KR930003266B1 - 액티브매트릭스 표시장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1a도는 이 발명의 액티브매트릭스 표시장치에 사용되는 액티브매트릭스 기판을 표시하는 평면도.
제1b도와 제1c도는 각각, 제1a도의 선 B-B와 C-C에 있는, 제1a도의 액티브기판의 액티브매트릭스 표시장치를 표시하는 단면도.
제 2 도는 드레인전극(drain electrade)의 연장단부와 화소전극이 레이저광의 조사(照射)(irradiation)에 의해 서로가 전기적으로 연결된 상태를 표시하는 단면도.
제 3 도와 제 4 도는 각각, 화소전극과 드레인전극과 내선단이 비도전상태(non-conductive condition)에 위치하는 상태의 다른 예를 표시하는 단면도.
제 5 도는 제1a도에 표시한 TFT(6)의 부근에 확대된 부분을 표시하는 평면도.
제 6 도는 거기에 각 커트-아우트(cut-out)를 가지는 화소전극이 배치되고, 상기 기판이 이 발명의 또하나의 다른 표시장치에 사용되는 것을 표시하는 평면도.
제 7 도는 제 6 도에 표시된 TFT(6)의 부근에 확대된 부분을 표시하는 평면도.
제 8 도는 이 발명의 또하나의 다른 표시장치에 사용되는 액티브매트릭스 기판을 표시하는 평면도.
제 9 도는 제 8 도의 선 Q-Q에 취해진 제 8 도의 액티브매트릭스 기판의 표시장치를 표시하는 단면도.
제10도는 화소전극과 드레인전극의 내선단이 레이저광의 조사에 의해 전기적으로 연결된 것을 표시하는 단면도.
제11도와 제12도는, 각각, 화소전극과 드레인전극의 연장단부 사이의 다른 연결을 표시하는 단면도.
제13도는 이 발명의 또다른 표시장치에 사용되는 액티브매트릭스 기판을 표시하는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3 : 게이트버스배선 5 : 화소전극
16 : 드레인전극 8a : 연장단부
24 : 결합금속층 2 : 베이스코우팅막
28 : 연결 8 : 브랜치배선
본 발명은 스위칭소자의 수단으로 화소전극을 표시하는데에 구동신호를 인가함으로서 표시를 실행하는 표시장치에 관한 것이고, 특히 고밀도 표시를 실행하도록 매트릭스의 화소전극을 배치하는 액티브매트릭스 구동 모드 표시장치에 관한 것이다. 액정표시장치, 전기발광(electro-luminance) 표시장치 그리고 플라즈마(Plasma) 표시장치는 지금까지는 화면에 표시패턴을 형성하는 매트릭스형에 배치된 표시화소에서 선택되어 졌었다. 표시화소를 선택하는 방법을 개략적으로 독립화소전극을 배치하고 그리고 표시구동을 위해 각 화소전극에 스위칭소자를 연결하는 액티브매트릭스 구동방식을 포함한다. 이 방식은 높은 대비율에서 표시를 이네이블(enable)하고 그리고 액정 텔레비젼, 단어 처리기, 컴퓨터의 단말표시장치 또는 그와같은 것에 실용된다.
화소전극을 선택적으로 구동하는 스위칭소자는 박막 트랜지스터(TFT)소자, 금속-절연-금속(metal-insulator-metal)(MIM)소자, MOS 트랜지스터 소자, 다이오드, 바리스터(varister) 또는 그와 유사한 것들이다. 화소전극과 거기에 적절한 전극사이의 인가접압은, 액정, 타광방사층(light emission layer) 또는 플라즈마 광도(luminosity), 표시패턴으로서 시각적으로 인지되는 광학적인 변조(optical modulation)와 같은 디스플레이 미디엄(display medium)을 광학적으로 변조하기 위해 스위치된다. 스위칭소자가 고밀도 표시를 실행하는 화소전극에 연결될때, 매우 많은 화소전극과 스위칭소자를 배치하는 것이 요구된다.
그러나 스위칭소자는 그것이 기판에 실장(實裝)될 때에 기능장애(malfunctioning)소자가 되고, 그리고 그러한 불충분한 소자에 연결되는 화소전극은 표시장치에 기여하지 않은 화소결점을 가져온다. 화소결점을 복구하는 기술은, 예를들면, 특개소 No.61-153619에 개지되었고, 거기에 복수의 스위칭소자가 1화소전극마다에 제공되고, 그리고 이러한 스위칭소자들중 하나만이 화소전극에 연결된다. 그것이 불충분할 때, 화소 전극에 연결된 스위칭소자는 레이저 트리머(laser trimmer), 초음파 캇터(ultrasonic cutter) 또는 그와 유사한 것에 의해 화소전극에서 차단되고, 그리고 또다른 하나의 스위칭소자는 화소전극에 연결된다.
