JP4584387B2

JP4584387B2 - 表示装置及びその欠陥修復方法

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Publication number: JP4584387B2
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Inventors: 喜義尾崎; 豪鎌田; 邦夫松原; 真也加藤; 善久田口; 勝滋浅田; 省吾林
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Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2010-11-17
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその欠陥修復方法に係り、特に、液晶表示装置の製造工程において発生した層間短絡や同層短絡などの欠陥を従来よりも高い成功率で容易に修復（リペア）して良品化した液晶表示装置及びその欠陥修復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３０はアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成の一例を示している。液晶パネルはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等が形成されたＴＦＴ基板２００とカラーフィルタ（ＣＦ）等が形成されたＣＦ基板２０４の２枚のガラス基板を対向させてその間に液晶２０４を封止して貼り合わせた構造を有している。
【０００３】
図３１はＴＦＴ基板２００上に形成された素子の等価回路を示している。ＴＦＴ基板２００上には、図中左右に延びるゲートバスライン２１８が平行に複数形成され、それらに交差して図中上下に延びるドレインバスライン２２０が平行に複数形成されている。複数のゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０とで囲まれた各領域が画素領域となる。画素領域内にはＴＦＴ２２２と透明電極材料からなる表示電極２２４が形成されている。各ＴＦＴ２２２のドレイン電極は隣接するドレインバスライン２２０に接続され、ゲート電極は隣接するゲートバスライン２１８に接続され、ソース電極は表示電極２２４に接続されている。基板面に対して表示電極２２４下方にはゲートバスライン２１８と平行に蓄積容量バスライン２２６が形成されている。これらのＴＦＴ２２２や各バスライン２１８、２２０、２２６は、フォトリソグラフィ工程で形成され、「成膜→レジスト塗布→露光→現像→エッチング→レジスト剥離」という一連の半導体プロセスを繰り返して形成される。
【０００４】
図３０に戻り、液晶２０４を封止してＣＦ基板２０４と対向配置されたＴＦＴ基板２００には、複数のゲートバスライン２１８を駆動するドライバＩＣが実装されたゲート駆動回路２０６と、複数のドレインバスライン２２０を駆動するドライバＩＣが実装されたドレイン駆動回路２０８とが設けられている。これらの駆動回路２０６、２０８は、制御回路２１６から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスライン２１８あるいはドレインバスライン２２０に出力するようになっている。ＴＦＴ基板２００の素子形成面と反対側の基板面には偏光板２１２が配置され、偏光板２１２のＴＦＴ基板２００と反対側の面にはバックライトユニット２１４が取り付けられている。一方、ＣＦ基板２０４のＣＦ形成面と反対側の面には、偏光板２１２とクロスニコルに配置された偏光板２１０が貼り付けられている。
【０００５】
ＴＦＴ２２２の構造には、基板面に対してゲート電極上部にソース／ドレイン電極が形成された逆スタガ型や、ソース／ドレイン電極上部にゲート電極が形成されたスタガ型あるいはプレーナ型等がある。図３２は、代表的な逆スタガ型ＴＦＴを備えた画素領域の概略構成を示している。図３２（ａ）は、基板面に向かって見た画素領域を表し、図３２（ｂ）は、図３２（ａ）のＡ−Ａ線で切断したＴＦＴ断面を示している。また、図３２（ｃ）は、図３２（ａ）のＢ−Ｂ線で切断したゲートバスライン２１８（又は蓄積容量バスライン２２６）とドレインバスラインの交差領域の断面を示している。
【０００６】
図３２に示すように、ＴＦＴ２２２は、ゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０との交差位置近傍に形成されている。ＴＦＴ２２２のドレイン電極２３０はドレインバスライン２２０から引き出され、その端部が、ゲートバスライン２１８上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコンで形成された動作半導体層２３２と、その上に形成されたチャネル保護膜２４２の一端辺側に位置するように形成されている。
【０００７】
一方、ソース電極２２８は動作半導体層２３２及びチャネル保護膜２４２上の他端辺側に位置するように形成されている。このような構成においてチャネル保護膜２４２直下のゲートバスライン２１８領域が当該ＴＦＴ２２２のゲート電極として機能するようになっている。
【０００８】
また、図３２（ｂ）に示すように、ゲートバスライン２１８上にはゲート絶縁膜２４０が形成され、チャネルを構成する動作半導体層２３２はゲートバスライン２１８直上のゲート絶縁膜２４０上に形成されている。また、画素領域ほぼ中央を左右に延びる補助容量バスライン２２６が形成されている。補助容量バスライン２２６の上層には絶縁膜２４０を介して画素毎に蓄積容量電極２３６が形成されている。ソース電極２２８および蓄積容量電極２３６の上層には透明電極からなる画素電極２２４が形成されている。画素電極２２４は、その下方に形成した保護膜２４４に設けられたコンタクトホール２３４を介してソース電極２２８と電気的に接続されている。また画素電極２２４は、コンタクトホール２３８を介して蓄積容量電極２３６と電気的に接続されている。
【０００９】
以上説明したＴＦＴ構造は逆スタガ型であるが、例えばスタガ型やプレーナ型では最下層にドレイン電極があり、ゲート電極はその上部にあるという逆の構造になっている。いずれの構造にせよここで留意すべきは各メタル層が絶縁膜を介して積層されて交差している点である。
【００１０】
図３３はメタル層間が何らかの原因で短絡した場合の従来のリペア方法を示している。図３３（ａ）は、基板面に向かって見た画素領域を表し、図３３（ｂ）は、図３３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。また、図３４は、ＴＦＴ基板２００に形成されたリペア配線を示している。ここで、図３０乃至図３２を用いて説明した構成要素と同一の機能作用を有するものには同一の符号を付してその説明は省略する。
【００１１】
図３３（ａ）、（ｂ）は、蓄積容量バスライン２２６とドレインバスライン２２０とがゲート絶縁膜２４０を貫通して層間短絡２９０を生じている状態を示している。層間短絡２９０があると当該ドレインバスライン２２０に所定の電圧が印加されなくなるため線状の表示欠陥が発生する。この表示欠陥を修復するためにレーザを用いたリペアが行われる。
【００１２】
このリペア方法は、第１に、欠陥画素のドレイン電極２３０と層間短絡２９０との間の切断位置３００のドレインバスライン２２０をレーザ光の照射により切断する。第２に、層間短絡２９０と次の画素のドレイン電極２３０との間の切断位置３０１のドレインバスライン２２０をレーザ光の照射により切断する。これにより層間短絡２９０の短絡箇所を孤立させる。
【００１３】
第３に、図３４に示すように予めＴＦＴ基板２００上にリペア用に設けられている予備配線（リペア配線）３０２、３０３を用いて、切断されたドレインバスライン２２０にドレイン駆動回路２０８からの所定の電圧が印加されるようにする。
【００１４】
図３４に示す表示領域（ａ）内で平行且つ等間隔に形成された複数のドレインバスライン２２０は引き出し配線部（ｂ）で収束し、端子部（ｃ）においてＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）実装によりドライバＩＣがＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）に搭載されたＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）に接続されている。
【００１５】
リペア配線３０２は、表示領域（ａ）のドレイン駆動回路２０８側端部で複数のドレインバスライン２２０と絶縁膜を介して交差するように形成され、複数のドレインバスライン２２０と共に引き出し配線部（ｂ）を通って端子部（ｃ）においてＴＣＰに接続されている。リペア配線３０２はゲートバスライン２１８形成用メタルを用いて形成され、通常は絶縁膜２４０によりドレインバスライン２２０と絶縁されている。
【００１６】
