JP2008116912A - 液晶表示装置及びその不良画素修復方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、液晶表示装置及びその不良画素の修復方法を提供する。
【解決手段】第１の絶縁基板と、第１の絶縁基板上に形成され、第１の方向に実質的に平行に配置されたゲート配線及びストレージ配線と、ゲート配線及びストレージ配線と絶縁されて交差し、実質的に第２の方向に配置されたデータ配線と、ゲート配線とデータ配線とによって定義された画素領域上に形成された画素電極と、を含み、ストレージ配線は、実質的に第１の方向に配置され且つ画素電極とオーバーラップしない水平部と、水平部から実質的に第２の方向に分枝してデータ配線とオーバーラップする垂直部と、を含む。これにより、不良画素を効率的でかつ容易に修復できる。
【選択図】図１

Description

本発明は画像表示装置及びその不良画素修復方法に係り、さらに詳細には、液晶表示装置及びその不良画素修復方法に関する。

一般に使用される画像表示装置の例として、陰極線管（ＣＲＴ;ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）、液晶表示装置（ＬＣＤ；ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ；ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、電子ペーパー表示装置（ＥＤＰ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ）などが挙げられる。画像表示装置は、小型化、軽量化及び低消費電力化などの要求に応えるために活発に開発されている。

液晶表示装置は、カラーフィルタを含むカラーフィルタ基板、薄膜トランジスタアレイを含む薄膜トランジスタ基板及び両基板の間に介在された液晶層を含む。

液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板は、多数のゲート線、多数のストレージ配線、多数のデータ線及び画素電極などを含み、これらそれぞれの配線には、断線が発生するか、或いはこれら配線相互間の短絡が惹起されるおそれがある。例えば、一つのデータ線が断線した場合、そのデータ線と接続された一つのカラムの全ての画素が作動しなくなる。

前述したような画素不良が発生した場合、これを修復するための工程が行われるが、この工程が例えば、互いにオーバーラップする配線が短絡するなどの更なる画素不良が惹起されるおそれがある。

従って、他の画素不良が惹起されないように効率的でかつ容易に不良画素を修復（リペア）する方法が必要である。
韓国特許公開第２００５-１０５５９１号

本発明が解決しようとする技術的課題は、不良画素を効率的でかつ容易に修復できる液晶表示装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、このような液晶表示装置の不良画素修復方法を提供することにある。

本発明の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されない他の技術的課題は、以下の記載により当業者に明確に理解されることができる。

前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、第１の絶縁基板と、第１の絶縁基板上に第１の方向に実質的に平行に配置されたゲート配線及びストレージ配線と、ゲート線及びストレージ配線と絶縁されて交差し、実質的に第２の方向に配置されたデータ配線と、ゲート配線とデータ配線によって定義された画素領域上に形成された画素電極を含み、ストレージ配線は、実質的に第１の方向に配置され、少なくとも一部が画素電極とオーバーラップしない水平部と、水平部から実質的に第２の方向に分枝してデータ配線とオーバーラップする垂直部と、を含む。

前記他の技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶表示装置の不良画素修復方法は、液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板を提供し、水平部のうち画素電極とオーバーラップしない部位においてストレージ配線を断線させること、を含む。

本発明の実施形態による液晶表示装置及びその不良画素修復方法によれば、以下の効果が一つ或いはその以上ある。

第一に、データ線が断線して不良画素が生じても、ストレージ配線の折り曲げ部及びブリッジ電極を用いて、これを安全にかつ容易に修復できる。

第二に、ストレージ配線とデータ線又は画素電極とが短絡して不良画素が生じても、ストレージ配線の折り曲げ部及びブリッジ電極を用いて、これを安全にかつ容易に修復できる。

第三に、ストレージ配線が断線しても、ブリッジ電極が断線したストレージ配線と他の行に設けられたストレージ配線とを電気的に接続するため、断線部位が存在するストレージ配線に信号遅延が惹起されない。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施形態を参照することにより明確になる。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で実現されるものである。開示される実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を十分に理解させるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて決められなければならない。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。

素子又は層が他の素子又は層の「上方（ｏｖｅｒ）」又は「上（ｏｎ）」にあると指称されることは、他の素子又は層の真上だけではなく、中間に他の層又は他の素子を介在した場合を全て含む。反面、素子が「直接上」又は「真上」にあると指称されることは、中間に他の素子又は層が介在しないことを示す。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に示すように、一つの素子又は構成要素と他の素子又は構成要素との相関関係を容易に記述するため使用できる。空間的に相対的な用語は、図面に示される方向に加えて使用時又は動作時における素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による液晶表示装置に含まれる薄膜トランジスタ基板の配置図である。図２は、図１の薄膜トランジスタ基板をＡ−Ａ´線に沿って切った断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態による液晶表示装置に含まれるカラーフィルタ基板の配置図である。図４は、本発明の第１の実施形態による液晶表示装置の配置図である。図５は、図４の液晶表示装置をＢ−Ｂ´線に沿って切った断面図である。