이 경우에 있어서는, 스위칭소자와 화소전극은 디스펜서(dispenser) 또 그와같은 것으로 미니츠 컨닥터(minute conductor)를 접착, 또는 기판상에서의 소정의 위치에서 Au, Al 또는 그와같은 것을 코팅함으로서 그곳사이에 연결된다. 더욱, 특개소 No.61-56382와 No.59-101693이 금속층 사이를 전기적으로 연결하게 금속을 용해하는 레이저광을 조사하는 기술을 개지한다. 거기에서의 검출후, 결점을 복구하는 상기 종래의 기술은 금속을 증발하고 재용착 또는 금속을 국부적으로 용해하는 레이저광을 전기적 연결의 실행으로 조사한다.
환언하면, 이러한 기술들은 표시패널(display panel)의 조립에 앞서, 액티브매트릭스 기판의 제조공정에서 사용되어야 한다. 이 이유는, 표시패널의 완료후, 레이저광의 조사에 의해 증발 또는 용해된 금속의 부분이 액정과 같은 디스플레이 미디엄으로 혼합되고, 그리고 화소전극과 거기에 맞은편 전극 사이에 놓여지고, 그리고 그것에 의해 현저하게 디스플레이 미디엄의 광학특성을 저하하게 한다.
따라서, 화소결점을 복구하는 상기 종래의 방법은 표시패널 조립에 앞서 액티브매트릭스 기판 제조공정에 적용되고, 환언하면, 디스플레이 미디엄이 충전되기 전이다. 그러나, 액티브매트릭스 기판의 제조공정에서 화소결점을 검출하는 것은 매우 어렵다. 특히, 100,000에서 500,000 또는 그 이상의 화소의 대형 패널을 위해서는, 극도로 높은 정교한 고도의 측정장치가 불충분한 스위칭소자를 발견하도록 모든 화소전극의 전기적인 특성을 검출하기 위해 사용되어야 한다. 결과로서, 검출과정(공정)은 복잡해지고, 대량생산이 방해되고, 그리고 그 표시장치는 높은 생산비가 소요된다.
따라서, 상기 복구기술은 많은 수의 화소의 대형화 표시 패널에는 사용될 수가 없는 것은 사실이다. 상기 논의와 많은 다른 결점 그리고 선행기술의 부족을 압도하는 본 발명의 액티브매트릭스 표시장치는 한쌍의 기판, 적어도 하나의 반투명의 것, 인가전압에 응답으로 그의 변조된 광학특성과 상기 기판 사이에 충전되는 디스플레이 미디엄, 상기 한쌍의 기판중의 어느 하나의 내부표면의 매트릭스에 설치된 화소전극, 상기 화소전극 각각에 전기적으로 연결되는 스위칭소자, 그리고 각각 비도전 상태에서 상기 화소전극에 가까이 설치되는 스페어 스위칭소자를 구성하고, 거기에 각 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 각 상기 화소전극이 절연보호코우트(insulating protective coat)에 의해 입혀지고 그리고 상기 디스플레이 미디엄에서 격리되는 연결을 형성하게 비도전 상태에서 서로가 마주 향하고 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 연결은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 상기 화소전극의 한 끝분분이 그곳사이에 절연층을 끼우도록 금속부분에 배치되도록 형성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 한 스루홀이 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부 또는 상기 화소전극이 설치되는 상기 절연막의 한 부분에 형성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 카트·아우트가 상기 스위칭소자와 연결되는 상기 화소전극 부분의 근방에 형성된다.
바람직하게, 이 발명의 액티브매트릭스 표시장치는 한쌍의 기판, 반투명인 것이 적어도 하나, 상기 기판과 인가전압에 응답으로 그의 변조된 광학특성과 기판사이에 충전되는 디스플레이 미디엄, 상기 한쌍의 기판의 어느 하나의 내부표면의 매트리기스에 배치된 화소전극, 상기 화소전극 각각에 전기적으로 연결되는 스페어 스위칭소자와 스위칭소자를 구성하고, 거기에 각 상기 스페어 스위칭소자에 신호입력단자의 연장단부와 각 상기 신호선에서 갈라진 지선(branch wire)이 보호코우트에 의해 입혀지고 그리고 상기 디스플레이 미디엄에서 격리되어 연결을 형성하게 하도록 서로가 마주 향하고 있다.
이리하여, 여기에서 설명되는 발명은 화소결점을 발생하는 위치가 용이하게 지정되는 상태에 표시장치가 있을때, 스위칭소자의 기능장애에 의해 발생되는 화소결점을 정정할 수 있는 액티브매트릭스 표시장치의 목적(1)을 가능하게 하고, 그리고 거기의 개구비(開口比)의 축소없이 상기 화소결점을 정정할 수 있는 액티브 매트릭스 표시장치를 제공(2)하는 것도 가능하다.
[실시예]
제1a도는 본 발명의 액티브매트릭스 장치에 사용되는 액티브매트릭스 기판의 평면도이고, 그리고 그것은 전송형(transmission type)의 액정표시장치이다. 이 발명은 물론 반사형의 액정표시장치에 적용할 수가 있다. 제1b도와 제1c도는 거기에 Ta2O5, Al2O5, SinX의 베이스코우팅막(2), 또는 두께에서 3000Å에서 9000Å까지의 것과 같은 것이 유리기판(1)상에 형성된다.