あるドレインバスライン２２０に層間短絡２９０による欠陥が発生したら、当該ドレインバスライン２２０とリペア配線３０２との交差領域３０４にレーザ光を照射して両配線メタルを溶融して接続し導通をとる。なお、このリペア時のレーザ光照射条件は、後述の図１（ｂ）の（ＩＩＩ）に示すレーザ強度である。
【００１７】
リペア配線３０２はプリント基板２５０を通ってゲート駆動回路２０６側から駆動回路の非実装側のリペア配線３０３と接続されている。駆動回路の非実装側のリペア配線３０３もゲートバスライン２１８形成用メタルを用いて形成され、絶縁膜２４０を介して複数のドレインバスライン２２０に交差して形成されている。リペア時には、層間短絡２９０を生じているドレインバスライン２２０とリペア配線３０２との交差領域３０４にレーザ光を照射すると共に、当該ドレインバスライン２２０とリペア配線３０３との交差領域３０５にもレーザ光を照射することで両者を溶融して接続し導通をとる。このようにして、層間短絡２９０の短絡個所を切断したドレインバスライン２２０に対してドレイン駆動回路２０８の反対側からも所定の電圧を印加して線状の表示欠陥の発生を防止するリペアが行われる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
１つのパネル内に生じた複数の欠陥をどれだけ救済できるかは、リペア配線３０２、３０３の本数によって決まる。しかし、パネルの狭額緑化が要求されている現状において、リペア配線３０２、３０３の増加は基板上のリペア配線３０２、３０３の面積の増大を招来するため好ましくない。またリペア配線３０２、３０３とドレインバスライン２２０との交差部で余計な容量が構成されるため、ドレイン駆動回路２０８の負荷が増大してしまう点もリペア配線を増やせない一因となっている。また例えば、パネル内に２本のリペア配線を配置しても、３本以上のドレインバスラインで層間短絡が生じてしまえば完全なリペアはできなくなり不良パネルとなってしまう。また、層間短絡だけでなくドレインバスライン２２０の断線不良や同層短絡でもリペア配線を必要とする場合が多く、それらの欠陥が重なって生じた場合には層間短絡を生じたドレインバスラインが１本だけでも不良パネルとなる可能性がある。
【００１９】
また、レーザ光照射によるリペアの接続成功の確率は必ずしも１００％ではない。メタル材料にもよるがレーザ条件を最適化しても６０〜８０％程度の確率しか得られない。レーザ光照射位置を増加してもせいぜい９０％程度の確率に止まり、残り１０％分は不良パネルが発生してしまう。
【００２０】
また、レーザ光照射による従来の接続リペアは１箇所の層間短絡でパネル内の多数の場所にレーザ光を照射する必要があり、非常に手間がかかり且つレーザ光照射位置のアドレスを間違えるような作業ミスを誘発するという問題も有している。
【００２１】
また、上述のように従来は図３４における表示領域（ａ）での断線等を想定してリペア配線３０２、３０３が配置されている。一方、近年の狭額縁化の要求に伴い、引き出し配線部（ｂ）における配線幅、配線間隔は狭くせざるを得ず配線の断線や短絡などの不良が発生し易くなっている。このため、引き出し配線部（ｂ）での不良にも対応できる修復方法が望まれている。
【００２２】
本発明の目的は、表示装置の製造工程において発生した層間短絡や同層短絡などの欠陥を従来よりも高い成功率で容易に修復して良品化することができる表示装置及びその欠陥修復方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基板上に画素領域が形成された表示装置の欠陥修復方法において、複数の導電層が絶縁層を挟んで積層された積層領域に対してレーザ光を照射して、前記積層領域に層間短絡あるいは同層短絡が生じないように前記積層領域近傍の上層の導電層だけを選択的に除去する工程を含むことを特徴とする欠陥修復方法によって達成される。
【００２４】
また、上記目的は、基板上に画素領域が形成された表示装置の欠陥修復方法において、複数の導電層が絶縁層を挟んで積層された積層領域に対してレーザ光を照射して、前記積層領域の前記複数の導電層を層間短絡しないように除去する工程を含むことを特徴とする欠陥修復方法によって達成される。
【００２５】
本発明によれば、リペア配線を用いずに層間短絡をリペアできる。レーザの出力パワーを最適化することで積層部において一方のみを溶解・蒸発させる、あるいは両方のメタルを溶解かつ接続しないように蒸発させることができる。
【００２６】
さらに上記目的は、基板上に画素領域が形成された表示装置の欠陥修復方法において、ゲートバスラインに生じた断線部に対し、前記ゲートバスラインと絶縁膜を介して形成されたＴＦＴのドレイン電極、ソース電極、あるいは画素電極や蓄積容量バスラインを、レーザ光の局所的な照射により分離あるいは接続してバイパス路を形成することにより前記断線部を修復することを特徴とする欠陥修復方法によって達成される。
【００２７】
またさらに上記目的は、複数のバスラインが表示領域内に形成された表示装置において、前記表示領域から前記複数のバスラインの各端子に至る間の引き出し配線部で生じた断線を修復する、複数の引き出し配線に接続可能なリペア配線を有していることを特徴とする表示装置によって達成される。
【００２８】
また、上記目的は、複数のバスラインが表示領域内に形成された表示装置において、前記バスラインの引き出し配線部の上層又は下層に絶縁膜を介して積層された補助配線を有していることを特徴とする表示装置によって達成される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法を図１乃至図７を用いて説明する。まず、本実施の形態による欠陥修復方法の概略を図１及び図２を用いて説明する。なお、従来の技術で説明した図３０乃至図３３に示した構成と同一の機能作用を有する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
図１は、リペアに用いるＹＡＧレーザの出力強度と、絶縁膜を介して上下層に積層された２つのメタル層の状態との関係を示している。図１（ａ）は横軸にレーザの出力強度をとり、縦軸に２つのメタル層の接続率をとったグラフである。２つのメタル層の接続率に基づいてレーザの出力強度をＩ〜ＩＶの５段階の領域に分けている。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のグラフに基づいてレーザの出力強度をＩ〜ＩＶの５段階の領域に分けた場合における、それぞれの領域での２つのメタル層の状態を示す基板断面を示している。
【００３１】
図１（ｂ）に示す被リペア基板は、厚さ０．７ｍｍのガラス基板からなるＴＦＴ基板２００上に第１のメタル層（導電層）としてゲートバスライン２１８（又は蓄積容量バスライン２２６）が形成され、その上にゲート絶縁膜２４０が形成されている。第１のメタル層は、厚さ１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）と厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）がこの順に積層されて形成されている。ゲート絶縁膜２４０は、厚さ３５０ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）で形成されている。
【００３２】
ゲート絶縁膜２４０上には第１のメタル層と交差する第２のメタル層（導電層）であるドレインバスライン２２０が形成され、基板上部全面には保護膜２４４が形成されている。第２のメタル層は、厚さ２０ｎｍのＴｉ、厚さ７５ｎｍのＡｌ、厚さ８０ｎｍのＴｉがこの順に積層されて形成されている。保護膜２４４は、厚さ３３０ｎｍのＳｉＮで形成されている。
【００３３】
図１（ａ）のグラフにおける領域Ｉの範囲の弱い強度のレーザ光ＥをＴＦＴ基板２００表面に照射した状態を図１（ｂ）の（Ｉ）に示す。レーザの出力が極めて弱い領域Ｉでは上層の第２のメタル層を十分に溶融することができないため、第２のメタル層の上層が一部だけ蒸発する程度であり第２のメタル層を断線分離することはできない。
【００３４】
次に、図１（ａ）のグラフにおいて領域Ｉより少し強い強度の領域ＩＩの範囲のレーザ光ＥをＴＦＴ基板２００表面に照射した状態を図１（ｂ）の（ＩＩ）に示す。領域ＩＩでは上層の第２のメタル層だけが溶融・蒸発し、断線分離できる。このときレーザ光Ｅの照射エネルギは第２のメタル層の破壊だけで消費されるため、下層のゲート絶縁膜２４０や第１のメタル層（２１８、２２６）は影響なく状態は変化しない。
【００３５】
次に、図１（ａ）のグラフにおいて領域ＩＩより強い強度の領域ＩＩＩの範囲のレーザ光ＥをＴＦＴ基板２００表面に照射した状態を図１（ｂ）の（ＩＩＩ）に示す。領域ＩＩＩでは、上層の第２のメタル層だけでなく下層の第１のメタル層も溶融・蒸発し、一部が再付着して両メタルが混ざり合うため、第１及び第２のメタル層が接続される可能性が高くなる。
【００３６】
次に、図１（ａ）のグラフにおいて領域ＩＩより強い強度の領域ＩＶの範囲のレーザ光ＥをＴＦＴ基板２００表面に照射した状態を図１（ｂ）の（ＩＶ）に示す。レーザ出力がさらに強くなる領域ＩＶでは、第１及び第２のメタル層とも溶融・蒸発するが、強い照射エネルギにより蒸発の割合が増えてくるため第１及び第２のメタル層の接続の確率は低下する。
