JP2005018080A - 薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置の修理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゲート線、維持電極線及び前記維持電極線に連結されている維持電極を有する維持電極配線、ゲート絶縁膜、ゲート電極のゲート絶縁膜の上部に形成されている半導体層、データ線、ソース電極と対向し、ゲート絶縁膜を介在して維持電極と重畳するドレーン電極、ドレーン電極を露出する接触孔を有する保護膜の上部に形成され、接触孔を通じてドレーン電極と連結されている画素電極を有する薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置において、ドレーン電極と維持電極とを短絡させ、ホワイト不良をブラック不良に変えて不良が発生した画素を修理する。
【選択図】 図1
Description
このような液晶表示装置で、マトリックス配列を有する各々の単位画素には、透明な導電物質からなり、表示動作を行う画素電極が形成されている。このような画素電極は、配線を通じて印加される信号によって駆動されるが、配線には、互いに交差してマトリックス配列の単位画素領域を定義するゲート線及びデータ線があり、これらの信号線は、薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を通じて画素電極と連結されている。この時、スイッチング素子は、ゲート線からの走査信号により画素電極に伝達されるデータ線からの画像信号を制御する。また、各々の画素には画素電極及び蓄電器が形成され、画素電極に印加された画像信号を次の信号が印加されるまで維持する保持容量用配線が形成されている。
しかし、不良を修理するためにレーザーを照射するには、互いに対向する二つの表示板のうちの薄膜トランジスタ表示板側からレーザーを照射しなければならないため、薄膜トランジスタ表示板に付着されているシャーシまたはバックライトを分離してから修理しなければならない不便さがある。
しかし、このような構造では、ホワイト不良を修理するためにレーザーを照射しても、カラーフィルターの厚さが厚すぎるために画素電極とゲート線または維持配線とを短絡させ難く、カラーフィルターが浮いてしまう現象が発生する。
このような修理方法が可能な本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板には、基板の上部にゲート電極を有するゲート線が形成されており、ゲート線から分離され、維持電極線及び前記維持電極線に連結されている維持電極を有する維持電極配線が形成されている。ゲート線及び保持容量用配線を覆うゲート絶縁膜の上部には半導体層が形成されており、ゲート線と交差し、一部が半導体層と接するソース電極を有するデータ線と、ゲート電極を中心にソース電極と対向し、ゲート絶縁膜を介在して維持電極と重畳するドレーン電極とが形成されている。また、ゲート絶縁膜の上部には、ゲート線及びデータ線で囲まれた画素領域に順に配置され、ドレーン電極を露出する開口部を有する赤、緑、青のカラーフィルターが形成され、基板の上部には、カラーフィルターを覆い、開口部と共にドレーン電極を露出する接触孔を有する保護膜が形成され、前記保護膜の上部には、接触孔を通じてドレーン電極と連結されている画素電極が形成されている。
画素電極の周縁は、ゲート線及びデータ線と重畳しているのが好ましい。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
図1及び図2を参照して、本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造について説明する。
図1は、本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図2は、図1の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置の図1のII-II´線による断面図である。
本発明の第1実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板100は、下部絶縁基板110上にゲート信号を伝達する複数のゲート線121が形成されている。ゲート線121は、主に横方向にのびており、各ゲート線121の一部は、複数のゲート電極123をなす。
ゲート線121及び維持電極配線131、133上には、窒化ケイ素(SiNx)などからなるゲート絶縁膜140が形成されている。
ゲート絶縁膜140上には、水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体151が形成されている。線状半導体151は、主に縦方向にのびており、そこから複数の突出部154がゲート電極123に向かってのびている。また、線状半導体151は、ゲート線121とぶつかる部分の付近で幅が大きくなり、ゲート線121の広い面積を覆っている。
半導体151及び抵抗性接触部材161、165の側面も傾斜しており、傾斜角は30-80°である。
データ線171は、主に縦方向にのびており、ゲート線121と交差してデータ電圧を伝達する。各データ線171からドレーン電極175に向かってのびた複数の分枝がソース電極173をなす。一対のソース電極173とドレーン電極175とは互いに分離されており、ゲート電極123に対して互いに反対側に位置する。ゲート電極123、ソース電極173及びドレーン電極175は、半導体151の突出部154と共に薄膜トランジスタをなし、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極173とドレーン電極175との間の突出部154に形成される。
データ線171及びドレーン電極175もモリブデン(Mo)やモリブデン合金やクロム(Cr)などからなる下部膜、及びその上に位置したアルミニウム系列の金属からなる上部膜を含むことができる。
抵抗性接触部材161、165は、その下部の半導体151とその上部のデータ線171及びドレーン電極175との間にだけ存在して接触抵抗を低くする役割をする。線状半導体151は、ソース電極173とドレーン電極175との間をはじめとして、データ線171及びドレーン電極175によって覆われずに露出された部分を有しており、大部分で線状半導体151の幅がデータ線171の幅より小さいが、前記したようにゲート線121とぶつかる部分で幅が大きくなり、ゲート線121とデータ線171との間の絶縁を強化して、ゲート線121によって発生する段差を緩慢にする。
