KR940010414B1 - 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

액정표시소자
제 1 도는 본 발명의 일실시예를 표시한 평면도.
제 2 도는 본 발명의 요부를 설명하기 위한 평면도.
제 3 도 내지 제 6 도는 본 발명의 변형실시예를 도시한 단면도.
제 7 도는 종래의 기술을 설명하기 위한 단면도.
제 8 도는 액정표시소자의 구조를 설명하기 위한 평면 배치도.
제 9 도는 액정표시소자구조를 설명하기 위한 평면도.
제 10 도는 종래의 액정표시소자의 구조를 설명하기 위한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 투명기판 15 : 표시전극
16 : 박막트랜지스터 18 : 게이트버스
19 : 소스버스 23, 47, 48 : 절연층
41 : 소스버스용의 단선구제용 도전층
42 : 게이트버스용의 단선구제용 도전층
46 : 차광용 도전층 49 : 고융점 도전층
본 발명은 특히 표시면적이 넓고, 고정세한 표시를 가능하게 하는 능동표시의 액정표시소자에 관한 것이다.
종래 이런 종류의 액정표시소자는, 예를들면 제 7 도에 도시한 바와 같이, 유리와 같은 투명기판(11) 및 (12)이 근접대향해서 설치되고, 그 주연부에는 스페이서(13)가 개재되며, 이들 투명기판(11), (12)사이에 액정(14)이 봉입되어 있다. 한쪽의 투명기판(11)의 내면에 표시전극(15)이 복수개 형성되고, 이들 각 표시전극(15)에 접하여 각각 스위칭소자로서 박막트랜지스터(16)가 형성되고, 그 박막트랜지스터(16)의 드레인이 표시전극(15)에 접속되어 있다. 이들 복수의 표시전극(15)과 대향해서 다른쪽의 투명기판(12)의 내면에 투명한 공통전극(17)이 형성되어 있다.
표시전극(15)은 예를들면 화소전극으로서, 제 8 도에 도시한 바와 같이 투명기판(11)위에 장방형의 표시전극(15)이 행(行) 및 열(列)방향으로 근접배열되어 있으며, 표시전극(15)의 행배열과 근접하고, 또한 이것을 따라서 각각 게이트버스(18)가 형성되고, 또, 표시전극(15)의 각 열배열과 근접해서 그것을 따라서 소스버스(19)가 각각 형성되어 있다. 이들 각 게이트버스(18) 및 소스(19)의 교차점에 있어서 박막트랜지스터(16)가 설치되고, 각 박막트랜지스터(16)의 게이트는 양 버스의 교차점위치에 있어서 게이트버스(18)에 접속되고, 각 소스는 소스버스(19)에 각각 접속되고, 또 각 드레인은 표시전극(15)에 접속되어 있다.
이들 게이트버스(18)와 소스버스(19)와의 각 1개를 선택해서 그들 사이에 전압을 인가하며, 그 전압이 인가된 박막트랜지스터(16)만이 도통하고, 그 도통한 박막트랜지스터(16)의 드레인에 접속된 표시전극(15)에 전하를 축적해서 표시전극(15)과 공통전극(17)과의 사이의 액정(14)부분에 있어서만 전압을 인가하고, 이것에 의해서 표시전극(15) 부분만을 광투명 혹은 광차단으로 함으로써 선택적인 표시를 행한다. 이 표시전극(15)에 축적된 전하를 방전시킴으로써 표시를 소거시킬 수 있다.
