JPH0255338A

JPH0255338A - 反射型アクティブマトリックスアレイ

Info

Publication number: JPH0255338A
Application number: JP63207622A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahara; 博司高原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-02-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はアクティブマトリックス型液晶表示装置に用い
る反射型アクティブマトリックスアレイに関するもので
ある。

従来の技術近年、液晶表示装置の絵素数増大に伴って、走査線数が
増え、従来から用いられている単純マトリンクス液晶表
示装置では表示コントラストや応答速度が低下するため
、各絵素にスイッチング素子を配置したアクティブマト
リックス型液晶表示装置が利用されつつある。また前記
アクティブマトリンクス液晶表示装置には光を透過して
表示をおこなう透過型と反射して表示をおこなう反射型
の２種類がある。透過型アクティブマトリックス液晶表
示装置には透過型アクティブマトリックスアレイが、反
射型アクティブマトリックス液晶表示装置には反射型ア
クティブマトリックスアレイが用いられる。しかしなが
ら、アクティブマトリックスアレイには一枚の基板上に
数万個以上の絵素駆動用のスイッチング素子、たとえば
薄膜トランジスタ（以後、ＴＰＴと呼ぶ。）を形成する
必要がある。したがってすべてのＴＰＴを無欠陥で形成
することは困難である。そこで作製されたアクティブマ
トリックスアレイに修正を加え、歩留まりをあげること
のできるアクティブマトリックスアレイが待ち望まれて
いた。

次にＴＰＴの欠陥について説明する。ここではＴＰＴの
ドレイン端子が反射電極に接続されているものとして説
明する。ＴＰＴの欠陥には３種類ある。第１番目はＴＰ
Ｔのソース・ゲート間短絡欠陥であり、表示としては線
欠陥と呼ばれる表示モードになる。第２番目はＴＰＴの
ゲート・ドレイン間短絡欠陥であり、表示としては黒欠
陥とよばれる絵素欠陥になる。最後はＴＰＴのソース・
ドレイン間短絡欠陥であり、表示としては白欠陥とよば
れる絵素欠陥になる。前述の欠陥は液晶表示装置の表示
品位を低下させるため、修正をおこなう必要がある。

以下、従来の反射型アクティブマトリックスアレイにつ
いて説明する。第１１図は従来の反射型アクティブマト
リックスアレイの平面図である。

また第１２図（ａ）は第１１図のＣＧ’線による断面図
、第１２図（ｂ）は第１１図のＨＨ’線での断面図であ
る。第１１図および第１２図（ａ）、［有］）において
１ａ−１ｃはソース信号線、２ａ−２ｃはゲート信号線
、３ａ−３ｄはＴＰＴのソース端子、４ａ−４ｄはＴＰ
Ｔのゲート端子、５ａ−５ｄはＴＦＴのドレイン端子、
７ａ−７ｄは反射電極とドレイン端子とを接続するため
のコンタクトホール、８ａ−８ｄは反射電極、１１は絶
縁基板、１２は絶縁体膜である。ここで反射型アクティ
ブマトリックスアレイの図面において拡大あるいは縮小
した部分が存在する。また反射電極の形成された面を表
示、絶縁基板の方を裏面と呼ぶことにする。

以上のことは以下の図面においても同様である。

従来の反射型アクティブマトリックスアレイではソース
信号線に接続されたソース端子とゲート信号線に接続さ
れたゲート端子およびドレイン端子でＴＰＴが構成され
、前記ドレイン端子はコンタクトホールを通じて反射電
極に接続されている。

