(57)【要約】【課題】  画素電極がゲート配線及びデータ配線と重なることによって発生する寄生容量を最小化するために有機絶縁物質で構成された保護層を形成すると共に、断線不良発生時の修理工程を円滑に進行させ、最終製品の生産収率を向上させる。【解決手段】  基板上に形成された多数のゲート配線と、ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、第１保護層上に形成されて、データ配線上に位置する第１溝とゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層と、第２保護層上に形成されてドレイン電極と連結され、一部は第１溝を覆って他の一部は第２溝を覆う画素電極を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された多数のゲート配線と、
前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、
各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、
前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、
前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝と前記ゲート配線上に位置する第２溝とを有する第２保護層と、
前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、一部は前記第１溝を覆い、他の一部は前記第２溝を覆う画素電極と
を含むことを特徴とする電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項２】
無機絶縁物質で構成され、前記画素電極と前記第２保護層間に形成された第３保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項３】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成され、
前記第２保護層は、有機絶縁物質で構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項４】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍであることを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項５】
基板上に形成された多数のゲート配線と、
前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、
各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、
前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、
前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層と、
前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極と
を含むことを特徴とする電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項６】
無機絶縁物質で構成され、前記画素電極と前記第２保護層間に形成された第３保護層をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項７】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成され、
前記第２保護層は、有機絶縁物質で構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項８】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍであることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板。
【請求項９】
基板上に多数のゲート配線を形成する段階と、
前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上に、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線を形成する段階と、
各画素領域に対応して、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成する段階と、
前記多数のデータ配線上に第１保護層を形成する段階と、
前記第１保護層上に、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層を形成する段階と、
前記第２保護層上に、前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極を形成する段階と
を含むことを特徴とする電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法。
【請求項１０】
前記第２保護層を形成する段階は、
前記第１保護層上に有機絶縁層を形成する段階と、
前記有機絶縁層に対して、ハーフトーンマスクまたは回折露光マスクを用いた露光工程と現像工程を行なって、前記第１溝または前記第２溝に対応する第１有機絶縁パターンと、前記第１有機絶縁パターンより厚さが厚い第２有機絶縁パターンと、前記ドレイン電極上の前記第１保護層部分を露出するドレインコンタクトホールとを形成する段階と、
第１ドライエッチング工程を介して、露出された前記第１保護層部分を除去して、前記ドレイン電極を露出させる段階と、
第２ドライエッチング工程を介して、前記第１有機絶縁パターンを除去して前記第１溝または前記第２溝を形成して、前記第２有機絶縁パターンを部分的に除去して、前記第２保護層を形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法。
【請求項１１】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成されたことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法。
【請求項１２】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法。
【請求項１３】
前記画素電極と前記第２保護層間に、無機絶縁物質で構成された第３保護層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法。
【請求項１４】
