JPH0792573B2 - Display device - Google Patents

Display device

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JPH0792573B2
JPH0792573B2 JP30823188A JP30823188A JPH0792573B2 JP H0792573 B2 JPH0792573 B2 JP H0792573B2 JP 30823188 A JP30823188 A JP 30823188A JP 30823188 A JP30823188 A JP 30823188A JP H0792573 B2 JPH0792573 B2 JP H0792573B2
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display device
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博章 加藤
清 中沢
秀則 音琴
謙 金森
基一 乾
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は表示用絵素電極にスイッチング素子を介して駆
動信号を印加することにより表示を実行する表示装置に
関し、特に絵素電極をマトリックス状に配列して高密度
表示を行なうアクティブマトリックス駆動方式の表示装
置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a display device that performs display by applying a drive signal to a display pixel electrode via a switching element, and in particular, the pixel electrodes are arranged in a matrix. The present invention relates to an active matrix drive type display device which is arranged in a matrix to perform high density display.

<従来の技術> 従来より、液晶表示装置、EL表示装置、プラズマ表示装
置等においては、マトリックス状に配列された表示絵素
を選択することにより画素状に表示パターンを形成して
いる。表示絵素の選択方式として、個々の絵素を独立し
た電極で配列しこの絵素電極のそれぞれにスイッチング
素子を連結して表示駆動するアクティブマトリックス駆
動方式は高コントラストの表示が可能であり、液晶テレ
ビジョン,ワードプロセッサやコンピュータの端末表示
等に実用化されている。絵素電極を選択駆動するスイッ
チング素子としては、TFT(薄膜トランジスタ)素子,MI
M(金属−絶縁層−金属)素子,MOSトランジスタ素子,
ダイオード,バリスタ等が一般に用いられており、絵素
電極とこれに対向する対向電極間に印加される電圧をス
イッチングすることによりその間に介在する液晶,EL発
光層あるいはプラズマ発光体等の表示媒体の光学的変調
が表示パターンとして視認される。
<Prior Art> Conventionally, in a liquid crystal display device, an EL display device, a plasma display device, and the like, a display pattern is formed in a pixel shape by selecting display picture elements arranged in a matrix. As a display pixel selection method, the active matrix drive method, in which individual picture elements are arranged with independent electrodes and a switching element is connected to each of the picture element electrodes to drive display, is capable of high-contrast display. It has been put to practical use in televisions, word processors, and computer terminal displays. As a switching element for selectively driving the pixel electrode, a TFT (thin film transistor) element, MI
M (metal-insulating layer-metal) element, MOS transistor element,
Diodes, varistors, etc. are generally used, and by switching the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode facing it, the liquid crystal, EL light-emitting layer or plasma light-emitter, etc., which is interposed therebetween, The optical modulation is visually recognized as a display pattern.

<発明が解決しようとする問題点> 絵素電極にスイッチング素子を連結して高密度の表示を
行なう場合、非常に多数の絵素電極とスイッチング素子
を配列することが必要となる。しかしながら、スイッチ
ング素子は基板上に製作した時点で動作不良素子として
形成されることがあり、このような不良素子に連結され
た絵素電極は表示に寄与しない欠陥となる。この欠陥を
絵素電極基板の製作段階で検出することは極めて困難で
あり、特に絵素数が10万個〜50万個以上もある大型表示
パネルではほとんど不可能とされている。
<Problems to be Solved by the Invention> When a switching element is connected to a pixel electrode for high-density display, it is necessary to arrange a large number of pixel electrodes and switching elements. However, the switching element may be formed as a malfunctioning element when it is manufactured on the substrate, and a pixel electrode connected to such a malfunctioning element becomes a defect that does not contribute to display. It is extremely difficult to detect this defect at the manufacturing stage of the picture element electrode substrate, and it is almost impossible for a large display panel having 100,000 to 500,000 picture elements or more.

絵素欠陥を修復する技術としては、特開昭61−153619号
公報に示される如く、絵素電極1個当り複数個のトラン
ジスターを設け、一方のトランジスターのみを絵素電極
と接続し、絵素電極と接続されたトランジスターが不良
の場合はこのトランジスターと絵素電極をレーザートリ
マーや超音波カッターにより切断して他方のトランジス
ターを絵素電極と接続する技術が提唱されている。また
この場合のトランジスターと絵素電極の接続手段として
は、微小な導体をディスペンサー等で付着させる方法、
基板上にAu,Al等を配しレーザ光を照射してAu,Al等を所
定部位にコートする方法等が例示されている。さらに特
開昭61−56382号公報及び特開昭59−101693号にはレー
ザ光を照射して金属を溶解させることにより金属層相互
間を電気的に接続する技術が開示されている。
As a technique for repairing a pixel defect, as shown in JP-A-61-153619, a plurality of transistors are provided for each pixel electrode, and only one transistor is connected to the pixel electrode. If the transistor connected to the electrode is defective, a technique has been proposed in which the transistor and the pixel electrode are cut by a laser trimmer or an ultrasonic cutter and the other transistor is connected to the pixel electrode. Further, in this case, as a connecting means between the transistor and the pixel electrode, a method of attaching a minute conductor with a dispenser,
A method of arranging Au, Al or the like on a substrate and irradiating a laser beam to coat Au, Al or the like on a predetermined portion is exemplified. Further, JP-A-61-56382 and JP-A-59-101693 disclose a technique of electrically connecting metal layers by irradiating a laser beam to dissolve a metal.

