JP2716108B2 - アクティブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法 - Google Patents

アクティブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法

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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/1306Details
    • G02F1/1309Repairing; Testing

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走査線に発生する断線
に起因する表示絵素の線欠陥を確実に修正できるアクテ
ィブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置、EL表示装
置、プラズマ表示装置においては、マトリクス状に配設
された表示絵素を選択することにより画面上に表示パタ
ーンを形成している。表示絵素の選択方式として、アク
ティブマトリクス駆動方式がある。この方式は、絵素電
極を基板上にマトリクス状に配設すると共に、各絵素電
極それぞれにスイッチング素子を接続し、該スイッチン
グ素子を介して絵素電極を選択的に駆動する駆動方式を
とる。このアクティブマトリクス駆動方式は、高コント
ラストの表示が可能であるので、液晶テレビジョン、ワ
ードプロセッサおよびコンピュータの端末表示等に実用
化されている。
【0003】絵素電極を選択駆動するスイッチング素子
としては、TFT(薄膜トランジスタ)素子、MIM
(金属−絶縁膜−金属)素子、MOSトランジスタ素
子、ダイオード、バリスタ等が一般に用いられ、絵素電
極とこれに対向する対向電極間に印加される電圧をスイ
ッチングすることにより、その間に介在する液晶、EL
発光層或はプラズマ発光体等の表示媒体を光学変調して
表示動作が行われる。この時の光学的変調が表示パター
ンとして観測者に視認される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した表
示装置において、各絵素電極に駆動信号を伝達するゲー
トバスライン(走査線)の中途に断線が発生すると、該
ゲートバスラインに一方向からのみ駆動信号を伝達する
駆動方法による場合は、断線部の先端側に位置するスイ
ッチング素子には本来与えられるべき信号が入力されな
いため、結果的に表示装置の上で線欠陥として認識され
ることになる。このような線欠陥は表示装置の表示品位
を著しく損なうため、製品としては不良品になり、製品
歩留りを向上する上で大きな問題になっていた。
【0005】このような線欠陥はスイッチング素子が形
成される側の基板の作製途中で発見されれば、レーザト
リミング等の修正作業で容易に修正できる。しかるに、
基板の作製途中で線欠陥を検出し、断線発生部を特定す
るのは、時間的およびコスト的に困難であり、現実的で
ない。
【0006】その一方、スイッチング素子側基板と対向
側基板とを貼り合わせ、両基板間に表示媒体としての液
晶を封入した後では、ゲートバスラインおよびこれに直
交するソースバスラインに電気信号を加えて表示動作を
行わせれば、目視で線欠陥を容易に検出できる。しかる
に、この場合は線欠陥の修正作業が容易に行えないとい
う難点がある。
【0007】このような事情により、線欠陥の発生して
いる表示装置は破棄せざるを得ないのが現状であり、製
品の歩留りを向上する上で限界があった。
【0008】本発明はこのような従来技術の欠点を解決
するものであり、走査線に発生する断線に起因する線欠
陥の検出および修正を迅速、確実に行え、結果的に歩留
りの向上および大幅なコストダウンが可能になるアクテ
ィブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス表示装置の線欠陥修正方法は、走査線および信号
線が格子状に配線され、該走査線および該信号線で囲ま
れた領域に絵素電極がマトリクス状に配設されると共
に、該走査線、該信号線および該絵素電極にスイッチン
グ素子が接続され、かつ該絵素電極の一部に絶縁膜を介
して隣接する走査線に重畳される重畳部が形成されたア
クティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基
板に貼り合わされる対向側基板と、両基板間に封入さ
れ、両基板間に印加される電圧に応答して光学的特性が
変調される表示媒体とを備えたアクティブマトリクス表
示装置の線欠陥修正方法において、該走査線および該信
号線に信号電圧を印加し、該スイッチング素子をONし