本発明の第１の実施形態による液晶表示装置は、図４及び図５に示すように、薄膜トランジスタ基板１と、これと対向するカラーフィルタ基板２と、これら両基板１、２の間に形成され、一定の方向に配向されている液晶層３と、から成る。

先ず、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態による薄膜トランジスタ基板１について詳細に説明する。

本発明の第１の実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、第１の絶縁基板１０上に形成されたゲート配線２２，２４、ストレージ配線２８，２９、ゲート絶縁膜３０、アクティブ層４０、オーミックコンタクト層５５，５６、データ配線６２，６５，６６，６７、保護膜７０及び画素電極８２などを含む。

第１の絶縁基板１０は、耐熱性及び透光性を有した物質、例えば透明ガラス又はプラスチックから成ってもよい。

第１の絶縁基板１０上には、第１の方向、本実施形態においては、画素電極の長手方向に直交する方向（以後、横方向ともいう）に実質的に平行に配列されたゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９が形成される。ゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９は同一の層、例えば第１の絶縁基板１０の上に形成できる。

ゲート配線２２，２４は、実質的に第１の方向に配置されてゲート信号を伝達するゲート線２２及びゲート線２２から突起形態で突出されたゲート電極２４を含む。ゲート電極２４は、後述するソース電極６５及びドレイン電極６６と共に薄膜トランジスタの三端子を構成する。

ストレージ配線２８，２９は、第１の方向にゲート配線２２，２４と実質的に平行に配置された水平部２８と、水平部２８から第２の方向、本実施形態においては、第１の方向に直交する、画素電極の長手方向（以後、縦方向ともいう）に分枝されて後述するデータ配線６２，６５，６６，６７とオーバーラップする垂直部２９と、を含む。

ストレージ配線２８，２９は、ストレージ電圧が印加され、後述する画素電極８２と共にストレージキャパシタを形成する一方、画素不良を修復する役割も果たす。

水平部２８は、ゲート配線２２，２４、より詳しくは、ゲート線２２と離隔され、ゲート線２２と平行に配置される。水平部２８は後述する画素電極８２とオーバーラップするように配置され、これにより画素電極８２と水平部２８との間にはストレージキャパシタが形成される。

水平部２８の少なくとも一部は、後述する画素電極８２とオーバーラップしない。具体的には、水平部２８は全体的にゲート線２２と平行であるが、水平部２８の一部には画素電極８２とオーバーラップしないように画素電極８２の周縁より突出した折り曲げ部（２８ａ）が形成される。折り曲げ部（２８ａ）は、水平部２８に隣接したゲート線２２側に折り曲げられるが、ゲート配線２２，２４及びデータ配線６２，６５，６６，６７とオーバーラップしない。折り曲げ部（２８ａ）の形状は例えば、Ｕ字形状であってもよいが、画素電極８２とオーバーラップしない限り円弧形状、Ｖ字形状などであってもよく、多様な変形が可能である。このようにストレージ配線２８，２９が画素電極８２とオーバーラップしない折り曲げ部（２８ａ）を含むことによって、データ線６２及び画素電極８２などに断線又は短絡が生じた場合に、これを効率的に修復できる。このような液晶表示装置の画素不良修復方法については詳細に後述する。

垂直部２９は、前述した水平部２８から実質的に第２の方向（本実施形態においては縦方向）に分枝する。具体的には、水平部２８は例えば、薄膜トランジスタ基板１の長辺に平行に横方向に沿って配置され、それぞれの水平部２８から複数の垂直部２９が分枝する。垂直部２９は、薄膜トランジスタ基板１の短辺に平行に縦方向に配置される。

垂直部２９は、水平部２８から分枝して、垂直部２９の末端が隣接画素のゲート線２２に隣接するように形成されるが、隣接画素のゲート線２２と電気的に接続されないように離隔される。

垂直部２９は、後述するデータ線６２とオーバーラップして、データ線６２の断線又は短絡の修復に用いられる。これについても本実施形態の液晶表示装置の画素不良修復方法を説明しながら詳細に説明する。

垂直部２９の幅（Ｗ_１）は、データ線６２の幅（Ｗ_２）より広く形成される。これによりデータ線６２の修復が容易になる。垂直部２９の周縁は、第２の方向（本実施形態においては縦方向）に沿って画素電極８２とオーバーラップして、バックライトアセンブリ（図示せず）から照射された光が漏れないようにする。すなわち、垂直部２９は、隣接する一対の画素電極８２とオーバーラップする。また図４を参照すれば、垂直部２９の幅（Ｗ_１）は、開口率が減少しないように、ブラックマトリックス１２０の幅（Ｗ_３）と同一になるように形成される。

