JP4266190B2 - Active matrix device and manufacturing method thereof - Google Patents
Active matrix device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4266190B2 JP4266190B2 JP2004224002A JP2004224002A JP4266190B2 JP 4266190 B2 JP4266190 B2 JP 4266190B2 JP 2004224002 A JP2004224002 A JP 2004224002A JP 2004224002 A JP2004224002 A JP 2004224002A JP 4266190 B2 JP4266190 B2 JP 4266190B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- active matrix
- circuit portion
- auxiliary capacitor
- pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明は、アクティブマトリクス装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an active matrix device and a manufacturing method thereof.
各画素にアクティブ素子を配置したアクティブマトリクス型表示装置は、高画質の平面型ディスプレイを実現することが可能である。代表的なアクティブマトリクス型表示装置には、液晶表示装置、有機EL表示装置、電気泳動表示装置などがあげられる。このようなアクティブマトリクス型表示装置では、高品質の表示を行うことができる反面、アクティブ素子や画素電極などのパターンに不良が発生し、点欠陥が生じやすいといった問題がある。 An active matrix display device in which an active element is disposed in each pixel can realize a high-quality flat display. Typical active matrix display devices include liquid crystal display devices, organic EL display devices, electrophoretic display devices, and the like. In such an active matrix display device, high-quality display can be performed, but there is a problem that defects such as active elements and pixel electrodes occur and point defects are likely to occur.
このような点欠陥を修復するために、特許文献1には、各画素にリペア用素子を配置し、不良が発生した場合には、不良素子をリペア用素子に置き換えるという提案がなされている。しかしながら、リペア用素子を配置するための領域が必要であるため、開口率が大幅に低下し、表示品質が悪化するという問題がある。 In order to repair such a point defect, Patent Document 1 proposes to arrange a repair element in each pixel and replace the defective element with a repair element when a defect occurs. However, since a region for arranging the repair element is necessary, there is a problem that the aperture ratio is significantly lowered and the display quality is deteriorated.
また、特許文献2には、不良画素に含まれる画素回路をエッチングで除去し、リペア用回路に置き換えるという提案がなされている。しかしながら、不良画素に含まれる画素回路全体をエッチングして除去するため、画素回路を除去するための工程が面倒であり、製造効率が低下するという問題がある。
このように、従来は、開口率が大幅に低下して表示品質が悪化するといった問題や、製造効率が低下するといった問題があった。 As described above, conventionally, there have been a problem that the aperture ratio is greatly lowered and display quality is deteriorated, and a problem that manufacturing efficiency is lowered.
本発明は、上記従来の課題に対してなされたものであり、表示品質の悪化や製造効率の低下を防止することが可能なアクティブマトリクス装置及びその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an active matrix device capable of preventing display quality deterioration and manufacturing efficiency deterioration, and a manufacturing method thereof.
本発明の一視点に係るアクティブマトリクス装置は、複数の画素部がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス装置であって、少なくとも一つの画素部は、不良箇所を有する第1の回路部と、前記第1の回路部上に積層され、前記第1の回路部の少なくとも前記不良箇所を置き換える第2の回路部と、前記第1の回路部と前記第2の回路部との間に設けられた接着層と、を備えることを特徴とする。 An active matrix device according to one aspect of the present invention is an active matrix device in which a plurality of pixel portions are arranged in a matrix, wherein at least one pixel portion includes a first circuit portion having a defective portion, and the first circuit portion. A second circuit unit that is stacked on the first circuit unit and replaces at least the defective portion of the first circuit unit; and an adhesive provided between the first circuit unit and the second circuit unit And a layer.
本発明の一視点に係るアクティブマトリクス装置の製造方法は、複数の画素部がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス装置の製造方法であって、複数の画素部に対応する複数の第1の回路部のなかから不良箇所を有する第1の回路部を抽出する工程と、前記第1の回路部の前記不良箇所を電気的に切り離す工程と、前記不良箇所を有する第1の回路部上に接着層を介して第2の回路部を積層する工程と、前記第1の回路部上に前記第2の回路部を積層した後、前記第1の回路部の前記電気的に切り離された不良箇所を前記第2の回路部に置き換えるための配線を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。 An active matrix device manufacturing method according to an aspect of the present invention is an active matrix device manufacturing method in which a plurality of pixel units are arranged in a matrix, and a plurality of first circuit units corresponding to the plurality of pixel units. A step of extracting a first circuit portion having a defective portion from among the steps, a step of electrically separating the defective portion of the first circuit portion, and an adhesive layer on the first circuit portion having the defective portion A step of laminating the second circuit part via the first circuit part, and laminating the second circuit part on the first circuit part, and then removing the electrically isolated defective portion of the first circuit part. Forming a wiring for replacing the second circuit portion.
本発明によれば、第1の回路部上に第2の回路部を積層するため、不良画素の開口率や製造効率を大幅に低下させることなく不良画素の修復を行うことが可能となる。 According to the present invention, since the second circuit portion is stacked on the first circuit portion, the defective pixel can be repaired without significantly reducing the aperture ratio and manufacturing efficiency of the defective pixel.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態は、液晶表示装置に用いるアクティブマトリクス装置(アクティブマトリクス基板)に関するものである。以下、図面を参照して本実施形態におけるアクティブマトリクス装置の製造方法を説明する。
(Embodiment 1)
The present embodiment relates to an active matrix device (active matrix substrate) used for a liquid crystal display device. Hereinafter, a method for manufacturing an active matrix device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
まず、図1及び図2を参照して、アクティブマトリクス装置のアレイ基板の製造方法を説明する。なお、図1は平面図、図2は断面図であり、図2は図1のA−A’に沿った断面に概ね対応する。 First, a method for manufacturing an array substrate of an active matrix device will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view, FIG. 2 is a cross-sectional view, and FIG. 2 substantially corresponds to a cross-section along A-A ′ of FIG. 1.