베이스코우팅막(2)은 반드시 제공되지 않는다. 베이스코우팅막(2)은 주사신호를 공급하는 격자(lattice)와 같은 형의 게이트버스배선(3)과 데이터신호를 공급하는 소스버스배선(4)에 설치된다. 게이트버스배선(3)은 일반적으로 Ta, Al, Ti, Ni 또는 Mo와 같은 금속의 단층 또는 다중층으로 만들어지나, 그러나 본 실시예는 Ta를 사용한다. 소스버스배선(4)은 게이트버스배선(3)과 같은 금속으로 만들어진다. 그러나 본 실시예는 Ti를 사용한다. 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4)의 교차점의 아래에서 설명되는 베이스절연막(11)이 끼워져 있다.
게이트버스배선(3)과 소스배선(4)에 의해 둘러싸여진 각 직사각형 영역에 투명도전막(ITO)으로 구성되는 대응화소전극(5)의 한 구석부근에 배치되어, 매트릭스에 화소를 가져오게 한다. 박막 트랜지스터(TFT6)는 각 화소전극(5)의 한 구석부근에 배치되고, TFT6과 화소전극(5)은 또하나의 다른 구석부근에 배치된다. 스페어 TFT7과 화소전극(5)은 연결(28)을 형성하게 서로가 도전적으로 대향하지 않는다. TFTs6과 스페어 TFTs7은 게이트버스배선(3)에 병렬로 되어 있고 그리고 각각 브랜치배선(8)의 수단에 의해 소스버스배선(4)과 연결된다.
다음은, 제1b도를 참조하여 TFT6의 부근에서의 단면구성을 설명한다. 게이트버스배선(3)의 부분으로서 형성된 Ta의 게이트전극(9)에 게이트전극(9)의 표면을 양극산화(anodic-oxidizing)하는 것에 의해 얻어진 Ta2O5로 구성된 게이트절연막(10)이 형성된다. 게이트절연막(10) 상에 베이스절연막(11), 고유반도체층(12), 반도체보호코우트(13) 그리고 n-형 반도체층(14)이 잇따라 적층된다. 베이스절연막(11)은 게이트절연막으로서 역시 작용하고 그리고 SiNx(예를들면, Si3N4)로 구성된다. 고유반도체층(12)은 비결정실리콘(amorphous silicon)으로 구성된다. 반도체보호코우트(13)는 고유반도체층(12)의 상부표면을 보호하기 위해 제공되고 그리고 SiNx로 구성된다.
n-형 반도체층(14)은 소스전극과 드레인전극과의 옴접촉(ohmic)을 얻기 위해 제공되고, Si로 구성된다. n-형 반도체층(14) 상에 브랜치배선(8)에 연결되는 소스전극(15)과 화소전극(5)과 연결되는 드레인전극(16)이 형성되고, 소스전극(5)과 드레인전극(16)은 Ti, Ni, Al 또 그와 유사한 것으로 형성된다. 드레인전극(16)의 끝부분과 연결되는 화소전극(5)은 베이스절연막(11) 상에 패턴이 된다. 베이스절연막(11)의 적당한 두께는 대략 1500Å에서 6000Å이나, 그러나 본 실시예에 있어서는 2000Å에서 3500Å까지에 설정된다.
SiNx의 보호코우트(17)는 TFT(6)와 화소전극(5)을 카바하기 위해 전체표면에 실질적으로 형성되고, 그리고 액정층(18)의 액정분자의 조절배향(regulating orientation)의 배향층(19)은 보호코우트(17) 상에 배치되고, 배향막층(9)은 SiO2포리머드수지(Polyimide resins) 또는 그와 유사한 것으로 구성된다. 보호코우트(17)의 두께는 2000Å에서 1000Å까지가 적당하나, 그러나 본 실시예에서는, 대략 5000Å가 되게 설정한다.
게다가, 베이스절연막(11)과 보호코우트(17)는 SiNx와 다른 SiOx, Ta2O5또는 Al2O3과 같은 산화물 또는 질화물을 사용한다. 게다가, 보호코우트(17)는 기판의 전체표면상에서 형성되지 않고 화소전극(5)의 중앙부분을 차단함으로서 윈도같은 형상이 된다. 컬러필터층(21), 대향전극(22)은 화소전극(9)에 대향하고, 그리고 배향층(23)은 화소전극(5)이 형성하는 유리기판(1)에 배향된 또하나의 유리기판(20)의 내부표면상에 놓여진다. 컬러필터층(21)의 주위에 요망되는 블랙매트릭스(표시되지 않음)가 제공된다.
한쌍의 유리기판(1, 20) 사이에 디스플레이 미디엄으로서 트위스트로 배향하는 트위스트네마틱 액정층(18)이 충전되고, 액정분자가 광학변조를 실행하는 것에 의해, 화소전극(5)과 대향전극(22) 사이의 인간전압에 응답으로 배향이 변화된다. 다음은, 스페어(TFT7)와 연결(28)의 구성에 대해 설명하고, 그것은 상기 TFT6과 같은 구성이다.
