JP2770813B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置として
用いられ、表示画素電極に電圧を印加する薄膜トランジ
スタを有する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、OA機器端末や平面テレビ等薄形
ディスプレイ開発の要求が強くなっており、そのひとつ
として、行列状に電極を配置した液晶表示装置におい
て、電極の交差部分に能動素子を配置し、液晶の駆動を
行う、アクティブマトリックス方式が、盛んに研究され
ている。
【0003】図16はアクティブマトリックス方式液晶
表示装置の代表的な等価回路図である。(28)は液晶層で
あり、(29)は液晶層に印加される電圧を保持するための
コンデンサである。ただし、コンデンサ(29)は省略され
ることもある。(30)は液晶層を駆動する電圧を制御する
ためのスイッチングトランジスタである。X1 、X2、
X3 、・・・はスイッチングトランジスタ(30)のゲート
を制御する選択信号線、Y1 、Y2 、Y3 、・・・は液
晶を駆動するのに必要な電圧を印加するためのデータ線
であり、線順次で駆動される。
【0004】一方、スイッチングトランジスタとして用
いる薄膜トランジスタの構造は、半導体層、ゲート電
極、ソース電極、ドレイン電極の位置関係に従って、コ
プレーナ型構造、スタガー型構造などに分類される。図
17はコプレーナ型、図18はスタガー型の薄膜トラン
ジスタの断面図、図19はその平面図をそれぞれ示して
いる。図中で同一の番号で示した部分は、同一の薄膜ト
ランジスタ構成要素を示している。
【0005】(1) は石英、ガラスなどの絶縁性基板であ
り、この上に薄膜トランジスタが形成される。(2) は半
導体層であり、ポリシリコン、アモルファスシリコン、
CdSe等が用いられる。(6) 、(10)はそれぞれソース
電極、ドレイン電極であり、通常Al等で配線される。
(11)はゲート絶縁膜であり、SiO2 、Si3 N4 等で
形成される。(12)はゲート電極であり、Al、Cr等で
配線される。(31)は保護膜であり(14)はコンタクトホー
ルである。(15)は透明導電膜から成る表示画素電極であ
る。
【0006】また、図20にその平面図を示すような、
パターン構造を簡素化した薄膜トランジスタも知られて
いる。この薄膜トランジスタは、図に示すように、ソー
スバスライン(4) 、(5) 、ドレイン電極(10)、表示画素
電極(15)を透明導電膜で形成した後、半導体、絶縁膜、
ゲートバスラインでもあるゲート電極(12)を連続して製
膜後、ゲート電極(12)のパターンでエッチングして形成
する。
【0007】以上のような構造を有する薄膜トランジス
タを、各画素に対応して配置することにより、従来のド
ットマトリックス方式等によるパネルと比べて、より優
れた画質の高密度表示を得ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、薄膜トラ
ンジスタを用いることにより、視認性の良い高密度液晶
表示が可能となるが、1画素に1個の割で薄膜トランジ
スタが必要なため、例えば600行×200列の表示を
作るためには12万個の薄膜トランジスタを一枚の基板
内に作り込む必要があり、数多くのトランジスタを無欠
陥で作ることは非常に困難である。
【0009】トランジスタ不良の欠陥の種類としては、
ゲートやソース断線、ゲート・ソース間短絡、ゲート・
ドレイン間短絡、ソース・ドレイン間短絡、トランジス
タ特性不良等がある。
【0010】ゲート及びソース断線は工程中のスクラッ
チ傷やクロスオーバー部のステップカバレッジ性不良の
ために発生するもので、液晶セルにした場合非点灯線欠
陥となるが、断線ラインの両端のリード取出し電極を接
続するような修復により表示上欠陥のないようにするこ
とは可能である。
【0011】一方ゲート・ソース間短絡は絶縁膜中の塵
等の原因により発生するが、この短絡がある場合はゲー
ト信号がたえず短絡点を通じてソースラインに逃げるた
め、そのソースには常に電圧がかかることになり点灯線
欠陥となる。またゲート・ドレイン間短絡も同様の原因
で発生するが、短絡点を通じてゲート電圧がソース信号
にかかわらずドレインに印加されるため、常に点灯する
点欠陥となる。またトランジスタ特性が不良でゲート電
圧が印加されても充分な電流が流れない場合は、ソース
信号電圧が印加されず選択時に非点灯欠陥となる。
【0012】またソース・ドレイン間短絡はソース・ド
レイン電極のエッチング残り等によって発生するが、ソ
ース信号がたえずドレイン電極に印加されるため、常時
点灯点欠陥となる。
【0013】以上の欠陥は薄膜トランジスタの欠陥検査
後欠陥点を顕微鏡で観察すると、ほとんどの場合、異
物、ピンホール、エッチング残り等の欠陥原因と場所が
確認できる。
【0014】以上のような欠陥の数はプロセス管理によ
って異なるが、表示としては線欠陥は一本も許されず、
点欠陥としても約0.01%以下にする必要があるが、
現状としては200本以上のラインを持つ基板中には0
〜数本のライン欠陥や0.1〜3%の点欠陥が含まれる
ことが多く、セルの歩留が低く、アクティブマトリック
ス方式の画像表示装置の実用化を妨げる主な問題点とな
っていた。
【0015】また欠陥の数は薄膜トランジスタの作成プ
ロセスの数を減じることにより低減でき、簡素化プロセ
スの薄膜トランジスタは図20に示すように2枚のマス
クで作成可能なため欠陥発生率低減には有利なプロセス
である。
【0016】しかし簡素化プロセスの薄膜トランジスタ
のドレイン電流は図20に示されるようにn番目のソー
スバスライン(4) とドレイン電極(10)で形成されるスイ
ッチングトランジスタ(30)(図示のようにソースバスラ
イン(4) とドレイン電極(10)との距離をL1 、ゲート電
極(12)の幅をWとしたとき、ゲートバスライン全体がゲ
ート電極として作用しているので、チャンネル幅/チャ
ンネル長=W/L1 )の他に、(n+1)番目のソース
バスライン(5)とドレイン電極(10)とで形成されるスト
レイトランジスタ(32)(ソースバスライン(5) とドレイ
ン電極(10)との距離をL2 として、チャンネル幅/チャ
ンネル長=W/L2 )の影響を受ける。
【0017】このストレイトランジスタ(32)によるドレ
イン電流は薄膜トランジスタの設計値によって異なる
が、通常スイッチングトランジスタによる電流値の5〜
20%になり、2値表示の場合は大きな問題とはならな
いが、階調表示を行う場合には隣のソースラインの信号
を拾うため、鮮明な表示が得られず問題となっていた。
【0018】一方トランジスタの形状が表示画素面積に
比して小さいため該画素を動作させるのに充分な電流が
とれないという問題点もあった。
【0019】本発明は以上のような従来の薄膜トランジ
スタの欠点を解消するためになされたものであり、多数
の薄膜トランジスタを一枚の絶縁性基板上に形成する際
にも生産歩留が良く、かつ簡単な構造でしかもストレイ
トランジスタ等の影響を受けず、画像表示装置に用いた
場合に良好な画像の得られる薄膜トランジスタを有する
液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板上
にソースバスラインとゲートバスラインと表示画素電極
と薄膜トランジスタとが設けられ、ドレイン電極と、ソ
ース電極と、ゲート電極と、半導体層とが薄膜トランジ
スタに備えられ、ドレイン電極が表示画素電極に接続さ
れ、ソースバスラインに接続されたソース電極が1画素
あたりに1本又は複数本設けられ、1画素あたりに薄膜
トランジスタが複数構成され、ゲートバスラインがソー
ス電極とソースバスラインとに交差して配置され、ゲー
トバスラインの一部がゲート電極として用いられ、絶縁
性基板とゲート電極の間に半導体層が配置され、この半
導体層で薄膜トランジスタのチャンネルが形成され、複
数本形成された前記ソース電極のうちの隣接した一対の
間に、または、最もソースバスライン寄りに位置した前
記ソース電極とそれ自体がソース電極として作用し得る
ソースバスラインとの間に、ドレイン電極が備えられた
液晶表示装置であって、前記ソース電極のうち欠陥が発
生したものとソースバスラインとの間の接続が切断され
て画素の修復が行われたことを特徴とする液晶表示装置
を提供する。
【0021】以下、本発明になる液晶表示装置で採用し
た薄膜トランジスタの代表的一例につき図面を参照しな
がら説明する。図1は本発明で得られる薄膜トランジス
タの一例を示す平面図、図2はそのAA’面の断面図で
ある。
【0022】図において、石英、ガラス等の絶縁性基板
