JP2007328340A - 表示基板、及びそのリペア方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄工程でのリペア配線の損傷を防止することにより信号線のリペアの信頼性を更に高めることができる表示基板を提供する。
【解決手段】本発明による表示基板は、信号線、保護膜、及びリペア配線を有する。保護膜は信号線を覆って保護する。保護膜の表面にはリペア溝が形成されている。リペア配線はリペア溝の中に形成されているので、リペア配線の表面が保護膜の表面より深い。リペア溝の各端部は、信号線の不良部分からその信号線の方向に所定距離ずつ離れている。リペア配線はリペア溝の各端部で、その信号線の不良部分より外側に位置する各部分に接続されている。それにより、その信号線を伝わる信号がリペア配線を迂回し、不良部分を避けて進む。
【選択図】図4

Description

本発明は表示基板に関し、特にそのリペア方法に関する。

移動通信端末機、デジタルカメラ、ノートパソコン、モニタなど、様々な電子機器に画像表示装置が搭載されている。画像表示装置には例えば、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ：Cathode−Ray Tube）、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）、及び、有機／無機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置がある。それらの中でも、液晶表示装置は特に、薄くて軽い、消費電力が低い、駆動電圧が低い、という長所を持つ。従って、液晶表示装置は、産業全般にわたる広い範囲で利用されている。

液晶表示装置は内部光源（バックライト）で液晶表示パネルの背面を照らすことにより、液晶表示パネルの前面に所望の画像を表示する。液晶表示パネルは、互いに対向する２枚の表示基板（アレイ基板と対向基板）、及びそれら２枚の表示基板の間に挟まれた液晶層を含む。アレイ基板には複数の画素電極がアレイ状に配置されている。一方、対向基板は共通電極で覆われている。各画素電極は液晶層を間に挟んで共通電極と対向している。２枚の表示基板の少なくともいずれかには更に、偏光子が備えられている。液晶層は誘電率異方性を持つので、画素電極と共通電極との間に電圧を加え、それらの電極間の液晶層に対して電場を印加すれば、液晶層を透過する光の偏光方向が変化する。この偏光方向の変化は、偏光子を透過可能な光の量を変化させる。従って、画素電極と共通電極との間に印加される電圧を画素ごとに調節すれば、その画素の透過率を調節できる。こうして、液晶表示装置は所望の画像を画面に表示する。

アレイ基板では複数の信号線が縦横に走り、外部からの信号を各画素電極に伝達している。近年、液晶表示装置の大画面化／高精細化に伴い、それらの信号線の総数が増大し、かつ各信号線の幅が減少している。従って、アレイ基板上の信号線には、断線や短絡等の電気的な接続不良が発生しやすい。液晶表示装置の生産性及び信頼性をいずれも高く維持するには、信号線の接続不良の発生を抑えねばならないことはもちろん、液晶表示パネルの製造工程中に信号線の接続不良が発見された場合は、製造工程の中でその信号線の欠陥を修正しなければならない。以下、そのような欠陥の修正工程をリペアという。

信号線のリペアでは一般に、アレイ基板上に新たな信号線（以下、リペア配線という。）が追加される。リペア配線は、接続不良が生じた箇所の両側に位置する信号線の部分の間を短絡させる。それにより、その信号線を伝わる信号が、接続不良の箇所の近傍ではそのリペア配線を迂回し、その接続不良の箇所を避けて進む。その結果、信号が、その信号線に接続された画素の全体に伝達される。こうして、接続不良に起因する画質の劣化が最小限に抑えられる。

アレイ基板では信号線が保護膜に覆われ、画素電極がその保護膜の上に形成される。従って、信号線の接続不良の検査及びリペアは保護膜の形成後に行われる。特に、リペア配線がその保護膜の上に形成される。その場合、リペア配線はアレイ基板の洗浄工程ではブラシに直に接触し、又は超音波や洗浄液に直に曝される。従って、リペア配線が洗浄工程中に損傷を受けやすい。その結果、信号線のリペアの信頼性を更に高めることが困難である。
本発明の目的は、洗浄工程でのリペア配線の損傷を防止することにより信号線のリペアの信頼性を更に高めることができる表示基板、を提供することにある。

本発明による表示基板は、信号線、保護膜、及びリペア配線を有する。保護膜は信号線を覆って保護する膜である。保護膜の表面にはリペア溝が形成されている。リペア配線はリペア溝の中に形成され、信号線の不良部分の両側でその信号線に接続されている。好ましくは、リペア溝の各端部が、信号線の不良部分からその信号線の方向に所定距離ずつ離れている。その場合、リペア配線がリペア溝の各端部で、その信号線の不良部分より外側に位置する各部分に接続されている。それにより、その信号線を伝わる信号がリペア配線を迂回し、不良部分を避けて進む。