제1c도에 표시한 것과 같이, 결합금속층(24)은 섬과 같은 형상으로 게이트전극(9)에서 떨어진 소정의 거리에서 베이스코우트막(2)에 형성되고, 그리고 게이트전극(9)과 같이 Ti, Ni, Al 또는 Ta로 구성되고, 그리고 게이트전극(9)의 형성과 동시에 패턴으로 형성될 수가 있다. 결합금속층(24) 상에 상기 베이스절연막(11)이 용착되고 그리고 드레인전극의 연장단부(16a)는 스페어 TFT(7)가 배치되는 베이스절연막(11)에 형성된다. 화소전극(5)의 단부는 결합금속층(24)에 위치하는 베이스절연막(11) 상에 금속부분(25)과 함께 적층된다.
따라서, 연장단부(16a)는 비도전 상태에서 유지되는 화소전극(5)에서 분리된다. 금속부분(25)은 Ti, Ni, Al 또는 Ta로 구성된다. 스페어 TFT(7)에서의 드레인전극의 연장단부(16a)와 금속부분(25)상의 화소전극은 보호코우트(17)에 의해 완전하게 덮혀져 있다. 역시, 결합금속층(24)과 수직금속(vertical metal) 사이의 인터레이어 절연부재(interlayer insulating member)로서 작용하고 그리고 두께에 있어 대략 1000Å에서 7000Å까지로 되는 것이 적당하다.
본 실시예의 베이스절연막(11)은 상기와 같이 2000Å에서 3500Å까지 되게 설정됨으로서 TFT의 게이트 절연막으로서 역시 역할한다. 역시, 보호코우트(17)도 디스플레이 미디엄의 액정층(18)에서 경과되는 상태에서 드레인전극의 연장단부(16a)와 금속부분(25)을 전기적으로 연결하기 위해 작동하고, 그리고 1500Å에서 15000Å 두께까지 되는 것이 적당하고, 그러나 본 실시예는 TFT 보호코우트를 사용하고, 그것에 의해 보호코우트(17)는 두께에 있어 대략 5000Å이 되게 설정된다.
상기구조의 액정장치에서의 전체 게이트버스배전(3)이 온이 되고, 구동전압은 전체소스버스배선(4)에서 TFTs(6)을 통하여 전화소전극(5)에 인가되고, 그리고 표시장치는 전체로서 구성된다. 표시장치의 그러한 상태에 있어, TFT(6)는, 결점이 있을때, 화소에서의 결정으로서 시각적으로 검출하기 용이하다. 검출된 결점이 있는 화소부분에, 제 2 도에서의 화살표(26)에 의해 표시된 것과 같이, 레이저광, 적외선, 전자빔 또는 그와 유사한 것과 같은 에너지가 하측 유리기판(1) 또는 상측 유리기판(20)을 통하여 거기의 외부에서 결합금속층(24)으로 조사되고, 거기에서는 본 발명은 이트륨-알루미늄-가아닛(YAG)레이저를 사용한다. 레이저광이 조사될때, 베이스절연막(11)은 유전파괴(dielectric breakdown)에 의존되고 그리고 연장단부(16a)와 결합금속층(24)은 도전상태를 발생하는 것에 의해 서로 용해된다. 동일하게, 화소전극(5)측의 금속부분(25)과 결합금속층(24)은, 레이저광에 의해 그 사이를 조사하였을때, 도전상태에 있도록 서로가 접촉하여 용해된다.
이리하여, 스페어 TFT(7)와 화소전극(5)은 전기적으로 연결된다. 보호코우트(17)는 결합금속층(24), 연장단부(16a) 그리고 금속부분(25) 위에 형성되어, 용해된 금속은 디스플레이 미디엄의 액정층(18)에 혼합된 위험은 없다. 보호코우트(17)가 투명절연체이고 그리고 레이저광을 통하여 전송하기 때문에, 레이저광은 순간적으로 가열되어 용해되게 금속재료에 흡수된다.
따라서, 레이저광은 금속재료를 용해하고 혼합하기 위해 조사되고 그리고 그 사이에 끼어져 있는 인터레이어 절연막이 용해되어 서로 혼합되나, 그러나 보호코우트(17)는 전혀 파괴되지 않는다. 역시, 레이저광에 의해 조사된 액정층(18)의 부분은 흐리게 되고, 그러나 그러한 흐린 부분은 본래의 배향에 곧 복구된다. 스페어 TFT(7)와 화소전극(5)은, 상기 구성과 다른 제 3 도 또는 제 4 도에 표시된 것과 같이 구성된다.
제 3 도에 있어서, 스루홀(27)은 사전에 베이스절연막(11)에 제공되고, 그리고 금속부분(25)으로 결합금속층(24)을 연결하고, 그것에 의해 TFT(6)의 기능장애에 의해 발생되는 화소결함이 광에너지를 통하여 결합 금속층(24)으로 스페어 TFT(7)에서 드레인전극의 연장단부(16a)만을 전기적으로 연결하는 것에 의해 정정될 수가 있다.
