JPH02151836A - アクティブマトリクス基板およびアクティブマトリクス基板の欠陥修正方法 - Google Patents

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２例えば、液晶と組合わせて画像を形成するア
クティブマトリクス基板および該アクティブマトリクス
基板の欠陥修正方法に関する。

（従来の技術） 近時、液晶を用いてカラー表示する際に、絶縁性基板上
に多数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　ＦｉｌｍＴｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ：　ＴＦＴ　）がマトリクス状に配設さ
れたアクティブマトリクス基板が使用される。

このアクティブマトリクス基板は１例えば、絶縁性基板
上に、多数の絵素電極が配設されており。

また、各絵素電極に１つのＴＰＴのドレイン電極が接続
されるように、多数のＴＰＴがマトリクス状に配設され
ている。各ＴＰＴは電気的に接続されたそれぞれの絵素
電極のスイッチング素子として機能する。

一方向に列をなすＴＰＴの各ゲート電極はその方向に延
びる１本の電極線であるゲート配線（信号線）に電気的
に接続され、他方向に列をなすＴＰＴの各ソース電極は
、その方向に延びる１本の電極線であるソース配線（走
査線）に電気的に接続されている。そして、各ゲート配
線には走査信号がそれぞれ入力され、各ソース配線には
データ信号がそれぞれ人力され１両入力信号が入力され
たＴＰＴが動作して、該ＴＰＴに接続された絵素電極に
電圧が印加される。

アクティブマトリクス基板を用いてカラー表示する際に
は、赤色（Ｒ）、　　緑色（Ｇ）、　　青色（Ｂ）の−
・原色の絵素が、同一色が相隣せずに、しかも三角状に
三原色の各絵素が相隣するように配列されたいわゆるデ
ルタ型配列のカラーフィルタが使用される。つまり、該
カラーフィルタは、所定の順番となった赤色、緑色、青
色の三原色の絵素が一方向に所定のピッチで並設された
複数の絵素列を相隣する絵素列における各絵素の配設ピ
ッチが半ピツチずれるように構成されている。そして、
このようなカラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置
用のアクティブマトリクス基板は、第４図に示すように
、透明基板７５に、カラーフィルタの各絵素にそれぞれ
の絵素電極が対向するように配設されて構成される。所
定ピッチで絵素電極７２が並設された絵素電極列の間に
はゲート配線７１が各絵素電極列に並行して配線されて
いる。１本のゲート配線７１は、１本の絵素電極列の各
絵素電極７２にドレイン電極が接続された各ＴＰＴ　７
４のゲート電極にそれぞれ電気的に接続されている。他
方、ソース配線７３は、各絵素電極列におけるそれぞれ
の絵素電極７２間を通過するように配線されるが、相隣
する絵素電極列の各絵素電極が半ピツチずれて配列され
ているために、各絵素電極７２間では、各ゲート配線７
１と並行するように直角に屈曲される。

各ソース配線７３は、各絵素電極列の各絵素電極７２間
を通過する都度、屈曲方向が反対になっている。

その結果、相隣する絵素電極列を通過する１本のソース
配線７３の外側の各側方域には、同色の絵素に対向する
絵素電極７２が位置しており、その各絵素電極７２がそ
れぞれＴＰＴ　７４を介して１本のソース配線７３に電
気的に接続されている。

このようなアクティブマトリクス基板を用いたカラー液
晶表示装置の一例を、第５図に示す。該カラー液晶表示
装置は、透明の絶縁性基板７５上に透明電極でなる絵素
電極７２が前述のように設りられたアクティブマトリク
ス基板７０と、対向基板８０との間に液晶９１が封入さ
れている。アクティブマトリクス基板７０には、絵素電
極７２を覆うように絶縁層７６が積層されており、該絶
縁層７６が配向膜７７にて覆われている。他方、該アク
ティブマトリクス基板７０に対向して設けられた対向基
板８０は、透明な絶縁性基板８１の一面に、前述のよう
に三原色の絵素がデルタ型に配列されたカラーフィルタ
８２が配設されており、該透明基板８１に、カラーフィ
ルタ８２を覆うように対向電極８３が積層され、さらに
該対向電極８３に配向膜８４が配設されている。そして
、アクティブマトリクス基板７０の配向膜７７と対向基
板８０の配向膜８４とが相互に対向した状態で。