ゲート信号線およびソース信号線に印加する信号により
ＴＰＴは制御され、所定の電圧を反射電極に印加する。

第１３図は従来の反射型アクティブマトリックスアレイ
の等価回路図である。第１３図においてＧ、−０４はゲ
ート信号線、Ｓ、−Ｓ３はソース信号線、ＴＩＩ−Ｔａ
２はＴ　Ｆ　Ｔ　、Ｐ　＋ｉ　　Ｐ　４ｓは反射電極で
ある。また第１４図は反射型アクティブマトリックスア
レイに対向電極基板などを取り付け、液晶表示装置とし
て組みたてた後の断面図である。第１４図において、２
９は反射電極の表面に形成された配向膜、３０は液晶、
３３はガラスなどの透明基板、３２は透明基板３３上に
形成されたＩＴＯからなる透明電極、３１は透明電極３
２上に形成された配向膜である。動作としては、反射電
極に印加された電圧により液晶３０は変化する。ガラス
基板３３から入射した先は前記液晶３０により偏光され
、反射電極で反射される。

前記反射された光により映像が写しだされる。

次に従来のアクティブマトリックスアレイの修正方法に
ついて説明する。ＴＰＴに欠陥が発生した場合、比較的
めだちにくい黒欠陥にする方法がとられていた。前記修
正方法としてはＴＰＴにレーザなどを照射し、ＴＰＴを
破かいすることにより行なわれていた。

発明が解決しようとする課題しかしながら従来のアクティブマトリックスアレイおよ
びその修正方法では、線欠陥および白欠陥を黒欠陥にす
ることしかできなかった。前記黒欠陥は当然のことなが
ら欠陥は欠陥であり、表示品質を著しく悪化させる。ま
たＴＰＴ全体を破かいするため、レーザなどによりＴＰ
Ｔの構成物質が剥離し、上層の反射電極と短絡する危険
性が非常に高い、前述の短絡が発生すれば、はとんどの
場合線欠陥となり、アレイを救さいする方法はない。ま
たレーザの照射状態によってはＴＰＴのゲートのみが切
断されフローティング状態となり、ＴＰＴが異常な信号
を反射電極にかきこみレーザ照射前の状態よりも悪化さ
せることも多い。したがって、従来の反射型アクティブ
マトリックスアレイでは修正はほとんどおこなわれてい
ないのが現状であった。ゆえに非常に歩留りが悪く、高
コストになり、また絵素数が数万個以上となると、まず
１枚のアレイ上のＴＰＴをすべて無欠陥に製造するのは
不可能であった。

本発明は上記問題点に鑑み、映像を表示した際、視覚に
は全く無欠陥とみえるように修正することのできる反射
型アクティブマトリックスアレイを提供するものである
。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明の反射型アクティブマ
トリックスアレイは、第１の反射電極の下層に導電物質
からなる第１の接続電極と前記第１の反射電極と近傍の
第２の反射電極の下層に導電物質からなる第２の接続電
極と前記第１の接続電極と第１の接続電極とを電気的に
接続する配線し、かつ前記接続電極および配線は前記反
射電極と電気的に絶縁状態に構成されたものである。

作用本発明の反射型アクティブマトリックスアレイに形成さ
れたスイッチング素子に不良が発生している場合、まず
前記スイッチング素子が駆動している第１の反射電極に
電圧が印加されないようにスイッチング素子と第１の反
射電極を切り離す。

つぎに切り離された第１の反射電極の下層に形成された
第１の接続電極にアクティブマトリックスアレイの裏面
からレーザを照射し、第１の接続電極と上層の第１の反
射電極と接続する。また前記第１の反射電極に隣接した
第２の反射電極の下層に形成された第２の接ｖｔ電極に
アクティブマトリックスアレイの裏面からレーザを照射
し第２の接続電極と上層の第２の反射電極と接続する。

すると前記第１の反射電極には第２の反射電極を駆動す
るスイッチング素子により電圧が印加されるようになる
。つまり１つのスイッチング素子が２つの反射電極に位
置する絵素は同一表示をおこなうことになるが、テレビ
画像の動画の場合、隣接した絵素とはほとんど色、耀度
が同一のため、視覚的は正常点燈にみえる。また、通常
スイッチング素子の駆動能力は大きめに設計されるので
、１スイツチング素子は２つの反射電極も十分駆動でき
る。