基板上に形成された多数のゲート配線と、前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層と、前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極を含む電気泳動表示装置用アレイ基板の前記ゲート配線の断線または前記データ配線の断線を修理する方法において、
前記多数の画素領域は、前記ゲート配線の断線の修理に用いられる第１画素領域及び第２画素領域と、前記データ配線の断線の修理に用いられる第３画素領域及び第４画素領域とを含み、
前記ゲート配線の断線部分の両側に位置する前記第１溝にレーザビームを照射して、前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極を溶かして少なくとも前記ゲート絶縁層を除去することによって、前記画素電極の溶かした部分を前記ゲート配線に接触させる段階、または、
前記データ配線の断線部分の両側に位置する前記第２溝にレーザビームを照射して、前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極を溶かして前記第１保護層を除去することによって、前記画素電極の溶かした部分を前記データ配線に接触させる段階と、
ＣＶＤ修理装置を使って連結パターンを形成して、前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極を互いに連結させる、または、前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極を互いに連結させる段階
を含むことを特徴とする電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法。
【請求項１５】
前記連結パターンを形成する段階は、
前記アレイ基板と前記ＣＶＤ修理装置のレーザビーム照射装置間に修理ガスを供給する段階と、
前記レーザビーム照射装置からレーザビームを照射して、前記修理ガスを光分解して、光分解された修理ガスの粒子を前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極と前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極間に蒸着する、または前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極と前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極間に蒸着する段階と
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法。
【請求項１６】
前記修理ガスは、タングステンヘクサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）であることを特徴とする請求項１５に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法。
【請求項１７】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成されることを特徴とする請求項１４に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法。
【請求項１８】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍであることを特徴とする請求項１４に記載の電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置に係り、さらに詳細には、開口率及び反射効率極大化のために、画素電極とゲート配線及びデータ配線が重なるように形成することによって発生する寄生容量を最小にできるように、有機絶縁物質で２μｍないし４μｍ程度の厚さを有する保護層を形成しながらも、ゲート配線またはデータ配線が断線されてライン不良が発生する場合、これを点不良に転換させるための修理工程を円滑に行なうことができる構造を有する電気泳動表示装置用アレイ基板及びこれの製造方法とこれの修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、表示装置は、液晶表示装置、プラズマ表示装置及び有機電界表示装置が主流を形成してきた。しかし、近年、急速に多様化される消費者の欲求を充足させるために、多様な形態の表示装置が開発されている状況である。
【０００３】
特に、情報利用環境の高度化及び携帯化に伴って、軽量、薄形、高効率及び天然色の動映像を具現することに拍車を加わえている。このような一環で、紙と既存表示装置の長所だけを集合した電気泳動表示装置に対する研究が活発に進行している状況である。
【０００４】
電気泳動表示装置は、優れたコントラスト比と視認性、速い応答速度、天然色の表示、低価格及び携帯の容易性を長所とする次世代の表示装置として脚光を浴びている。
【０００５】
また、電気泳動表示装置は、液晶表示装置とは違い、偏光板、バックライトユニット、液晶層等を必要としないので、製造単価を減らすことができるという長所がある。
【０００６】
以下、添付した図面を参照して、従来の電気泳動表示装置について説明する。
【０００７】
図１は、電気泳動表示装置の駆動原理を説明するために、その構造を簡略に示した図面である。
【０００８】
図示したように、従来の電気泳動表示装置１は、第１基板１１及び第２基板３６と、第１基板１１及び第２基板３６間に介在されたインク層５７を含む。インク層５７は、縮重合反応を介して荷電された多数のホワイト顔料５９とブラック顔料６１が充填された多数のカプセル６３を含む。
【０００９】
一方、第１基板１１には、多数の薄膜トランジスタ（図示せず）に連結された多数の画素電極２８が、画素領域（図示せず）別に形成されている。すなわち、多数の画素電極２８は、選択的に（＋）電圧または（−）電圧の印加をそれぞれ受ける。この時、ホワイト顔料５９とブラック顔料６１を含んだカプセル６３の大きさが一定でない場合、選択的に一定の大きさのカプセル６３だけを選別して用いることができる。
【００１０】
前述したインク層５７に（＋）極性または（−）極性を帯びた電圧が印加されることで、カプセル６３内部の荷電されたホワイト顔料及びブラック顔料（５９、６１）は、反対極性側に吸引されるようになる。すなわち、ブラック顔料６１が上側に移動すれば、ブラックを表示するようになり、ホワイト顔料５９が上側に移動するようになれば、ホワイトを表示するようになるという原理を利用している。
【００１１】
以下、添付した図面を参照して、従来の電気泳動表示装置について、より詳細に説明する。
【００１２】
図２は、従来の電気泳動表示装置を概略的に示した断面図であって、図１と同じ名称に対しては、同じ符号を用いている。
【００１３】