て、該アクティブマトリクス表示装置に表示動作を行わ
せ、これにより中途に断線が発生している動作不良の該
走査線を光学的に検出する検出工程と、動作不良の該走
査線の断線発生部の両側に位置する該重畳部に光エネル
ギを照射する照射工程とを含んでおり、そのことにより
上記目的が達成される。
【0010】
【作用】以下に本発明アクティブマトリクス表示装置の
線欠陥修正方法の修正原理を図1に従い説明する。今、
絵素電極5を駆動するゲートバスライン29aに隣接
し、該絵素電極41の隅部に絶縁膜を介して一部が重畳
されたゲートバスライン29bの中途に断線部90が発
生している状態を想定する。このとき、ゲートバスライ
ン29bには矢印Xで示す一方向からのみ信号が入力さ
れるようになっており、断線部90の存在により、該ゲ
ートバスライン29bの断線部90より先端側に位置す
る部分に線欠陥が発生している。
【0011】該線欠陥および断線部90の位置は表示装
置を駆動し、その表示状態を目視で視認すれば容易に検
出される。このようにして断線部90の位置を検出する
と、次に、該断線部90の両側に位置する照射領域5
1、52に光エネルギの一例としてレーザ光を照射す
る。
【0012】ここで、照射領域51、52はゲートバス
ライン29bと絵素電極5の隅部との重畳部、より具体
的にはゲートバスライン29bと付加容量電極との重畳
部であり、該重畳部に付加容量が形成される。この付加
容量は、アクティブマトリクス表示装置の電荷保持能力
を高め、これにより表示品位を向上するために設けられ
るものであり、図示例ではゲートバスライン金属と絵素
電極5を形成するITO(Indium Tin Ox
ide)とを絶縁膜を介して重畳することにより形成さ
れている。
【0013】従って、照射領域51、52にレーザ光を
照射すると、絶縁膜の照射スポットに穴が明けられ、か
つ打ち抜かれた穴の周辺を介して融解された金属同士、
すなわちゲートバスライン29bと絵素電極5とが2箇
所の位置で電気的に接続される。このような接続態様に
よりゲートバスライン29bと絵素電極5との間に、ゲ
ートバスライン29b上を矢印X方向に伝達される信号
を、照射領域51→絵素電極5→照射領域52を通して
ゲートバスライン29bの断線部90の先端側に伝達す
るバイパスラインが形成される。この結果、ゲートバス
ライン20bの断線部90の先端側に信号が伝達される
ので、線欠陥が解消される。
【0014】本発明者等が行った実験結果によれば、重
畳部の接続抵抗は数百オーム以下であることが確認され
ており、この程度の抵抗であれば、バイパスラインとし
て利用する場合に問題を生じることがない。従って、上
記修正方法によれば、何等不都合を生じることなく断線
に起因する線欠陥を確実に修正できる。
【0015】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。
【0016】図1は本発明方法が適用されるアクティブ
マトリクス表示装置の一例を示しており、図2に示すガ
ラス基板(アクティブマトリクス基板)1上には、ゲー
トバスライン29が行方向に配線され、これと直交する
列方向にはソースバスライン25が配線される。ゲート
バスライン29とソースバスライン25で囲まれた矩形
状の領域には絵素電極5がマトリクス状に配設される。
【0017】ゲートバスライン29には絵素電極5に向
けて突出するゲート電極9が分岐され、該ゲート電極9
の先端寄りの部分にスイッチング素子としてのTFT3
1が形成される。TFT31のソース電極15はソース
バスライン25から分岐され、ドレイン電極16は絵素
電極5に接続されている。
【0018】加えて、絵素電極5のTFT31との接続
部の反対側に位置する隅部には、TFT31を介して該
絵素電極5に接続されるゲートバスライン29に隣接す
るゲートバスライン29の一部がゲート絶縁膜11(図
3参照)を介して重畳される。以下説明の便宜上前者の
ゲートバスラインを図番29aで示し、後者のゲートバ
スラインを図番29bで示す。尚、両者を総称する場合
は図番29で示す。
【0019】次に、図2に従い上記アクティブマトリク
ス表示装置の製作工程について説明する。まず、ガラス
基板1上にTa、Ti、Al、Cr等の単層または多層
の金属からなる導電体をスパッタリング法を用いて所定
の膜厚で積層し、続いてこの膜をパターニングしてゲー
トバスライン29を得る。この時、同時にゲート電極9
が作製される。なお、本実施例では単層のTaでゲート
バスライン29およびゲート電極9を形成した。
【0020】続いて、ゲートバスライン29上にゲート
絶縁膜11を積層する。本実施例では、プラズマCVD
法を用いてSiNx膜を300nm積層してゲート絶縁
膜11とした。なお、ゲート絶縁膜11を積層する前