本発明による上記の表示基板では、リペア配線がリペア溝の中に形成されている。従って、リペア配線の表面が保護膜の表面より深い。従って、リペアの後に行われる表示基板の表面を洗浄する工程では、ブラシがリペア配線の表面には接触しにくく、かつ、超音波及び洗浄液がリペア配線の表面を冒しにくい。こうして、表示基板の洗浄工程中におけるリペア配線の損傷が防止される。その結果、リペアの信頼性が更に向上する。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
まず、本発明による表示基板の実施例を説明し、その後、本発明によるリペア方法の実施例を説明する。
以下の実施例による表示基板は好ましくは、液晶表示装置で用いられるアレイ基板である。しかし、同様な表示基板は有機ＥＬ表示装置やプラズマ表示装置などにも適用可能である。

＜第１実施例による表示基板＞
図1に、本発明の第１実施例による表示基板の一部を示す。図1に示されているように、表示基板100は、画素電極PE、ゲート配線GL、データ配線DL、薄膜トランジスタTFT、及びリペア配線RL1を含む。

画素電極PEは表示基板100の上にアレイ状に配置されている。各画素電極PEは好ましくは矩形であり、その各辺が画素電極PEのアレイの行方向D1又は列方向D2に対して平行に配置されている。
ゲート配線GLは画素電極PEの間を行方向D1に延びている。データ配線DLは画素電極PEの間を列方向D1に延び、ゲート配線GLと垂直に交差している。ゲート配線GLとデータ配線DLとで区切られた矩形状の領域には画素電極PEが一つずつ配置され、一つの画素が形成されている。

薄膜トランジスタTFTは各画素に一つずつ形成されている。薄膜トランジスタTFTのゲート端子はゲート配線GLに接続され、ゲート配線GLからゲート信号を受ける。薄膜トランジスタTFTのソース電極はデータ配線DLに接続され、データ配線DLからデータ信号を受ける。薄膜トランジスタTFTのドレイン電極は画素電極PEに接続されている。薄膜トランジスタTFTがゲート信号によってターンオンするとき、データ配線DLからその薄膜トランジスタTFTを通してデータ信号が画素電極PEに伝達される。

ゲート配線GLとデータ配線DLとの交差点では両配線間に短絡不良が発生しやすい。リペア配線RL1は好ましくは、短絡不良が生じたゲート配線GLとデータ配線DLとの交差点に形成され、ゲート配線GL又はデータ配線DLのいずれかに接続される。リペア配線RL1は、導電性物質から成り、好ましくは、タングステン（W）、モリブデン（Mo）、ニケル（Ni）、クロム（Cr）、又は鉄（Fe）の少なくともいずれかを含む。

図2に、リペア配線RL1の周囲の拡大平面図を示す。図3は、図2に示されている折線I−I’に沿った断面の展開図である。図3に示されているように、表示基板100は上記の構成要素に加え、透明基板110、ゲート絶縁膜120、及び保護膜130を更に含む。
透明基板110はプレート形状の透明な物質から成り、好ましくは、ガラス、石英、サファイア、又は透明な合成樹脂を含む。ゲート配線GLは透明基板110の表面に直に形成されている。ゲート絶縁膜120はゲート配線GLと透明基板110の表面とを覆っている。データ配線DLはゲート絶縁膜120の上に形成されている。すなわち、ゲート絶縁膜120はゲート配線GLとデータ配線DLとの間を絶縁している。

薄膜トランジスタTFTは好ましくは、ゲート電極GE、アクティブ層AL、ソース電極SE、ドレイン電極DE、及びオーミックコンタクト層OLを含む。ゲート配線GLは各画素に、列方向D2に突出した部分GEを含む。その突出部GEがゲート電極である。ゲート電極GEを覆うゲート絶縁膜120の部分の上にはアクティブ層ALが形成されている。アクティブ層ALは半導体物質から成り、好ましくはアモルファスシリコン（a−Si）を含む。データ配線DLは各画素に、行方向D1に延びる分岐部分を含む。その分岐部分がアクティブ層ALの一部と重なり、ソース電極SEを構成している。ドレイン電極DEはデータ配線DLからは分離された導電膜であり、各画素を覆っているゲート絶縁膜120の部分の上に一つずつ形成されている。ドレイン電極DEの一端はアクティブ層ALの一部と重なり、ゲート電極GEの上方でソース電極SEと所定の距離を隔てて対向している。ドレイン電極DEの他端は行方向D1に延びている。アクティブ層ALとソース電極SEとの間、及びアクティブ層ALとドレイン電極DEとの間にはそれぞれ、オーミックコンタクト層OLが形成されている。オーミックコンタクト層OLは好ましくは、n型不純物が高密度にドーピングされたアモルファスシリコン（n^＋a−Si）から成る。

保護膜130は、データ配線DL、薄膜トランジスタTFT、及びゲート絶縁膜120の表面を覆っている。保護膜130はデータ配線DLと薄膜トランジスタTFTとを、外部からの物理的及び化学的な干渉から保護する。保護膜130は好ましくは、第１サブ保護膜132及び第２サブ保護膜134を含む。第１サブ保護膜132は、データ配線DL、薄膜トランジスタTFT、及びゲート絶縁膜120の表面を直に覆っている。第１サブ保護膜132は好ましくはパッシベーション膜であり、更に好ましくは窒化シリコン又は酸化シリコンから成る。第２サブ保護膜134は第１サブ保護膜132の上に形成され、その表面を平坦にしている。第２サブ保護膜134は好ましくは、有機絶縁物質から成る。尚、第２サブ保護膜134がカラーフィルタを含んでいても良い。好ましくは、第１サブ保護膜132の厚さは0.05μm〜0.15μmであり、第２サブ保護膜134の厚さは4μm〜5μmである。

