JPH0534719A

JPH0534719A - アクテイブマトリクス表示装置

Info

Publication number: JPH0534719A
Application number: JP18790491A
Authority: JP
Inventors: Ken Kanamori; 謙金森; Naofumi Kondo; 直文近藤; Makoto Tachibana; 橘　　誠; Kiyoshi Nakazawa; 清中沢
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】絵素欠陥の検出が容易に行え、その修正作業
を確実に行えると共に、開口率を高く維持でき、表示品
位の向上が図れるアクティブマトリクス表示装置を実現
する。【構成】絵素電極４１を大小２つの絵素電極４１ａ、
４１ｂに分割し、ソースバスライン２２の両側にそれぞ
れ配置し、これにより大面積の絵素電極４１ａと隣接す
るソースバスライン２２との間にリークが発生する確率
を低減する。更に、大面積の絵素電極４１ａに絵素欠陥
を修正するための冗長構造を設ける。この冗長構造は、
ソースバスライン突出部４６と、ゲート絶縁膜１３を挟
んでソースバスライン突出部４６の先端下方に一端部が
重畳される第１導電体片４７と、ゲート絶縁膜１３を挟
んで第１導電体片４７の他端下方に重畳された第２導電
体片４８で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、より詳しくは絵素電極を
マトリクス状に配列して高密度表示を行うアクティブマ
トリクス表示装置に関する。

【０００２】

【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、マトリクス状に配
設された絵素電極を選択駆動することにより、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、個々の独立した絵素電極を配設し、この絵素電極の
それぞれにスイッチング素子を接続して表示駆動するア
クティブマトリクス駆動方式が知られている。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、ＭＩＭ（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
等が一般的に使用され、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素子でスイッチ
ングして、両電極間に介在させた液晶、ＥＬ発光層ある
いはプラズマ発光体等の表示媒体を光学的に変調して、
該光学的変調が表示パターンとして視認される。このよ
うな、アクティブマトリクス駆動方式は、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、コンピュータの端末表示装置等に実用化されて
いる。

【０００３】このようなアクティブマトリクス表示装置
において、例えばスイッチング素子としてのＴＦＴが不
良のまま形成されてしまうと、該ＴＦＴに接続されてい
る絵素電極には、本来与えられるべき信号が入力され
ず、結果的に表示装置の上では点欠陥（絵素欠陥）とし
て認識される。

【０００４】該点欠陥は、ＴＦＴが配設される側のガラ
ス基板の作製段階で発見されれば、レーザートリミング
等で修正可能である。しかしながら、該基板の作製途中
で膨大な数の絵素の中から絵素欠陥を検出するのは極め
て困難であり、製造時間や製造コストを考慮すると、量
産レベルでは不可能といってよい。

【０００５】その一方、該ガラス基板に対向側基板を貼
り合わせ、表示媒体としての液晶を封入した段階でソー
スバスライン（信号線）に検査用の電気信号を加えて点
欠陥を目視で検出する方法があり、この方法によれば点
欠陥を容易に検出できる。しかるに、この方法によれ
ば、点欠陥の修正が困難であるため、結局、点欠陥を検
出した表示装置を破棄しなければならず、コストダウン
を図る上でのネックになっていた。

【０００６】そこで、絵素欠陥を容易に検出でき、かつ
それを簡単に修正できる構造を備えたアクティブマトリ
クス表示装置が従来より提案されており、この表示装置
は以下に示す原理に基づく。

【０００７】それは、液晶を封入して表示装置を点灯で
きる状態にして点欠陥を検出し、点欠陥を発生している
不良絵素の絵素電極と、該絵素電極に最近接するソース
バスラインとをガラス基板越しにレーザビームを照射し
て電気的に導通させる修正方法である。そうすると、絵
素電極にゲートバスライン（走査線）からの信号にかか
わらず、ソースバスラインの信号がそのまま入力される
ことになる。

【０００８】正常絵素ではゲートバスラインの選択時間
内に供給されたソース信号のみを充電し、これを１周期
分（次の選択時間が来る迄の間）保持する訳であるが、
上記修正を施すと、ゲートバスラインの選択・非選択に
かかわらず、常にソース信号を充電することになり、１
周期で通して見ると、この間に入力されたソース電圧の
実効値が液晶に加わることになる。従って、不良絵素が
該不良絵素に帰属するソースバスラインに接続された全
ての絵素の平均的な明るさに点灯されることになり、こ
れは完全な輝点でもなく、黒点でもない。それ故、修正
が施された不良絵素は正常に作動している訳ではない
が、欠陥としては極めて判別しにくい状態になる。