しかしながら、上記従来の欠陥修復技術は、欠陥を検出
した後レーザ光照射により金属を蒸発再付着あるいは局
部的に溶融して電気的に接続する方式であり、表示パネ
ルを組み立てる前のトランジスター基板製作過程で利用
されるものである。その理由は、表示パネルを完成させ
た後では、レーザ光照射によって蒸発あるいは溶融され
た金属の一部が絵素電極と対向電極の間に介在する液晶
等の表示媒体に混入されあるいはレーザ光の光エネルギ
ーによって液晶の配向能力が低下し、表示媒体としての
光学的特性を著しく劣化することになると考えられてい
た。従って、上記従来の絵素欠陥修復方式はいずれも表
示パネル組立前即ち表示媒体挿入前のトランジスター基
板製作プロセスで適用されている。しかしながら前述し
た如く、トランジスター基板製作段階でトランジスター
の不良を検出することは非常に困難であり、多数の絵素
電極に応じて配列形成されるトランジスター個々の動作
特性を全数にわたって電気的に検査するためには多大の
時間と労力を費やしなければならずかつ極めて高精度の
測定機等を使用しなければならない。このため検査工程
が繁雑となり量産性が阻害されかつコスト高になるとい
う結果を招き、絵素数の多い大型表示パネルには利用す
ることができないというのが実情である。
However, the above-mentioned conventional defect repairing technique is a method in which after detecting a defect, metal is evaporated and redeposited or locally melted by laser irradiation to electrically connect, and a transistor substrate manufacturing process before assembling a display panel is performed. Is used in. The reason is that after the display panel is completed, a part of the metal evaporated or melted by the laser light irradiation is mixed in the display medium such as liquid crystal interposed between the pixel electrode and the counter electrode or the laser light is emitted. It has been considered that the light energy reduces the alignment ability of the liquid crystal, resulting in a marked deterioration of the optical characteristics of the display medium. Therefore, any of the conventional pixel defect repairing methods described above is applied in the transistor substrate manufacturing process before the display panel is assembled, that is, before the display medium is inserted. However, as described above, it is very difficult to detect transistor defects in the transistor substrate manufacturing stage, and it is necessary to electrically inspect the operating characteristics of all the transistors arrayed according to the number of pixel electrodes. Requires a great deal of time and labor, and requires the use of extremely high-precision measuring machines and the like. As a result, the inspection process becomes complicated, mass productivity is hindered, and the cost is increased, and it cannot be used for a large-sized display panel having a large number of picture elements.

<問題点を解決するための手段> 本発明は上述の問題点に鑑み、スイッチング素子の動作
不良を容易に検出することができかつそれによって生ず
る絵素欠陥を簡単に修復することが可能な構造を有する
表示装置を提供するものである。即ち、本発明の表示装
置は、少なくとも一方が透過性を有する上下一対の基板
間に、印加電圧に応答して光学的特性が変調される表示
媒体が挿入され、前記一方の基板内面には、前記表示媒
体に電圧を印加して絵素毎の表示パターンを生起するマ
トリクス配列された複数の絵素電極、該絵素電極の延端
部と電気的に接続されたスイッチング素子及び連結部が
前記絵素電極の延端部と絶縁層を介して非導通状態で対
置された予備スイッチング素子が配列され、前記他方の
基板内面には絵素電極と協働して表示媒体に電圧を印加
する対向電極が形成されてなる表示装置であり、表示媒
体は、絵素の欠陥検出時に絵素電極へ印加される電圧に
応答して、正常絵素と欠陥絵素とで互いに相異なる正常
絵素表示パターンと欠陥絵素表示パターンとを呈し、前
記絶縁層を介して対置された前記連結部と絵素電極の延
端部とは前記欠陥絵素を修正するための絵素修正部を構
成してなり、該絵素修正部は、前記透光性を有する基板
を介して照射されるエネルギー光線により前記絶縁層と
前記連結部又は絵素電極の延端部とが相互熔融しかつ固
化時に前記連結部と絵素電極の延端部とが電気的に接続
される部材からなり、絶縁保護膜を介して表示媒体から
隔離されていることを特徴としている。また、本発明の
表示装置は、上下一対の基板間に表示媒体が挿入されか
つ該表示媒体に電圧を印加する絵素電極と対向電極が内
設されているため、表示媒体を駆動することによって多
数の絵素の中から欠陥絵素を光学的に容易に検出するこ
とができ、欠陥絵素に対しては、表示パネルを構成する
上下一対の基板の少なくとも一方が透光性基板であるの
でこの透光性基板を介して外部より光エネルギーが上記
予備スイッチング素子側電極と絵素電極部位の間で構成
される絵素修正部に照射されてその間の絶縁層が熔融破
壊され、予備スイッチング素子と絵素電極間の導通を得
ることが可能な構成となっている。
<Means for Solving Problems> In view of the above problems, the present invention has a structure capable of easily detecting a malfunction of a switching element and easily repairing a pixel defect caused thereby. And a display device having the above. That is, in the display device of the present invention, a display medium whose optical characteristics are modulated in response to an applied voltage is inserted between a pair of upper and lower substrates at least one of which is transparent, and the inner surface of the one substrate is A plurality of picture element electrodes arranged in a matrix for applying a voltage to the display medium to generate a display pattern for each picture element, a switching element electrically connected to an extended end portion of the picture element electrode, and a connecting portion are provided. Preliminary switching elements arranged in non-conduction with the extended ends of the picture element electrodes via an insulating layer are arrayed, and the opposite inner surface of the other substrate applies a voltage to the display medium in cooperation with the picture element electrodes. A display device in which electrodes are formed, and the display medium displays normal picture elements different from each other in a normal picture element and a defective picture element in response to a voltage applied to the picture element electrode when a picture element defect is detected. Pattern and defective pixel display pattern The connecting portion and the extended end portion of the picture element electrode, which are opposed to each other via the insulating layer, constitute a picture element correcting section for correcting the defective picture element, and the picture element correcting section is the transparent element. The insulating layer and the connecting portion or the extended end portion of the pixel electrode are mutually melted by the energy ray irradiated through the substrate having a light property, and at the time of solidification, the connecting portion and the extended end portion of the pixel electrode become It is characterized in that it is made of a member that is electrically connected and is isolated from the display medium through an insulating protective film. Further, in the display device of the present invention, the display medium is inserted between the pair of upper and lower substrates, and the pixel electrode and the counter electrode for applying a voltage to the display medium are internally provided. A defective picture element can be easily optically detected from a large number of picture elements, and at least one of a pair of upper and lower substrates constituting a display panel is a translucent substrate for the defective picture element. Light energy is externally radiated through the light-transmitting substrate to the picture element modifying section formed between the electrode of the pre-switching element side and the picture element electrode portion, and the insulating layer between them is melt-fractured, and the pre-switching element. And the pixel electrodes can be electrically connected.