まず、図1及び図2に示すように、ガラス基板101上に薄膜トランジスタ102及び補助容量(蓄積容量)103を形成する。基本的には従来の製造方法と同様の製造方法を用いることができる。具体的には、以下の通りである。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, a
まず、ガラス基板101上に、アンダーコート層104を形成し、アンダーコート層104上にアモルファスシリコン層(厚さ50〜100nm程度)をCVD法によって形成する。続いて、エキシマレーザー等を照射してアモルファスシリコン層を溶融結晶化させ、多結晶シリコン層105を形成する。多結晶シリコン層105をパターニングした後、ゲート絶縁膜106(厚さ50〜150nm程度)を形成する。
First, the
次に、MoWなどの金属膜を厚さ200〜500nm程度形成し、この金属膜をパターニングして、ゲート電極107、補助容量103の電極108、ゲート線(走査線)201及び補助容量線202などを形成する。続いて、ゲート電極107をマスクとして、リンやボロンなどの不純物をイオンドーピングなどの方法でドーピングすることで、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域が形成される。なお、チャネル領域とソース領域との間及びチャネル領域とドレイン領域との間に、不純物濃度の低いLDD領域を形成してもよい。
Next, a metal film such as MoW is formed to a thickness of about 200 to 500 nm, and this metal film is patterned to form the
次に、全面に層間絶縁膜109として厚さ100〜500nm程度のシリコン酸化膜を形成し、この層間絶縁膜109にスルーホールを形成する。続いて、全面にMo/Al/Mo構造の金属膜(厚さ200〜600nm程度)をスパッタリング法などで形成する。この金属膜をパターニングして、薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極110、補助容量103の電極111、信号線203などを形成する。補助容量103の誘電体部には、補助容量電極111と補助容量電極108との間の層間絶縁膜109の他、多結晶シリコン層105と補助容量電極108との間のゲート絶縁膜106が用いられる。
Next, a silicon oxide film having a thickness of about 100 to 500 nm is formed as an
以上のようにして、図1及び図2に示すような画素回路部(第1の回路部)を作製した後、各画素の良否を判定する。具体的には、信号線203に電位を与えるとともに、ゲート線201に所定のパルスを印加して、補助容量103に電荷を蓄積する。一定期間薄膜トランジスタ102をオフ状態した後、薄膜トランジスタ102をオン状態にし、信号線203を介して補助容量103から電荷を読み出す。このようにして補助容量103に適当な電荷が保持されていたか否かを判定することで、トランジスタの不良や補助容量のリークなどを把握することができる。これにより、画素電極等を形成する前の段階で、点欠陥等の不良を検出することができ、各画素の良否を判定することができる。なお、補助容量103に電子線を照射して2次電子を検出することで、補助容量に蓄積されている電荷量を把握し、各画素の良否を判定するようにしてもよい。
As described above, after the pixel circuit portion (first circuit portion) as shown in FIGS. 1 and 2 is manufactured, the quality of each pixel is determined. Specifically, a potential is applied to the
点欠陥は、トランジスタの不良、補助容量の不良、配線などのパターン乱れ、などにより発生する。パターン乱れの場合には、不良部分をレーザで除去する。補助容量やトランジスタの不良の場合には、不良部分を電気的に切り離す。例えば、YAGレーザなどで配線を切断すればよい。本実施形態では、図1に示すように、信号線203と薄膜トランジスタ102の間の箇所204aと、薄膜トランジスタ102と補助容量103との間の箇所204bで、多結晶シリコン層105を切断している。すなわち、薄膜トランジスタ102のソースを信号線102から切り離すとともに、薄膜トランジスタ102のドレインを補助容量103の電極から切り離している。これにより、薄膜トランジスタ102及び補助容量103は、他の部分から電気的に切り離された状態となる。
A point defect occurs due to a defect in a transistor, a defect in an auxiliary capacitor, a pattern disorder such as wiring. In the case of pattern disturbance, the defective portion is removed with a laser. In the case of a defective auxiliary capacitor or transistor, the defective portion is electrically isolated. For example, the wiring may be cut with a YAG laser or the like. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
不良が検出された画素では、図3に示すように、所定の位置に接着層126を形成する。この接着層126は、上述したアレイ基板と後述するリペア用基板とを接着するために用いるものである。本例では、透明の感光性アクリル樹脂を用いて、200nm〜2μm程度の厚さの接着層126を形成する。この接着層126は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、熱転写、フォトリソグラフィによる加工、或いは感光性樹脂による露光現像等の方法によって形成することができる。また、接着層126には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂などであって、光硬化、熱硬化、熱可塑、2液混合型などによって接着力を発現するものを用いるとよい。
In the pixel where the defect is detected, an
次に、図4に示した平面図並びに図5及び図6に示した断面図を参照して、リペア用基板の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing a repair substrate will be described with reference to the plan view shown in FIG. 4 and the cross-sectional views shown in FIGS.