実施例以下、本発明の一実施例の反射型アクティブマトリック
スアレイについて図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の反射型アクティブマトリックスアレイ
の表面からみたときの平面図である。また第２図（ａ）
は第１図のＡＡ’線での断面図であり、第２図（ｂ）は
第１図のＢＢ”線での断面図である。

第１図および第２図（ａ）、　（ｂ）において１３はガ
ラスなどの絶縁基板、１ａ−１ｃはソース信号線、２ａ
−２ｂはソース信号線、３ａ−３ｄはＴＰＴのソース端
子、４ａ−４ｄはＴＰＴのゲート端子、５ａ−５ｄはＴ
ＦＴのドレイン端子、６ａ−６ｄはＴＦＴのドレイン端
子と反射電極とを接続するための配線（以後、反射電極
配線と呼ぶ。）、７ａ−７ｄはコンタクトホール、８ａ
−８ｄは反射電極、１０ａ−１０ｈは隣接した反射電極
の下層に形成された電極（以後、接続電極と呼ぶ。）、
１１ａ−１１ｈは前記接続電極上に形成された金属材料
からなる金属薄膜、１２ａ−１２ｄは前記接続電極を電
気的に接続する配線（以後、接続配線と呼ぶ。）、１４
はＳ　ｉＮｘなどで形成された絶縁体膜である。

第１図および第１図（ａ）、　（ｂ）で明らかなように
、ＴＰＴ−のドレイン端子は反射電極素子により反射電
極に接続されている。各反射電極の下層には各２個の接
続電極が形成されている。前記接続電極はＴｉ　　ＡＮ
、Ｃｒなどの金属薄膜で形成され、その膜厚は５００Å
以上必要であり、好ましくは２０００Å以上あることが
望ましい。接続電極上には接続電極と異なる金属で金属
薄膜が形成される。前記金属薄膜材料としてＡＮなどが
好ましく、その膜厚はｔｏｏｏÅ以上ある方が好ましい
。またＴＰＴの各端子にはくびれを形成している。前記
くびれは加工手段による切断性をよくするためのもので
、加工手段がレーザを用いる場合、そのビーム径よりも
狭く形成するのが好ましい。接続電極を接続する配線は
ソース信号線とましねるため、前記ソース信号線と電気
的絶縁を保つため、絶縁薄膜１５を形成している。

本発明の反射型アクティブマトリンクスアレイの製造方
法としては、絶縁基板１３上にＴＰＴのゲート端子およ
び接続電極などを形成し、つぎに金属薄膜などを形成す
る。その後ＳｉＮｘなどの絶縁体膜１４を形成する０次
にコンタクトホールの穴あけ加工をおこない、その後反
射電極を形成するため、主としてＡ２からなる薄膜を形
成する。

最後に反射電極をエツチングにより隣接絵素と分離し完
成する。

第３図は本発明の第１の実施例における反射型アクティ
ブマトリックスアレイの等価回路図である。第３図にお
いて、１６はソース信号線、１７はゲート信号線、１８
は接続配線、１９は反射電極、２０は接続電極、２１は
ＴＰＴである。

各ＴＰＴ２１は反射電極１９に接続され、また前記反射
電極の下方に隣接した反射電極の下層に形成された接続
電極に接続されている。

なお、反射電極配線を形成するとしたが、これはＴＰＴ
のドレイン端子を含めたものと考えてもよい。

次に本発明の反射型アクティブマトリックスアレイの修
正方法について説明する。まず第４図は第１図のＢＢ’
線での断面図である。第４図において、１９はＹＡＧな
どのレーザ光あるいはキセノンランプなどの光源からの
光を集束させたレーザ光の軌跡（以後、光線と呼ぶ、）
である。本発明の反射型アクティブマトリックスアレイ
の修正をおこなうために、加工手段（図示せず）が発生
する光線を絶縁基板１３を透過させ、加工位置の構成物
質を加熱することによりおこなう。第５図は反射型アク
ティブマトリックスの平面図を示している。第５図にお
いて、２３．２４および２５は光線の照射値Ｗ（以後、
照射位置とよぶ。）、２１ａおよび２１ｂはＴＰＴであ
る。なお、第５図ではＴＰＴ２　ｌ　ｂにソース・ドレ
イン間短絡欠陥（以後、白欠陥と呼ぶ。）またはゲート
・ドレイン間短絡欠陥（以後、黒欠陥と呼ぶ。）が発生
した場合に修整をおこなったところを示している。