【００３７】
以上説明したレーザ光強度の領域Ｉ〜ＩＶのうち、本実施の形態では領域ＩＩ又は領域ＩＶを用いてレーザ光照射による欠陥リペアを行う点に特徴を有している。なお、実際のレーザの出力値は照射対象となるメタルや絶縁膜の材料・材質・厚み・形状などで大きく変化するため、一概にレーザ出力値の数値範囲を限定することはできない。しかし、通常の一般的な材料の組み合わせによるＴＦＴ基板において、通常のレーザリペア装置で領域ＩＩ又は領域ＩＶを使用することが可能である。図２は、あるＴＦＴ基板上の上層メタルだけを除去できる成功率（％）を縦軸にとり、レーザ出力（相対値）を横軸にとったグラフである。上層メタルを切断できない除去成功率０％の低いレーザ出力を１００として実験を行うと、レーザ出力の相対値１６０では成功率７８％、相対値２０５では成功率９６％、そして相対値２５０で成功率１００％となる。さらにレーザ出力を大きくして相対値２９５になると成功率は６９．２％に落ち、相対値３４０で成功率５０％となり、相対値４４０で成功率は０％となる。すなわち、レーザ出力の相対値が１６０より低い範囲は領域Ｉとし、相対値２９５より高い範囲は領域ＩＩＩ以上として、相対値１６０〜２９５の範囲を領域ＩＩとして使用できることが分かる。
【００３８】
次に、領域ＩＶを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする例について図３を用いて説明する。図３（ａ）はＴＦＴ基板２００面上を示し、ゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０の交差部のほぼ中央に層間短絡２９０が生じている状態を示している。この場合には、領域ＩＶの出力強度で層間短絡２９０にレーザ光を照射する。その際、ドレインバスライン２２０やゲートバスライン２１８を断線させないように、レーザ光照射領域を限定するスリットＳを用いて層間短絡２９０だけを取り囲むようにしてレーザ光を照射する。レーザ光強度が弱く実際には領域ＩＩＩ程度であるとドレインバスライン２２０とゲートバスライン２１８が接続されてしまうが、スリットＳを調整して照射領域を微少に大きくしてから再照射すると接続を切れる可能性が高くなる。また、テスタ等で短絡抵抗を測定しながらレーザ光を繰り返し照射し、抵抗の測定値が十分大きくなるまでレーザ光の繰り返し照射を続けることで確実かつ容易にリペアできる。図３（ｂ）は、層間短絡２９０をリペアした状態を示している。層間短絡２９０は消失して代わりにほぼスリットＳの形状でガラス基板表面まで貫通した穴が形成され、また、ドレインバスライン２２０とゲートバスライン２１８との短絡は生じていない。
【００３９】
次に、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする場合について図４及び図５を用いて説明する。図４はＴＦＴ基板２００の断面を示しており、ＴＦＴ基板２００上にゲートバスライン２１８が形成され、ゲート絶縁膜２４０を介してドレインバスライン２２０が交差している状態を示している。また、図４（ａ）、（ｂ）は本実施の形態による領域ＩＩを用いた正しいレーザ照射を示し、図４（ｃ）、（ｄ）は本実施の形態によらない、誤ったレーザ照射の例を示している。
【００４０】
図４（ａ）はドレインバスライン２２０がゲートバスライン２１８を完全に覆っている部分に領域ＩＩの強度のレーザ光Ｅを照射することを示している。こうすることにより、図４（ｂ）に示すように、レーザ光Ｅが直接ゲートバスライン２１８に照射されるのを防止してドレインバスライン２２０だけを溶融・蒸発させることができる。
【００４１】
一方、図４（ｃ）はドレインバスライン２２０とゲートバスライン２１８との双方に領域ＩＩの強度のレーザ光Ｅを照射することを示している。この場合には、レーザ光Ｅがゲートバスライン２１８にも照射され、ドレインバスライン２２０だけでなくゲートバスライン２１８も溶融・蒸発する。その結果、図４（ｄ）に示すように、ドレインバスライン２２０とゲートバスライン２１８の短絡が生じてしまう危険がある。
【００４２】
次に、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする例について図５を用いて説明する。図５（ａ）はＴＦＴ基板２００面上を示し、ゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０の交差部であってドレインバスライン２２０端部近傍に層間短絡２９０が生じている状態を示している。
【００４３】
従来のリペア用レーザ光照射装置は長方形の照射エリアのスリットＳを調整して照射エリアの大きさを変えて照射することができるようになっている。従って、１回目のレーザ照射として、図４を用いて説明したようにドレインバスライン２２０がゲートバスライン２１８を完全に覆っている部分にスリットＳ１を形成して領域ＩＩの出力範囲のレーザ照射を行う。このレーザ照射により、図５（ｂ）に示すように、層間短絡２９０の隣にドレインバスライン２２０の交差部を２つに裂くようなゲートバスライン２１８の幅よりも長い切断部を形成する。次に図５（ｃ）に示すように、第２回目及び第３回目の領域ＩＩの出力範囲のレーザ照射として、それぞれスリットＳ２、Ｓ３でドレインバスライン２２０内の切断部（Ｓ１で示す）両端部を切断して、ドレインバスライン２２０の層間短絡２９０を孤立化する。なお、レーザ照射の順序は上記と逆でももちろんよい。
【００４４】
また、図６に示すように、コの字状（図６（ａ）のＳ４参照）あるいは円弧状（図６（ｂ）のＳ５参照）等のスリットＳを用いるようにすれば、１回のレーザ光照射で欠陥修復を完了させることができる。
【００４５】
次に、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い同層短絡をリペアする例について図７を用いて説明する。図７（ａ）はＴＦＴ基板２００面上を示し、ゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０の交差部近傍で２本のドレインバスライン２２０間に同層短絡２９１が生じている状態を示している。図７（ａ）に示す例では、同層短絡２９１左方のドレインバスライン２２０との接続領域近傍が、ゲートバスライン２１８を完全に覆っている。従って、当該領域にスリットＳを合わせ、ドレインバスライン２２０に沿って同層短絡２９１が切断されるような形状にスリットＳを調整して領域ＩＩの出力範囲のレーザ照射を行う。このレーザ照射により、図７（ｂ）に示すように、下層のゲートバスライン２１８にレーザ光を照射することなく、同層短絡２９１をスリットＳ６領域で分断して２本のドレインバスライン２２０間の短絡を回避できる。
【００４６】
次に、図７（ｃ）は図７（ａ）と同様にＴＦＴ基板２００面上を示し、ゲートバスライン２１８とドレインバスライン２２０の交差部近傍で２本のドレインバスライン２２０間に同層短絡２９１が生じている状態を示している。但し、図７（ｃ）に示す例では、同層短絡２９１はゲートバスライン２１８を完全に覆っている領域を有していない。この場合には、図５を用いて説明した例と同様に１回目のレーザ照射として、図中左側のドレインバスライン２２０上のゲートバスライン２１８を完全に覆っている領域にスリットＳ７を形成して領域ＩＩの出力範囲のレーザ照射を行う。このレーザ照射により、図７（ｂ）に示すように、図中左側のドレインバスライン２２０の交差部を２つに裂くようなゲートバスライン２１８の幅よりも長い切断部Ｓ７が形成される。次に、第２回目及び第３回目の領域ＩＩの出力範囲のレーザ照射として、それぞれスリットＳ８、Ｓ９でドレインバスライン２２０内の切断部Ｓ７両端部を切断して、下層のゲートバスライン２１８にレーザ光を照射することなく、同層短絡２９１を左側のドレインバスライン２２０と分離して２本のドレインバスライン２２０間の短絡を回避できる。
なお、レーザ照射の順序は上記と逆でももちろんよい。
【００４７】
以上説明した本実施の形態によるリペア方法と基板上にリペア配線を形成する従来のリペア方法とを組み合わせて用いることもできる。この場合には、本実施の形態において１００％の成功確率でなくても十分な効果を得ることができる。すなわち、例えば２本までリペア可能なようにリペア配線を２本形成したパネルに３箇所の層間短絡が存在した場合、３箇所に対して本実施の形態によるリペア方法を適用し、１箇所でも成功すれば残りの２箇所についてはドレインバスライン２２０を切断してリペア配線に接続する従来のリペア方法を用いることができるからである。さらに本実施の形態によれば、従来の接続リペアに比べて欠陥部にレーザ光を照射するだけなので作業が容易でミスを誘発することもなく、断線、層間短絡、同層短絡といった欠陥を従来よりも高い成功確率で且つ容易にリペアできるようになる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法を図８乃至図１０を用いて説明する。本実施の形態では、ゲートバスラインに断線が生じた場合におけるリペア方法について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能作用を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態は、ゲートバスライン２１８に生じた断線部２９２に対し、ゲートバスライン２１８上層に絶縁膜２４０を介して形成されているＴＦＴのドレイン電極２３０、ソース電極２２８、あるいは画素電極２２４や蓄積容量バスライン２２６を、レーザ光の局所的な照射により分離あるいは接続してバイパス路を形成することによりゲートバスライン２１８の断線部２９２に対するリペアを行う点に特徴を有している。
