierschicht zwischen den unteren Metallisie rungen 16′′a und 16′′b der Abfrageleitungen und den oberen Metallisierungen 16′a und 16′b der Abfrageleitungen, die danach aufgebracht werden. Diese Zwischenisolierschichten gestatten die Bildung der oberen Metallisierung ohne Stu fensprünge (die offene Schaltkreise in den Abfrage- und Datenleitungen verursachen können). Es wird darauf hin gewiesen, daß die Isolierteile 80 und 82 schmaler sein sollten als die unteren Metallisierungen der Abfrage und Datenleitungen, so daß die oberen Metallisierungen der Abfrage- und Datenleitungen die unteren Metallisie rungen auf beiden Seiten der Teile 80 und 82 kontaktieren können.

Eine erste Schicht 42′ aus Halbleitermaterial, vorzugsweise amorphem Silizium (a-Si), wird bis zu einer Dicke von etwa 2×10^-7 m (2000 Å) auf der Isolierschicht 40′ abge schieden, und sie kann in dem gleichen Muster wie die Schicht 40′ (Fig. 7B) ausgebildet sein. Die erste Schicht 42′ kann auch nur auf dem zentralen Bereich 84 und nicht auf den Isolierteilen 80 und 82 abgeschieden sein. Eine zweite Schicht 44′ aus Halbleitermaterial, vorzugsweise a-Si, wird auf der ersten Schicht 42′ gebildet und für eine bestimmte Leitfähigkeit (entweder N oder P) dotiert. Die zweite Schicht 44′ ist vorzugsweise etwa 5×10^-8 m (500 Å) dick. Die dotierte Schicht 44′ kann auch im gleichen Muster wie die erste Schicht 42′ und die Isolierschicht 40′ gebildet werden.

Eine zweite Metallisierungsschicht, vorzugsweise aus Molybdän, wird auf der Schicht 44′ abgeschieden und mit einem Muster versehen, wie in Fig. 5C gezeigt. Das erste Metallisierungs muster, das unter der Isolierschicht 40′ liegt, ist ge strichelt dargestellt. Das zweite Metallisierungsmuster schließt die oberen Metallisierungen 18′a und 18′b der Datenlinien und die oberen Metallisierungen 16′a und 16′b der Abfrageleitungen, die redundante Kreuzungsmetallisie rung 70, die Metallisierung 30′ der Sourceelektrode des primären FET und die Metallisierung der Sourceelektrode 60 des Hilfs-FET, die beide integral mit der Datenleitungs metallisierung 18′a ausgebildet sind. Das zweite Metalli sierungsmuster schließt weiter die Metallisierung der Drainelektrode 32′ des primären FET, die Metallisierung der Drainelektrode 62 des Hilfs-FET, den unterbrechbaren Verbindungsteil 72a der durch Laser unterbrechbaren Ver bindung 72 zur Verbindung der Anschlüsse 76 und 78 (Fig. 7A) des redundanten Kreuzungspunktes 68 (in Fig. 7C durch eine gestrichelte Linie dargestellt) und die unterbrechbaren Verbindungsteile 66a der durch Laser unterbrechbaren Ver bindung 66 zum Verbinden der Anschlußstelle 76 und 78 (Fig. 7A) ein, die die Gateelektrode 64 des FET 58 mit der unteren Metallisierung 16′′b der Abfrageleitung 16′b verbinden. Der redundante Kreuzungspunkt 70 ist segmentartig ausgebildet, um einen offenen Stromkreis zwischen den Anschlußstellen 86 und 88 zu bilden, die eine durch Laser unterbrechbare Verbindung 73 mit dem Metallteil 73a (in Fig. 7C gestrichelt dargestellt) bilden. Der Anschluß 86 erstreckt sich vom redundanten Kreuzungspunkt 70 aus, und er ist integral damit ausgebildet. Der Anschluß 88 erstreckt sich von der oberen Metallisierung der Daten leitung 18′a aus, und er ist integral damit ausgebildet. Die Aktivierung der durch Laser unterbrechbaren Verbin dungen 66, 72 und 73 ist weiter unten beschrieben.

