DE69624322T2

DE69624322T2 - Matrize auf Substrat und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69624322T2
Application number: DE69624322T
Authority: DE
Inventors: Russel A. Martin
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: EP0780766A2; JP3938959B2; US5608245A; EP0780766B1; JPH09311646A; DE69624322D1; EP0780766A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht auf Schaltungsmatrizes, die auf Substraten hergestellt werden.
Sheng, K. C., Qiu, H., Sondeno, J. R., Lam, J. K., an Addiego, G. "Laser repair processes für mass production of LCD panels", Solid State Technology, Juni 1993, pp. 91, 92, 94 und 95 beschreibt Reparaturtechniken für Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Bildschirme. Wie es beschrieben ist, können offene Leitungen unter Verwendung von Ersatzadressleitungen und Laserverschweißungen repariert werden. Eine Ersatzadressleitung kann mit einer offenen Leitung laserverschweißt und anschließend durch den Treiber adressiert werden. Sheng et al. beschreiben weiterhin; wie Laserschweißen mit ausreichender Energie durchgeführt werden kann, so daß sich zwei Metallschichten über eine Isolierschicht derart verbinden, daß ein Öffnungsdefekt durch einen neuen Leitungsweg umgangen wird.
EP-A-0 546 780 beschreibt eine integrierte Steuerschaltung (IC) für Aktivmatrix- Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen mit einer Seriell-zu-Parallelumwandlung eines Bildwiederhol-Datenstroms, um vertikal geteilte Bildschirme wie auch Mehrfachabtaststeuerungen zu unterstützen. EP-A-0 546 780 beschreibt eine bekannte Technik zum Teilen eines hochauflösenden passiven Super-Twisted Nematic-(STN-)Flüssigkristall-(LCD)Bildschirms in obere und untere Hälften. Die Datenleitungen sind in der Bildschirmmitte geteilt und werden von beiden Seiten mit unterschiedlichen Spaltensteuerungen angesteuert, die wirkungsvoll die Eingabebandbreite verdoppeln, ohne daß Hochgeschwindigkeits-Steuer-ICs erforderlich sind, jedoch mit dem Nachteil, daß ein Dual-Abtastdatenstrom vorbereitet werden muß.
EP-A-0 546 780 zeigt jedoch, daß die Technik einen schwerwiegenden Nachteil hat, wenn die Bildschirmauflösung zunimmt; die Daten-(Spalten-)Leitung in der Mitte des Bildschirms gestattet einen Zugriff auf die Datenleitungen von lediglich einer Seite. Dies führt zu eingeschränkten Möglichkeiten für einen Test und eine Reparatur des Bildschirms, insbesondere bei Defekten, die durch Beschädigungen der geteilten Leitungen verursacht werden. Wenn beide Enden einer Leitung zugänglich sind, kann derselbe Defekt hingenommen werden, indem die beschädigte Leitung außerhalb des Bildschirms gekürzt oder Steuerungen an beiden Enden angebracht werden. Um die Eingabeabtastanforderungen zu erfüllen und Defekte leichter hinnehmen zu können, wäre es geeigneter, den Bildschirm vertikal in linke und rechte Hälften zu teilen, anstelle ihn in obere und untere Hälften zu teilen. Lee et al. beschreiben Techniken zum vertikalen Teilen des Bildschirms.
Die Erfindung wendet sich einem Problem zu, das bei Matrizes von Schaltungen auftritt, die auf Substraten ausgebildet sind. Eine zweidimensionale (2D) Matrix kann beispielsweise Abtastleitungen haben, die sich in einer Richtung erstrecken und Gatenleitungen, die sich in der anderen Richtung erstrecken. Signale werden von einer Steuerschaltung zugeführt, die mit einem oder beiden Enden jeder Abtastleitung verbunden ist. Bei einer Anzeige- oder Lichtventilmatrix werden Signale durch eine Steuerschaltung zugeführt, die mit einem oder beiden Enden jeder Datenleitung verbunden ist, wohingegen bei einer Sensormatrix Signale normalerweise durch eine Sensorschaltung empfangen werden, die mit einem Ende jeder Datenleitung verbunden sind.
Eine offene Stelle kann zufällig bei einer der Leitungen während der Fertigung auftreten, wobei die Matrix weiter funktionsfähig bleiben kann, wenn die Schaltung zum Steuern oder Erfassen mit jedem Ende jeder Leitung verbunden ist. Wenn die Schaltung zum Steuern oder Erfassen mit jedem Ende jeder Leitung verbunden ist, kann ein Kurzschluß zwischen einer Abtastleitung und einer Datenleitung dadurch repariert werden, daß eine der Leitungen an jeder Seite des Kurzschlusses abgeschnitten wird, wodurch eine offene Stelle erzeugt wird. Zusätzlich zu den beträchtlichen Kosten der Systemkomplexität, der Materialien, der Arbeit und der Teile der zusätzlichen Antriebs- oder Sensorschaltung, ist es in vielen Fällen umständlich oder unmöglich, daß eine Schaltung für die Steuerung oder das Erfassen an jedes Ende jeder Leitung angeschlossen ist. Im allgemeinen wäre es vorteilhaft, vielfältigere Lösungsmöglichkeiten bei der Lösung des Problems offener Leitungen zu haben.
Die Erfindung basiert auf der Entdeckung einer neuen Technik zum Lösen des Problems offener Leitungen. Die neue Technik bietet eine zusätzliche Anordnung, der hier als "Reparaturanordnung" bezeichnet wird, die die Reparatur einer offenen Leitung gestattet. Die Reparaturanordnung enthält eine Reparaturleitung, die einige der Leitungen der Matrix in dem Bereich kreuzt, in dem sich die Leitungen der Matrix kreuzen. Die Reparaturleitung ist elektrisch mit einem Verbindungsanschluß außerhalb des Matrixbereiches verbunden.
Für den Fall einer offenen Leitung bei einer der Leitungen, die die Reparaturleitung kreuzen, kann eine Operation derart ausgeführt werden, daß die Reparaturleitung und die offene Leitung an der Stelle elektrisch verbunden werden, an der sie sich kreuzen. Demzufolge können beide Teile der offenen Leitung mit derselben Signalschaltung verbunden werden, so daß die offene Leitung Signale empfangen oder erzeugen kann, als ob sie durchgängig wäre.
Die neue Technik kann bei einer Matrix angewendet werden, die ein Substrat und eine Matrixschaltung enthält, die auf einer Oberfläche des Substrates ausgebildet ist. Die Matrixschaltung enthält eine erste Gruppe Leitungen und eine zweite Gruppe Leitungen. Jede Leitung in der ersten Gruppe und jede Leitung in der zweiten Gruppe kreuzen sich in einem Kreuzungsbereich, innerhalb dem die Leitungen voneinander Isoliert sind. Sämtliche Kreuzungsbereiche befinden sich in einem Matrixbereich. Jede dieser Leitungen ist elektrisch mit einem Signalanschluß zum elektrischen Anschließen der Leitung an ihre Signalschaltung verbunden.
Die Matrixschaltung enthält zudem eine Reparaturanordnung. Die Reparaturanordnung enthält eine Reparaturleitung, die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen in der ersten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches verläuft. Die Reparaturleitung kreuzt eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches. Jede Leitung in der Teilgruppe kreuzt die Reparaturleitung in einem Reparaturkreuzungsbereich. Im Reparaturkreuzungsbereich sind die Reparaturleitung und die Leitung, die sie kreuzt, durch eine Isolierschicht derart getrennt, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Leitungen durch Arbeiten an deren Reparaturkreuzungsbereich ausgebildet werden kann.
Die Reparaturanordnung enthält einen Verbindungsanschluß für die Reparaturleitung. Der Verbindungsanschluß befindet sich außerhalb des Matrixbereiches, ist aber mit elektrisch mit der Reparaturleitung verbunden. Demzufolge kann die Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der die Reparaturleitung kreuzenden Teilgruppe elektrisch verbunden werden.
Die Reparaturleitung kann alle Leitungen in der zweiten Gruppe kreuzen. Bei einer alternativen Anwendung kann die Reparaturanordnung eine zweite Reparaturleitung beinhalten, die kolinear mit der ersten Reparaturleitung verläuft, aber eine Teilgruppe der zweiten Gruppe von Leitungen kreuzt, die sich wechselseitig mit der kreuzenden Teilgruppe der ersten Reparaturleitung ausschließt; bei dieser Anwendung können die beiden Reparaturleitungen zusammen alle der zweiten Gruppe von Leitungen kreuzen, wodurch sichergestellt ist, daß jede Leitung in der zweiten Gruppe repariert werden kann und zwei Reparaturen, jeweils eine mit jeder Reparaturleitung, möglich sind.
Die elektrische Verbindung in einem Reparaturkreuzungsbereich kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Die Isolierschicht kann schmelzbar sein, so daß die elektrische Verbindung dadurch hergestellt werden kann, daß genügend Energie dem Reparaturkreuzungsbereich zugeführt wird, um die Isolierschicht zu schmelzen; ein Laserstrahl oder ein anderer intensiver elektromagnetischer Strahl kann auf den Bereich scheinen, oder es kann eine elektrische oder chemische Wärmequelle auf den Bereich einwirken. Die Isolierschicht kann einen Aufbau haben, der eine elektrische Verbindung durch den Kontakt zwischen Metalloberflächen durch einen Bruch oder einen Zwischenraum in der Isolierschicht zuläßt. Die Isolierschicht kann eine derartige Zusammensetzung haben, daß sie elektrisch leitfähig gemacht werden kann, wie etwa durch eine elektrochemische Modifikation. Oder die Reparaturanordnung kann für jeden Reparaturkreuzungsbereich ein umschaltbares Element enthalten, das in einen leitfähigen Zustand durch elektrische Signale geschaltet werden kann, wie etwa durch Anlegen einer hohen Spannung.
Die elektrische Verbindung mit der Signalschaltung einer Leitung kann ebenfalls auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Ein Draht kann den Verbindungsanschluß mit einer leitfähigen Leitung auf einer gedruckten Schaltkarte verbinden, und die leitfähige Leitung kann elektrisch mit der Signalschaltung verbunden werden; die Verbindung mit der Signalschaltung kann direkt erfolgen oder durch weitere Drähte und leitfähige Leitungen, wobei die endgültige Verbindung durch eine Randleitung auf dem Substrat erfolgt, die die Leitung kreuzt, die außerhalb des Matrixbereiches repariert wird. Bei einer alternativen Anwendung kann der Verbindungsanschluß elektrisch mit einer Randleitung auf einem Substrat verbunden werden, die sich um den Matrixbereich erstreckt, um die Leitung zu kreuzen, die außerhalb des Matrixbereiches repariert wird. In beiden Fällen kann eine zweite elektrische Verbindung mit der Leitung, die repariert wird, dadurch hergestellt werden, daß an dem Bereich gearbeitet wird, wo sie die Randleitung kreuzt.
Die Leitungen in der ersten Gruppe und die Reparaturleitung können in einer ersten Metallschicht ausgebildet sein, und die Leitungen in der zweiten Gruppe können in einer zweiten Metallschicht ausgebildet sein. Die erste und die zweite Metallschicht können beispielsweise Aluminium beinhalten, und die Schicht, die beide trennt, kann eine Schicht aus Siliziumnitrid sein. Die Leitungen in der ersten Gruppe können Abtastleitungen sein und die Leitungen in der zweiten Gruppe Datenleitungen.
Die Reparaturleitung kann entlang einer Seite des Matrixbereiches gegenüberliegend zur der Seite verlaufen, an der die Leitungen in der zweiten Gruppe Signalanschlüsse haben, wodurch die Reparatur einer offenen Stelle irgendwo in der Anordnung möglich ist, oder die Reparaturleitung kann sich in einer weiteren günstigen Position befinden. In beiden Fällen kann die Reparaturleitung parallel zu und entlang einer der Leitungen in der ersten Gruppe verlaufen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Matrixschaltung zwei oder mehr Reparaturanordnungen mit Reparaturleitungen an unterschiedlichen Positionen im Matrixbereich enthalten, wodurch zusätzliche Reparaturen möglich sind.