【００５０】
以下、具体的に実施例を用いて説明する。
（実施例１）
図８は、基板面に向かって見た複数の画素領域を表しており、個々の画素の構造は図３２に示したものと同一である。この図８において、図中ほぼ中央を横切るゲートバスライン２１８ａが断線部２９２で断線している。
【００５１】
まず、ドレイン電極２３０ｂとドレインバスライン２２０ｂとの接続部とドレインバスライン２２０ｂとゲートバスライン２１８ａの交差部との間の切断位置３１０にレーザ光を照射してレインバスライン２２０ｂを切断する。次いで、ドレインバスライン２２０ａから延びてゲートバスライン２１８ａ上に位置するドレイン電極２３０ａの根元部の切断位置３１２にレーザ光を照射して切断する。次いで、蓄積容量バスライン２２６ａに沿って、ドレインバスライン２２０ａとそれに隣接する画素電極２２４ａとの間の切断位置３１３及びドレインバスライン２２０ｂとそれに隣接する画素電極２２４ｂとの間の切断位置３１４、さらに、切断位置３１３と３１４との間の蓄積容量バスライン２２６ａのほぼ中央領域の切断位置３１５に対してレーザ光を照射して、蓄積容量バスラインの一部を画素電極２２４ａの上半分及び蓄積容量電極２３６の一部と共に切り離す。これにより、切断位置３１０と切断位置３１５とにより第１の孤立配線２２１が形成され、切断位置３１３、３１４、３１５とにより第２の孤立配線２２７が形成される。
なお、蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ｂとの交差部が層間短絡しないようにレーザ光の強度を制御して切断位置３１５に照射する必要がある。ところがレーザ光強度の制御はスポット照射では比較的容易だが切断位置３１５のような連続する線状になると困難になり蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ｂとが短絡してしまう場合が生じ得る。蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ｂとの交差部に層間短絡が生じると、第１の孤立配線２２１から先のドレインバスライン２２０ｂを従来と同様のリペア配線で救済しても正常なドレイン信号が供給されなくなってしまう。これを確実に防止するため、切断位置３１５に関して第１の孤立配線２２１と反対側の切断位置３１１にレーザ光を照射して、蓄積容量バスライン２２６ａと切断位置３１５から先のドレインバスライン２２０ｂとを確実に断線させておく。
【００５２】
次に、第１の孤立配線２２１とゲートバスライン２１８ａの交差部の２箇所の接続位置３１６にレーザ光を照射して、当該交差部で第１の孤立配線２２１とゲートバスライン２１８ａとを短絡させる。さらに、根元部が切断されたドレイン電極２３０ａに対向して位置するソース電極２２８ａとゲートバスライン２１８ａとを２箇所の接続位置３１７にレーザ光を照射して、ゲートバスライン２１８ａとソース電極２２８ａとを短絡させる。次に、第２の孤立配線（蓄積容量電極２３６の一部を含む）２２７に対して２箇所の接続位置３１８にレーザ光を照射して、画素電極２２４ａの上半分と第２の孤立配線２２７とを短絡させる。さらに、接続位置３１９にレーザ光を照射して第２の孤立配線２２７と第１の孤立配線２２１とを短絡させる。
【００５３】
これにより、ソース電極２２８ａ、画素電極２２４ａ、第２の孤立配線２２７、及び第２の孤立配線２２１が電気的に接続される。断線したゲートバスライン２１８ａは断線の一端がソース電極２２８ａと電気的に接続され、他端は第２の孤立配線２２１に電気的に接続されている。従って、ゲートバスライン２１８ａは、半分に切断された画素電極２２４ａのある画素領域以外に対してゲートパルスを供給できるようになる。また、第２の孤立配線２２１を形成するために断線したドレインバスライン２２０ｂについては、従来と同様のリペア配線により救済することにより、ドレインバスライン２２０ｂに接続された全画素を正常に駆動することができる。
このように本実施の形態によれば、ゲートバスラインに断線が生じても、全体で１画素を犠牲にするだけでリペアを行うことができるようになる。
【００５４】
（実施例２）
図９は、基板面に向かって見た複数の画素領域を表しており、個々の画素の構造は図８に示したものと同一である。この図９において、図中ほぼ中央を横切るゲートバスライン２１８ａがほぼ１画素領域分の長さを有する断線部２９３で断線している。
【００５５】
まず、ドレインバスライン２２０ｂ上のドレイン電極２３０ｂの接続位置とドレインバスライン２２０ｂとゲートバスライン２１８ａの交差部との間の切断位置３３０にレーザ光を照射してドレインバスライン２２０ｂを切断する。次に、ドレインバスライン２２０ａに接続されたドレイン電極２３０ａよりドレイン駆動回路に近い切断位置３３２にレーザ光を照射してドレインバスライン２２０ａを切断する。次いで、蓄積容量バスライン２２６ａに沿って、ドレインバスライン２２０ａとドレインバスライン２２０ｂの両外側であって、隣接する画素電極２２４に接触しない領域の切断位置３３４、３３５及び、切断位置３３４と３３５との間の蓄積容量バスライン２２６ａのほぼ中央領域の切断位置３３６に対してレーザ光を照射し、ドレインバスライン２２０ａから分離した第１の孤立配線３５０とドレインバスライン２２０ｂから分離した第２の孤立配線３５１とを形成する。また、蓄積容量バスライン２２６ａの一部を画素電極２２４ａの上半分及び蓄積容量電極２３６の一部と共に切り離して第３の孤立配線３５２を形成する。
なお、蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ａとの交差部、あるいは蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ｂとの交差部で万一層間短絡が生じた場合を考慮して、切断位置３３６に関して第１の孤立配線３５０と反対側の切断位置３３７にレーザ光を照射して蓄積容量バスライン２２６ａと切断位置３３７から先のドレインバスライン２２０ａとを確実に断線させておく。同様に、切断位置３３６に関して第２の孤立配線３５１と反対側の切断位置３３８にレーザ光を照射して蓄積容量バスライン２２６ａと切断位置３３８から先のドレインバスライン２２０ｂとを確実に断線させておく。
【００５６】
次に、第１の孤立配線３５０とゲートバスライン２１８ａの交差部の２箇所の接続位置３２０にレーザ光を照射して、当該交差部で第１の孤立配線３５０とゲートバスライン２１８ａとを短絡させる。さらに、第２の孤立配線３５１とゲートバスライン２１８ａの交差部の２箇所の接続位置３２１にレーザ光を照射して、当該交差部で第２の孤立配線３５１とゲートバスライン２１８ａとを短絡させる。
【００５７】
さらに、接続位置３２２にレーザ光を照射して第１の孤立配線３５０と第３の孤立配線３５２とを短絡させ、接続位置３２３にレーザ光を照射して第２の孤立配線３５１と第３の孤立配線３５２とを短絡させる。
【００５８】
これにより、第１乃至第３の孤立配線３５０、３５２、３５１が電気的に接続される。断線したゲートバスライン２１８ａは断線の一端が第１の孤立配線３５０と電気的に接続され、他端は第２の孤立配線３５１に電気的に接続されている。従って、ゲートバスライン２１８ａは、半分に切断された画素電極２２４ａのある画素領域以外に対してゲートパルスを供給できるようになる。また、第２の孤立配線３５１を形成するために断線したドレインバスライン２２０ｂについては、従来と同様のリペア配線により救済することにより、ドレインバスライン２２０ｂに接続された全画素を正常に駆動することができる。
このように本実施の形態によれば、ゲートバスラインに断線が生じても、全体で１画素を犠牲にするだけでリペアを行うことができるようになる。
【００５９】
（実施例３）
図１０は、基板面に向かって見た複数の画素領域を表しており、個々の画素の構造は図８に示したものと同一である。この図１０において、図中ほぼ中央を横切るゲートバスライン２１８ａはドレインバスライン２２０ｂの下方の断線部２９３で断線している。
【００６０】