박막트랜지스터(16)는 종래에 있어서는, 예를들면 제 9 도 및 제 10 도에 도시한 바와 같이 구성되어 있었다. 즉, 투명기판(11)위에 표시전극(15)과 소스버스(19)가 ITO와 같은 투명도전막에 의해서 형성되고, 표시전극(15) 및 소스버스(19)의 서로 평행근접한 부분 사이에 걸쳐서 비정질 실리콘과 같은 반도체층(22)이 형성되고, 또, 그위에 질화실리콘 등의 게이트절연막(23)이 형성된다. 이 게이트절연막(23)위에 있어서, 반도체층(22)을 개재해서 표시전극(15) 및 소스버스(19)와 각각 일부 중첩되어서 게이트전극(24)이 형성된다. 게이트전극(24)의 일부는 게이트버스(18)에 근접된다. 이와 같이 해서 게이트전극(24)과 각각 대향한 표시전극(15), 소스버스(19)는 각각 드레인전극(15a), 소스전극(19a)을 구성하고, 이들 전극(15a), (19a), 반도체층(22), 게이트절연막(23), 게이트전극(24)에 의해서 박막트랜지스터(16)가 구성된다. 게이트전극(24) 및 게이트버스(18)는 동시에 형성되며, 예를들면 알루미늄에 의해서 구성된다. 또, 이 전극(15a), (19a)위에 각각 저항접촉층(25), (26)이 예를들면 n플러스층에 의해 형성되고 있었다.
각 표시전극(15)은 박막트랜지스터(16)를 통해서 소스버스(19)와 게이트버스(18)에 접속되고, 박막트랜지스터(16)의 온과 오프상태에 의해서 표시상태와 비표시상태로 절환된다.
소스버스(19) 및 게이트버스(18)는 제조중에 불연속부분이 형성되어, 단선부분이 발생하는 일이 있다.
이와 같이 소스버스(19) 또는 게이트버스(18)에 단선부분이 형성되면, 단선부분을 사이에 두고 그 한쪽은 구동신호가 인가되지 않는 부분이 발생하여, 표시불능으로 된다.
따라서, 종래는 게이트버스(18) 및 소스버스(19)의 선단쪽, 즉 비단자쪽에 구제용 배선패턴을 형성해 두고, 단선부분이 형성된 버스라인에 대해서 구제용 배선패턴을 접속하고, 구제용 배선패턴을 통해서 단선에 의해서 구동신호가 인가되지 않는 상태에 있는 버스라인에 구동신호를 인가할 수 있도록 구제조치를 실시하여, 수율향상을 달성하고 있다.
종래의 소스버스(19) 및 게이트버스(18)의 구제조치는 소스버스(19) 및 게이트버스(18)의 비단자쪽에 구제용 배선패턴을 형성하고, 이 구제용 배선패턴을 사용해서 소스버스(19) 및 게이트버스(18)의 단선을 구제하고 있다.
이 때문에 투명기판(11)상에 구제용 배선패턴을 몇개조 형성해두지 않으면 안되므로, 표시에 관계하지 않는 구제용 배선패턴때문에 투명기판(11)의 면적이 커져버리는 결점이 있다.
본 발명에서는 소스버스 및 게이트버스를 구성하는 도전층에 절연층을 개재해서 단선구제용 도전층을 대향해서 형성하고, 단선부분이 발생하였을 경우에 이 단선부분에 구제용 도전층을 접속하여, 단선부분을 구제할 수 있도록 구성한 것이다.
따라서 본 발명에 의하면 투명기판의 일부에 구제용 배선패턴을 형성해 두지 않아도 되기 때문에, 표시에 관여하지 않는 부분의 면적을 작게할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
제 1 도 및 제 2 도를 사용해서 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도면중, (11)은 투명기판, (15)는 표시전극, (18)은 게이트버스, (19)는 소스버스를 나타내는 점은 종래예와 마찬가지이다.
본 발명에 있어서는 소스버스(19)(또는 게이트버스(18))를 구성하는 도전층에 절연층을 개재해서 단선구제용 도전층(41), (42)을 형성한 구조를 특징으로 하는 것이다.
소스버스(19)와 대향해서 형성되는 단선구제용 도전층(41)은 이 예에서는 제 2 도에 도시한 바와같이 소스버스(19)를 구성하는 도전층에 대하여, 절연층(23)을 개재해서 절연층(23)의 상부면에 입혀붙여 형성하였을 경우를 나타낸 것이다.
이 단선구제용 도전층(41)은 예를들면 게이트버스(18)를 구성하는 공정에서 게이트버스(18)와 동시에 알루미늄에 의해서 형성할 수 있다.
