JP2007003709A - アクティブマトリクス基板、表示装置およびその欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素欠陥の修正が容易で、かつ、欠陥修正用に設けられた導電片に起因した歩留まりの低下が抑制されたアクティブマトリクス基板を提供する。
【解決手段】本発明によるアクティブマトリクス基板は、基板１０と、基板１０上に形成された走査配線１１と、走査配線１１に交差する信号配線１２と、基板１０上に形成され、対応する走査配線１１に印加される信号に応答して動作するスイッチング素子１３と、スイッチング素子１３を介して、対応する信号配線１２に電気的に接続され得る画素電極１４とを備えている。本発明によるアクティブマトリクス基板は、さらに、走査配線１１と同一の膜から形成された導電片１８をさらに備えている。導電片１８は、走査配線１１、信号配線１２および画素電極１４とは絶縁され、電気的に浮動状態である。
【選択図】図４

Description

本発明は、マトリクス状に配列されたスイッチング素子を有するアクティブマトリクス基板に関する。また、本発明は、アクティブマトリクス基板を備えた表示装置およびその欠陥修正方法にも関する。

液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を有し、様々な分野に広く用いられている。特に、画素ごとに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、高いコントラスト比および優れた応答特性を有し、高性能であるため、テレビやモニタ、ノートパソコンに用いられており、近年その市場規模が拡大している。

アクティブマトリクス型液晶表示装置は、複数のＴＦＴが形成されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板に対向するカラーフィルタ基板とを備え、これらの間に挟持された液晶層の配向状態を制御することによって表示を行う。

アクティブマトリクス基板は、絶縁性基板上に、半導体膜や絶縁膜、導体膜を堆積する工程と、これらの膜をパターニングする工程とを繰り返すことによって作製される。そのため、正常なＴＦＴ特性が得られない欠陥ＴＦＴの発生や、走査配線や信号配線の短絡や断線の発生が避けられない。このような欠陥を有するＴＦＴ基板を用いて製造された液晶表示装置には、正常な電圧が印加されず、所定の表示ができない不良画素（画素欠陥）が存在する。

そこで、不良画素の画素電極を信号配線に直結することによって画素欠陥を目立たなくする欠陥修正方法が提案されている。

特許文献１には、このような欠陥修正が容易な構造を有する液晶表示装置が開示されている。図２５および図２６に、特許文献１に開示されている液晶表示装置６００を示す。図２５は、液晶表示装置６００の１つの画素領域を示す上面図である。また、図２６は、液晶表示装置６００が有するアクティブマトリクス基板の断面構造を示し、図２５中の２６Ａ−２６Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置６００は、マトリクス状に配列された複数の画素領域のそれぞれごとに、画素電極６１４とＴＦＴ６１３とを有している。ＴＦＴ６１３は、対応する走査配線６１１に印加される信号に応答して動作し、画素電極６１４は、対応する信号配線６１２にＴＦＴ６１３を介して電気的に接続され得る。

信号配線６１２の一部に重なるように、補助信号配線６１５が設けられている。補助信号配線６１５は、走査配線６１１と同一の導電膜をパターニングすることによって形成されており、走査配線６１１および補助信号配線６１５を覆う絶縁膜６１６に形成されたコンタクトホール６１７において、信号配線６１２に接続されている。

補助信号配線６１５から分岐するように枝部６１５ａが設けられている。この枝部６１５ａは、画素電極６１４に絶縁膜６１６を介して重なっており、画素欠陥を修正するために設けられている。

画素欠陥が生じた場合、枝部６１５ａの画素電極６１４に重なっている部分にレーザ光を照射し、図２７に示すように枝部６１５ａと画素電極６１４とを接続する。これにより、画素電極６１４が枝部６１５ａおよび補助信号配線６１５を介して信号配線６１２に電気的に接続される。そのため、画素電極６１４には信号配線６１２から常に信号電圧が供給されるようになり、画素欠陥を目立たなくすることができる。
特開平５−２９７４０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているように欠陥修正用の導電片（補助信号配線６１５の枝部６１５ａ）を設ける手法では、画素欠陥を修正するために設けられた導電片に起因した表示不良が発生し、それによって歩留まりが低下するという新たな問題が発生してしまう。