Bei einem Aspekt der Erfindung wird eine Matrix angegeben, enthaltend: ein erstes Substrat mit einer Oberfläche, auf der eine Schaltung ausgebildet werden kann; eine erste Matrixschaltung, die auf der Oberfläche des ersten Substrates ausgebildet ist, wobei die erste Matrixschaltung enthält: einen erste Gruppe von Leitungen, die sich über die Oberfläche des ersten Substrates erstrecken; eine zweite Gruppe von Leitungen, die sich derart über die Oberfläche des ersten Substrates erstrecken, daß sich jede der ersten Gruppe von Leitungen und jede der zweiten Gruppe von Leitungen innerhalb eines Kreuzungsbereiches kreuzen, innerhalb dem die sich kreuzenden Leitungen voneinander isoliert sind, wobei alle Kreuzungsbereiche innerhalb eines ersten Matrixbereiches der Oberfläche des ersten Substrates liegen; einen Signalanschluß für jede der Leitungen in der ersten und der zweiten Gruppe zum elektrischen Anschließen der Leitung an eine Signalschaltung für die Leitung, wobei jede der Leitungen in der ersten und in der zweiten Gruppe elektrisch mit ihrem Signalanschluß verbunden sind; und eine erste Reparaturanordnung, wobei die erste Reparaturanordnung enthält: eine erste Reparaturleitung, die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen in der ersten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die erste Reparaturleitung in einem Reparaturkreuzungsbereich kreuzt und die erste Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparaturkreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch ausgebildet werden kann, daß an ihrem Reparaturkreuzungsbereich gearbeitet wird; und einen Verbindungsanschluß für die erste Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des ersten Matrixbereiches befindet und elektrisch derart mit der ersten Reparaturleitung verbunden ist, daß die erste Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der ersten Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung, wie er im Unteranspruch 9 definiert ist, wird ein zweites Substrat angegeben, das einen Rand aufweist, der gegen den Rand des ersten Substrates stößt.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Matrix angegeben, die eine Matrixschaltung enthält, die auf einer Oberfläche eines Substrates ausgebildet ist, wobei die Matrixschaltung enthält: eine erste Gruppe von Leitungen, die sich über die Oberfläche des Substrates erstrecken; eine zweite Gruppe von Leitungen, die sich derart über die Oberfläche des Substrates erstrecken, daß sich jede der ersten Gruppe von Leitungen und jede der zweiten Gruppe von Leitungen innerhalb eines Kreuzungsbereiches kreuzen, innerhalb dem die sich kreuzenden Leitungen voneinander isoliert sind, wobei alle Kreuzungsbereiche innerhalb eines Matrixbereiches der Oberfläche des ersten Substrates liegen, und einen Signalanschluß für jede der Leitungen in der ersten und der zweiten Gruppe zum elektrischen Anschließen der Leitung an eine Signalschaltung für die Leitung, wobei jede der Leitungen in der ersten und in der zweiten Gruppe elektrisch mit ihrem Signalanschluß verbunden sind; wobei das verbesserte Verfahren umfaßt: Herstellen einer Matrixschaltung mit einer Reparaturanordnung, wobei die Reparaturanordnung enthält: eine Reparaturleitung, die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen in der ersten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die Reparaturleitung in einem Reparaturkreuzungsbereich kreuzt und die Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparaturkreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung und der Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch ausgebildet werden kann, daß an ihrem Reparaturkreuzungsbereich gearbeitet wird; und einen Verbindungsanschluß für die Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des Matrixbereiches befindet und elektrisch derart mit der Reparaturleitung verbunden ist, daß die Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann, Identifizieren einer der Leitungen in der kreuzenden Teilgruppe der Reparaturleitung als offen, Arbeiten am Reparaturkreuzungsbereich der Reparaturleitung und der offenen Leitung, um eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung und der offenen Leitung auszubilden, und elektrisches Verbinden des Verbindungsanschlusses der Reparaturleitung, um Signale von der Signalschaltung der offenen Leitung zu empfangen oder Signale dieser zuzuführen.
Eine Ausführungsform der Erfindung basiert auf dem Erkennen zusätzlicher Probleme, die bei hochauflösenden Anzeigematrizes, wie etwa reflektierenden oder durchlässigen Lichtventilmatrizes entstehen, die bei Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen (AMLCDs) entstehen.
Jede Zelle einer AMLCD enthält beispielsweise ein Umschaltelement, wie etwa ein TFT. Das Umschaltelement verbindet elektrisch die Zellen-Lichtsteuereinheit mit einer der Datenleitungen und Steuerung einer Abtastleitung. Die Zeit, die verfügbar ist, um Signale zuzuführen oder Signale von jeder Zelle zu empfangen, hängt von der Rate ab, mit der die Matrix aktualisiert wird.
Da die Zahl von Zellen auf jeder Datenleitung zunimmt, nimmt der verfügbare Spannungsunterschied zwischen EIN- und AUS-Spannungen ab. Für einen wirkungsvollen Videobetrieb einer AMLCD müssen jedoch zwei Voraussetzungen erfüllt sein: die Zeit zum aktualisieren der gesamten Matrix muß für die Konstanz ausreichend kurz sein, was für die meisten Betrachter mit Normalsicht bei Frequenzen von 60 Halbbildern pro Sekunde und mehr erreicht werden kann; und die Zeit zum Umschalten jeder Zelle zwischen ihrer EIN- und AUS-Spannung muß lang genug sein, daß die Zelle einen geeigneten Ladungspegel speichern kann. Diese Voraussetzungen greifen ineinander; wenn sich die Zahl der Zellen in der Matrix beispielsweise erhöht, muß die Zeit für die Aktualisierung der gesamten Matrix länger werden, oder die Zeit für das Umschalten jeder Zeile muß kürzer werden.
EP-A-0 546, die oben zitiert wurde, beschreibt eine Technik, die verwendet werden kann, um die Zellenzahl in einer Matrix zu erhöhen, ohne daß die Zahl der Zeilen auf jeder Zeile, die Zeit zum Aktualisieren der gesamten Anordnung oder die Zeit zum Umschalten jeder Zeit erhöht wird. Die Technik teilt den Passiv-LCD-Bildschirm in eine obere und eine untere Hälfte, wobei Datenleitungen von beiden Seiten mit unterschiedlichen Spaltensteuerungen angesteuert werden. Wie es durch EP-A-0 546 780 jedoch vorgeschlagen wird, ist die Technik nicht durchführbar, ohne einen Weg, offen Stellen in den Datenleitungen zu reparieren.
Diese Ausführungsform beruht auf der Erkenntnis, das Reparaturanordnungen, wie sie oben beschrieben sind, einen Weg bieten, Datenleitungen in einer Splitmatrix zu reparieren. Die vorliegende Erfindung gibt daher eine Technik an, bei der eine Splitmatrix Reparaturanordnungen enthält.
Diese Ausführungsform kann bei einer Splitmatrix Verwendung finden, die über erste und zweite Reparaturanordnungen verfügt, wie es oben beschrieben wurde. Die Matrix kann Abtastleitungen beinhalten, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und Datenleitungen, die sich in einer zweiten Richtung etwa senkrecht zu ersten Richtung erstrecken. Die Matrix kann zwischen ersten und zweiten benachbarten Abtastleitungen in einen ersten Teil und einen zweiten Teil geteilt sein. Beispielsweise können die Datenleitungen im ersten und zweiten Teil kolinear sein, jedoch über eine offene Stelle in jeder Datenleitung zwischen den ersten und zweiten Abtastleitungen verfügen. Die Reparaturleitungen können parallel zu den Abtastleitungen verlaufen und sich auf jeder Seite der Trennung befinden.
Diese Ausführungsform ermöglicht es somit, eine erste offene Datenleitung im ersten Teil unter Verwendung der ersten Reparaturleitung zu reparieren und zudem eine zweite offene Datenleitung im zweiten Teil unter Verwendung der zweiten Reparaturleitung zu reparieren. Wenn die Reparaturleitungen entlang der Teilung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil beieinanderliegen, kann eine offene Datenleitung an einer beliebigen Position in jedem Teil repariert werden. Darüber hinaus können die beiden Teile der Matrix auf getrennten Substraten gefertigt werden, die anschließend gegeneinander gestoßen werden.
Die Techniken, die oben beschrieben wurden, sind vorteilhaft, da sie es ermöglichen, eine Split-AMLCD mit kolinearen Datenleitungen anzugeben, die von gegenüberliegenden Enden angesteuert werden. Demzufolge kann die Matrixgröße verdoppelt werden, ohne daß gegen Zeitanforderungen verstoßen wird oder in anderer Weise die Bildqualität beeinträchtigt wird. Bei einer Technologie, bei der Beispielsweise eine Festmatrix mit 2.000 Abtastleitungen verwendet werden könnte, kann eine Splitmatrix mit 4.000 Abtastleitungen Anwendung finden.
Allgemeiner sind die oben beschriebenen Techniken vorteilhaft für Matrizes, bei denen ein nicht bedienbarer Teil einer Leitung an einem beliebigen Ort signifikant sein kann. Zusätzlich zu Anzeigeeinrichtungen enthalten derartige Matrizes Lichtventilmatrizes und Sensormatrizes. Die oben beschriebenen Techniken gestatten die Reparatur von Zellen, die andernfalls aufgrund offener Leitungen verloren wären; die oben beschriebenen Techniken können demzufolge eine gesamte Matrix retten, die andernfalls aufgrund einer geringen Zahl offener Zeilen inakzeptabel wäre. Die Techniken sind insbesondere vorteilhaft bei großen, hochauflösenden Matrizes, bei denen die Wahrscheinlichkeit wenigstens eines Fehlers in einer Matrix relativ hoch ist, die Wahrscheinlichkeit einer großen Zahl von Fehlern in einer Matrix jedoch relativ gering ist.
Die Erfindung wird nun durch Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer AMLCD nach dem Stand der Technik mit einer offenen Leitung, die unter Verwendung von Randleitungen repariert ist;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Reparaturanordnung mit einer Reparaturleitung in einem Matrixbereich und mit einem Verbindungsanschluß außerhalb des Matrixbereiches;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer Reparaturanordnung mit zwei kolinearen Reparaturleitungen und Verbindungsanschlüssen;
Fig. 4 ein schematisches Flußdiagramm, das Querschnitte entlang beliebiger Leitungen A-A in Fig. 2 und 3 bei aufeinanderfolgenden Schritten bei der elektrischen Verbindung einer Reparaturleitung mit einer Leitung, die sie kreuzt, durch Schmelzen einer Isolierschicht zeigt;
Fig. 5 ein schematisches Flußdiagramm, das Querschnitte entlang beliebiger Leitungen A-A in Fig. 2 und 3 bei aufeinanderfolgenden Schritten bei der elektrischen Verbindung einer Reparaturleitung mit einer Leitung, die sie kreuzt, durch mechanisches Verformen einer Isolierschicht zeigt, um einen Metall-zu-Metall- Kontakt zu erzeugen;
Fig. 6 ein Querschnitt entlang beliebiger Leitungen A-A in Fig. 2 und 3 mit einer elektrischen Verbindung zwischen einer Reparaturleitung und einer Leitung, die sie kreuzt, durch einen leitfähigen Teil einer Isolierschicht;
Fig. 7 ein Querschnitt entlang beliebiger Leitungen A-A in Fig. 2 und 3 mit einer schematischen Schaltung, die Signale einem umschaltbaren Element zuführen kann, um eine elektrische Verbindung zwischen einer Reparaturleitung und einer Leitung herzustellen, die sie kreuzt;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer hoch leitfähigen Leitung, die sich auf einer gedruckten Schaltkarte befindet und elektrisch zwischen den Verbindungsanschluß einer Reparaturleitung und die Signalschaltung einer offenen Leitung durch eine Randleitung geschaltet ist, die die offene Leitung kreuzt;
Fig. 9 eine schematische Darstellung, die eine hoch leitfähige Leitung zeigt, die sich auf demselben Substrat wie eine Matrix befindet und elektrisch zwischen den Verbindungsanschluß einer Reparaturleitung und die Signalschaltung einer offenen Leitung geschaltet ist, die die hoch leitfähige Leitung kreuzt;
Fig. 10 ein schematisches Schaltbild, das zeigt, wie eine Splitmatrix auf einem Substrat zwei Reparaturanordnungen, wie in Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigt, enthalten kann, wobei die Reparaturleitungen entlang der Teilung verlaufen;