まず、ドレインバスライン２２０ｂに接続されたドレイン電極２３０ｂよりドレイン駆動回路側の切断位置３４０にレーザ光を照射してドレインバスライン２２０ｂを切断する。次いで、ドレインバスライン２２０ａから延びてゲートバスライン２１８ａ上に位置するドレイン電極２３０ａの根元部の切断位置３４２にレーザ光を照射して切断する。次いで、蓄積容量バスライン２２６ａに沿って、ドレインバスライン２２０ａとそれに隣接する画素電極２２４ａとの間の切断位置３４４及びドレインバスライン２２０ｂとそれに隣接する画素電極２２４ｂとの間の切断位置３４５、さらに、切断位置３４４と３４５との間の蓄積容量バスライン２２６ａのほぼ中央領域の切断位置３４６に対してレーザ光を照射して、蓄積容量バスラインの一部を画素電極２２４ａの上半分及び蓄積容量電極２３６の一部と共に切り離す。これにより、切断位置３４０と切断位置３４６とにより第１の孤立配線３５２が形成され、切断位置３４４、３４５、３４６とにより第２の孤立配線３５４が形成される。
なお、蓄積容量バスライン２２６ａとドレインバスライン２２０ｂとの交差部で万一層間短絡が生じた場合を考慮して、切断位置３４６に関して第１の孤立配線３５２と反対側の切断位置３４７にレーザ光を照射して蓄積容量バスライン２２６ａと切断位置３４７から先のドレインバスライン２２０ｂとを確実に断線させておく。
【００６１】
次に、ドレイン電極２３０ｂとゲートバスライン２１８ａとを２箇所の接続位置３２４にレーザ光を照射して、ゲートバスライン２１８ａとドレイン電極２３０ｂ及びそれに接続する第１の孤立配線３５２とを短絡させる。さらに、根元部が切断されたドレイン電極２３０ａに対向して位置するソース電極２２８ａとゲートバスライン２１８ａとを２箇所の接続位置３２５にレーザ光を照射して、ゲートバスライン２１８ａとソース電極２２８ａとを短絡させる。次に、第２の孤立配線（蓄積容量電極２３６の一部を含む）３５４に対して２箇所の接続位置３２６にレーザ光を照射して、画素電極２２４ａの上半分と第２の孤立配線３５４とを短絡させる。さらに、接続位置３２７にレーザ光を照射して第２の孤立配線３５４と第１の孤立配線３５２とを短絡させる。
【００６２】
これにより、ソース電極２２８ａ、画素電極２２４ａ、第２の孤立配線３５４、及び第２の孤立配線３５２が電気的に接続される。断線したゲートバスライン２１８ａは断線の一端がソース電極２２８ａと電気的に接続され、他端は第２の孤立配線３５２に接続されたドレイン電極２３０ｂに電気的に接続されている。従って、ゲートバスライン２１８ａは、半分に切断された画素電極２２４ａの画素領域と、第２の孤立配線３５２に接続されたドレイン電極２３０ｂの画素領域以外に対してゲートパルスを供給できるようになる。また、第２の孤立配線３５２を形成するために断線したドレインバスライン２２０ｂについては、従来と同様のリペア配線で救済することにより、画素電極２２４ｂの画素以外のドレインバスライン２２０ｂに接続された残りの画素に対して正常に駆動することができる。
このように本実施の形態によれば、ゲートバスラインに断線が生じても、全体で２画素を犠牲にするだけでリペアを行うことができるようになる。
【００６３】
次に、本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法を図１１乃至図２２を用いて説明する。本実施の形態では、図３４に示したゲートバスライン２１８あるいはドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）に断線が生じた場合におけるリペア方法に関し、複数のバスラインが表示領域内で平行に形成された表示装置において、表示領域から複数のバスラインの外部接続端子部に至る間の引き出し配線部で生じた断線を修復するリペア配線を有していることを特徴としている。以下、実施例に基づいて説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同一の機能作用を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
（実施例１）
【００６４】
図１１はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図１２は、図１１のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図１１に示すように、表示領域（ａ）内で平行に形成された複数のドレインバスライン２２０は、引き出し配線部（ｂ）において角度を曲げられて端子部（ｃ）の各外部接続端子４０２にそれぞれ接続されている。この引き出し配線部（ｂ）の領域を包含するように、引き出し配線部（ｂ）近傍の表示領域（ａ）から端子部（ｃ）に渡ってリペア配線４００が配置されている。リペア配線４００は、ＴＦＴ基板２００面から見て表示領域（ａ）及び端子部（ｃ）の両側で複数のドレインバスライン２２０と交差する２本の配線を有し、これら２本の配線は引き出し配線部（ｂ）端部で接続されている。
【００６５】
リペア配線４００は、図１２に示すように、ガラス基板であるＴＦＴ基板２００上のゲートバスライン形成用メタルでゲートバスライン２１８の形成と同時に形成される。リペア配線４００は、ドレインバスライン２２０に対してゲート絶縁膜２４０を介して積層構造を有しており、複数のドレインバスライン２２０と電気的に絶縁されている。
【００６６】
例えば、図１１に示すように、あるドレインバスライン２２０が引き出し配線部（ｂ）で断線４０４を生じた場合には、当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００との交差領域４０６、４０８にレーザ光を照射して当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００とを溶融して短絡させる。こうすることにより、引き出し配線部（ｂ）でのドレインバスライン２２０の断線が生じても容易に修復することができるようになる。
【００６７】
図１３は本実施例の変形例を示している。図３４に示した従来のリペア配線３０２、３０３に対して、さらに端子部（ｃ）近傍にドレインバスライン２２０と絶縁膜を介して交差するリペア配線４１０を形成する。リペア配線４１０はリペア配線３０２、３０３に接続されている。このような構成にすることにより、表示領域（ａ）でのドレインバスライン２２０の断線に対しては、従来と同様に交差領域３０４と３０５（あるいは、３０６と３０５）にレーザ光を照射して修復し、引き出し配線部（ｂ）でのドレインバスライン２２０の断線に対しては、本実施例のとおり交差領域３０４と３０６にレーザ光を照射して修復することができる。この構成によれば、従来のパネルにリペア配線４１０を追加するだけで済むので極めて容易に実現することができる。
【００６８】
次に、本実施例によるリペア配線４００により隣接するドレインバスライン２２０が同層短絡４１２を生じた場合のリペアについて図１４を用いて説明する。図１４に示すように、２枚の基板を貼り合わせるシール剤４１８の塗布位置に同層短絡４１２が発生した場合には、シール剤４１８が邪魔になりレーザ光を同層短絡４１２に直接照射して切断することができない。そこで、レーザ光の照射が可能な切断位置４１４及び４１６で一方のドレインバスライン２２０を切断する。次いで、当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００との交差領域４０６、４０８にレーザ光を照射して当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００とを溶融して短絡させる。こうすることにより、引き出し配線部（ｂ）でドレインバスライン２２０の同層短絡が生じても容易に修復することができる。
【００６９】
（実施例２）
本実施例は、図１５に示すように、引き出し配線部（ｂ）での欠陥が２箇所で生じても対処できるように、リペア配線４００の外側にさらにリペア配線４２０を設けて交差領域４２２、４２４にレーザ光を照射することにより、２本のドレインバスライン２２０を救済できる点に特徴を有している。引き出し配線部（ｂ）にリペア配線を複数本設けることで、引き出し配線部（ｂ）内で複数の欠陥が発生しても救済可能となる。
【００７０】
（実施例３）
本実施例は、図１６に示すように、リペア配線４００が３つに電気的に絶縁されて形成されている点に特徴を有している。すなわち、引き出し配線部（ｂ）近傍の表示領域（ａ）にはリペア配線４００ａが形成され、端子部（ｃ）にはりペア配線４００ｂが形成されている。これらリペア配線４００ａ、４００ｂはゲートバスライン２１８の形成と同時に形成されている。これに対し、リペア配線４００ａ、４００ｂと絶縁膜を介して交差するように引き出し配線部（ｂ）にリペア配線４００ｃが形成されている。
【００７１】
例えば、図１６に示すように、あるドレインバスライン２２０が引き出し配線部（ｂ）で断線４０４を生じた場合には、当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００ａ、４００ｂとの交差領域４０８、４０６にレーザ光を照射して当該ドレインバスライン２２０とリペア配線４００ａ、４００ｂとを溶融して短絡させる。これと共に、リペア配線４００ｃとリペア配線４００ａ、４００ｂとの交差領域４２８、４２６にレーザ光を照射してリペア配線４００ｃとリペア配線４００ａ、４００ｂとを溶融して短絡させる。