補助信号配線６１５の枝部６１５ａは、枝部６１５ａを走査配線６１１や補助信号配線６１５とともに形成する際のパターン不良や付着異物によって、走査配線６１１などの他の配線と短絡してしまうことがある。図２８に、パターン不良の一例を示す。図２８に示す例では、導電膜のパターニングの際に本来除去されるはずの部分が除去されなかったことにより、補助信号配線６１５の枝部６１５ａと走査配線６１１とが接続されてしまっている。そのため、走査配線６１１と信号配線６１２とが補助信号配線６１５およびその枝部６１５ａを介して短絡し、表示不良が発生してしまう。具体的には、信号配線６１２に走査配線６１１からの信号が供給されてしまうため、信号配線６１２の延びる方向に沿った線欠陥が発生してしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素欠陥の修正が容易で、かつ、欠陥修正用に設けられた導電片に起因した歩留まりの低下が抑制されたアクティブマトリクス基板、そのようなアクティブマトリクス基板を備えた表示装置およびその欠陥修正方法を提供することにある。

本発明によるアクティブマトリクス基板は、基板と、前記基板上に形成された複数の走査配線と、前記複数の走査配線に交差する複数の信号配線と、前記基板上に形成され、対応する走査配線に印加される信号に応答して動作する複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子を介して、対応する信号配線に電気的に接続され得る複数の画素電極と、を備えたアクティブマトリクス基板であって、前記複数の走査配線と同一の膜から形成された複数の導電片をさらに備え、前記複数の導電片は、前記複数の走査配線、前記複数の信号配線および前記複数の画素電極とは絶縁され、電気的に浮動状態であり、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、本発明によるアクティブマトリクス基板は、前記複数の導電片を覆う絶縁膜をさらに備える。

ある好適な実施形態において、前記複数の導電片のそれぞれは、前記複数の信号配線のうちの１つに前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の信号配線のそれぞれは、前記複数の走査配線に交差する方向に沿って延びる幹部と、前記幹部から分岐した枝部とを有し、前記複数の導電片のそれぞれは、前記枝部に前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、本発明によるアクティブマトリクス基板は、前記複数の信号配線と同一の膜から形成され、それぞれが前記複数の画素電極のそれぞれと電気的に接続された複数の接続電極をさらに備え、前記複数の導電片のそれぞれは、前記複数の接続電極のそれぞれに前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数のスイッチング素子は、それぞれがゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する複数の薄膜トランジスタであり、前記複数の導電片のそれぞれは、前記ドレイン電極に前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の導電片は、タングステン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、窒化バナジウムまたは窒化ジルコニウムから形成されている。

本発明による表示装置は、上記構成を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板上に配置された表示媒体層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有しており、そのことによって上記目的が達成される。

ある好適な実施形態において、本発明による表示装置は、前記アクティブマトリクス基板に前記表示媒体層を介して対向する対向基板をさらに備え、前記表示媒体層は液晶層である。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素領域のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域と、反射モードで表示を行う反射領域とを有し、前記複数の導電片のそれぞれは、前記反射領域内に設けられている。

本発明による表示装置の欠陥修正方法は、上記構成を有する表示装置の欠陥修正方法であって、前記複数の画素領域のなかから表示欠陥を呈する画素領域を特定する工程（Ａ）と、前記特定された画素領域の画素電極とそれに対応する信号配線とを前記特定された画素領域に設けられた前記導電片を介して電気的に接続する工程（Ｂ）とを包含し、前記工程（Ｂ）は、前記導電片の一部にレーザ光を照射することによって、前記導電片と前記信号配線とを電気的に接続する工程（ａ）と、前記導電片の他の一部にレーザ光を照射することによって、前記導電片と前記画素電極とを電気的に接続する工程（ｂ）とを含む。

ある好適な実施形態において、前記工程（ａ）および工程（ｂ）は、ＹＬＦレーザ光を照射することによって行われる。

本発明による表示装置の製造方法は、上記の欠陥修正方法によって表示欠陥を修正する工程を包含する。

本発明によるアクティブマトリクス基板は、走査配線と同一の膜から形成された導電片を有しているので、画素欠陥が発生した場合には、この導電片にレーザ光を照射することによって、信号配線と画素電極とを導電片を介して電気的に接続することができる。欠陥修正用の導電片は、走査配線、信号配線および画素電極とは絶縁されており、電気的に浮動状態であるので、導電膜をパターニングする際にパターン不良が発生したり異物が付着したりしても、導電片に起因した表示不良が発生することはない。このように、本発明によると、画素欠陥の修正が容易で、かつ、欠陥修正用に設けられた導電片に起因した歩留まりの低下が抑制されたアクティブマトリクス基板が提供される。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えた液晶表示装置を例として本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置に広く用いられる。

（実施形態１）
図１および図２に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。図１は、液晶表示装置１００を模式的に示す断面図であり、図２は、液晶表示装置１００の１つの画素領域を模式的に示す上面図である。