両者が適当な間隙をあけるように、アクティブマトリク
ス基板７０および対向基板８０の間にスペーサ９２が設
けられており、その間隙内に液晶９１が封入されている
。

アクティブマトリクス基板７０の絵素電極７２配設面と
は反対側面には、偏光層７８が積層され、また。

対向基板８０のカラ−フィルタ８２配設面とは反対側面
にも偏光層８５が積層されている。

アクティブマトリクス基板７０には光源９３からの光が
直接、あるいは９反射板９４を介して照射されるように
なっている。該光源９３および反射板９４は該カラー液
晶表示装置におけるコントラスト輝度等の表示品質を向
上させるために設けられている。また、アクティブマト
リクス基板７０の偏光層７８と光源９３との間には光散
乱板９５が介装されており、該光散乱板９５により、光
源９３からの光路長の違いによって生じる表示面の中心
部と外周縁部との輝度むらが抑制される。

このような構成のカラー液晶表示装置では１例えば、各
偏光層７８および８５の偏光軸が直交している場合には
、液晶９１に電圧が印加されていない状態、すなわち、
アクティブマトリクス基板７０に配設されたＴＰＴ　７
４がオフ状態であれば液晶９１の結晶分子の方向は配向
膜７７によって所定の方向に配向されるため、液晶９１
に入射した光は、該液晶９１内を透過する間に所定方向
に偏光されて外部に投射される。従って、光源９３配設
側とは反対側から対向基板８０を見れば、カラーフィル
タ８２の各絵素部分は明状態となり、その各絵素の色が
表示される。

反対に、アクティブマトリクス基板７０のＴＦＴ　７４
がオンして絵素電極７２に電圧が印加されると、該絵素
電極７２と対向電極８３との間の液晶９１の部分に電界
が生じ１　この部分の液晶分子の配向が変化する。

これにより、絵素電極７２に入射した光の方向は偏光層
７８の偏光方向とは異なり、外部へ投射されない。従っ
て、オンしたＴＰＴ　７４と接続された絵素電極７２に
対向するカラーフィルタ８２の絵素部分は。

色が表示されず暗状態となる。

このような原理により、該カラー液晶表示装置は、アク
ティブマトリクス基板７０の多数の絵素電極７２のそれ
ぞれに電圧を印加することによって。

所望のカラー画像あるいはカラー情報を表示し得る。

（発明が解決しようとする課題） このような、カラー液晶表示装置におけるアクティブマ
トリクス基板では、　ＴＰＴ　７４に、ソース電極とド
レイン電極との間がリークすることにより該ＴＰＴ　７
４が常にオン状態となるリーク欠陥、あるいは該ＴＰＴ
　７４が常にオフ状態になる不導通欠陥が生じることが
ある。ＴＰＴ　７４にリーク欠陥が生じれば、そのＴＰ
Ｔ　７４は常にオン状態になり、該ＴＰＴ　７４が電気
的に接続された絵素電極７２に電圧が常に印加される。

その結果、カラー液晶表示装置では。

該絵素電極７２と対向するカラーフィルタ８２の絵素が
常に暗状態となった暗点欠陥が生じる。反対に。

ＴＰＴ　７４に不導通欠陥が生じると、該ＴＰＴ　７４
は常にオフした状態になり、該ＴＰＴ　７４に電気的に
接続された絵素電極７２には電圧が印加されない。その
結果、カラー液晶表示装置では、該絵素電極７２と対向
するカラーフィルタ８２の絵素が常に明状態となった輝
点欠陥が生じる。このような絵素欠陥は。

カラー液晶表示装置の表示品質を低下させ、甚しい場合
には、カラー液晶表示装置として実用に供し得ない。

カラー液晶表示装置では２通常、カラーフィルタの絵素
数は数万〜数十万となっており、今後さらにその絵素数
が増加する傾向にある。その結果カラーフィルタの各絵
素に対向する絵素電極数も。