Fig. 11 ein schematisches Schaltbild, das zeigt, wie eine Splitmatrix auf zwei aneinanderstoßenden Substraten zwei Reparaturanordnungen, wie in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigt, enthalten kann, wobei die Reparaturleitungen entlang der Trennung verlaufen;
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das generelle Tätigkeiten beim Herstellen einer Matrix zeigt, bei der eine Reparaturleitung, wie in Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigt, verwendet wurde, um eine offene Stelle zu reparieren;
Fig. 13 eine schematische Darstellung, die eine 4.096 · 144 Splitmatrix mit zwei Reparaturanordnungen zeigt, die jeweils mit zwei Reparaturleitungen entlang einer Teilungslinie versehen sind;
Fig. 14 eine schematische Anordnungsdarstellung, die eine Zelle in der Matrix von Fig. 13 zeigt, bei der eine Reparaturleitung parallel zu und entlang einer Abtastleitung verläuft;
Fig. 15 eine schematische Anordnungsdarstellung, die Größen von Reihen von Lichtsteuereinheiten in der Nähe der Teilungslinie in der Matrix von Fig. 13 zeigt;
Fig. 16 eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 14;
Fig. 17 eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C von Fig. 14;
Fig. 18 ein Flußdiagramm, das Vorgänge beim Reparieren offener Datenleitungen in der Matrix von Fig. 13 zeigt; und
Fig. 19 eine schematische Darstellung einer reparierten Matrix, die unter Einsatz der Technik von Fig. 18 hergestellt wurde.
Zwei Leitungen sind "etwa parallel", wenn sie sich nicht kreuzen und wenn der kürzeste Abstand zwischen diesen an einem beliebigen Punkt etwa gleich dem kürzesten Abstand zwischen ihnen und einem beliebigen anderen Punkt ist.
Eine Leitung in einer elektrischen Anordnung ist "parallel zu und entlang verlaufend" einer anderen Leitung in der Anordnung, wenn die Leitungen parallel und dichter aneinander liegen als zu anderen Leitungen und es keine anderen bedeutenden Teile des Aufbaus zwischen ihnen gibt. Zwei dieser Leitungen können jedoch durch eine kleine Zahl von Isolierschichten getrennt sein.
Ein "Fehler" oder "Defekt" in einer elektrischen Anordnung ist ein Teil der Anordnung, der aufgrund zufälliger oder nicht gesteuerter Ereignisse, die während der Herstellung des Aufbaus auftreten, nicht ordnungsgemäß funktioniert. Beispiele von Fehlern oder Defekten beinhalten offene Leitungen und Kurzschlüsse zwischen den Leitungen. Ein Vorgang "repariert" einen Fehler oder einen Defekt in einer Anordnung durch Abändern der Anordnung derart, daß die Schaltung in der Anordnung ordnungsgemäß funktioniert.
Eine "Splitmatrix" ist eine Matrix, die in zwei getrennte Matrizes geteilt ist. Eine "Split-Datenleitung" ist die Kombination zweier kolinearer Datenleitungen in einer Splitmatrix, die zwischen zwei Abtastleitungen unterteilt ist; eine Split-Datenleitung hat eine offene Stelle zwischen den beiden Abtastleitungen entlang der Trennung, wobei die offene Stelle jedoch kein Fehler ist; sie teilt die Split-Datenleitung in die beiden kolinearen Datenleitungen.
Eine Operation "identifiziert" eine Leitung als offen, wenn die Operation ermittelt, daß die Leitung eine defekte offene Leitung ist.
Eine offene Leitung in einer elektrischen Anordnung kann Signale von einer anderen Schaltung empfangen oder zu dieser senden "als ob die offen Leitung durchgehend ist", wenn die Anordnung repariert wurde und wenn infolge der Reparatur alle Teile der offenen Leitung derart Signale von der anderen Schalung empfangen oder zu dieser Senden, daß die andere Schaltung in der Art funktionieren kann, wie sie funktionieren würde, wenn die offene Leitung durchgehend sein würde.
Eine "Reparaturanordnung" ist ein Teil einer elektrischen Anordnung, die bei der Reparatur der elektrischen Anordnung verwendet werden kann.
Eine "Reparaturleitung" ist eine Leitung in einer elektrischen Anordnung, die beim Reparieren der elektrischen Anordnung verwendet werden kann. Eine Reparaturanordnung kann eine oder mehrere Reparaturleitungen umfassen.
Ein "Reparaturkreuzungsbereich" ist ein Bereich, in dem eine Reparaturleitung eine andere Leitung kreuzt, die die Reparaturleitung zur Reparatur verwenden könnte.
Eine Reparaturleitung und eine Leitung, die diese in einem Reparaturkreuzungsbereich kreuzt, sind in ihrem Reparaturkreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt, daß "eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung und der kreuzenden Leitung durch Arbeiten an ihrem Reparaturkreuzungsbereich ausgebildet werden kann", sofern die Leitungen im Reparaturkreuzungsbereich durch die Isolierschicht voneinander getrennt sind und sofern die Anordnung des Reparaturkreuzungsbereiches die Ausbildung einer elektrischen Verbindung zwischen den Leitungen durch Arbeiten am Reparaturkreuzungsbereich gestattet. Es kann beispielsweise möglich sein, eine elektrische Verbindung durch Schmelzen der Isolierschicht unter Verwendung eines Lasers oder einer anderen Energiequelle auszubilden, so daß sich das Material der beiden Leitungen mischt. Oder es kann möglich sein, die Isolierschicht mechanisch zu verformen, um eine Öffnung zu erzeugen, durch die der Metall-zu-Metall-Kontakt zwischen den beiden Leitungen eine elektrische Verbindung ausbildet. Oder ein Teil der Isolierschicht kann leitfähig gemacht werden, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Oder der Reparaturkreuzungsbereich kann ein umschaltbares Element enthalten, das umgeschaltet wird, um eine elektrische Verbindung in Abhängigkeit elektrischer Signale in einer oder beiden Leitung auszubilden.
Fig. 1 zeigt eine Anzeigeeinrichtung, die unter Verwendung von Randleitungen repariert wurde, von denen jede eine Zahl von Datenleitungen kreuzt. Eine Anzeigeeinrichtung, die die Eigenschaften der Anzeigeeinrichtung 10 enthält, die in Fig. 1 dargestellt ist, wurde öffentlich im Mai 1993 bei SID vorgestellt, wobei die vorgestellte Anzeigeeinrichtung in Martin, R., Chuang, T., Steemers, H., Allen, R., Fulks, R., Stuber, S., Lee, D., Young, M., Ho, J., Nguyen, M., Meuli, W., Fiske, T., Bruce, R., Thomson, M., Tilton, M. und Silverstein, L. D., "P-70: A 6,3-Megapixel AMLCD", SID Digest, 1993, pp. 704-707 beschrieben ist.
Die Anzeigeeinrichtung 10 enthält eine Substrat 12 mit einer Oberfläche, die einen Matrixbereich 14 enthält. Jede der Abtastleitungen 20 bis 22 kreuzt jede der Datenleitungen 24 bis 26 in einem Kreuzungsbereich innerhalb des Matrixbereiches 14. Jede der Abtastleitungen 20 bis 22 ist mit einer Signalschaltung auf einer oder beiden gedruckten Schaltkarten (PCBs) 30 und 32 durch Filmbond- (TAB-)Strukturen 34 bzw. 36 verbunden. In ähnlicher Weise ist jede der Datenleitungen 24 bis 26 mit einer Signalschaltung auf einer oder beiden PCBs 40 und 42 durch TAB-Strukturen 44 bzw. 46 verbunden; bei der Anzeigeeinrichtung, die SID vorgestellt wurde, wurden beispielsweise alternierende Datenleitungen von gegenüberliegenden Enden angesteuert.
Die Datenleitung 50, die in größerem Detail dargestellt ist, hat eine offene Stelle im Bereich 52 und ist Bestandteil einer Teilgruppe von Datenleitungen 24 bis 26, die die Datenleitungen 54 bis 56 enthält. Die Randleitung 60 kreuzt jede der Datenleitungen 54 bis 60 außerhalb des Matrixbereiches 14 in der Nähe der TAB- Struktur 44, und die Randleitung 62 kreuzt jede der Datenleitungen 54 bis 56 außerhalb des Matrixbereiches 14 in der Nähe der TAB-Struktur 46. Eine beliebige der Datenleitungen 54 bis 56 könnte anstelle dessen repariert werden, wie es für die Datenleitung 50 dargestellt ist, wobei jedoch lediglich eine der Datenleitungen 54 bis 56 unter Verwendung der Randleitungen 60 und 62 repariert werden könnte.
Fig. 1 zeigt, daß der Anschluß 70 der Randleitung 60 mit dem Anschluß 72 der leitfähigen Leitung 74 auf der PCB 40 durch einen Draht 76 verbunden sein kann. Der Anschluß 80 der leitfähigen Leitung 74 kann wiederum mit dem Anschluß 82 der leitfähigen Leitung 84 auf der PCB 30 durch einen Draht 86 verbunden sein. Der Anschluß 90 der leitfähigen Leitung 84 kann mit dem Anschluß 92 der leitfähigen Leitung 94 auf der PCB 42 durch einen Draht 96 verbunden sein. Und der Anschluß 100 der leitfähigen Leitung 94 kann mit dem Anschluß 102 der Randleitung 62 durch einen Draht 104 verbunden sein. Es können Operationen im Bereich 106 ausgeführt werden, wo die Datenleitung 50 die Randleitung 60 kreuzt, und im Bereich 108, wo die Datenleitung 50 die Randleitung 62 kreuzt, so daß der obere Teil der Datenleitung 50 elektrisch mit der Randleitung 60 verbunden wird, und so, daß der untere Teil der Datenleitung 50 elektrisch mit der Randleitung 62 verbunden wird. Das Ergebnis dieser Verbindung besteht darin, daß die beiden Teile der Leitung 50 auf jeder Seite der offenen Stelle im Bereich 52 Signale von der Signalschaltung für die Leitung 50 empfangen oder zu dieser Senden, als ob die Leitung 50 durchgehend wäre.
Fig. 1-12 zeigen generelle Merkmale der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Matrix 110 mit einem Substrat 112 auf der Oberfläche, aus der die Schaltung ausgebildet ist. Die Schaltung enthält eine erste Gruppe von M Leitungen 120 bis 122 und eine zweite Gruppe von N Leitungen 124 bis 126.
Wie dargestellt, kreuzt jede der Leitungen 120 bis 122 jede der Leitungen 124 bis 126 in einem Kreuzungsbereich, innerhalb dem die Leitungen voneinander isoliert sind. Der Matrixbereich 130 der Oberfläche des Substrates 112 enthält sämtliche Kreuzungsbereiche.
Jede der ersten Gruppe von Leitungen 120 bis 122 ist elektrisch mit einem der Signalanschlüsse 132 bis 134 verbunden. In ähnlicher Weise ist jede der zweiten Gruppe 124 bis 126 elektrisch mit einem der Signalanschlüsse 136 bis 138 verbunden. Jeder Signalanschluß der Leitung kann die Leitung mit der Signalschaltung verbinden, von der die Leitung Signale empfängt, oder zu der die Leitung Signale sendet.
Fig. 2 zeigt detaillierter die m-te Leitung 140 der ersten Gruppe mit dem Signalanschluß 142 und die n-te Leitung 144 in der zweiten Gruppe mit dem Signalanschluß 146. Wie dargestellt, kreuzen sich die m-te Leitung 142 und die n-te Leitung 146 im (m, n)-ten Kreuzungsbereich 148.
Fig. 2 zeigt zudem eine Reparaturanordnung, die die Reparaturleitung 150 und den Verbindungsanschluß 152 enthält. Die Reparaturleitung 150 verläuft etwa parallel zur m-ten Leitung 140 im Matrixbereich 130, wobei sie jede der zweiten Gruppe von Leitungen 124 bis 126 im Matrixbereich 130 kreuzt und elektrisch mit dem Verbindungsanschluß 152 außerhalb des Matrixbereiches 130 verbunden ist. In Fig. 2 ist die Reparaturleitung 150 parallel zu und entlang der m-ten Leitung 140 verlaufend dargestellt. Die Reparaturleitung 150 und die n-te Leitung 144 kreuzen sich im Reparaturkreuzungsbereich 154, sind aber durch eine Isolierschicht derart getrennt, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung 150 und der n-ten Leitung 144 durch Arbeiten am Reparaturkreuzungsbereich 154 hergestellt werden kann.
Fig. 2 zeigt einen offenen Bereich 160, einen Bereich der Oberfläche des Substrates 112, der sich zwischen dem Signalanschluß 146 und dem n-ten Reparaturkreuzungsbereich 154 befindet. Wie dargestellt, hat die n-te Leitung 144 eine offene Stelle im offenen Bereich 160, der beispielsweise von einem Fehler bei der Herstellung oder von einer Reparatur stammen könnte, die einen Kurzschluß zwischen der n-ten Leitung 144 und einer der ersten Gruppe von Leitungen isoliert, die sich z wischen der ersten Leitung 132 und der m-ten Leitung 140 befindet.
Die Reparaturleitung 150 kann dazu verwendet werden, den Teil der n-ten Leitung 144 zwischen dem offenen Bereich 160 und dem n-ten Reparaturkreuzungsbereich 154 mit der Signalschaltung für die n-te Leitung 144 zu verbinden. Die Reparaturleitung 150 und die n-te Leitung 144 können elektrisch dadurch verbunden werden, daß an ihrem n-ten Reparaturkreuzungsbereich 154 gearbeitet wird. Anschließend kann, wie es sich durch die Leitung 162 vom Verbindungsanschluß 152 zum Signalanschluß 146 anbietet, die Reparaturleitung 150 angeschlossen werden, um Signale von der Signalschaltung für die n-te Leitung 144 zu empfangen oder zu dieser zu senden.