液晶表示装置１００は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１００ａと、ＴＦＴ基板１００ａに対向する対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ばれる。）１００ｂと、これらの間に設けられた液晶層４０とを備えている。

ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層４０側には、液晶層４０に電圧を印加するための電極１４、３４がそれぞれ設けられている。これらの電極１４、３４間に印加される電圧に応じて液晶層４０の配向が変化し、そのことによって表示が行われる。

なお、図１では、ＴＦＴ基板１００ａの電極１４を連続した単一の導電膜として示しているが、後述するように、ＴＦＴ基板１００ａの電極１４は、マトリクス状に配列された複数の画素領域のそれぞれごとに分離して設けられている。これに対し、対向基板１００ｂの電極３４は、典型的には、透明基板（例えばガラス基板）３０上に設けられた連続した単一の電極（共通電極と呼ばれる）である。

次に、ＴＦＴ基板１００ａの構造を詳しく説明する。

ＴＦＴ基板１００ａは、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板）１０上に形成された複数の走査配線（ゲートバスラインとも呼ばれる）１１と、走査配線１１に交差する複数の信号配線（ソースバスラインとも呼ばれる）１２とを備えている。走査配線１１と信号配線１２とは、典型的には直交している。

ＴＦＴ基板１００ａは、さらに、画素領域ごとに設けられたＴＦＴ１３および画素電極１４を備えている。ＴＦＴ１３は、対応する走査配線１１に印加される信号に応答して動作し、画素電極１４は、対応する信号配線１２にＴＦＴ１３を介して電気的に接続され得る。本実施形態における画素電極１４は、透明導電材料から形成された透明電極である。

ＴＦＴ１３は、半導体層１５、走査配線１１に接続されたゲート電極１３Ｇ、信号配線１２に接続されたソース電極１３Ｓおよび画素電極１４に接続されたドレイン電極１３Ｄを有している。なお、図２には、ゲート電極１３Ｇを３つ備えたトリプルゲート型のＴＦＴを例示しているが、本発明は勿論これに限定されるものではない。

本実施形態における信号配線１２は、図２に示すように、走査配線１１に交差する方向に沿って延びる幹部（つまり信号配線本体）１２ａと、幹部１２ａから分岐した枝部１２ｂとを有している。枝部１２ｂは、画素領域の内側に向かって延びるように形成されており、画素電極１４に重なっている。

また、ＴＦＴ基板１００ａには、補助容量配線１６と、補助容量電極１７とが設けられており、これらとこれらの間に位置するゲート絶縁膜（ここでは不図示）によって補助容量が構成されている。補助容量配線１６は、走査配線１１と同一の導電膜から形成されており、補助容量電極１７は、ＴＦＴ１３の半導体層１５と同一の膜から形成されている。

本実施形態におけるＴＦＴ基板１００ａには、さらに、画素欠陥が生じた場合に信号配線１２と画素電極１４とを直結する（ＴＦＴ１３を介さずに接続する）ための導電片１８が設けられている。

ここで、図３および図４をさらに参照しながら、導電片１８の配置を説明する。図３は、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図であり、図４は、ＴＦＴ基板１００ａの１つの画素領域を示す等価回路図である。

欠陥修正用の導電片１８は、図３に示すように、層間絶縁膜２１を介して信号配線１２の下層に設けられている。より具体的には、導電片１８は、半導体層１５を覆うように設けられたゲート絶縁膜２０上に、走査配線１１と同一の導電膜から形成されている。ただし、導電片１８は、走査配線１１とは切り離されており、走査配線１１に電気的に接続されていない。また、導電片１８は、層間絶縁膜２１によって覆われており、信号配線１２や画素電極１４にも電気的に接続されていない。つまり、導電片１８は、図４に示すように、走査配線１１、信号配線１２および画素電極１４と絶縁されており、電気的に浮動状態（フローティング）である。

導電片１８は、その一端部１８ａが信号配線１２の枝部１２ｂに重なるように配置されている。また、導電片１８は、その他端部１８ｂが接続電極２２に重なるように配置されている。接続電極２２は、層間絶縁膜２１上に信号配線１２と同一の導電膜から形成されており、コンタクトホール２７において画素電極１４に電気的に接続されている。上述したように、導電片１８は、基板法線方向から見たときに、信号配線１２の枝部１２ｂおよび接続電極２２に部分的に重なっている。