当然に増加する傾向にあり、上述のような絵素欠陥が発
生する確率は一層高くなる。その結果、カラー液晶表示
装置の歩留りが低下するおそれがある。

本発明は上記従来の問題を解決するものでありその目的
は、絵素電極に電気的に接続されたスイッチング素子に
欠陥が生じても、その絵素電極が欠陥の生じたスイッチ
ング素子により駆動されないように、容易に修正し得る
アクティブマトリクス基板およびアクティブマトリクス
基板の欠陥修正方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のアクティブマトリクス基板は、絶縁性基板上に
格子状に配線された電極線と、該電極線により囲まれた
各絵素領域内にそれぞれ配設された複数の絵素電極と、
各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、所定
の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチング素
子と、を具備してなり、そのことにより上記目的が達成
される。

また２本発明は、絶縁性基板上に格子状に配線された電
極線と、該電極線により囲まれた各絵素領域内にそれぞ
れ配設された複数の絵素電極と。

各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に。

所定の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチン
グ素子と、を具備するアクティブマトリクス基板の欠陥
修正方法であって、不導通欠陥を有するスイッチング素
子と接続された絵素電極を該絵素電極と同一の絵素領域
内の正常なスイッチング素子に接続された絵素電極に電
気的に接続することを特徴としてり、そのことにより上
記目的が達成される。

さらに２本発明は、絶縁性基板上に格子状に配線された
電極線と、該電極線により囲まれた各絵素領域内にそれ
ぞれ配設された複数の絵素電極と。

各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に。

所定の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチン
グ素子と、を具備するアクティブマトリクス基板の欠陥
修正方法であって、導通欠陥を有するスイッチング素子
と該スイッチング素子に接続された絵素電極とを電気的
に分離すると共に、該絵素電極を、該絵素電極と同一の
絵素領域内の正常なスイッチング素子に接続された絵素
電極に電気的に接続することを特徴としてなり、そのこ
とにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明のアクティブマトリクス基板は、第１図に示すよ
うに１例えばホウ硅酸ガラスを用いた光透過性の絶縁性
基板１０上に、相互に平行になるように複数の走査線で
あるゲート配線３０，３０．・・・が適当な間隔をあけ
て配線されている。また、該絶縁性基板１０上には、各
ゲート配線３０．３０・・・とは相互に直交するように
、信号線であるソース配線４０．４０・・・が、適当な
間隔をあけてそれぞれが平行に配線されている。各ゲー
ト配線３０と各ソース配線４０との交差部は絶縁状態に
なっている。

相隣する一対のゲート配線３０および３０と、相隣する
一対のソース配線４０および４０とにより囲まれ１ま た絶縁性基板１０上の絵素領域内には９例えば、ソース
配線４０の延設方向に並設された一対の絵素電極２０お
よび２０がそれぞれ配設されている。

各絵素電極２０には、該絵素電極２０と、１本のゲート
配線３０およびソース配線４０とにそれぞれ電気的に接
続されたＴＦＴ　５０および５０がそれぞれ配設されて
いる。各ＴＦＴ　５０は、第２図に示すように、光透過
性の絶縁性基板１０上に積層されたゲート配線３０から
、各絵素電極２０間のソース配線４０部分と平行するよ
うに延出するＴａ等よりなるゲート電極５１を有する。

該ゲート電極５１は陽極酸化膜５２にて覆われており、
該陽極酸化膜５２は、絶縁性基板１０上面と共に、　５
ｊＮｘ等でなるゲート絶縁膜５３にて覆われている。そ
して、該ゲート絶縁膜５３における陽極酸化膜５２を被
覆する部分にはａ−３ｉ膜５４が被覆されており、該ａ
−３ｔ膜５４の中央部を除く各側部上には、　ａ−５ｉ
（ｎ”）膜５５がそれぞれ積層されている。

そして、一方のａ−３ｉ　（ｎ”）膜５５上にソース配
線４０から延出するソース電極５７が積層されており、
他方のａ−５ｉ　（ｎ４）膜５５上にドレイン電極５６
が積層されている。該ドレイン電極５６には、ゲート絶
縁膜５３上に積層された透明な絵素電極２０の一部が積
層されて、該絵素電極２０とドレイン電極５６とが電気
的に接続されている。