<作 用> 上記構成から成る表示装置を全面駆動即ち全絵素電極と
これに対向配置されている他方の表示パネル基板内面に
形成された対向電極間に同時に駆動電圧を印加すること
により、絵素電極に接続されたスイッチング素子の不良
は光学的に容易に検出される。全絵素電極を同時駆動す
れば、これに対応する表示媒体は駆動電圧に応じた光学
的変調を生起するが、スイチング素子が不良の場合は正
規の光学的変調が起こらず絵素欠陥として観察されるこ
とになる。この絵素欠陥は絵素電極数が数十万個以上配
列されていたとしても拡大レンズ等を使用すれば肉眼で
も容易にかつ瞬時に全数の識別が可能である。
<Operation> The display device having the above structure is driven in full, that is, by applying a drive voltage simultaneously between all the pixel electrodes and the counter electrodes formed on the inner surface of the other display panel substrate facing the pixel electrodes. A defect of the switching element connected to the element electrode can be optically easily detected. If all pixel electrodes are driven simultaneously, the corresponding display medium will cause optical modulation according to the drive voltage, but if the switching element is defective, normal optical modulation will not occur and it will be observed as a pixel defect. Will be done. Even if the number of picture element electrodes is hundreds of thousands or more, the picture element defects can be easily and instantly identified with the naked eye by using a magnifying lens or the like.

絵素欠陥部位が特定されると外部より透光性の表示パネ
ル基板を介して予備スイッチング素子側電極と絵素電極
部位間の絵素修正部に光エネルギーを照射し、電極金属
を溶解するとともに非導通状態を維持していた絶縁層を
絶縁破壊させて予備スイッチング素子と絵素電極を電気
的に接続する。また必要に応じて絵素電極に接続されて
いた不良のスイッチング素子を光エネルギーにより切断
して絵素電極と切り離してもよい。このとき、予備スイ
ッチング素子側電極と絵素電極部位間の光照射された絵
素修正部における表示媒体が液晶であれば、この部分の
液晶層は光照射時に一時的に配向が乱れ白濁するが、光
照射後暫くすると配向能力が回復し正規の表示動作を行
うことが確認された。従って表示媒体としての特性は劣
化しない。また液晶以外の表示媒体を用いた場合であっ
てもこの絵素修正部の面積は非常に小さく設定可能であ
るので実質的に表示品位を劣化することなく絵素欠陥が
修復される。
When the pixel defective portion is specified, light energy is applied to the pixel correction portion between the pre-switching element side electrode and the pixel electrode portion from the outside through the translucent display panel substrate to dissolve the electrode metal. The insulating layer that has been kept in the non-conducting state is electrically broken down to electrically connect the preliminary switching element and the pixel electrode. If necessary, the defective switching element connected to the pixel electrode may be disconnected by light energy to separate it from the pixel electrode. At this time, if the display medium in the picture element correction portion irradiated with light between the pre-switching element side electrode and the picture element electrode portion is a liquid crystal, the liquid crystal layer in this portion is temporarily disturbed in orientation during light irradiation and becomes clouded. It was confirmed that the alignment ability was restored and a normal display operation was performed after a short time after the light irradiation. Therefore, the characteristics of the display medium do not deteriorate. Even when a display medium other than liquid crystal is used, the area of the picture element correction portion can be set to be extremely small, so that the picture element defect can be repaired without substantially degrading the display quality.