まず欠陥が発生したＴＰＴ２　ｌ　ｂから反射電極８ｂ
に電圧が印加されないように、反射電極配線６ｂを照射
位置２３で切断する。前記切断の際、上層に形成されて
いる反射電極８ｂに短絡させないように、光線のパワー
を極力低くし、複数回にわけて同一箇所に照射する。前
記加工手段にレーザを用いる場合、反射電極配線の構成
物質に吸収されにくい波長のものが好ましく、ＹＡＧレ
ーザなどが最適である。また、パルス数は２パルス以上
照射位置２３に照射して切断するのがよく、好ましくは
５パルス以上で切断できるようにレーザパワーを調整す
るのがよい。

次に照射位置２４および２５にレーザ光を照射し、接続
電極１０ｂと上層に形成された反射電極８ａおよび接続
電極１０ｃと上層に形成された反射型ｉ８ｂとを接続す
る。前記加工にレーザを用いる場合、接続電極の構成物
質に吸収されやすい波長のものが好ましく、ＹＡＧレー
ザの第２高周波などが最適である。また、レーザパワー
は１パルスあたりのエネルギーを強くし、極力パルス数
を少なくする方が良好に接続することができる。また、
ＹＡＧレーザの１．０６μｍの波長のものを用いてもよ
いが、その際には前記照射位置２３に印加したレーザパ
ルスの２倍程度のレーザパワーを印加すればよい、まず
レーザ光は接続電極１０ａを印加する。すると前記接続
電極を構成する金属は溶解あるいは蒸発し、さらにレー
ザ光はさらに上層の金属薄膜を加熱する。

その際、接続電極と金属薄膜の構成物質の融点などが異
なるため、どちらかの構成物質が融触状態のまま、絶縁
体膜１４をやふり、上層の反射電極にぶちあたり良好に
接続される。

つまり、照射位置２３を加工する際は前記位置の構成物
質を極力蒸発させないように弱いレーザパワーを複数回
にわけて照射し、照射位置２４および２５を加工する際
は強いレーザパワーを印加し、構成物質を蒸発させ、接
続電極および金属薄膜の剥離などにより反射電極と接続
させる。

第７図（ａ）、　（ｂ）は、修正が終了したときの反射
型アクティブマトリックスの断面図である。なお、第７
図（ａ）は第５図のＣＣ“線での断面図、第７図（ｂ）
は第５図のＤＤ’線での断面図である。第７図（ａ）、
　（ｂ）であきらかなように加工位置２３は電気的に切
断されており、照射位置２４および２５は絶縁体膜１４
を破かいし、上層の反射電極８ａおよび８ｃと接続され
ている。

なお、照射位置２３を加工し、つぎに照射位置２４．２
５を加工するとしたが、前記工程の順序が逆でもよいこ
とはいうまでもない、また、ＴＰＴ２１ｂにゲート・ソ
ース間短絡欠陥（以後、線欠陥と呼ぶ。）が発生してい
る場合は、ＴＰＴ２　ｌ　ｂのソース端子３ｂとゲート
端子４ｂまたはドレイン端子５ｂを切断する。