ドレイン電極DEの他端部を覆っている保護膜130の領域にはコンタクトホール136が形成されている。コンタクトホール136は好ましくは、保護膜130の一部をエッチングで除去することによって形成される。画素電極PEは各画素で第２サブ保護膜134の上に形成され、コンタクトホール136を通じてドレイン電極DEに接続されている。画素電極PEは透明な導電性物質から成り、好ましくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はアモルファスインジウムスズ酸化物（a−ＩＴＯ）で構成されている。

図4は、図2に示されている折線II−II’に沿った断面の展開図である。図2、4に示されている例では、ゲート配線GLとデータ配線DLとの交差点の一部10に短絡不良が発生した場合が想定されている。
第２サブ保護膜134にはリペア溝134aが形成されている。リペア溝134aの深さは好ましくは第１サブ保護膜132まで達している。図2に示されているように、リペア溝134aの平面形状は好ましくは「Ｕ」字形状であり、短絡不良の箇所10を囲んでいる。リペア溝134aの両端部AR1、AR2は列方向D2では、短絡不良の箇所10の両側に配置されている。リペア溝134aの各端部AR1、AR2は更に、短絡不良の箇所10から列方向D2に所定の距離ずつ離れた領域で、データ配線DLに重なっている。

リペア溝134aの中では、第１サブ保護膜132に第１接続ホール132a及び第２接続ホール132bが形成されている。第１接続ホール132aはリペア溝134aの第１端部AR1に位置し、第２接続ホール132bはリペア溝134aの第２端AR2に位置している。第１接続ホール132aからはデータ配線DLの一部が露出し、第２接続ホール132bからは、同じデータ配線DLの、短絡不良の箇所10に対して反対側の一部が露出している。

リペア溝134aの各端部AR1、AR2と短絡不良の箇所10との間の領域では、保護膜130及びデータ配線DLに第１切断溝CH1及び第２切断溝CH2が形成されている。第１切断溝CH1は短絡不良の箇所10と第１接続ホール132aとの間でデータ配線DLを切断し、第２切断溝CH2は短絡不良の箇所10と第２接続ホール132bとの間でデータ配線DLを切断している。すなわち、２つの切断溝CH1、CH2により、データ配線DLは三つの部分（短絡不良の箇所10を含む不良部分DLaと残り２つの部分DLb、DLc）に分割されている。各切断溝CH1、CH2は絶縁物質で満たされていても良い。それにより、データ配線DLの各部分DLa、DLb、DLcの間が確実に絶縁される。

リペア配線RL1はリペア溝134aの中に形成され、第１サブ保護膜132の露出部分を覆っている。それにより、リペア配線RL1の平面形状はリペア溝134aと同じ「Ｕ」字形状を成す。リペア溝134aの第１端部AR1では、リペア配線RL1の一端が第１接続ホール132aを通じてデータ配線DLの一部DLbに接続されている。リペア溝134aの第２端部AR2では、リペア配線RL1の他端が第２接続ホール132bを通じてデータ配線DLの別の部分DLcに接続されている。すなわち、リペア配線RL1は、データ配線DLから不良部分DLaを除いた残り２つの部分DLb、DLcの間を短絡する。こうして、リペア配線RL1により、短絡不良の箇所10を迂回する信号経路が形成されている。

リペア配線RL1はリペア溝134aの中に形成されているので、リペア配線RL1の表面が保護膜130の表面より深い。従って、リペアの後に行われる表示基板100の洗浄工程では、ブラシがリペア配線RL1の表面には接触しにくく、かつ、超音波及び洗浄液がリペア配線RL1の表面を冒しにくい。こうして、表示基板100の洗浄工程中におけるリペア配線RL1の損傷を防止できる。

尚、保護膜130が、２つのサブ保護膜132、134から構成される二層構造に代え、単層構造であっても良い。その場合、リペア溝134aの深さは好ましくは、保護膜130の厚さより小さく設計される。すなわち、リペア溝134aの中には保護膜130の下層部分が残されている。リペア配線RL1は、リペア溝134aの中に残された保護膜130の下層部分の上に形成される。

第１実施例では、データ配線DLから不良部分DLaを切断し、それにより分離された残り２つの部分DLb、DLcの間をリペア配線RL1で短絡している。同様に、ゲート配線GLから、短絡不良の箇所10を含む不良部分を切断し、それにより分離された残り２つのゲート配線の部分の間をリペア配線で短絡していても良い。その場合、「Ｕ」字形状のリペア溝が短絡不良の箇所10を囲んでいる。更に、リペア溝の両端部が行方向D1では、短絡不良の箇所10の両側に配置されている。リペア溝の各端部は更に、短絡不良の箇所10から行方向D1に所定の距離ずつ離れた領域で、ゲート配線GLに重なっている。リペア溝の各端部の中には接続ホールが形成され、それぞれからゲート配線DLの一部が露出している。リペア溝の各端部と短絡不良の箇所10との間の領域ではゲート配線DLが不良部分の両側で切断されている。リペア配線はリペア溝の底全体を覆い、各接続ホールを通してゲート配線DLに接続されている。それにより、ゲート配線GLの、不良部分以外の２つの部分の間が短絡されている。