再び図１及び図２を参照すれば、ゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金などのアルミニウム系列の金属、銀（Ａｇ）または銀合金など銀系列の金属、銅（Ｃｕ）または銅合金など銅系列の金属、モリブデン（Ｍｏ）またはモリブデン合金などモリブデン系列の金属、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などからなってもよい。また、ゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９は、物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有してもよい。さらに、ゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９は、導電性有機高分子物質であるＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ＤｉＯｘｙ Ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のコーティング方法による塗布、又はインジェクト−プリンティング方法による印刷によって形成されてもよい。

第１の絶縁基板１０上には酸化シリコン（ＳｉＯｘ）又は窒化シリコン物（ＳｉＮｘ）などの無機絶縁物質、又はＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏ Ｃｙｃｌｏ Ｂｕｔｅｎｅ）、アクリル系物質、ポリイミドのような有機絶縁物質から成るゲート絶縁膜３０が形成され、ゲート配線２２，２４及びストレージ配線２８，２９を覆っている。

ゲート絶縁膜３０上部の一部には、水素化アモルファスシリコン、多結晶シリコン又は導電性有機物質などから成るアクティブ層４０が形成される。

アクティブ層４０は島形、線形などのように多様な形状を有してもよく、例えば本実施形態のように島形に形成された場合、アクティブ層４０はゲート電極２４上でゲート電極２４とオーバーラップし、後述するソース電極６５及びドレイン電極６６と少なくとも一部がオーバーラップする。アクティブ層４０の形は、島形に限定されず多様に変形できる。アクティブ層４０が線形に形成される場合、データ線６２下に設けられてゲート電極２４上部まで延長された形状を有してもよい。

アクティブ層４０の上部には、シリサイド又はｎ型不純物が高濃度でドーピングされたｎ^＋水素化アモルファスシリコン又はｐ型不純物がドーピングされたＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの物質から作られたオーミックコンタクト層５５，５６が形成されてもよい。オーミックコンタクト層５５，５６は対を成してアクティブ層４０上に設けられ、後述するソース電極６５及びドレイン電極６６とアクティブ層４０との接触特性を良好にする。アクティブ層４０とアクティブ層４０上部に形成されるソース電極６５及びドレイン電極６６との接触特性が良好な場合には、オーミックコンタクト層５５，５６は省略されてもよい。

アクティブ層４０及びゲート絶縁膜３０上には、データ配線６２，６５，６６，６７が形成される。データ配線６２，６５，６６，６７は実質的に第２の方向（本実施形態においては縦方向）に配置される。データ配線６２，６５，６６，６７は、ゲート線２２と絶縁されて交差することにより画素を定義するデータ線６２、データ線６２から分枝してアクティブ層４０の上部まで延長されているソース電極６５、及びソース電極６５と分離されて対向するドレイン電極６６を含む。

データ線６２は、縦方向に配置されてゲート線２２と交差し、データ信号が印加される。

ソース電極６５は、データ線６２から分枝してＪ形状を有してもよく、アクティブ層４０と少なくとも一部がオーバーラップする。

ドレイン電極６６の一端は、Ｊ形状であるソース電極６５の凹部位に設けられ、アクティブ層４０と少なくとも一部がオーバーラップする。

一方、ドレイン電極６６の一端から延長されて、画素電極８２と電気的に接続されるドレイン電極拡張部６７は、ドレイン電極６６より幅が広く形成される。ドレイン電極拡張部６７は、開口率を減少させないように画素領域外部に形成される。ドレイン電極６６の一端からドレイン電極拡張部６７に至る領域は、開口率減少を最小化するように線形に形成され、ストレージ配線２８，２９の水平部２８とオーバーラップするように形成される。ここで、画素領域とは、ゲート配線２２，２４とデータ配線６２，６５，６６，６７によって定義される領域を指す。画素領域は、バックライトアセンブリから照射された光が通過する領域として理解されてもよい。従って、薄膜トランジスタ基板１の画素領域に対応するカラーフィルタ基板（図５の２参照）のカラーフィルタ（図３の１３０参照）領域も画素領域として理解されてもよい。

データ配線６２，６５，６６，６７はクロム、モリブデン系列の金属、タンタル及びチタンなど高融点金属から成ってもよく、高融点金属などから成る下部膜（図示せず）とその上に設けられた低抵抗物質から成る上部膜（図示せず）とから成る多層膜構造を有してもよい。多層膜構造の例としては、クロム下部膜とアルミニウム上部膜の二重膜又はアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜、及びモリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜を挙げることができる。

データ線６２、ドレイン電極６６及び露出したアクティブ層４０上には絶縁膜から成る保護膜７０が形成される。ここで保護膜７０は、窒化珪素又は酸化珪素から成る無機物、平坦化特性が良好であり、感光性を有する有機物又はプラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ及びａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質などから成る。また、保護膜７０は、有機膜の優秀な特性を生かしながら露出したアクティブ層４０を保護するために下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有してもよい。