以上の修正方法は、以下の発明の反射型アクティブマト
リックスアレイにおいても同様である。

以下、本発明の第２の実施例の反射型アクティブマトリ
ックスアレイについて説明する。第８図は本発明の第２
の実施例の反射型アクティブマトリックスアレイの平面
図である。第８図において２６．２７および２８は加工
位置である。第９図（ａ）は第８図のＥＥ’線での断面
図、第９図（ｂ）は第８図のＦＦ’線での断面図である
。第２の実施例では反射電極配線およびＴＰＴのゲート
端子の上層に反射電極が形成されていない。したがって
、加工位置２６またはゲート端子にレーザ光などを照射
し切断する際、切断部の絶縁体膜１４にピンホールなど
が生じていてもまたレーザパワー〇調整を誤っても、端
子または配線が上層の反射電極と短絡するおそれがない
、ゆえに、レーザパワーの調整に精度を必要とせず、ま
たアレイの修整の際、不良品を生じさせるという問題点
がなくなる。

その上、本発明の第２の実施例では接続配線とソース信
号線が交差する部位がないように構成されている。した
がって第１の実施例のようにソース信号線上に形成され
た絶縁薄膜１５にピンホールが生じ、前記ピンホールを
通じて接続配線とソース信号線と短絡するという問題点
がな（なり、さらに絶縁薄膜１５を形成する工程が不必
要であるという効果がある。なお第１０図は本発明の第
２の実施例における反射型アクティブマトリックスアレ
イの等価回路図である。

なお接続電極は金属材料で形成するとしたが、これに限
るものではなく、たとえばレーザ光の吸収性のよいアモ
ルファスシリコンなどを用いてもよい。

また接続配線は隣接した反射電極の下層に形成されてい
る接続電極を接続するとしたがこれに限るものではなく
、近傍の反射電極の下層に形成された接続電極間を接続
するものでもよいことは明らかである。

また、本発明の実施例において、スイッチング素子はＴ
ＰＴとしたがこれに限るものではなく、たとえばダイオ
ードなどの２端子素子でもよい。

また第１の実施例においてソース信号線上に絶縁薄膜１
５を形成して接続配線を形成するとしたがこれに限るも
のではなく、たとえばゲート信号線上に絶縁薄膜１５を
形成して接続配線を形成してもよいことはいうまでもな
い。

発明の効果本発明の反射型アクティブマトリックスアレイは、スイ
ッチング素子の端子のうち１端子以上を切断できるよう
に構成し、また各反射電極の下層に接続電極および接続
配線を形成したものである。

したがって本発明の反射型アクティブマトリックスアレ
イの修正方法は、まず不良スイッチング素子の端子を切
断し、前記スイッチング素子が反射電極に信号を印加し
ないようにする０次に、前記反射電極の下層に形成され
ている接続電極および隣接した反射電極の下層に形成さ
れた接続電極にレーザ光などを照射し、接続電極と反射
電極を接続する。以上の方法により、不良スイッチング
素子が接続されていた反射電極は隣接したスイッチング
素子により正常に駆動されるようになる。以上の反射型
アクティブマトリンクスアレイおよびその修正方法によ
り、はぼすべてのスイッチング素子の欠良を救さいでき
ることになり、前記アレイの歩留まりは、１００％近く
に上昇する。したがって反射型アクティブマトリンクス
アレイの製造コストを大幅に低減させることができる。