＜第２実施例による表示基板＞
図5は、本発明の第２実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大して示した平面図であり、図6は、図5に示されている直線III−III’に沿った断面図である。
図5及び図6に示されているように、第２実施例による表示基板100は、透明基板110、ゲート配線GL、ゲート絶縁膜120、データ配線DL、薄膜トランジスタTFT、保護膜130、及び画素電極PEに加え、リペア配線RL2及び絶縁物質140を含む。第２実施例による表示基板100の構成要素は、保護膜130、絶縁物質140、及びリペア配線RL2を除き、第１実施例による表示基板100の構成要素と同様であるので、それら同様な構成要素の詳細については、第１実施例についての説明を援用する。図6に示されている例では、ゲート配線GLとデータ配線DLとの交差点の一部10に短絡不良が発生した場合が想定されている。

図6に示されているように、保護膜130は、データ配線DL、薄膜トランジスタTFT、及びゲート絶縁膜120の表面を覆っている。保護膜130は好ましくは、第１実施例によるものと同様に、第１サブ保護膜132と第２サブ保護膜134との二層構造を含む。図5に示されているように、ドレイン電極DEを覆っている保護膜130の一部にはコンタクトホール136が形成されている。

第２サブ保護膜134にはリペア溝134bが形成されている。リペア溝134bの深さは好ましくは第１サブ保護膜132まで達している。リペア溝134bは、第１実施例によるリペア溝134aとは異なり、平面形状が真っ直ぐな帯状である。リペア溝134bは好ましくは、短絡不良の箇所10を中心としてデータ配線DLの上を列方向D2に延びている。リペア溝134bの各端部AR1、AR2は好ましくは、短絡不良の箇所10から所定距離ずつ離れている。

リペア溝134bの各端部AR1、AR2の中では第１サブ保護膜132に接続ホール132a、132bが形成されている。第１接続ホール132aからはデータ配線DLの一部が露出し、第２接続ホール132bからは、同じデータ配線DLの、短絡不良の箇所10に対して反対側の一部が露出している。

リペア溝134bの中では更に、短絡不良の箇所10と第１接続ホール132aとの間に位置する第１サブ保護膜132及びデータ配線DLの部分には第１切断溝CH1が形成され、短絡不良の箇所10と第２接続ホール132bとの間に位置する第１サブ保護膜132及びデータ配線DLの部分には第２切断溝CH2が形成されている。２つの切断溝CH1、CH2によってデータ配線DLは三つの部分（短絡不良の箇所10を含む不良部分DLaと残り２つの部分DLb、 DLc）に分割されている。各切断溝CH1、CH2の中は絶縁物質140で満たされている。それにより、データ配線DLの各部分DLa、DLb、DLcの間が確実に絶縁されている。

リペア配線RL2はリペア溝134bの中に形成され、第１サブ保護膜132の露出部分を覆っている。それにより、リペア配線RL2の平面形状はリペア溝134bと同じ、真っ直ぐな帯状を成す。リペア溝134bの第１端部AR1では、リペア配線RL2の一端が第１接続ホール132aを通じてデータ配線DLの一部DLbに接続されている。リペア溝134bの第２端部AR2では、リペア配線RL2の他端が第２接続ホール132bを通じてデータ配線DLの別の部分DLcに接続されている。すなわち、リペア配線RL2は、データ配線DLから不良部分DLaを除いた残り２つの部分DLb、DLcの間を短絡する。こうして、リペア配線RL2により、短絡不良の箇所10を迂回する信号経路が形成されている。ここで、リペア溝134bは第１実施例によるリペア溝134aとは異なり、２つの切断溝CH1、CH2と重なっている。しかし、各切断溝CH1、CH2の中が絶縁物質140で満たされているので、リペア配線RL2がデータ配線DLから確実に絶縁され、それらの間の短絡が防止されている。
尚、データ配線DLに代えてゲート配線GLを、接続不良の箇所10を含む不良部分の両側で切断し、その不良部分を除いた残り２つのゲート配線GLの部分の間をリペア配線RL2で短絡しても良い。

＜第３実施例による表示基板＞
図7は、本発明の第３実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大して示した平面図である。
第３実施例による表示基板100の構成要素はリペア配線RL3を除き、第１実施例による表示基板100の構成要素と同様であるので、それら同様な構成要素の詳細については、第１実施例についての説明を援用する。

図7に示されている例では、データ配線DLの一部20に断線不良が発生した場合が想定されている。
第２サブ保護膜134（図3、4参照）にはリペア溝134cが形成されている。リペア溝134cの深さは好ましくは第１サブ保護膜132まで達している（図4参照）。リペア溝134cは、第２実施例によるリペア溝134bと同様に、平面形状が真っ直ぐな帯状である。リペア溝134cは好ましくは、断線不良の箇所20を中心としてデータ配線DLの上を列方向D2に延びている。リペア溝134cの各端部は好ましくは、断線不良の箇所20から所定距離ずつ離れている。