<実施例> 第1図は本発明の1実施例を示す液晶表示装置の構成図
であり、第1図(A)はTFT基板の平面説明図、第1図
(B)は第1図(A)のP−P断面部に対応する液晶表
示装置の断面図、第1図(C)は第1図(A)のQ−Q
断面部に対応する液晶表示装置の断面図である。
<Embodiment> FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device showing one embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) is a plan view of a TFT substrate and FIG. 1 (B) is FIG. A) is a cross-sectional view of the liquid crystal display device corresponding to the P-P cross section of FIG. 1A, and FIG. 1C is QQ of FIG.
It is a sectional view of a liquid crystal display device corresponding to a section.

本実施例はアクティブマトリックス駆動方式でTFTを開
閉制御することにより絵素電極を選択する透過型の液晶
表示装置を例示しているが、反射型の液晶表示装置であ
っても同様である。
Although the present embodiment exemplifies a transmissive liquid crystal display device in which a pixel electrode is selected by controlling opening / closing of a TFT by an active matrix driving method, the same applies to a reflective liquid crystal display device.

ガラス基板1表面にTa2O5,Al2O3又はSi3N4等から成るベ
ースコート膜2が厚さ3000Å〜9000Å程度被覆され、こ
の上に走査信号を供給するゲートバス配線3とデータ信
号を供給するソースバス配線4が格子状に配列されてい
る。ゲートバス配線3は一般にTa,Al,Ti,Ni,Mo等の単層
又は多層金属で形成されるが、本実施例ではTaを使用し
ている。ソースバス配線4も同様の金属で形成されるが
本実施例ではTiを使用している。ゲートバス配線3とソ
ースバス配線4の交差位置には後述するベース絶縁膜が
介在されている。ゲートバス配線3及びソースバス配線
4で囲まれた矩形の領域には透明導電膜(ITO)から成
る絵素電極5が配置され、マトリックス状の絵素パター
ンを構成している。絵素電極5の隅部付近にはTFT6が配
置され、TFT6と絵素電極5は電気的に接続されている。
また絵素電極5の別の隅部付近には予備TFT7が配置さ
れ、予備TFT7と絵素電極5は非導通状態で対置されてい
る。TFT6及び予備TFT7はゲートバス配線3上に並設さ
れ、ソースバス配線4とは枝配線8で接続されている。
The surface of the glass substrate 1 is covered with a base coat film 2 made of Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 or Si 3 N 4 to a thickness of 3000 Å to 9000 Å, and a gate bus line 3 for supplying a scanning signal and a data signal are provided on the base coat film 2. The source bus lines 4 for supplying the electric power are arranged in a grid pattern. The gate bus wiring 3 is generally formed of a single-layer or multi-layer metal such as Ta, Al, Ti, Ni, Mo, etc., but Ta is used in this embodiment. The source bus line 4 is also made of the same metal, but Ti is used in this embodiment. A base insulating film, which will be described later, is interposed at the intersection of the gate bus wiring 3 and the source bus wiring 4. In a rectangular area surrounded by the gate bus wiring 3 and the source bus wiring 4, picture element electrodes 5 made of a transparent conductive film (ITO) are arranged to form a picture element pattern in a matrix. A TFT 6 is arranged near the corner of the picture element electrode 5, and the TFT 6 and the picture element electrode 5 are electrically connected.
Further, a spare TFT 7 is arranged near another corner of the picture element electrode 5, and the spare TFT 7 and the picture element electrode 5 are opposed to each other in a non-conductive state. The TFT 6 and the spare TFT 7 are arranged side by side on the gate bus line 3 and connected to the source bus line 4 by a branch line 8.