に、ゲートバスライン29およびゲート電極9を陽極酸
化してその表面に陽極酸化膜10を形成することにして
もよいし、ゲートバスライン29およびゲート電極9の
下にTa25等の絶縁膜からなるベースコート膜2を形
成することにしてもよい。
【0021】続いて、プラズマCVD法によりゲート絶
縁膜11上に半導体層12およびエッチングストッパー
層13を作製する。半導体層12はアモルファスシリコ
ンa−Si(i)を膜厚30nmで積層して作製され
る。また、エッチングストッパー層13はゲート絶縁膜
11と同じSiNx膜を200nm積層し、次いでこれ
をパターニングして作製される。
【0022】エッチングストッパー層13をパターン形
成すると、プラズマCVD法により半導体層12の上に
リンを添加したn+アモルファスシリコン(a−Si
(n+))層を80nmの膜厚で積層し、続いてこれを
パターニングしてコンタクト層14、14を作製する。
該コンタクト層14、14は半導体層12とその後に積
層されるソース電極15又はドレイン電極16との間の
オーミックコンタクトを良好するために設けられる。
【0023】コンタクト層14、14がパターン形成さ
れると、次にコンタクト層14、14を覆うようにして
スパッタリング法によりゲート絶縁膜11上にソース導
電体を積層し、続いてこれをパターニングしてソースバ
スライン25を形成する。この時、同時にTFT31の
ソース電極15およびドレイン電極16が形成され、こ
れでTFT31が作製される。該ソース導電体として
は、Ti、Al、MoおよびCr等が一般に使用される
が、本実施例ではTiを用いた。
【0024】次に、ゲート絶縁膜11上に透明導電性物
質を積層し、続いてこれをパターンニングして絵素電極
5を形成する。本実施例では、ITOをスパッタリング
法により積層して絵素電極5を形成した。図2に示すよ
うに、絵素電極5の端部はTFT31のドレイン電極1
6の端部上に積層され、該ドレイン電極16と導通状態
にある。また、図1に示されるように絵素電極5の隅部
は隣接するゲートバスライン29bの一部に重畳され、
重畳部に付加容量が形成される。
【0025】次に、絵素電極5の上に保護膜層17を積
層する。本実施例では該保護膜層17としてSiNxを
用いた。なお、保護膜層17は絵素電極5の中央部を除
去した窓あき構造とすることもできる。続いて、保護膜
層17の上に配向膜19を形成し、これによってアクテ
ィブマトリクス基板を得る。
【0026】続いて、このようにして作製されたアクテ
ィブマトリクス基板に対向側基板20を貼り合わせ、次
に両基板5、20間に、絵素電極5に印加される駆動電
圧に応答して光学的特性が変化する表示媒体を封入し、
これによりアクティブマトリクス表示装置を得る。本実
施例では表示媒体として、液晶18を用いた。なお、対
向側基板20には、基板面側よりカラーフィルタ61、
対向電極62および配向膜63がこの順に積層されてい
る。対向電極62はITOをパターン形成して作製され
る。
【0027】上記のようにしてアクティブマトリクス表
示装置が作製されると、次に該アクティブマトリクス表
示装置の各入力端子、すなわちゲートバスライン29、
ソースバスライン25および対向電極62に駆動用の電
気信号を印加し、表示動作を行わせる。そして、表示状
態を目視で視認する点灯検査を行い、この検査により表
示上の不良を検出し、製品としての良否を選別する。こ
の時、同時にゲートバスライン29の断線不良検出が行
われる。
【0028】この点灯検査により断線不良が検出される
と、以下のようにしてその修正方法を行う。今、図1に
示すように、ゲートバスライン29bの途中に断線部9
0が発生している状態を想定する。このとき、ゲートバ
スライン29bには矢印Xで示す一方向からのみ信号が
入力されるようになっており、断線部90の存在によ
り、該ゲートバスライン29bの断線部90より先端側
に位置する部分に線欠陥が発生している。
【0029】断線部90の位置が検出されると、該断線
部90の両側に位置する照射領域51、52に図3に示
すように、光エネルギの一例としてレーザ光(YAGレ
ーザ光)LBをガラス基板5の外面側、すなわち裏面側
より照射する。
【0030】ここで、照射領域51、52はゲートバス
ライン29bと絵素電極5の隅部との重畳部、より具体
的にはゲートバスライン29bと付加容量電極との重畳
部であり、レーザ光LBの照射によって、図3に示すよ
うに、照射部分では上下の導電体層、すなわち絵素電極
5とゲートバスライン29bとの間のゲート絶縁膜11
が突き破られ、かつ絵素電極5およびゲートバイライン
29bが融解する。これにより、照射部分の端部におい
て絵素電極5およびゲートバスラスイン29bが融解接
続し、結局両者が電気的に短絡される。
【0031】従って、このような修正を行うと、断線部