リペア溝134cの各端部の中では第１サブ保護膜132に接続ホール132a、132bが形成されている。第１接続ホール132aからは、断線不良の箇所20で分離されたデータ配線DLの２つの部分の一方が露出し、第２接続ホール132bからは、そのデータ配線DLの他方が露出している。

リペア配線RL3はリペア溝134cの中に形成され、第１サブ保護膜132の露出部分を覆っている。それにより、リペア配線RL3の平面形状はリペア溝134cと同じ、真っ直ぐな帯状を成す。リペア溝134cの一端では、リペア配線RL3の一端が第１接続ホール132aを通じ、分離されたデータ配線DLの一方に接続されている。リペア溝134cの他端では、リペア配線RL3の他端が第２接続ホール132bを通じ、そのデータ配線DLの他方に接続されている。すなわち、リペア配線RL3は、断線不良の箇所20で分離されたデータ配線DLの２つの部分の間を短絡する。こうして、リペア配線RL3により、断線不良の箇所20を迂回する信号経路が形成されている。

＜第４実施例による表示基板＞
図8は、本発明の第４実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大して示した平面図である。
第４実施例による表示基板100の構成要素はリペア配線RL4を除き、第１実施例による表示基板100の構成要素と同様であるので、それら同様な構成要素の詳細については、第１実施例についての説明を援用する。

図8に示されている例では、ゲート配線GLの一部30に断線不良が発生した場合が想定されている。
第２サブ保護膜134（図3、4参照）にはリペア溝134dが形成されている。リペア溝134dの深さは好ましくは、第１サブ保護膜132まで達している（図4参照）。リペア溝134dは、第２実施例によるリペア溝134bと同様に、平面形状が真っ直ぐな帯状である。リペア溝134dは好ましくは、断線不良の箇所30を中心としてゲート配線GLの上を行方向D1に延びている。リペア溝134dの各端部は好ましくは、断線不良の箇所30から所定距離ずつ離れている。

リペア溝134dの各端部の中では第１サブ保護膜132に接続ホール132a、132bが形成されている。第１接続ホール132aからは、断線不良の箇所30で分離されたゲート配線GLの２つの部分の一方が露出し、第２接続ホール132bからは、そのゲート配線GLの他方が露出している。

リペア配線RL4はリペア溝134dの中に形成され、第１サブ保護膜132の露出部分を覆っている。それにより、リペア配線RL4の平面形状はリペア溝134dと同じ、真っ直ぐな帯状を成す。リペア溝134dの一端では、リペア配線RL4の一端が第１接続ホール132aを通じ、分離されたゲート配線GLの一方に接続されている。リペア溝134dの他端では、リペア配線RL4の他端が第２接続ホール132bを通じ、そのゲート配線GLの他方に接続されている。すなわち、リペア配線RL4は、断線不良の箇所30で分離されたゲート配線GLの２つの部分の間を短絡する。こうして、リペア配線RL4により、断線不良の箇所30を迂回する信号経路が形成されている。

＜第１実施例による表示基板のリペア方法＞
図9〜図13に、本発明の第１実施例による表示基板のリペア方法の各工程を示す。
以下の説明では、表示基板100に対する検査工程により、図9に示されているように、データ配線DLとゲート配線GLとの交差点10に接続不良が発見された場合を想定する。

第１工程では、保護膜130の表面に、図10に示されているような、平面形状が「Ｕ」字形状であるリペア溝134aを形成する。好ましくは、保護膜130にレーザービームを照射し、その照射領域から保護膜130の一部を蒸発させて除去し、リペア溝134aを形成する。レーザービームは好ましくはＣＷ（Continuous Wave）レーザービームである。レーザービームの波長は好ましくは340nm〜360nmの範囲である。更に好ましくは、レーザービームによって第２サブ保護膜134の一部を除去し、その下地の第１サブ保護膜132を露出させる。

第２工程では、図11及び図12に示されているように、リペア溝134aの両端部AR1、AR2の中に位置する第１サブ保護膜132の露出部分に接続ホール132a、132bを形成する。好ましくは、レーザービームをリペア溝134aの各端部AR1、AR2に照射し、その照射領域から第１サブ保護膜132の露出部分を蒸発させて除去し、その下に位置するデータ配線DLの一部を露出させる。更に好ましくは、第２工程で利用されるレーザービームは、第１工程で利用されるレーザービームと同一である。

保護膜130が単層構造である場合、好ましくは、第１工程ではレーザービームの照射により保護膜130を中間の厚さまで除去してリペア溝134aを形成し、リペア溝134aの底に保護膜130の下層部分を残す。更に第２工程では、レーザービームをリペア溝134aの両端部AR1、AR2の底に照射して保護膜130の下層部分を除去し、各接続ホール132a、132bを形成する。