図示したように、従来の電気泳動表示装置１は、対向合着された第１基板１１及び第２基板３６と、第１基板１１及び第２基板３６間に介在された電気泳動フィルム６０を含む。電気泳動フィルム６０は、縮重合反応を介して荷電された多数のブラック顔料６１とホワイト顔料５９が充填された多数のカプセル６３を含むインク層５７と、向い合う面に対応して透明な物質からなった第１粘着層５１及び第２粘着層５３と、その間に透明導電性物質からなった共通電極５５を含む。この時、ブラック顔料６１は（＋）極性、ホワイト顔料５９は（−）極性で、それぞれ荷電される。
【００１４】
第２基板３６は、透明なプラスチック材質やガラスが用いられ、第１基板１１は、不透明なステンレス材質が主に用いられ、必要によっては、透明なプラスチック材質や透明なガラス材質を用いることができる。
【００１５】
この時、第２基板３６の下部全面には、赤、緑、青色のカラーフィルターパターンで構成されたカラーフィルター層４０が形成されている。
【００１６】
一方、第１基板１０には、マトリックス状で垂直交差して画素領域Ｐを定義するゲート配線（図示せず）とデータ配線１９が構成され、ゲート配線（図示せず）とデータ配線１９の交差地点には、画素領域Ｐごとにスイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒが構成される。
【００１７】
薄膜トランジスタＴｒは、ゲート配線（図示せず）から延長されたゲート電極１３と、ゲート電極１３を覆うゲート絶縁膜１６と、ゲート電極１３と重なってアクティブ層１８ａとオーミックコンタクト層１８ｂで構成された半導体層１８と、半導体層１８と接触してデータ配線１９から延長されたソース電極２０と、ソース電極２０と離隔されたドレイン電極２２とを含む。
【００１８】
また、薄膜トランジスタＴｒの上部には、ドレイン電極２２を露出するドレインコンタクトホール２７を含む無機絶縁物質で構成された第１保護層２５、及び有機絶縁物質で構成された第２保護層２６が表示領域全面に構成される。
【００１９】
第２保護層２６上には、ドレインコンタクトホール２７を介してドレイン電極２２と連結した画素電極２８が、各画素領域Ｐに対応して構成されている。画素電極２８は、主に透明導電性物質（例えば、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）とインジウム−ジンク−オキサイド（ＩＺＯ））の中から選択された１つで構成される。
【００２０】
上述した構成を有する電気泳動表示装置１は、自然光や室内光を含む外部光を光源で利用して、薄膜トランジスタＴｒにより選択的に（＋）極性または（−）極性の印加を受ける画素電極２８が、カプセル６３内部に充填された多数のホワイト顔料５９とブラック顔料６１の位置変化を誘導することで、画像を具現するようになる。
【００２１】
上述した構造を有する電気泳動表示装置１は、アレイ基板１１と付着した電気泳動フィルム６０に具備されたインク層５７自らの反射特性を利用して画像を具現するので、反射率を増加させるためには、どれだけ広い面積を反射部で利用することができるかが、大きな争点になっている。アレイ基板１１には画素電極２８が形成される必要があり、電気泳動フィルム６０が反射媒体としての役割をするためには、この画素電極２８が形成された部分に対応して反射領域を形成することとなり、これにより、表示素子としての役割をするようになる。したがって、各画素領域Ｐ内の画素電極２８の大きさが大きくなるほど、反射部の領域が広くなるようになるので、画素電極２８の大きさを極大化するために画素電極２８を、ゲート配線（図示せず）及びデータ配線１９と重なるように形成している。
【００２２】
しかし、前述したように、画素電極２８をゲート配線（図示せず）及びデータ配線１９と重なるように形成する場合、重なった画素電極２８とデータ配線１９、画素電極２８とゲート配線（図示せず）間の寄生容量が大きくり、信号電圧等の遅延現象などをもたらす。したがって、このような寄生容量を最小化するために、無機絶縁物質で構成された第１保護層２５上部に表示領域全体に、有機絶縁物質を用いた第２保護層２６を厚く形成している。
【００２３】
しかし、有機絶縁物質を用いて第２保護層２６を厚く形成するようになれば、製造工程時の異物介入などにより、ゲート配線またはデータ配線に断線が発生して、これと関連して、画素領域Ｐ全部が信号電圧の印加を受けることができなくなるライン不良が発生するようになる。このような場合には、修理工程を進行するようになるが、このような修理工程を行なうは困難である。
【００２４】
図３は、一例として、従来の電気泳動表示装置用アレイ基板の製造時にゲート配線の一部が切れて断線が発生した部分に対して修理工程を行なった様子を示した断面図である。
【００２５】
図示したように、ゲート配線１２に切断が発生した場合、断線が発生した部分（ＯＣ）以後に位置し、ゲート配線１２と連結した画素領域Ｐには、信号電圧が印加されない。したがって、断線の位置別に差があるが、数百から数千個の画素電極２８が全て作動しなくなるライン不良が発生するので、このようなライン不良を１個または２個の画素電極２８に対してだけ輝点化または暗点化する点不良に転換させるために、修理工程を行なっている。
【００２６】
このような修理工程は、断線が発生した部分（ＯＣ）の代わりに、信号電圧が印加されるように電気的迂回路を作ることであって、断線した部分（ＯＣ）を基準にして、その両側に対してレーザ装置を利用してレーザビームを照射して溶接を実施するものである。このような溶接では、最上部に形成された画素電極２８を溶かして、その下部の有機絶縁物質で構成された第２保護層２６と、その下部の第１保護層２５及びゲート絶縁膜１６を除去してコンタクトホール８１を形成する。このように形成されたコンタクトホール８１の内側壁に沿って、レーザビーム照射により溶けた画素電極２８が流れ落ち、ゲート配線１２と接触するようになる。そして、断線が発生した部分（ＯＣ）に対応する画素電極２８と、これと隣接した画素電極２８とが電気的に導通されるように、金属パターン（図示せず）を形成するようになる。このような過程を介して、断線が発生した部分（ＯＣ）に対して、電気的迂回路を形成することができる。
【００２７】
しかし、従来の電気泳動表示装置用アレイ基板１１においては、ゲート配線１２及びデータ配線１９上に有機絶縁物質で形成された第２保護層２６が厚く形成されることによって、レーザ装置（図示せず）を通した溶接が円滑に行われない実情である。有機絶縁物質の特性上、レーザビーム照射時にレーザビームにより第２保護層２６が除去されることによって形成されるコンタクトホール８１の内側壁の表面状態が非常に粗くなる。これは、画素電極２８が溶けてコンタクトホール８１を内側壁に沿って流れ落ちることを妨害する構造となる。そして、第２保護層２６の厚さが相対的に厚く、透明導電性物質からなる画素電極２８が溶けて流れ落ちるとしても、溶けて流される量が相対的に大変少なくなり、コンタクトホール８１の内側壁全体を十分に覆う形態をなすことができなくなる。したがって、コンタクトホール８１を介して画素電極２８がゲート配線１２と接触しなくなり、修理がまともに遂行されない問題が生じている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明は、前述した問題を解決するために案出したものであって、画素電極がゲート配線及びデータ配線と重なることによって発生する寄生容量を最小化するために、有機絶縁物質で構成された保護層を形成するとともに、断線不良発生時の修理工程を円滑に進行させることができる電気泳動表示装置用アレイ基板とその製造方法及び修理方法を提供することをその目的とする。
