JPH06230416A - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】絵素の付加容量領域の表示欠陥の修正が簡単、
かつ正確に行え、表示検査工程の自動化が図れるアクテ
ィブマトリクス表示装置を提供する。 【構成】絵素電極１５が付加容量領域１５ｂと非付加容
量領域１５ａとに分けられており、両領域１５ｂ、１５
ａが導通部１５ｃで接続されている。また、導通部１５
ｃの近辺に、例えばチタン（Ｔｉ）等でマーカー５０を
設けている。付加容量領域１５ｂに絵素欠陥が発生した
場合、表示装置を作動させた状態で、マーカー５０を目
印にしてこの導通部１５ｃを、例えばレーザー光で切断
して両領域１５ｂ、１５ａを分離する。こうすると絵素
電極１５の非付加容量領域１５ａを走査線２と信号線４
だけで駆動することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスターを
表示絵素のスイッチング素子として用いた表示素子に関
し、特に、携帯用ワードプロセッサーおよびパーソナル
コンピューター等の端末表示装置に利用されるアクティ
ブマトリクス表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マトリクス型の表示装置においては、マ
トリクス状に配列された表示絵素を選択することによっ
て画面上に表示パターンが形成される。表示絵素の選択
方式としては、個々の絵素を独立した絵素電極で配列
し、各絵素電極に接続されたスイッチング素子を介して
絵素電極を選択駆動するアクティブマトリクス方式が知
られている。アクティブマトリクス方式は高コントラス
トの表示が可能なので、液晶テレビジョン、ワードプロ
セッサ、コンピュータ等の表示装置に実用化されてい
る。

【０００３】

【従来の技術】図４および図５に従来のアクティブマト
リクス型表示装置を構成するアクティブマトリクス基板
の一例を示す。

【０００４】このアクティブマトリクス基板３０はベー
スとなるガラス基板１上に複数の走査線２、２…が互い
に平行に配設され、これらの走査線２、２…と直交する
方向に複数の信号線４、４…が配設されている。

【０００５】各走査線２と各信号線４との交差部付近
で、走査線２からはこの走査線２に直交する方向にゲー
ト電極３が分岐している。また、ゲート電極３の上方で
このゲート電極３に交差してスイッチング素子としての
薄膜トランジスタ２０（以下、ＴＦＴ２０と略称する）
が形成されている。このＴＦＴ２０の形成位置では、上
記信号線４からソース電極５が信号線４に直交する方向
に分岐し、上記ＴＦＴ２０の一部を構成している。

【０００６】この隣合う２本の信号線４、４同士と隣合
う２本の走査線２、２同士とが囲む領域のそれぞれに
は、この領域のＴＦＴ２０形成部分を除いた領域をほぼ
埋める形で絵素電極１５が形成されている。ＴＦＴ２０
の絵素電極１５側にはＴＦＴ２０の上にドレイン電極１
４の一端が重畳している。このドレイン電極１４を絵素
電極１５の張り出し部が覆い、ドレイン電極１４を介し
て絵素電極１５とＴＦＴ２０とが電気的に接続されてい
る。

【０００７】また、各領域を形作る両走査線２、２の
内、ＴＦＴ２０が接続された走査線２とは反対側の走査
線２の該当領域の側には、この走査線２に近接し、この
走査線２に平行して付加容量電極１６が配設されてい
る。この付加容量電極１６の上には該当領域の絵素電極
１５が張り出し、この付加容量電極１６と絵素電極１５
の張り出し部との間に絶縁膜（図示せず）を挟んで付加
容量を形成している。

【０００８】図４は、図３のＢ−Ｂ’線による断面であ
る。図４に従い、このアクティブマトリクス基板３０の
ＴＦＴ２０を含んだ部分の構造を説明する。ベースとな
るガラス基板１上にはゲート電極３が形成されている。
このゲート電極３を覆って酸化絶縁膜６が形成されてい
る。この酸化絶縁膜６で覆われたゲート電極３を覆って
基板表面全体にゲート絶縁膜７が形成されている。ゲー
ト絶縁膜７はゲート電極３を覆う部分が上方へ突出して
おり、ゲート電極３の各側面に沿って傾斜している。

【０００９】このゲート絶縁膜７の上に接して、ゲート
電極３に交差する形で半導体層８がパターン形成されて
いる。この半導体層８の中央部はＴＦＴ２０の半導体層
となる。この半導体層８の中央部の両側部の一方の側が
半導体層のソース１０であり、もう一方の側が半導体層
のドレイン１１である。半導体層のソース１０はＴＦＴ
のソース１２で覆われている。また、半導体層のドレイ
ン１１はＴＦＴのドレイン１３で覆われている。