【０００９】図４は上記修正が可能な具体的構造を有す
るアクティブマトリクス基板の一従来例を示す。ガラス
基板上には、ゲートバスライン２１およびソースバスラ
イン２２が格子状に配線され、両バスライン２１、２２
で囲まれた領域に絵素電極４１がマトリクス状に配設さ
れている。ゲートバスライン２１からはゲートバス支線
２３が絵素電極４１に向けて分岐され、その先端寄りの
部分にＴＦＴ３１が形成される。ＴＦＴ３１の形成部は
絵素電極４１の隅部に相当する。

【００１０】上記基本構成に加えて、絵素電極４１の前
記隅部の反対側に位置する部分には、上記修正が施され
る冗長構造が形成されている。この冗長構造は、ソース
バスライン２２から絵素電極４１に向けて突出形成され
たソースバスライン突出部４６と、該ソースバスライン
突出部４６の下方に一端部が絶縁膜を挟んで重畳された
第１導電体片４７と、該第１導電体片４７の他端部に上
方に絶縁膜を挟んで重畳された第２導電体片４８で構成
される。初期状態において、これらの部材はそれぞれ電
気的に非接触状態にある。

【００１１】図５はこの冗長構造部を拡大して示してお
り、点欠陥の検出およびその修正は以下の手順で行われ
る。ＴＦＴ３１側のガラス基板と対向電極側のガラス基
板とを貼り合わせ、両ガラス基板間に液晶を封入した状
態で、ゲートバスライン２１、ソースバスライン２２お
よび対向電極に適当な信号を与えて絵素を表示駆動し、
その状態を目視で検査して不良絵素、すなわち、点欠陥
を検出する。

【００１２】点欠陥を検出すると、ガラス基板越しに図
５の領域５１にレーザビームを照射する。これにより、
ソースバスライン突出部４６と第１導電体片４７との重
畳部が電気的に接続される。続いて、同様にして領域５
２にレーザビームを照射し、第１導電体片４７と第２導
電体片４８を電気的に接続する。この第２導電体片４８
は初期状態において絵素電極４１に電気的に接続されて
いる。従って、以上２箇所へのレーザビームの照射によ
り、ソースバスライン２２と絵素電極４１が電気的に短
絡され、上記した理由によりこれで目的が達成される。

【００１３】しかるに、この従来例によれば、ある絵素
が付属しているソースバスライン２２に隣接するソース
バスライン２２と絵素電極４１との間にリークが発生し
ている場合に以下に示す欠点を露呈する。すなわち、隣
接する絵素電極４１にソース信号を供給するソースバス
ライン２２との間にリークを発生している不良絵素に対
して絵素電極４１を絵素自身の属するソースバスライン
２２に対して短絡する修正作業を施すと、該絵素電極４
１を介して隣接するソースバスラインとの間にリークが
発生する。従って、ソースバスライン２２とその隣接ソ
ースバスライン２２との間で信号の混信号が発生し、表
示品位上、点欠陥よりも深刻な線欠陥を発生することに
なる。

【００１４】図６はこのような欠点を解消した従来例を
示す。この従来例は、上記した線欠陥が絵素電極４１が
隣のソースバスライン２２に隣接することによることに
着目し、絵素電極４１をソースバスライン２２を挟んで
２分割構造とし、これにより絵素電極４１が隣りのソー
スバスライン２２に隣接するのを解消する構造をとる。

【００１５】本構造によれば、２分割構造の１つの絵素
電極４１に着目すると、一方の絵素電極４１がこの絵素
自身にソース信号を供給するソースバスライン２２に面
しているときは、他方の絵素電極４１は隣の絵素に面し
ていることになる。従って、本構造によれば、隣接する
ソースバスライン２２とリークすることによって生じる
欠陥の発生確率を格段に低減できる。それ故、同様の冗
長構造部を短絡して行われる修正作業によって線欠陥が
発生する確率を格段に低減できる。また、このことは、
修正不可能として作業を実施しない欠陥も少なくなるこ
とを意味する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造によれば、絵素電極４１を２分割構造としたため、Ｔ
ＦＴ３１および冗長構造がそれぞれ２つ必要になる。こ
のため、絵素の構造が複雑になり、かつ絵素の占める面
積が小さくなる。従って、開口率の低下を来すと共に、
絵素電極パターンが複雑になり、新たな不良モードを発
生するおそれがある。この内、開口率の低下は表示画面
全体が暗くなるので、表示品位上の大きな問題になる。