保護膜７０には、ドレイン電極拡張部６７を露出させるコンタクトホール７２が形成される。

保護膜７０上には、コンタクトホール７２を介してドレイン電極６６と電気的に接続される画素電極８２が形成される。画素電極８２は、一側にドレイン電極接続部（８２ａ）が形成されており、この部位はコンタクトホール７２を介してドレイン電極６６、具体的には、ドレイン電極拡張部６７と電気的に接続され、ドレイン電極６６を介してデータ電圧が印加される。ドレイン電極接続部（８２ａ）は、開口率が減少しないようにバックライトアセンブリから照射される光が通過する画素領域の外部に突出してもよい。

画素電極８２は、ＩＴＯ又はＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）などの透明導電体又はアルミニウムなどの反射性導電体から成ってもよい。

図４及び図５を参照すると、データ電圧が画素電極８２に印加された場合、画素電極８２は、カラーフィルタ基板２の共通電極１４０と共に電界を生成することによって画素電極８２と共通電極１４０との間の液晶層３の液晶分子の配向を決定する。

以下、図３〜図５を参照して、本実施形態の液晶表示装置に含まれるカラーフィルタ基板２について詳細に説明する。

カラーフィルタ基板２は、第２の絶縁基板１００下面に形成されたブラックマトリックス１２０、カラーフィルタ１３０、オーバーコート膜（図示せず）及び共通電極１４０などを含み、薄膜トランジスタ基板１と対向するように配置される。

カラーフィルタ基板２の第２の絶縁基板１００は、耐熱性及び透光性を有した物質、例えば透明ガラス又はプラスチックから成ってもよい。

本実施形態の絶縁基板１００上には、例えばクロム（Ｃｒ）などの不透明物質から成るブラックマトリックス１２０が形成され、画素領域を区画する。

ブラックマトリックス１２０は、第１の方向及び第２の方向にマトリックス形状に配置され、第２の方向（本実施形態においては縦方向）の幅（Ｗ_３）は、前述したようにストレージ配線２８、２９の垂直部２９の幅と実質的に同一である。

ブラックマトリックス１２０によって区画された画素領域には、順次に赤色、緑色、青色のカラーフィルタ１３０が形成される。カラーフィルタ１３０は、互いに異なる色の光を透過させる物質から成り、特定の波長帯の光だけを通過させる役割を果たす。

カラーフィルタ１３０は、ストライプ、モザイク及びデルタ形状などで配置されてもよいが、本実施形態ではストライプ形状のカラーフィルタ１３０を例に挙げて説明する。ストライプ形状のカラーフィルタ１３０は、第２の方向（本実施形態においては縦方向）に同じ色のカラーフィルタ１３０が配置される。すなわち、第１の方向（本実施形態においては横方向）に見れば、任意のｎ番目（但し、ｎは自然数）カラーフィルタは赤色カラーフィルタであってもよく、ｎ＋１番目カラーフィルタは緑色カラーフィルタであってもよく、ｎ＋２番目カラーフィルタは青色カラーフィルタであってもよい。

カラーフィルタ１３０上にはオーバーコート膜が形成される。オーバーコート膜の上にはＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電物質から成る共通電極１４０が形成される。また、図示されてはいないが、画素電極８２上には薄膜トランジスタ基板１と共通電極１４０とを一定間隔に維持するためのスペーサが形成されてもよく、スペーサによって維持される間隙に液晶層３が介在する。

以下、図６〜図８を参照して、本実施形態の液晶表示装置に画素不良が発生した場合における不良画素を修復する方法について詳細に説明する。図６は、図１の薄膜トランジスタ基板のデータ線に断線が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。図７は、図１の薄膜トランジスタ基板のデータ線に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。図８は、図１の薄膜トランジスタ基板の画素電極に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。

先ず、図１及び図２で説明したような薄膜トランジスタ基板１を提供する。薄膜トランジスタ基板１は、多数の配線及び電極から成っているため、個々の配線及び電極に断線が発生するか、或いは配線相互間又は配線と電極との間に短絡が発生する可能性がある。

具体的には、図６に示すように、データ線６２に断線部位（Ｏ_１）が発生すれば、断線したデータ線６２と接続された全ての画素が作動しない。

このような画素不良を修復するため、断線部位（Ｏ_１）を中心にその両側に対応するデータ線６２及びストレージ配線２８，２９を導通させるようにレーザービームを照射してレーザー短絡部位（ＬＳ_１、ＬＳ_２）を形成する。レーザービームは、データ線６２及びその下部に配置されたストレージ配線２８，２９を一部溶かして、レーザー短絡部位（ＬＳ_１、ＬＳ_２）を形成し、これによりデータ線６２及びストレージ配線２８，２９が互いに電気的に接続される。その結果、データ線６２によって印加された信号がデータ線６２の断線部位（Ｏ_１）を通過せず、レーザー短絡部位（ＬＳ_１、ＬＳ_２）を経てストレージ配線２８，２９の垂直部２９に迂回する別途の電流通路が形成されることによって、不良画素を容易に修復できる。この場合、例えば緑色波長帯（約５３２ｎｍ）を有したレーザービームが不良画素の修復に使用されてもよく、ストレージ配線２８，２９の垂直部２９とデータ線６２とを溶かすため約０．１ｍＪ〜１ｍＪのレーザービームが印加されてもよい。レーザービームスポットの直径は、例えば約１μｍ〜４μｍであってもよい。