Fig. 3 zeigt eine Matrix 180, die im wesentlichen der Matrix 110 in Fig. 2 gleicht, jedoch mit einer alternativen Reparaturanordnung. Eine Oberfläche eines Substrates 182 enthält einen Matrixbereich 184, in dem sich erste und zweite Gruppen von Leitungen kreuzen, wie in Fig. 2. Die zweite Gruppe von Leitungen enthält die n-te Leitung 190 und die (n + 1)-te Leitung 192, die benachbart zueinander angeordnet sind.
Die Reparaturanordnung in Fig. 3 verfügt über zwei kolineare Reparaturleitungen 200 und 202. Wie zu erkennen ist, kreuzt die Reparaturleitung 200 eine Teilgruppe der zweiten Gruppe von Leitungen, die die erste Leitung bis zur n-ten Leitung 190 enthält. In ähnlicher Weise kreuzt die Reparaturleitung 202 eine Teilgruppe der zweiten Gruppe von Leitungen, die die (n + 1)-te Leitung 192 bis zur N-ten Leitung enthält. Die Teilgruppen der Leitungen, die durch die Reparaturleitungen 200 und 202 gekreuzt werden, schließen sich wechselseitig aus und enthalten zusammen alle Leitungen in der zweiten Gruppe. Die Reparaturleitung 200 ist elektrisch mit einem Verbindungsanschluß 204 verbunden und die Reparaturleitung 202 ist elektrisch mit einem Verbindungsanschluß 206 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 204 und 206 befinden sich außerhalb des Matrixbereiches 184.
Die Reparaturleitung 200 und die n-te Leitung 190 kreuzen sich im n-ten Reparaturkreuzungsbereich 210, sind jedoch durch eine Isolierschicht derart getrennt, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung 200 und der n-ten Leitung 190 durch Arbeiten am n-ten Reparaturkreuzungsbereich 210 hergestellt werden kann. In ähnlicher Weise kreuzen sich die Reparaturleitung 202 und die (n + 1)-te Leitung 192 im (n + 1)-ten Reparaturkreuzungsbereich 212, sind jedoch durch eine Isolierschicht derart getrennt, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung 202 und der n-ten Leitung 192 durch Arbeiten am n- ten Reparaturkreuzungsbereich 212 ausgebildet werden kann. Jede der Reparaturleitungen 200 und 202 ist in ähnlicher Weise durch eine Isolierschicht von jeder der anderen Leitungen in ihrer kreuzenden Teilgruppe getrennt.
Wenn beispielsweise die n-te Leitung 190 und die (n + 1)-te Leitung 192 jeweils eine offene Stelle haben, kann die Reparaturleitung 200 verwendet werden, um die n-te Leitung 190 zu reparieren und die Reparaturleitung 202 verwendet werden, um die (n + 1)-te Leitung 192 zu reparieren. Die Reparaturleitung 200 und die n-te Leitung 190 können elektrisch verbunden werden, indem am n-ten Reparaturkreuzungsabschnitt 210 gearbeitet wird. Anschließend kann, wie es sich durch die Leitung 200 vom Verbindungsanschluß 204 zum Signalanschluß 222 anbietet, die Reparaturleitung 200 angeschlossen werden, um Signale von der Signalschaltung für die n-te Leitung 190 zu empfangen oder an diese zu senden. In ähnlicher Weise können die Reparaturleitung 202 und die (n + 1)-te Leitung 192 elek trisch verbunden werden, indem am (n + 1)-ten Reparaturkreuzungsbereich 212 gearbeitet wird. Anschließend kann, wie es sich durch die Leitung 224 vom Verbindungsanschluß 206 zum Signalanschluß 226 anbietet, die Reparaturleitung 202 angeschlossen werden, um Signale von der Signalschaltung für die (n + 1)-te Leitung 192 zu empfangen oder dieser zuzusenden. Dieselbe Technik könnte verwendet werden, um eine offene Stelle in einer beliebigen anderen Leitung in jeder Teilgruppe der Reparaturleitung zu reparieren, wobei jedoch jede Reparaturleitung lediglich dazu verwendet werden kann, eine Leitung in ihrer Teilgruppe zu reparieren.
Fig. 4 zeigt Querschnitte 250 und 252, die jeweils entlang einer der Leitungen A-A in den Reparatur Kreuzungsbereichen von Fig. 2 und 3 verlaufen. Jeder Querschnitt zeigt ein Substrat 254 mit einem Dünnfilmaufbau 260, der auf dessen Oberfläche ausgebildet ist. Die Anordnung 260 enthält eine Reparaturleitung 262 und eine offene Leitung 264, die sich in einem Kreuzungsbereich kreuzen. Die Anordnung 260 enthält zudem zwischen der Reparaturleitung 262 und der offenen Leitung 264 eine Isolierschicht 270. Die Anordnung 260, wie sie im Querschnitt 250 gezeigt ist, kann als "Anti-Sicherung" bezeichnet werden.
Der Querschnitt 250 zeigt ein Stadium zu Beginn einer Reparatur mit einer Energiequelle, die dem Reparaturkreuzungsbereich Energie zuführt. Die Energiequelle kann beispielsweise ein Laser oder eine andere Quelle elektromagnetischer Energie, eine elektrische Quelle thermischer Energie oder eine chemische Quelle thermischer Energie sein. Der Querschnitt 252 zeigt einen Zustand nach der Reparatur, in dem die Reparaturleitung 262 und die offene Leitung 264 elektrisch verbunden sind.
Im Querschnitt 252 resultiert der geschmolzene Teil 272 aus der Zufuhr ausreichender Energie, um die Isolierschicht 270 zu schmelzen. Durch den geschmolzenen Teil der Isolierschicht 270 kann sich geschmolzenes Material von der offenen Leitung 264, das Metall sein kann, mit geschmolzenem Material der Reparaturleitung 262 mischen, das ebenfalls Metall sein kann. Die Isolierschicht 270 kann auch teilweise verdampft sein, wodurch ein Krater ausgebildet wird, der die Mischung von geschmolzenem Material von den beiden Leitungen dadurch ermöglicht, daß geschmolzenes Material von der offenen Leitung 264 einfallen kann. Nach dem Mischen enthält der geschmolzene Teil 272 Material sowohl von der offenen Leitung 264 als auch von der Reparaturleitung 262. Demzufolge verbindet der geschmolzene Teil 272 elektrisch die offene Leitung 264 mit der Reparaturleitung 262.
Fig. 5 zeigt Querschnitte 300 und 302, die jeweils in ähnlicher Art entlang einer der Leitungen A-A in den Reparaturkreuzungsbereichen von Fig. 2 und 3 verlaufen. Wie in Fig. 4 zeigt jeder Querschnitt das Substrat 254, den Dünnfilmaufbau 260, die Reparaturleitung 262, die offene Leitung 254 und die Isolierschicht 270.
Der Querschnitt 300 zeigt einen Zustand zu Beginn einer Reparatur, wobei eine mechanische Kraft auf den Reparaturkreuzungsbereich wirkt. Die mechanische Kraft kann beispielsweise durch ein sehr kleines spitzes Element einwirken, daß mit einer Ultraschallfrequenz zwischen 20 und 100 kHz vibriert, um die Isolierschicht 270 zu verformen, jedoch mit geringerer Wahrscheinlichkeit weitere Fehler zu verursachen, wie dies bei einer nicht vibrierenden mechanischen Kraft geschieht. Der Querschnitt 302 zeigt einen Zustand nach der Reparatur, bei dem eine Öffnung in der Isolierschicht 270 im Bereich 304 ausgebildet wurde, der sich innerhalb des Reparaturkreuzungsbereiches befindet. Metall von der Reparaturleitung 262 und Metall von der offenen Leitung 264 berühren sich durch die Öffnung, um eine elektrische Verbindung auszubilden.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt 320, der in ähnlicher Weise entlang einer der Leitungen A-A im Reparaturkreuzungsbereich von Fig. 2 und 3 verlaufen kann. Wie in Fig. 4 und 5 zeigt der Querschnitt 320 das Substrat 254, den Dünnfilmaufbau 260, die Reparaturleitung 262, die offene Leitung 264 und die Isolierschicht 270.
Der Querschnitt 320 zeigt zudem einen Teil 322 der Isolierschicht 270 der leitfähig gemacht wurde, wie etwa durch elektrochemisches Einbringen von Verunreinigungen durch andere Bearbeitungen. Da der Teil 322 leitfähig ist, sind die Reparaturleitung 262 und die offene Leitung 264 innerhalb ihres Reparaturkreuzungsbereiches elektrisch verbunden.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt 340, der in ähnlicher Weise entlang einer der Leitungen A-A in den Reparaturkreuzungsbereichen von Fig. 2 und 3 verlaufen kann. Wie in Fig. 4-6 zeigt der Querschnitt 340 das Substrat 254, den Dünnfilmaufbau 260, die Reparaturleitung 262, die offene Leitung 264 und die Isolierschicht 270.
Fig. 7 zeigt zudem schematisch, wie das umschaltbare Element 342 elektrisch zwischen die Reparaturleitung 262 und die offene Leitung 264 geschaltet sein könnte. Die Signalquelle 344, die mit der Reparaturleitung 262 verbunden ist, kann elektrische Signale dem Reparaturkreuzungsbereich zuführen, so daß das umschaltbare Element 342 in einen leitfähigen Zustand umgeschaltet wird, um eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung 262 und der offenen Leitung 264 auszubilden. Das umschaltbare Element 342 kann beispielsweise ein Transistor sein, der durch eine Hochspannung dauerhaft EIN-geschaltet wird, oder es kann aus einem Material, wie etwa LeComber bestehen, das einen Übergang von einem isolierenden zu einem leitfähigen Zustand herstellt, wenn eine Hochspannung anliegt. Eine amorphe Silizium-Umschaltvorrichtung dieser Art ist in Owen, A. E., Le Comber, P. G., Spear, W. E., and Hajto, J., "Memory Switching in Amorphous Silicon Devices", Journal of Non-Crystalline, Vols. 59 & 60, 1983, pp. 1273-1280 beschrieben.
Zusätzlich zu einer elektrischen Verbindung zwischen der Reparaturleitung und einer offenen Leitung, die sie in einem Reparaturkreuzungsbereich kreuzt, ist eine weitere elektrische Verbindung erforderlich, bevor die offene Leitung Signale empfangen oder senden kann, als ob sie nicht unterbrochen wäre. Die andere elektrische Verbindung befindet sich zwischen dem Verbindungsanschluß der Reparaturleitung und der Signalschaltung für die offene Leitung. Diese elektrische Verbindung kann durch eine entsprechende hoch leitfähige Leitung außerhalb der Matrixanordnung hergestellt werden.
Fig. 8 zeigt einen Typ einer elektrischen Verbindung zwischen dem Verbindungsanschluß einer Reparaturleitung und der Signalschaltung für eine offene Leitung. Die elektrische Verbindung in Fig. 8 gleicht der elektrischen Verbindung, die bei der Reparaturtechnik verwendet wird, die oben in Fig. 1 gezeigt ist.
Die Matrix 360 in Fig. 8 enthält das Substrat 362 mit einer Oberfläche, die über den Matrixbereich 364 verfügt, in dem sich zwei Gruppen von Leitungen kreuzen, wie es oben beschrieben ist. Die PCB 370 erzeugt Verbindungen zu einer ersten Gruppe von Leitungen durch die TAB-Struktur 372 entlang des Randes des Substrates 362, und die PCB 374 bildet Verbindungen zu einer zweiten Gruppe von Leitungen durch die TAB-Struktur 376 ebenfalls entlang des Randes des Substrates 362.
Die offene Leitung 380, die in größerem Detail dargestellt ist, ist eine einer Teilgruppe von Leitungen 382 bis 384 und zudem eine einer weiteren, möglicherweise anderen Teilgruppe von Leitungen, die die Reparaturleitung 386 im Reparaturkreuzungsbereich kreuzt. Die Randleitung 390 kreuzt jede der Leitungen 382 bis 384 außerhalb des Matrixbereiches 364 in der Nähe des TAB-Aufbaus 376.
Fig. 8 zeigt, daß der Anschluß 392 der Randleitung 390 mit dem Anschluß 394 der leitfähigen Leitung 396 auf der PCB 374 durch einen Draht 398 verbunden sein kann. Der Anschluß 400 der leitfähigen Leitung 396 kann wiederum mit dem Anschluß 402 der leitfähigen Leitung 404 auf der PCB 370 durch den Draht 406 verbunden sein. Der Anschluß 410 der leitfähigen Leitung 404 kann mit dem Anschluß 412 der Reparaturleitung 386 durch den Draht 414 verbunden sein. Es können Arbeiten in einem Bereich 420 durchgeführt werden, in dem sich die Reparaturleitung 386 und die offene Leitung 380 kreuzen, und in einem Bereich 422, wo sich die offene Leitung 380 und die Randleitung 390 derart kreuzen, daß der obere Teil der offenen Leitung 380 elektrisch mit der Randleitung 390 verbunden ist, und so, daß der untere Teil der offenen Leitung 380 elektrisch mit der Reparaturleitung 386 verbunden ist. Infolge dieser Verbindungen sind die leitfähigen Leitungen 396 und 404 elektrisch zwischen den Verbindungsanschluß 412 der Reparaturleitung 386 und die Signalschaltung der offenen Leitung 380 derart geschaltet, daß die beiden Teile der offenen Leitung 380 beide Signale von der Signalschaltung für die offene Leitung 380 empfangen oder zu dieser Senden, als ob die offene Leitung 380 nicht unterbrochen wäre.