【００１０】そして、ＴＦＴのソース１２は半導体層の
ソース１０を覆い、ゲート絶縁膜７上に達している。こ
のＴＦＴのソース１２は信号線４および信号線４から分
岐したソース電極５で覆われている。

【００１１】また、ＴＦＴのドレイン１３は半導体層の
ドレイン１１を覆い、ゲート絶縁膜７上に達している。
ＴＦＴのドレイン１３はゲート絶縁膜７上に達した所か
ら同じゲート絶縁膜７上に形成されている絵素電極１５
の所まで延伸し、絵素電極１５の端部に重畳している。
そして、ＴＦＴのドレイン１３はドレイン電極１４で覆
われている。

【００１２】付加容量用電極１６は走査線２およびゲー
ト電極３と同時にガラス基板１上に設けられ、ゲート絶
縁膜７を介して絵素電極１５の張り出し部との間で付加
容量を構成する。

【００１３】このようなアクティブマトリクス型の表示
装置では、一の走査線２が選択されて、走査信号がこの
走査線２に印加されると、この走査線２に接続されてい
るＴＦＴ２０の全てがオン状態になり、走査信号の印加
と同時に信号線４に印加されたデータ信号が、ソース電
極５、ＴＦＴのソース１２、半導体層８、ＴＦＴのドレ
イン１３、ドレイン電極１４を経て絵素電極１５に印加
される。絵素電極１５への電圧の印加と同時に対向基板
（図示せず）上の対向電極にも電圧が印加され、絵素電
極１５と対向電極との電位差の電圧が該当する絵素領域
の液晶に印加される。ＴＦＴ２０がオフになっても、Ｔ
ＦＴ２０がオンの時に付加容量に蓄積された電荷が、次
のフレームの初めに走査信号が印加されるまでの期間、
液晶に印加される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなアクティ
ブマトリクス基板を製造するには、多くの薄膜形成やエ
ッチング等の極めて複雑な工程を経なければならない。
また、スイッチング素子としてのＴＦＴおよび付加容量
用電極は、１０万〜５０万以上にも及ぶ膨大な数の絵素
電極のすべてに備えられるものであるので、その一つ一
つの電気的な特性を確保するには、精密な工程管理が要
求される。

【００１５】このため、充分に製造工程の管理を行って
も、付加容量用電極と絵素電極との間にリークが生じ、
絵素欠陥が発生する場合がある。このような絵素欠陥は
品質検査の段階で発見され修正される。この修正は、リ
ークが発生した絵素電極の付加容量部と非付加容量部と
を切断することによって行われる。絵素電極の切断はレ
ーザ等により行われるが、絵素電極は透光性を有する物
質を用いて形成されるため、上記切断部を正確に認知で
きずに切断されてしまうことがあり、このような場合に
は以下のような問題が発生する。

【００１６】絵素電極の非付加容量部が消失し、表示
品位を著しく損なう。

【００１７】一度のレーザ照射で上記切断部を切断で
きず、作業効率の低下を招く。

【００１８】切断部以外のレーザ破壊により表示媒体
へ異物が混入し、表示品位の低下を招く。

【００１９】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、アクティブマトリクス表示装置に
おいて、その絵素電極と付加容量用電極との間で生じた
絶縁不良等により絵素欠陥が発生した場合、容易に、正
確に、かつ短時間で絵素欠陥が修正でき、更に、表示装
置を構成した状態で上記絵素欠陥の修正の自動化が可能
なアクティブマトリクス表示装置を提供することを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス表示装置は、少なくとも一方が透光性を有する一
対の基板と、該一対の基板の一方にマトリクス状に形成
された複数の絵素電極と、該一対の基板の間に挟持され
る表示媒体と、各絵素電極の一部との間に絶縁膜を挟ん
で形成された付加容量電極とを備え、各絵素電極が、該
付加容量電極と対向している付加容量領域と非付加容量
領域とに狭幅の導通部で分割されており、絵素欠陥修正
時に該導通部を切断する目印となるマーカーが設けられ
ているアクティブマトリクス表示装置であり、そのこと
により上記目的が達成される。