このような構成の本発明のアクティダマ１〜リクス基板
では１例えば、絶縁性基板１０上に、各ＴＰＴ５０のゲ
ート電極５１および各ゲート配線３０を構成するＴａ等
の導電性材料を積層してパターニングすることにより、
ゲート電極５１とゲート配線３０とが一体となって形成
される。

本発明のアクティブマトリクス基板は、第５図に示すカ
ラー液晶表示装置と同様に、該アクティブマトリクス基
板と所定の間隔をあけて対向基板を配設し１両者の間に
液晶を封入することによりカラー液晶表示装置とされる
。

該アクティブマトリクス基板を用いたカラー液晶表示装
置において、１つの絵素領域内に配設された一方の絵素
電極２０に接続されたＴＦＴ　５０が正常に動作するも
のの、他方の絵素電極２０に接続されたＴＦＴ　５０が
不導通になった場合には、不導通の該ＴＦＴ　５０が接
続された絵素電極２０には電圧が印加されない。従って
、その絵素電極２０に対向する液晶層部分は０例えば、
常に光が透過し、液晶表示装置では常に明状態となった
輝点欠陥が生じる。この場合には、不導通となったＴＦ
Ｔ　５０が接続された絵素電極２０と同一絵素領域内に
ある絵素電極２０とを１例えばレーザデポジションによ
り形成される導電性膜６１（第１図参照）により電気的
に接続する。これにより、不導通となったＴＦＴ　５０
が接続された絵素電極２０は、同一絵素領域内の正常な
絵素電極２０のオン、オフに基づきオン、オフされる。

その結果、不導通のＴＦＴ　５０により絵素領域内の半
分の領域が常に明状態となる輝点欠陥は解消される。

これに対し１つの絵素領域内における一方の絵素電極２
０に接続されたＴＦＴ　５０にリーク欠陥が発生し、該
ＴＦＴ　５０が常にオン状態になれば、該ＴＦＴ　５０
が接続された絵素電極２０が対向する液晶層部分には１
例えば常に光が透過せず、液晶表示装置では常に暗状態
となった暗点欠陥が生じる。この場合には、リーク欠陥
が生じたＴＩ’Ｔ　５０を、該ＴｐＴ　５０が接続され
た絵素電極２０から電気的に分離しく第１図に二点鎖線
６２で示す）、該絵素電極２０と同一絵素領域内にある
他方の絵素電極２０とを１例えばレーザデイポジション
により形成される導電性膜６３にて電気的に接続する。

これにより、リーク欠陥が生じたＴＦＴ　５０から電気
的に分離された絵素電極２０は同一絵素領域内の正常な
ＴＦＴ　５０にて動作される絵素電極２０のオン、オフ
に基づき、オン、オフされる。その結果、　ＴＦＴ　５
０のリーク欠陥により絵素領域の半分の領域が常に暗状
態となる暗点欠陥が解消される。

第３図は２本発明のアクティブマトリクス基板の他の実
施例を示す平面図である。本実施例では。

絶縁性基板１０上に、適当な間隔をあけて平行に配線さ
れた一対のゲート配線３０および３０を１組として、多
数組が平行に設けられている。対をなすゲート配線３０
および３０同士は電気的に接続されており９両ゲート配
線３０および３０には同時に電圧が印加される。一対の
ゲート配線３０および３０と相隣する一対のゲート配線
３０および３０とは近接して配設されている。

各ゲート配線３０とは直交するソース配線４０も。

同様に、適当な間隔をあけて平行に配設された一対のソ
ース配線４０および４０を一組として、多数組が平行に
設けられている。対をなすソース配線４０および４０同
士は電気的に接続されており５両ソース配線４０および
４０には同時に電圧が印加される。

一対のソース配線４０および４０と、相隣する一対のソ
ース配線４０および４０とは近接して配設されている。

対をなすゲート配線３０および３０と対をなすソース配
線４０および４０とに囲まれた絵素領域内には。

４個の絵素電極２０，２０．・・・が、ゲート配線３０
の延設方向およびソース配線４０の配線方向にそれぞれ
２個ずつ並設されている。そして、各絵素電極２０には
、それぞれの絵素電極２０に近接したゲート配線３０お
よびソース配線４０と電気的に接続されたＴＰＴ５０が
、それぞれ電気的に接続されている。