【００２９】
そして、修理収率を向上させることによって不良発生による不良率を抑制して最終製品の生産収率を向上させることをもう１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前述した目的を達成するために、本発明は、基板上に形成された多数のゲート配線と、前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝と前記ゲート配線上に位置する第２溝とを有する第２保護層と、前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、一部は前記第１溝を覆い、他の一部は前記第２溝を覆う画素電極とを含む電気泳動表示装置用アレイ基板を提供する。
【００３１】
ここで、無機絶縁物質で構成され、前記画素電極と前記第２保護層間に形成された第３保護層をさらに含むことができる。
【００３２】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成され、前記第２保護層は、有機絶縁物質で構成されることができる。
【００３３】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍでありうる。
【００３４】
他の側面で、本発明は、基板上に形成された多数のゲート配線と、前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層と、前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極とを含む電気泳動表示装置用アレイ基板を提供する。
【００３５】
ここで、無機絶縁物質で構成され、前記画素電極と前記第２保護層間に形成された第３保護層をさらに含むことができる。
【００３６】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成され、前記第２保護層は、有機絶縁物質で構成されることができる。
【００３７】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍでありうる。
【００３８】
また、他の側面で、本発明は、基板上に多数のゲート配線を形成する段階と、前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線を形成する段階と、各画素領域に対応して、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成する段階と、前記多数のデータ配線上に第１保護層を形成する段階と、前記第１保護層上に、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層を形成する段階と、前記第２保護層上に、前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極を形成する段階とを含む電気泳動表示装置用アレイ基板製造方法を提供する。
【００３９】
ここで、前記第２保護層を形成する段階は、前記第１保護層上に有機絶縁層を形成する段階と、前記有機絶縁層に対して、ハーフトーンマスクまたは回折露光マスクを用いた露光工程と現像工程を行なって、前記第１溝または前記第２溝に対応する第１有機絶縁パターンと、前記第１有機絶縁パターンより厚さが厚い第２有機絶縁パターンと、前記ドレイン電極上の前記第１保護層部分を露出するドレインコンタクトホールとを形成する段階と、第１ドライエッチング工程を介して、露出された前記第１保護層部分を除去して、前記ドレイン電極を露出させる段階と、第２ドライエッチング工程を介して、前記第１有機絶縁パターンを除去して前記第１溝または前記第２溝を形成して、前記第２有機絶縁パターンを部分的に除去して、前記第２保護層を形成する段階とを含むことができる。
【００４０】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成されることができる。
【００４１】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍでありうる。
【００４２】
前記画素電極と前記第２保護層間に、無機絶縁物質で構成された第３保護層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００４３】
また、他の側面で、本発明は、基板上に形成された多数のゲート配線と、前記ゲート配線上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されて、多数のゲート配線と交差して多数の画素領域を定義する多数のデータ配線と、各画素領域に対応して設けられ、ゲート電極と半導体層とソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記多数のデータ配線上に形成される第１保護層と、前記第１保護層上に形成され、前記データ配線上に位置する第１溝または前記ゲート配線上に位置する第２溝を有する第２保護層と、前記第２保護層上に形成されて前記ドレイン電極と連結され、前記第１溝または前記第２溝を覆う画素電極を含む電気泳動表示装置用アレイ基板の前記ゲート配線の断線または前記データ配線の断線を修理する方法において、前記多数の画素領域は、前記ゲート配線の断線の修理に用いられる第１画素領域及び第２画素領域と、前記データ配線の断線の修理に用いられる第３画素領域及び第４画素領域とを含み、前記ゲート配線の断線部分の両側に位置する前記第１溝にレーザビームを照射して、前記第１画素領域及び第２画素領域の画素電極を溶かして少なくとも前記ゲート絶縁層を除去することによって、前記画素電極の溶かした部分を前記ゲート配線に接触させる段階、または、前記データ配線の断線部分の両側に位置する前記第２溝にレーザビームを照射して、前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極を溶かして前記第１保護層を除去することによって、前記画素電極の溶かした部分を前記データ配線に接触させる段階と、ＣＶＤ修理装置を使って連結パターンを形成して、前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極を互いに連結させる、または、前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極を互いに連結させる段階を含む電気泳動表示装置用アレイ基板のゲート配線の断線またはデータ配線の断線を修理する方法を提供する。