(1) の表面には、インジウム・ティン・オキサイド(I
TO)等のような透明導電膜からなる電極と、さらにそ
の表面に、ポリシリコン、アモルファスシリコン、Cd
Se等の半導体にP、As等やB等をドーピングしてそ
れぞれn型またはP型にした半導体層(16)が形成され
る。
【0023】このようにして形成した、ドーピングした
半導体層(16)と該透明電極を同時に図1に示すような形
状にパターニングし、表示画素電極(15)、ソースバスラ
イン(4) が形成される。該ソースバスライン(4)の表示
画素電極(15)の左上隅部に近い位置には、前記ソースバ
スライン(4) にほぼ平行に設けられた該第2のソース電
極(8) と、該第2のソース電極(8) と前記ソースバスラ
イン(4) を接続するソース接続電極(9) とが形成され
る。また、表示画素電極(15)の左上隅部の端部は、前述
のソースバスライン(4) と第2のソース電極(8) の間に
挟まれるように伸ばされて設けられ、ドレイン電極(10)
が形成される。
【0024】この基板上にポリシリコン、アモルファス
シリコン、CdSe等の半導体層(2) 、続いてSiO
2 、Si3 N4 、SiON等からなるゲート絶縁膜(1
1)、さらにAl、Cr等のゲート電極用メタルを成膜
後、図1のゲート電極(12)のパターンで連続的にメタル
層、絶縁膜層、半導体層をエッチングして、ゲートバス
ライの一部であるゲート電極(12)及び絶縁層(11), 半導
体層(2) をほぼ同じパターンで形成する。
【0025】その後連続してゲート電極パターン以外に
露出している表示電極ソースバスライン等の上のドーピ
ングした半導体層もエッチングにより除去される。ソー
スバスライン(4) のゲート電極(12)と空間的に交差する
部分は第1のソース電極(7)として機能する。
【0026】このような構成とすることにより、ドレイ
ン電極(10)には第1のソース電極(7) 及び第2のソース
電極(8) よりソース信号が供給されることとなる。即
ち、この薄膜トランジスタの前述したチャンネル幅とチ
ャンネル長の比(W/L)は従来の薄膜トランジスタの
2倍になっていることになる。
【0027】またこの場合ドレイン電極(10)は第2のソ
ース電極(8) によって(n+1)番目のソースバスライ
ン(5) から電気的に遮断されているため(n+1)番目
のソースバスライン(5)とストレイトランジスタを形成
することが全くなくなり、該表示画素電極(15)にはn番
目のソースバスライン(4) の信号のみが供給され、正確
な表示を得ることができるようになる。
【0028】またソース電極の構造として図3に示すよ
うに第2のソース電極(8) と同様に第1のソース電極
(7) もソース接続電極(9) に接続した形状にすることも
可能であり、この場合には、欠陥があった時の修復等の
場合には有効である。
【0029】図4の例は参考例として示す。複数個の薄
膜トランジスタを形成する手法は、従来のコプレーナ
型、スタガー型の薄膜トランジスタにも応用は可能であ
る。
【0030】例えばコプレーナ構造の薄膜トランジスタ
において図4に示されるようにソースバスライン(3) に
直角に突出させて設けた2本のソース電極(7) 、(8) に
よってドレイン電極(10)が挟まれた形状をしているもの
や、図5に示されるようにソースバスライン(3) と平行
に突出させて設けたソース電極(8) によってドレイン電
極(10)が挟まれた形状をしたものでもよい。
【0031】これらのコプレーナ型やスタガー型の構造
のものに対しては従来の簡素化パターンの様にストレイ
トランジスタの影響は始めからないが本発明と同様に複
数個の薄膜トランジスタを設ける構造にすることにより
薄膜トランジスタのチャンネル幅とチャンネル長の比
(W/L)が従来の2倍に取れるメリットがあり、また
欠陥があった場合には有効な対策を取りやすい構造にな
っている。
【0032】次に薄膜トランジスタに欠陥があった場合
の修復法について説明する。図6は本発明の例であり、
図7、図8は参考例である。本発明者が数多くの薄膜ト
ランジスタ基板を作成した結果、種々の欠陥の発生する
場所はランダムであり、近接した薄膜トランジスタが欠
陥となる確率はきわめて低い事が判明している。かかる
事実にかんがみ本発明はなされたものである。前述の欠
陥の内ではソース・ゲート間短絡が一番発生確率が高
く、点灯線欠陥の重大欠陥となり生産の歩留低下の主な
原因であった。
【0033】一方薄膜トランジスタの特性が良く、小さ
なW/Lの構造のものでも充分なドレイン電流が取れる
場合かつ2個所のソース・ゲートオーバーラップ部の内
一方に図6、7、8の符号(17)で示すような短絡点が認
められた場合は、符号(18)で示すように、そのソース電
極(7) または(8) またはゲート電極(12)を何らかの方法
で切断すればよい。
【0034】このときドレイン電極には残されたソース
電極(8) または(7) からのみソース信号が入るが、薄膜
トランジスタの性能が充分であれば二値表示をする場合
には全く問題がない。また階調表示を行う場合でも多少
本来の階調とは異なるが、動画の場合にはその差がほと
んど認知できないほどであり、従来の線欠陥に比べ著し
く画像価値を向上させうるものである。
【0035】また図9に示すように二本のソース電極
(7')、(8) の内一本のみを電気的に絶縁した状態にして
おき、検査の結果、図10の符号(17)で示すように、ソ
ース・ゲート間短絡欠陥が認められた薄膜トランジスタ
のソース電極(8) を、符号(18)で示すように、根本から
切断し、それ迄電気的に絶縁されていたもう一方のソー
ス電極(7')を電気的に、符号(19)で示すように、接続し
て該トランジスタの機能を回復させることも可能であ
る。
【0036】以上に説明した簡素化パターンにおいて
は、隣接ソースバスライン(5) に近い方の第2のソース
電極(8) を切断した場合に該修復画素はストレイトラン
ジスタの影響を受けることになるが、少数の散在した修
復画素は他とは見分けにくく、修復による効果は前述の
通りである。
【0037】以上の説明は簡素化パターンに関して行っ
たが薄膜トランジスタの構造に限定されず、コプレーナ
型やスタガー型等のものにも応用できる。
【0038】以上までは一画素当りドレイン電極が一本
ある場合について説明してきたが、次に複数本のドレイ
ン電極を有する簡素化パターンの薄膜トランジスタにつ
いて説明を行う。
【0039】薄膜トランジスタの性能が不充分の場合に
は、図11に示すように、1 画素当り各2本のソース電
極(7) 、(8) 、(34)、(36)、(37)、(39)によって挟まれ
た複数個のドレイン電極(10)、(35)、(38)からなる複数
個の薄膜トランジスタを設けることが有効である。
【0040】即ち複数個の薄膜トランジスタを設けるこ
とにより得られるドレイン電流は1個の場合に比しトラ
ンジスタ個数倍になり、表示に必要な充分なドレイン電
流を得ることができるようになる。この構造において薄
膜トランジスタに欠陥が認められた場合は、図12に示
すように、ドレインまたはソース電極を切断して欠陥薄
膜トランジスタを電気的に絶縁し修復することが可能で
ある。
【0041】例えば、図のように、ソース電極(34)にソ
ース・ゲート間短絡(17)が発生し、ドレイン電極(35)に
ゲート・ドレイン間短絡(20)が発生して、該ソース電極
(34)とドレイン電極(35)をそれぞれ符号(18)、(21)で示
すように切断した場合、即ち、3個の薄膜トランジスタ
の内1個に欠陥が発生し切断分離された場合は、表示画
素電極(15)には2/3のドレイン電流が得られることに
なるため該画素の他画素との表示特性の差は前述の場合
より少なくなり、より高品質の画像が得られることにな
る。
【0042】また薄膜トランジスタの性能が充分な場合
は、図13に示すように、一画素当り各2本のソース電
極によって挟まれた複数個のドレイン電極からなる複数
個の薄膜トランジスタを設け、かつソース電極とドレイ
ン電極がそれぞれソースバスライン及び表示画素電極(1
5)と電気的に絶縁された状態の薄膜トランジスタ(24)を
含むようにしておくとさらに効果は大きい。
【0043】即ち、一画素当り電気的に接続されている
主の薄膜トランジスタ(23)以外に電気的に絶縁された従
の薄膜トランジスタ(24)を設けておき、主の薄膜トラン
ジスタ(23)に欠陥が認められたときは、図14に示すよ
うに、該トランジスタ(23)のドレインまたはソース電極
の一部またはいずれもを符号(18)、(21)で示すように切
断する等して符号(18)、(21)で電気的に絶縁状態とし、
次にそれまで絶縁状態にあった従の薄膜トランジスタ(2
4)のソース電極を、符号(25)で示すように、ソース接続