Fig. 8 zeigt Verbindungen von Anschlüssen auf dem Substrat 362 zu Anschlüssen auf den PCBs 370 und 384 mit Hilfe von Drähten, wobei die Verbindungen anstelle dessen durch die TAB-Strukturen 372 und 376 hergestellt sein könnten. Darüber hinaus könnte anstelle der überlappenden TAB-Strukturen 372 und 376 andere Anordnungen, wie etwa reguläre TABs oder ein Chip auf Glas verwendet werden, um die Komponenten auf den PCBs 370 und 374 mit der Schaltung auf dem Substrat 362 zu verbinden. Die leitfähigen Leitungen 396 und 404 können unter Verwendung von Kupfer oder anderen hoch leitfähigen Metallen ausgebildet sein. Anstelle zweier getrennter PCBs 370 und 374 kann eine einzige PCB, die sich um den gesamten Rand des Substrates 362 erstreckt, verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit eines Drahtes 406 zwischen den Anschlüssen 400 und 402 und ähnlicher Drähte an den anderen Ecken des Substrates 362 fortfällt.
Fig. 9 zeigt eine alternative elektrische Verbindung zwischen einer Reparaturleitung und einer Signalschaltung einer offenen Leitung. Die elektrische Verbindung in Fig. 9 erfordert keine hoch leitfähigen Leitungen außerhalb des Substrates, die die Matrixschaltung hält.
Die Matrix 450 in Fig. 9 enthält ein Substrat 452 mit einer Oberfläche, die die einen Matrixbereich 454 umfaßt, in dem sich zwei Gruppen von Leitungen kreuzen, wie es oben beschrieben wurde. Die Offene Leitung 460, die detaillierter dargestellt ist, ist Bestandteil einer Teilgruppe der zweiten Gruppe von Leitungen, die jeweils die Reparaturleitung 462 in einem Reparaturkreuzungsbereich kreuzen. Die Randleitung 464 ist eine hoch leitfähige Leitung außerhalb der Grenze des Matrixbereiches 454, die an die Reparaturleitung 462 am Verbindungsanschluß 466 angeschlossen ist, und jede der Teilgruppe von Leitungen kreuzt, die die Reparaturleitung 462 außerhalb des Matrixbereiches 454 kreuzen. Die offene Leitung 460 ist elektrisch mit dem Signalanschluß 468 verbunden, um sie mit ihrer Signalschaltung zu verbinden.
Arbeiten können im Bereich 470 durchgeführt werden, wo sich die Reparaturleitung 462 und die offene Leitung 460 kreuzen, und im Bereich 472, wo sich die offene Leitung 460 und die Randleitung 464 derart kreuzen, daß der obere Teil der offenen Leitung 460 elektrisch mit der Randleitung 464 verbunden ist, und so, daß der untere Teil der offenen Leitung 460 elektrisch mit der Reparaturleitung 462 verbunden ist. Infolge dieser Verbindungen ist die Randleitung 464 elektrisch zwi schen den Verbindungsanschluß 466 der Reparaturleitung 462 und die Signalschaltung der offenen Leitung 460 geschaltet.
Die Randleitung 464 kann aus Metallen, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben, ausgebildet sein, und muß eine ausreichende Leitfähigkeit haben, daß die Verzögerung, die sie hervorruft, im Verhältnis zur relevanten Zeitkonstanten der Matrix gering ist. Die Technik von Fig. 9 eignet sich für eine Matrix, bei der die Signalanschlüsse aller Leitungen in der zweiten Gruppe entlang einer Seite des Matrixbereiches 454 verlaufen; die Reparaturleitung 462 kann entlang der gegenüberliegenden Seite des Matrixbereiches 454 von den Signalanschlüssen derart verlaufen, daß eine offen Stelle, die an einem beliebigen Ort zwischen den Signalanschlüssen und der gegenüberliegenden Seite des Matrixbereiches 454 auftritt, repariert werden kann.
Fig. 10 und 11 zeigen zwei Arten, in der Reparaturanordnungen, wie sie oben beschrieben wurden, in einer Splitmatrix verwendet werden könnten. Jede Splitmatrix enthält zwei Bereiche, die jeweils dieselbe Größe haben können.
Fig. 10 zeigt eine Matrix 500, die im wesentlichen der Matrix 110 in Fig. 2 gleicht, jedoch mit einer Splitmatrix und zwei Reparaturanordnungen. Eine Oberfläche des Substrates 502 enthält einen Matrixbereich 504, der entlang einer Teilungslinie 506 in einen oberen Matrixbereich 510 und einen unteren Matrixbereich 512 geteilt ist.
Eine erste und zweite Gruppe von Leitungen kreuzen sich im oberen Matrixbereich 510, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei sich die erste Gruppe in einer ersten Richtung und die zweite Gruppe in einer zweiten Richtung erstreckt, die sich von der ersten unterscheidet. Fig. 10 zeigt eine offene Leitung 520, die Bestandteil der zweiten Gruppe ist und elektrisch mit dem Signalanschluß 522 im Randbereich 524 entlang einer Oberseite des oberen Matrixbereiches 510 verbunden ist. Der Randbereich 524 enthält zudem Signalanschlüsse der anderen Leitungen in der zweiten Gruppe.
Eine dritte und vierte Gruppe von Leitungen kreuzen sich in einem unteren Matrixbereich 512, wiederum wie in Fig. 2 gezeigt, wobei sich die dritte Gruppe in der ersten Richtung und die vierte Gruppe in der zweiten Richtung erstreckt. Fig. 10 zeigt eine offene Leitung 530, die Bestandteil der vierten Gruppe ist und elektrisch mit dem Signalanschluß 532 im Randbereich 534 entlang einer unteren Seite des unteren Matrixbereiches 512 verbunden ist. Der Randbereich 534 enthält zudem Signalanschlüsse der anderen Leitungen in der vierten Gruppe.
Die Seite des oberen Matrixbereiches 510, die dem Randbereich 524 gegenüberliegt, ist benachbart zur Seite des unteren Matrixbereiches 512 gegenüberliegend zum Randbereich 534 angeordnet. Die Matrixbereiche 510 und 512 bilden zusammen eine Splitmatrix. Die Leitungen der zweiten Gruppe können kolinear mit den Leitungen der vierten Gruppe verlaufen, wobei sich eine offene Stelle an der Teilungslinie 506 befindet.
Fig. 10 zeigt zudem zwei Reparaturanordnungen, jeweils einen in den Matrixbereichen 510 und 512. Die obere Reparaturanordnung in Fig. 10 enthält eine Reparaturleitung 540, die mit der offenen Leitung 520 im Bereich 542, in dem sich die Leitungen kreuzen, elektrisch verbunden werden kann. Der Verbindungsanschluß 544 kann dann mit der. Signalschaltung für die offene Leitung 510 verbunden werden, wie es mit der Leitung 546 gezeigt ist, so daß die offene Leitung 520 Signale von ihrer Signalschaltung empfängt oder zu dieser Sendet, als ob sie nicht unterbrochen wäre. In ähnlicher Weise enthält die untere Reparaturanordnung in Fig. 10 eine Reparaturleitung 550, die mit der offenen Leitung 530 im Bereich 552, in dem sich die Leitungen kreuzen, elektrisch verbunden werden kann. Der Verbindungsanschluß 554 kann anschließend mit der Signalschaltung für die offene Leitung 530 verbunden werden, wie es mit der Leitung 556 dargestellt ist, so daß die offene Leitung 530 Signale von ihrer Signalschaltung empfängt oder zu dieser Sendet, als ob sich nicht unterbrochen wäre.
Wie in Fig. 10 vorgeschlagen wird, können die Reparaturleitungen 540 und 550 entlang benachbarter Seiten der Matrixbereiche 510 und 520 verlaufen. Die erste und zweite Richtung können senkrecht sein, wobei die Reparaturleitungen in der ersten Richtung verlaufen.
Fig. 11 zeigt eine Matrix 570 ähnlich der Matrix 500 in Fig. 10, jedoch mit zwei Substraten 572 und 574. Eine Oberfläche des Substrates 572 enthält einen oberen Matrixbereich 576, und eine Oberfläche des Substrates 574 enthält einen unteren Matrixbereich 578. Die Matrixbereiche 576 und 578 enthalten Gruppen von Leitungen, die sich kreuzen wie in den Matrixbereichen 510 und 512 in Fig. 10, wobei sich Signalanschlüsse in Randbereichen 580 und 582 auf den Substraten 572 bzw. 574 befinden.
Die Seite des oberen Matrixbereiches 576, gegenüberliegend zum Randbereich 580, befindet sich an einem Rand des Substrates 572, wobei der Rand gegen einen Rand des Substrates 574 an der Seite des unteren Matrixbereiches 578, gegenüberliegend zum Randbereich 582 stößt. Die Matrixbereiche 576 und 578 bilden zusammen eine Splitmatrix.
Fig. 11 zeigt zudem zwei Reparaturanordnungen, jeweils einen in den Matrixbereichen 576 und 578. Die obere Reparaturanordnung in Fig. 11 enthält eine Reparaturleitung 584, die elektrisch mit einer offenen Leitung in einem Reparaturkreuzungsbereich verbunden werden kann. Der Verbindungsanschluß 586 kann daraufhin mit der Signalschaltung für die offene Leitung wie in Fig. 10 verbunden werden. In ähnlicher Weise enthält die untere Reparaturanordnung in Fig. 11 die Reparaturleitung 590, die elektrisch mit einer offenen Leitung in einem Reparaturkreuzungsbereich verbunden werden kann. Der Verbindungsanschluß 592 kann dann mit einer Signalschaltung für die offene Leitung wie in Fig. 10 verbunden werden.
Splitmatrizes wie in Fig. 10 und 11 können insbesondere bei Anzeigematrizes von Vorteil sein, bei denen sich Abtastleitungen parallel zur Trennung erstrecken können und die Datenleitungen zwischen den Teilen der Matrix getrennt sein können. Demzufolge ist die Zeit, die für die Erzeugung der Steuersignale verfügbar ist, länger, so daß eine größere Anzeige möglich ist. Die Splitmatrix kann in geeigneter Art und Weise abgetastet werden, wie etwa von den oberen und den unteren Rändern zur Mitte, oder umgekehrt.
Fig. 12 zeigt allgemeine Schritte bei der Erzeugung einer reparierten Matrix unter Verwendung einer Reparaturleitung, wie jene, die oben beschrieben wurde.
Der Vorgang im Kasten 600 beginnt mit der Erzeugung einer Matrixschaltung auf einer Oberfläche eines Substrates. Die Matrixschaltung enthält eine erste und eine zweite Gruppe von Leitungen, die sich in einem Matrixbereich kreuzen und zudem im Matrixbereich eine Reparaturleitung, die etwa parallel zu wenigstens einer Leitung in der ersten Gruppe verläuft. Die Reparaturleitung hat einen Verbindungsanschluß außerhalb des Matrixbereiches. Die Reparaturleitung kreuzt jede einer Teilgruppe von Leitungen in der zweiten Gruppe in einem Reparaturverbindungsbereich, wobei die Reparaturleitung und die kreuzende Leitung durch eine Isolierschicht getrennt sind, wie es oben beschrieben wurde.
Der Vorgang im Kasten 602 identifiziert eine offene Leitung in der kreuzenden Teilgruppe. Der Vorgang in Kasten 602 kann beispielsweise die Leitungen in der kreuzenden Teilgruppe auf offene Stellen bedingt durch Herstellung überprüfen, oder der Vorgang im Kasten 602 kann eine oder zwei offene Stellen in einer Leitung in der kreuzenden Teilgruppe erzeugen, um sie vor einem Kurzschluß mit einer der Leitungen in der ersten Gruppe zu isolieren.
Der Vorgang im Kasten 604 arbeitet am Reparaturverbindungsbereich, wo die Reparaturleitung die offene Leitung kreuzt, indem er die Leitungen elektrisch verbindet. Der Vorgang im Kasten 604 verbindet zudem elektrisch den Verbindungsanschluß der Reparaturleitung mit der Signalschaltung der offenen Leitung. Demzufolge kann die offene Leitung trotz einer offenen Stelle von ihrer Signalschaltung Signale empfangen oder zu ihr senden, als ob sie nicht unterbrochen wäre.
Die allgemeinen Merkmale, die oben beschrieben wurden, können unter Anwendung jeder herkömmlichen AMLCD-Technologie eingesetzt werden, wobei jedoch ein oder mehrere Reparaturanordnungen innerhalb des Matrixbereiches hinzugefügt werden, so daß eine Reparatur durchgeführt werden kann, wie es oben beschrieben ist. Die Ausführung, die im folgenden beschrieben ist, kann unter Verwendung einer AMLCD-Technologie erfolgen, wie sie in US-A-5 491 347 beschrieben ist.
Fig. 13-15 stellen Merkmale einer Anordnung einer Splitmatrix dar.