Die zweite Metallisierungsschicht hat eine Dicke von etwa 10^-7 bis 10-^-6m (1000-10 000 Å), vorzugsweise etwa 4×10^-7 m (4000 Å) für eine Matrixanzeige im Bereich von etwa 600×600 Pixel bis etwa 1200×1200 Pixel. Diese Dicke sollte eine genügende Stufenabdeckung und eine ge nügende Leitfähigkeit für Anzeigen dieser Größe bieten. Die dotierte amorphe Siliziumschicht 44′ und die amorphe Siliziumschicht 42′ sind anisotrop durch eine Maske hin durch geätzt, die durch die zweite Metallisierungsschicht der Fig. 7C gebildet wird. Die Schichten 42′ und 44′ sind somit ähnlich der zweiten Metallisierungsschicht gemustert. Sourcebereiche 44′a (nicht gezeigt) ähn lich dem Sourcebereich 44a in Fig. 4 werden so unterhalb der Metallisierungsmuster 30′ und 60 der Sourceelektroden ausgebildet, und Drainbereiche 44′b (nicht gezeigt), ähnlich dem Drainbereich 44b in Fig. 4, werden unterhalb den Metallisierungsmustern 32′ und 62 der Drainelektrode ausgebildet. Der Abstand zwischen der Sourceelektrode 30′ und der Drainelektrode 32′ des FET 14′ und zwischen der Sourceelektrode 60 und der Drainelektrode 62 des FET 58, durch die Abmessung "Z" wiedergegeben (Fig. 7), ist geringer als etwa 5 µm, vorzugsweise etwa 3 µm.

Eine ähnliche Struktur wird für die durch Laser trennbare Verbindung 72, die redundante Kreuzung 68 und in der durch Laser unterbrechbaren Verbindung 66 zum Verbinden der Gateelektrode 64 des Hilfs-FET 58 mit der unteren Metalli sierung 16′′b der Abfrageleitung 16′b benutzt, wie in der Querschnittsansicht der Fig. 8A gezeigt. Die Anschlüs se 76 und 78 sind zusammen mit dem ersten Metallisierungs muster (Fig. 7A) gebildet, und sie bilden einen offenen Stromkreis wegen einer Unterbrechung 90 zwischen den An schlüssen. Die Anschlüsse 76 und 78 bestehen vorzugsweise aus Titan. Wie bereits oben erwähnt, wird eine Isolier schicht 40′ (vorzugsweise SiN) abgeschieden, die die Unter brechung 90 bedeckt. Eine Schicht 42′ aus amorphem Silizium wird dann auf der Schicht 40′ abgeschieden, später wird eine dünne Schicht 44′ aus dotiertem amorphen Silizium auf der Schicht 42′ ausgebildet. Durch Laser unterbrech bare Verbindungsteile 66a und 72a werden zusammen mit dem zweiten Metallisierungsmuster (Fig. 7C) ausgebildet, und sie überdecken teilweise die Anschlüsse 76 und 78. Die Verbindungsteile 66a und 72a bestehen vorzugsweise aus Molybdän. Die durch Laser trennbaren Verbindungen 68 oder 72 (Fig. 7B) werden aktiviert, wenn Laser-Licht impulse (repräsentiert durch die Pfeile 92 in Fig. 8A) auf die Verbindungsteile 66a/72a an Stellen auftreffen, die direkt über den Anschlüssen 76 und 78 liegen. Es er eignet sich ein katastrophaler Vorfall ähnlich einer Mini explosion,und die Moleküle der Anschlüsse 76 und 78 durch setzen die Moleküle der metallischen Verbindungsteile 66a/ 72a innerhalb der Schichten 40′, 42′ und 44′ regellos in einem Bereich unterhalb dessen, in dem die Laser-Licht impulse 92 auftrafen. Auf diese Weise wird ein elektrischer Pfad zwischen den Anschlußstellen 76 und 78 erzeugt.