赤、緑、青のカラーフィルター230R、230G、230Bの上部には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着(PECVD)で形成されるa-Si:C:O、a-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなる保護膜180が形成されている。
画素電極190は、接触孔183を通じてドレーン電極175と物理的・電気的に連結されており、ドレーン電極175からデータ電圧の印加を受ける。画素電極190の周縁は、ゲート線121及びデータ線171と重畳している、
データ電圧が印加された画素電極190は、共通電圧の印加を受ける対向表示板200の共通電極270と共に電場を生成することにより、二つの表示板100、200の間に形成されている液晶層300の液晶分子を再配列する。
接触補助部材81、82は、接触孔181、182を通じてゲート線の端部129及びデータ線の端部179と各々連結される。接触補助部材81、82は、ゲート線121及びデータ線171の各端部129、179と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割をするもので、これらの適用は必須ではなく選択的である。
以上のような構造の本発明の第1実施例による薄膜トランジスタ表示板100とこれと対向する対向表示板200とを結合し、その間に液晶を注入して液晶層300を形成すれば、本発明の第1実施例による液晶表示装置の基本パネルが形成される。
この時、本発明の実施例では、カラーフィルター230R、230G、230Bが薄膜トランジスタ表示板100に形成されており、対向表示板200側からレーザーを照射して不良が発生した画素を修理する。したがって、レーザーを照射するためにシャシーやバックライトを分離する必要がなく、簡単に修理を実施することができる。
図3は、本発明の第2実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図4及び図5は、各々図3に示した薄膜トランジスタ表示板のIV-IV´線及びV-V´線による断面図である。
このような第2実施例による薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置においても、ホワイト不良が発生する場合には、第1実施例と同様に、ホワイト不良をブラック不良に変えて修理する。
110 絶縁基板
121 ゲート線
123 ゲート電極
131、133 維持電極配線
140 ゲート絶縁膜
151 半導体
161、165 抵抗性接触部材
171 データ線
173 ソース電極
175 ドレーン電極
180 保護膜
190 画素電極
230R、230G、230B カラーフィルター
270 共通電極
300 液晶層
Claims (8)
- ゲート電極を有するゲート線、前記ゲート線から分離され、維持電極線及び前記維持電極線に連結されている維持電極を有する維持電極配線、前記ゲート線及び前記保持容量用配線を覆うゲート絶縁膜、前記ゲート電極の前記ゲート絶縁膜の上部に形成されている半導体層、前記ゲート線と交差し、ソース電極を有するデータ線、前記ゲート電極を中心に前記ソース電極と対向し、前記ゲート絶縁膜を介在して前記維持電極と重畳するドレーン電極、前記ドレーン電極を露出する接触孔を有する保護膜の上部に形成され、前記接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されている画素電極を有する薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置において、
前記ドレーン電極と前記維持電極とを短絡させる段階を含む、液晶表示装置の修理方法。 - 前記液晶表示装置は、前記薄膜トランジスタ表示板と対向し、前記画素電極と電圧差を形成して液晶を駆動する共通電極が形成されている対向表示板をさらに含み、
前記短絡段階で、前記対向表示板側からレーザーを照射する、請求項1に記載の液晶表示装置の修理方法。 - 前記短絡段階で、前記接触孔を通じて前記レーザーを照射する、請求項1に記載の液晶表示装置の修理方法。
- 前記修理段階の後に、前記ドレーン電極の一部を断線させる段階をさらに含む、請求項1に記載の液晶表示装置の修理方法。
- 絶縁基板と、
前記基板上に形成され、ゲート電極を有するゲート線と、
前記基板上に形成されて前記ゲート線から分離されており、維持電極線及び前記維持電極線に連結されている維持電極を有する維持電極配線と、
前記ゲート線及び前記保持容量用配線を覆うゲート絶縁膜と、
前記ゲート電極の前記ゲート絶縁膜の上部に形成されている半導体層と、
前記ゲート線と交差し、一部が前記半導体層と接するソース電極を有するデータ線と、
前記ゲート電極を中心に前記ソース電極と対向し、前記ゲート絶縁膜を介在して前記維持電極と重畳するドレーン電極と、
前記データ線及び前記ドレーン電極の上部に形成され、前記ゲート線及び前記データ線で囲まれた画素領域に順に形成され、前記ドレーン電極を露出する開口部を有する赤、緑、青のカラーフィルターと、
前記カラーフィルターを覆い、前記開口部と共に前記ドレーン電極を露出する接触孔を有する保護膜と、
前記保護膜の上部に形成され、前記接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されている画素電極とを含む、薄膜トランジスタ表示板。 - 前記半導体層は、前記データ線及び前記ドレーン電極の下部まで延長されている、請求項5に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記ソース電極と前記ドレーン電極との間を除く前記半導体層は、前記データ線及び前記ドレーン電極と同一な平面形状を有する、請求項6に記載の薄膜トランジスタ表示板。
- 前記画素電極の周縁は、前記ゲート線及び前記データ線と重畳している、請求項5に記載の薄膜トランジスタ表示板。
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