제 4 도의 구성에 있어서, 결합금속층(24)은 제공되지 않는다. 그러나 스페어 TFT(7)에서의 드레인전극의 연장단부(16a)는 그 사이에 베이스절연막(11)을 끼이게 금속부분(25) 바로 밑에 배치되고, 그것에 의해 광에너지의 조사는 드레인전극의 연장단부(16a)와 금속부분(25)의 서로 직접 연결되게 용해한다. 드레인전극의 연장단부(16a), 금속부분(25) 그리고 화소전극(5)이 수직으로 역(逆)이 되는 관계로 구성되어지는 것이 제 3 도와 제 4 도에서 명백하다. 더욱, 적어도 하나의 반투명기판을 가지는 부재(유리 또는 프라스틱)를 사용하는 것이 레이저광의 조사를 하는 것이 요구된다.
위에서 표시한 것과 같이, 액티브매트릭스 표시장치의 실시예는 표시장치의 화소 결합부분이 시각적으로 용이하게 지정될 수 있는 상태에서 화소에의 결합을 확실하게 정정할 수가 있다. 그러므로, 검사과정과 복구과정이 대량생산을 보장하는 것이 용이하게 된다. TFT(6)가 절연불이행이 되는 경우에 있어서, 스페어 TFT(7)가 화소전극(5)과 연결된 후, TFT(6)는 레이저광의 조사에 의해 드레인전극(16)을 캇트함으로서 거기에서 끊어야 한다.
제 5 도는 제1a도에서의 TFT(6)와 화소전극(5)의 연결의 확대도이고, 레이저광은 제 5 도의 S에 의해 표시된 영역에 조사되고 드레인전극(16)은 캇트된다. 그러한 레이저광이 조사되었을때, 화소전극(5)과 게이트 버스배선(3) 사이의 거리(Y)가 더 작을때, 용해되고 발산되는 금속은 화소전극(5) 또는 게이트배선(3)에 점착하고, 드레인전극(16)에서 전기적으로 캇트가 되지 않는 결자가 되고, 화소결함은 정정될 수가 없다. 그러한 상태를 피하기 위해, 화소전극(5)과 게이트버스배선(3) 사이의 거리(Y)는 더 크게 되는 것이 고려된다. 그러나, 거리(Y)가 증대될때, 액티브매트릭스 기판의 열리는 비율은 전 표시장치를 애매하게 더 낮게 한다.
제 6 도는 본 발명의 또다른 하나의 액티브매트릭스 표시장치에 사용된 액티브매트릭스 기판을 표시한다. 본 실시예는 TFT(6)에서 화소전극(5)을 확실하게 끊을 수가 있고 그리고 열리는 비율은 낮아지지 않고, 그리고 제1a도의 그것과 같은 구성이고, 그러나 TFT(6)의 드레인전극(16)과 화소전극(5)을 연결하는 부분에서 다르다. 제 6 도의 선 B'-B'과 C'-C'에 있는 구조도는 제1b도와 제1c도에서의 그러한 것들과 같다.
제 7 도는 제 6 도의 드레인전극(16)과 화소전극(5)이 연결된 확대부분을 표시하고, 거기에는 드레인전극(16)은 화소전극(5)을 향하고 그리고 게이트전극(9)에서 떨어진 부분에 폭에 있어서 더 작게 게이트전극(9)위에서 늘어난다. 직사각형 캇아우트(5a)가 드레인전극(16)에 가까이 있는 화소전극(5)의 부분에 제공된다. 드레인전극(16)의 좁은 부분은 화소전극(5)의 TFT(6)에서 캇아우트(5a)의 맨 먼저의 측면에 연결된다.
역시, 본 실시예에 있어서, TFT(6)가 고장일때, 스페어 TFT(7)는 보기(1)의 그것과 같이 같은 방법으로 화소전극에 연결된다. TFT(6)가 TFT(6)의 절연 고장에 의해 화소전극(5)에서 절단되어야 할 때, 레이저광이 TFT(6)의 드레인전극(16)에 조사되어, 드레인전극(16)이 차단된다. 표시장치의 본 실시예가 제 7 도에 표시된 구성의 드레인전극(16)과 화소전극(5)을 가지므로서, 레이저광은 화소전극(5)에서 용이하게 TFT(6)가 차단되게 이네이블하는 제 7 도에 표시한 부분(R)에 조사된다. 역시, 화소전극(5)과 드레인전극(16) 사이의 거리(X)(제 7 도)는 5μm 또는 그 이상이 되고, 그것에 의해 레이저광의 조사가 화소전극(5)에서 드레인전극(16)을 완전하게 절단할 수가 있다.
이리하여, 액티브매트릭스 표시장치의 본 실시예는 화소의 결함부분이 용이하게 시각적으로 지정되는 표시장치의 상태에서 화소결함을 확실하게 정정할 수가 있고, 그것에 의해 대량생산을 보장하도록 검사과정과 복구과정을 촉진한다. 더욱, 열리는 비율은 더욱 낮기 때문에 위험도 없다.