電極で接続し、ドレイン電極を、符号(19)で示すよう
に、表示画素電極(15)にそれぞれ接続することにより、
従の薄膜トランジスタ(24)を動作させるようにする。
【0044】以上のような構造を持つ薄膜トランジスタ
の場合には、始めから良好な画素と、修復した画素の薄
膜トランジスタの数が同数にできるため表示画素電極(1
5)に供給されるドレイン電流は全く同様にできるうえ、
該表示画素電極(15)本来のソース信号を受けることがで
きるため、表示上全く欠陥のないものを作ることが可能
である。
【0045】本発明における1画素当たりに設けてお
く、複数個の薄膜トランジスタは例示した数に限定され
ず、また、初期に絶縁されているドレイン、ソース電極
の数も例示したものに限定されない。
【0046】以上述べた修復工程における切断方法とし
てはレーザトリマーや、超音波カッターによる切断法等
があるが、何ら方法には制限されない。また第2のトラ
ンジスタのドレイン電極と表示画素電極の接続方法にお
いても微小な導体をディスペンサ等で付着させる方法、
薄膜トランジスタ基板上に金やアルミニウムをコートし
たガラス基板を対向させて配し、希望の寸法に絞り込ん
だレーザをメタルコート基板側から常圧または減圧下で
照射し、メタルを薄膜トランジスタ基板の希望の場所に
コートさせるレーザコート法等があるが、このような方
法に特に制限されない。
【0047】
【発明の実施の形態】図1ないし図3にその構成を示し
た本発明の構成例では、ゲート電極(12)に高電位の電圧
が印加されたときに、ソースバスライン(3) 、(4) に接
続された第1のソース電極(7) 及び第2のソース電極
(8) から、半導体層(2) を介してドレイン電極(10)へ電
流が流れ、該ドレイン電極(10)に接続された表示画素電
極(15)がソースバスライン(3) 、(4) と同電位となり、
該ソースバスライン(3) 、(4) が高電位にあるときは、
前記表示画素電極(15)と図示しない共通電極間電圧が印
加され、液晶表示装置の場合には、該表示画素電極(15)
と共通電極間に挟持された液晶スイッチがオンし、該表
示画素電極(15)に対応する画素が点灯し表示状態とな
る。
【0048】前記ソースバスライン(3) 、(4) が低電位
にあるときには、表示画素電極(15)も低電位となり、液
晶スイッチはオンせず、該表示画素電極(15)に対応する
画素は非点灯状態となる。
【0049】他のゲート電極に選択電位が供給されてい
る間、既に信号が供給されたゲート電極(12)には低電位
が供給され半導体層(2) が高抵抗になるため、ソース電
極(7) 、(8) とドレイン電極(10)とは電気的に切り離さ
れ、表示画素電極(15)に対応する画素の液晶スイッチは
液晶容量または付加容量により前の状態を継続する。
【0050】以上のようなスイッチング動作において、
前述したように、チャンネル幅/チャンネル長(W/
L)が大きく、かつ、ドレイン電極(10)が第2のソース
電極(8) によって(n+1)番目のソースバスライン
(5) から電気的に遮断されているため、十分なドレイン
電流量が得られるとともに、該ドレイン電極(10)が(n
+1)番目のソースバスライン(5) とストレイトランジ
スタを形成することが全くなく、良好なスイッチング動
作が得られる。
【0051】上記薄膜トランジスタに図6に示すような
ソース・ゲート間短絡(17)が発生した場合には、上述し
たように、該ソース電極(7) をソースバスライン(4) か
ら、図の符号(18)で示すように、切断することにより修
復でき、正常なスイッチング動作が得られる。
【0052】図9に示すように1本のソース電極(8) の
みをソースバスライン(4) に接続した構成の場合にもス
イッチング動作は同様であり、また、ソース・ゲート間
短絡(17)が該ソース電極(8) に発生した場合は該ソース
電極(8) をソースバスライン(4) から切断し、予備のソ
ース電極(7')をソースバスライン(4) に接続することに
より修復でき、正常なスイッチング動作が得られること
も同様である。
【0053】図11に示すように複数のドレイン電極(1
0)、(35)、(38)を各2本のソース電極(7) 、(8) ;(3
4),(36);(37),(39)の間に設けた構成の場合は十分な
ドレイン電流が得られ良好な表示が得られる。
【0054】前述したように、ソース・ゲート間短絡(1
7)またはゲート・ドレイン間短絡(20)が発生した場合に
は、欠陥の発生したソース電極(34)またはドレイン電極
(35)をそれぞれ符号(18)、(21)で示すように切断するこ
とにより該欠陥を修復できる。
【0055】図13に示すように、予備の薄膜トランジ
スタ(24)を設けておく構成の場合にも、該薄膜トランジ
スタのスイッチング動作、欠陥の発生した場合の修復方
法は同様である。なお、この場合には上述したように、
修復した場合にもドレイン電流量が修復前と同一である
ので安定した表示が得られる。
【0056】以上述べたように本発明は、ある表示画素
に欠陥が発生した場合にも、該画素に電圧を印加する本
来のソースバスラインからの電圧が印加出来るように修
復するものであるので、隣接したソースバスラインから
電圧を印加する方法に比し、より完全な欠陥の削除及び
修復が可能となる。次に本発明の液晶表示装置に採用し
た薄膜トランジスタの製造及び修復の実施例を示す。
【0057】
【実施例】(実施例1)
まず50mm角のガラス基板上に厚さ1000ÅのIT
O、500Åのn+ a−Siをコート後、図1に示すよ
うに、ソースバスライン(4) 、(5) 及びソース接続電極
(9) 、ソース電極(8) 及びドレイン電極(10)、表示画素
電極(15)をパターニングした。その際ドレイン電極(10)
を2本のソース電極(7) 、(8) で挟む構造に形成した。
【0058】次に2000Åのa−Si、2000Åの
SiON膜をP−CVDでコート後、ゲート電極用アル
ミニウムを3000Åコートした。ホトレジストを用い
てゲート電極(12)のパターンでアルミニウム、a−S
i、SiON膜をエッチングし次にITO上のn+ a−
Si膜もエッチングして200×200画素の薄膜トラ
ンジスタを完成した。
【0059】このようにして基板上に形成した薄膜トラ
ンジスタの特性を測定したところ、ドレイン電流値は従
来の簡素化パターンの約2倍得られたうえ、ある画素の
薄膜トランジスタ特性は、隣接したソースバスラインの
信号の影響は全く受けなかった。以上の基板上にポリイ
ミドの配向膜をコートして液結晶表示パネルを組み立
て、点灯検査を行ったところ、階調表示を行っても従来
よりも鮮明で正確な画像が得られたが、ソース・ゲート
間短絡に起因する点灯線欠陥が4本とゲートドレイン間
短絡に起因する点灯欠陥が2箇所存在していた。
【0060】(実施例2)
実施例1と同様の膜構成ながら図3に示すようにドレイ
ン電極(10)をソース接続電極(9) に接続した2本のソー
ス電極(7) 、(8) で挟んだ構造の薄膜トランジスタを作
成後、全薄膜トランジスタの検査を行ったところ3箇所
のソース・ゲート間短絡と1箇所のゲート・ドレイン間
短絡が認められた。
【0061】3箇所のソース・ゲート間短絡の薄膜トラ
ンジスタを観察したところ2箇所はゲート電極(12)と第
1ソース電極(7) の交差部に、1箇所はゲート電極(12)
と第2ソース電極(8) の交差部に黒い異物が認められ
た。異物の認められたソース電極の根本をレーザトリマ
ーにて図6の符号(18)のように切断し、ソース接続電極
(9) 及びソースバスライン(4) から電気的に絶縁した。
その後実施例1と同様な方法で液晶表示パネルを作成し
て点灯検査を行ったところ、ソース・ゲート間短絡に起
因する点灯点欠陥は一本もなく、ゲート・ドレイン間短
絡に起因する点灯点欠陥が1箇所だけある状況に改善さ
れた。
【0062】修復を行った画素は近接距離から注意深く
観察すると他の画素に比べてコントラストは低いもの
の、通常の使用距離の目から30cmの距離から観察し
た限りほとんどその差が認知できず画像としては問題が
ないことが判った。
【0063】(実施例3)
実施例1と同様の膜構成ながら、図13に示すように、
ドレイン電極(10)をソース接続電極(9) に接続した2本
のソース電極(7) 、(8) で挟んだ構造の薄膜トランジス
タを一画素当り3個設け、その内一番ソースバスライン
(4) に近い主の薄膜トランジスタ(23)のみの2本のソー
ス電極(7) 、(8) とドレイン電極(10)をそれぞれソース
バスライン(4)及び表示画素電極(15)に接続しておき他
の従の薄膜トランジスタ(24)のソース・ドレイン電極は
電気的に絶縁した状態にして作成した。
【0064】このようにして作成した基板全ての薄膜ト
ランジスタの検査を行ったところ、3箇所のソース・ゲ
ート間短絡と2箇所のゲート・ドレイン間短絡が認めら
れた。ソース・ゲート間短絡のあった薄膜トランジスタ
の2本のソース電極を図14の符号(18)に示す通り、ゲ
ート・ドレイン間短絡のあった薄膜トランジスタのドレ
イン電極を符号(21)に示す通りにソース接続電極(9) か
らと表示画素電極(15)からレーザトリマー法で切断し
た。
【0065】次に該画素にある第1の従の薄膜トランジ
スタ(26)の絶縁されているソース接続電極と主の薄膜ト
ランジスタ(23)のソース接続電極(9) を接続する形に、
また絶縁されているドレイン電極と表示画素電極(15)と
を接続する形に、レーザトリマーの照準を合わせた後、
5000Åの金をコートしたガラス基板を薄膜トランジ
スタ基板上に金コート面を接するように置いて減圧下で
レーザ照射を行った。
【0066】その結果、図14の符号(25)及び(19)に示
されるように、レーザの照射された部分の金が蒸発して
薄膜トランジスタ基板に再付着することにより、第1の
従の薄膜トランジスタ(26)のソース電極及びドレイン電
極の接続を行った。
【0067】この修復工程の後の再検査において2箇所
のソース・ゲート間短絡と、2箇所のゲート・ドレイン
間短絡は第1の従の薄膜トランジスタ(26)を用いること
により良特性が得られるようになったが、1個の薄膜ト
ランジスタには第1の従の薄膜トランジスタ(26)にもソ
ース・ゲ−ト間短絡が存在していた。そのため前述の方
法で従の第1の薄膜トランジスタ(26)のソ−ス電極を、
図15の符号(18)のように切断後、従の第2の薄膜トラ
ンジスタ(27)のソース接続電極及びドレイン電極を、符
号(25)及び(22)で示すように、ソース接続電極及び表示
画素電極(15)と接続した。
【0068】その結果該画素の表示画素電極(15)には従
の第2の薄膜トランジスタ(27)より正常なドレイン電流
が供給されるようになった。
【0069】この修復工程を終えた薄膜トランジスタを
前述の方法で液晶表示パネルを作成し点灯検査を行った
ところ、点欠陥、線欠陥は1個も認められず、注意深く
観察しても全く欠陥のない表示を得ることができた。
【0070】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置においては、ドレ
イン電極を2本のソース電極の間に形成するようにした
ので、ドレイン電流を十分に流すことが可能となり、か
つ、ストレイトランジスタの影響を全く受けないように
することが可能である。
【0071】また複数個の薄膜トランジスタを設けてお
き、主の薄膜トランジスタが不良の時は従の薄膜トラン
ジスタを用いる事により正確なソース信号を表示画素電
極に供給できるようになったため、無欠陥の薄膜トラン
ジスタ基板の作成が可能になり、素子の製産歩留を著し
く向上させ、ひいては製産コストの低下に大きく役立
つ。
【0072】さらに欠陥の修復後も修復前と同一のソー
スバスラインから電圧を表示画素電極に印加できるの
で、修復の跡が目立つこともなく完全な修復が可能とな
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTIONAs an image display device
UsedThin film transistor for applying voltage to display pixel electrodes
Liquid crystal display device with starIn placeRelated.
[0002]
2. Description of the Related Art Recently, thin terminals such as OA equipment terminals and flat-screen televisions have been developed.
The demand for display development is increasing, one of them
In a liquid crystal display device where electrodes are arranged in a matrix,
The active element at the intersection of the electrodes to drive the liquid crystal.
Active matrix method is actively researched
ing.
FIG. 16 shows an active matrix type liquid crystal.
It is a typical equivalent circuit diagram of a display device. (28) is the liquid crystal layer
Yes, (29) is for holding the voltage applied to the liquid crystal layer.
It is a capacitor. However, the capacitor (29) is omitted.
Sometimes. (30) controls the voltage for driving the liquid crystal layer
Switching transistor. X1 , XTwo,
XThree ... are the gates of the switching transistor (30)
Signal line for controlling the1 , YTwo , YThree ... is liquid
Data line for applying the voltage required to drive the crystal
, And are driven line-sequentially.
On the other hand, for use as a switching transistor
The structure of the thin film transistor that is used
According to the positional relationship between the pole, source electrode, and drain electrode,
It is classified into a planar type structure, a stagger type structure, and the like. Figure
17 is a coplanar type and FIG. 18 is a stagger type thin film transformer.
FIG. 19 is a plan view of the cross section of the resistor.
I have. Portions indicated by the same numbers in the drawings are the same thin film transistors.
Figure 3 shows a transistor component.
[0005] (1) is an insulating substrate such as quartz or glass.
Then, a thin film transistor is formed thereon. (2) is half
Conductive layer, polysilicon, amorphous silicon,
CdSe or the like is used. (6) and (10) are sources
These are electrodes and drain electrodes, and are usually wired with Al or the like.
(11) is a gate insulating film,Two , SiThree NFour Etc.
It is formed. (12) is a gate electrode made of Al, Cr, etc.
Wired. (31) is a protective film and (14) is a contact hole.
It is. (15) is a display pixel electrode made of a transparent conductive film.
You.
[0006] FIG. 20 is a plan view thereof.
Thin-film transistors with simplified pattern structures are also known
I have. As shown in the figure, this thin film transistor
Subthus line (4), (5), drain electrode (10), display pixel
After forming the electrode (15) with a transparent conductive film, a semiconductor, an insulating film,
It is also a gate bus lineGate electrode (12) is continuously manufactured.
After the film is formed by etching with the pattern of the gate electrode (12)
I do.
A thin film transistor having the above structure
By arranging the data for each pixel,
Better than panels using a
High-density display with excellent image quality can be obtained.
[0008]
As described above, the thin film transistor
High density liquid crystal with good visibility by using transistor
Display is possible, but one thin film transistor per pixel
Display, for example, 600 rows x 200 columns
To make 120,000 thin film transistors on one substrate
Need to be built in, many transistors are indispensable
It is very difficult to make a fall.
The types of defects of transistor failure include:
Gate and source disconnection, gate-source short circuit, gate
Short circuit between drain, short circuit between source and drain, transistor
Data characteristic failure.
The disconnection of the gate and the source is caused by
Damage and poor step coverage at the crossover
Non-lit line missing when using a liquid crystal cell
However, the lead extraction electrodes at both ends of the disconnection line
Make sure there are no defects on the display
Is possible.
On the other hand, a gate-source short circuit is caused by dust in the insulating film.
May occur due to other reasons, such as
Signal constantly escapes to the source line through the short-circuit point.
Therefore, the voltage is always applied to the source and the lighting line
It becomes a defect. The same cause is caused by a short circuit between the gate and drain.
The gate voltage is generated at the source signal through the short-circuit point.
Is always applied because it is applied to the drain regardless of
It becomes a point defect. Also, if the transistor characteristics are poor and the gate
If sufficient current does not flow when pressure is applied,
When no signal voltage is applied, a non-lighting defect occurs when selected.
A short circuit between the source and the drain
This is caused by residual etching of the rain electrode, etc.
Source signal is constantly applied to the drain electrode.
A lighting point defect results.
The above defects are defect inspections of thin film transistors.
Observation of the post-defect point with a microscope reveals that in most cases
The cause and location of defects such as objects, pinholes,
You can check.
The number of defects as described above depends on process management.
However, as a display, no line defect is allowed,
Although it is necessary to reduce the point defect to about 0.01% or less,
At present, 0 is found in substrates with 200 or more lines.
Includes ~ several line defects and 0.1 ~ 3% point defects
Often low cell yield, active matrix
Is a major problem that hinders the practical use of
I was
The number of defects is determined by the thin film transistor fabrication process.
Process by reducing the number of processes.
The thin film transistor has two masks as shown in FIG.
Process that is advantageous for reducing the defect occurrence rate because it can be created by
It is.
However, a thin film transistor with a simplified process
The drain current of the n-th source as shown in FIG.
The switch formed by the bus line (4) and the drain electrode (10)
Switching transistor (30) (source bus
The distance between the in (4) and the drain electrode (10) is L1 , Gate power
When the width of the pole (12) is W,The entire gate bus line is
Acting as a gate electrode,Channel width / ch
Channel length = W / L1 ) And (n + 1) th source
The strike formed by the bus line (5) and the drain electrode (10)
Ray transistor (32) (source bus line (5) and drain
Distance to the electrode (10)Two As channel width / ch
Channel length = W / LTwo ).
The drain by the stray transistor (32)
In-current depends on thin-film transistor design value
Is usually 5 to 5
20%, which is not a big problem in binary display.
However, when performing gradation display, the signal of the adjacent source line
As a result, a clear display could not be obtained, which was a problem.
On the other hand, the shape of the transistor is
The current is small enough to operate the pixel.
There was also a problem that it could not be taken.
The present invention relates to a conventional thin film transistor as described above.
This was done to eliminate the disadvantages of the star.
When forming thin film transistors on a single insulating substrate
The production yield is good, the structure is simple and the storage
Used in image display devices without being affected by transistors, etc.
Having thin film transistors that can provide good images when
LCD displayPlaceThe purpose is to provide.
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device on an insulating substrate.
Source bus line and gate bus lineAnd display pixel electrode
And a thin film transistor are provided,Drain electrode and source
Source electrode, gate electrode, and semiconductor layer.Is a thin film transistor
The drain electrode is connected to the display pixel electrode.
Connected to the source bus lineSource electrodeButOne pixel
One or more perProvided, thin film per pixel
Multiple transistors are configured, Gate bus lineButSaw
Electrode and source bus lineToIntersectionPlaced and game
A part of the bus line is used as a gate electrode,
The semiconductor layer is disposed between the conductive substrate and the gate electrode,
The channel of the thin film transistor is formed in the conductor layer,Duplicate
Forming severalIsAdjacent to the source electrodedidPair of
whileOrLocated closest to the source bus linedidPrevious
The source electrode and itself can act as a source electrode
Between the source bus lineProvided with a drain electrode
A liquid crystal display device, wherein a defect occurs in the source electrode.
The connection between the source and the source bus line is disconnected.
Pixel repair was doneLiquid crystal display device characterized by the following:Place
Toprovide.
Hereinafter, the liquid crystal display device according to the present invention will be described.In placeAdopt
Thin film transistorsOfRefer to the drawings for representative examples.
I will explain. FIG. 1 shows a thin film transistor obtained by the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the AA 'plane of FIG.
is there.
In the figure, an insulating substrate of quartz, glass, etc.
On the surface of (1), indium tin oxide (I
TO), etc., and an electrode made of a transparent conductive film.
Surface, polysilicon, amorphous silicon, Cd
Semiconductors such as Se are doped with P, As, B, etc.
An n-type or P-type semiconductor layer (16) is formed, respectively.
You.
The thus formed, doped
The semiconductor layer (16) and the transparent electrode are simultaneously formed as shown in FIG.
Pattern, and the display pixel electrode (15)
An in (4) is formed. Display of the source bus line (4)
At a position near the upper left corner of the pixel electrode (15), the source
The second source electrode provided substantially parallel to the line (4).
A pole (8), the second source electrode (8) and the source bus
And source connection electrodes (9) connecting the
You. Also, the end of the upper left corner of the display pixel electrode (15) is as described above.
Between the source bus line (4) and the second source electrode (8)
Drain electrode (10) provided so as to be sandwiched
Is formed.
On this substrate, polysilicon, amorphous
Semiconductor layer (2) of silicon, CdSe, etc., followed by SiO
Two , SiThree NFour Gate insulating film (1
1) In addition, gate electrode metal such as Al and Cr is deposited
Then, the metal is continuously formed in the pattern of the gate electrode (12) shown in FIG.
Etch layers, insulating layers, semiconductor layers,Gate bus
Part of ryeGate electrode (12) and insulating layer (11), semiconductor
Body layer (2)With almost the same patternForm.
After that, continuously except for the gate electrode pattern
Dope over exposed display electrode source bus line, etc.
The etched semiconductor layer is also removed by etching. Saw
Intersects spatially with the gate electrode (12) of the bus line (4)
The portion functions as a first source electrode (7).
With such a configuration, the drain
The source electrode (10) has a first source electrode (7) and a second source electrode.
A source signal is supplied from the electrode (8). Immediately
That is, the above-described channel width and chip of the thin film transistor are used.
The channel length ratio (W / L) is
This means that it has doubled.
In this case, the drain electrode (10) is connected to the second source.
(8) source bus line by source electrode (8).
(N + 1) th because it is electrically disconnected from
Of source bus line (5) and stray transistor
And the display pixel electrode (15) is no.
Only the signal of the source bus line (4) of the
Display can be obtained.
FIG. 3 shows the structure of the source electrode.
As in the second source electrode (8), the first source electrode
(7) can also be shaped to connect to the source connection electrode (9).
It is possible, in this case, such as repairing when there is a defect
It is effective in the case.
[0029]The example of FIG. 4 is shown as a reference example. Multiple thin
The method of forming a membrane transistor isConventional coplanar
And staggered type thin film transistors.
You.
For example, a thin film transistor having a coplanar structure
At the source bus line (3) as shown in FIG.
The two source electrodes (7) and (8) provided at right angles
Therefore, the shape with the drain electrode (10) sandwiched
Or parallel to the source bus line (3) as shown in FIG.
The source electrode (8) protruding from the
It may have a shape in which the poles (10) are sandwiched.
These coplanar and staggered structures
Stray like the conventional simplified pattern
The effect of the transistor is not beginning, but the present inventionAs well as
Providing several thin film transistorsBy having a structure
Ratio of channel width to channel length of thin film transistor
(W / L) is twice as large as the conventional one.
If there is a defect, the structure will be easy to take effective measures.
ing.
Next, when there is a defect in the thin film transistor
The method of repairing is described.FIG. 6 is an example of the present invention,
7 and 8 are reference examples.The present inventor has made numerous thin film
Various defects occur as a result of making a transistor substrate
Locations are random and close to thin film transistors are missing.
The probability of falling has been found to be extremely low. Take
In view of the facts, the present invention has been made. The aforementioned lack
Source-gate short circuit has the highest probability of occurrence
Major defects in lighting line defects
Was the cause.
On the other hand, the characteristics of the thin film transistor are good and small.
Sufficient drain current can be obtained even with a simple W / L structure
Case and within two source / gate overlaps
On the other hand, a short-circuit point as shown by reference numeral (17) in FIGS.
If so, as shown by reference (18),
The pole (7) or (8) or the gate electrode (12) in any way
Can be cut with
At this time, the remaining source is
Source signal can be input only from electrode (8) or (7)
When displaying binary values if the performance of the transistor is sufficient
Has no problem at all. Also, even when performing gradation display,
Although this is different from the original gradation, the difference is almost
Almost unrecognizable and significantly more
Image value can be improved.
As shown in FIG. 9, two source electrodes are provided.
Make sure only one of (7 ') and (8) is electrically insulated.
As a result of the inspection, as shown by reference numeral (17) in FIG.
Thin film transistor with short-circuit defect between source and gate
Of the source electrode (8) from the root as shown by the reference numeral (18).
Cut the other saw that was previously electrically insulated
Electrodes (7 ') are electrically connected as shown by the reference numeral (19).
To restore the function of the transistor.
You.
In the simplified pattern described above,
Is the second source closer to the adjacent source bus line (5)
When the electrode (8) is cut, the repaired pixel
Affected by the Gesta, but with a few scattered
The restoration pixel is hard to distinguish from the others, and the effect of restoration is
It is on the street.
The above description has been made with respect to a simplified pattern.
However, it is not limited to the structure of the thin film transistor.
It can also be applied to molds and staggered molds.
Up to the above, one drain electrode per pixel
One case has been described, but then
Thin-film transistor with simplified electrodes
Will be described.
When the performance of the thin film transistor is insufficient
Represents two source voltages per pixel as shown in FIG.
Sandwiched by poles (7), (8), (34), (36), (37), (39)
A plurality of drain electrodes (10), (35), and (38)
It is effective to provide two thin film transistors.
That is, it is necessary to provide a plurality of thin film transistors.
And the drain current obtained by
The number of transistors, and sufficient drain voltage required for display.
You will be able to get the flow. Thin in this structure
If a defect is found in the membrane transistor, it is shown in FIG.
Cut the drain or source electrode as
It is possible to electrically insulate and repair membrane transistors
is there.
For example, as shown in FIG.
Source-gate short circuit (17) occurs, causing a drain electrode (35)
A gate-drain short circuit (20) occurs and the source electrode
(34) and the drain electrode (35) are denoted by reference numerals (18) and (21), respectively.
In the case of cutting, ie, three thin film transistors
If one of them is defective and cut off, the display
2/3 of the drain current can be obtained at the elementary electrode (15).
Therefore, the difference between the display characteristics of this pixel and other pixels is
Fewer and higher quality images.
You.
When the performance of the thin film transistor is sufficient
Represents two source voltages per pixel as shown in FIG.
Plurality of drain electrodes sandwiched by poles
Thin film transistors, and a source electrode and a drain.
Are connected to the source bus line and the display pixel electrode (1
5) The thin film transistor (24) electrically insulated from
If it is included, the effect is even greater.
That is, each pixel is electrically connected.
Electrically insulated slaves other than the main thin film transistor (23)
Of thin film transistors (24)
If a defect is found in the register (23), it is shown in FIG.
As described above, the drain or source electrode of the transistor (23)
Part or both of them as shown by symbols (18) and (21).
(18), (21) to make it electrically insulated,
Next, the thin film transistor (2
Connect the source electrode of 4) to the source connection as shown by reference
Electrodes, and the drain electrode is connected as shown by reference numeral (19).
By connecting to the display pixel electrode (15) respectively,
The subordinate thin film transistor (24) is operated.
The thin film transistor having the above structure
In the case of, the good pixels from the beginning and the thinned
Since the number of membrane transistors can be the same, the display pixel electrode (1
The drain current supplied to 5) can be exactly the same, and
The display pixel electrode (15) can receive an original source signal.
It is possible to make something with no defects on display
It is.
The present invention is provided for each pixel.
The number of thin film transistors is limited to the number shown.
And drain and source electrodes that are initially insulated
Is not limited to the illustrated one.
The cutting method in the above-mentioned repairing process is
Cutting method with laser trimmer, ultrasonic cutter, etc.
There is, but is not limited in any way. The second tiger
Connection method between the drain electrode of the transistor and the display pixel electrode.
Even if a small conductor is attached with a dispenser,
Gold or aluminum on the thin film transistor substrate
Glass substrates facing each other and narrow down to the desired dimensions
Laser under normal pressure or reduced pressure from the metal-coated substrate side
Irradiation and metal to desired location on thin film transistor substrate
There is a laser coating method for coating, etc.
There is no particular restriction on the law.
[0047]
FIG. 1 to FIG.3Shows the configuration
In the configuration example of the present invention, a high potential voltage is applied to the gate electrode (12).
Is applied to the source bus lines (3) and (4).
A first source electrode (7) and a second source electrode connected
(8) to the drain electrode (10) via the semiconductor layer (2).
Current flows and the display pixel electrode connected to the drain electrode (10).
The pole (15) has the same potential as the source bus lines (3) and (4),
When the source bus lines (3) and (4) are at a high potential,
The voltage between the display pixel electrode (15) and a common electrode (not shown) is marked.
In the case of a liquid crystal display device, the display pixel electrode (15)
And the liquid crystal switch sandwiched between the common electrodes turns on,
The pixel corresponding to the display pixel electrode (15) lights up and enters the display state.
You.
The source bus lines (3) and (4) are at a low potential.
The display pixel electrode (15) also has a low potential,
The crystal switch does not turn on and corresponds to the display pixel electrode (15).
The pixel is turned off.
The selection potential is supplied to other gate electrodes.
During this time, a low potential is applied to the gate electrode (12) to which a signal has already been supplied.
Is supplied and the semiconductor layer (2) has a high resistance,
The poles (7) and (8) are electrically disconnected from the drain electrode (10).
The liquid crystal switch of the pixel corresponding to the display pixel electrode (15) is
The previous state is continued by the liquid crystal capacitance or the additional capacitance.
In the above switching operation,
As described above, the channel width / channel length (W /
L) is large and the drain electrode (10) is the second source
(N + 1) th source bus line by electrode (8)
Sufficient drain because it is electrically isolated from (5)
While the current amount is obtained, the drain electrode (10)
+1) th source bus line (5) and stray transition
No switching and good switching behavior
A crop is obtained.
FIG.To 6As shown
If a source-gate short circuit (17) occurs,
As described above, the source electrode (7) isSource bus line (4)Or
Repair by cutting as shown by reference numeral (18) in the figure.
And a normal switching operation can be obtained.
As shown in FIG. 9, one source electrode (8)
Only when connected to the source bus line (4).
The switching operation is the same, and between the source and gate.
If a short circuit (17) occurs at the source electrode (8),
Disconnect the electrode (8) from the source bus line (4) and
Source electrode (7 ') to the source bus line (4).
More repairable and normal switching behavior
The same is true for
As shown in FIG. 11, a plurality of drain electrodes (1
(0), (35), and (38) are replaced with two source electrodes (7), (8);
4), (36); the configuration provided between (37) and (39) is sufficient
Drain current is obtained and good display is obtained.
As described above, the source-gate short-circuit (1
7) or when a gate-drain short circuit (20) occurs
Is the source electrode (34) or drain electrode where the defect occurred
(35) should be cut as shown by reference numerals (18) and (21), respectively.
Thus, the defect can be repaired.
As shown in FIG. 13, a spare thin film transistor
Also in the case of a configuration in which a star (24) is provided, the thin film transistor
Star switching operation, repair method when a defect occurs
The law is similar. In this case, as described above,
The amount of drain current is the same as before repairing
Therefore, a stable display can be obtained.
As described above, according to the present invention, a certain display pixel
If a defect occurs in the pixel, apply a voltage to the pixel.
So that the voltage from the source bus line can be applied.
From the adjacent source bus line
Compared to the method of applying voltage, more complete removal of defects and
Repair is possible. Next, the present inventionAdopted for liquid crystal display
WasAn example of manufacturing and repairing a thin film transistor will be described.
[0057]
Example (Example 1)
First, a 1000 mm thick IT on a 50 mm square glass substrate
O, 500Ån+ After coating with a-Si, as shown in FIG.
Source bus lines (4), (5) and source connection electrodes
(9), source electrode (8) and drain electrode (10), display pixel
The electrode (15) was patterned. At that time, drain electrode (10)
Was formed in a structure sandwiched between two source electrodes (7) and (8).
Next, 2000% of a-Si and 2000% of a-Si
After coating the SiON film by P-CVD, the gate electrode
3000 min was coated with minium. Using photoresist
Aluminum, a-S in the pattern of the gate electrode (12)
i, etch SiON film and then n on ITO+ a-
Etch the Si film as well to form a 200 x 200 pixel thin film
Completed the transistor.
The thin film transformer thus formed on the substrate
When the characteristics of the transistor were measured, the drain current
Approximately twice the conventional simplified pattern is obtained, and a certain pixel
The characteristics of the thin film transistor depend on the adjacent source bus line.
The signal was not affected at all. Poly on the above substrate
Liquid crystal display panel is assembled by coating the alignment film of amide
The lighting inspection was performed.
Sharper and more accurate image than the source gate
Line defects due to short circuit between gate and drain
There were two lighting defects due to the short circuit.
(Example 2)
As shown in FIG.
Source electrodes (10) connected to the source connection electrode (9)
A thin film transistor with a structure sandwiched between the electrodes (7) and (8).
After the formation, all thin film transistors were inspected.
Source-gate short circuit and one gate-drain
A short circuit was observed.
A thin film transistor having three source-gate short circuits
When observing the transistor, two places were found to be the gate electrode (12) and the
One point at the intersection of one source electrode (7) and one gate electrode (12)
Black foreign matter is found at the intersection of the second source electrode (8) and
Was. Laser trimmer at the root of the source electrode where foreign matter is recognized
Cut as shown by reference numeral (18) in FIG.
(9) and the source bus line (4).
Thereafter, a liquid crystal display panel was prepared in the same manner as in Example 1.
Lighting inspection, a short circuit between the source and gate
There is no lighting point defect due to short gate-drain
Improved to a situation where there is only one lighting point defect due to short circuit
Was.
The repaired pixel is carefully measured from the close distance.
When observed, the contrast is lower than other pixels
Observe from a distance of 30 cm from the eyes of the normal use distance
As long as the difference is hardly recognizable, there is no problem as an image
Turned out not to be.
(Embodiment 3)
While having the same film configuration as in Example 1, as shown in FIG.
Two with the drain electrode (10) connected to the source connection electrode (9)
Thin film transistor sandwiched between the source electrodes (7) and (8)
Three pixels per pixel, the source bus line of which
Close to (4), two saws with only main thin film transistor (23)
Source electrodes (7) and (8) and drain electrode (10)
Connected to bus line (4) and display pixel electrode (15)
The source / drain electrodes of the conventional thin film transistor (24)
It was made in an electrically insulated state.
The thin film transistor of all the substrates thus prepared is
When the transistor was inspected, three source
Short-circuit between the gate and two gate-drain
Was. Thin film transistor with source-gate short circuit
As shown by reference numeral (18) in FIG.
Drain of thin film transistor with short-circuit between gate and drain
Connect the in-electrode to the source connection electrode (9) as shown
Cut from the display pixel electrode (15) by the laser trimmer method.
Was.
Next, the first subordinate thin film transistor in the pixel
The source connection electrode of the star (26) and the main thin film transistor
Connect the source connection electrode (9) of the transistor (23)
The insulated drain electrode and display pixel electrode (15)
After aiming the laser trimmer to connect
A glass substrate coated with 5000 mm of gold is transferred to a thin film transistor.
Place the gold coated surface on the star substrate
Laser irradiation was performed.
As a result, reference numerals (25) and (19) in FIG.
So that the gold in the laser-irradiated part evaporates
By re-adhering to the thin film transistor substrate, the first
The source and drain electrodes of the conventional thin film transistor (26)
Polar connections were made.
In the re-inspection after this repair step, two points
Source-gate short circuit and two gate-drain
For short circuit, use the first subordinate thin film transistor (26)
Good characteristics can be obtained, but one thin film transistor
The transistor also has a first sub-thin film transistor (26).
There was a short circuit between the source and the gate. Therefore the above
The source electrode of the first thin film transistor (26) is
After cutting as indicated by reference numeral (18) in FIG.
Connect the source and drain electrodes of the transistor (27)
As shown in (25) and (22), the source connection electrode and display
It was connected to the pixel electrode (15).
As a result, the display pixel electrode (15) of the pixel is
Normal drain current from the second thin film transistor (27)
Was supplied.
The thin film transistor which has completed the repair step is
A liquid crystal display panel was created using the method described above and a lighting test was performed.
However, no point defects or line defects were found.
Observation was able to obtain a display without any defect.
[0070]
The present inventionofIn liquid crystal display devices,
The in-electrode is formed between two source electrodes
Therefore, a sufficient drain current can be supplied.
First, be completely unaffected by stray transistors
It is possible to
Also, a plurality of thin film transistors are provided.
When the main thin film transistor is defective, the secondary thin film transistor
By using a transistor, an accurate source signal can be
Poles, so that defect-free thin film
It is now possible to create a transistor substrate,
And greatly contribute to lower production costs
One.
Further, after repairing the defect, the same saw as before repairing is used.
A voltage can be applied to the display pixel electrode from the subthus line.
