JP2005115326A - アクティブ基板、表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アクティブマトリクス型画像表示装置における画素修正方法、特にソースバスラインと絵素電極を短絡する修正方法において、補助容量電極12,5AやTFT4での不具合による点欠陥が検出された場合、基板裏側から第1の突出部12Dと第2の突出部7Dとの重畳部にレーザ照射を行い、不具合があった補助容量電極12,5AやTFT4の切断部位P,Qにレーザ照射を行ってその悪影響を取り除くため、より少ないレーザ照射工程で不良部位からの悪影響を受けず欠陥絵素部がより視認にくいように、絵素欠陥の種類に応じた修復をより容易に行うことができて、その製造歩留まりを向上させることができる。
【選択図】 図1
Description
エネルギー付与により、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を該絵素電極と切り離し可能とする他方駆動領域切断部位および、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層に接続された付加容量部を該絵素電極と切り離し可能とする付加容量切断部位のうち少なくともいずれかと、
該絵素電極に接続された導電性物質層または半導体層からなる第1層と、該信号配線に接続された導電性物質層または半導体層からなる第2層とが間に絶縁膜を挟んで、エネルギー付与により短絡可能なように一部重畳された短絡部位とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
エネルギー付与により、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を該絵素電極と切り離し可能とする他方駆動領域切断部位および、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層に接続された付加容量部を該絵素電極と切り離し可能とする付加容量切断部位のうち少なくともいずれかと、
該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層または該半導体層に接続された導電性物質層からなる第1層と、該信号配線に接続された導電性物質層または半導体層からなる第2層とが間に絶縁膜を挟んで、エネルギー付与により短絡可能なように一部重畳された短絡部位とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成する。
図1(a)は、本発明のアクティブ型液晶表示装置の実施形態1におけるアクティブマトリクス基板の単位構成例を模式的に示す回路図、図1(b)は(a)のスイッチング素子部分およびソースバスライン短絡部位の各断面図である。なお、図15(a)および図15(b)の構成部材とほぼ同様の作用効果を奏する構成部材には同一の符号を付している。
上記実施形態1では、TFT4のドレイン領域D(ドレイン領域Dから延在した延在部12を含む)から突出した導電性物質層突出部12Dと、導電性物質層突出部7Dとの重畳部を、その間の層間膜14を絶縁破壊して短絡させ、かつドレイン領域切断部位Pおよび付加容量切断部位Qの少なくとともいずれかを切断する場合について説明したが、以下の実施形態2〜4では、第1の突出部として、半導体層突出部12Aまたは導電性物質層突出部12Bを半導体層12の延在部(付加容量の一方電極)から突出させ、これと、ゲートメタル突出部7または半導体または導電性物質からなる第2の突出部7Bとの重畳部7aまたは7bとを、その間の薄いゲート絶縁膜13を絶縁破壊して容易に短絡させる場合について説明する。この場合には上記実施形態1の場合(層間膜14の場合)に比べて浮遊容量が大きくなるが、短絡は容易になる。
上記実施形態1,2では、TFT4のチャネル層12a上にゲート絶縁膜13を介してゲート金属層(ゲート電極1a)が配置されたトップゲート構造について説明したが、本実施形態3では、図8(a)および図8(b)と図9(a)および図9(b)に示すように、チャネル層12aの下層側にゲート絶縁膜13を介してゲート金属層(ゲート電極1a)が配置されたボトムゲート構造について説明する。
上記実施形態2,3では、リペア時に、導電性物質の金属層からなるゲートメタル突出部7と、半導体層からなる半導体層突出部12Aとの重畳部7aとを短絡させるように構成したが、本実施形態4では、リペア時に、導電性物質の金属層からなるゲートメタル突出部7と、半導体(Si)層の延在部12に接続された導電性物質層突出部12Bとの重畳部7bとを短絡させる場合について説明する。
(実施形態5)
上記実施形態1では、スイッチング素子であるTFT4のドレイン領域Dから突出した第1層の導電性物質層突出部(第1の突出部)12Dと、ソースバスライン2から突出した第2層の導電性物質層突出部(第2の突出部)7Dとの重畳部を、その間の層間膜14を絶縁破壊して短絡させる場合について説明したが、本実施形態5では、第1層はスイッチング素子と直接接続されておらず、絵素電極3に接続された第1層12Eと、ソースバスライン2に接続された第2層の導電性物質層突出部(第2の突出部)7Dとの重畳部を、その間の絶縁膜を絶縁破壊して短絡させる場合である。
(実施形態6)
上記実施形態1〜5では、絵素電極が絵素(画素)を一様に覆っている場合について説明したが、本実施形態6では、垂直配向モードやIPSモードなど、絵素電極にスリットが形成されている構造や絵素電極が複数の電極からなる構造であり、修正用素子とスリットや電極との位置関係を最適化することにより、明るい表示を実現することができる場合である。