第３工程では、図11及び図12に示されているように、各接続ホール132a、132bに接続部SR1、SR2を形成してデータ配線DLの露出部分に接触させる。接続部SR1、SR2は導電性物質から成り、好ましくはタングステン（W）、モリブデン（Mo）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）、又は鉄（Fe）の少なくとも一種を含む。各接続部SR1、SR2は好ましくは、レーザーＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成される。ここで、レーザーＣＶＤ法では、蒸着対象の物質をガス化して蒸着目標の表面に供給し、その上でその表面にレーザービームを照射する。それにより、レーザービームの照射された位置に蒸着対象の物質を成膜する。第３工程で利用されるレーザービームは好ましくは、第１工程で利用されるレーザービームと同一である。

第４工程では、図13に示されているように、リペア溝134aの中にリペア配線RL1を形成する。リペア配線RL1の形成には好ましくはレーザーＣＶＤ法が利用される。すなわち、まず、導電性物質をガス化して表示基板100の表面に供給し、その上で、レーザービームをリペア溝134aの底に照射する。それにより、リペア溝134aの底に導電性物質を成膜してリペア配線RL1を形成する。第４工程で利用されるレーザービームは好ましくは、第１工程で利用されるレーザービームと同一である。更に、リペア配線RL1を構成する導電性物質は好ましくは、接続部SR1、SR2を構成する導電性物質と同一である。

第５工程では、図13に示されているように、リペア溝134aより内側に位置する保護膜130の部分に切断溝CH1、CH2を形成してデータ配線DLを切断する。具体的には、短絡不良の箇所10と第１接続ホール132aとの間にレーザービームを照射し、更にそのスポットを行方向D1に移動させる。それにより、そのレーザービームの照射部分から保護膜130とデータ配線DLとを蒸発させて除去し、第１切断溝CH1を形成する。同様に、短絡不良の箇所10と第２接続ホール132aとの間にレーザービームを照射して第２切断溝CH2を形成する。第５工程で利用されるレーザービームは好ましくはパルスレーザービームである。そのパルスレーザービームの波長は好ましくは、1064nm、532nm、及び355nmである。第５工程により、データ配線DLは、接続不良の箇所10を含む不良部分DLa、及びその両側の２つの部分DLb、DLcに分割される。

以上の工程により、接続不良の箇所10に対するリペアが完了する。全ての接続不良の箇所に対してリペアが行われた後、表示基板100の表面に対して洗浄工程が行われ、更にその後、表示基板100の表面に配向膜を形成する工程が行われる。上記の実施例による表示基板100では、リペア配線RL1がリペア溝134aの底に形成されている。従って、上記の洗浄工程に起因するリペア配線RL1の損傷を防止できる。

上記の実施例によるリペア方法では、切断溝CH1、CH2の形成段階（第５工程）がリペア配線RL1の形成段階（第４工程）の後である。しかし、逆に、切断溝CH1、CH2の形成をリペア配線RL1の形成の前に行っても良い。
上記の実施例によるリペア方法では、リペア配線RL1でデータ配線DLの断線部分を短絡させている。同様に、リペア配線RL1でゲート配線GLの断線部分を短絡させても良い。

＜第２実施例による表示基板のリペア方法＞
図14及び図15は、本発明の第２実施例による表示基板のリペア方法の各工程を示す。 以下の説明では、表示基板100に対する検査工程により、図14に示されているように、データ配線DLとゲート配線GLとの交差点10に接続不良が発見された場合を想定する。

第１工程では、図14に示されているように、接続不良の箇所10を含むデータ配線DLの部分の両側を切断溝CH1、CH2で切断する。具体的には、短絡不良の箇所10を含むデータ配線DLの不良部分の両側にレーザービームを照射し、更にそのスポットを行方向D1に移動させる。それにより、そのレーザービームの照射部分から保護膜130とデータ配線DLとを蒸発させて除去し、各切断溝CH1、CH2を形成する。その結果、データ配線DLは、不良部分DLa、及びその両側の２つの部分DLb、DLcに分割される。

第２工程では、図14に示されているように、各切断溝CH1、CH2の中に絶縁物質140を充填する。絶縁物質140の充填には好ましくはレーザービームＣＶＤ法を利用する。絶縁物質140としては好ましくは、窒化シリコン又は酸化シリコンを利用する。

第３工程では、図15に示されているように、保護膜130にリペア溝134bを形成する。好ましくは、保護膜130にレーザービームを照射し、その照射領域から第２サブ保護膜134を蒸発させて除去し、その下地の第１サブ保護膜132を露出させる。レーザービームは好ましくはＣＷレーザービームである。更に好ましくは、レーザービームの波長が340nm〜360nmの範囲である。リペア溝134bは、短絡不良の箇所10を中心としてデータ配線DLの上を列方向D2に沿って真っ直ぐに延びている。更に、リペア溝134bの各端部は、短絡不良の箇所10からの距離が各切断溝CH1、CH2より遠い。すなわち、リペア溝134bは各切断溝CH1、CH2と交差している。

第４工程では、図15に示されているように、リペア溝134bの各端部の中に位置する第１サブ保護膜132の露出部分に接続ホール132a、132bを形成する。好ましくは、レーザービームをリペア溝134aの各端部に照射し、その照射領域から第１サブ保護膜132の露出部分を蒸発させて除去し、その下に位置するデータ配線DLの一部を露出させる。更に好ましくは、第４工程で利用されるレーザービームは、第３工程で利用されるレーザービームと同一である。