まず、図4及び図5に示すように、基板115上に、リペア用回路と基板115とを分離するための分離層116を形成する。基板115には、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などを用いることができる。ここでは基板115としてガラス基板を用いており、分離層116には、耐フッ酸性のTaOx などの金属酸化膜や窒化膜などを用いている。続いて、アンダーコート層117を、厚さ100〜1000nm程度形成する。アンダーコート層117には、SiOx 膜やSiNx 膜、或いはこれらの積層膜などを用いることができる。
First, as illustrated in FIGS. 4 and 5, a
次に、アンダーコート層117上に、リペア用の薄膜トランジスタ118や補助容量(蓄積容量)119などを形成する。具体的には、上述したアレイ基板と同様にして、多結晶シリコン層120、ゲート絶縁膜121、ゲート電極122、層間絶縁膜123及び電極(ソース・ドレイン用の電極、補助容量用の電極)124などを形成する。また、電極124と同時に補助配線205(図4参照)を形成する。
Next, on the
リペア用基板の各層の厚さはアレイ基板の対応する層の厚さと同等でもよいが、薄くすることも可能である。例えば、電極や配線については、他の画素領域まで延伸させるわけではないので、抵抗が多少高くても問題はなく、アレイ基板の対応する電極や配線の厚さの2/3から1/5程度にすることができる。また、層間絶縁膜123を2/3から1/5程度と薄くすることにより、補助容量119の占有面積を小さくしても必要な容量値を確保することが可能であり、レイアウトマージンを増大させることができる。ゲート絶縁膜121については、膜厚を変えてもよいが、信頼性や耐圧の観点からは、アレイ基板のゲート絶縁膜と同等の膜厚であることが好ましい。また、チャネルとなる多結晶シリコン層120についても、膜厚を変えてもよいが、本例ではアレイ基板の多結晶シリコン層と同等の膜厚にしている。
The thickness of each layer of the repair substrate may be equal to the thickness of the corresponding layer of the array substrate, but can be made thinner. For example, since the electrodes and wirings are not extended to other pixel regions, there is no problem even if the resistance is somewhat high, and about 2/3 to 1/5 of the thickness of the corresponding electrodes or wirings of the array substrate. Can be. Further, by reducing the thickness of the
薄膜トランジスタ118や蓄積容量119などを形成した後、レジストなどを用いて保護層125を厚さ1〜10μm程度形成する。さらに、層間絶縁膜121、アンダーコート層117などを島状に加工する。
After the
次に、図6に示すように、支持基板127上に仮着層128を形成する。支持基板127には、ガラス基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。続いて、仮着層128によって保護層125と支持基板127とを仮着する。続いて、分離層116をストッパーとして基板115をエッチング除去することにより、図6に示すように、支持基板127上にリペア用回路部(第2の回路部)が形成されたリペア用基板が得られる。なお、基板115をエッチングする代わりに、機械研磨などによって基板115を除去するようにしてもよい。また、レーザなどの光照射によってアブレーションを起こして剥離するような膜(例えば、アモルファスシリコン膜)を分離層116に用いて、基板115を剥離するようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 6, a
リペア用回路部では、図4に示すように、薄膜トランジスタ118と補助容量119が形成されている他、薄膜トランジスタ118のソースに接続された接続部208、ゲート電極に接続された接続部207、補助容量119の一方の電極に接続された接続部206、後述する画素電極に接続される接続部などを有している。これらの接続部よって所定の接続を行うことで、アレイ基板に設けられた画素回路部全体を、リペア用回路部に置き換えることができる。また、リペア用回路部には、補助配線205が設けてある。この補助配線205は、アレイ基板において信号線203と補助容量線202との交差部でショート(クロスショート)が発生した場合に用いられるものである。信号線203を交差部の両端で切断し、切断された箇所を補助配線205によって接続することで、クロスショート欠陥を修復することができる。
In the repair circuit portion, as shown in FIG. 4, a
次に、図7に示すように、リペア用基板とアレイ基板とを接着層126を介して貼り合せて固定する。
Next, as shown in FIG. 7, the repair substrate and the array substrate are bonded and fixed through an
続いて、図8に示すように、仮着層128が形成された支持基板127を切り離す。仮着層128には、加熱やUV光照射などによって接着力が低下する接着材料を用いるとよい。さらに、保護層125を溶剤や酸素プラズマなどによって除去する。なお、これらの詳細については、特開2001−7340号公報や特開2003−289136号公報に記載されている。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the
図9は、図8の断面図に概ね対応した平面図を示したものである。なお、図8では便宜上、アレイ基板については図9のA−A’断面が、リペア用基板については図9のB−B’断面が概ね対応している。 FIG. 9 shows a plan view generally corresponding to the cross-sectional view of FIG. In FIG. 8, for convenience, the array substrate generally corresponds to the A-A ′ cross section of FIG. 9, and the repair substrate corresponds to the B-B ′ cross section of FIG. 9.