【００７２】
こうすることにより、ドレインバスライン２２０と交差するリペア配線の線長が短くなるため、リペアしない場合はドレインバスライン２２０に加わる容量を減少させることができる。その結果、ドレイン駆動回路２０８の駆動能力を小さくすることができる。
【００７３】
（実施例４）
本実施例は、図１７に示すように、引き出し配線部（ｂ）での欠陥が２箇所で生じても対処できるように、リペア配線４００（４００ａ、４００ｂ、４００ｃ）の外側にさらに同様の構成のリペア配線４２０（４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃ）を設けて交差領域４２２、４２４及び交差領域４３０、４３４にレーザ光を照射することにより、２本のドレインバスライン２２０を救済できる点に特徴を有している。引き出し配線部（ｂ）にリペア配線を複数本設けることで、引き出し配線部（ｂ）内で複数の欠陥が発生しても救済可能となる。
【００７４】
（実施例５）
図１８は、図１３に対応させた引き出し配線部（ｂ）近傍の模式図である。複数のドレインバスライン２２０をいくつかのブロックに分けて、ブロックごとにリペア配線４００α、４００β、．．．を構成する。各ブロック間でのリペア配線は絶縁されている。こうすることにより、ブロック単位で引き出し配線部（ｂ）の断線を救済することができるようになる。
【００７５】
（実施例６）
図１９は、図１３に対応させた引き出し配線部（ｂ）近傍の模式図である。本実施例では、実施例５に対して、全てのドレインバスライン２２０と交差するリング状のリペア配線４００を配置する点に特徴を有している。こうすることにより、引き出し配線部（ｂ）での断線４４０、４４２が１つのリング内の何処で２本発生しても救済可能である。この場合、交差領域３０４、３０６、４３６、４３８にレーザ光を照射してドレインバスライン２２０とリペア配線４００とを接続し、さらに交差領域３０４と４３６の内側近傍の切断位置４４４、４４６でリペア配線４００のリングを切断し、またさらに交差領域３０６、４３８の内側近傍の切断位置４４８、４５０でリペア配線４００のリングを切断する。このようにすれば、実施例５のリペア配線４００α、４００β、．．．では、ブロック単位で１本まで救済可能であったが、本実施例ではリング内のいずれで欠陥が発生しても救済可能になるので救済の自由度が高い。また、余分な配線を交差領域３０４、３０６、４３６、４３８近傍で切断できるのでリペア配線による抵抗と容量を減少できる。
【００７６】
（実施例７）
本実施例は、図２０に示すように、静電気障害防止のために設けられているショートリング４５４に接続配線４５２を介してリペア配線４００が接続されている点に特徴を有している。こうすることによりＴＦＴ基板２００上に素子を形成するアレイ工程中で静電気が発生しても、ドレインバスライン２２０とリペア配線４００との交差部で静電破壊による短絡が発生することを未然に防止できる。なお、パネルが完成した後には、ショートリング４５４はスクライブライン４５６で切断されて切り落とされるため、ドレインバスライン２２０とリペア配線４００とは電気的に分離される。
【００７７】
（実施例８）
図２１はＴＦＴ基板２００に形成されたゲートバスライン２１８の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２２は、図２１のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図２１に示すように、表示領域（ａ）内で平行に形成された複数のゲートバスライン２１８は、引き出し配線部（ｂ）において角度を曲げられて端子部（ｃ）の各外部接続端子４６２にそれぞれ接続されている。この引き出し配線部（ｂ）の領域を包含するように、引き出し配線部（ｂ）近傍の表示領域（ａ）から端子部（ｃ）に渡ってリペア配線４６０が配置されている。
【００７８】
リペア配線４６０は、ＴＦＴ基板２００面から見て表示領域（ａ）及び端子部（ｃ）の両側でゲートバスライン２１８と交差する２本の配線を有し、これら２本の配線は引き出し配線部（ｂ）端部で接続されている。リペア配線４６０は、図２２に示すように、ガラス基板であるＴＦＴ基板２００上のゲートバスライン２１８上にゲート絶縁膜２４０を介して積層構造を有しており、複数のゲートバスライン２１８と電気的に絶縁されている。リペア配線４６０は、ドレインバスライン２２０の形成用メタルでドレインバスライン２２０の形成と同時に形成される。
【００７９】
例えば、図２１に示すように、あるゲートバスライン２１８が引き出し配線部（ｂ）で断線４６４を生じた場合には、当該ゲートバスライン２１８とリペア配線４６０との交差領域４６６、４６８にレーザ光を照射して当該ゲートバスライン２１８とリペア配線４６０とを溶融して短絡させる。こうすることにより、引き出し配線部（ｂ）でのゲートバスライン２１８の断線が生じても容易に修復することができるようになる。
【００８０】
以上説明したように本実施の形態によれば、引き出し配線部に断線が発生しても救済が可能となり、パネル製造の歩留まりを向上させることができる。さらに新たに設けるリペア配線は、ドレインバスライン２２０あるいはゲートバスライン２１８と同一の工程で形成するので製造工程が増加することもない。
【００８１】
次に、本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法を図２３乃至図２９を用いて説明する。本実施の形態では、引き出し配線部における配線の断線や短絡等に対応させた欠陥修復方法について説明する。近年、液晶パネルはパソコンや携帯情報端末の表示デバイスとして広く用いられている。市場からは低コスト化の要求が日々大きくなっており、製造現場としては歩留まりを向上する必要が急務となっている。従来技術の図３４に示すように、端子部（ｃ）から表示領域（ａ）に至る引き出し配線部（ｂ）の配線は、１レイヤの単層または積層メタルを用いていたが、成膜工程中に混入するゴミ等により断線が発生することがあり、歩留り低下の一因となっている。各バスラインにおいても近年の高精細・大画面化により微細なパターンが増加し、不良発生の確率が高まったのみならず、駆動時のライン抵抗差が線欠陥として見えてしまうなど、冗長構成をとるにしても因難であるという事情がある。
【００８２】
本実施の形態は、ＬＣＤパネルの端子部（ｃ）から表示領域（ａ）に至る引き出し配線部（ｂ）における配線構造として、絶縁膜を介して一部又は全部が重畳配置された補助導電性薄膜パターンを形成する点に特徴を有している。この補助導電性薄膜パターンは、電気的に独立しているか、あるいは一端がコンタクトホールを介して電気的に接続されている。仮に端子部（ｃ）から表示領域（ａ）に至る引き出し配線部（ｂ）の配線の途中で断線不良が発生した場合、補助導電性薄膜パターンと当該配線をレーザ光の照射により接続することで、他の正常なバスラインと殆ど変わらない小さな抵抗差で配線を救済して液晶パネルの製造歩留りを向上させることができる。
【００８３】
以下、実施例に基づき説明する。本実施の形態において、第１乃至第３の実施の形態と同一の機能作用を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８４】
（実施例１）
図２３（ａ）はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。図２３に示すように、表示領域（ａ）内で平行に形成された複数のドレインバスライン２２０（図２３では１本のみ表示している）は、引き出し配線部（ｂ）において角度を曲げられて端子部（ｃ）の各外部接続端子４０２にそれぞれ接続されている。
【００８５】
ドレインバスライン２２０の外部接続端子４０２は、第２のメタル層であるドレインバスライン２２０を端子直前まで引き出し、コンタクトホール６００、６０２によりＩＴＯ膜６０４を介して第１のメタル層であるパッド６０６に繋ぎ替えている。ドレインバスライン２２０の配線引回しは第２のメタル層のみで行っており、第１のメタル層が干渉することはない。従って、第１のメタル層を第２のメタル層であるドレインバスライン２２０の下部に補助配線５００として形成することが可能である。
【００８６】
補助配線５００は、図２３（ｂ）に示すように、ガラス基板であるＴＦＴ基板２００上のゲートバスライン形成用メタルでゲートバスライン２１８の形成と同時に形成される。補助配線５００は、ドレインバスライン２２０に対してゲート絶縁膜２４０を介して積層構造を有しており、ドレインバスライン２２０と電気的に絶縁されて電気的にフローティング状態であり、そのままでは用を成さない。
【００８７】
本実施例では、この補助配線５００を引き出し配線部（ｂ）の全てのドレインバスライン２２０の下層に形成している。図２３（ｃ）に示すように、成膜工程若しくはフォトリソグラフィ工程の最中に異物が付着してドレインバスライン２２０が断線した場合、従来であれば、欠陥パネルとして廃棄するしかなかったが、本実施例においては、補助配線５００が下部に設置されているため、断線したドレインバスライン２２０の断線部５０２両端の２箇所のレーザ照射位置５０４にレーザ光を照射して当該ドレインバスライン２２０と補助配線５００とを溶融して短絡させる。こうすることにより、引き出し配線部（ｂ）でのドレインバスライン２２０に断線が生じても容易に修復することができる。