しかしながら、前述した工程だけを行った場合、ストレージ配線２８，２９にはデータ線６２を経て印加されたデータ信号が伝達され、これはストレージ配線２８，２９に印加されたストレージ電圧信号と干渉を起こして、不良が発生していない他の画素にも影響を及ぼす可能性がある。したがって、不良が発生した画素のストレージ配線２８，２９を断線させることが好ましい。具体的には、ストレージ配線２８，２９の水平部２８のうち画素電極８２とオーバーラップしない部分、すなわち折り曲げ部２８ａにレーザービームを照射してレーザー断線部位（ＬＣ_１、ＬＣ_２）を形成することによって、ストレージ配線２８，２９を断線させる。この場合、断線したデータ線６２の両側に隣接した画素領域の折り曲げ部２８ａの全てにレーザー断線部位（ＬＣ_１、ＬＣ_２）を形成する。すなわち、一つのデータ線６２が断線された場合、レーザー断線部位（ＬＣ_１、ＬＣ_２）は、断線したデータ線６２両側に設けられる２個の折り曲げ部２８ａにそれぞれ形成される。画素電極８２とオーバーラップしない部分、すなわち折り曲げ部２８ａを断線させることによって、不良画素の修復過程で発生しうる他の画素の信号干渉現象が防止できる。

本実施形態のようにレーザービームの使用及び画素電極８２とオーバーラップしない折り曲げ部（２８ａ）を有するストレージ配線２８，２９によって、断線したデータ線６２を修復するためＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式で断線部分を接続させる場合に比べて、データ線６２とその下部に設けられたソース電極６５とが短絡されることによって発生する前述した信号干渉、或いは微細データ線６２の更なる断線の発生を防止できる。

図７に示すように、データ線６２とストレージ配線２８，２９とのオーバーラップ面積が広いため、これがパーティクルなどによって短絡されるおそれが大きい。データ線６２とストレージ配線２８，２９との間に短絡部位（Ｓ_１）が発生すれば、短絡したデータ線６２と接続された全てのストレージ配線２８，２９に前述した信号干渉が起こるため、画素不良が惹起される。

従って、この場合、ストレージ配線２８，２９の水平部２８には画素電極８２の周縁より突出した折り曲げ部２８ａが形成されているため、短絡したデータ線６２の両側に隣接した画素領域の折り曲げ部２８ａにレーザー断線部位（ＬＣ_３、ＬＣ_４）を形成できる。すなわち、一つのデータ線６２が短絡した場合、レーザー断線部位（ＬＣ_３、ＬＣ_４）は、短絡したデータ線６２の両側に設けられた２個の折り曲げ部２８ａにそれぞれ形成されて、ストレージ配線２８，２９とデータ配線６２，６５，６６，６７とに信号干渉が発生することを防止する。

このように、本実施形態の薄膜トランジスタ基板１は、ストレージ配線２８，２９に折り曲げ部２８ａが形成され、この折り曲げ部２８ａが画素電極８２の周縁より突出しているため、データ線６２とストレージ配線２８，２９の垂直部２９とが短絡した場合、短絡部位（Ｓ_１）に隣接したストレージ配線２８，２９の水平部２８にレーザー断線部位（ＬＣ_３、ＬＣ_４）を容易に形成できる。これにより短絡したデータ線６２による画素不良を容易に修復できる。

図８に示すように、パーティクルなどによってストレージ配線２８，２９と画素電極８２との間に短絡部位（Ｓ_２）が発生すれば、画素電極８２に所望していないストレージ電圧が印加され、画素不良が惹起される。

この場合、ストレージ配線２８，２９の水平部２８ａには画素電極８２の周縁より突出した折り曲げ部２８ａが形成されているため、短絡したストレージ配線２８，２９の両側に隣接した画素領域の折り曲げ部２８ａにレーザー断線部位（ＬＣ_５、ＬＣ_６）を形成できる。すなわち、一つのストレージ配線２８，２９が短絡した場合、レーザー断線部位（ＬＣ_５、ＬＣ_６）は短絡したストレージ配線２８，２９の両側に設けられた２個の折り曲げ部２８ａにそれぞれ形成される。これにより、短絡したストレージ配線２８，２９に接続された全ての画素に画素不良が惹起されることを防止できる。