【００４４】
ここで、前記連結パターンを形成する段階は、前記アレイ基板と前記ＣＶＤ修理装置のレーザビーム照射装置間に修理ガスを供給する段階と、前記レーザビーム照射装置からレーザビームを照射して、前記修理ガスを光分解して、光分解された修理ガスの粒子を前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極と前記第１画素領域及び前記第２画素領域の画素電極間に蒸着する、または前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極と前記第３画素領域及び前記第４画素領域の画素電極間に蒸着する段階とを含むことができる。
【００４５】
前記修理ガスは、タングステンヘクサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）でありうる。
【００４６】
前記ゲート絶縁膜と前記第１保護層は、それぞれ無機絶縁物質で構成されることができる。
【００４７】
前記第２保護層の厚さは、２μｍないし４μｍでありうる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明による電気泳動表示装置用アレイ基板は、ゲート配線及びデータ配線に対応して、２μｍないし４μｍ程度の厚さを有する有機絶縁物質で構成された第２保護層を形成することによって、画素電極と前記ゲート電極及び前記データ配線のそれぞれとが重なることによって発生する寄生容量を最小化する長所がある。
【００４９】
また、各画素領域別に前記ゲート配線及び前記データ配線に対応する第２保護層の一部を除去して溝を形成する。これにより、前記ゲート配線または前記データ配線に対して断線が発生する場合、前記溝を介して溶接を実施するようになる。これにより、画素電極と前記ゲート配線または前記データ配線との接触不良を効果的に防止し、有機絶縁物質に対する溶接時に側壁の荒い凹凸によって溶けて流れ落ちる画素電極の流れが妨害されることを効果的に防止することによって、修理収率を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】電気泳動表示装置の駆動原理を説明するための図面。
【図２】従来による電気泳動表示装置を概略的に示した断面図。
【図３】一例として、従来の電気泳動表示装置用アレイ基板の製造時にゲート配線の一部が切れて断線が発生した部分を基準にして修理工程を行なった様子を示した断面図。
【図４】本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板の４個の画素領域に対する平面図。
【図５】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する断面図。
【図６】図４の切断線ＶＩ−ＶＩに沿って切断した部分に対する断面図。
【図７】図４の切断線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って切断した部分に対する断面図。
【図８Ａ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｂ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｃ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｄ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｅ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｆ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｇ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図８Ｈ】図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図。
【図９】本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板において断線が発生したゲート配線を含んで修理が行われた様子を示した平面図。
【図１０Ａ】本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板において断線不良が発生したゲート配線に対する修理工程の段階別断面図。
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板において断線不良が発生したゲート配線に対する修理工程の段階別断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板について説明する。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板の４個の画素領域に対応する平面図であり、図５ないし図７は、それぞれ図４の切断線Ｖ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って切断した部分に対応する断面図である。説明の便宜のために、各画素領域Ｐ内において、薄膜トランジスタＴｒが形成される領域をスイッチング領域ＴｒＡ、ストレージキャパシタＳｔｇＣが形成される領域をストレージ領域ＳｔｇＡと定義する。
【００５３】
電気泳動表示装置は、画素Ｐがマトリックス状に配置されたアレイ基板を含む。
【００５４】
図示したように、本発明による電気泳動表示装置用アレイ基板の表示領域には、ゲート絶縁膜１１０を介在して、互いに交差して画素領域Ｐを定義する多数のゲート配線１０７及びデータ配線１１８が基板１０１上に形成されている。また、ゲート配線１０７が形成された同じ層に、これと同じ金属物質からなる共通配線１０４が形成されており、共通配線１０４で分岐した形で第１ストレージ電極１０５が形成されている。
【００５５】
次に、各画素領域Ｐには、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８と連結するスイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒが形成されている。薄膜トランジスタＴｒは、ゲート電極１０３と、ゲート絶縁膜１１０と、純粋非晶質シリコンで構成されたアクティブ層１１５ａと、不純物非晶質シリコンで構成されたオーミックコンタクト層１１５ｂで構成された半導体層１１５と、互いに離隔するソース電極１２０及びドレイン電極１２２とで構成される。ここで、ゲート電極１０３は、ゲート配線１０７と連結しており、ソース電極１２０は、データ配線１１８と連結している。また、ドレイン電極１２２は、ストレージ領域ＳｔｇＡまで延長されて第１ストレージ電極１０５と重なるように形成される。このようにドレイン電極１２２から延長されてストレージ領域ＳｔｇＡに位置する部分は、第２ストレージ電極１２４に該当する。この時、ストレージ領域ＳｔｇＡで重なる第１ストレージ電極１０５とゲート絶縁膜１１０と第２ストレージ電極１２４とは、ストレージキャパシタＳｔｇＣを形成している。