TFT6付近の構成は第1図(B)に示す如く、ゲートバス
配線3の一部に形成されるTaのゲート電極9、ゲート電
極9の表面を陽極酸化して得られるTa2O5から成るゲー
ト絶縁膜10、この上を覆ってほぼベースコート膜2の全
域に延設され、ゲート絶縁膜を兼ねるSiNX(例えばSi3N
4)から成るベース絶縁膜11、アモルファスシリコン
(a−Si)から成る真性半導体層12、真性半導体層12の
上面を保護するSiNXから成る半導体保護膜13、ソース,
ドレイン電極とのオーミックコンタクトを得るためのa
−Siから成るn型半導体層14が順次積層され、n型半導
体層14上にはTi,Ni,Al等から成り枝配線8と接続された
ソース電極15、絵素電極5と接続されたドレイン電極16
が並設された構造から成る。ドレイン電極16の端部と接
続された絵素電極5はベース絶縁膜11上にパターン形成
されている。ベース絶縁膜11の厚さは1500Å〜6000Å程
度が適当であるが、本実施例では2000Å〜3500Åに設定
している。TFT6上面及び絵素電極5の上面を覆ってほぼ
全面にSiNXから成る保護膜17が被覆され、この保護膜17
上に液晶分子18の配向を規制するSiO2,ポリイミド系樹
脂等の配向層19が堆積されている。保護膜17の厚さは20
00Å〜10000Å程度が適当であるが、本実施例では5000
Å前後に設定している。尚、ベース絶縁膜11及び保護膜
17としてはSiNX以外にSiOX,Ta2O5,Al2O3その他の酸化物
や窒化物を用いることができる。また保護膜17は全面被
覆する以外に絵素電極5の中央部で除去した窓あき構造
としてもよい。
As shown in FIG. 1 (B), the structure near the TFT 6 is composed of a Ta gate electrode 9 formed on a part of the gate bus line 3 and Ta 2 O 5 obtained by anodizing the surface of the gate electrode 9. the gate insulating film 10, extends substantially the entire base coat layer 2 overlying this, SiN X serving as a gate insulating film (e.g., Si 3 N
4 ) a base insulating film 11 made of amorphous silicon (a-Si), an intrinsic semiconductor layer 12 made of amorphous silicon (a-Si), a semiconductor protective film 13 made of SiN X for protecting the upper surface of the intrinsic semiconductor layer 12, a source,
A for obtaining ohmic contact with the drain electrode
An n-type semiconductor layer 14 made of -Si is sequentially stacked, and a source electrode 15 made of Ti, Ni, Al, etc. connected to the branch wiring 8 and a drain connected to the pixel electrode 5 are formed on the n-type semiconductor layer 14. Electrode 16
It consists of a structure that is installed in parallel. The pixel electrode 5 connected to the end of the drain electrode 16 is patterned on the base insulating film 11. The thickness of the base insulating film 11 is appropriately 1500Å to 6000Å, but in this embodiment, it is set to 2000Å to 3500Å. A protective film 17 made of SiN X is coated on almost the entire surface of the TFT 6 and the pixel electrode 5 to cover the upper surface thereof.
An alignment layer 19 that regulates the alignment of the liquid crystal molecules 18, such as SiO 2 or a polyimide resin, is deposited on top. The thickness of the protective film 17 is 20
About 00Å to 10000Å is suitable, but in this embodiment, it is 5000
Å It is set before and after. The base insulating film 11 and the protective film
Other than SiN X , SiO X , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 and other oxides and nitrides can be used as 17. Further, the protective film 17 may have a windowed structure removed at the central portion of the pixel electrode 5 instead of covering the entire surface.

絵素電極5の形成されたガラス基板1に対向する他方の
ガラス基板20の内面にはカラーフィルタ層21,絵素電極
5に対向する対向電極22及び配向層23が重畳形成され、
カラーフィルタ層21の周囲には必要に応じてブラックマ
トリックス(図示せず)が設けられる。
A color filter layer 21, a counter electrode 22 facing the pixel electrode 5 and an alignment layer 23 are formed on the inner surface of the other glass substrate 20 facing the glass substrate 1 on which the pixel electrode 5 is formed,
A black matrix (not shown) is provided around the color filter layer 21 as needed.

上記一対のガラス基板1,20の間には表示媒体としてねじ
れ配向されたツィステッドネマチック液晶分子18が封入
され、絵素電極5と対向電極22間の電圧印加に応答して
配向変換されることにより光学的変調が行なわれる。
Twisted nematic liquid crystal molecules 18, which are twisted and oriented as a display medium, are enclosed between the pair of glass substrates 1 and 20, and orientation is changed in response to voltage application between the picture element electrode 5 and the counter electrode 22. The optical modulation is performed by.