소스버스용의 단선구제용 도전층(41)은 제 1 도에 도시한 바와 같이 게이트버스(18)와 교차하는 부분을 제외하고 소스버스(19)위에 띄엄띄엄 형성된다. 이와같이 단선구제용 도전층(41)을 형성함으로써, 가령 소스버스(19)가 일부에서 단선하였을 경우, 이 단선부분을 넘은 위치에 있어서(제 1 도에 ×표로 표시한 위치) 단선구제용 도전층(41)의 위쪽으로부터 레이저 용접기(레이저빔을 이용한 용접기)에 의해서 레이저빔을 조사함으로써 제 2b 도에 도시한 바와 같이 단선구제용 도전층(41)과 소스버스(19) 사이를 용융한 금속(43)에 의해서 전기적으로 접속할 수 있다.
제 3 도 내지 제 5 도에 변형실시예를 도시한다.
제 3 도 내지 제 5 도에 도시한 실시예의 공통적인 구조를 미리 설명하면, 투명기판(11)의 내면쪽에 예를들면 크롬과 같은 도전층(46)을 박막트랜지스터(16)의 형성위치에 대향해서 형성하고, 이 도전층(46)에 의해서 박막트랜지스터(16)의 부분에 외광(外光)이 직접 닿지 않도록 하며, 박막트랜지스터(16)가 외광에 의해서 오동작하는 것을 저지하는 구조를 부가한 점과, 이 때문에 도전층(46)을 덮는 제1절연층(47)을 형성하고, 이 제1절연층(47)위에 표시전극(15)과, 소스버스(19)를 투명도전재료에 의해서 형성한 점과, 또 그 상부면에 제2절연층(23)을 형성한 점이다. 또한 제2절연층(23)은 예를들면 질화실리콘에 의해서 형성하며, 박막트랜지스터(16)의 게이트절연막으로서 이용된다.
각 실시예의 특징으로 하는 점은 제 3 도의 실시예에서는 투명도전재료에 의해서 형성한 소스버스(19)의 측변에 예를들면 크롬과 같은 고융점 도전층(49)을 씌우고, 이 고융점 도전층(49)과 제2절연층(23)의 상부면에 형성한 단선구제용 도전층(41)을 필요에 따라서 레이저빔에 의해서 용착하여, 전기적으로 접속해서 단선을 구제할 수 있는 구조로 한 점이다.
즉, 여기에 표시한 단선구제용 도전층(41)은 게이트전극(24) 및 게이트버스(18)와 동일한 알루미늄이 사용된다. 이에 대해서, 소스버스(19)를 구성하는 투명도전재료는 산소를 함유하기 때문에, 알루미늄과 접촉하면 알루미늄을 산소에 의해서 산화시켜 버린다. 알루미늄이 산화됨으로써 산화알루미늄으로 변질한다. 따라서 단선구제용 도전층(41)과 소스버스(19)를 직접 전기적으로 접속하였다고 하면, 그 용착부분이 산화되어, 절연체가 되기 때문에, 단선구제처치를 실시해도 접속부분의 저항치가 점차 크게 되기 때문에(열처리를 가할 때마다 저항치가 커진다) 단선구제가 쓸데없는 것으로 된다.
이 때문에 이 제 3 도의 예에서는 소스버스(19)의 옆부분에 크롬, 또는 몰비브덴, 혹은 탄탈, 몰리브덴과 탄탈의 합금 등의 고융점 도전층(49)을 형성하고, 이 고융점 도전층(49)과 알루미늄으로 이루어진 단선구제용 도전층(41)을 필요에 따라서 레이저빔에 의해서 용착할 수 있도록 구성한 것이다.
제 4 도의 예에서는 소스버스(19)에 접해서 형성한 고융점 도전층(49)이 형성되어야 할 위치에 대향해서, 미리 투명기판(11)위에 차광용 도전층(46)과 동일재료로 단선구제용 도전층(41)을 형성하고, 필요에 따라서 이 단선구제용 도전층(41)과 고융점 도전층(49)을 레이저빔에 의해서 용착할 수 있도록 구성한 경우를 나타낸다.