【００１７】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、開口率の低下を来すことなく、不
良絵素の修正が行え、歩留りの向上およびコストダウン
が可能になる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。

【００１８】

【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、表示媒体が封入される一対の絶縁性
基板の内の一方の絶縁性基板上に走査線および信号線を
格子状に配線し、該信号線の両側に面積の異なる大小２
つの絵素電極を配設すると共に、該走査線から該大小２
つの絵素電極に向けてそれぞれ突出形成された走査線支
線の上又は下に該走査線、該信号線および該絵素電極に
それぞれ接続されたスイッチング素子を有するアクティ
ブマトリクス表示装置であって、該信号線から大面積の
該絵素電極に向けて突出形成され、該絵素電極と電気的
に非接触の信号線突出部と、該信号線突出部の下方に絶
縁膜を挟んで一端部が重畳された第１導電体片と、該第
１導電体片の他端部上方に絶縁膜を挟んで重畳され、該
大面積の絵素電極のみに電気的に接続された第２導電体
片とを備えてなり、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１９】

【作用】上記のように信号線を挟んで２分割された絵素
電極の内の大面積の方の絵素電極のみに冗長構造を形成
する構成によれば、絵素電極を等しい面積に２分割して
それぞれに冗長構造を形成する場合に比べて、開口率を
大きくできる。

【００２０】また、小面積の絵素電極は格子状に配線さ
れた走査線と信号線で囲まれた領域に配設される関係
上、縦に細長い形状に形成される。ここで、縦に細長い
形状の絵素は輝点として存在する場合、方形に近い形状
の絵素に比べて目視では確認しにくいという性質を持
つ。また、絵素不良の発生は面積的な確率で決定され
る。従って、この２点により、小面積の絵素に点欠陥を
修正するための冗長構造を設けなくともよい。それ故、
上記構成によれば、不良絵素を確実に修正でき、かつ開
口率を高く維持できる。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。

【００２２】図１および図２は本発明アクティブマトリ
クス表示装置の一実施例を示す。この表示装置は、図２
に示すように上下一対のガラス基板１、２間に表示媒体
としての液晶１８を封入してなる。ガラス基板１上に
は、走査線として機能する複数本のゲートバスライン２
１および信号線として機能する複数本のソースバスライ
ン２２が縦横に配線され、両バスライン２１、２２で囲
まれる矩形状の領域それぞれに絵素電極４１がマトリク
ス状に配設される。絵素電極４１は大小２つの絵素電極
４１ａ、４１ｂに分割されている。絵素電極４１ａの面
積は絵素電極４１ｂの面積のほぼ２倍になっている。

【００２３】ゲートバスライン２１からは絵素電極４１
ａ、４１ｂに向けてゲートバス支線２３ａ、２３ｂがそ
れぞれ分岐され、該ゲートバス支線２３ａ、２３ｂの先
端寄りの部分にスイッチング素子としてのＴＦＴ３１
ａ、３１ｂがそれぞれ形成されている。ＴＦＴ３１ａの
チャネル幅は絵素電極４１ａと４１ｂとの面積差に応じ
てＴＦＴ３１ｂのチャネル幅の２倍の長さに設定されて
いる。

【００２４】絵素電極４１ａに隣接するソースバスライ
ン２２には、該絵素電極４１ａに向けて突出するソース
バスライン突出部４６が形成されている。該ソースバス
ライン突出部４６は絵素電極４０ａのＴＦＴ３１ａ形成
部の反対側端部寄りの位置に形成される。ソースバスラ
イン突出部４６の先端下方には、ゲート絶縁膜１３（図
２参照）を挟んで第１導電体片４７の一端部が重畳され
る。該第１導電体片４７はソースバスライン突出部４６
の突出方向に長い矩形片状をなす。

【００２５】第１導電体片４７の他端部上方には、ゲー
ト絶縁膜１３を挟んで第２導電体片４８が重畳される。
該第２導電体片４８は絵素電極４１ａに電気的に接続さ
れている。以上の重畳構造により点欠陥を修正するため
の冗長構造が形成される。