【００５６】
次に、薄膜トランジスタＴｒを覆って、表示領域全面に薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１２２の一部を露出させるドレインコンタクトホール１３３を有し、無機絶縁物質で構成された第１保護層１２８が形成される。
【００５７】
第１保護層１２８上部に、有機絶縁物質で２μｍないし４μｍ程度の厚さを有する第２保護層１３０が形成される。第２保護層１３０は、各画素領域Ｐを囲むゲート配線１０７及びデータ配線１１８にそれぞれ対応して、これの上部に位置した第１保護層１２８を露出させる第１溝１３４と第２溝１３５を有する。そして、第２保護層１３０は、ドレイン電極１２２を露出させるドレインコンタクトホール１３３を有する。
【００５８】
一方、第２保護層１３０は、第１保護層１２８上に表示領域全面に対応して形成することもできる。一方、これの変形例で、ゲート配線１０７とデータ配線１１８及びスイッチング領域ＴｒＡにだけ対応して形成することもできる。図面では、表示領域全面に形成されたことを一例として示している。
【００５９】
次に、各画素領域Ｐの境界に位置したゲート配線１０７及びデータ配線１１８それぞれに対応して形成された第１溝１３４及び第２溝１３５と、ドレイン電極１２２を露出させるドレインコンタクトホール１３３を具備した第２保護層１３０上部には、透明導電性物質、例えば、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）またはインジウム−ジンク−オキサイド（ＩＺＯ）で構成された画素電極１４０が形成されている。画素電極１４０は、ドレインコンタクトホール１３３を介してドレイン電極１２２と接触し、同時に、第１溝１３４及び第２溝１３５を介して第１保護層１２８とそれぞれ接触する。このような画素電極１４０は、各画素領域Ｐ別に形成される。
【００６０】
一方、画素電極１４０は、正確に画素領域Ｐ内に位置することなく、反射率を極大化するために、各画素領域Ｐ内のスイッチング領域ＴｒＡに形成された薄膜トランジスタＴｒと連結されたゲート配線１０７及びデータ配線１１８と重なるように形成することができる。例えば、画素電極１４０は、その一端が隣接した画素領域Ｐに位置するようにすることができる。
【００６１】
一方、画素電極１４０は、該画素領域Ｐの薄膜トランジスタＴｒに連結されたデータ配線１１８と隣接するデータ配線１１８と重なるように形成することもできる。そして、画素電極１４０は、該画素領域Ｐの薄膜トランジスタＴｒに連結されたゲート配線１０７と隣接するゲート配線１０７と重なるように形成することができる。
【００６２】
このように、画素電極１４０は、該画素領域Ｐの両側に位置するデータ配線１１８のうちの１つと重なるように形成することができる。そして、画素電極１４０は、該画素領域Ｐの両側に位置するゲート配線１０７の中の１つと重なるように形成することができる。
【００６３】
前述したように、各画素領域の一側に、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８と完全に重なるように画素電極１４０が形成されることによって、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８が形成された部分まで電気泳動フィルム（図示せず）により反射領域として利用することができるようになる。これにより、開口率及び反射効率を極大化する長所を有するようになる。
【００６４】
また、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８上部には、有機絶縁物質で構成され、２μｍないし４μｍ程度の厚さを有する第２保護層１３０が形成されて、第２保護層１３０は、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８それぞれに対応する第１溝１３４及び第２溝１３５を有するようになって、第１溝１３４及び第２溝１３５は、第１保護層１２８を露出させるように形成される。このような構成によって、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８の断線不良発生時における断線不良が発生した部分を基準にして、これの両側にまたは上下に位置する第１溝１３４または第２溝１３５を利用して溶接を実施することによって、画素電極１４０とゲート配線１０７またはデータ配線１１８との接触を円滑に行うことができる長所を有する。
【００６５】
第１保護層１２８とゲート絶縁膜１１０の場合、その厚さが、通常、１０００Åないし４０００Å程度になるので、これら２層１１０、１２８を全て合せるとしても、０．５μｍ以下となる。これらは、全て無機絶縁物質で構成されるので、レーザビーム照射時に、その側面が有機絶縁物質で構成された物質層と比較して、滑らかな内側壁を形成するようになる。したがって、透明導電性物質からなる画素電極１４０が溶けて第１溝１３４及び第２溝１３５が滑らかに形成された内側壁に沿って落ちるようになって、流れ落ちなければならない高さは、０．５μｍ以下となる。これは、従来のアレイ基板と比較して、約１／４ないし１／８以下となる。したがって、レーザビーム照射により画素電極１４０の溶けて流される量が一定であるとすれば、本発明の実施の形態では、溶けて流された画素電極１４０により覆うべき溝内部の内側壁面積が小さくなるため、流れ落ちることによってますます少なくなる透明導電性物質の量を勘案するとしても、十分な量が最終的に第１溝１３４及び第２溝１３５の底面に位置するゲート配線１０７またはデータ配線１１８と接触するようになることが分かる。
【００６６】
一方、図面に現われなかったが、変形例として、透明導電性物質からなった画素電極１４０と有機絶縁物質で構成された第２保護層１３０間に、無機絶縁物質で構成された第３保護層（図示せず）をさらに形成することもできる。このような第３保護層（図示せず）を形成する理由は、有機絶縁物質と透明導電性物質との接合力が、有機絶縁物質と無機絶縁物質間の接合力と無機絶縁物質と透明導電性物質間の接合力より弱いためである。このような理由で、有機絶縁物質と透明導電性物質間に無機絶縁物質で構成された第３保護層（図示せず）を介在させることによって、接合特性を向上させることができる。このような第３保護層（図示せず）が形成される場合、画素電極１４０は、第３保護層（図示せず）上部に位置し、第１溝１３４及び第２溝１３５は、第２保護層１３０だけでなく第３保護層（図示せず）と共に形成される。この場合、第１溝１３４及び第２溝１３５の底面は、第１保護層１２８表面に位置するようになるので、第３保護層（図示せず）が追加されることによって、第１溝１３４及び第２溝１３５の深さが深くなったとしても、実質的に画素電極１４０が溶接により溶けて流れ落ちる深さは、実施の形態と同じであるので、問題にならない。一方、第３保護層（図示せず）は、ドレインコンタクトホール１３３を有するようになる。