以上説明した構成及び欠陥修復方法は、ゲートバスライン２１８側の引き出し配線部（ｂ）についても同様に適用可能である。この場合には、第１のメタル層がゲートバスレイン２１８であり、第２のメタル層が補助配線５００となる。
【００８８】
（実施例２）
図２４（ａ）はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面を示している。図２４に示す構造の基本構成は図２３に示すものと同様であるが、補助配線５００の一端を予めドレインバスライン２２０と接続しておく点が特徴である。具体的には、図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、ドレインバスライン２２０の外部接続端子４０２は、第２のメタル層であるドレインバスライン２２０を端子直前まで引き出し、コンタクトホール６００、６０２によりＩＴＯ膜６０４を介して第１のメタル層であるパッド６０６に繋ぎ替えている。また、補助配線５００の一端がパッド６０６と接続されている。
【００８９】
これにより、図２３の構成では断線部５０２両端にレーザ光を照射しなければならないのに対し、本実施例では表示領域側の１箇所のレーザ照射位置５０４だけにレーザ光を照射して接続することにより断線の救済が可能となる。従ってリペア作業の工数を大幅に低減させることができる。断線部分だけ接続されるため正常なバスラインとの抵抗差も抑えることが可能である。なお、本実施例では、端子部（ｃ）側でドレインバスライン２２０と補助配線５００とのコンタクトを行っているが、表示領域（ａ）側端部でコンタクトを行ってもよい。
【００９０】
（実施例３）
図２５（ａ）はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。本実施例は、レーザ照射時の作業性改善に関するもので、構成自体は図２４と同様である。補助配線５００の端部をレーザ照射する際に、補助配線５００の線幅が細いため誤って補助配線５００自体を切断してしまう可能性がある。そこで本実施例では、レーザ照射部分の配線の一部をパッド６０８として拡大することで、配線自体の切断の懸念をなくしてリペア作業性を向上させている。配線全体を太くせずにパッド６０８を設けたのは、隣接パターンとの間での短絡発生を極力排除すると共にバスライン配線とコモン電極との間の寄生容量による負荷を増加させないためである。
【００９１】
（実施例４）
図２６（ａ）はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面を示している。本実施例は、レーザ照射時の作業性改善に関するもので、構成自体は図２４と同様である。本実施例では、ＴＦＴ基板２００のガラス基板側により近い第１のメタル層の線幅（ｘ）を、第２のメタル層の線幅（ｙ）より多少細く形成している点に特徴を有している。
【００９２】
端子配線の断線欠陥のリペア作業をパネル完成後に行う場合、通常は図２６（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイの存在するＴＦＴ基板２００の裏面側からリペア用レーザ６１０によりレーザ光の照射を行う。ＣＦ基板側からのレーザ光照射は、ＢＭ（ブラックマトリクス）に視界を遮られたり、液晶等の障害物によりレーザ光強度が減衰し易いという問題があるためである。
【００９３】
このとき、レーザを照射する部位は、誤って断線を作らないために配線の端部で行うが、第１のメタル層で形成された補助配線５００の配線幅（ｘ）が第２のメタル層で形成されたドレインバスライン２２０の線幅（ｙ）より広い場合には、レーザ光の照射位置が目視で確認できないためリペア精度が低下する可能性がある。補助配線５００とドレインバスライン２２０の線幅が同じだと都合がよいが、メタルのエッチング残渣の問題があるため実現するのは困難である。そこで、本実施例のように第１のメタル層の線幅（ｘ）を、第２のメタル層の線幅（ｙ）より多少細く形成することにでリペア接続時の成功率を向上させることができる。
【００９４】
（実施例５）
本実施例は、図２７に示すように、静電気障害防止のために設けられているショートリング４５４、４５５に接続配線４５２、４５３を介してドレインバスライン２２０と補助配線５００が接続されている点に特徴を有している。電気的にフローティングのパターンは経験上、工程途中の静電気破壊が起こりやすいことが分かっており、ショートリングに接続することで局所的に発生した電荷を逃がすことでパターンの破壊を防止することができる。こうすることによりＴＦＴ基板２００上に素子を形成するアレイ工程中で静電気が発生しても、ドレインバスライン２２０と補助配線５００との交差部で静電破壊による短絡が発生することを未然に防止できる。なお、パネルが完成した後には、ショートリング４５４、４５５はスクライブライン４５６で切断されて切り落とされるため、ドレインバスライン２２０と補助配線５００とは電気的に分離される。
【００９５】
（実施例６）
図２８は、本実施形態の上記実施例１乃至５を組み合わせた構成を示している。図２８（ａ）は、ドレインバスライン２２０の引き出し配線部近傍を示し、図２８（ｂ）はゲートバスライン２１８の引き出し配線部近傍を示している。
ドレインバスライン２２０側とゲートバスライン２１８側では、途中で繋ぎ替えを行わなければ別レイヤで配線されるため端子の構造が異なる。図２８においても端子の引き回しが異なるが冗長配線が存在するため、ドレインバスライン２２０側とゲートバスライン２１８側でほぼ同様の端子構造をとり、異なるのは補助配線５００の層構成のみとなる。本構造により、ドレインバスライン２２０側とゲートバスライン２１８側両方に配線の断線に対する冗長構造を提供することが可能になるのみならず、端子設計ルールをほぼ同様にできるという利点も生じる。
【００９６】
（実施例７）
本実施例では、図２９を用いてより具体的な構造について説明する。図２９（ａ）はＴＦＴ基板２００に形成されたドレインバスライン２２０の引き出し配線部（ｂ）の一部及びその近傍を示している。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面を示している。
【００９７】
本実施例におけるバスライン形成材料は、ゲートバスライン２１８がＡｌ／ＭｏＮ／Ｍｏ、ドレインバスライン２２０がＭｏＮ／Ａｌ／ＭｏＮ／Ｍｏであり、導電体としては抵抗の低いＡｌの膜厚を基準に考えると、抵抗に寄与する膜厚はどちらも２００ｎｍとなり、シート抵抗はどちらも０．２Ω／□程度になり、配線幅が同じであれば、配線抵抗は等しいことになる。例えば２１インチＳＸＧＡ（１２８０×１０２４ライン）クラスのＬＣＤパネルであれば配線幅が２０μｍ程度となることから、抵抗は表示領域を含めて１５ｋΩ程度となる。補助配線５００も同様のシート抵抗を有するが、通常はこの補助配線５００は電気伝導には寄与しないため、正常ラインに対して抵抗を変動させる要因にはならない。
【００９８】
さらに、レーザ光の照射による接続により生じるコンタクト抵抗は０．２Ω程度であり全体として見た場合の抵抗としては無視してよい大きさである。また、これら抵抗の変動が表示に与える影響は、前述のパネルでライン抵抗の分布が５％以内であれば、線欠陥として見えることはないことが実験的に確認できている。仮にこのバスライン部に断線欠陥が生じた場合、そのバスラインは断線してしまっているので抵抗は無限大である。ここで補助配線５００をレーザリペア作業で断線部分を迂回できるように繋ぐ。これによりバスラインの端子部からレーザリペアによる接続部までの距離が変化したとしても両者の配線抵抗は等しく配線抵抗の変化は生じない。
【００９９】
従って、断線リペア作業で繋ぎ替えを実施しても、その繋ぎ替え実施ラインの抵抗と、正常部の抵抗がほぼ同じとなるため、画素信号が表示領域に達するまでの電圧降下分がほぼ等しい。従って、レーザによる接続を実施したラインが欠陥として見えてしまうこともない。また、抵抗の異なる配線材を用いる場合においても、膜厚や配線幅を調整することで抵抗差が小さくなるようにすることで、同様の効果が期待できる。
【０１００】
以上説明したように本実施の形態によれば、プロセスの大幅な変更なしに、液晶パネルの端子部から表示領域に至る引き回し配線部の断線不良の救済が可能になり、製造歩留りを向上させることができる。
具体的には、仮にあるバスラインにゴミ等が付着することにより、パターンの断線が発生したとすると、通常であればそのパネルは不良で廃棄処分となるが、本構成においては、レーザ接続を行うことにより、別レイヤのメタル配線を通して配線としての機能を復元することが可能であり、また断線欠陥の数の影響も受けないため、複数本の断線欠陥のリペアも可能であり不良パネルの救済ができる。
【０１０１】