【００２６】以下各部の詳細を制作手順に従って説明す
る。図２に示すように、まずガラス基板１上にゲートバ
スライン２１を作製する。この作製は、一般にＴａ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の単層又は多層の導電体をスパッタリ
ング法によりガラス基板１上に堆積し、その後にパター
ニングして作製される。この時、同時にゲートバス支線
２３ａ、２３ｂおよび冗長構造部における第１導電体片
４７が作製される。なお、ゲートバスライン２１の下に
ベースコート膜としてＴａ₂Ｏ₅等の絶縁膜を形成するこ
とにしてもよい。

【００２７】次いで、ゲートバスライン２１上にゲート
絶縁膜１３を積層する。本実施例では、プラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮ_x膜を３００ｎｍ堆積してゲート絶縁膜
１３とした。なお、ゲート絶縁膜１３を形成する前に、
ゲートバスライン２１を陽極酸化してＴａ₂Ｏ₅からなる
酸化膜１２を形成してもよい。

【００２８】次いで、プラズマＣＶＤ法により半導体層
１４およびエッチングストッパ層１５をゲート絶縁膜１
３の上に連続して形成する。半導体層１４はアモルファ
スシリコンａ−Ｓｉ（ｉ）、エッチングストッパ層１５
はゲート絶縁膜１３と同じＳｉＮ_x層で構成される。そ
れぞれの膜厚は３０ｎｍ、２００ｎｍとする。そして、
エッチングストッパ層１５をパターニングすると、その
後、リンを添加したｎ⁺アモルファスシリコン層ａ−Ｓ
ｉ（ｎ⁺）をプラズマＣＶＤ法で８０ｎｍの厚みで積層
する。このａ−Ｓｉ（ｎ⁺）層１６は半導体層１４と、
その後に積層されるソース電極３２又はドレイン電極３
３とのオーミックコンタクトを良好にするために形成さ
れる。

【００２９】次いで、ａ−Ｓｉ（ｎ⁺）層１６をパター
ニングし、その後、ソース金属をスパッタリング法によ
り積層する。ソース金属としては、一般に、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ｃｒ等が用いられるが、本実施例ではＴｉを
使用した。そして、Ｔｉ金属層をパターニングし、ソー
ス電極３２およびドレイン電極３３を得る。これによ
り、ＴＦＴ３１ａが作製される。この時、ソースバスラ
イン２３、ソースバスライン突出部４６および第２導電
体片４８が同時に形成される。また、ＴＦＴ３１ｂが同
時に形成される。

【００３０】次いで、絵素電極４１ａ、４１ｂとなる透
明導電性物質を積層する。本実施例では透明導電性物質
として、ＩＴＯ（Indium tin oxide）をスパッタリング
法により積層し、これをパターニングして絵素電極４１
ａ、４１ｂを得る。絵素電極４１ａはドレイン電極３３
と導通状態にある。また、絵素電極４１ｂはＴＦＴ３１
ｂのドレイン電極３３と導通状態にある。

【００３１】絵素電極４１ａ、４１ｂが形成されたガラ
ス基板１上の全面には、ＳｉＮ_xからなる保護膜１７が
堆積される。該保護膜１７は、絵素電極４１ａ、４１ｂ
の中央部を除去した窓あき形状にしてもよい。保護膜１
７の上には配向膜１９が形成され、これでＴＦＴ側基板
が作製される。

【００３２】以上のようにして作製されるＴＦＴ側基板
には、対向電極３が形成された対向電極側のガラス基板
２が貼り合わされ、両基板１、２間に絵素電極４１ａ、
４１ｂに印加される駆動電圧に応答して光学的特性が変
化する表示媒体としての液晶１８が封入される。この液
晶分子を配向させるために前記配向膜１９が形成され
る。また、ＩＴＯからなる対向電極３の上にも配向膜９
が形成される。以上のようにしてアクティブマトリクス
表示装置が作製される。

【００３３】次に、本実施例のアクティブマトリクス表
示装置において絵素欠陥が生じた場合の修正方法につい
て説明する。絵素不良の内、ＴＦＴ３１ａの異常により
十分に書き込みできない不良や絵素電極４１ａの属して
いるソースバスライン２２とのリークによるによる不良
は上記冗長構造部にレーザビームを照射することにより
修正できる。この修正方法は上記従来例同様に図５に示
される領域５１、５２にレーザビームを照射して行われ
る。