図8及び図9に示すように、リペア用基板とアレイ基板とを重ね合わせる際には、リペア用基板に形成された補助容量部119とアレイ基板に形成された補助容量部103とがほぼ同じ位置に配置されるようにする。図からもわかるように、補助容量部は薄膜トランジスタ等に比べて占有面積が大きい。したがって、リペア用基板及びアレイ基板の補助容量部を上記のように配置することで、開口率の低下が抑えられ、リペア用回路を設けた画素と他の正常画素(リペア用回路を設けていない画素)との間で表示品質に差が生じることを防止することが可能である。なお、点欠陥のように面積が小さい領域では、輝度が周囲の領域に対して数%〜10%程度変化したとしても、輝度変化はほとんど視認されることはない。したがって、薄膜トランジスタのように占有面積が小さい素子については、リペア用基板とアレイ基板とで互いに異なった位置に配置したとしても、表示品質上大きな問題は生じない。
As shown in FIGS. 8 and 9, when the repair substrate and the array substrate are overlaid, the
次に、アレイ基板に形成された画素回路部とリペア用基板に形成されたリペア用回路部との電気的な切り換えについて説明する。 Next, electrical switching between the pixel circuit unit formed on the array substrate and the repair circuit unit formed on the repair substrate will be described.
図8及び図9に示されるように、アレイ基板では、ゲート線201や補助容量線202は層間絶縁膜109の下に形成されている。そこで、Mo/Al/Mo構造の金属膜で薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極110や信号線203など(図1及び図2参照)を形成する際に同時に、金属パッド210(上層電極パッド129及び下層電極パッド)、211(上層パッド及び下層パッド)を形成しておく。そして、不良画素では、図10及び図11に示すように、金属補助パッドが形成された箇所(図9の黒丸の箇所)にYAGレーザなどを照射することで、層間絶縁膜109を破るとともに金属パッドを溶融させ、金属パッドを下層側のゲート線201や補助容量線202に接続する。層間接続のレーザ照射後に、レーザCVDで金属膜を接続穴部に形成して補強してもよい。なお、上層の金属補助パッドを設けずに、後述のレーザCVDなどで局所的に接続配線を形成した後、レーザ照射によって層間接続を行うようにしてもよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the array substrate, the
続いて、アレイ基板の画素回路とリペア用基板のリペア用回路とを接続するために、レーザCVDによって局所的に金属膜を形成する方法を用いて、図10に示した接続配線130(図11では接続配線212)を形成する。具体的には、図11に示すように、接続配線212により、アレイ基板に形成された信号線203、ゲート線201及び補助容量線202をそれぞれ、リペア用基板に形成された補助配線、ゲート電極及び補助容量電極に接続する。これらの接続配線212(図10では接続配線130)は、図10に示すように積層構造の端部に沿って形成される。上記レーザCVDでは、Wを含むガス雰囲気でのレーザ照射によってW膜が形成されるが、気相成長であるため段差部においても良好な金属膜(W膜)を形成することが可能である。また、積層構造の端部に30〜80度程度のテーパーを形成することで、良好な金属膜(接続配線130)を形成することが可能である。
Subsequently, in order to connect the pixel circuit of the array substrate and the repair circuit of the repair substrate, a connection wiring 130 (FIG. 11) shown in FIG. Then, the connection wiring 212) is formed. Specifically, as shown in FIG. 11, the
以上のようにして、不良画素に対するリペア工程が終了する。以後の工程については、正常画素と不良画素とで共通の工程を用いることが可能である。以後の工程について、図12及び図13(正常画素)、図14及び図15(不良画素)を参照して説明する。 As described above, the repair process for the defective pixel is completed. For the subsequent steps, it is possible to use a common step for normal pixels and defective pixels. Subsequent steps will be described with reference to FIGS. 12 and 13 (normal pixels) and FIGS. 14 and 15 (defective pixels).
まず、シリコン窒化膜からなるパシべーション膜112を、厚さ100〜400nm程度、プラズマCVD法などによって形成する。パシベーション膜112をパターニングした後、樹脂絶縁層113を厚さ1〜5μm程度形成する。樹脂絶縁層113には、感光性樹脂を用いる。具体的には、感光性樹脂を塗布し、80℃程度でプリベークを行った後、UV光を照射して露光を行い、さらに現像してパターンを形成する。さらに、安定性を向上させるため、200〜300℃でポストベークを行う。なお、シリコン窒化膜などのパシべーション膜は、用途によっては省略することも可能である。
First, a
不良画素部では、リペア用回路部が積層されるため、正常画素部に比べて平坦性が悪化するおそれがあるが、樹脂絶縁層113を形成することで、十分な平坦性を確保することが可能である。その結果、液晶表示パネルのセルギャップの変動を抑えることが可能となる。例えば、接着層を含めたリペア用基板の高さを0.5〜2μm程度とし、樹脂絶縁層の厚さを3〜5μm程度とすればよい。なお、セルギャップ変化による影響が大きい場合や、より平坦性が必要な場合には、樹脂絶縁層113を研磨などによって平坦化するようにしてもよい。
In the defective pixel portion, since the repair circuit portion is laminated, the flatness may be deteriorated as compared with the normal pixel portion. However, by forming the
また、樹脂絶縁層113は、透明であってもよいが、色素や顔料などを加えてカラーフィルタ(R、G、Bカラーフィルター)とすることが望ましい。この場合、接着層126を、樹脂絶縁層113と同色にすることが望ましい。すなわち、赤(R)色の樹脂絶縁層113を形成する画素では赤色の接着層126を形成し、緑(G)色の樹脂絶縁層113を形成する画素では緑色の接着層126を形成し、青(B)色の樹脂絶縁層113を形成する画素では青色の接着層126を形成する。このように樹脂絶縁層113と接着層126を同色にすることで、各画素の光学濃度を最適化することが可能であり、表示品質に優れたカラー表示を行うことができる。
Further, the
樹脂絶縁層113を形成した後、ITOなどからなる透明電極膜をスパッタリングによって厚さ50〜200nm程度形成し、さらに透明電極膜をパターニングすることで画素電極114が形成される。画素電極114は、信号線203及び補助容量線202とオーバーラップするように形成することが好ましい。このように形成することで、隣接する画素電極114間が遮光され、ブラックマトリクスを形成することが可能である。
After forming the
以上のようにして、図28に示すように、正常画素部10及び不良画素部20を含む複数の画素部がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス基板(アクティブマトリクス装置)が形成される。その後、配向膜の形成、ラビング、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせ、アクティブマトリクス基板と対向基板との空隙への液晶の注入等の工程を経ることで、アクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置が完成する。