このような構成のアクティブマトリクス基板では、１つ
の絵素領域内のいずれかの絵素電極２ｏに接続された１
つのＴＦＴ　５０に欠陥が生じた場合には。

前記実施例と同様に同一の絵素領域内のいずれかの絵素
電極２０に５例えばレーザでポジションにより形成され
る導電性膜６４を介して電気的に接続される。ＴＦＴ　
５０がリーク欠陥を有する場合には、該ＴＦＴ　５０は
電気的に接続された絵素電極２０から例えばレーザによ
り電気的に分離されることも、前記実施例と同様である
。

なお、上記実施例では、各絵素電極２ｏにスイッチング
素子として１個のＴＦＴ　５０を電気的に接続する構成
としたが、スイッチング素子ば絵素電極を駆動し得る素
子であればよ＜、ＴＰＴに限るものではない。また、ス
イッチング素子は各絵素電極に１個ずつ設ける構成に限
らず、各絵素電極に複数のスイッチング素子を設ける構
成としてもよい。

さらに、上記各実施例では、絶縁性基板上に形成された
各絵素領域は、相互に直交する方向にそれぞれ等ピッチ
にて整然と配設されているが、このような構成に限らず
、所定方向に並設された各絵素領域の配設ピッチが、近
接して同方向に並設された各絵領域の配設ピッチに対し
て半ピツチずれた状態（第４図参照）であってよい。

（発明の効果） 本発明のアクティブマトリクス基板は、このように、各
絵素領域内に複数の絵素電極が配設されているため、各
絵素電極に接続されたスイッチング素子に欠陥が生じて
も、その絵素電極を、同一領域内の正常に動作し得る絵
素電極と電気的に接続することにより、欠陥スイッチン
グ素子による絵素電極の動作が防止される。その結果、
該アクティブマトリクス基板を用いた表示装置は１表示
品位の低下を抑制し得る。

また、本発明方法によれば、欠陥スイッチング素子が接
続された絵素電極が、その欠陥スイッチング素子により
動作されることを極めて容易に防止できる。

４、　゛　　の　　　な−゛Ｈ 第１図は本発明のアクティブマトリクス基板の一例を示
す概略平面図、第２図は第１図の■−■線における断面
図、第３図は本発明のアクティブマトリクス基板の他の
例を示す概略平面図、第４図は従来のアクティブマトリ
クス基板の概略平面図、第５図はそのアクティブマトリ
クス基板を用いたカラー液晶表示装置の概略断面図であ
る。

１０・・・絶縁性基板、２０・・・絵素電極、　３０・
・・ゲート配線、４０・・・ソース配線、５０・・・Ｔ
ＰＴ、６１，６３，６４．・・・導電性膜。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上に格子状に配線された電極線と、 該電極線により囲まれた各絵素領域内にそれぞれ配設さ
   れた複数の絵素電極と、 各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、所定
   の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチング素
   子と、 を具備するアクティブマトリクス基板。 ２、絶縁性基板上に格子状に配線された電極線と、該電
   極線により囲まれた各絵素領域内にそれぞれ配設された
   複数の絵素電極と、各絵素電極にそれぞれ電気的に接続
   されると共に、所定の電極線にそれぞれ電気的に接続さ
   れたスイッチング素子と、を具備するアクティブマトリ
   クス基板の欠陥修正方法であって、 不導通欠陥を有するスイッチング素子と接続された絵素
   電極を、該絵素電極と同一の絵素領域内の正常なスイッ
   チング素子に接続された絵素電極に電気的に接続するこ
   とを特徴とするアクティブマトリクス基板の欠陥修正方
   法。 ３、絶縁性基板上に格子状に配線された電極線と、該電
   極線により囲まれた各絵素領域内にそれぞれ配設された
   複数の絵素電極と、 各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、所定
   の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチング素
   子と、を具備するアクティブマトリクス基板の欠陥修正
   方法であって、 導通欠陥を有するスイッチング素子と該スイッチング素
   子に接続された絵素電極とを電気的に分離すると共に、
   該絵素電極を、該絵素電極と同一の絵素領域内の正常な
   スイッチング素子に接続された絵素電極に電気的に接続
   することを特徴とするアクティブマトリクス基板の欠陥
   修正方法。