제 8 도는 본 발명의 표리장치의 또다른 하나의 수정된 실시예에 사용되는 액티브매트릭스 기판을 표시하고 그것은 제1a도 실시예의 것과 같은 구조를 가지고 있고 그러나 각 스페어 TFT(7)의 드레인전극(16)이 화소전극(5)과 전기적으로 연결되고 연결(28)이 각 스페어 TFT(7)와 각 소스버스배선(4) 사이에 제공되는 것이 다르다. 보기(1)의 그것과 같은 방법으로 베이스코팅막(2)은 유리기판(1)에 형성된다.
역시 본 실시예에 있어서 베이스코우팅막(2)은 필연적으로 제공될 필요는 없다. 베이스코우팅막(2)상에 격자같은 형상으로 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4)이 배치된다. 역시 본 실시예에 있어서 게이트버스배선(3)은 Ta로 구성되고 소스버스배선(4)은 Ti로 구성된다. 베이스절연막(11)은 각 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4) 사이의 교차점에서 삽입된다. 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4)에 의해 에워싸여지는 각 직사각형영역에 투명도전막(ITO)으로 구성되는 화소전극(5)이 제공되어 매트릭스에서의 화소를 가져오게 된다. TFT(6)는 TFT(6)의 드레인전극과 화소전극이 전기적으로 서로가 연결되도록 각 화소전극(5)의 한 구석부근에 배치되고 스페어 TFT(7)는 화소전극(15)의 또하나의 다른 구석의 부근에 배치된다.
본 실시예에 있어서 스페어 TFT(7)와 화소전극(5)은 드레인전극(16)의 수단에 의해 전기적으로 연결되고 TFT(6)과 스페어 TFT(7)는 게이트버스배선(3)상에 병렬로 되어지고 TFT(6)의 소스전극과 소스버스배선(4)은 브랜치배선(9)의 수단에 의해 연결되고 스페어 TFT(7)의 소스전극(15)은 소스전극의 연장단부(8a)에 의해 인도되고 연결(28)에서 소스전극의 연장단부(8a)는 비도전상태에서 브랜치배선(8)에 대향으로 배치된다. 따라서 2개의 TFT(6)(7)중의 TFT(6)만이 소스버스배선(4)에 전기적으로 연결되고 스페어 TFT(7)는 거기에 연결되지 않는다.
제 8 도의 선(P-P)상에 있는 TFT(6)의 단면도는 제1b도와 같고 역시 TFT(7)의 그것도 TFT(6)과 같다.
제 9 도는 제 8 도의 선(Q-Q)상에 있는 연결(28)의 단면도이다. 제 9 도에 있어서 베이스코팅막(2)은 각 결합금속층(24)이 형성되고 제 8 도에 표시된 것과 같은 평면에서 보일 때는 직사각형이고 게이트버스배선(3)의 형성과 동시에 패터닝되도록 게이트버스배선(3)과 같이 Ta로 구성된다. 결합금속층(24)상에는 상기 베이스절연막(11)이 배치되고 그 위에 스페어 TFT(7)의 소스전극(5)에 연결되는 소스전극의 연장단부(8a)와 소스버스배선(4)에 연결되는 브랜치배선(8)이 배치되고 소스전극의 연장단부(8a)와 브랜치배선(8)은 서로 떨어져 비도전상태에서 유지된다.
따라서 각 스페어 TFT(7)는 대응하는 소스버스배선(4)과 전기적으로 연결되지 않는다. 소스전극의 연장단부(8a)와 브랜치배선(8)은 보호코우트(7)에 의해 완전하게 싸여져 있다. 결합금속층(24)과 소스전극의 연장단부(8a) 그리고 브랜치배선(8) 사이에 위치한 베이스절연막(11)은 이러한 금속층과 배선사이의 인터레이어 절연막으로서 역시 작용한다.
본 실시예에 있어서 베이스절연막(11)은 두께에 있어 2000Å에서 3500Å까지에 설정된다. 보호코우트(17)는 브랜치배선(8)과 디스플레이 미디엄의 액정층(18)에서 격리된 상태에서 소스전극의 연장단부(8a) 사이의 전기적 연결을 실행하기 위해 제공된다. 본 실시예에 있어서 보호코우트(17)는 두께에 있어 대략 5000Å이 되게 설정된다. 구동전압은 상기 구성의 액정표시장치에서 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4)의 모든 배선에서 모든 화소전극(5)에 인가되고 그것에 의해 전 표시장치가 구동한다. 표시장치가 이러한 방법으로 구동되는 상태에서 TFT(6)의 기능장애에 의해 발생되는 화소결함을 시각적으로 검출하는 것은 용이하고 그것에 의해 발생되는 화소결함은 연결(28)의 사용에 의해 정정되는 것이 용이하다.