このことは、−アレイ上に形成する絵素数が増大するほ
ど絶大になり、いままで、良品が一枚も製造できなかっ
たような数１０万絵素のものでも容易に製造できるよう
になるという大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図は本発明の第１の実施例における反射型
アクティブマトリックスアレイの平面図、第２図（ａ）
、　（ｂ）、第４図は第１図の断面図、第３図。第６図は本発明の第１の実施例における反射型アクティ
ブマトリックスアレイの等価回路図、第７図（ａ）、　
（ｂ）は第５図の断面図、第８図は本発明の第２の実施
例における反射型アクティブマトリックスアレイの平面
図、第９図（ａ）、　（ｂ）は第８図の断面図、第１０
図は本発明の第２の実施例における反射型アクティブマ
トリンクスアレイの等価回路図、第１１図は従来の反射
型アクティブマトリックスアレイの平面図、第１２図（
ａ）、　（ｂ）は第１１図の断面図、第１３図は従来の
反射型アクティブマトリンクスアレイの等価回路図、第
１４図は液晶表示装置の断面図である。１ａ−１ｃ・・・・・・ソース信号線、２ａ−２ｃ・・
・・・・ゲート信号線、３ａ−３ｄ・・・・・・ソース
端子、４ａ−４ｄ・・・・・・ゲート端子、５ａ−５ｄ
・・・・・・ドレイン端子、６ａ−６ｄ・・・・・・反
射電極配線、７ａ−７ｄ・・・・・・コンタクトホール
、８ａ−８ｆ・・・・・・反射電極、９ａ−９ｄ・・・
・・・接続配線、１０ａ−１０ｈ・・・・・・接続を掻
、１１　ａ　−１１ｈ−・−・−金属薄膜、１２ａ−１
２ｄ・・・・・・接続配線、１３・・・・・・絶縁基板
、１４・・・・・・絶縁体膜、１５・・・・・・絶縁薄
膜、１６・・・・・・ソース信号線、１７・・・・・・
ゲート信号線、１８・・・・・・接続配線、１９・・・
・・・反射電極、２０・・・・・・接続電極、２１゜２
１ａ、２１ｂ・・・・・・ＴＦＴ、２２・・・レーザ光
の軌跡、２３，２４，２５，２６，２７．２８・・・・
・・照射位置、Ｇ、−Ｇ、・・・・・・ゲート信号線、
Ｓ１〜Ｓ３・・・・・・ソース信号線、ＴＩＩ〜Ｔ４３
・・・・・・ＴＦＴ、Ｐ、。〜Ｐ４３・・・・・・反射電極、２９．３１・・・・・
・配向膜、３０・・・・・・液晶、３３・・・・・・透
明基板、３２・・・・・・対向電極。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名４ａ、Ｊｃ
、−リー人体’１１凱２ａ−２ｃｍ−りｌ−トイ”！ＩＬ５−２〜分−ｈ’ｂ４Ｊｔ８）図ｎ−ｔ−ｔ”＊シ凱鉢４Ｃ−−−”）−’：Ａ　イ８ｔｉｙｔＩｑ−Ｕ汀４を
逼２ｆ−・−ＴＦＴ２ｆａ、２１ｂ−ＴＦＴ二　６Ｋ　　ａ第図第１３餉ッ１＋−ｆ口詩終Ｓｔ勺５３−−ソースうＳ号７．鴨角〜Ｔｉ５−−−　ＴＦＴＰ１１〜Ｐ４３−　　ゲ＃で祷

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反射型アクティブマトリックスアレイであって、
第１の反射電極の下層に導電物質からなる第１の接続電
極と前記第１の反射電極と近傍の第２の反射電極の下層
に導電物質からなる第２の接続電極と前記第１の接続電
極と第２の接続電極とを電気的に接続する配線を具備し
、かつ前記接続電極および配線は前記反射電極と電気的
に絶縁状態に構成されたことを特徴とする反射型アクテ
ィブマトリックスアレイ。
（２）第１および第２の接続電極上に前記接続電極を構
成する物質と異なる沸点または融点を持つ金属材料から
なる金属薄膜が形成されたことを特徴とする請求項（１
）記載の反射型アクティブマトリックスアレイ。
（３）第１の接続電極と第２の接続電極間にはアクティ
ブマトリックスアレイのゲート信号線またはソース信号
線が形成されていないことを特徴とする請求項（１）記
載の反射型アクティブマトリックスアレイ。
（４）反射電極に信号を印加するスイッチング素子は２
端子素子あるいは３端子素子であり、前記素子が有する
端子のうち少なくとも一端子を反射電極またはスイッチ
ング素子に信号を印加する信号線から切り離せる切断部
位を具備することを特徴とする請求項（１）記載の反射
型アクティブマトリックスアレイ。
（５）少なくとも１つの切断部位上に反射電極が形成さ
れていないことを特徴とする請求項（４）記載の反射型
アクティブマトリックスアレイ。