Fig. 8C zeigt eine durch Laser trennbare Verbindung 66′/72′ gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Bei dieser Ausführungsform sind die Isolierschicht 40′′ und die amorphen Siliziumschichten 42′′ und 44′′ mit Mustern versehen, so daß mindestens ein Teil eines An schlusses 76′ (oder 78′) freiliegt. Das Metallteil 66′a/72′a steht dann direkt mit dem freiliegenden Teil des Anschlus ses 76′ (oder 78′) in Kontakt, wenn der Teil 66′a/72′a ab geschieden wird. Um diese Verbindung zu aktivieren, läßt man nur einen einzigen Laserimpuls 92′ an einer Stelle auftreffen, wo der Abschnitt 66′a/72′a teilweise über den Schichten 40′′, 42′′ und 44′′ sowie dem nicht frei liegenden Anschluß 78′ (oder 76′) liegt. Es tritt wieder ein katastrophaler Vorfall auf, wenn der Laserimpuls auf den Teil 66′a/72′a trifft, und die Moleküle des Metall anschlusses 78′ vermengen sich mit den Molekülen des Ver bindungsteiles 66′a/72′a, um einen elektrischen Pfad zwi schen den Anschlüssen 76′ und 78′ zu schaffen, wie in Fig. 8D gezeigt.

Eine Querschnittsansicht der durch Laser trennbaren Verbin dung 73 für die redundante Kreuzungsstelle 70 ist in Fig. 9A gezeigt. Der Verbindungsteil 73a ist als Teil der ersten Metallisierungsschicht (Fig. 7A) ausgebildet, und er besteht vorzugsweise aus Titan. Die Anschlüsse 86 und 88 sind als Teil der zweiten Metallisierungsschicht ausgebildet, und stellen einen offenen Stromkreis dar, weil zwischen den beiden Anschlüssen eine Unterbrechung 94 vorhanden ist. Die Anschlüsse 86 und 88 bestehen aus Molybdän und sie sind so abgeschieden, daß sie teilweise über dem Ti tanteil 73a liegen. In Fig. 9B ist die durch Laser unter brechbare Verbindung 73 aktiviert, nachdem Laser-Licht impulse (repräsentiert durch die Pfeile 92 in Fig. 9A) auf die Anschlüsse 86 und 88 an Stellen aufgetroffen sind, bei denen die Anschlüsse 80 und 88 über dem Verbindungs teil 73a liegen. Es ereignet sich ein katastrophaler Vor fall, der zu einer Vermengung der Metallmoleküle des Ver bindungsteiles 73a mit den Metallmolekülen der Anschlüs se 80 bzw. 88 innerhalb der Schichten 40′, 42′ und 44′ in einem Bereich unter dem führt, in dem die Laser-Licht impulse 92 auftrafen. Auf diese Weise wird ein elektri scher Pfad zwischen den Anschlüssen 86 und 88 geschaf fen. Die durch Laser trennbare Verbindung 73 könnte auch analog zur alternativen Ausführungsform der Fig. 8C struktu riert werden, bei der einer der Anschlüsse 86 oder 88, der in Kontakt mit dem Teil 73a abgeschieden ist und der andere der Anschlüsse 86 und 88 über den Schichten 40′, 42′ und 44′ angeordnet ist. Es wäre dann nur ein einziger Laser-Lichtimpuls erforderlich, um die durch Laser schmelz bare Verbindung zu aktivieren. Das Energieniveau und die Dauer des Laser-Lichtimpulses ist eine Funktion der Dicke der Schichten, die die durch Laser schmelzbare Verbin dung bilden. Für die angegebenen bevorzugten Dicken hat sich jedoch ein Impuls von einer Mikrosekunde aus einem gepulsten Xenon-Laser mit einer Energie von 0,1 Milli joule pro Impuls für jede Auftreffstelle als geeignet erwiesen.

Es wird dem Fachmann klar sein, daß die vorliegende Erfin dung nicht auf die beschriebenen und dargestellten spezi fischen Ausführungsformen beschränkt ist. Es sind ver schiedene Ausführungsformen und Anpassungen über die ge zeigten und beschriebenen hinaus möglich ebenso wie viele Variationen, Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die sich aus der vorhergehenden Beschreibung und der Zeich nung ergeben, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfin dung verlassen wird. Während die Pixelzellen in den Figu ren als im wesentlichen quadratisch dargestellt wurden, können auch andere geometrische Formen und Größen glei chermaßen benutzt werden. Auch ist es möglich, statt der gezeigten Daten und Abfrageleitungen, die sich in im we sentlichen vertikalen und horizontalen Richtungen er strecken, Daten- und Abfrageleitungen zu benutzen, die mehr einem schräg verlaufenden Koordinatensystem ähneln.

Claims

1. Flüssigkristallanzeige umfassend:
eine Vielzahl von im wesentlichen in Zeilen und Spalten angeordneten Zellen,
eine Vielzahl elektrisch leitender Abfrageleitungen, mit mindestens einer Abfrageleitung zum Übermitteln elek trischer Signale zu jeder Zeile von Zellen,
eine Vielzahl elektrisch leitender Datenleitungen, mit mindestens einer Datenleitung zum Übertragen elektrischer Signale zu jeder Spalte von Zellen, wobei jede Abfrage leitung jede Datenleitung an einer anderen Kreuzungsstelle kreuzt, an der diese Abfrageleitung durch mindestens einen ersten Abschnitt von Isolationsmaterial isolierend von der zu kreuzenden Datenleitung beabstandet ist,
wobei jede eine Vielzahl von Zellen umfaßt:

a) eine Pixelelektrode,
b) eine primäre Schalteinrichtung zum Übermitteln elek trischer Signale zu der Pixelelektrode, und zwar von einer ausgewählten Kombination der Vielzahl von Abfragelei tungen und der Vielzahl von Datenleitungen, um sie in visuelle Signale umzuwandeln,
c) mindestens eine Hilfs-Schalteinrichtung zum Übermit teln elektrischer Signale zu der Pixelelektrode von einer anderen ausgewählten Kombination der Vielzahl von Ab frageleitungen und der Vielzahl von Datenleitungen, wenn die genannte primäre Schalteinrichtung nicht in der Lage ist, Signale zu übertragen, wobei die Hilfs-Schalteinrichtung, wenn die primäre Schalt einrichtung zur Übertragung von Signalen gestaltet ist, einen offenen Stromkreis zwischen sich und mindestens einer der Pixelelektroden und einer anderen ausgewählten Kombi nation von Datenleitung und Abfrageleitung aufweist und
d) eine Einrichtung zum Schließen des offenen Stromkreises zwischen der Hilfs-Schalteinrichtung und mindestens einer der Pixelelektroden und der genannten anderen ausgewählten Kombination aus Datenleitung und Abfrageleitung, wenn die genannte primäre Schalteinrichtung nicht zum Übertragen von Signalen konfiguriert ist.

2. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, worin die primäre Schalteinrichtung und die Hilfs-Schalteinrichtung jeweils ein Dünnfilm-Feldeffekttransistor (FET) sind, der primäre FET eine Gateelektrode, verbunden mit einer Abfrageleitung der genannten einen ausgewählten Kombination, eine Source elektrode, verbunden mit einer Datenleitung der genannten einen ausgewählten Kombination und eine Drainelektrode verbunden mit der Pixelelektrode, aufweist.

3. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 2, worin der Hilfs- FET eine Sourceelektrode, verbunden mit einer Datenleitung der genannten anderen ausgewählten Kombination, eine Drain elektrode, verbunden mit der Pixelelektrode und eine Gate elektrode, elektrisch von einer Abfrageleitung der genannten anderen ausgewählten Kombination isoliert, aufweist, wenn der Primär-FET zur Übertragung elektrischer Signale ge staltet ist, wobei der Hilfs-FET durch die genannte Ver bindungseinrichtung mit der Abfrageleitung der anderen ausgewählten Kombination verbindbar ist, wenn der Primär- FET nicht in der Lage ist, Signale zu übertragen.

4. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 3, worin die Ver bindungseinrichtung eine durch Laser trennbare Verbindung ist.

5. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4, worin die durch Laser trennbare Verbindung umfaßt:
eine erste Metallisierungsschicht, die bemustert ist,
einen ersten Anschluß zu bilden, der integral mit der Gateelektrode des Hilfstransistors verbunden ist und zur Bildung eines zweiten Anschlusses, der integral mit der Abfrageleitung der genannten anderen ausgewählten Kom bination verbunden und durch eine Unterbrechung von dem ersten Anschluß beabstandet ist,
mindestens einen zweiten Abschnitt aus Isolationsmaterial, der auf mindestens einem des ersten und zweiten Anschlusses angeordnet ist und
eine zweite Metallisierungsschicht mit einem Abschnitt in elektrischem Kontakt mit einem des ersten und zweiten Anschlusses und mit einem anderen Abschnitt, der einen anderen des ersten und zweiten Anschlußes überlagert und davon durch mindestens den genannten zweiten Abschnitt aus Isolationsmaterial getrennt ist, wobei die erste Metal lisierungsschicht und die zweite Metallisierungs schicht aus einem Metall gebildet sind, das katastrophen artig reagiert, wenn ein Laser-Lichtimpuls ausgewählter Energie und Dauer auf den genannten anderen Abschnitt auftrifft, um ein Vermischen des genannten anderen Ab schnittes und der anderen Anschlußmetallisierung und ein elektrisches Verbinden der Gatelektrode des Hilfstransi stors mit der Abfrageleitung der anderen ausgewählten Kombination zu verursachen.

6. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4, worin die durch Laser trennbare Verbindung umfaßt:
eine erste Metallisierungsschicht, die mit einem Muster versehen ist, um einen ersten Anschluß zu bilden, der integral mit der Gatelektrode des Hilfstransistors ver bunden ist und einen zweiten Anschluß, der integral mit der Abfrageleitung der genannten anderen ausgewählten Kombination verbunden ist und von dem ersten Anschluß durch eine Unterbrechung getrennt ist,
mindestens einen zweiten Abschnitt aus Isolationsmate rial, der auf dem ersten und dem zweiten Anschluß ange ordnet ist und
eine zweite Metallisierungsschicht mit einem ersten bzw. einem zweiten Abschnitt, die über dem ersten und zweiten Anschluß liegen und davon durch den genannten zweiten Abschnitt aus Isolationsmaterial getrennt sind, wobei die erste Metallisierungsschicht und die zweite Meta lisierungsschicht jeweils aus einem Metall gebildet sind, das katastrophenartig reagiert, wenn ein Laser-Lichtimpuls ausgewählter Energie und Dauer auf den genannten ersten und zweiten Abschnitt auftrifft, um das Vermengen des ersten Metallisierungsabschnittes und des zweiten Me tallisierungsabschnittes mit der ersten Anschluß- und der zweiten Anschlußmetallisierung und das elektrische Verbinden der Gateelektrode des Hilfstransistors mit der Abfrageleitung der anderen ausgewählten Kombination zu verursachen.

7. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, weiter umfassend: mindestens eine redundante Abfrageleitungs-Kreuzungseinrich tung, die jeweils an einer anderen der Kreuzungsstellen angeordnet ist, um diese Kreuzungsstelle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Abfrage leitungen mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Daten leitungen kurzgeschlossen ist.

8. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 7, worin jede der redundanten Abfrageleitung-Kreuzungseinrichtungen einen leitenden Streifen umfaßt, der an einer ersten Stelle auf einer Seite der dazugehörigen Kreuzungsstelle mit einer Abfrageleitung verbunden ist und mit dieser einen Abfrageleitung durch eine durch Laser unterbrechbare Verbindung an einer zweiten Stelle auf einer anderen Seite der Kreuzungsstelle verbindbar ist, um die Verbindung der redundanten Abfrageleitung-Kreuzungseinrichtung von der zweiten Stelle zu trennen, wenn die durch Laser trenn bare Verbindung nicht vollständig ist.

9. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine redundante Datenleitungs-Kreuuzungseinrich tung, die jeweils an einer anderen der Kreuzungsstellen angeordnet ist, um diese eine Kreuzungsstelle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Abfrage leitungen elektrisch mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Datenleitungen kurzgeschlossen ist.

10. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 9, worin jede der redundanten Datenleitung-Kreuzungseinrichtungen einen leitenden Streifen umfaßt, der an einer ersten Stelle auf einer Seite der zugehörigen Kreuzungsstelle mit der einen Datenleitung verbunden ist und durch eine durch Laser unterbrechbare Verbindung an einer zweiten Stelle auf einer anderen Seite der Kreuzungsstelle mit der einen Datenleitung verbindbar ist, um eine Trennung der redun danten Leitungs-Kreuzungseinrichtung von der zweiten Stelle zu verursachen, wenn die durch Laser unterbrechbare Verbin dung nicht vollständig ist.

11. Flüssigkristallanzeige, umfassend:
eine Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Zellen, eine Vielzahl elektrisch leitender Abfrageleitungen, min destens eine Abfrageleitung zum Übertragen elektrischer Signale zu jeder Zellenreihe,
eine Vielzahl elektrisch leitender Datenleitungen, minde stens eine Datenleitung zum Übertragen elektrischer Signale zu jeder Spalte von Zellen, wobei jede Abfrageleitung jede Datenleitung an einer anderen Kreuzungsstelle kreuzt,
an der die Abfrageleitung isolierend durch mindestens einen ersten Abschnitt von Isolationsmaterial von der zu kreuzenden Datenleitung getrennt ist,
mindestens eine redundante Abfrageleitungs-Kreuzungsein richtung, wobei jede an einer anderen der Kreuzungsstellen angeordnet ist, um diese eine Kreuzungsstelle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Ab frageleitungen elektrisch mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Datenleitungen an dieser einen Kreuzungs stelle kurzgeschlossen ist und
mindestens eine redundante Datenleitungs-Kreuzungsein richtung, die jeweils an einer anderen der Kreuzungsstel len angeordnet ist, um diese eine Kreuzungsstelle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Abfrage leitungen elektrisch mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Datenleitungen an dieser einen Kreuzungsstelle kurz geschlossen ist.

12. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 11, worin jede der redundanten Abfrageleitungs-Kreuzungseinrichtungen und jede der redundanten Datenleitungs-Kreuzungsein richtungen einen leitenden Streifen umfaßt, der jeweils mit der einen Abfrageleitung an einer ersten Stelle und der einen Datenleitung an einer ersten Stelle verbunden ist, wobei beide ersten Stellen auf einer Seite der da zugehörigen Kreuzungsstelle liegen und jede Kreuzungs einrichtung jeweils mit der genannten einen Abfragelei tung und der genannten einen Datenleitung durch eine durch Laser unterbrechbare Verbindung an einer zweiten Stelle auf jeder der genannten einen Abfrageleitung und der ge nannten einen Datenleitung verbindbar ist, wobei beide zweiten Stellen auf einer anderen Seite der Kreuzungs stelle liegen, um sowohl die redundante Datenleitungs- Kreuzungseinrichtung als auch die redundante Abfragelei tungs-Kreuzungseinrichtung von ihren jeweiligen zweiten Stellen zu trennen, wenn die durch Laser unterbrechbare Verbindung nicht vollständig ist.

13. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 11, worin jede der Vielzahl von Zellen umfaßt:
eine Pixelelektrode,
eine primäre Schalteinrichtung zum Übertragen elektrischer Signale zu der Pixelelektrode von einer ausgewählten Kom bination der Vielzahl von Abfrageleitungen und der Vielzahl von Datenleitungen, um sie in visuelle Signale umzuwandeln,
mindestens eine Hilfs-Schalteinrichtung zum Übertragen elektrischer Signale zu der Pixelelektrode von einer ande ren ausgewählten Kombination der Vielzahl von Abfragelei tungen und der Vielzahl von Datenleitungen, wenn die pri märe Schalteinrichtung nicht in der Lage ist, Signale zu übertragen, wobei die Hilfs-Schalteinrichtung einen offenen Stromkreis zwischen sich und mindestens einer der Pixelelektroden und der genannten anderen ausgewählten Kombination von Datenleitung und Abfrageleitung aufweist, wenn die primäre Schalteinrichtung zur Übertragung von Signalen gestaltet ist und
eine Einrichtung zum Schließen des offenen Stromkreises zwischen der Hilfs-Schalteinrichtung und der mindestens einen Pixelelektrode und der genannten anderen ausgewähl ten Kombination von Datenleitung und Abfrageleitung, wenn die primäre Schalteinrichtung zur Übertragung von Sig nalen nicht in der Lage ist.

14. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 13, worin die primäre Schalteinrichtung und die Hilfs-Schalteinrichtung jeweils ein Dünnfilm-Feldeffekttransistor (FET) sind, der primäre FET eine Gateelektrode aufweist, die mit einer Abfrageleitung der genannten einen ausgewählten Kombination verbunden ist, eine Sourceelektrode, die mit einer Daten leitung der genannten einen ausgewählten Kombination ver bunden ist, und eine Drainelektrode, die mit der genannten Pixelelektrode verbunden ist.

15. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 14, worin der Hilfs-FET eine Sourceelektrode, verbunden mit einer Daten leitung der genannten anderen ausgewählten Kombination, eine Drainelektrode, verbunden mit der Pixelelektrode und eine Gateelektrode aufweist, die elektrisch von einer Abfrageleitung der genannten anderen ausgewählten Kombin nation isoliert ist, wenn der primäre FET zur Übertragung elektrischer Signale gestaltet ist und die durch die Ver bindungseinrichtung mit der Abfrageleitung der genann ten anderen ausgewählten Kombination verbindbar ist, wenn der primäre FET zur Übertragung von Signalen nicht in der Lage ist.

16. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 15, worin die Verbindungseinrichtung eine durch Laser unterbrechbare Verbindung ist.

17. Flüssigkristallanzeige, umfassend:
eine Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Zellen,
eine Vielzahl elektrisch leitender Abfrageleitungen, mit mindestens einer Abfrageleitung zum Übertragen elektrischer Signale zu jeder Zellenreihe,
eine Vielzahl elektrisch leitender Datenleitungen, mit mindestens einer Datenleitung zum Übertragen elektrischer Signale zu jeder Zellenspalte, wobei jede Abfrageleitung jede Datenleitung an einer anderen Kreuzungsstelle kreuzt, an der die Abfrageleitung durch mindestens einen ersten Abschnitt von Isolationsmaterial von der zu kreuzenden Datenleitung isolierend getrennt ist,
wobei jede eine Vielzahl von Zellen umfaßt,