It is possible to complete restoration without any noticeable restoration marks
You.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タの一例を示す平面図。
【図2】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タの一例を示す断面図。
【図3】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タの他の例を示す平面図。
【図4】薄膜トランジスタの第3の例(参考例)を示す
平面図。
【図5】薄膜トランジスタの第4の例(参考例)を示す
平面図。
【図6】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タにおいてソース・ゲート間短絡が発見された場合の修
復法を示す平面図。
【図7】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タにおいてソース・ゲート間短絡が発見された場合の修
復法を示す平面図。
【図8】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タにおいてソース・ゲート間短絡が発見された場合の修
復法を示す平面図。
【図9】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジス
タの第5の例を示す平面図。
【図10】図9の薄膜トランジスタにソース・ゲート間
短絡が発見されたときの修復法を示す平面図。
【図11】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジ
スタの第6の例を示す平面図。
【図12】図11の薄膜トランジスタに欠陥があった場
合の修復法を示す平面図。
【図13】本発明の液晶表示装置における薄膜トランジ
スタの第6の例を示す平面図。
【図14】図13の薄膜トランジスタに欠陥が発見され
た場合の修復法を示す平面図。
【図15】修復した薄膜トランジスタに更に欠陥が発見
された場合の再修復法を示す平面図。
【図16】アクティブマトリックス方式液晶表示装置の
代表的な等価回路。
【図17】従来のコプレーナ型薄膜トランジスタ。
【図18】従来のインバーテッドスタガー型薄膜トラン
ジスタのそれぞれの断面図。
【図19】従来のインバーテッドスタガー型薄膜トラン
ジスタのそれぞれの平面図。
【図20】従来の簡素化パターンの薄膜トランジスタの
平面図。
【符号の説明】
1:絶縁性基板
2:半導体層
3:ソースバスライン
4:n番目のソースバスライン
5:(n+1)番目のソースバスライン
6:ソース電極
7:第1のソース電極
8:第2のソース電極
9:ソース接続電極
10:ドレイン電極
11:ゲート絶縁膜
12:ゲート電極
13:ゲートバスライン
14:コンタクトホール
15:表示画素電極
16:ドーピングした半導体層
17:ソース・ゲート間短絡点
20:ゲート・ドレイン間短絡点
23:主の薄膜トランジスタ
24:従の薄膜トランジスタ
26:第1の従の薄膜トランジスタ
27:第2の従の薄膜トランジスタ
28:液晶層
29:コンデンサ
30:スイッチングトランジスタ
31:保護膜
32:ストレイトランジスタPlan view showing one example of a thin film transistor in a liquid crystal display device BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. Sectional view showing an example of a thin film transistor in a liquid crystal display device of the present invention; FIG. Plan view showing another example of a thin film transistor in a liquid crystal display device of the present invention; FIG. FIG. 4 is a plan view showing a third example (reference example) of a thin film transistor. FIG. 5 is a plan view showing a fourth example (reference example) of a thin film transistor. FIG. 6 is a plan view showing a repair method when a short circuit between a source and a gate is found in a thin film transistor in the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing a repair method when a short circuit between a source and a gate is found in a thin film transistor in the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 8 is a plan view showing a repair method when a short circuit between a source and a gate is found in a thin film transistor in the liquid crystal display device of the present invention. Plan view showing a fifth example of a thin film transistor in a liquid crystal display device of the present invention; FIG. FIG. 10 is a plan view showing a repair method when a short circuit between a source and a gate is found in the thin film transistor of FIG. 9; Figure 11 is a plan view showing a sixth example of a thin film transistor in a liquid crystal display device of the present invention. FIG. 12 is a plan view showing a repair method when the thin film transistor of FIG. 11 has a defect. Figure 13 is a plan view showing a sixth example of a thin film transistor in a liquid crystal display device of the present invention. FIG. 14 is a plan view showing a repair method when a defect is found in the thin film transistor of FIG. FIG. 15 is a plan view showing a restoring method when a further defect is found in the repaired thin film transistor. FIG. 16 is a typical equivalent circuit of an active matrix type liquid crystal display device. FIG. 17 shows a conventional coplanar thin film transistor. FIG. 18 is a sectional view of a conventional inverted staggered thin film transistor. FIG. 19 is a plan view of a conventional inverted staggered thin film transistor. FIG. 20 is a plan view of a conventional thin film transistor having a simplified pattern. [Description of Signs] 1: Insulating substrate 2: Semiconductor layer 3: Source bus line 4: Nth source bus line 5: (n + 1) th source bus line 6: Source electrode 7: First source electrode 8: Second source electrode 9: Source connection electrode 10: Drain electrode 11: Gate insulating film 12: Gate electrode 13: Gate bus line 14: Contact hole 15: Display pixel electrode 16: Doped semiconductor layer 17: Short circuit between source and gate Point 20: gate-drain short-circuit point 23: main thin film transistor 24: subordinate thin film transistor 26: first subordinate thin film transistor 27: second subordinate thin film transistor 28: liquid crystal layer 29: capacitor 30: switching transistor 31: protective film 32: Stray transistor
Claims (1)
ンと表示画素電極と薄膜トランジスタとが設けられ、 ドレイン電極と、ソース電極と、ゲート電極と、半導体
層とが薄膜トランジスタに備えられ、ドレイン電極が表
示画素電極に接続され、 ソースバスラインに接続された ソース電極が1画素あた
りに1本又は複数本設けられ、1画素あたりに薄膜トラ
ンジスタが複数構成され、 ゲートバスラインがソース電極とソースバスラインとに
交差して配置され、ゲートバスラインの一部がゲート電
極として用いられ、 絶縁性基板とゲート電極の間に半導体層が配置され、こ
の半導体層で薄膜トランジスタのチャンネルが形成さ
れ、 複数本形成された前記ソース電極のうちの隣接した一対
の間に、または、最もソースバスライン寄りに位置した
前記ソース電極とそれ自体がソース電極として作用し得
るソースバスラインとの間に、ドレイン電極が備えられ
た液晶表示装置であって、 前記ソース電極のうち欠陥が発生したものとソースバス
ラインとの間の接続が切断されて画素の修復が行われた
ことを特徴とする液晶表示装置。 2.最もソースバスライン寄りに位置した前記ソース電
極とそれ自体がソース電極として作用し得るソースバス
ラインとの間に、該ドレイン電極が1本のみ備えられた
請求項1記載の液晶表示装置。 3.複数本形成された前記ソース電極のうちの隣接した
一対の間に該ドレイン電極が備えられ、かつ該ドレイン
電極が複数本備えられた請求項1記載の液晶表示装置。 4.1画素あたりに、該ドレイン電極が2本、前記ソー
ス電極が4本備えられた請求項1記載の液晶表示装置。 5.1画素あたりに、該ドレイン電極が3本、前記ソー
ス電極が6本備えられた請求項1記載の液晶表示装置。 6.ソースバスラインと、前記ソース電極と、該ドレイ
ン電極と、表示画素電極とが透明導電膜で形成された請
求項1記載の液晶表示装置。 7.ソースバスラインまたはゲートバスラインが200
本以上配置された請求項1〜6のいずれか1項記載の液
晶表示装置。 8.切断がレーザー照射によって行われてなる請求項1
〜7のいずれか1項記載の液晶表示装置。(57) [Claims] A source bus line, a gate bus line , a display pixel electrode, and a thin film transistor are provided over an insulating substrate . A drain electrode, a source electrode, a gate electrode, and a semiconductor layer are provided in the thin film transistor.
Connected to示画pixel electrode, a source electrode connected to the source bus line is provided one or a plurality of per-pixel thin film tiger per pixel
Njisuta is more structure, the gate bus line is disposed <br/> cross to the source electrode and the source bus lines, gate electrode is a part of the gate bus line
A semiconductor layer disposed between the insulating substrate and the gate electrode;
The semiconductor layer forms the channel of the thin film transistor
Is, more between a pair of adjacent of the formed the source electrode or the source bus line and the highest source located at the bus line closer <br/> the source electrode may themselves act as a source electrode A drain electrode is provided between
A liquid crystal display device comprising: a source electrode having a defect;
Liquid crystal display equipment, characterized in that the connection is cut <br/> the pixel repair is performed between the lines. 2. Most between the positioned to the source bus line closer source electrode and itself the source bus lines which may act as a source electrode, a liquid crystal display of <br/> claim 1 wherein said drain electrode is provided only one apparatus. 3. Adjacent <br/> the drain electrode is provided between the pair, and a liquid crystal display device according to claim 1 wherein said drain electrode is provided plurality of a plurality of formed the source electrode. 4. Per pixel, the liquid crystal display device of the drain electrode 2, according to claim 1, wherein said source electrode is provided this 4. 5. Per pixel, the liquid crystal display device of the drain electrode is three, according to claim 1, wherein said source electrode is provided six. 6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the source bus line, the source electrode, the drain electrode, and the display pixel electrode are formed of a transparent conductive film. 7. Source bus line or the gate bus line 200
The liquid crystal display device according to any one of the disposed above claims 1-6. 8. The cutting is performed by laser irradiation.
The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7.
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-
1996
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