第５工程では、各接続ホール132a、132bに接続部（図示せず）を形成してデータ配線DLの露出部分に接触させる。更に、リペア溝134bの中にリペア配線RL2を形成する。各接続部とリペア配線RL2との形成には好ましくはレーザーＣＶＤ法を利用する。各接続部とリペア配線RL2とは好ましくは同じ導電性物質から成り、タングステン（W）、モリブデン（Mo）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）、又は鉄（Fe）の少なくとも一種を含む。ここで、各切断溝CH1、CH2の中は絶縁物質140で満たされているので、リペア配線RL2がデータ配線DLからは確実に絶縁されている。

以上の工程により、接続不良の箇所10に対するリペアが完了する。尚、上記の実施例によるリペア方法は、データ配線DLに代え、ゲート配線GLを切断してリペア配線で短絡させる場合にも応用可能である。

＜第３実施例による表示基板のリペア方法＞
以下、図7を再び参照しながら、第３実施例による表示基板のリペア方法の各工程を簡単に説明する。尚、以下の説明では、図7に示されているように、データ配線DLの一部20に断線不良が発生した場合を想定する。

第１工程では、保護膜130にリペア溝134cを形成する。好ましくは、保護膜130にレーザービームを照射し、その照射領域から第２サブ保護膜134を蒸発させて除去し、その下地の第１サブ保護膜132を露出させる。リペア溝134cは、断線不良の箇所20を中心としてデータ配線DLの上を列方向D2に沿って真っ直ぐに延びている。

第２工程では、図7に示されているように、リペア溝134cの各端部の中に位置する第１サブ保護膜132の露出部分に接続ホール132a、132bを形成する。好ましくは、レーザービームをリペア溝134cの各端部に照射し、その照射領域から第１サブ保護膜132の露出部分を蒸発させて除去し、その下に位置するデータ配線DLの一部を露出させる。

第３工程では、各接続ホール132a、132bに接続部（図示せず）を形成してデータ配線DLの露出部分に接触させる。更に、リペア溝134cの中にリペア配線RL3を形成する。各接続部とリペア配線RL3との形成には好ましくはレーザーＣＶＤ法を利用する。各接続部とリペア配線RL3とは好ましくは同じ導電性物質から成り、タングステン（W）、モリブデン（Mo）、ニッケル（Ni）、クロム（Cr）、又は鉄（Fe）の少なくとも一種を含む。

好ましくは、第１工程と第２工程とのそれぞれで利用されるレーザービームが、第３工程でリペア配線RL3の形成に利用されるレーザービームと同一である。更に好ましくは、そのレーザービームがＣＷレーザービームである。そのレーザービームの波長は好ましくは340nm〜360nmの範囲である。尚、レーザービームを用いてリペア溝134cと接続ホール132a、132bとを形成するときには、ガス状の蒸着物質を工程チャンバーの内部から確実に除去すべきである。

第３実施例によるリペア方法は、図8に示されているゲート配線GLの断線不良のリペア方法としても容易に適用可能である。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明した。しかし、本発明の実施形態はそれらの実施例には限定されない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想と精神とを離脱することなく、上記の実施例を修正し、又は変更できるであろう。従って、それらの修正や変更も当然に、本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。

本発明の第１実施例による表示基板の平面図の一部 図1に示されているリペア配線の周囲を拡大した平面図 図2に示されている折線I−I’に沿った断面の展開図 図2に示されている直線II−II’に沿った断面図 本発明の第２実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大した平面図 図5に示されている直線III−III’に沿った断面図 本発明の第３実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大した平面図 本発明の第４実施例による表示基板のうち、リペア配線の周囲を拡大した平面図 本発明の第１実施例による表示基板のリペア方法を行う前の表示基板の平面図 本発明の第１実施例による表示基板のリペア方法の第１工程で得られる表示基板の平面図 本発明の第１実施例による表示基板のリペア方法の第２、３工程で得られる表示基板の平面図 図11に示されている直線IV−IV’に沿った断面図 本発明の第１実施例による表示基板のリペア方法の第４、５工程で得られる表示基板の平面図 本発明の第２実施例による表示基板のリペア方法の第１、２工程で得られる表示基板の平面図 本発明の第２実施例による表示基板のリペア方法の第３〜５工程で得られる表示基板の平面図

符号の説明

100 表示基板
130 保護膜
132 第１サブ保護膜
132a 第１接続ホール
132b 第２接続ホール
134 第２サブ保護膜
134a、134b、134c、134d リペア溝
140 絶縁物質

Claims (27)