なお、本実施形態では、図３に示すように、信号配線１２を覆うように透明な樹脂膜２３が形成されており、この樹脂膜２３上に画素電極１４が形成されている。画素電極１４は、図２に示したように、その外縁部が樹脂膜２３を介して走査配線１１や信号配線１２に重なるように設けられており、それによって開口率の向上が図られている。

続いて、液晶表示装置１００の画素欠陥を修正する方法を説明する。

液晶表示装置１００において画素欠陥が生じた場合、まず、複数の画素領域のなかから表示欠陥を呈する画素領域を特定する。この工程は、例えば、任意の信号を発生させ得る任意信号発生装置を用い、表示を目視することによって行われる。

次に、特定された画素領域において、画素電極１４とそれに対応する信号配線１２とを導電片１８を介して電気的に接続する。この工程は、具体的には以下のようにして行われる。

まず、図５に示すように、導電片１８の枝部１２ｂに重なっている方の端部１８ａにレーザ光を照射して溶融させることによって、導電片１８と信号配線１２とを接続する。次に、図６に示すように、導電片１８の接続電極２２に重なっている方の端部１８ｂにレーザ光を照射して溶融させることによって、導電片１８と接続電極２２とを接続し、導電片１８と画素電極１４とを接続電極２２を介して電気的に接続する。このようにして、画素電極１４と信号配線１２とが導電片１８を介して電気的に接続される。その結果、画素電極１４には、常に信号配線１２からの表示信号が印加されるようになり、欠陥が目立たなくなる。なお、ここでは、導電片１８の端部１８ａおよび１８ｂのうち、枝部１２ｂに重なっている方の端部１８ａに先にレーザ光を照射する場合を例示したが、接続電極２２に重なっている方の端部１８ｂに先にレーザ光を照射してもよい。

上述したように、本実施形態におけるＴＦＴ基板１００ａは、欠陥修正用の導電片１８を備えているので、画素欠陥が発生した場合には、導電片１８にレーザ光を照射することによって画素欠陥を容易に修正することができる。

本実施形態における導電片１８は、走査配線１１や信号配線１２あるいは画素電極１４とは絶縁されており、電気的に浮動状態にある。そのため、導電片１８を走査配線１１とともに形成する際にパターン不良が発生したり異物が付着したりしても表示不良が発生しにくい。以下、この理由をより詳しく説明する。

図７に、パターン不良の一例を示す。図７に示す例では、導電膜をパターニングする際に本来除去されるべき部分が除去されなかったことによって、導電片１８が補助容量配線１６に接続されてしまっている。しかしながら、導電片１８は、もともと電気的に浮くように設計されているので、たとえ導電片１８がパターン不良によって補助容量配線１６と接続されてしまっても、図８に等価回路を示すように、補助容量配線１６と他の配線（例えば信号配線１２）や画素電極１４とが短絡することはない。

これに対し、欠陥修正用の導電片が電気的に浮いていない場合には、パターン不良や付着異物によって、配線間や配線と画素電極との間で短絡が発生し、表示不良が発生してしまう。図９および図１０に、電気的に浮いていない欠陥修正用導電片を備えた液晶表示装置７００を示す。図９は、液晶表示装置７００の１つの画素領域を模式的に示す上面図である。また、図１０は、液晶表示装置７００が有するＴＦＴ基板７００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図９中の１０Ａ−１０Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置７００は、図９および図１０に示すように、欠陥修正用の導電片７１８の一端部７１８ａが、絶縁膜２１に設けられたコンタクトホール２８において信号配線１２に接続されている点において、液晶表示装置１００と異なっている。

液晶表示装置７００では、図１１に等価回路を示すように、導電片７１８が予め信号配線１２に電気的に接続されている。そのため、画素欠陥が生じた場合には、レーザ光の照射を導電片７１８の接続電極２２に重なっている方の端部７１８ｂについてのみ行えばよく、レーザ光の照射回数は１回でよい。しかしながら、このような構成を採用すると、パターン不良が発生したり異物が付着したりした場合には、導電片７１８に起因した表示不良が発生してしまう。

液晶表示装置７００におけるパターン不良の一例を図１２に示す。図１２に示す例では、導電片７１８がパターン不良によって補助容量配線１６に接続されてしまっている。導電片７１８は、もともと信号配線１２に電気的に接続されるように設計されているので、導電片７１８がパターン不良によって補助容量配線１６と接続されてしまうと、図１３に示すように、補助容量配線１６と信号配線１２とが短絡し、表示不良（具体的には信号配線１２の延びる方向に沿った線欠陥）が発生してしまう。