As described above, as shown in FIG. 28, an active matrix substrate (active matrix device) in which a plurality of pixel portions including the
このようにして得られたカラー液晶表示装置の表示特性を評価した結果、リペア用回路が形成された画素においてもフリッカの発生はなく、輝度や色調に数%の変動は見られたが、目視では正常画素と全く同様に動作することが確認できた。また、画像信号に対して正しい光学応答となるため、表示画像によって欠陥が見えるというような問題も発生しなかった。200ppiといった高精細なディスプレイにも適用でき、高開口率で明るい欠陥のない画面を歩留り良く形成することができた。 As a result of evaluating the display characteristics of the color liquid crystal display device thus obtained, there was no flickering even in the pixels on which the repair circuit was formed, and a few percent variation in luminance and color tone was observed. Then, it was confirmed that the operation was the same as that of a normal pixel. In addition, since a correct optical response is obtained with respect to the image signal, a problem that a defect is visible in the display image does not occur. The present invention can be applied to a high-definition display of 200 ppi, and a high aperture ratio and bright defect-free screen can be formed with a high yield.
以上のように、本実施形態によれば、アレイ基板に形成された画素回路部上に画素回路部の不良箇所を置き換えるリペア用回路部を積層するため、不良画素の開口率を大きく低下させることなく不良画素の修復が可能である。また、不良画素に含まれる画素回路部全体を除去するわけではないので、製造効率を大幅に低下させることなく不良画素の修復が可能である。 As described above, according to the present embodiment, the repair circuit portion that replaces the defective portion of the pixel circuit portion is stacked on the pixel circuit portion formed on the array substrate, so that the aperture ratio of the defective pixel is greatly reduced. It is possible to repair defective pixels. Further, since the entire pixel circuit portion included in the defective pixel is not removed, the defective pixel can be repaired without significantly reducing the manufacturing efficiency.
また、本実施形態では、画素回路部に形成された補助容量部とリペア用回路部に形成された補助容量部とがほぼ同じ位置に配置されている。補助容量部は薄膜トランジスタ等に比べて占有面積が大きいため、両補助容量部をほぼ同じ位置に配置することにより、開口率の低下が抑えられ、不良画素での表示品質の低下を抑えることが可能となる。 In the present embodiment, the auxiliary capacitance unit formed in the pixel circuit unit and the auxiliary capacitance unit formed in the repair circuit unit are arranged at substantially the same position. Since the storage area of the auxiliary capacitor is larger than that of a thin film transistor, etc., it is possible to suppress a decrease in the aperture ratio and to suppress a decrease in display quality in a defective pixel by arranging both auxiliary capacitors at almost the same position. It becomes.
また、本実施形態では、カラーフィルタとして用いる樹脂絶縁層によってリペア用回路部等を覆うことにより、リペア用回路部が積層された不良画素部においても十分な平坦性を確保することができ、不良画素での表示品質の低下を抑えることが可能となる。また、接着層を樹脂絶縁層と同色にすることで、各画素の光学濃度を最適化することが可能となり、表示品質の向上をはかることが可能となる。 Further, in this embodiment, by covering the repair circuit portion or the like with a resin insulating layer used as a color filter, sufficient flatness can be ensured even in the defective pixel portion in which the repair circuit portion is stacked. It is possible to suppress a decrease in display quality at the pixel. Further, by making the adhesive layer the same color as the resin insulating layer, it is possible to optimize the optical density of each pixel and to improve display quality.
(実施形態2)
次に、図16〜図19を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図16及び図17はそれぞれ、本実施形態のアクティブマトリクス装置(アクティブマトリクス基板)の構成を示した平面図及び断面図である、なお、図17では便宜上、アレイ基板については図16のA−A’断面が、リペア用基板については図16のB−B’断面が概ね対応している。図18は、アレイ基板の構成を示した平面図であり、第1の実施形態の図1に対応している。図19は、リペア用基板の構成を示した平面図であり、第1の実施形態の図4に対応している。 16 and 17 are a plan view and a cross-sectional view showing the configuration of the active matrix device (active matrix substrate) of the present embodiment, respectively. For convenience, in FIG. 17, the array substrate is shown in FIG. For the repair substrate “cross section, the BB ′ cross section of FIG. 16 generally corresponds. FIG. 18 is a plan view showing the configuration of the array substrate, and corresponds to FIG. 1 of the first embodiment. FIG. 19 is a plan view showing the configuration of the repair substrate, and corresponds to FIG. 4 of the first embodiment.