제 5 도의 실시예에서는 소스버스(19)를 구성하는 투명도전층과 대향해서 투명기판(11)과 제2절연층(23)의 상부면에 단선구제용 도전층(41)을 형성한 경우를 도시한 것이나, 이 경우 단선구제용 도전층(41)을 상기 투명기판(11)위나 제2절연층(23)위중 어느 한쪽에만 형성해도 되는 것은 물론이다.
제 6 도는 게이트버스(18)의 단선구제구조를 도시한 것이다. 도면중(42)는 게이트버스(18)의 단선구제용 도전층을 나타낸다. 이 예에서는 투명기판(11)위에 미리 차광용 도전층(46)과 동일재료에 의해서 게이트버스용의 단선구제용 도전층(42)을 형성한 예를 도시하고 있다. 동 도면에 있어서 (48)은 제2절연층이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 소스버스(19) 및 게이트버스(18)의 어느 것에서도 단선부분이 형성되어도, 각 소스버스(19) 및 게이트버스(18)와 대향해서 단선구제용 도전층(41), (42)을 설치하고 있으므로, 단선부분(44)을 사이에 두고 그 양쪽에서 단선구제용 도전층(41) 및 (42)을 레이저 용접기 등에 의해서 전기적으로 접속할 수 있다.
따라서, 투명기판(11)위에 특별히 단선구제용의 배선패턴을 형성하지 않아도 되기 때문에, 투명기판(11)의 면적을 작게 할 수 있어, 표시를 위한 유효면적의 비율을 높일 수 있다.
또 본 발명에서는 단선구제용 도전층(41) 및 (42)은 게이트버스(18)와 동일재료이거나, 또는 차광용 도전층(46)과 동일한 재료로 형성하도록 하였으므로, 단선구제용 도전층(41)과 (42)은 게이트버스(18) 또는 차광용 도전층(46)을 형성하는 공정에서 한번에 형성할 수 있다. 따라서 제조공정수를 증가시키는 일없이 단선구제용 도전층(41) 및 (42)을 형성할 수 있어, 제조코스트의 상승은 없다.
이 결과, 수율향상에 의해서 제조코스트를 대폭 낮출 수 있다.

Claims (4)

  1. 투명기판의 한쪽의 면쪽에 서로 평행인 복수개의 가는줄 도전층에 의해서 구성되는 소스버스가 형성되고, 이 소스버스의 형성면상에 절연층이 입혀붙여 형성되고, 이 절연층위에 상기 소스버스와 직교하는 방향으로 복수의 가는줄 도전층이 형성되고, 이 가는줄 도전층에 의해서 게이트버스가 형성되고, 소스버스와 게이트버스의 각 교차점에 박막트랜지스터가 형성되고, 박막트랜지스터의 온, 오프에 의해서 상기 소스버스를 구성하는 가는줄 도전층의 형성면에 형성된 표시전극부분이 표시상태와 비표시상태로 제어되는 액정표시소자에 있어서, 상기 소스버스를 구성하는 각 가는줄 도전층에 대향해서 상기 절연층을 개재하여 단선구제용 도전층을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소스버스의 배열형성면과 상기 투명기판과의 사이에 있어서 상기 투명기판의 전면에 걸쳐서 제2절연층이 형성되고, 상기 제2절연층과 상기 투명기판과의 사이에 있어서 각 박막트랜지스터와 대향해서 차광하는 차광용 도전층이 형성되고, 이 차광용 도전층과 동일한 도전재료에 의해 단선구제용 도전층을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소스버스를 구성하는 가는줄 도전층이 표시전극과 동일한 투명도전층에 의해서 형성되고, 상기 소스버스를 구성하는 가는줄 도전층에 고융점 도전층을 입혀붙여 형성하고, 이 고융점 도전층에 절연층을 개재해서 단선구제용 도전층을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 차광용 도전층과 동일한 재료에 의해서 상기 투명기판위의 게이트버스와 대향하는 위치에 게이트버스의 단선구제용 도전층을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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