【００６７】
以後では、前述した構造を有する電気泳動表示装置用アレイ基板の製造方法について説明する。
【００６８】
図８Ａないし図８Ｈは、図４の切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分に対する製造段階別工程断面図である。説明の便宜のために、各画素領域Ｐ内にスイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒが形成される領域をスイッチング領域ＴｒＡ、ストレージキャパシタＳｔｇＣが形成される領域をストレージ領域ＳｔｇＡと定義する。
【００６９】
まず、図８Ａに示したように、絶縁基板１０１、例えば、ガラス基板、またはプラスチック基板や、または絶縁層が形成された金属薄膜基板の絶縁層上に、第１金属物質、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金（ＡｌＮｄ）、銅（Ｃｕ）、銅合金、クロム（Ｃｒ）、チタン合金を蒸着して第１金属層（図示せず）を形成する。その後に、フォトレジストの塗布、マスクを利用した露光、フォトレジストの現像、エッチング、フォトレジストのストリップなどの単位工程を含むマスク工程を行なって、一方向に延長するゲート配線１０７と、これと離隔される共通配線（図示せず）とを形成する。これと同時に、スイッチング領域ＴｒＡには、ゲート配線１０７と連結したゲート電極１０３を形成し、そして、ストレージ領域ＳｔｇＡには、共通配線（図４の１０４）で分岐した第１ストレージ電極１０５を形成する。
【００７０】
この時、第１金属層（図示せず）は、相異なる金属物質を連続蒸着して二重層構造を有するように形成することもできる。このような二重層構造を有する第１金属層をパターニングする場合、例えば、アルミニウム合金（ＡｌＮｄ）／モリブデン（Ｍｏ）、チタン合金／銅（Ｃｕ）の二重層構造を有するゲート配線１０７とゲート電極１０３、共通配線、第１ストレージ電極１０５を形成することができる。図面では、便宜上、単一層構造を有するゲート配線１０７とゲート電極１０３、共通配線と第１ストレージ電極１０５を示した。
【００７１】
次に、図８Ｂに示したように、ゲート配線１０７、ゲート電極１０３、共通配線及び第１ストレージ電極１０５上の全面に、無機絶縁物質、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を蒸着して、ゲート絶縁膜１１０を形成する。
【００７２】
以後、ゲート絶縁膜１１０上に純粋非晶質シリコンと不純物非晶質シリコンを続いて蒸着することによって、純粋非晶質シリコン層（図示せず）と不純物非晶質シリコン層（図示せず）を形成して、これらに対してマスク工程を実施することによって、パターニングする。これにより、スイッチング領域ＴｒＡに、ゲート電極１０３に対応するアクティブ層１１５ａとその上部に不純物非晶質シリコンパターン１１５ｂを形成する。
【００７３】
次に、図８Ｃに示したように、アクティブ層１１５ａと不純物非晶質シリコンパターン（図８Ｂの１１５ｂ）とゲート絶縁膜１１０上に、第２金属物質、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、チタン合金、アルミニウム合金（ＡｌＮｄ）の中のいずれか１つを蒸着して、基板全面に第２金属層（図示せず）を形成する。この時、第２金属層（図示せず）は、第２金属物質のうち２種または３種を連続的に蒸着して、例えば、チタン合金／銅（Ｃｕ）の二重層構造を有するように形成する、またはモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム合金（ＡｌＮｄ）／モリブデン（Ｍｏ）の三重層構造を有するように形成することもできる。図面においては、単一層構造を有する場合を一例として示した。
【００７４】
以後、第２金属層（図示せず）を、マスク工程を行なってパターニングすることによって、表示領域にゲート配線（図示せず）と交差して画素領域Ｐを定義するデータ配線１１８を形成する。
【００７５】
また、同時に、各画素領域Ｐ内のスイッチング領域ＴｒＡには、不純物非晶質シリコンパターン（図８Ｂの１１５ｂ）上で互いに離隔する形で、ソース電極１２０及びドレイン電極１２２を形成する。そして、ストレージ領域ＳｔｇＡには、ドレイン電極１２２を延長形成することによって、第２ストレージ電極１２４が構成される。この時、ソース電極１２０は、データ配線１１８と連結するようにする。
【００７６】
以後、ドライエッチングを実施して、ソース電極１２０及びドレイン電極１２２間の不純物非晶質シリコンパターン（図８Ｂの１１５ｂ）を除去する。これにより、ソース電極１２０及びドレイン電極１２２間にアクティブ層１１５ａが露出されて、アクティブ層１１５ａ上部にそれぞれソース電極１２０及びドレイン電極１２２と接触して互いに離隔する不純物非晶質シリコンのオーミックコンタクト層１１５ｃが形成される。この時、アクティブ層１１５ａとその上部で互いに離隔するオーミックコンタクト層１１５ｃは、半導体層１１５を形成する。
【００７７】
次に、図８Ｄに示したように、データ配線１１８とソース電極１２０及びドレイン電極１２２上の全面に、無機絶縁物質、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を蒸着することによって、第１保護層１２８を形成する。
【００７８】
次に、続いて第１保護層１２８上に、有機絶縁物質、例えば、フォトアクリルまたはベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を塗布して、その表面が平坦な状態を有し、３μｍないし５μｍ程度の第１厚さを有する有機絶縁層１２９を形成する。
【００７９】
以後、有機絶縁層１２９に対して、透過領域ＴＡと半透過領域ＨＴＡ及び遮断領域ＢＡを有する露光マスク１９０を利用して、回折露光またはハーフトーン露光を実施する。本発明の実施の形態では、有機絶縁層１２９として、ポジティブタイプの感光性物質が使われることを例に挙げて説明する。
【００８０】
次に、図８Ｅに示したように、露光された有機絶縁層１２９に対して現像を実施することによって、ドレイン電極１２２に対応してドレインコンタクトホール１３３が形成されなければならない部分が完全に除去される。そして、各画素領域Ｐを定義するゲート配線１０７及びデータ配線（図示せず）の一部に対応して、第１厚さより薄い第２厚さを有する第１有機絶縁パターン１２９ａを形成する。そして、それ以外の画素領域Ｐに対応して、第１厚さを有する第２有機絶縁パターン１２９ｂを形成する。ここで、ドレインコンタクトホール１３３を形成するために有機絶縁層１２９が除去された部分は、露光マスク（図８Ｄの１９０）の透過領域ＴＡに対応する。そして、第１有機絶縁パターン１２９ａが形成された部分と第２有機絶縁パターン１２９ｂが形成された部分は、それぞれ、露光マスクの半透過領域ＨＴＡと遮断領域ＢＡに対応する。