図１４および図１５に、電気的に浮いていない欠陥修正用導電片を備えた他の液晶表示装置８００を示す。図１４は、液晶表示装置８００の１つの画素領域を模式的に示す上面図である。また、図１５は、液晶表示装置８００が有するＴＦＴ基板８００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図１４中の１５Ａ−１５Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置８００は、図１４および図１５に示すように、欠陥修正用の導電片８１８の一端部８１８ｂが、絶縁膜２１に設けられたコンタクトホール２９において接続電極２２に接続されている点において、液晶表示装置１００と異なっている。

液晶表示装置８００では、図１６に等価回路を示すように、導電片８１８が予め接続電極２２を介して画素電極１４に電気的に接続されている。そのため、画素欠陥が生じた場合には、レーザ光の照射を導電片８１８の信号配線１２に重なっている方の端部８１８ａについてのみ行えばよく、レーザ光の照射回数は１回でよい。しかしながら、このような構成を採用すると、パターン不良が発生したり異物が付着したりした場合には、導電片８１８に起因した表示不良が発生してしまう。

液晶表示装置８００におけるパターン不良の一例を図１７に示す。図１７に示す例では、導電片８１８がパターン不良によって補助容量配線１６に接続されてしまっている。導電片８１８は、もともと画素電極１４に電気的に接続されるように設計されているので、導電片８１８がパターン不良によって補助容量配線１６と接続されてしまうと、図１８に示すように、補助容量配線１６と画素電極１４とが短絡し、表示不良（具体的には点欠陥）が発生してしまう。

上述したように、電気的に浮いていない欠陥修正用導電片を備えた液晶表示装置では、導電片に起因した表示不良が発生し、それによって製造の歩留まりが低下してしまう。これに対し、本実施形態における液晶表示装置１００は、電気的に浮いている欠陥修正用導電片１８を備えているので、導電片１８に起因した表示不良が発生せず、それによる歩留まりの低下も発生しない。

また、導電片が電気的に浮いていない場合には、導電片と信号配線との重畳部や導電片と接続部との重畳部などに寄生容量が形成されるので、表示品位が低下してしまう。これに対し、本実施形態のように、導電片１８が電気的に浮いていると、そのような寄生容量が発生せず、表示品位が向上する。

また、図１０や図１５に示したように、導電片７１８、８１８を予め信号配線１２の枝部１２ｂや接続電極２２と接続しておくためには、層間絶縁膜２１にコンタクトホール２８および２９を形成しなくてはならず、フォトリソグラフィプロセスの精度を考慮すると、枝部１２ｂや接続電極２２を大きめに形成しておく必要がある。そのため、開口率が低下してしまう。本実施形態における液晶表示装置１００では、そのような開口率の低下も発生しない。

なお、導電片１８は走査配線１１と同一の導電膜から形成されるので、液晶表示装置１００の製造工程において、余分な工程の増加を伴うことなく導電片１８を造り込むことができる。

本実施形態では、走査配線１１に交差する方向に沿って延びる幹部１２ａと、幹部１２ａから分岐した枝部１２ｂとを有する信号配線１２を例示したが、図１９に示すように、信号配線１２は枝部を有していなくてもよい。信号配線１２が枝部を有していなくても、信号配線１２に少なくとも一部が重なるように導電片１８が設けられていれば、溶融接続による欠陥修正を行うことができる。

また、本実施形態では、導電片１８が接続電極２２に部分的に重なっており、欠陥修正時には接続電極２２を介して画素電極１４に電気的に接続される場合を例示したが、必ずしもこのような構成を採用する必要はない。導電片１８は、画素電極１４に電気的に接続された部材に重なっていればよく、例えば後述するように、導電片１８をＴＦＴ１３のドレイン電極１３Ｄに重なるように配置し、欠陥修正時にはドレイン電極１３Ｄを介して画素電極１４に電気的に接続されるようにしてもよい。

本実施形態における液晶表示装置１００は、溶融接続を行うための導電片１８が設けられている点以外は、公知の種々の液晶表示装置と同じ構成を採用することができる。そのため、公知の種々の製造方法を用いて製造することができる。以下に、図２および図３に示す構成について、製造方法の一例を示す。

まず、絶縁性基板（例えばガラス基板）１０上に、厚さ５０ｎｍの多結晶シリコン膜を形成し、この多結晶シリコン膜をパターニングすることによって半導体層１５を形成する。このとき、半導体層１５を形成するための多結晶シリコン膜から補助容量電極１７も同時に形成される。多結晶シリコン膜の形成には、公知の種々の手法を用いることができる。なお、必要に応じて、予め基板１０上にベースコート膜（例えば厚さ１００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜）を形成しておき、このベースコート膜上に半導体層１５を形成してもよい。