また、正常なバスラインにおいては、補助配線５００は他の配線に何ら影響を及ぼすことはなく、断線発生バスラインのみレーザ照射による接続を行うため当該配線での電流パスは一つのルートしか形成されない。そのため、リペア部と正常部のバスラインの抵抗差が殆どなく、この抵抗差により薄い線欠陥として見えることもない。さらに、レーザ接続を行うのは、１本の断線に付き接続部分１箇所のみで済むのでリペア作業工数も少なくて済む。
【０１０２】
また、下層のメタルを上層のメタルより小さく形成することで、線の境界が外部から目視で確認できるようになり、リペア作業を容易にして且つ配線途中でリペアを行うことが可能になるという効果も生じる。本来の配線パターンとリペア用の配線パターンの抵抗を概ね同じにすることが可能であれば、リペア時のバスライン間での抵抗差はより小さく抑えることが可能であり表示品位に対するマージンを稼ぐことが可能となる。
【０１０３】
さらに、リペア用配線パターンであり補助配線５００を独立パターンにすると、工程内での静電気によりパターン破壊が生じる可能性が高くなるが、一方が端子を介してパネル外のマザーガラスに設けられる共通接続パターン（ショートリング）に接続することにより、パネル工程中での静電気破壊からバスライン配線及び補助配線５００を守ることができ、このパターンを設置したことによる不良も発生し難いという効果も生じる。
【０１０４】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態では、ＴＦＴをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、他の表示装置、例えば、ダイオード素子（ＭＩＭ）等の非線型素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置やパッシブ型の液晶表示装置、あるいはＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やＰＤＰ（プラズマディスプレイ装置）等種々の表示装置及びその欠陥修復方法に適用することが可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、表示装置の製造工程において発生した層間短絡や同層短絡などの欠陥を従来よりも高い成功率で容易に修復して良品化することができる表示装置及びその欠陥修復方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法において、領域ＩＶを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする例について説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法において、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする例について説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法において、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする例について説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法において、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い層間短絡をリペアする際の変形例について説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法において、領域ＩＩを用いてレーザ照射を行い同層短絡をリペアする例について説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法における実施例１の概略を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法における実施例２の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による表示装置の欠陥修復方法における実施例３の概略を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例１の概略を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例１の概略を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例１の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例１の他の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例２の概略を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例３の概略を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例４の概略を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例５の概略を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例６の概略を示す図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例７の概略を示す図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例８の概略を示す図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例８の概略を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例１の概略を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例２の概略を示す図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例３の概略を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例４の概略を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例５の概略を示す図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例６の概略を示す図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態による表示装置及びその欠陥修復方法における実施例７の概略を示す図である。
【図３０】液晶表示装置の概略の構成を示す図である。
【図３１】液晶表示装置の素子部の等価回路を示す図である。
【図３２】液晶表示装置の素子部の概略の構成を示す図である。
【図３３】液晶表示装置における従来のリペア方法を示す図である。
【図３４】液晶表示装置における従来のリペア方法を示す図である。
【符号の説明】
２００ＴＦＴ基板
２０２ＣＦ基板
２０４液晶
２０６ゲート駆動回路
２０８ドレイン駆動回路
２１０、２１２偏光板
２１４バックライトユニット
２１６制御回路
２１８ゲートバスライン
２２０ドレインバスライン
２２４画素電極
２２６蓄積容量バスライン
２２８ソース電極
２３０ドレイン電極
２３２動作半導体層
２３４、２３８コンタクトホール
２３６蓄積容量電極
２４０ゲート絶縁膜
２４２チャネル保護膜
２４４保護膜
２９０層間短絡
２９１同層短絡
３００、３０１、３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５切断位置
３０２、３０３リペア配線
３０４、３０５交差領域
３１６、３１７、３１、３１９、３２０接続位置
３２１、３２２、３２３接続位置
３２４、３２５、３２６、３２７接続位置
３３０、３３２、３３４、３３５、３３６、３３７、３３８切断位置
３４０、３４２、３４４、３４５、３４６、３４７切断位置
４００、４１０、４２０、４６０リペア配線
４０２、４６２外部接続端子
４０４断線
４０６、４０８、４２６、４２８、４３６、４３８、４６６、４６８交差領域
４１２同層短絡
４１８シール剤
４４８、４５０切断位置
４５４、４５５ショートリング
４５６スクライブライン
５００補助配線
５０２断線部
５０４レーザ照射位置
６００、６０２コンタクトホール
６０４ＩＴＯ膜
６０６、６０８パッド
６１０リペア用レーザ

Claims

基板上に画素領域が形成された表示装置の欠陥修復方法において、
複数の交差した導電層が絶縁層を挟んで積層された交差部及び該交差部近傍に対してレーザ光を照射して、前記交差部に層間短絡あるいは前記交差部近傍に同層短絡が生じないように前記交差部及び前記交差部近傍の上層の導電層のうち下層の導電層の幅よりも長い切断部及び該切断部の両端部だけを選択的に除去する工程を含むこと
を特徴とする欠陥修復方法。