本実施形態では、第1の実施形態に対し、アレイ基板に形成された画素回路部とリペア用基板に形成されたリペア用回路部との接続の仕方が異なっている。 This embodiment differs from the first embodiment in the way of connection between the pixel circuit portion formed on the array substrate and the repair circuit portion formed on the repair substrate.
アレイ基板とリペア用基板とを積層するまでの基本的な工程は、第1の実施形態と同様である。本実施形態では、アレイ基板とリペア用基板とを積層した後、金属パッドが形成された箇所にレーザ照射を行うことで、接着層、アンダーコート層及び層間絶縁膜などの絶縁層を破るとともに、Alを含む金属による金属補助パッド232、233及び金属部234、235を溶融させ、貫通配線231を形成している。図に示した例では、接着層を含んだ領域を貫通する貫通配線231によって、アレイ基板に形成された補助容量線とリペア用基板に形成された補助容量電極とを接続している。レーザ照射を多段階で行ったり、照射エネルギーを最適化することで、良好な接続を行うことが可能である。
The basic process until the array substrate and the repair substrate are stacked is the same as in the first embodiment. In this embodiment, after laminating the array substrate and the repair substrate, by irradiating the portion where the metal pad is formed with a laser, the insulating layer such as the adhesive layer, the undercoat layer, and the interlayer insulating film is broken, The metal
なお、本例では、金属補助パッド232及び233を用いているが、金属補助パッド233を省略することも可能である。また、貫通配線231を形成した後に、レーザCVDによって接続箇所にタングステンなどの金属膜を形成することで、より確実な接続を行うことが可能である。
In this example, the metal
第1の実施形態では、アレイ基板に形成された画素回路部とリペア用基板に形成されたリペア用回路部との接続を積層構造の端部で行うようにしていたが、本実施形態では、積層構造の内部に貫通配線231を設けているため、接続箇所の配置位置の制約が緩和される。したがって、パターン配置の自由度が増し、開口率の向上につながる。また、接着層126を構成する樹脂によりレーザ吸収が容易となり、アブレーションによる貫通穴が開きやすくなり、接続の成功率が向上する。
In the first embodiment, the connection between the pixel circuit portion formed on the array substrate and the repair circuit portion formed on the repair substrate is performed at the end of the laminated structure, but in this embodiment, Since the through
(実施形態3)
次に、図20〜図22を参照して、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、図20に示すように、アレイ基板とリペア用基板とを積層する前に、
アレイ基板の表面にパシベーション膜141を形成し、リペア用基板の表面にパシベーション膜142を形成している。このようにして予めパシベーション膜141及び142を形成した後、図22に示すように、アレイ基板とリペア用基板とを積層している。
In this embodiment, as shown in FIG. 20, before stacking the array substrate and the repair substrate,
A
本実施形態では、アレイ基板とリペア用基板とが予めパシベーション膜141及び142によって覆われているため、接着層126の形成工程やリペア工程での汚染を防止することが可能であり、信頼性を向上させることができる。
In this embodiment, since the array substrate and the repair substrate are covered with the
(実施形態4)
次に、図23〜図25を参照して、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第1の実施形態では、リペア用回路部の形成領域が矩形であったが、本実施形態では、リペア用回路部の形成領域をL字形としている。アレイ基板に形成された画素回路部とリペア用基板に形成されたリペア用回路部との接続箇所を変えることにより、リペア用回路部の形成領域の形状をL字形形状等、任意の形状にすることが可能である。このように、リペア用回路部の形成領域の形状を変えることで、開口率の向上をはかることが可能である。 In the first embodiment, the formation area of the repair circuit portion is rectangular. However, in this embodiment, the formation area of the repair circuit portion is L-shaped. By changing the connection location between the pixel circuit portion formed on the array substrate and the repair circuit portion formed on the repair substrate, the shape of the formation region of the repair circuit portion is changed to an arbitrary shape such as an L shape. It is possible. Thus, the aperture ratio can be improved by changing the shape of the repair circuit portion forming region.
(実施形態5)
次に、図26を参照して、本発明の第5の実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、アレイ基板とリペア用基板とを積層する前に、アレイ基板に形成された不要な電極や配線等を除去している。具体的には、第1の実施形態の図2の工程の後、ソース・ドレイン電極110及び補助容量電極111をエッチングやレーザ照射によって選択的に除去し、その後でアレイ基板とリペア用基板とを積層することで、図26に示すような構成を得ている。
In the present embodiment, before the array substrate and the repair substrate are stacked, unnecessary electrodes and wirings formed on the array substrate are removed. Specifically, after the step of FIG. 2 of the first embodiment, the source /
このように、アレイ基板に形成された不要な電極や配線等を除去することにより、アレイ基板とリペア用基板との積層構造全体の高さを抑えることができる。したがって、段差の低減をはかることができ、画素電極形成時の平坦性を向上させることが可能となる。 Thus, by removing unnecessary electrodes and wirings formed on the array substrate, it is possible to suppress the overall height of the stacked structure of the array substrate and the repair substrate. Therefore, the level difference can be reduced and the flatness when the pixel electrode is formed can be improved.