1. 信号線、
   前記信号線を覆って保護する膜であり、表面にリペア溝が形成された保護膜、及び、
   前記リペア溝の中に形成され、信号線の不良部分の両側でその信号線に接続されているリペア配線、
   を有する表示基板。
2. 前記リペア溝の各端部が、前記不良部分から、前記不良部分を含む信号線の方向に所定距離ずつ離れ、
   前記リペア配線が前記リペア溝の各端部で、前記不良部分を含む信号線の、前記不良部分より外側に位置する各部分に接続されている、
   請求項１に記載の表示基板。
3. 前記保護膜が、信号線を直に覆っている第１サブ保護膜、及び前記第１サブ保護膜の上に形成された第２サブ保護膜を含み、
   前記リペア溝の中では前記第２サブ保護膜の一部が除去され、前記第１サブ保護膜の一部が露出している、
   請求項１に記載の表示基板。
4. 前記第１サブ保護膜がパッシベーション膜であり、前記第２サブ保護膜が有機絶縁膜又はカラーフィルタのいずれかを含む、請求項３に記載の表示基板。
5. 前記リペア溝の各端部では前記保護膜に接続ホールが形成され、前記接続ホールから信号線の一部が露出し、
   前記リペア配線が前記接続ホールから露出している信号線の部分に接続されている、
   請求項２に記載の表示基板。
6. 前記リペア溝が、前記不良部分を含む信号線に沿って延びている、請求項２に記載の表示基板。
7. 前記信号線が、互いに交差するゲート配線及びデータ配線を含み、
   前記不良部分が、前記ゲート配線と前記データ配線との交差点に位置し、
   前記交差点と前記リペア溝の各端部との間では前記保護膜に切断溝が形成され、
   前記切断溝により、前記不良部分を含む信号線が切断されている、
   請求項２に記載の表示基板。
8. 前記リペア溝が前記切断溝から離れている、請求項７に記載の表示基板。
9. 前記リペア溝の平面形状が実質的にＵ字形状である、請求項８に記載の表示基板。
10. 前記切断溝の中を満たしている絶縁物質、を更に有する、請求項７に記載の表示基板。
11. 前記リペア溝が前記切断溝と交差している、請求項１０に記載の表示基板。
12. 前記保護膜によって覆われて保護され、前記信号線に接続された薄膜トランジスタ、及び、
    前記保護膜の上に形成され、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極、
    を更に有する、請求項１に記載の表示基板。
13. 信号線を覆っている保護膜の一部を除去してリペア溝を形成する段階、及び、
    前記リペア溝の中にリペア配線を形成し、信号線の不良部分の両側でその信号線に前記リペア配線を接続する段階、
    を有する、表示基板のリペア方法。
14. 前記リペア溝の各端部を、前記不良部分から、前記不良部分を含む信号線の方向に所定距離ずつ離し、
    前記リペア配線を前記リペア溝の各端部で、前記不良部分を含む信号線の、前記不良部分より外側に位置する各部分に接続する、
    請求項１３に記載の表示基板のリペア方法。
15. 前記リペア配線を形成する段階の前に、前記リペア溝の各端部で前記保護膜の一部を除去して接続ホールを形成し、その下地に位置する信号線の一部を前記接続ホールから露出させ、
    前記リペア配線を形成する段階では、前記接続ホールを通じて前記リペア配線を、前記接続ホールから露出している信号線の部分に接続する、
    請求項１４に記載の表示基板のリペア方法。
16. 前記保護膜が、信号線を直に覆っている第１サブ保護膜、及び前記第１サブ保護膜の上に形成された第２サブ保護膜を含む場合、
    前記リペア溝を形成する段階では、前記リペア溝の中から前記第２サブ保護膜の一部を除去して前記第１サブ保護膜を露出させ、
    前記接続ホールを形成する段階では、前記接続ホールの中から前記第１サブ保護膜の一部を除去して信号線の一部を露出させる、
    請求項１５に記載の表示基板のリペア方法。
17. 前記第１サブ保護膜がパッシベーション膜であり、前記第２サブ保護膜が有機絶縁膜又はカラーフィルタのいずれかである、請求項１６に記載の表示基板のリペア方法。
18. 前記リペア配線の形成にレーザーＣＶＤ法を利用する、請求項１３に記載の表示基板のリペア方法。
19. 前記リペア溝の形成に、前記レーザーＣＶＤ法で用いられるレーザービームを利用する、請求項１８に記載の表示基板のリペア方法。
20. 前記レーザービームがＣＷレーザービームである、請求項１９に記載の表示基板のリペア方法。
21. 前記レーザービームの波長が340nm〜360nmの範囲である、請求項１９に記載の表示基板のリペア方法。
22. 前記不良部分を含む信号線に沿って前記リペア溝を形成する、請求項１４に記載の表示基板のリペア方法。
23. 前記信号線が、互いに交差するゲート配線及びデータ配線を含み、かつ、前記不良部分が前記ゲート配線と前記データ配線との交差点に位置する場合、
    前記交差点と前記リペア溝の各端部との間で前記保護膜に切断溝を形成し、前記切断溝により、前記不良部分を含む信号線を切断する、
    請求項１４に記載の表示基板のリペア方法。
24. 前記切断溝の形成にパルスレーザービームを利用する、請求項２３に記載の表示基板のリペア方法。
25. 前記切断溝を前記リペア溝とは異なる位置に形成する、請求項２３に記載の表示基板のリペア方法。
26. 前記切断溝の中を絶縁物質で満たす段階、を更に有する、請求項２３に記載の表示基板のリペア方法。
27. 前記リペア溝を前記切断溝と交差させる、請求項２６に記載の表示基板のリペア方法。
    

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