次に、半導体層１５、および補助容量電極１７を覆うように基板１０のほぼ全面にＣＶＤ法を用いて厚さ１００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜を堆積することによって、ゲート絶縁膜２０を形成する。

続いて、ゲート絶縁膜２０上にスパッタリング法を用いて厚さ３０ｎｍの窒化タンタル（ＴａＮ）膜および厚さ３７０ｎｍのタングステン（Ｗ）膜を堆積した後、この積層膜をパターニングすることによって、走査配線１１、ゲート電極１３Ｇおよび補助容量配線１６を形成する。このとき、欠陥修正用の導電片１８も同時に形成される。

その後、半導体層１５の所定の領域に不純物をドープすることによって、半導体膜１５にソース領域およびドレイン領域を形成する。このとき、半導体層１５のうち不純物のドープされなかった領域がチャネル領域となる。

次に、基板のほぼ全面を覆うようにＣＶＤ法を用いて厚さ２５０ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜および厚さ７００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜を積層することによって、層間絶縁膜２１を形成する。

続いて、ゲート絶縁膜２０および層間絶縁膜２１に、ソース領域の一部を露出するようにソースコンタクトホール２４を形成するとともに、ドレイン領域の一部を露出するようにドレインコンタクトホール２５を形成する。

その後、スパッタリング法を用いて厚さ１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜、厚さ３５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）膜および厚さ１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜を堆積し、この積層膜をパターニングすることによって、信号配線１２、ソース電極１３Ｓおよびドレイン電極１３Ｄを形成する。

次に、アクリル系樹脂を塗布・焼成することによって厚さ２４００ｎｍの樹脂膜２３を形成し、この樹脂膜２３の所定の位置（具体的にはドレイン電極１３Ｄ上）にコンタクトホール２６を形成する。

その後、樹脂膜２３上にスズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）膜を厚さが１００ｎｍとなるように堆積し、このＩＴＯ膜をパターニングすることによって画素電極１４を形成する。

このようにして得られたＴＦＴ基板１００ａを、別途に作製した対向基板１００ｂと貼り合せ、これらの間隙に液晶材料を注入・封止することによって液晶層４０を形成することにより、液晶表示装置１００が完成する。

このようにして得られた液晶表示装置１００に検査工程を行い、画素欠陥が発見された場合には、欠陥修正が行われる。欠陥修正は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ照射装置やＹＬＦ（イットリウム・リチウム・フロライド）レーザ照射装置を用いて行うことができる。本実施形態では、ＹＡＧレーザ光よりもＹＬＦレーザ光を用いて欠陥修正を行うことが好ましい。本実施形態では、欠陥修正の際にはレーザ光の照射を２回行うので、出力のばらつきが大きいレーザ照射装置を用いると、歩留まりが低下することがある。ＹＬＦレーザ照射装置は、安定して高出力が得られるので、ＹＬＦレーザ光を用いて欠陥修正を行うことにより、歩留まりの低下を防止することができる。

また、本願発明者の検討によれば、導電片１８の材料として高融点材料を用いることにより、欠陥修正を好適に行えることがわかった。導電片１８と信号配線１２との間および導電片１８と接続電極２２との間には層間絶縁膜２１が存在しているため、導電片１８と信号配線１２あるいは接続電極２２とを溶融接続するためには、ある程度大きなショットパワーが必要となる。しかしながら、導電片１８が低融点材料から形成されていると、レーザ光を照射した場合に導電片１８が大きく飛散してしまい、欠陥修正が好適に行えないことがある。これに対し、導電片１８をタングステン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、窒化バナジウム、窒化ジルコニウムなどの高融点材料から形成すると、このような問題が発生せず、欠陥修正を好適に行うことができる。なお、導電片１８は、ここで例示したように積層膜から形成されていてもよいし、単層の膜から形成されていてもよい。

（実施形態２）
図２０および図２１に、本実施形態における液晶表示装置２００を示す。図２０は、液晶表示装置２００の１つの画素領域を模式的に示す上面図である。また、図２１は、液晶表示装置２００が備えるＴＦＴ基板２００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図２０中の２１Ａ−２１Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示装置２００の画素電極１４は、透明導電材料（例えばＩＴＯ）から形成された透明電極１４ａと、光を反射する材料（例えばアルミニウム）から形成された反射電極１４ｂとから構成されている。つまり、液晶表示装置２００は、画素領域ごとに、透過モードで表示を行う透過領域と、反射モードで表示を行う反射領域とを有する透過反射両用型の液晶表示装置である。