(実施形態6)
次に、図27を参照して、本発明の第5の実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
(Embodiment 6)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第1の実施形態では、図3に示すように、接着層126をアレイ基板上に形成していたが、本実施形態では、図27に示すように、接着層126をリペア用基板上に形成している。このリペア用基板上に形成された接着層126によって、アレイ基板とリペア用基板とが接着される。
In the first embodiment, the
接着層126をアレイ基板上に形成した場合には、接着層126を不良画素の部分にのみ局所的に形成する必要があるが、本実施形態では、接着層126をリペア用基板上に形成するため、そのような局所的な接着層126の形成を行う必要がない。したがって、製造工程の簡単化をはかることが可能である。
When the
なお、上述した各実施形態では、液晶表示装置を例に説明したが、液晶表示装置の他にも、有機EL表示装置や電気泳動表示装置など、アクティブマトリクス型の表示装置に対しては、上述した手法と同様の手法を適用することが可能である。 In each of the above-described embodiments, the liquid crystal display device has been described as an example. However, in addition to the liquid crystal display device, the active matrix display device such as an organic EL display device or an electrophoretic display device is also described above. It is possible to apply a method similar to the method described above.
また、上述した実施形態では、不良画素の画素回路全体をリペア用回路に置き換えるようにしたが、不良画素の画素回路に含まれる不良箇所のみをリペア用回路に置き換えるようにしてもよい。例えば、薄膜トランジスタ等のアクティブ素子が不良である場合にはアクティブ素子のみを置き換え、補助容量が不良である場合には補助容量のみを置き換えるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the entire pixel circuit of the defective pixel is replaced with the repair circuit. However, only the defective portion included in the pixel circuit of the defective pixel may be replaced with the repair circuit. For example, when the active element such as a thin film transistor is defective, only the active element may be replaced, and when the auxiliary capacitor is defective, only the auxiliary capacitor may be replaced.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining the disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from the disclosed constituent requirements, the invention can be extracted as an invention as long as a predetermined effect can be obtained.
10…正常画素部 20…不良画素部
101…ガラス基板 102…薄膜トランジスタ
103…補助容量部 104…アンダーコート層
105…多結晶シリコン層 106…ゲート絶縁膜
107…ゲート電極 108…補助容量電極
109…層間絶縁膜 110…ソース・ドレイン電極
111…補助容量電極 112…パシべーション膜
113…樹脂絶縁層 114…画素電極
115…基板 116…分離層 117…アンダーコート層
118…リペア用の薄膜トランジスタ 119…リペア用の補助容量
120…多結晶シリコン層 121…ゲート絶縁膜
122…ゲート電極 123…層間絶縁膜
124…電極 125…保護層
126…接着層 127…支持基板
128…仮着層 129…金属パッド 130…接続配線
141、142…パシべーション膜
201…ゲート線 202…補助容量線
203…信号線 204a、204b…切断箇所
205…補助配線 206、207、208…接続部
210、211…金属パッド 212…接続配線
231…貫通配線 232、233…金属補助パッド
234、235…金属部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
少なくとも一つの画素部は、
不良箇所を有する第1の回路部と、
前記第1の回路部上に積層され、前記第1の回路部の少なくとも前記不良箇所を置き換える第2の回路部と、
前記第1の回路部と前記第2の回路部との間に設けられた接着層と、
前記第1の回路部の少なくとも前記不良箇所を前記第2の回路部に置き換えるための配線と、
を備え、
前記第1の回路部は、第1の補助容量部を含み、
前記第2の回路部は、前記第1の補助容量部を置き換える第2の補助容量部を含み、
前記第2の補助容量部の面積は前記第1の補助容量部の面積よりも小さく、且つ前記第2の補助容量部の絶縁膜は前記第1の補助容量部の絶縁膜よりも薄い
ことを特徴とするアクティブマトリクス装置。 An active matrix device in which a plurality of pixel portions are arranged in a matrix,
At least one pixel portion is
A first circuit portion having a defective portion;
A second circuit unit that is stacked on the first circuit unit and replaces at least the defective portion of the first circuit unit;
An adhesive layer provided between the first circuit portion and the second circuit portion;
Wiring for replacing at least the defective portion of the first circuit portion with the second circuit portion;
Equipped with a,
The first circuit unit includes a first auxiliary capacitor unit,
The second circuit unit includes a second auxiliary capacitor unit that replaces the first auxiliary capacitor unit,
The area of the second auxiliary capacitor unit is smaller than the area of the first auxiliary capacitor unit, and the insulating film of the second auxiliary capacitor unit is thinner than the insulating film of the first auxiliary capacitor unit. A featured active matrix device.
少なくとも一つの画素部は、
不良箇所を有する第1の回路部と、
前記第1の回路部上に積層され、前記第1の回路部の少なくとも前記不良箇所を置き換える第2の回路部と、
前記第1の回路部と前記第2の回路部との間に設けられた接着層と、
前記第1の回路部及び第2の回路部を覆い、カラーフィルタとして用いる絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された画素電極と、
を備え、
前記接着層は前記絶縁層と同色である
ことを特徴とするアクティブマトリクス装置。 An active matrix device in which a plurality of pixel portions are arranged in a matrix,
At least one pixel portion is
A first circuit portion having a defective portion;
A second circuit unit that is stacked on the first circuit unit and replaces at least the defective portion of the first circuit unit;
An adhesive layer provided between the first circuit portion and the second circuit portion;
An insulating layer that covers the first circuit portion and the second circuit portion and is used as a color filter;
A pixel electrode formed on the insulating layer;
Equipped with a,
The active matrix device, wherein the adhesive layer has the same color as the insulating layer .