なお、上記実施形態1〜6では、表示装置として、表示媒体として液晶を用いた液晶表示装置について説明したが、これに限らず、EL発光層やプラズマ発光体を用いた表示装置についても適用可能である。また、上記実施形態1〜4では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT4)を用いたアクティブ型液晶表示装置について説明したが、これに限らず、MIM素子やダイオード素子、MOSトランジスタなどを用いた液晶表示装置などの各種の表示装置についても適用可能である。さらに、上記実施形態4では、TFT4などのスイッチング素子構造が、デュアルゲートでトップゲート構造の場合について説明したが、ボトムゲート構造であってもく、シングルゲートまたはトリプルゲート以上であってもよい。
2 ソースバスライン
3 絵素電極
3C スリット
3D 第1電極
3E 第2電極
4 スイッチング素子
5 補助容量バスライン
7 ゲートメタル突出部
7B 半導体または導電性物質からなる第2の突出部
7D、12D 導電性物質突出部
7E 短絡部位
12 半導体層(付加容量電極を含む)
12E 第1層
13 ゲート絶縁膜
14 層間膜
P ドレイン切断部位
Q 付加容量切断部位
Claims (35)
- 信号配線が一方駆動領域に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素子の他方駆動領域に接続された絵素電極とを有する絵素部が二次元状に複数配列されたアクティブ基板において、
エネルギー付与により、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を該絵素電極と切り離し可能とする他方駆動領域切断部位および、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層に接続された付加容量部を該絵素電極と切り離し可能とする付加容量切断部位のうち少なくともいずれかと、
該絵素電極に接続された導電性物質層または半導体層からなる第1層と、該信号配線に接続された導電性物質層または半導体層からなる第2層とが間に絶縁膜を挟んで、エネルギー付与により短絡可能なように一部重畳された短絡部位とを有するアクティブ基板。 - 信号配線が一方駆動領域に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素子の他方駆動領域に接続された絵素電極とを有する絵素部が二次元状に複数配列されたアクティブ基板において、
エネルギー付与により、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を該絵素電極と切り離し可能とする他方駆動領域切断部位および、該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層に接続された付加容量部を該絵素電極と切り離し可能とする付加容量切断部位のうち少なくともいずれかと、
該スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層または該半導体層に接続された導電性物質層からなる第1層と、該信号配線に接続された導電性物質層または半導体層からなる第2層とが間に絶縁膜を挟んで、エネルギー付与により短絡可能なように一部重畳された短絡部位とを有するアクティブ基板。 - 走査配線が平行に複数設けられ、前記信号配線が該複数の走査配線と交叉するように平行に複数設けられ、両配線の交叉部毎に前記絵素電極がそれぞれマトリクス状に配設され、該走査配線が前記スイッチング素子の制御領域に接続されている請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を延長した延在部がコンタクトホール部を介して前記絵素電極と接続されている請求項1〜3のいずれかに記載のアクティブ基板。
- 前記スイッチング素子の他方駆動領域を構成する半導体層を延長した延在部がコンタクトホール部を介して導電性物質層に接続され、該導電性物質層が別のコンタクトホール部を介して前記絵素電極と接続されている請求項1〜3のいずれかに記載のアクティブ基板。
- 前記走査配線毎に該走査配線と平行に付加容量配線が設けられ、前記延在部の少なくとも一部が該付加容量配線の幅広部と絶縁膜を挟んで対向配置されている請求項4または5に記載のアクティブ基板。
- 前記第1層は、前記延在部から突出した第1の突出部であり、前記第2層は、前記信号配線とコンタクトホール部を介して接続され、該信号配線から該第1の突出部側に一部重畳するように突出した第2の突出部である請求項4または5に記載のアクティブ基板。
- 前記第1の突出部は、前記延在部がコンタクトホール部を介して接続された導電性物質層である請求項5に記載のアクティブ基板。
- 前記絶縁膜は前記スイッチング素子のゲート絶縁膜と同一の材料である請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記絶縁膜は層間膜である請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記第2層は前記走査配線と同じ金属層からなる請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記第1層は前記信号配線と同じ金属層からなり、前記第2層は前記走査配線と同じ金属層からなる請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記第1の突出部と第2の突出部とはそれぞれ、その重畳部よりもさらに所定量だけ互いにそれぞれ突出している請求項7に記載のアクティブ基板。