本実施形態の薄膜トランジスタ基板１は、ストレージ配線２８，２９に折り曲げ部２８ａが形成され、この折り曲げ部２８ａが画素電極８２の周縁より突出しているため、画素電極８２とストレージ配線２８，２９とが短絡した場合、ストレージ配線２８，２９にレーザー断線部位（ＬＣ_５、ＬＣ_６）を容易に形成できる。これにより、短絡したストレージ配線２８，２９に接続された全ての画素に画素不良が惹起されることを防止できる。このような不良画素修復方法においては、不良が発生した画素電極８２にレーザービームを照射することにより、画素電極８２とゲート線２２とを短絡させて不良画素をオフさせなくとも不良画素を修復できる。

以下、図９及び図１０を参照して、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。図９は、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置に含まれる薄膜トランジスタ基板の配置図である。図１０は図９の薄膜トランジスタ基板をＣ−Ｃ´線に沿って切った断面図である。

説明の便宜上、実施形態１の図面に示した各部材と同一の機能を有する部材は同一符号で示し、その説明は省略または簡略化する。本実施形態による液晶表示装置は、図９及び図１０に示すように、本発明の実施形態１による液晶表示装置と以下を除外しては基本的に同一な構造を有する。すなわち、本実施形態による液晶表示装置は、隣接画素のストレージ配線２８，２９を互いに電気的に接続させるブリッジ電極８４をさらに含む。

本実施形態のストレージ配線２８，２９の垂直部２９末端には突出部２９ａが形成される。突出部２９ａは、画素電極８２´側に突出しており、隣接画素領域のストレージ配線２８，２９の折り曲げ部２８ａと共に垂直線上に設けられる。

ブリッジ電極８４は、ゲート配線２２，２４を中心に隣接する一対のストレージ配線２８，２９を電気的に接続する。具体的には、ブリッジ電極８４は、隣接する一対のストレージ配線２８，２９のうち何れか一つの水平部２８と一対のストレージ配線２８，２９のうち他の一つの垂直部２９とを電気的に接続する。ブリッジ電極８４は、ブリッジ電極コンタクトホール７４，７６によってストレージ配線２８，２９の折り曲げ部２８ａと突出部２９ａとを電気的に接続させる。これにより、ストレージ配線２８，２９がブリッジ電極８４によって互いに電気的に接続されるため、画素不良を修復するために何れか一つのストレージ配線２８，２９を断線させても、他の画素に信号遅延が惹起されることを防止できる。これについては後述する。

ブリッジ電極８４は、ブリッジ電極８４に隣接する画素電極８２´と実質的に同一な物質から成り、実質的に同一な層に形成される。具体的には、画素電極８２´がＩＴＯ又はＩＺＯなどのような透明導電性物質から成る場合、ブリッジ電極８４もＩＴＯ又はＩＺＯ電極から成る。

ブリッジ電極８４は、全ての画素領域毎に形成されてもよい。言い換えれば、画素領域は対応するカラーフィルタ（図３の１３０参照）の種類に応じて赤色画素領域、緑色画素領域又は青色画素領域に区画され、ブリッジ電極８４はこのような画素領域全てに形成されてもよい。ブリッジ電極８４が形成された画素領域の画素電極８２´は、ブリッジ電極８４が形成されない画素領域の画素電極８２に比べて面積が狭くてもよい。すなわち、ブリッジ電極８４が形成された画素領域において、画素電極８２´は、ブリッジ電極８４と電気的に接続されないように隅の一部が切断されてブリッジ電極８４と離隔される。ブリッジ電極８４は全ての画素領域毎に形成されてもよいが、前述した赤色画素領域、緑色画素領域及び青色画素領域のうち何れか一つ又は二つの画素領域にだけ形成されてもよい。何れか一つの画素領域は、輝度貢献度（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が最小である青色画素領域であってもよい。ブリッジ電極８４が輝度貢献度が最小である青色画素領域毎に形成されることによって、ブリッジ電極８４形成による輝度減少を最小化でき、カラーフィルタ基板（図３の２参照）に形成されるスペーサがブリッジ電極８４に対応する部分に形成されることによる開口率減少も防止できる。

以下、図１１〜図１４を参照して、本実施形態の液晶表示装置に画素不良が発生した場合における不良画素を修復する方法について詳細に説明する。図１１は、図９の薄膜トランジスタ基板のデータ線に断線が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。図１２は、図９の薄膜トランジスタ基板のデータ線に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。図１３は、図９の薄膜トランジスタ基板の画素電極に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。図１４は、図９の薄膜トランジスタ基板のストレージ配線に断線が発生した場合において、ブリッジ電極の役割を示した概略図である。