a) eine Pixelelektrode,
b) eine primäre Schalteinrichtung zum Übertragen elektrischer Signale zu der Pixelelektrode von einer ausgewählten Kom bination der Vielzahl von Abfrageleitungen und der Viel zahl von Datenleitungen, um sie in visuelle Signale umzu wandeln,
c) mindestens eine Hilfs-Schalteinrichtung zum Übertragen elektrischer Signale zu der Pixelelektrode von der ausge wählten Kombination von Abfrageleitungen und Datenleitungen, wenn die primäre Schalteinrichtung zur Übertragung von Signalen nicht in der Lage ist, wobei die Hilfs-Schaltein richtung einen offenen Stromkreis zwischen sich und min destens einer der Pixelelektroden und der genannten aus gewählten Kombination von Datenleitung und Abfrageleitung aufweist, wenn die primäre Schalteinrichtung zur Übertragung von Signalen gestaltet ist und
d) eine Einrichtung zum Schließen des offenen Stromkreises zwischen der Hilfs-Schalteinrichtung und der mindestens einen Pixelelektrode und der ausgewählten Kombination von Datenleitung und Abfrageleitung, wenn die primäre Schalt einrichtung zur Übertragung von Signalen nicht in der Lage ist.

18. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 17, worin die primäre Schalteinrichtung und die Hilfs-Schalteinrichtung jeweils ein Dünnfilm-Feldeffektransistor (FET) sind, der primäre FET eine Gateelektrode aufweist, die mit der Ab frageleitung der ausgewählten Kombination verbunden ist, eine Sourceelektrode, die mit der Datenleitung der ausge wählten Kombination verbunden ist, und eine Drainelektro de, die mit der Pixelelektrode verbunden ist.

19. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 18, worin der Hilfs-FET eine Sourceelektrode aufweist, die mit der Daten leitung der ausgewählten Kombination verbunden ist, eine Drainelektrode, die mit der Pixelelektrode verbunden ist, und eine Gateelektrode, die von der Abfrageleitung der ausgewählten Kombination elektrisch isoliert ist, wenn der primäre FET zur Übertragung elektrischer Signale ge staltet ist und die durch die Verbindungseinrichtung mit der Abfrageleitung der ausgewählten Kombination verbindbar ist, wenn der primäre FET zur Übertragung von Signalen nicht in der Lage ist.

20. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 19, worin die Verbindungseinrichtung eine durch Laser unterbrechbare Verbindung ist.

21. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 17, weiter um fassend mindestens eine redundante Abfrageleitung-Kreu zungseinrichtung, die jeweils an einer anderen der Kreu zungsstellen angeordnet ist, um diese eine Kreuzungsstellle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Abfrageleitungen elektrisch mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Datenleitungen an dieser einen Kreuzungs stelle kurzgeschlossen ist.

22. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 21, worin jede der redundanten Abfrageleitung-Kreuzungseinrichtungen einen leitenden Streifen umfaßt, der mit der einen Abfrage leitung an einer ersten Stelle auf einer Seite der dazuge hörigen Kreuzungsstelle verbunden und mit der einen Abfrage leitung durch eine durch Laser unterbrechbare Verbindung an einer zweiten Stelle an einer anderen Seite der genann ten Kreuzungsstelle verbindbar ist, um die redundante Abfrageleitung-Kreuzung von der zweiten Stelle zu trennen, wenn die durch Laser unterbrechbare Verbindung nicht voll ständig ist.

23. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 17, weiter um fassend mindestens eine redundante Datenleitung-Kreuzungs einrichtung, die jeweils an einer anderen der Kreuzungs stellen angeordnet ist, um diese eine Kreuzungsstelle elektrisch zu umgehen, wenn eine dazugehörige der Vielzahl von Abfrageleitungen mit einer dazugehörigen der Vielzahl von Datenleitungen an dieser Kreuzungsstelle elektrisch kurzgeschlossen ist.

24. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 23, worin jede der redundanten Datenleitung-Kreuzungseinrichtungen einen leitenden Streifen umfaßt, der an einer ersten Stelle auf einer Seite der dazugehörigen Kreuzungsstelle mit der einen Datenleitung verbunden ist und der an einer zweiten Stelle auf einer anderen Seite der Kreuzungsstelle mit der einen Datenleitung durch eine durch Laser unterbrech bare Verbindung verbindbar ist, um die Trennung der redun danten Datenleitung-Kreuzungseinrichtung von der zweiten Stelle zu verursachen, wenn die durch Laser unterbrechbare Verbindung nicht vollständig ist.