次に予備TFT7付近の構成について第1図(C)とともに
説明する。予備TFT7のトランジスター素子部の構造は上
記TFT6と同様である。ゲート電極9と所定距離だけ離れ
たベースコート膜2上にゲート電極9と同様なTa,Ni,Al
又はTi等から成る継手金属層24が島状に形成されてい
る。この継手金属層24はゲート電極9の形成時に同時に
パターン形成することができる。継手金属層24上には上
述したベース絶縁膜11が堆積され、この上に予備TFT7の
ドレイン電極16の延設端16aが載置されている。また絵
素電極5の端部は継手金属層24上のベース絶縁膜11上に
Ti,Al,Ni又はTa等から成る金属片25とともに積層され、
ドレイン電極16の延設端16aとは離間されており、双方
は非導通状態を維持している。ドレイン電極16の延設端
16aと金属片25上の絵素電極端部は保護膜17によって完
全に被覆されている。継手金属層24とドレイン電極延設
端16a及び金属片25間に位置するベース絶縁膜11は上下
金属間の層間絶縁体として働き、その厚さは1000Å〜70
00Å程度が適当であるが本実施例ではTFTのゲート絶縁
膜を兼ねるベース絶縁膜11を利用しているため2000Å〜
3500Åに設定される。またドレイン電極延設端16a及び
金属片25上の保護膜17は表示媒体である液晶分子18とド
レイン電極延設端16a及び金属片25を隔離状態とし、双
方間の電気的接続に際しては、エネルギー光線照射にお
ける溶着金属の飛散を少なくして液晶分子18へのダメー
ジを緩めるバッファ層としての機能を持たせるためのも
のであり、1500Å−15000Å程度が適当であるが、本実
施例ではTFT6の保護膜17を利用しているため5000Å前後
に設定される。
Next, the configuration around the spare TFT 7 will be described with reference to FIG. The structure of the transistor element portion of the spare TFT 7 is the same as that of the above TFT 6. The same Ta, Ni, Al as the gate electrode 9 is formed on the base coat film 2 separated from the gate electrode 9 by a predetermined distance.
Alternatively, the joint metal layer 24 made of Ti or the like is formed in an island shape. This joint metal layer 24 can be patterned simultaneously with the formation of the gate electrode 9. The above-described base insulating film 11 is deposited on the joint metal layer 24, and the extended end 16a of the drain electrode 16 of the spare TFT 7 is placed thereon. The end of the pixel electrode 5 is on the base insulating film 11 on the joint metal layer 24.
Laminated with a metal piece 25 made of Ti, Al, Ni or Ta,
It is separated from the extended end 16a of the drain electrode 16 and both are kept in a non-conductive state. The extended end of the drain electrode 16
The end portions of the pixel electrodes on 16a and the metal piece 25 are completely covered with the protective film 17. The base insulating film 11 located between the joint metal layer 24, the drain electrode extension end 16a and the metal piece 25 acts as an interlayer insulator between the upper and lower metals, and its thickness is 1000Å to 70.
A suitable value is about 00Å, but in this embodiment, since the base insulating film 11 that also serves as the gate insulating film of the TFT is used, 2000Å ~
Set to 3500Å. Further, the protective film 17 on the drain electrode extension end 16a and the metal piece 25 isolates the liquid crystal molecule 18 which is the display medium from the drain electrode extension end 16a and the metal piece 25, and when connecting them electrically, It is intended to have a function as a buffer layer that reduces the scattering of deposited metal in light irradiation and reduces damage to the liquid crystal molecules 18, and 1500 Å-15000 Å is suitable, but in the present embodiment, protection of the TFT 6 is provided. Since it uses the membrane 17, it is set to around 5000Å.

上記構成から成る液晶表示装置のゲートバス配線3及び
ソースバス配線4の全ラインから全絵素電極5にTFT6を
介して駆動電圧を印加し、液晶を全面駆動する。TFT6が
不良の場合、液晶分子18は配向変換動作が不完全とな
り、これによってこの絵素の表示パターンが欠陥表示パ
ターンとなり容易にかつ瞬時にその全数が視認される。
検出された絵素欠陥部は第2図に示す如く外部より下方
のガラス基板1又は上方のガラス基板20を介してレーザ
光,赤外線,電子ビームその他の熱線を光エネルギーと
して予備TFT7側の継手金属層24に向かって照射する。本
実施例ではYAGレーザ光を用いた。レーザ光が照射され
ると継手金属層24,ベース絶縁膜11,ドレイン電極延設端
16aは相互に溶解し、層間絶縁層が絶縁破壊され、ドレ
イン電極16と継手金属層24が導通状態となる。同様に絵
素電極5側の金属片25と継手金属層24もレーザ光が照射
されると互いの金属が溶解接触して導通状態となる。従
って、予備TFT7のドレイン電極16と絵素電極5が電気的
に接続されることとなる。このとき、不良のTFT6と絵素
電極5間の電気的接続は必要に応じてレーザ光照射によ
り切断することができる。継手金属層24,ベース絶縁膜1
1,ドレイン電極延設端16a,金属片25のレーザ照射による
相互溶解は本実施例ではレーザ照射条件が制御設定され
かつ膜厚がベース絶縁膜11より厚い5000Å程度の充分な
厚さと緻密性を有する保護膜17によって被覆されている
ため液晶から隔離されて進行することとなり、従って溶
解金属によって液晶が汚されることがない。保護膜17は
透明絶縁体でありレーザ光を透過させるため、レーザ光
は金属材に吸収されてこれを瞬時に加熱溶解させるよう
に働く。従ってレーザ光照射に際して金属材とこれに挾
まれた層間絶縁層は互いに溶解混合されるが保護膜17が
破壊されることはない。またレーザ光の照射された液晶
層は照射部が白濁するが、この白濁はやがて消失し液晶
は元の配向状態に復元されることが実験的に確かめられ
た。以上により、不良TFTに接続された絵素電極の欠陥
は予備TFTによって修復されることになる。
A driving voltage is applied to all the picture element electrodes 5 from all the lines of the gate bus wiring 3 and the source bus wiring 4 of the liquid crystal display device having the above structure through the TFT 6 to drive the entire liquid crystal. When the TFT 6 is defective, the liquid crystal molecules 18 have an incomplete alignment conversion operation, whereby the display pattern of this pixel becomes a defective display pattern, and all of them are easily and instantly visually recognized.
As shown in FIG. 2, the detected pixel defect portion uses laser light, infrared rays, electron beams, and other heat rays as light energy through the glass substrate 1 below or the glass substrate 20 above from the outside as joint energy on the spare TFT7 side. Irradiate towards layer 24. In this embodiment, YAG laser light is used. When irradiated with laser light, the joint metal layer 24, the base insulating film 11, the drain electrode extension end
16a melt | dissolve mutually and an interlayer insulation layer is dielectrically destroyed and the drain electrode 16 and the joint metal layer 24 will be in a conduction state. Similarly, when the metal piece 25 on the pixel electrode 5 side and the joint metal layer 24 are irradiated with the laser beam, the respective metals melt and come into contact with each other to be in a conductive state. Therefore, the drain electrode 16 of the spare TFT 7 and the pixel electrode 5 are electrically connected. At this time, the electrical connection between the defective TFT 6 and the pixel electrode 5 can be cut by laser light irradiation if necessary. Joint metal layer 24, base insulating film 1
In the present embodiment, the mutual dissolution of the drain electrode extension end 16a and the metal piece 25 by laser irradiation is controlled by setting the laser irradiation conditions, and the film thickness is thicker than the base insulating film 11 and sufficient thickness of about 5000 Å and denseness are required. Since it is covered with the protective film 17 that it has, it will be isolated from the liquid crystal and proceed, and therefore the liquid crystal will not be contaminated by the dissolved metal. Since the protective film 17 is a transparent insulator and allows the laser light to pass therethrough, the laser light is absorbed by the metal material and acts to instantly heat and melt it. Therefore, at the time of laser light irradiation, the metal material and the interlayer insulating layer sandwiched by the metal material are dissolved and mixed with each other, but the protective film 17 is not destroyed. It was experimentally confirmed that the irradiated part of the liquid crystal layer irradiated with the laser light became cloudy, but this cloudiness disappeared and the liquid crystal was restored to its original alignment state. As described above, the defect of the pixel electrode connected to the defective TFT is repaired by the spare TFT.