【００２１】

【作用】上記構成のように、絵素電極が付加容量領域と
非付加容量領域とに分けられ、両領域が狭幅の導通部で
結ばれている。この導通部の近辺に例えばチタン（Ｔ
ｉ）等でマーカーを設け、付加容量領域に絶縁不良が生
じた場合、このマーカーを目印にし、例えばレーザー光
等で導通部を切断して両領域を分離する。こうすると、
絵素電極の非付加容量領域を走査線と信号線だけで駆動
することが可能である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１に本
発明の実施例におけるアクティブマトリクス基板の平面
構成を示す。本実施例によるアクティブマトリクス基板
１は、概ね、従来例と同様の基板構成を成すので、従来
例と等しい部分についての説明は省略し、以下異なる部
分についてのみ説明する。なお、従来例と等しい要素に
ついては同じ番号を付して説明する。

【００２３】本実施例のアクティブマトリクス基板３０
では各絵素電極１５が付加容量領域１５ｂと非付加容量
領域１５ａとに分離されており、この付加容量領域１５
ｂと非付加容量領域１５ａとが導通部１５ｃで結ばれて
いる。そしてこの導通部１５ｃの近辺にチタン（Ｔｉ）
からなるマーカー５０が設けられている。他の基板構成
は従来例のアクティブマトリクス基板の構成と同様であ
る。

【００２４】この導通部１５ｃは絵素電極１５の走査線
方向の幅寸法より小さい幅寸法で形成されており切断が
容易になっている。この導通部１５ｃの幅方向の両側の
それぞれのゲート絶縁膜７上に切断時の目印となるマー
カー５０が設けられている。このマーカー５０にはチタ
ン（Ｔｉ）等の高反射率を有する物質を用いる。このこ
とにより、導通部１５ｃをレーザー光で切断する場合
に、レーザー光がこのマーカー５０で反射されるので、
切断時の破壊片が表示媒体へ混入することを最小限に抑
えることが可能となる。

【００２５】また、図２にはこのマーカー５０が導通部
１５ｃの長手方向の両端部に設けられた場合を示す。

【００２６】図３に図１あるいは図２に示された前記の
アクティブマトリクス基板３０を有するアクティブマト
リクス表示装置のＡ−Ａ’線による断面を示す。この表
示装置は前記のアクティブマトリクス基板３０上の基板
要素を覆って、基板表面全面にＳｉＮ_x等からなる保護
膜１７が形成されている。更に、この保護膜１７の上に
接してポリイミド等を用いた配向膜１８が形成されてい
る。

【００２７】このようなアクティブマトリクス基板は以
下のようにして作製される。

【００２８】まず、ガラス基板１上に全面にわたってス
パッタリング法により高融点金属のＴａを積層し、フォ
トリソ法により走査線２、２…およびこの走査線２、２
から分岐したゲート電極３、３…をパターン形成する。

【００２９】次に、陽極酸化法によりこの走査線２、２
…およびゲート電極３、３…を覆って酸化絶縁膜６を形
成する。

【００３０】続いて、この酸化絶縁膜６で覆われた走査
線２、２…およびゲート電極３、３…を覆って基板表面
全面にプラズマＣＶＤ法により窒化ケイ素（ＳｉＮ_x）
を積層しゲート絶縁膜７を形成する。

【００３１】続いて、このゲート絶縁膜７上、前記ゲー
ト電極３に交差する位置に、アモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）を積層して半導体層８を形成する。このアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の半導体層８の両側部のそ
れぞれが半導体層のソース１０および半導体層のドレイ
ン１１に対応する。

【００３２】次に、この半導体層８の上にｎ⁺−アモル
ファスシリコン（ｎ⁺−ａ−Ｓｉ）をプラズマＣＶＤ法
により積層する。ｎ⁺−アモルファスシリコン（ｎ⁺−ａ
−Ｓｉ）の積層に引続き、このｎ⁺−アモルファスシリ
コンをフォトリソ法によりパターニングして半導体層の
ソース１０の上にＴＦＴのソース１２を、また半導体層
のドレイン１１の上にＴＦＴのドレイン１３を形成す
る。

【００３３】次に、透明導電膜である酸化インジウム
（ＩＴＯ）をスパッタリング法により積層し、フォトリ
ソ法により絵素電極１５および付加容量電極１６を形成
する。次に、高融点金属のチタン（Ｔｉ）をスパッタリ
ング法により積層し、フォトリソ法によってパターニン
グを行い、信号線４、ソース電極５、ドレイン電極１４
およびマーカー５０を形成する。