複数の画素部に対応する複数の第1の回路部のなかから不良箇所を有する第1の回路部を抽出する工程と、
前記第1の回路部の前記不良箇所を電気的に切り離す工程と、
前記不良箇所を有する第1の回路部上に接着層を介して第2の回路部を積層する工程と、
前記第1の回路部上に前記第2の回路部を積層した後、前記第1の回路部の前記電気的に切り離された不良箇所を前記第2の回路部に置き換えるための配線を形成する工程と、
を備え、
前記第1の回路部は、第1の補助容量部を含み、
前記第2の回路部は、前記第1の補助容量部を置き換える第2の補助容量部を含み、
前記第2の補助容量部の面積は前記第1の補助容量部の面積よりも小さく、且つ前記第2の補助容量部の絶縁膜は前記第1の補助容量部の絶縁膜よりも薄い
ことを特徴とするアクティブマトリクス装置の製造方法。 A method of manufacturing an active matrix device in which a plurality of pixel portions are arranged in a matrix,
Extracting a first circuit portion having a defective portion from a plurality of first circuit portions corresponding to a plurality of pixel portions;
Electrically separating the defective portion of the first circuit portion;
Laminating a second circuit portion on the first circuit portion having the defective portion via an adhesive layer;
After laminating the second circuit portion on the first circuit portion, wiring for replacing the electrically isolated defective portion of the first circuit portion with the second circuit portion is formed. Process,
Equipped with a,
The first circuit unit includes a first auxiliary capacitor unit,
The second circuit unit includes a second auxiliary capacitor unit that replaces the first auxiliary capacitor unit,
The area of the second auxiliary capacitor unit is smaller than the area of the first auxiliary capacitor unit, and the insulating film of the second auxiliary capacitor unit is thinner than the insulating film of the first auxiliary capacitor unit. A method for manufacturing an active matrix device.
ことを特徴とする請求項3に記載のアクティブマトリクス装置の製造方法。 The method of manufacturing an active matrix device according to claim 3 , wherein the wiring is formed along an end portion of the adhesive layer.
ことを特徴とする請求項3に記載のアクティブマトリクス装置の製造方法。 The method of manufacturing an active matrix device according to claim 3 , wherein the wiring is formed so as to penetrate the adhesive layer.
ことを特徴とする請求項3に記載のアクティブマトリクス装置の製造方法。 Claim 3, wherein the the first before stacking the second circuit portion on the circuit portion of the, further comprising a step of forming the adhesive layer on the bonding surface side of the second circuit portion A manufacturing method of the active matrix device described in 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004224002A JP4266190B2 (en) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Active matrix device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004224002A JP4266190B2 (en) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Active matrix device and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006047362A JP2006047362A (en) | 2006-02-16 |
JP4266190B2 true JP4266190B2 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=36026029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004224002A Expired - Fee Related JP4266190B2 (en) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Active matrix device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4266190B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI373139B (en) * | 2006-03-23 | 2012-09-21 | Prime View Int Co Ltd | E-ink display and method for repairing the same |
JP2008013389A (en) | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Nec Corp | Etching device and method for manufacturing thin type glass substrate |
-
2004
- 2004-07-30 JP JP2004224002A patent/JP4266190B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006047362A (en) | 2006-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101177720B1 (en) | LCD and Method of fabricating of the same | |
CN102473369B (en) | Wiring board, method for manufacturing same, display panel and display device | |
US7319239B2 (en) | Substrate for display device having a protective layer provided between the pixel electrodes and wirings of the active matrix substrate, manufacturing method for same, and display device | |
US8957418B2 (en) | Semiconductor device and display apparatus | |
US6650378B2 (en) | TFT array substrate and method of manufacturing the same and method of manufacturing liquid crystal display using the same | |
KR100808747B1 (en) | Active matrix substrate, display device, and pixel defect correcting method | |
JP5288095B2 (en) | Thin film transistor substrate, defect repair method thereof, and display device | |
EP2216816A2 (en) | Display device | |
JP2011237807A (en) | Thin film transistor for liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
KR20070037071A (en) | Lcd and method of fabricating of the same | |
JP2009193797A (en) | Display device and method of manufacturing the same | |
JP2008170664A (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
JP2006195098A (en) | Matrix array substrate, manufacturing method for the same, and flat display apparatus | |
JP4342969B2 (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
JP4266190B2 (en) | Active matrix device and manufacturing method thereof | |
KR20070037070A (en) | Lcd and method of fabricating of the same | |
KR20070038824A (en) | Lcd and method of fabricating of the same | |
JP2005064338A (en) | Array substrate and flat surface display device | |
JP2010165866A (en) | Method of manufacturing thin film transistor | |
JP2001332738A (en) | Thin film semiconductor device, liquid crystal display device and electroluminescent display device | |
KR101190044B1 (en) | LCD and Method of fabricating of the same | |
JPH095785A (en) | Tft array substrate as well as liquid crystal display device formed by using the tft array substrate and production of tft array substrate | |
JP2002229480A (en) | Display device, liquid crystal display device and semiconductor device for display device | |
KR101198217B1 (en) | LCD and Method of fabricating of the same | |
JP4940926B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080916 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090210 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090213 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |