JPH05210111A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置

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JPH05210111A
JPH05210111A JP31817091A JP31817091A JPH05210111A JP H05210111 A JPH05210111 A JP H05210111A JP 31817091 A JP31817091 A JP 31817091A JP 31817091 A JP31817091 A JP 31817091A JP H05210111 A JPH05210111 A JP H05210111A
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JP
Japan
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liquid crystal
electrode
thin film
field effect
effect transistor
Prior art date
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Withdrawn
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JP31817091A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Moriyama
浩明 森山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アクティブマトリクス型液晶表示装置における
明欠陥を、目立たなくする。 【構成】薄膜トランジスタのゲート電極2と、ドレイン
電極5との重なり部分にレーザー光21を照射する。ゲ
ート絶縁膜9が破壊されてゲート電極2とドレイン電極
5が溶融し電気的に接続される。ドレイン電極5に接続
された表示電極6を介して液晶12には走査パルスが直
流電圧として印加される。この液晶12部はノーマリオ
ープンモードでは暗表示となり目立たなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶表示装置に
は、スイッチ素子として薄膜電界効果型トランジスタ等
が使用される。表示装置において下層の配線に走査線を
配置し、半導体としてアモルファスシリコンを使用した
場合の画素部分のパターンを図2に示す。図2の(a)
は平面図、(b)は薄膜電界効果型トランジスタのA−
A′間の断面図である。また、スイッチ素子として薄膜
電界効果型トランジスタを用いて液晶を動作させる場合
の駆動波形を図3に示す。さらに、1画素の等価回路を
図4に示す。
【0003】図2において1は走査線、2はゲート電
極、3は信号線、4はソース電極、5はドレイン電極、
6は表示電極、7は蓄積コンデンサ用下部電極である。
走査線1とゲート電極2及び信号線3とソース電極4は
それぞれ一体で形成されている。ドレイン電極5と表示
電極6は電気的に接続されている。また、8はガラス基
板、9はゲート絶縁膜、10はアモルファスシリコン
膜、11は燐をドープしたアモルファスシリコン膜であ
る。なお、表示電極6は蓄積コンデンサ用上部電極を兼
ねている。さらに12は液晶、13は表示電極6に対し
て液晶12を介して配置された対向電極である。図3に
おいてVgは走査パルス、Vsgは信号線電位、Vcは
共通電位で対向電極に印加される。図4において14は
薄膜電界効果型トランジスタである。15は2枚の基板
間に形成される1表示セルの液晶コンデンサ、16は蓄
積コンデンサで、配線及び薄膜電界効果型トランジスタ
等が形成された一方の基板と同一の基板上に形成されて
いる。図2の蓄積コンデンサ下部電極7は液晶表示素子
アレイの周辺部で対向電極13に接続されている。実際
の液晶表示素子アレイでは、図4の等価回路がマトリク
ス状に配置されている。
【0004】図3及び図4を用いて本表示素子アレイの
動作を説明する。まず映像信号の第1フィールドにおい
ては、各表示セルの輝度に対応する信号電圧が信号線電
位Vsgとして信号線3に供給される。薄膜トランジス
タ14のゲートに接続された走査線1に走査パルスVg
が供給されると薄膜トランジスタ14がオンし、信号線
電位Vsgが薄膜電界効果型トランジスタを通して液晶
コンデンサ15及び蓄積コンデンサ16に書き込まれ
る。この場合、液晶に印加される電位は共通電位Vcに
対して高いとする。走査パルスVgがオフし薄膜電界効
果型トランジスタ14がオフすると、書き込まれた電圧
は理想的には次の第2フィールドで電圧が書き込まれる
まで保持される。蓄積コンデンサ16は薄膜電界効果型
トランジスタトーの寄生容量による電圧変動を抑える役
目をする。薄膜電界効果型トランジスタ14のゲート・
ソース間の寄生容量による液晶電位の変動を考慮して、
予め共通電位Vcは信号線電位Vsgの振幅の中心値よ