予備TFT7と絵素電極5の配置構造は上記以外に第3図あ
るいは第4図に示す構造とすることもできる。第3図は
予めベース絶縁膜11にスルーホールを設け、継手金属層
24と金属片25を接続しておいてTFT6不良時に予備TFT7の
ドレイン電極延設端16aと継手金属層24のみを光エネル
ギーで電気的接続するものである。また第4図は継手金
属層24を廃止し、予備TFT7のドレイン電極延設端16aを
金属片25の直下にベース絶縁膜11を介して配置し、光エ
ネルギー照射によって双方を直接溶解接続するものであ
る。第3図、第4図においてドレイン電極延設端16aと
金属片25は互いに逆の関係で構成されていてもよいこと
は明らかである。さらに表示パネル基板としてはレーザ
照射を可能とするため少なくとも一方の基板が透光性を
有する部材(ガラス,プラスチック等)を用いることを
要するがベースコート膜2は必ずしも必要ではなく廃止
してもよい。
The arrangement structure of the spare TFT 7 and the pixel electrode 5 may be the structure shown in FIG. 3 or 4 other than the above. FIG. 3 shows that a through hole is formed in the base insulating film 11 in advance and the joint metal layer is formed.
24 and the metal piece 25 are connected so that when the TFT 6 is defective, only the drain electrode extension end 16a of the spare TFT 7 and the joint metal layer 24 are electrically connected by light energy. Further, in FIG. 4, the joint metal layer 24 is abolished, and the drain electrode extension end 16a of the spare TFT 7 is arranged directly below the metal piece 25 via the base insulating film 11, and both are directly melt-connected by light energy irradiation. Is. In FIGS. 3 and 4, it is apparent that the extended end 16a of the drain electrode and the metal piece 25 may be formed in the opposite relationship. Further, as the display panel substrate, at least one of the substrates needs to use a translucent member (glass, plastic, etc.) in order to enable laser irradiation, but the base coat film 2 is not always necessary and may be omitted.

上記実施例はアクティブマトリックス型液晶表示装置に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、MIM素子,ダイオード,バリスタ等の種々のスイ
ッチング素子を用いて表示パターンを得る広範囲の液晶
表示装置に適用可能であり、表示媒体として薄膜発光
層,分散型EL発光層,プラズマ発光体等を用いた各種表
示装置としても利用することができる。
Although the above embodiments have described the active matrix type liquid crystal display device, the present invention is not limited to this, and a wide range of liquid crystal displays for obtaining a display pattern by using various switching elements such as MIM elements, diodes and varistors. It can be applied to a device and can also be used as various display devices using a thin film light emitting layer, a dispersed EL light emitting layer, a plasma light emitter, etc. as a display medium.