【００３４】加えて、本実施例の構造によれば、絵素電
極４１ａの一側面は該絵素電極４１ａにソース信号を印
加するソースバスライン２２に面し、他側面は隣接する
絵素電極４１ｂに面している。従って、該絵素電極４１
ａが隣のソースバスライン２２に面することはない。故
に、本実施例の構造によれば、絵素電極４１ａと隣のソ
ースバスライン２２との間にリークを発生するおそれは
ない。

【００３５】更には、大面積の絵素電極４１ａのみに冗
長構造を設けるだけでよく、かつ小面積の絵素電極４１
ｂに小サイズのＴＦＴ３１ａを設ければよいので、図６
に示される従来例に比べて開口率を高くできる。

【００３６】なお、小面積の絵素電極４１ｂの幅につい
ては一定の制限がある。すなわち、該幅をあまり小さく
すると、該絵素電極４１ｂを通過して隣接するソースバ
スライン２２から絵素電極４１ａに直接リークするおそ
れがあるからである。

【００３７】図３は本発明の他の実施例を示す。この実
施例では絵素電極４１ａと絵素電極４１ｂの配置形態の
みが上記実施例と異なる。すなわち、上記実施例ではゲ
ートバスライン２１とソースバスライン２２で囲まれた
一つの領域内に大面積の絵素電極４１ａと小面積の絵素
電極４１ｂを設ける構成をとるのに対し、この実施例で
は同一の領域内に大面積の絵素電極４１ａ同士および小
面積の絵素電極４１ｂ同士を設ける構成をとる。

【００３８】図示する実施例の全容は以上の通りである
が、本発明は以下に説明する各種の変更が可能である。
すなわち、表示装置の表示特性を向上するために付加容
量を付設した表示装置が知られているが、このような付
加容量を付設した表示装置についても本発明を同様に適
用できる。

【００３９】また、上記実施例では、絵素電極を駆動す
るスイッチング素子としてＴＦＴを用いたが、これに限
定されず、ＭＩＭ素子、ＭＯＳトランジスタ素子、ダイ
オード或はバリスタを用いることもできる。また、ＴＦ
Ｔの構造についても上記実施例のものに限定されず、ソ
ースバスラインを下面に配置し、ゲートバスラインを上
面に配置した構造であってもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上の本発明アクティブマトリクス表示
装置によれば、絵素欠陥を容易に検出でき、かつこれを
確実に修正することができる。従って、表示装置の歩留
りを格段に向上でき、コストダウンの低減に大いに寄与
できる。

【００４１】加えて、その構造により線欠陥を発生する
ことがなく、かつ開口率を高く維持できる。従って、表
示画面を明るくでき、表示品位の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明アクティブマトリクス表示装置の一実施
例を示す平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】本発明アクティブマトリクス表示装置の他の実
施例を示す平面図。

【図４】アクティブマトリクス表示装置の一従来例を示
す平面図。

【図５】図４に示される従来例における冗長構造部を拡
大して示す図面。

【図６】アクティブマトリクス表示装置の他の従来例を
示す平面図。

【符号の説明】

１ＴＦＴが配設される側のガラス基板１３ゲート絶縁膜１８液晶２１ゲートバスライン２２ソースバスライン２３ａ、２３ｂゲートバスライン支線３１ａ、３１ｂＴＦＴ３２ソース電極３３ドレイン電極４１絵素電極４１ａ大面積の絵素電極４１ｂ小面積の絵素電極４６ソースバスライン突出部４７第１導電体片４８第２導電体片５１、５２レーザビームの照射領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 29/784 (72)発明者中沢清大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】表示媒体が封入される一対の絶縁性基板の
内の一方の絶縁性基板上に走査線および信号線を格子状
に配線し、該信号線の両側に面積の異なる大小２つの絵
素電極を配設すると共に、該走査線から該大小２つの絵
素電極に向けてそれぞれ突出形成された走査線支線の上
又は下に該走査線、該信号線および該絵素電極にそれぞ
れ接続されたスイッチング素子を有するアクティブマト
リクス表示装置であって、該信号線から大面積の該絵素電極に向けて突出形成さ
れ、該絵素電極と電気的に非接触の信号線突出部と、該信号線突出部の下方に絶縁膜を挟んで一端部が重畳さ
れた第１導電体片と、該第１導電体片の他端部上方に絶縁膜を挟んで重畳さ
れ、該大面積の絵素電極のみに電気的に接続された第２
導電体片とを備えたアクティブマトリクス表示装置。