90の両側の2箇所の位置で絵素電極5とゲートバスラ
イン29bが電気的に接続されるので、ゲートバスライ
ン29b上を矢印X方向に伝達される信号は、照射領域
51→絵素電極5→照射領域52を通してゲートバスラ
イン29bの断線部90の先端側に伝達されることにな
る。すなわち、このような修正を行うと、修正部にバイ
パスラインが形成され、該バイパスラインを通して断線
部90の先に信号が伝達されるのである。故に、修正の
後は線欠陥が解消される。
【0032】なお、レーザ光LBの照射は対向側基板2
0の外面側より行うこともできるが、本実施例では対向
側基板20が遮光用の導電体で覆われているので、ガラ
ス基板5の裏面側から照射した。
【0033】
【発明の効果】以上の本発明アクティブマトリクス表示
装置の線欠陥修正方法によれば、該表示装置を全面駆
動、すなわち全絵素電極に同時に駆動電圧を印加すれば
線欠陥および走査線に発生している断線部を目視でもっ
て容易に検出できる。そして、断線部の両側にレーザ光
等の光エネルギを照射すると、該走査線と絵素電極との
間にバイパスラインが形成されるので、該バイパスライ
ンを通して走査線の断線部より先の部分に信号を伝達す
ることができる。すなわち、断線に起因する線欠陥を解
消できる。
【0034】このように、本発明方法によれば、線欠陥
を迅速、確実に修正できるので、アクティブマトリクス
表示装置の製作歩留りの向上および大幅なコストダウン
が図れる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法が適用されるアクティブマトリクス
表示装置の一例を示す部分平面図。
【図2】図1のA−A線による断面図。
【図3】図1のB−B線による断面図。
【符号の説明】
1 ガラス基板(アクティブマトリクス基板) 2 ベースコート膜 5 絵素電極 9 ゲート電極 10 陽極酸化膜 11 ゲート絶縁膜 12 半導体層 13 エッチングストッパ層 14 コンタクト層 15 ソース電極 16 ドレイン電極 17 保護膜層 18 液晶 20 対向側基板 25 ソースバスライン 29、29a、29b ゲートバスライン 31 TFT 51、52 レーザ光の照射領域 60 ガラス基板(対向側ガラス基板) 61 対向電極 90 断線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/786 H01L 29/78 612A (72)発明者 片岡 義晴 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (72)発明者 岡村 智子 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (72)発明者 高濱 学 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−188832(JP,A) 特開 平5−66416(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査線および信号線が格子状に配線され、
    該走査線および該信号線で囲まれた領域に絵素電極がマ
    トリクス状に配設されると共に、該走査線、該信号線お
    よび該絵素電極にスイッチング素子が接続され、かつ該
    絵素電極の一部に絶縁膜を介して隣接する走査線に重畳
    される重畳部が形成されたアクティブマトリクス基板
    と、該アクティブマトリクス基板に貼り合わされる対向
    側基板と、両基板間に封入され、両基板間に印加される
    電圧に応答して光学的特性が変調される表示媒体とを備
    えたアクティブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法に
    おいて、 該走査線および該信号線に信号電圧を印加し、該スイッ
    チング素子をONして、該アクティブマトリクス表示装
    置に表示動作を行わせ、これにより中途に断線が発生し
    ている動作不良の該走査線を光学的に検出する検出工程
    と、 動作不良の該走査線の断線発生部の両側に位置する該重
    畳部に光エネルギを照射する照射工程とを含むアクティ
    ブマトリクス表示装置の線欠陥修正方法。
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KR100489872B1 (ko) * 1997-11-21 2005-08-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터매트릭스기판및그제조방법
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