液晶表示装置２００にも、欠陥修正用の導電片１８が設けられている。導電片１８は、走査配線１１と同一の導電膜から形成されている。また、導電片１８は、走査配線１１、信号配線１２および画素電極１４とは絶縁されており、図２２に示すように、電気的に浮動状態にある。本実施形態における導電片１８は、図２０に示すように、反射領域内に設けられている。

液晶表示装置２００についても、画素欠陥が発生した場合には、液晶表示装置１００について説明したのと同じようにして欠陥を容易に修正することができる。また、導電片１８は、電気的に浮いているので、パターン不良や付着異物により、導電片１８に起因した表示不良が発生することはない。

図２３に、パターン不良の一例を示す。図２３に示す例では、導電片１８がパターン不良によって補助容量配線１６に接続されてしまっている。しかしながら、導電片１８は、もともと電気的に浮くように設計されているので、たとえ導電片１８がパターン不良によって補助容量配線１６と接続されてしまっても、図２４に等価回路を示すように、補助容量配線１６と他の配線（例えば信号配線１２）や画素電極１４とが短絡することはない。

また、本実施形態では、導電片１８が反射領域内に配置されているので、典型的には不透明な材料から形成される導電片１８による開口率の低下が発生しない。なお、開口率の向上のためには、不透明な構成要素を、透過領域ではなくできるだけ反射領域内に集約的に配置することが好ましいが、その場合、導電片１８と他の部材（配線や電極）との距離が近くなり、パターン不良や付着異物によって導電片１８が他の部材に接続される可能性が高くなってしまう。しかしながら、本実施形態では、電気的に浮いている導電片１８を設けるため、図８を参照しながら説明したように、導電片１８を介して配線同士や配線と画素電極１４とが短絡することは発生しにくい。つまり、本実施形態のように電気的に浮いている導電片１８を用いることにより、導電片１８を他の部材の近傍に配置しやすくなり、開口率の向上を図ることが容易となる。

なお、上記の実施形態１および２では、表示媒体層として液晶層を備えた液晶表示装置を例として本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の表示装置に好適に用いることができる。例えば、表示媒体層として有機ＥＬ層を備えた有機ＥＬ表示装置にも好適に用いることができる。

本発明によると、画素欠陥の修正が容易で、かつ、欠陥修正用に設けられた導電片に起因した歩留まりの低下が抑制されたアクティブマトリクス基板、そのようなアクティブマトリクス基板を備えた表示装置およびその欠陥修正方法が提供される。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。 液晶表示装置１００を模式的に示す上面図である。 液晶表示装置１００が有するＴＦＴ基板１００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図である。 ＴＦＴ基板１００ａの１つの画素領域を示す等価回路図である。 液晶表示装置１００の画素欠陥を修正する方法を説明するための図である。 液晶表示装置１００の画素欠陥を修正する方法を説明するための図である。 液晶表示装置１００におけるパターン不良の一例を示す上面図である。 図７に示すパターン不良が発生した場合の画素領域を示す等価回路図である。 電気的に浮いていない欠陥修正用導電片７１８を備えた液晶表示装置７００を模式的に示す上面図である。 液晶表示装置７００が有するＴＦＴ基板７００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図９中の１０Ａ−１０Ａ’線に沿った断面図である。 ＴＦＴ基板７００ａの１つの画素領域を示す等価回路図である。 液晶表示装置７００におけるパターン不良の一例を示す上面図である。 図１２に示すパターン不良が発生した場合の画素領域を示す等価回路図である。 電気的に浮いていない欠陥修正用導電片８１８を備えた液晶表示装置８００を模式的に示す上面図である。 液晶表示装置８００が有するＴＦＴ基板８００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図１４中の１５Ａ−１５Ａ’線に沿った断面図である。 ＴＦＴ基板８００ａの１つの画素領域を示す等価回路図である。 液晶表示装置８００におけるパターン不良の一例を示す上面図である。 図１７に示すパターン不良が発生した場合の画素領域を示す等価回路図である。 信号配線１２の他の例を示す図である。 本発明の好適な実施形態における他の液晶表示装置２００を模式的に示す上面図である。 液晶表示装置２００が有するＴＦＴ基板２００ａの断面構造を模式的に示す図であり、図２０中の２１Ａ−２１Ａ’線に沿った断面図である。 ＴＦＴ基板２００ａの１つの画素領域を示す等価回路図である。 液晶表示装置２００におけるパターン不良の一例を示す上面図である。 図２３に示すパターン不良が発生した場合の画素領域を示す等価回路図である。 欠陥修正用の導電片を備えた従来の液晶表示装置６００を模式的に示す上面図である。 液晶表示装置６００の断面構造を模式的に示す図であり、図２５中の２６Ａ−２６Ａ’線に沿った断面図である。 液晶表示装置６００の画素欠陥を修正する方法を説明するための図である。 液晶表示装置６００におけるパターン不良の一例を示す上面図である。