제10도를 참조하여 화소결함을 정정하기 위해 사용되는 연결(28)은 섹션에 표시된다. 제10도에서 화살표(26)에 의해 표시된 것과 같이 레저광, 적외선 또는 전자빔과 같은 에너지가 거기의 외부에서 결합금속층(24), 브랜치배선(8), 소스전극의 연장단부(8A)의 겹쳐놓은 부분에 조사된다. 본 실시예는 YAG 레이저광을 사용한다. 브랜치배선(8)의 부분이 겹쳐놓여졌을 때 베이스절연막(11)과 결합금속막(24)은 레이저광으로 조사되고 베이스전연막(11)은 브랜치배선(8)과 결합금속층(24)이 전기적으로 도전상태에 있게 되도록 서로가 연결되게 용해되도록 절연파괴를 일으킨다.
같은 방법으로 소스전극의 연장단부(8a)의 겹쳐진 부분, 베이스절연막(11)과 결합금속층(24)에 베이스절연막(11)도 역시 절연파괴를 발생하고 그서에 의해 연장단부(8a)와 결합금속층(24)이 전기적으로 도전이 되는 상태가 되어 서로가 연결되게 용해된다.
이리하여 브랜치배전(8)과 소스전극의 연장단부(8a)는 결합금속층(24)에 의해 전기적으로 연결되어 스페어 TFT(7)가 소스버스배선(4)에 의해 구동된다. 본 실시예에 있어서 레이저광은 유리기판(1)측에서 조사되고 그러나 레이저광이 그것이 같이 전송할 때 어느 기판측에서 조사되는 것은 명백하다. 레이저광이 화소 결함을 정정하기 위해 사용되는 경우에도 보호코우트(17)가 연결(28)위에 형성되므로 용해된 금속은 디스플레이 미디엄의 액정(18)에 혼합되지 않고 투명절연체의 보호코우트(17)는 레이저광을 그곳을 통하여 통과하게 한다. 따라서 보호코우트(17)는 레이저광에 의해 파괴될 위험이 없다.
레이저광에 의해 조사된 액정층은 흐리게 되나 곧 원상태로 복구되고 그것에 의해 영상품질을 저하하게 하지 않는다. TFT(6)가 TFT(6)의 절연파괴때문에 화소전극(5)에서 절단되어야만 하는 경우에 있어서 상기와 같은 방법으로 레이저광은 TFT(6)에서 드레인전극의 부분에 조사되고 그것에 의해 그 부분을 차단한다. TFT(6)와 화소전극(5)은 스페어 TFT(7)에 의해 화소전극(5)을 정상적으로 구동함으로서 서로 차단된다. 연결(28)은 제 9 도에서의 그것과는 달리 제11도 또는 제12도에 표시한 것과 같이 구성된다.
제11도에 있어서 쓰루홀(27)은 베이스절연막(11)에 제공되고 결합금속층(24)과 소스전극의 연장단부(8a)는 사전에 전기적으로 서로가 연결된다. TFT(6)의 기능장애에 기인한 화소결함은 브랜치배선(8)과 결합금속층(24)의 겹쳐진 부분에만 광에너지를 조사하는 것에 의해 용이하게 정정할 수 있다.
제12도에 표시된 구성에 있어 결합금속층(24)은 제공되지 않으나 소스전극의 연장단부(8a)는 그곳사이에 베이스절연막(11)의 부분을 삽입하도록 브랜치배선(8) 바로 위에 배치된다. 기능장애가 TFT(6)에 발생될때 광에너지는 소스전극의 연장단부(8a)와 브랜치배선(8)을 서로 용해하여 직접 연결하기 위해 조사된다. 제11도에 있어서 쓰루홀(27)은 브랜치배선(8)측에 바람직하게 제공되고 브랜치배선(8)과 결합금속층(24)은 사전에 연결된다. 거기에 레이저광의 조사가 소스전극의 연장단부(8A)와 결합금속층(24)만을 거기의 겹쳐진 부분에 역시 제12도에 있어서 브랜치배선(8)은 그곳사이에 베이스절연막(11)의 부분을 삽입하도록 소스 전극의 연장단부(8a)상에 형성된다.
이리하여 본 발명의 액티브매트릭스 표시장치의 본 실시예는 화소의 결함부분이 시각적으로 용이하게 지정될 수 있는 상태에서 화상결함을 확실하게 정정할 수가 있고 그것에 의해 검사과정과 복구과정을 손쉽게 하고 대량생산을 보장한다.
제13도는 본 발명의 또다른 실시예에 사용되는 액티브매트릭스 기판의 평면도이다. 본 실시예에 있어서 TFT(6)와 스페어 TFT(7)는 제 8 도 실시예에 역으로 위치되고 각 결합(28)은 게이트버스배선(3)과 브랜치배선(8) 사이에 제공된다. 제 8 도의 실시예와 같은 방법으로 각 소스버스배선(4)은 게이트버스배선(3)에 수직으로 형성되고 그리고 투명전극(T0)으로 구성하는 각 화소전극(5)은 게이트버스배선(3)과 소스버스배선(4)에 의해 둘러싸여진 정사각형영역에 제공된다. TFT(6)와 스페어 TFT(7)는 각 화소전극(5)의 2개 구석의 부근에 배치되고 TFT(6), 스페어 TFT(7) 그리고 화소전극(5)이 각 드레인전극에 의해 전기적으로 연결되고 TFT(6)와 스페어 TFT(7)는 제1b도의 그것과 같은 방법으로 구성된다. TFT(6)와 스페어 TFT(7)는 각 게이트버스배선(3)상에 병렬로 되고 TFT(6)은 브랜치배선(8)의 수단에 의해 각 소스버스배선(4)으로 연결된다. 각 스페어 TFT(7)의 소스전극(15)은 연결(28)에 소스전극의 연장단부(8a)에 의해 인도된다. 연결(28)의 소스전극의 연장단부(8a)는 비도전상태에서 브랜치배선(8)에 대향한다.