先ず、図９及び図１０で説明したようなブリッジ電極８４が形成された薄膜トランジスタ基板１´を提供する。

図１１に示すように、データ線６２に断線部位（Ｏ_１´）が発生すれば、画素不良が発生する。これを修復するため、断線部位（Ｏ_１´）を中心にその両側に対応するデータ線６２及びストレージ配線２８，２９の垂直部２９にレーザービームを照射してレーザー短絡部位（ＬＳ_１´、ＬＳ_２´）を形成し、データ線６２とストレージ配線２８，２９とを互いに導通させる。さらに、断線したデータ線６２の両側に隣接したストレージ配線２８，２９の折り曲げ部２８ａにレーザービームを照射して、レーザー断線部位（ＬＣ_１´、ＬＣ_２´）を形成する。横方向に接続されたストレージ配線２８，２９は同一なストレージ電圧信号が印加されるため、何れか一つの画素領域のストレージ配線２８，２９にレーザー断線部位（ＬＣ_１´、ＬＣ_２´）が存在すれば、断線部位が存在する画素領域よりも後の画素領域には第１の方向に接続されたストレージ配線２８，２９のストレージ電圧信号が伝達されない。しかしながら、レーザー断線部位（ＬＣ_１´、ＬＣ_２´）を含むストレージ配線２８，２９は、すぐ次の行に配置されたストレージ配線２８，２９とブリッジ電極８４によって電気的に接続されているため、次の行に配置されたストレージ配線２８，２９からストレージ電圧信号が印加される。このため、レーザー断線部位（ＬＣ_１´、ＬＣ_２´）が存在するストレージ配線２８，２９に接続された画素領域全体に信号遅延が発生することを防止できる。

図１２に示すように、データ線６２とストレージ配線２８，２９との間に短絡部位（Ｓ_１´）が発生すれば、短絡したデータ線６２と接続された全てのストレージ配線２８，２９に信号干渉が起こるため、画素不良が惹起される。このような画素不良を修復するため、短絡したデータ線６２の両側に設けられる２個の折り曲げ部２８ａにレーザー断線部位（ＬＣ_３´、ＬＣ_４´）をそれぞれ形成し、ストレージ配線２８，２９とデータ配線６２，６５，６６，６７とに信号干渉が発生することを防止する。ブリッジ電極８４によってストレージ配線２８，２９が互いに電気的に接続されているため、何れか一つの画素領域にレーザー断線部位（ＬＣ_３´、ＬＣ_４´）が存在しても、その画素領域以後の他の画素領域に信号遅延が惹起されないことは、図１１を参照して説明したとおりである。

図１３に示すように、ストレージ配線２８，２９と画素電極８２´との間に短絡部位（Ｓ_２´）が発生した場合、短絡したストレージ配線２８，２９の両側に隣接した画素領域の折り曲げ部２８ａにレーザー断線部位（ＬＣ_５´、ＬＣ_６´）を形成する。ブリッジ電極８４によってストレージ配線２８，２９が互いに電気的に接続されているため、何れか一つの画素領域にレーザー断線部位（ＬＣ_５´、ＬＣ_６´）が存在しても、その画素領域以後の他の画素領域に信号遅延が惹起されないことは図１１を参照して説明したとおりである。

図１４に示すように、ストレージ配線２８，２９、例えば水平部２８に断線部位（Ｏ_２´）が発生した場合、断線部位（Ｏ_２´）が存在する画素領域には信号遅延が起こるが、ブリッジ電極８４によってｎ番目の行のストレージ配線２８、２９とｎ＋１番目の行のストレージ配線２８，２９とが互いに電気的に接続されているため、ｎ番目の行のストレージ配線２８，２９にはｎ＋１番目の行のストレージ配線２８，２９に印加されたストレージ電圧信号が伝達される。従って、ｎ番目の行の何れかの画素領域に断線部位（Ｏ_２´）が存在しても、同一行にある他の画素領域にストレージ電圧信号が伝達されない信号遅延は惹起されない。

以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明は本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうることを理解することができる。したがって、上述した好適な実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。

本発明の第１の実施形態による液晶表示装置に含まれる薄膜トランジスタ基板の配置図である。 図１の薄膜トランジスタ基板をＡ−Ａ´線に沿って切った断面図である。 本発明の第１の実施形態による液晶表示装置に含まれるカラーフィルタ基板の配置図である。 本発明の第１の実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図４の液晶表示装置をＢ−Ｂ´線に沿って切った断面図である。 図１の薄膜トランジスタ基板のデータ線に断線が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 図１の薄膜トランジスタ基板のデータ線に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 図１の薄膜トランジスタ基板の画素電極に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 本発明の第２の実施形態による液晶表示装置に含まれる薄膜トランジスタ基板の配置図である。 図９の薄膜トランジスタ基板をＣ−Ｃ´線に沿って切った断面図である。 図９の薄膜トランジスタ基板のデータ線に断線が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 図９の薄膜トランジスタ基板のデータ線に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 図９の薄膜トランジスタ基板の画素電極に短絡が発生した場合において、その修復方法を示した概略図である。 図９の薄膜トランジスタ基板のストレージ配線に断線が発生した場合におけるブリッジ電極の役割を示した概略図である。