りも下げてある。映像信号の第2フィールドでは、第1
フィールドと同様に信号線3に供給された信号線電位V
sgは走査線1に走査パルスVgが入力されると薄膜電
界効果型トランジスタ14を通して液晶コンデンァ15
及び蓄積コンデンサ16に書き込まれる。なお、第2フ
ィールドでは、液晶に印加される電位は共通電位Vcに
対して低いとする。薄膜電界効果型トランジスタ14が
オフすると、書き込まれた電圧は次のフィールドで電圧
が書き込まれるまで保持される。このように薄膜電界効
果型トランジスタをスイッチとして用いて、液晶セル自
身を信号電荷コンデンサとして利用して液晶に電圧を印
加、駆動することを繰り返し、透過光強度を変調して画
像を表示する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】薄膜電界効果型トラン
ジスタ駆動液晶表示装置は、ブラウン管並の高画質を得
ることができる半面、製造工程が複雑で、製造歩留まり
が低いためにコストが高くなっている。液晶表示装置の
表示画像の品質を低下させ、製造歩留まりを下げる原因
の一つに画素の欠陥がある。薄膜電界効果型トランジス
タの動作が不良の場合や、表示画素電極とドレイン電極
との接続が不良の場合には液晶に電圧が印加されなくな
る。液晶に電圧が印加されない状態で光が透過するよう
に変更フィルムを設定した場合(ノーマリオープンモー
ド)には、前述の不良が発生した画素は信号電圧に関わ
りなく光が透過する“明”欠陥となる。この明欠陥は非
常に目立つために画質を低下させていた。
【0006】冗長構造として、画素を2分割して一方の
画素が欠陥となっても他方の画素により救済する方法が
ある。しかし、この場合にも明欠陥は目立つために救済
とはならず、表示画質を低下させていることにはかわり
なかった。
【0007】本発明は、欠陥を目立たなくし、画質低下
を防止したアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の透光性
絶縁基板に液晶が充填され、その一方の基板の内面に並
列配置された複数の走査線と、並列配置された複数の信
号線とが互いに交差して形成され、前記走査線と前記信
号線とで囲まれた領域に画素電極が形成され、前記走査
線と前記信号線との各交差部付近に薄膜電界効果型トラ
ンジスタが形成され、各々の前記薄膜電界効果型トラン
ジスタのドレイン電極が前記画素電極に接続され、前記
薄膜電界効果型トランジスタのゲート電極と前記ドレイ
ン電極との重なり部分では前記ゲート電極と前記ドレイ
ン電極との層間に少なくとも絶縁膜及び半導体膜が積層
されたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
マトリクス状の複数の前記薄膜電界効果型トランジスタ
の一部分の前記薄膜電界効果型トランジスタについて、
前記ゲート電極と前記ドレイン電極との前記重なり部分
にレーザーが照射されて、前記ゲート電極と前記ドレイ
ン電極とが電気的に短絡されていることを特徴としてい
る。
【0009】
【作用】図1は、本発明による液晶表示装置の平面図及
び断面図である。レーザー光を薄膜電界効果型トランジ
スタのゲートとドレイン電極の重なり部分に照射するこ
とによりゲート絶縁膜及び半導体膜を破壊し、薄膜電界
効果型トランジスタのゲートとドレイン電極の金属を電
気的に接続している。ゲート電極とドレイン電極が短絡
した画素の表示電極にはゲート電圧(走査パルス)が加
わることになる。走査パルスはほとんどの期間オフして
いるので、液晶には対向電極の電位を基準にして負の直
流電圧が印加される。したがって、この画素の液晶はオ
ン状態となり、偏光フィルムがノーマリオープンモード
では“暗”表示(光が透過しない状態)となり、目立た
なくなる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明による液晶表示装置の一実施
例の平面図及び断面図であって、(a)はパターン図、
(b)はA−A′における断面図である。スイッチ素子
としてアモルファスシリコンを使用している。
【0011】図1において1は走査線、2はゲート電
極、3は信号線、4はソース電極、5はドレイン電極で
クロムから形成される。6は表示電極でITO(Ind
iumTin Hxide)から形成される。7は蓄積
コンデンサ用下部電極で、クロムから形成されている。
走査線1とゲート電極2及び信号線3とソース電極4は
それぞれ一体で形成されている。ドレイン電極5と表示
電極6は電気的に接続されている。また、8はガラス基
板、9はゲート絶縁膜、10はアモルファスシリコン
膜、11は燐をドープしたアモルファスシリコン膜であ
る。絶縁膜9は窒化シリコンから形成されている。な
お、表示電極は蓄積コンデンサ用上部電極を兼ねてい
る。さらに12は液晶、13は表示電極6に対して液晶
12を介して配置された対向電極である。さらに、20
はレーザー光照射によるゲート電極とドレイン電極との
短絡部分、21はレーザ光である。
【0012】さて、明点欠陥のあるアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に本発明を適用した。ここでは明欠陥