Die Anzeigematrix 650 in Fig. 13 enthält eine Substrat 652, das eine transparente Glasfolie sein kann. Der Matrixbereich 654 auf der Oberfläche des Substrates 652 ist in einen oberen und einen unteren Matrixbereich entlang der Trennungslinie 656 geteilt. 4.096 Abtastleitungen mit Signalanschlüssen s&sub1; bis s4.096 auf der linken und mit Signalanschlüssen s'1 bis s'4.096 auf der rechten Seite verlaufen über den Matrixbereich 654, wobei sich 2.048 Abtastleitungen über der Trennlinie 656 und 2.048 Abtastleitungen unter der Trennlinie befinden. 6.144 Datenleitungen verlaufen über jeden Teil des Matrixbereiches 654, wobei die Datenleitungen über der Trennlinie 656 Signalanschlüsse d&sub1; bis d6.144 auf der oberen Seite und die Datenleitungen unter der Trennlinie 656 Signalanschlüsse d'1 bis d'6.144 auf der unteren Seite aufweisen und die Datenleitungen über und unter der Trennlinie 656 kolinear verlaufen.
Die Schaltung im Matrixbereich 654 enthält zudem zwei Reparaturanordnungen mit Merkmalen, wie sie oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurden. Die obere Reparaturanordnung verläuft entlang der oberen Seite der Trennlinie 656 und enthält die Reparaturleitungen 660 und 662 im Matrixbereich 654 sowie Verbindungsanschlüsse 664 und 666 außerhalb des Matrixbereiches 654. Die untere Reparaturanordnung verläuft entlang der unteren Seite der Trennlinie 656 und enthält die Reparaturleitungen 670 und 672 im Matrixbereich 654 sowie Verbindungsanschlüsse 674 und 676 außerhalb des Matrixbereiches 654.
Fig. 14 zeigt eine Anordnung für eine Lichtsteuereinheit. Fig. 14 zeigt zahlreiche Schichten, wobei obere Schichten, die am weitesten von der Substratfläche entfernt sind, untere Schichten verdecken. Die oberste Schicht, die in Fig. 14 gezeigt ist, ist eine Metalloberschicht, die die Datenleitung 700 bildet, die mit einem Kanalanschluß eines amorphen Silizium-(a-Si-)Transistors verbunden ist, der die Lichtsteuereinheit umschaltet; die Metalloberschicht hat zudem zahlreiche weitere Merkmale, die unten beschrieben sind. Die nächste dargestellte Schicht ist eine Schicht aus Indiumzinnoxid (ITO), die eine transparente Elektrode 702 ausbildet. Die nächste Schicht ist eine Nitridoberschicht, die eine isolierende Insel 704, einen Teil des Transistors, ausbildet; die Nitridoberschicht ist eine Isolierschicht, die über andere Merkmale verfügen kann, wie es im folgenden beschrieben ist. Die unterste Schicht ist eine Metallunterschicht, die die Gateleitung 706, die Reparaturleitung 708 und, verbunden mit der Gateleitung 706, den Gateanschluß ausbildet, der als Gateanschluß des Transistors dient.
Die Datenleitung 700 erzeugt ein Datensignal für eine Spalte von Lichtsteuereinheiten, von denen eine in Fig. 14 gezeigt ist. Der Teil der Datenleitung 700, der sich über dem Gateanschluß 710 erstreckt, ist mit dem Kanalanschluß des Transistors verbunden. Der Gateanschluß 706 führt in ähnlicher Weise ein Abtastsignal Einer Reihe von Lichtsteuereinheiten zu.
Die Datenleitung 700 und die Gateleitung 706 sind, wie dargestellt 10 um breit, wobei die Reparaturleitung 708 etwa dieselbe Breite haben kann, wie es dargestellt ist. Die Datenleitung 700 kreuzt die Gateleitung 706 im Kreuzungsbereich 720 und die Reparaturleitung 708 im Reparaturkreuzungsbereich 722. Der Kreuzungsbereich 720 und der Reparaturkreuzungsbereich 722 können jeweils einen Isolator beinhalten, der durch die Nitridoberschicht und, je nach Bedarf, andere Merkmale ausgebildet ist, um sicherzustellen, daß die Leitungen in entsprechender Weise Signale leiten und sich Signale in den Leitungen nicht stören.
Die transparente Elektrode 702 ist mit dem anderen Kanalanschluß des Transistors durch die Leitung 730 verbunden, die durch die Metalloberschicht ausgebildet ist. Wenn der Transistor aufgrund eines Abtastsignals, das dem Gateanschluß 710 durch die Gateleitung 706 zugeführt wird, leitet, empfängt und speichert die transparente Elektrode 702 somit ein Steuersignal von der Datenleitung 700 durch die Leitung 730.
Die transparente Elektrode 702 ist zudem an einen Ladungsanschluß 732 angeschlossen, der eine Elektrode eines Speicherkondensators bildet und durch die Metalloberschicht ausgebildet ist. Die Gateleitung 734, die durch die Metallunterschicht ausgebildet ist, bildet die andere Elektrode des Speicherkondensators; die Gateleitung 734 führt zudem ein Abtastsignal der nächsten Lichtsteuereinheit in derselben Spalte zu.
Die Lichtsteuereinheit, die in Fig. 14 gezeigt ist, ist ein Quadrat, wobei eine Matrix identischer Lichtsteuereinheiten wirksame Breiten in Reihen- und Spaltenrichtung von 90 · 90 um haben würde.
Das untere Metallmuster kann die Reparaturleitung beinhalten und zudem Randleitungen, die Datenleitungen außerhalb des Matrixbereiches kreuzen, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 8 beschrieben wurde.
Fig. 15 zeigt einen Teil der Anordnung des unteren Metallmusters entlang der Trennlinie 656 in größerem Detail. Entlang der Trennlinie 656 befinden sich Reparaturleitungen 750 und 752. Parallel zu und entlang der Reparaturleitungen 750 und 752 verlaufen Abtastleitungen 754 bzw. 756.
Jede der Lichtsteuereinheiten kann angeordnet sein, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, wobei die Reihen über der Trennlinie 656 um 180º gedreht sind. In diesem Fall steuern die Abtastleitungen 760 und 762 die ersten Reihen der Lichtsteuereinheiten entlang der Trennlinie 656, wohingegen die Abtastleitungen 754 und 756 Ersatz-Abtastleitungen sind, die selbst keine Abtastsignale erzeugen, aber erforderlich sind, um Kondensatorelektroden für die ersten Reihen der Lichtsteuereinheiten zu bilden. Die Abtastleitungen 764 und 766 steuern zweite Reihen von Lichtsteuereinheiten, die an der gegenüberliegenden Seite durch Abtastleitungen 760 bzw. 762 begrenzt sind. Die Abtastleitungen 770 und 772 steuern in ähnlicher Weise dritte Reihen von Lichtsteuereinheiten, die an der gegenüberliegenden Seite durch Abtastleitungen 764 bzw. 766 begrenzt sind; die Abtastleitungen 780 und 782 steuern n-te Reihen von Lichtsteuereinheiten; und die Abtastleitungen 784 und 786 steuern (n + 1)-te Reihen von Lichtsteuereinheiten, die auf der gegenüberliegenden Seite durch Abtastleitungen 780 und 782 begrenzt sind.
Alternativ dazu können die Lichtsteuereinheiten in den ersten Reihen entlang der Trennlinie 656 mit Reparaturleitungen entlang der Abtastleitungen angeordnet sein, die die ersten Reihen ansteuern, wobei in diesem Fall die Abtastleitungen 754 und 756 die ersten Reihen von Lichtsteuereinheiten steuern; die Abtastleitun gen 760 und 762 steuern die zweiten Reihen; die Abtastleitungen 764 und 766 steuern die dritten Leitungen; und so weiter.
Fig. 15 zeigt Größen in der y-Richtung der Reihen der Lichtsteuereinheiten zwischen benachbarten Leitungen im unteren Metallmuster. Die dargestellten Größen können entweder den tatsächlichen Abstand in der y-Richtung zwischen aneinandergrenzenden Leitungen oder die Öffnungsweite in der y-Richtung darstellen, die zusammen mit der tatsächlichen Öffnungsweite in der x-Richtung, den tatsächlichen Öffnungsbereich jeder Lichtsteuereinheit zwischen den Zeilen erzeugen würde. In jedem Fall sind die Größen derart gewählt, daß ein menschlicher Betrachter mit normaler Sicht, der die Anzeigematrix 650 in einem normalen Sichtabstand betrachtet, keinen Unterschied zwischen einzelnen Linien, wie etwa den Leitungen 760, 762, 764, 766, 770, 772, 782, 784 und 786 einerseits und gruppierten Leitungen, wie etwa den Leitungen 750, 752, 754 und 756 andererseits wahrnehmen kann.
Die Größe der Reihe der Lichtsteuereinheiten zwischen benachbarten Leitungen 780 und 784 und zwischen benachbarten Leitungen 782 und 786 ist hMAX, die größte Größe, die in der Matrix auftritt. Wie es oben erläutert wurde, befinden sich 2n Reihen von Lichtsteuereinheiten zwischen den Leitungen 780 und 782, n über der Teilungslinie 656 und n darunter. Die Reihen, die sich am dichtesten an der Teilungslinie 656 befinden und oben als erste Reihen bezeichnet wurden, haben eine Größe von (hmax - δn), die kleinste dargestellte Größe. Die zweiten Reihen haben eine Größe von (hmax - δn-1), die dritten Reihen (hmax - δn-2) und so weiter, bis die n-ten Reihen eine Größe von (hmax - δn) haben. Wenn die Mitten der Leitungen 780 und 782 einen Abstand von exakt 2n(hMAX + hLeitung) haben, vorausgesetzt, daß hLeitung die Breite jeder Leitung ist, dann gilt 2n(hMAX + hLeitung) = (2n + 2)hLeitung + (2nhMAX - 2Σδi) für i von 1 bis n. Somit gilt hLeitung = Σδi, so daß gesamt δi auf jeder Seite der Trennlinie 656 so groß ist, wie eine Leitungsbreite.
δi sollten von δi bis δn monoton ansteigen. Wenn δi in gleichen Schritten Δ = δi ansteigen, dann gilt Σδi = (n² + n)Δ und man erhält δi = iΔ = (ihLeitung)/(n² + n). Für die Anordnung von Fig. 14 ist hLeitung = 10 um und hMAX = 80 um, so daß, wenn beispielsweise n = 10 ist, Δ = 0,09 um ist und die geringste Größe (hMAX - δn) = 70,1 um beträgt. Obwohl der Unterschied zwischen den Lichtsteuereinheiten von 80 um und den Lichtsteuereinheiten von 70,1 um wahrnehmbar sein könnte, wenn diese direkt nebeneinander liegen, wird die Wahrnehmbarkeit verringert, wenn der Übergang zwischen diesen in Schritten von 0,09 um erfolgt.
Wenn andererseits die minimale Maskenauflösung 0,5 um beträgt, können die Schritte nicht kleiner als 0,5 um sein. Für die Situation, bei der die Schritte durch die minimale Maskenauflösung begrenzt sind, kann bevorzugt werden, δi durch gleiche Schritte Δ = δi nach Gruppen von Reihen, wie etwa nach jeder 10-ten Reihe zu erhöhen. In dieser und ähnlichen Situationen können größere Werte von n geeignet sein, wie etwa n = 100. Dieser Ansatz verteilt den Unterschied über einen größeren Bereich, wodurch ebenfalls die Wahrnehmbarkeit verringert wird.
Um wahrnehmbare Veränderungen, bedingt durch außermittige Lichtsteuereinheiten zu vermeiden, kann jede einzelne Leitung oder Gruppe von Leitungen in der geeigneten Position zentriert und die Öffnungen der Lichtsteuereinheiten eingestellt werden.
Der Ansatz von Fig. 15 mit vier Leitungen, die entlang der Trennlinie 656 gruppiert sind, hat die beste Wirkung bei Lichtsteuereinheiten, die große Öffnungsbereiche aufweisen und durch relativ schmale Leitungen getrennt sind, weil der proportionale Unterschied zwischen benachbarten Reihen von Lichtsteuereinheiten relativ klein sein wird. Bei Lichtsteuereinheiten, die durch relativ breite Leitungen getrennt sind, kann es bevorzugt werden, die Reparaturleitung eine Reihe von der Trennlinie 656 wegzubewegen, wodurch drei Paare von Leitungen anstelle einer Gruppe von vier Leitungen ausgelassen werden, wenngleich dies zu einer zusätzlichen Kapazitanz mit den Reparaturleitungen führen kann.
Fig. 16 und 17 zeigen Merkmale eines Aufbaus, der angeordnet ist, wie es oben erläutert wurde. Fig. 16 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 14. Fig. 17 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 14. Schichten dessel ben Materials sind ähnlich schraffiert und haben dieselben Bezugszeichen in den beiden Zeichnungen.
Das Substrat 800 hat eine Oberfläche 802, auf der ein Dünnfilmaufbau, beginnend mit der Metallunterschicht 804, ausgebildet ist. Fig. 16 zeigt einen Teil der Metallunterschicht 804 in der Reparaturleitung 708 in Fig. 14, während Fig. 17 die Reparaturleitung 708 auf der rechten und die Abfastleitung 734 auf der linken Seite darstellt. Über der Metallunterschicht 804 ist eine Nitridunterschicht 810, gefolgt von einer undotierten amorphen Siliziumschicht 812 ausgebildet. Über der amorphen Siliziumschicht 812 befindet sich eine Nitridoberschicht 814. Über der Nitridoberschicht 814 befindet sich dort, wo diese vorhanden ist und über der amorphen Siliziumschicht 812 überall eine n+ amorphe Siliziumschicht 820. Über der n+-Schicht 820 befindet sich die Metalloberschicht 822. Über der Metalloberschicht 822 und weiteren freiliegenden Schichten kann sich eine Passivierungsschicht (nicht gezeigt) befinden.
Fig. 18 und 19 stellen Merkmale von Reparaturtechniken dar.
Der Vorgang in Kasten 850 in Fig. 18 beginnt mit dem Erzeugen einer Splitmatrix, die Reparaturleitungen beinhaltet, die parallel zu Abtastleitungen verlaufen und Datenleitungen kreuzen. Der Vorgang in Kasten 850 kann ausgeführt werden, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 13 bis 17 beschrieben wurde.