- 前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタ素子、MIM素子、MOSトランジスタ素子およびダイオードのいずれかである請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記薄膜トランジスタ素子は、前記半導体層として多結晶シリコン層を用いた多結晶シリコン薄膜トランジスタである請求項14に記載のアクティブ基板。
- 前記薄膜トランジスタ素子は、前記半導体層に接続されるチャネル層の上層側に前記絶縁層を介して制御領域が設けられたトップゲート構造である請求項14に記載のアクティブ基板。
- 前記薄膜トランジスタ素子は、前記半導体層に接続されるチャネル層の下層側に前記絶縁層を介して制御領域が設けられたボトムゲート構造である請求項14に記載のアクティブ基板。
- 前記第1層および第2層の少なくとも一方は半導体シリコン層からなる請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記第1層および第2層の少なくとも一方は、Ta、W、Ti、Mo、AlおよびCuのうちのいずれかの金属材料、これらの金属元素のうちの少なくとも1種類を主成分とする合金材料または化合物材料からなる請求項1または2に記載のアクティブ基板。
- 前記信号配線の平面視下層側に前記スイッチング素子の一部または全部が設けられ、該信号配線と交叉する前記走査配線部分を該スイッチング素子のゲート領域として兼用した請求項3に記載のアクティブ基板。
- 前記スイッチング素子は、一部が前記信号配線の平面視下層側に設けられ、残る一部が前記絵素電極の平面視下層側に設けられて平面視L字状に構成された請求項20に記載のアクティブ基板。
- 前記第1層と絵素電極の接続と、前記第2層と信号配線の接続とのうち少なくともいずれかはコンタクトホール部を介して接続されている請求項1に記載のアクティブ基板。
- 前記絵素電極は透明導電膜からなり、該絵素電極に設けられたスリットの下方または上方に、前記第1層と第2層のうち少なくともいずれかの層の一部が配置されている請求項1〜22のいずれかに記載のアクティブ基板。
- 前記いずれかの層およびスリットは共に直線状であり、該いずれかの層の中心線と該スリットの中心線との間隔が0μm以上3μm以下の範囲内である請求項23に記載のアクティブ基板。
- 前記スリットの中心線と前記いずれかの層の中心線とが一致している請求項24に記載のアクティブ基板。
- 前記絵素電極は電位が異なる複数の電極から構成されており、該複数の電極の少なくとも一つの電極の下方または上方に、前記第1層および第2層のうち少なくともいずれかの層の一部が配置されている請求項1〜22のいずれかに記載のアクティブ基板。
- 前記いずれかの層および一つの電極は共に直線状であり、前記一つの電極の中心線と該いずれかの層の中心線との間隔が0μm以上3μm以下の範囲内である請求項26に記載のアクティブ基板。
- 前記一つの電極の中心線と前記いずれかの層の中心線とが一致している請求項27に記載のアクティブ基板。
- 請求項1〜28のいずれかに記載のアクティブ基板と、該アクティブ基板との間に表示媒体を挟んで該アクティブ基板に対向配置され、該アクティブ基板の複数の絵素電極に対向する対向電極が設けられた対向基板とを有し、該絵素電極と対向電極間に印加される表示信号により該表示媒体を駆動して画面表示可能とする表示装置。
- 前記複数の絵素部の少なくともいずれかが欠陥絵素部の場合に、該欠陥絵素部の第1層と第2層間の絶縁膜がエネルギー照射により破壊されて該第1層と第2層とが短絡状態にされている請求項29に記載の表示装置。
- 前記表示媒体は、液晶、EL発光層およびプラズマ発光体のいずれかである請求項29に記載の表示装置。
- 請求項29〜31のいずれかに記載の表示装置の絵素電極と対向電極間に、前記走査配線および信号配線から所定の信号を印加して前記絵素部の点欠陥を検出する欠陥検出工程と、
該点欠陥が検出された欠陥絵素部に対して、基板外側からエネルギー照射を行って前記第1層と第2層の間の絶縁膜を破壊して該第1層と第2層を短絡させる短絡工程と、
前記スイッチング素子の他方駆動領域切断部位および付加容量切断部位の少なくともいずれかに対して、基板外側からエネルギー照射を行って、該他方駆動領域を構成する半導体層と、該絵素電極および付加容量部の少なくともいずれかとを切り離しす切断工程とを有する表示装置の製造方法。 - 前記短絡工程において、前記第1層の第1の突出部と前記第2層の第2の突出部との重畳部から更に互いに突出した両突出部分および該重畳部を含む隅部にエネルギー照射を行う請求項32に記載の表示装置の製造方法。
- 前記エネルギーとしてレーザ光を用いる請求項32または33に記載の表示装置の製造方法。
- 前記走査配線に走査信号を出力可能とする走査信号駆動回路と、前記信号配線に表示信号を出力可能とする信号配線駆動回路とを構成する各スイッチング素子と、前記絵素電極毎に設けられた絵素部駆動用の各スイッチング素子とを、同一の材料を用いて同一の工程で形成する請求項32に記載の表示装置の製造方法。
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