따라서 TFT(6)와 스페어 TFT(7)의 TFT(6) 총계만이 각 소스버스배선(4)에 전기적으로 연결되고 스페어 TFT(7)는 각 소스버스배선(4)에 연결되지 않는다. 제13도의 선(Q'-Q')상에 표시된 단면도는 제 9 도와 같다. 본 실시예에 있어서 제 8 도 실시예와 같은 방법으로 레이저광 또는 그와 유사할 것이 연결(28)에 조사되고 그것에 의해 TFT(6)의 기능장애에 의해 발생되는 화소결함은 정정될 수 있다.
1에서 4까지의 상기예는 전송형 액정표시장치를 표시하고 그러나 본 발명은 물론 반사형 표시장치에 적용 가능하다. 역시 1에서 4까지의 예에 있어서 TFT를 사용하는 액티브매트릭스형 액정표시장치는 설명되었다. 그러나 본 발명은 금속-절연체-금속(MIM)소자, 다이오드 그리고 바리스터와 같은 각종 기능소자를 사용하는 광범위의 표시장치, 그리고 더욱 박막광미션층, 분포전자휘도층, 그리고 블라즈마광도를 사용한 각종표시장치에 적용가능하다. 각종 다른 수정은 이 발명의 범위와 정신에서 이탈함이 없이 기술에 익숙한 사람들에 의해 명백하게 되고 즉시 만들게 될 수도 있다.
따라서 여기에 첨부된 청구범위가 여기에서 설명한 것과 같은 설명에 한정되는 것은 의도되지 않고 오히려 본 발명이 속하는 기술에 익숙한 사람들에 의해 거기의 동등한 것으로 취급되는 모든 특징을 포함하여 본 발명에 기속되는 특허가능한 신규성의 모든 특성을 망라하는 것으로서 특허청구범위가 해석된다.
Claims (9)
- 한쌍의 기판, 적어도 반투명인 것의 하나, 상기 기판사이에 충전되고 인가전압에 응답하여 그의 광특성이 변조되는 디스플레이 미디엄, 상기 한쌍의 기판중 어느 하나의 내부표면에의 매트릭스에 배치된 화소전극, 상기 화소전극 각각에 전기적으로 연결되는 스위칭소자, 비도전상태에서 각각 상기 화소전극에 가까이에 배치된 스페어 스위칭소자를 포함하는 액티브매트릭스 표시장치에 있어서 각 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 각 상기 화소전극은 절연보호코우트에 의해 코우트되고 그리고 상기 디스플레이 미디엄에서 격리된 연결을 형성하도록 비도전상태에서 서로가 대향하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 1 항에 있어서 상기 연결은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 상기 화소전극중의 하나의 단부가 그곳사이에 절연층을 끼워 금속부분에 배치되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 1 항에 있어서 상기 연결은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 상기 화소전극중의 하나의 단부가 그곳사이에 절연층을 끼워 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 2 항에 있어서 스루홀은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부 또는 상기 화소전극의 단부가 배치되는 상기 절연막의 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 1 항에 있어서 컷아웃은 상기 스위칭소자와 연결되는 상기 화소전극의 부분부근에 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 한쌍의 기판, 적어도 반투명인 것 하나, 상기 기판사이에 충전되고 그리고 인가전압에 응답하여 그의 광특성이 변조되는 디스플레이 미디엄, 상기 한쌍의 기판중의 어느 하나 내부표면에의 매트릭스에 배치된 화소전극, 상기 화소전극 각각에 전기적으로 연결되는 스위칭소자와 스페어 스위칭소자, 상기 스위칭소자에 각각 연결되는 신호선을 포함하는 액티브매트릭스 표시장치에 있어서 각 상기 스페어 스위칭소자에서 신호입력단자의 연장단부와 각 상기 신호선에서 분기되는 브랜치배선은 보호코우트에 의해 코우트되고 그리고 상기 디스플레이 미디엄에서 격리된 연결을 형성하도록 서로가 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시 장치.
- 제 6 항에 있어서 상기 연결은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 상기 화소전극의 한 단부가 그곳 사이에 절연층을 끼우도록 금속부분상에 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 6 항에 있어서 상기 연결은 상기 스페어 스위칭소자의 연장단부와 상기 화소전극의 한 단부가 그곳 사이에 절연층을 끼우도록 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
- 제 7 항에 있어서 스루홀은 상기 스페어 스위칭소자 또는 상기 화소전극의 단부가 배치되는 상기 절연막의 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스 표시장치.
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