符号の説明

１０ 基板（絶縁性基板）
１１ 走査配線
１２ 信号配線
１２ａ 幹部
１２ｂ 枝部
１３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１３Ｇ ゲート電極
１３Ｓ ソース電極
１３Ｄ ドレイン電極
１４ 画素電極
１４ａ 透明電極
１４ｂ 反射電極
１５ 半導体層
１６ 補助容量配線
１７ 補助容量電極
１８ 導電片
２０ ゲート絶縁膜
２１ 層間絶縁膜
２２ 接続電極
２３ 樹脂膜
３０ 基板（絶縁性基板）
３４ 電極（共通電極）
４０ 液晶層
１００ａ、２００ａ アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）
１００ｂ 対向基板（カラーフィルタ基板）
１００、２００ 液晶表示装置

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板上に形成された複数の走査配線と、
   前記複数の走査配線に交差する複数の信号配線と、
   前記基板上に形成され、対応する走査配線に印加される信号に応答して動作する複数のスイッチング素子と、
   前記複数のスイッチング素子を介して、対応する信号配線に電気的に接続され得る複数の画素電極と、を備えたアクティブマトリクス基板であって、
   前記複数の走査配線と同一の膜から形成された複数の導電片をさらに備え、
   前記複数の導電片は、前記複数の走査配線、前記複数の信号配線および前記複数の画素電極とは絶縁され、電気的に浮動状態であるアクティブマトリクス基板。
2. 前記複数の導電片を覆う絶縁膜をさらに備える請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
3. 前記複数の導電片のそれぞれは、前記複数の信号配線のうちの１つに前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている請求項２に記載のアクティブマトリクス基板。
4. 前記複数の信号配線のそれぞれは、前記複数の走査配線に交差する方向に沿って延びる幹部と、前記幹部から分岐した枝部とを有し、
   前記複数の導電片のそれぞれは、前記枝部に前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている請求項３に記載のアクティブマトリクス基板。
5. 前記複数の信号配線と同一の膜から形成され、それぞれが前記複数の画素電極のそれぞれと電気的に接続された複数の接続電極をさらに備え、
   前記複数の導電片のそれぞれは、前記複数の接続電極のそれぞれに前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている請求項２から４のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
6. 前記複数のスイッチング素子は、それぞれがゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を有する複数の薄膜トランジスタであり、
   前記複数の導電片のそれぞれは、前記ドレイン電極に前記絶縁膜を介して部分的に重なるように配置されている請求項２から４のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
7. 前記複数の導電片は、タングステン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、窒化バナジウムまたは窒化ジルコニウムから形成されている請求項１から６のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板上に配置された表示媒体層とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有する表示装置。
9. 前記アクティブマトリクス基板に前記表示媒体層を介して対向する対向基板をさらに備え、前記表示媒体層は液晶層である請求項８に記載の表示装置。
10. 前記複数の画素領域のそれぞれは、透過モードで表示を行う透過領域と、反射モードで表示を行う反射領域とを有し、
    前記複数の導電片のそれぞれは、前記反射領域内に設けられている請求項９に記載の表示装置。
11. 請求項８から１０のいずれかに記載の表示装置の欠陥修正方法であって、
    前記複数の画素領域のなかから表示欠陥を呈する画素領域を特定する工程（Ａ）と、
    前記特定された画素領域の画素電極とそれに対応する信号配線とを前記特定された画素領域に設けられた前記導電片を介して電気的に接続する工程（Ｂ）と、
    を包含し、
    前記工程（Ｂ）は、
    前記導電片の一部にレーザ光を照射することによって、前記導電片と前記信号配線とを電気的に接続する工程（ａ）と、
    前記導電片の他の一部にレーザ光を照射することによって、前記導電片と前記画素電極とを電気的に接続する工程（ｂ）とを含む欠陥修正方法。
12. 前記工程（ａ）および工程（ｂ）は、ＹＬＦレーザ光を照射することによって行われる請求項１１に記載の欠陥修正方法。
13. 請求項１１または１２に記載の欠陥修正方法によって表示欠陥を修正する工程を包含する表示装置の製造方法。

Images