符号の説明

１ 薄膜トランジスタ基板
２ カラーフィルタ基板
３ 液晶層
１０ 第１の絶縁基板
２２ ゲート線
２４ ゲート電極
２８ 水平部
２８ａ 折り曲げ部
２９ 垂直部
２９ａ 突出部
３０ ゲート絶縁膜
４０ アクティブ層
５５，５６ オーミックコンタクト層
６２ データ線
６５ ソース電極
６６ ドレイン電極
６７ ドレイン電極拡張部
７０ 保護膜
７２ コンタクトホール
７４，７６ ブリッジ電極コンタクトホール
８２，８２´ 画素電極
８４ ブリッジ電極
１００ 第２の絶縁基板
１２０ ブラックマトリックス
１３０ カラーフィルタ
１４０ 共通電極

Claims (21)

1. 第１の絶縁基板と、
   前記第１の絶縁基板上に第１の方向に実質的に平行に配置されたゲート配線及びストレージ配線と、
   前記ゲート配線及び前記ストレージ配線と絶縁されて交差し、実質的に第２の方向に配置されたデータ配線と、
   前記ゲート配線と前記データ配線とによって定義された画素領域上に形成された画素電極と、
   を含み、
   前記ストレージ配線は、実質的に前記第１の方向に配置され且つ前記画素電極とオーバーラップしない水平部と、前記水平部から実質的に前記第２の方向に分枝して、前記データ配線とオーバーラップする垂直部と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記水平部には、前記画素電極とオーバーラップしない折り曲げ部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記折り曲げ部は、前記ゲート配線及び前記データ配線とオーバーラップしないことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記折り曲げ部は、Ｕ字形状であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記垂直部の幅は、前記データ配線の幅より広いことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記垂直部は、前記第２の方向に沿って前記画素電極とオーバーラップすることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記垂直部は、前記垂直部に隣接する一対の前記画素電極とオーバーラップすることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記データ線に形成された断線部位と、
   前記断線部位の両側に対応する前記データ線及び前記垂直部に形成されたレーザー短絡部位と、
   前記レーザー短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
9. 前記データ線と前記垂直部との相互間に形成された短絡部位と、
   前記短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
10. 前記ストレージ配線と前記画素電極との相互間に形成された短絡部位と、
    前記短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
11. 前記ゲート配線を中心に隣接する一対の前記ストレージ配線を電気的に接続するブリッジ電極をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
12. 前記ブリッジ電極は、前記一対のストレージ配線のうち何れか一つの水平部と前記一対のストレージ配線のうち他の一つの垂直部とを電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記ブリッジ電極は、前記画素電極と実質的に同一な物質から成り、実質的に同一な層に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
14. 前記ブリッジ電極は、ＩＴＯ又はＩＺＯから成ることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記画素領域は、前記画素領域に対応するカラーフィルタの種類に応じて赤色画素領域、緑色画素領域又は青色画素領域に定義され、前記ブリッジ電極は、前記青色画素領域上に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
16. 前記第１の絶縁基板に対向する第２の絶縁基板と、
    前記第２の絶縁基板上に形成されて前記画素領域を区画するブラックマトリックスと、をさらに含み、
    前記垂直部の幅は、前記ブラックマトリックスの幅と実質的に同一なことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
17. 前記データ線に形成された断線部位と、
    前記断線部位の両側に対応する前記データ線及び前記垂直部に形成されたレーザー短絡部位と、
    前記レーザー短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含み、
    前記レーザー断線部位が形成された一対の前記水平部のうち少なくとも一つは、前記ブリッジ電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
18. 前記データ線と前記垂直部との相互間に形成された短絡部位と、
    前記短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含み、
    前記レーザー断線部位が形成された一対の前記水平部のうち少なくとも一つは、前記ブリッジ電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
19. 前記ストレージ配線と前記画素電極との相互間に形成された短絡部位と、
    前記短絡部位に隣接した画素領域に位置し、前記画素電極とオーバーラップしない一対の前記水平部に形成された一対のレーザー断線部位と、をさらに含み、
    前記レーザー断線部位が形成された一対の前記水平部のうち少なくとも一つは、前記ブリッジ電極と電気的に接続されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
20. 請求項１の前記薄膜トランジスタ基板を提供し、
    前記水平部のうち前記画素電極とオーバーラップしない部分において前記ストレージ配線を断線させること、
    を含むことを特徴とする液晶表示装置の不良画素修復方法。
21. 前記データ線が断線した場合、前記断線した部位の両側に対応する前記データ線及び前記ストレージ配線を導通させることをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置の不良画素修復方法。

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