Der Vorgang in Kasten 852 prüft anschließend die Splitmatrix auf Leitungsdefekte. Da jede Datenleitung nur einen zugänglichen Anschluß hat, kann dies nicht mit der herkömmlichen Überprüfung auf Durchgängigkeit erfolgen. Anstelle dessen kann ein Prüfwerkzeug, wie etwa der In-Process Tester (IPT) von Photon Dynamics, Inc., Milpitas, Kalifornien verwendet werden, um Defekte in der Matrix zu finden. Wie es von Bond, J., and Levenson, M. D., "The US gears up to challenge Japan in flat panel displays", Solid State Technology, Dezember 1993, pp. 37, 38 und 40-43 beschrieben wird, kann der IPT ein Nichtkontakt-Verfahren anwenden, um eine Spannungsabbildung auf den AMLCDs vor dem Zusammenbau der Zelle auszuführen. Der IPT kann das Substrat mit Licht abtasten, um Daten über den Ort und den Typ des Leitungsdefektes zu sammeln, wobei alle Datenleitungen geprüft werden.
Der Vorgang in Kasten 854 repariert Datenleitungskurzschlüsse durch Laserschneiden, um jeden Kurzschluß zu beseitigen. Dieser Vorgang kann beispielsweise das Schneiden einer Datenleitung beinhalten, um eine offene Stelle auf jeder Seite eines Kurzschlusses einer Abtastleitung zu erzeugen. Dieser Vorgang kann mit dem Photon Dynamics LCD Panel Repair System unter Anwendung der integrierten Lasertrimm-(ILT-)fähigkeit ausgeführt werden, wie es im Aufsatz von Sheng et al. beschrieben ist, der oben zitiert wurde.
Der Vorgang in Kasten 860 repariert Datenleitungsöffnungen, einschließlich jenen, die in Kasten 854 erzeugt wurden, durch Laserschweißen jeder offenen Datenleitung an eine Reparaturleitung, die sie kreuzt, und an eine Randleitung, die sie kreuzt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Dieser Vorgang kann auch mit dem Photon Dynamics LCD Panel Repair System ausgeführt werden, jedoch unter Anwendung der integrierten Laserschweiß-(ILW-)fähigkeit, die im Aufsatz von Sheng et al. beschrieben ist, der oben zitiert wurde, um Leitungswege zwischen Leitungen zu erzeugen, die sich kreuzen.
Der Vorgang im Kasten 862 setzt dann eine LCD mit TABs zusammen, wie es oben beschrieben wurde, wobei Anschlüsse auf der Splitmatrix verbunden werden, um Schaltungen auf den PCBs um den Rand der Splitmatrix herum anzusteuern. Da jede Datenleitung in jedem Teil der Splitmatrix angesteuert werden muß, können Datentreiber nicht mit alternierenden Datenleitungen zusammengeschaltet werden, die von gegenüberliegenden Enden angesteuert werden. Anstelle dessen muß jede Datenleitung sowohl von der oberen Seite als auch von der unteren Seite der Splitmatrix angesteuert werden. Daher müssen die Datentreiber einen Teilungsabstand von 90 um haben, was durch überlappende TAB- Treiber oder Feinteilungs-TABs erreicht werden kann. Die Datentreiberschaltung kann auch unter Anwendungen von Techniken, wie jenen, die in EP 96 303 897.1, beschrieben sind, die EP. A. 0 745 967 entspricht, angeschlossen werden, wobei diese Techniken den Stand der Technik der vorliegenden Anmeldung nach Artikel 54 (3) EPÜ bilden.
Der Vorgang in Kasten 864 schließt die Reparatur von Datenleitungsöffnungen durch Verlöten von Leitungen für jede offene Datenleitung ab, so daß eine oder mehrere hoch leitfähige Leitungen auf den PCBs elektrisch zwischen den Verbindungsanschluß der Reparaturleitung der Datenleitung und den Anschluß der Randleitung der Datenleitung geschaltet werden.
Fig. 19 zeigt Merkmale einer reparierten Matrix 880, die durch die Technik von Fig. 18 unter Verwendung der Anordnung 650 in Fig. 13 erzeugt wurde, mit einem Matrixbereich 654 auf einer Oberfläche des Substrates 652 und mit Reparaturleitungen 660, 662, 670 und 672, die über Verbindungsanschlüsse 664, 666, 674 bzw. 676 verfügen. PCBs sind um den Rand des Substrates 652 herum durch TABs wie in Fig. 1 und 8 angeschlossen.
Die offenen Leitungen 882, 884, 886 und 888 sind elektrisch mit den Reparaturleitungen 660, 662, 670 und 672 durch Laserverschweißungen 890, 892 bzw. 896 verbunden. Die offenen Leitungen 882, 884, 886 und 888 sind ebenfalls elektrisch mit Randleitungen 900, 902, 904 und 906 durch Laserverschweißungen 910, 912 914 bzw. 916 verbunden.
Der Anschluß 920 an der Randleitung 900 ist mit dem Anschluß 922 an der leitfähigen Leitung 924 durch den Draht 926 elektrisch verbunden. Der Anschluß 930 an der leitfähigen Leitung 924 ist wiederum mit dem Anschluß 932 an der leitfähigen Leitung 934 durch den Draht 936 verbunden. Der Anschluß 940 an der leitfähigen Leitung 934 ist wiederum mit dem Verbindungsanschluß 664 durch den Draht 942 verbunden, wodurch die Reparatur der offenen Leitung 882 abgeschlossen ist.
Der Anschluß 950 an der Randleitung 904 ist mit dem Anschluß 952 an der leitfähigen Leitung 954 durch den Draht 966 elektrisch verbunden. Der Anschluß 960 an der leitfähigen Leitung 954 ist wiederum mit dem Anschluß 962 an der leitfähigen Leitung 964 durch den Draht 966 verbunden. Der Anschluß 970 an der leitfähigen Leitung 964 ist wiederum mit dem Verbindungsanschluß 674 durch den Draht 972 verbunden, wodurch die Reparatur der offenen Leitung 886 abgeschlossen ist.
Der Anschluß 980 an der Randleitung 906 ist mit dem Anschluß 982 an der leitfähigen Leitung 984 durch den Draht 986 elektrisch verbunden. Der Anschluß 990 an der leitfähigen Leitung 984 ist wiederum mit, dem Anschluß 992 an der leitfähigen Leitung 994 durch den Draht 996 verbunden. Der Anschluß 1000 an der leitfähigen Leitung 994 ist wiederum mit dem Verbindungsanschluß 676 durch den Draht 1002 verbunden, wodurch die Reparatur der offenen Leitung 888 abgeschlossen ist.
Der Anschluß 1010 an der Randleitung 902 ist mit dem Anschluß 1012 an der leitfähigen Leitung 1014 durch den Draht 1016 elektrisch verbunden. Der Anschluß 1020 an der leitfähigen Leitung 1014 ist wiederum mit dem Anschluß 1022 an der leitfähigen Leitung 1024 durch den Draht 1026 verbunden. Der Anschluß 1030 an der leitfähigen Leitung 1024 ist wiederum mit dem Verbindungsanschluß 666 durch den Draht 1032 verbunden, wodurch die Reparatur der offenen Leitung 884 abgeschlossen ist.
Die oben beschriebene Ausführung ermöglicht eine Matrix, die sich für eine AMLCD eignet, wobei die Erfindung bei einem weiteren Typ einer Anzeigematrix, einem weiteren Typ einer Lichtventilmatrix, einer Sensormatrix oder einer Emissionsanzeigeeinrichtung, wie etwa einer Feldemissions-Anzeigeeinrichtung oder einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung angewendet werden kann.
Die oben erwähnte Anwendung erzeugt eine Matrix von Zellen mit speziellen Abmessungen und Dichten. Die Erfindung kann bei einer großen Vielfalt von Matrixgrößen und -formen, Zellengrößen und -formen sowie Zellendichten angewandt werden.
Die oben beschriebene Ausführung stellt die Größen der Zellen derart ein, daß Veränderungen aufgrund paarweise zusammengefaßter Leitungen beseitigt werden, wobei die Erfindung jedoch mit anderen Einrichtungen zum Beseitigen von Veränderungen oder, in geeigneten Situationen ohne den Versuch zum Beseiti gen von Veränderungen ausgeführt werden kann. Alternativ dazu können Software-Korrekturtechniken benutzt werden, um die Signalpegel für schmalere Reihen von lichtaktiven Einheiten zu kompensieren, die Größenunterschiede kompensieren können, mit Ausnahme wenn Reihen unterschiedlicher Größen allesamt den höchsten Signalpegel haben, wie etwa das hellste Weiß in einer Anzeigeeinrichtung. Die Softwaretechniken sind im besonderen Fall für Sensormatrizes geeignet.
Die oben erwähnte Ausführung verfügt über Reparaturleitungen, die parallel zu und entlang von Abtastleitungen verlaufen, wobei jedoch anstelle dessen die Reparaturleitungen mittig zwischen den Abtastleitungen angeordnet sein können, mit oder ohne andere Einrichtungen zum beseitigen einer Veränderung. Weiterhin verfügt die oben erwähnte Ausführung über Reparaturleitungen, die in derselben Schicht wie die Abtastleitungen ausgebildet sind, wobei die Abtastleitungen in anderen Schichten ausgebildet sein können. Die oben beschriebene Ausführung hat Reparaturleitungen, die in einer tieferen Schicht als die Datenleitungen ausgebildet sind, so daß die Reparaturleitungen unter den Datenleitungen kreuzen. Anstelle dessen können die Reparaturleitungen über den Datenleitungen kreuzen.
Die oben erläuterte Ausführung erzeugt eine Splitmatrix, in der vier Reparaturen offener Datenleitungen unter Verwendung zweier Reparaturanordnungen, eine jeweils mit zwei Reparaturleitungen, ausgeführt werden können. Die Erfindung kann mit einer Matrix ausgeführt werden, die nicht geteilt ist, wobei in diesem Fall weniger Reparaturen möglich sind, oder mit einer Matrix mit mehr oder weniger Reparaturanordnungen oder lediglich einer Reparaturleitung pro Reparaturanordnung, wodurch mehr oder weniger Reparaturen ausgeführt werden können. Die Erfindung kann ebenfalls derart ausgeführt sein, daß die Reparatur von anderen Leitungen als den Datenleitungen möglich ist, wie etwa von Abtastleitungen. Wenn sie nicht in einer Splitmatrix verwendet wird, kann die Erfindung mit zusammengeschalteten Datentreibern ausgeführt werden, anstelle jede Datenleitung von beiden Enden anzusteuern.
Die oben beschriebene Ausführung erzeugt eine Aktivmatrixanordnung, aber die Erfindung kann auch in einer Passivmatrixanordnung zur Ausführung kommen.
Die oben beschriebene Ausführung verwendet spezielle Materialien in einem Dünnfilmaufbau, wobei jedoch andere Materialien in anderen Arten von Anordnungen verwendet werden können, um die Erfindung auszuführen. Einige Beispiele werden im Dense Array Patent beschrieben. Eine Matrix kann beispielsweise bei Polysilizium-TFTs anstatt bei amorphen Silizium-TFTs zum Einsatz kommen, wobei einige der Steuerschaltungen im selben Substrat integriert sein können, wie die Matrix. Anstelle von Metalleitungen können die Datenleitungen und die Abtastleitungen andere leitfähige Materialien, wie etwa ein dotiertes Halbleitermaterial beinhalten. Anstelle von Siliziumnitrid können die Isolierschichten andere Isoliermaterialien beinhalten.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kommen leitfähige Leitungen auf PCBs um den Rand eines Substrates herum mit einer Matrix zur Anwendung, aber die Erfindung kann mit leitfähigen Leitungen auf demselben Substrat wie die Matrix um den Rand der Matrix ausgeführt sein. Anstelle eines speziellen TAB-Anschlusses an die PCBs können weiterhin andere TAB-Anschlüsse oder andere Typen von Anschlüssen an die Steuerschaltung verwendet werden, wie etwa Chip-auf- Glas-Techniken.
Die oben beschriebene Ausführung verwendet spezielle Verfahren, um einen Dünnfilmaufbau zu erzeugen, wobei jedoch andere Verfahren verwendet werden können.
Bei der oben beschriebenen Ausführung kommt eine spezielle Anordnung für jede Zelle in einer Matrix zur Anwendung, wobei jedoch andere Anordnungen verwendet werden können, wie etwa eine Anordnung, in der eine Reparaturleitung entlang der gegenüberliegenden Seite der Zelle verläuft, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben wurde.
Die oben beschriebene Ausführung enthält Schichten in einer bestimmten Abfolge, aber die Abfolge der Schichten kann abgewandelt werden, wie etwa durch Herstellung eines oberen Gate-TFT-Aufbaus.
Die Erfindung kann in vielfältiger Art und Weise angewandt werden, einschließlich der Reparatur von Datenleitungen oder Abtastleitungen in Anzeigematrizes, Lichtventilmatrizes, Sensormatrizes und Emissions-Anzeigeeinrichtungen, wie etwa Feldemissions-Anzeigeeinrichtungen und Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtungen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf Dünnfilm-Anwendungen beschrieben, wobei die Erfindung jedoch mit der Einzelkristall-Technologie zur Ausführung kommen kann.