<発明の効果> 以上詳説した如く本発明によれば、スイッチング素子の
動作不良が光学的に極めて容易に検出でき、かつ検出さ
れた絵素欠陥を表示パネル作製後の光エネルギー照射に
よって簡単に修復することができる。また検査工程及び
修復工程が容易であり量産性も確保されるため、表示装
置としてのコスト低減にも寄与するものである。
<Effects of the Invention> As described in detail above, according to the present invention, a malfunction of a switching element can be optically detected very easily, and a detected pixel defect can be easily repaired by irradiation with light energy after manufacturing a display panel. can do. Further, since the inspection process and the repair process are easy and the mass productivity is secured, the cost of the display device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(A)(B)(C)はそれぞれ本発明の1実施例
を示す液晶表示装置の平面図、P−P断面図、Q−Q断
面図である。 第2図は予備TFTと絵素電極のレーザ照射による接続状
態を説明する模式構成図である。 第3図及び第4図は本発明の他の実施例の説明に供する
予備TFT付近の構成図である。 1,20……ガラス基板、6……TFT、7……予備TFT、9…
…ゲート電極、11……ベース絶縁膜、15……ソース電
極、16……ドレイン電極、17……保護膜、18……液晶分
子、19,23……配向層、21……カラーフィルタ、22……
対向電極
1 (A), (B) and (C) are a plan view, a P-P sectional view and a Q-Q sectional view of a liquid crystal display device showing an embodiment of the present invention, respectively. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a connection state of the preliminary TFT and the pixel electrode by laser irradiation. FIG. 3 and FIG. 4 are configuration diagrams of the vicinity of the spare TFT used for explaining another embodiment of the present invention. 1,20 …… Glass substrate, 6 …… TFT, 7 …… Spare TFT, 9 ・ ・ ・
… Gate electrode, 11 …… Base insulating film, 15 …… Source electrode, 16 …… Drain electrode, 17 …… Protective film, 18 …… Liquid crystal molecule, 19,23 …… Alignment layer, 21 …… Color filter, 22 ......
Counter electrode

フロントページの続き (72)発明者 中沢 清 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 音琴 秀則 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 金森 謙 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 乾 基一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−235816(JP,A) 特開 昭63−276032(JP,A) 特開 昭59−101693(JP,A)Front page continued (72) Inventor Kiyoshi Nakazawa 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Osaka (72) Inventor Ken Kanamori 22-22 Nagaike-cho, Nagano-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, SHAP Co., Ltd. ) References JP 61-235816 (JP, A) JP 63-276032 (JP, A) JP 59-101693 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一方が透光性を有する上下一対
の基板間に印加電圧に応答して光学的特性が変調される
表示媒体が挿入され、前記一方の基板内面には、前記表
示媒体に電圧を印加して絵素毎の表示パターンを生起す
るマトリクス配列された複数の絵素電極、該絵素電極の
延端部と電気的に接続されたスイッチング素子及び連結
部が前記絵素電極の延端部と絶縁層を介して非導通状態
で対置された予備スイッチング素子が配列され、前記他
方の基板内面には前記絵素電極と協働して前記表示媒体
に電圧を印加する対向電極が形成されてなる表示装置に
おいて、前記表示媒体は、前記絵素の欠陥検出時に前記
絵素電極へ印加される電圧に応答して、正常絵素と欠陥
絵素とで互いに相異なる正常絵素表示パターンと欠陥絵
素表示パターンとを呈し、前記絶縁層を介して対置され
た前記連結部と前記絵素電極の延端部とは前記欠陥絵素
を修正するための絵素修正部を構成してなり、該絵素修
正部は、前記透光性を有する基板を介して照射されるエ
ネルギー光線により前記絶縁層と前記連結部又は前記絵
素電極の延端部とが相互熔融しかつ固化時に前記連結部
と前記絵素電極の延端部とが電気的に接続される部材か
らなり、絶縁保護膜を介して前記表示媒体から隔離され
ていることを特徴とする表示装置。
1. A display medium, of which optical characteristics are modulated in response to an applied voltage, is inserted between a pair of upper and lower substrates, at least one of which has a translucency, and the display medium is provided on the inner surface of the one substrate. A plurality of picture element electrodes arranged in a matrix to generate a display pattern for each picture element by applying a voltage, a switching element electrically connected to the extended end of the picture element electrode, and a connecting portion are the picture element electrodes. Preliminary switching elements are arranged opposite to each other in an electrically non-conducting state via the extended end portion and an insulating layer, and a counter electrode that applies a voltage to the display medium in cooperation with the pixel electrode is arranged on the inner surface of the other substrate. In the display device formed, the display medium displays normal picture elements which are different from each other in the normal picture element and the defective picture element in response to the voltage applied to the picture element electrode when the defect of the picture element is detected. Pattern and defective pixel display pattern The connecting portion and the extended end portion of the picture element electrode, which are opposed to each other through the insulating layer, constitute a picture element correcting section for correcting the defective picture element, and the picture element correcting section is , The insulating layer and the connecting portion or the extended end portion of the pixel electrode are mutually melted by an energy ray irradiated through the substrate having the light-transmitting property, and when the connecting portion and the pixel electrode are solidified. A display device comprising a member electrically connected to the extended end portion and being separated from the display medium via an insulating protective film.
【請求項2】スイッチング素子が薄膜トランジスタから
なり、絶縁保護膜が配向層下に形成されてなりかつ薄膜
トランジスタの構成膜であるゲート絶縁膜以上の膜厚を
有する請求項1記載の表示装置。
2. The display device according to claim 1, wherein the switching element is formed of a thin film transistor, an insulating protective film is formed below the alignment layer, and has a film thickness equal to or larger than a gate insulating film which is a constituent film of the thin film transistor.
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