【００３４】最後に、以上の基板要素のすべてを覆っ
て、ガラス基板１表面全面わたって保護膜１７を積層
し、本発明に係るアクティブマトリクス基板を得る。

【００３５】一方、アクティブマトリクス基板３０に対
向する対向基板４０は、ガラス等の透明絶縁性基板４１
の上に、複数のカラーフィルタ４３、４３…がアクティ
ブマトリクス基板３０上の各絵素電極１５に対向する形
でマトリクス状に配設されている。さらにこのカラーフ
ィルタ４３、４３…のそれぞれを囲む形でブラックスト
ライプ４２が形成されている。これらカラーフィルタ４
３、４３…およびブラックストライプ４２、４２…を覆
って、対向基板４０全面に導電性の薄膜を用いて対向電
極３４が形成されている。この対向電極４４を覆って、
基板全面にポリイミド等を用いて配向膜４５が形成され
ている。

【００３６】以上の対向基板４０と前記のアクティブマ
トリクス基板３０とがそれぞれの電極形成面を対向さ
せ、間に表示媒体１９を挟んで封止され、アクティブマ
トリクス表示装置が構成される。対向電極４４とアクテ
ィブマトリクス基板３０側の絵素電極１５との間で表示
媒体１９に電圧を印加し、両基板３０、４０間の表示媒
体１９に光学的変調をおこさせて表示を行う。

【００３７】以上のような本実施例のアクティブマトリ
クス表示装置では、両基板３０および４０のベース基板
がガラス等の透光性の基板であるので、表示装置を作動
させた状態でＣＣＤ等の光学装置により、マーカー５０
を手がかりにして導通部１５ｃを認知できる。従って、
絵素電極１５の付加容量領域１５ｂと付加容量用電極１
６との間の絶縁不良によって絵素欠陥が生じた場合、表
示装置の外部から透光性の基板を介してレーザ光等を照
射し、前述の導通部１５ｃを切断する。こうして、絵素
電極１５を非付加容量領域のみで作動させて絵素欠陥の
修正を図る。

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明のアクティブマトリクス表
示装置においては、アクティブマトリクス基板上の各絵
素電極が付加容量領域と非付加容量領域とに分けられ、
それらの間を絵素電極の幅寸法より小さい幅の導通部で
結んだ構成をとるので、付加領域に発生した絵素欠陥を
修正する際、この導通部をレーザー光等の照射で切断
し、付加容量領域と非付加容量領域とを分離することが
容易である。

【００３９】また、この絵素欠陥の修正は、表示装置を
組み立てて装置を作動させた状態で行える。絵素欠陥の
発生している絵素の導通部を特定する手段として、導通
部の近辺にマーカーを設けているので、マーカーを手が
かりにして導通部の認知が行え、速やかに効率良く修正
が行える。マーカーに高反射率を有する物質を使用すれ
ば、レーザ光を反射させることが可能であるので、切断
時の破壊片が表示媒体へ混入することを最小限に抑える
ことができる。

【００４０】このマーカーの光学的認知にＣＣＤカメラ
等の画像認識装置を用いれば、簡単に自動化を行うこと
が可能であるので、絵素欠陥の検査工程およびその修正
工程の自動化が図れる。従って、アクティブマトリクス
表示装置の量産化およびコストの低減化に寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクティブマトリクス基板の一部を示
す平面図。

【図２】本発明のアクティブマトリクス基板の一部を示
す平面図。

【図３】図１または図２のＡ−Ａ’線による断面図。

【図４】従来のアクティブマトリクス基板の一部を示す
平面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ’線による断面図。

【符号の説明】

１、４１ ガラス基板 ２ 走査線 ３ ゲート電極 ４ 信号線 ５ ソース電極 ６ 酸化絶縁膜 ７ ゲート絶縁膜 ８ 半導体層 １０ 半導体層のソース １１ 半導体層のドレイン １２ ＴＦＴのソース １３ ＴＦＴのドレイン １４ ドレイン電極 １５ 絵素電極 １５ａ 非付加容量領域 １５ｂ 付加容量領域 １５ｃ 導通部 １６ 付加容量電極 １７ 保護膜 １８ 配向膜 １９ 表示媒体 ２０ ＴＦＴ ５０ マーカー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方が透光性を有する一対の基
   板と、 該一対の基板の一方にマトリクス状に形成された複数の
   絵素電極と、 該一対の基板の間に挟持される表示媒体と、 各絵素電極の一部との間に絶縁膜を挟んで形成された付
   加容量電極とを備え、 各絵素電極が、該付加容量電極と対向している付加容量
   領域と非付加容量領域とに狭幅の導通部で分割されてお
   り、絵素欠陥修正時に該導通部を切断する目印となるマ
   ーカーが設けられているアクティブマトリクス表示装
   置。