Claims

1. Matrix (110, 180, 360, 450, 500, 570, 650, 880) enthaltend:

ein erstes Substrat (112, 182, 362, 452, 502, 572, 652) mit einer Oberfläche, auf der eine Schaltung ausgebildet werden kann;

eine erste Matrixschaltung, die auf der Oberfläche des ersten Substrates ausgebildet ist, wobei die erste Matrixschaltung enthält:

einen erste Gruppe von Leitungen (120-122), die sich über die Oberfläche des ersten Substrates erstrecken;

eine zweite Gruppe von Leitungen (124-126, 190, 192, 380, 460, 520, 882, 884), die sich derart über die Oberfläche des ersten Substrates erstrecken, daß sich jede der ersten Gruppe von Leitungen und jede der zweiten Gruppe von Leitungen innerhalb eines Kreuzungsbereiches (148) kreuzen, innerhalb dem die sich kreuzenden Leitungen voneinander isoliert sind, wobei alle Kreuzungsbereiche innerhalb eines ersten Matrixbereiches (130, 184, 364, 454, 504, 576, 654) der Oberfläche des ersten Substrates liegen;

einen Signalanschluß (132-134, 136-138, 222, 226, 522) für jede der Leitungen in der ersten und der zweiten Gruppe zum elektrischen Anschließen der Leitung an eine Signalschaltung für die Leitung, wobei jede der Leitungen in der ersten und in der zweiten Gruppe elektrisch mit ihrem Signalanschluß verbunden sind; und

eine erste Reparaturanordnung (150, 152, 200, 202, 204, 206, 386, 412, 462, 466, 540, 544, 584, 586, 660, 662, 664, 666), wobei die erste Reparaturanordnung enthält:

eine erste Reparaturleitung (150, 200, 386, 462, 540, 584, 660), die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen (140) in der ersten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die erste Reparaturleitung in einem Reparatur-Kreuzungsbereich (154, 210, 420, 470, 542) kreuzt und die erste Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch ausgebildet werden kann, daß an ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich gearbeitet wird; und

einen Verbindungsanschluß (152, 204, 412, 466, 544, 586, 664) für die erste Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des ersten Matrixbereiches befindet und elektrisch derart mit der ersten Reparaturleitung verbunden ist, daß die erste Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der ersten Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann.

2. Matrix nach Anspruch 1, bei der die erste Matrixschaltung weiterhin enthält:

eine zweite Reparaturanordnung (550, 554; 670, 672, 674, 676), wobei die zweite Reparaturanordnung enthält: eine zweite Reparaturleitung (550, 670), die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen in der ersten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die zweite Reparaturleitung in einem Reparatur-Kreuzungsbereich (552) kreuzt und die zweite Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Reparaturleitung und der Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch ausgebildet werden kann, daß an ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich gearbeitet wird; und

einen Verbindungsanschluß (554, 674) für die zweite Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des ersten Matrixbereiches befindet und mit der zweiten Reparaturleitung derart elektrisch verbunden ist, daß die zweite Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der zweiten Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann.

3. Matrix nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Reparaturanordnung weiterhin enthält:

eine zweite Reparaturleitung (202, 662), die kolinear mit der ersten Reparaturleitung innerhalb des ersten Matrixbereiches verläuft und die eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des ersten Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die zweite Reparaturleitung in einem Reparatur-Kreuzungsbereich (212) kreuzt und die zweite Reparaturleitung und jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß die zweite Reparaturleitung und die Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch elektrisch verbunden werden können, daß an ihren Reparatur-Kreuzungsbereichen gearbeitet wird, und die kreuzende Teilgruppe der zweiten Reparaturleitung und die kreuzende Teilgruppe der ersten Reparaturleitung sich wechselseitig ausschließen, und

einen Verbindungsanschluß (206, 666) für die zweite Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des ersten Matrixbereiches befindet und elektrisch mit der zweiten Reparaturleitung derart verbunden ist, daß die zweite Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der zweiten Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann.

4. Matrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Matrixschaltung weiterhin enthält:

eine erste, mit einem Muster versehene Metallschicht, wobei die erste, mit einem Muster versehene Metallschicht die erste Gruppe von Leitungen (120-122) und die erste Reparaturleitung (150, 200, 386, 462, 540, 584, 660) enthält, und

eine zweite, mit einem Muster versehene Metallschicht, wobei die zweite mit einem Muster versehene Metallschicht, die zweite Gruppe von Leitungen (124-126, 190, 192, 380, 460, 520, 882, 884) enthält,

wobei sich die Isolierschicht (270) zwischen der ersten und der zweiten mit einem Muster versehenen Metallschicht in jedem Reparatur-Kreuzungsbereich befindet.

5. Matrix nach Anspruch 4, bei der die Isolierschicht in jedem der Reparatur-Kreuzungsbereiche derart schmelzbar ist, daß, wenn eine ausreichende Energie auf den Reparatur-Kreuzungsbereich einwirkt, die Isolierschicht (270) schmilzt und sich Metall der ersten, mit einem Muster versehenen Metallschicht mit dem Metall aus der zweiten, mit einem Muster versehenen Metallschicht mischt, um eine elektrische Verbindung (272) zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung auszubilden, die sie im Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt.

6. Matrix nach Anspruch 4, bei der die Isolierschicht in jeder der Reparatur-Kreuzungsbereiche einen derartigen Aufbau hat, daß eine Öffnung in der Isolierschicht (270) innerhalb des Reparatur-Kreuzungsbereiches ausgebildet werden kann und sich Metall von der ersten, mit einem Muster versehenen Metallschicht und Metall von der zweiten, mit einem Muster versehenen Metallschicht in der Öffnung (304) berühren können, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung auszubilden, die sie im Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt.

7. Matrix nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Isolierschicht (270) in jedem der Reparatur-Kreuzungsbereiche eine derartige Zusammensetzung hat, daß ein Teil (322) der Isolierschicht zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung, die sie im Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt, leitfähig gemacht werden kann, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung auszubilden, die sie im Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt.

8. Matrix nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Matrixschaltung weiterhin enthält: ein umschaltbares Element (342) für jeden der Reparatur-Kreuzungsbereiche, das elektrisch zwischen die erste Reparaturleitung und die Leitung, die sie im Reparatur- Kreuzungsbereich kreuzt, geschaltet ist, wobei das umschaltbare Element ein Element ist, das durch elektrische Signale in einen leitfähigen Zustand geschaltet werden kann, um eine Verbindung zwischen der ersten Reparaturleitung und der Leitung auszubilden, die sie im Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt.

9. Matrix nach Anspruch 1, bei der sich die erste Gruppe von Leitungen in eine erste Richtung und die zweite Gruppe von Leitungen in eine zweite Richtung erstreckt, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, der erste Matrixbereich eine erste Seite und eine zweite Seite, gegenüberliegend zur ersten Seite aufweist, sich die Signalanschlüsse der Leitungen in der zweiten Gruppe in einem Randbereich (580) entlang der ersten Seite des ersten Matrixbereiches befinden, das erste Substrat über einen Rand entlang der zweiten Seite des ersten Matrixbereiches verfügt, sich die erste Gruppe von Leitungen in einer ersten Richtung, im wesentlichen parallel zum Rand des ersten Substrates erstreckt und die zweite Gruppe von Leitungen in einer zweiten Richtung verläuft, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, wobei die Matrix weiterhin enthält:

ein zweites Substrat (574) mit einer Oberfläche, auf der eine Schaltung ausgebildet werden kann, wobei das zweite Substrat einen Rand hat, der gegen den Rand des ersten Substrates stößt;

eine zweite Matrixschaltung, die auf der Oberfläche des zweiten Substrates ausgebildet ist, wobei die zweite Matrixschaltung enthält:

eine dritte Gruppe von Leitungen, die sich in der ersten Richtung über die Oberfläche des zweiten Substrates erstrecken,

eine vierte Gruppe von Leitungen, die in der zweiten Richtung derart über die Oberfläche des zweiten Substrates verlaufen, daß sich jede der dritten Gruppe von Leitungen und jede der vierten Gruppe von Leitungen in einem Kreuzungsbereich kreuzen, in dem die sich kreuzenden Leitungen voneinander isoliert sind, wobei alle Kreuzungsbereiche, innerhalb eines zweiten Matrixbereiches (578) der Oberfläche des zweiten Substrates liegen und der zweite Matrixbereich eine erste Seite und eine zweite Seite, gegenüberliegend der ersten Seite, aufweist und die zweite Seite entlang des Randes des zweiten Substrates verläuft,

einen Signalanschluß für jede der Leitungen in der dritten Gruppe und in der vierten Gruppe, zum elektrischen Verbinden der Leitung mit einer Signalschaltung für die Leitung, wobei jede der Leitungen in der dritten und der vierten Gruppe elektrisch mit ihrer Signalleitung verbunden ist, sich die Signalleitungen der Leitungen in der vierten Gruppe in einem Randbereich (582) der Oberfläche des zweiten Substrates entlang der ersten Seite des zweiten Matrixbereiches befinden und der erste und zweite Matrixbereich zusammen eine Spaltmatrix bilden, und

eine zweite Reparaturanordnung (590, 592), wobei die zweite Reparaturanordnung enthält:

eine zweite Reparaturleitung (590), die im wesentlichen parallel zu wenigstens einer der Leitungen in der dritten Gruppe innerhalb des zweiten Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe von Leitungen in der vierten Gruppe innerhalb des zweiten Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die zweite Reparaturleitung in einem Reparatur-Kreuzungsbereich kreuzt und die zweite Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß die zweite Reparaturleitung und die Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe elektrisch dadurch verbunden werden können, daß an ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich gearbeitet wird, und

einen Verbindungsanschluß (592) für die zweite Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des zweiten Matrixbereiches befindet und mit der zweiten Reparaturleitung derart elektrisch verbunden ist, daß die zweite Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der zweiten Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann.

10. Verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Matrix (110, 180, 360, 450, 500, 570, 650, 880), die eine Matrixschaltung enthält, die auf einer Oberfläche eines Substrates (112, 182, 362, 452, 502, 572, 652) ausgebildet ist, wobei die Matrixschaltung enthält:

eine erste Gruppe von Leitungen (120-122), die sich über die Oberfläche des Substrates erstrecken;

eine zweite Gruppe von Leitungen (124-126, 190, 192, 380, 460, 520, 882, 884), die sich derart über die Oberfläche des Substrates erstrecken, daß sich jede der ersten Gruppe von Leitungen und jede der zweiten Gruppe von Leitungen innerhalb eines Kreuzungsbereiches (148) kreuzen, innerhalb dem die sich kreuzenden Leitungen voneinander isoliert sind, wobei alle Kreuzungsbereiche innerhalb eines Matrixbereiches (130, 184, 364, 454, 504, 576, 654) der Oberfläche des Substrates liegen, und

einen Signalanschluß (132-134, 136-138, 222, 226, 522) für jede der Leitungen in der ersten und der zweiten Gruppe zum elektrischen Anschließen der Leitung an eine Signalschaltung für die Leitung, wobei jede der Leitungen in der ersten und in der zweiten Gruppe elektrisch mit ihrem Signalanschluß verbunden sind;

wobei das verbesserte Verfahren umfaßt:

Herstellen der Matrixschaltung mit einer Reparaturanordnung (150, 152, 200, 202, 204, 206, 386, 412, 462, 466, 540, 544, 584, 586, 660, 662, 664, 666), wobei die Reparaturanordnung enthält:

eine Reparaturleitung (150, 200, 386, 462, 540, 584, 660), die etwa parallel zu wenigstens einer der Leitungen (140) in der ersten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches verläuft und eine Teilgruppe der Leitungen in der zweiten Gruppe innerhalb des Matrixbereiches kreuzt, wobei jede der Leitungen in der Teilgruppe die Reparaturleitung in einem Reparatur-Kreuzungsbereich (154, 210, 420, 470, 542) kreuzt und die Reparaturleitung sowie jede Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe in ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich durch eine Isolierschicht derart getrennt sind, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung und der Leitung in ihrer kreuzenden Teilgruppe dadurch ausgebildet werden kann, daß an ihrem Reparatur-Kreuzungsbereich gearbeitet wird; und

einen Verbindungsanschluß (152, 204, 412, 466, 544, 586, 664) für die Reparaturleitung, wobei sich der Verbindungsanschluß außerhalb des Matrixbereiches befindet und elektrisch derart mit der Reparaturleitung verbunden ist, daß die Reparaturleitung durch den Verbindungsanschluß mit der Signalschaltung für eine Leitung in der kreuzenden Teilgruppe der Reparaturleitung elektrisch verbunden werden kann,

Identifizieren einer der Leitungen in der kreuzenden Teilgruppe der Reparaturleitung als offen,

Arbeiten am Reparatur-Kreuzungsbereich der Reparaturleitung und der offenen Leitung, um eine elektrische Verbindung zwischen der Reparaturleitung und der offenen Leitung auszubilden, und

elektrisches Verbinden des Verbindungsanschlusses der Reparaturleitung, um Signale von der Signalschaltung der offenen Leitung zu empfangen oder Signale dieser zuzuführen.