の原因は薄膜電界効果型トランジスタのオフ抵抗が十分
高くないためである。この場合には図4の液晶コンデン
サ15及び蓄積コンデンサ16に充電した電荷が放電さ
れるために液晶に十分な電圧が印加されず、明欠陥とな
る。YAGレーザー光(波長1.06μm)による薄膜
電界効果型トランジスタのゲート・ドレイン短絡の具体
的な方法としては、まず目視により明点欠陥を検出し、
顕微鏡で明点欠陥画素部分を拡大する。次に数μm〜5
μmにしぼったレーザー光スポット21を図1(b)の
下側から薄膜電界効果型トランジスタのゲート電極2と
ドレイン電極との重なり部分に照射する。照射強度はレ
ーザー光スポットと同程度の面積が黒く変質する程度と
する。強すぎると広い部分が破壊され、また液晶が沸騰
し周囲の正常画素まで欠陥となる。また、レーザー光が
弱く、照射した部分がほとんど変質しない状態では、ゲ
ート電極2とドレイン電極5とは短絡しない。適当な強
度のレーザー光21をゲート電極・ドレイン電極重なり
部に照射することにより、ゲート絶縁膜9がアモルファ
スシリコン膜10及び燐をドープしたアモルファスシリ
コン膜11が破壊され、ゲート電極2とドレイン電極5
とが溶融し、短絡部20を形成することができる。この
短絡により、表示電極6には走査パルスが印加されて、
明欠陥であった表示は暗欠陥となり、目立たなくなっ
た。
【0013】本実施例においては、YAGレーザーを用
いたが、アルゴンレーザー等他のレーザー光も応用でき
る。短絡部分は1ケ所としたが、短絡を確実にするた
め、複数ケ所を短絡してもよい。また、レーザー光は下
のガラス基板側から照射したが、上のガラス基板側から
照射してもよい。金属材料はクロムとしたが、タンタ
ル、アルミニウム、チタン等の他の金属でもよい。ゲー
ト絶縁膜としては、窒化シリコンだけではなく、二酸化
シリコン、酸化タンタル、酸化アルミ等他の絶縁膜でも
良いし、これらの積層膜でも短絡が可能である。さら
に、薄膜電界効果型トランジスタの半導体材料としてア
モルファスシリコンを使用したが、多結晶シリコン等の
他の半導体を使用した薄膜電界効果型トランジスタから
構成された液晶表示装置についても、本発明が応用でき
る。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置は、表示品質を低下させていた明欠陥を目立たない暗
欠陥に変換できるので、実用上有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置を示す図。
【図2】従来の液晶表示装置を示す図。
【図3】駆動波形図。
【図4】1画素の等価回路図。
【符号の説明】
1 走査線 2 ゲート電極 3 信号線 4 ソース電極 5 ドレイン電極 6 表示電極 7 蓄積コンデンサ下部電極 8 ガラス基板 9 ゲート絶縁膜 10 アモルファスシリコン膜 11 燐をドープしたアモルファスシリコン膜 12 液晶 13 対向電極 14 薄膜電界効果型トランジスタ 15 液晶コンデンサ 16 蓄積コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の透光性絶縁基板に液晶が充填さ
    れ、その一方の基板の内面に並列配置された複数の走査
    線と、並列配置された複数の信号線とが互いに交差して
    形成され、前記走査線と前記信号線とで囲まれた領域に
    画素電極が形成され、前記走査線と前記信号線との各交
    差部付近に薄膜電界効果型トランジスタが形成され、各
    々の前記薄膜電界効果型トランジスタのドレイン電極が
    前記画素電極に接続され、前記薄膜電界効果型トランジ
    スタのゲート電極と前記ドレイン電極との重なり部分で
    は前記ゲート電極と前記ドレイン電極との層間に少なく
    とも絶縁膜及び半導体膜が積層されたアクティブマトリ
    クス型液晶表示装置において、マトリクス状の前記薄膜
    電界効果型トランジスタのうちの一部分の前記薄膜電界
    効果型トランジスタについて、前記ゲート電極と前記ド
    レイン電極とが電気的に短絡していることを特徴とする
    アクティブマトリクス型液晶表示装置。
JP31817091A 1991-12-02 1991-12-02 アクティブマトリクス型液晶表示装置 Withdrawn JPH05210111A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007310180A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置及びその欠陥画素修復方法
US8390654B2 (en) 2007-08-30 2013-03-05 Sharp Kabushiki Kaisha Display and method for fabricating the same

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990311