【００８１】
次に、図８Ｆに示したように、第１保護層１２８に対して、有機絶縁層１２９をエッチングマスクとして用いて、第１ガス雰囲気で第１ドライエッチングを実施する。これにより、ドレインコンタクトホール１３３を介して露出された第１保護層１２８が除去されて、第１保護層１２８にドレインコンタクトホール１３３が形成される。
【００８２】
次に、図８Ｇに示したように、有機絶縁層（図８Ｆの１２９）に対し、第２ガス雰囲気で第２ドライエッチングを実施する。これにより、第２厚さを有する第１有機絶縁パターン（図８Ｆの１２９ａ）は除去されて、画素領域Ｐの境界に位置したゲート配線１０７及びデータ配線１１８それぞれの一部に対応して、第１保護層１２８を露出させる第１溝１３４及び第２溝１３５が形成される。
【００８３】
この時、第２ドライエッチングにより、第１厚さの第２有機絶縁パターン（図８Ｆの１２９ｂ）は、その厚さが第２厚さ分が減るようになって２μｍないし４μｍ程度の第３厚さを有する第２保護層１３０を形成するようになる。
【００８４】
一方、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８とスイッチング領域ＴｒＡにだけ対応して、第２保護層１３０を形成する変形例の場合には、画素領域Ｐでこれらが形成される領域を除いた領域に対応して第２厚さを有する第１有機絶縁パターン１２９ａを形成し、これを第２ドライエッチングにより除去できる。
【００８５】
一方、他の変形例として、図示していないが、第１保護層１２８上に有機絶縁層（図８Ｄの１２９）を形成する前に、優先的に第１保護層１２８をパターニングすることによって、各画素領域Ｐにおいて薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１２２を露出させるドレインコンタクトホールを形成することもできる。この場合には、図示していないが、前述したような半透過領域を含む露光マスクを利用した回折露光またはハーフトーン露光を実施せず、透過領域と遮断領域を有するマスクを用いる。この時、ドレインコンタクトホールが形成された部分に対応する部分と第１溝及び第２溝が形成されなければならない部分をパターニングして除去することによって、前述したことと同様の形態を有する第２保護層１３０を形成することもできる。
【００８６】
一方、図示していないが、もう１つの変形例として、第２保護層１３０を覆う形で、無機絶縁物質により第３保護層（図示せず）を形成することもできる。このような第３保護層（図示せず）は、第２保護層１３０を形成した後、別途のマスク工程を行なって形成することができる。
【００８７】
一方、もう１つの変形例として、第２保護層１３０形成のための有機絶縁層（図示せず）を形成した後、有機絶縁層（図示せず）上に無機絶縁物質を蒸着して無機絶縁層（図示せず）を形成して、その上部にフォトレジスト層（図示せず）を形成する。以後、フォトレジスト層（図示せず）を前述した回折露光またはハーフトーン露光を実施して現像することによって、第４厚さ及び第５厚さを有する第１フォトレジストパターン及び第２フォトレジストパターン（図示せず）を形成して、これらフォトレジストパターン（図示せず）をエッチングマスクとして外部に露出された無機絶縁層（図示せず）とその下部の有機絶縁層（図示せず）及び第１保護層１２８を、順次除去することによって、ドレインコンタクトホール１３３を形成する。次に、アッシングを行なって第５厚さを有する第２フォトレジストパターン（図示せず）を除去することによって、各画素領域Ｐのゲート配線１０７及びデータ配線１１８の一部に対応して無機絶縁層（図示せず）を露出させた後、無機絶縁層（図示せず）とその下部の有機絶縁層（図示せず）を除去する。これにより、ゲート配線１０７及びデータ配線１１８に対応する第１溝１３４及び第２溝１３５を、無機絶縁層と有機絶縁層で形成することができる。その後に、アッシングされた第１フォトレジストパターン（図示せず）を除去できる。このような工程を介して有機絶縁物質で構成された第２保護層１３０と無機絶縁物質で構成された第３保護層（図示せず）を形成することができる。このような第３保護層（図示せず）を形成する理由は、先に説明したように、第２保護層１３０と今後の工程でその上部に形成される画素電極との接合特性を向上させるためである。
【００８８】
次に、図８Ｈに示したように、第２保護層１３０または第３保護層（図示せず）上に透明導電性物質、例えば、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム−ジンク−オキサイド（ＩＺＯ）及びインジウム−スズ−ジンク−オキサイド（ＩＴＺＯ）のうちの１つを蒸着することによって、導電性物質層（図示せず）を形成する。
【００８９】
以後、透明導電性物質層（図示せず）を、マスク工程を行なってパターニングすることによって、各画素領域Ｐ内にドレインコンタクトホール１３３を介してドレイン電極１２２と接触する画素電極１４０を形成する。画素電極１４０は、第１溝１３４と第２溝（図示せず）それぞれを介して、第１保護層１２８と接触するようになる。そして、画素電極１４０は、画素領域Ｐ内でスイッチング薄膜トランジスタＴｒと接触する一側のゲート配線１０７及びデータ配線（図示せず）と重なるようになる。このように、画素電極１４０をゲート配線１０７及びデータ配線（図示せず）と重なるように形成することによって、開口率及び反射率を極大化させることができる。
【００９０】
前述したような工程を介して、本発明による電気泳動表示装置用アレイ基板を完成することができる。
【００９１】
一方、図示しなかったが、前述したように製造されたアレイ基板に対して、電気泳動フィルムを付着することによって、電気泳動表示装置を完成することができる。電気泳動フィルムは、透明で柔軟な特性を有する材質、例えば、ＰＥＴで構成されたベースフィルムと、その下部に透明導電性物質により全面が形成された共通電極と、その下部に縮重合反応を介して荷電された多数のホワイト顔料とブラック顔料が充填された多数のカプセルを含むインク層と、その下部に粘着層とを含む。このような粘着層を介して、電気泳動フィルムは、アレイ基板に付着できるようになる。
【００９２】
一方、カラー具現が可能な電気泳動装置を製造する場合には、表示領域に付着された電気泳動フィルム全面に、赤、緑、青色の中の１つ、例えば、赤色カラーレジストをスピンコーティング等の方法を介して塗布して、赤色カラーフィルター層（図示せず）を形成した後、光を通過させる透過領域と光を遮断する遮断領域で構成された露光マスクを利用して露光を実施して、露光されたカラーレジスト層を現像することによって、画素領域Ｐの一部に対応して赤色カラーフィルターパターンを形成する。以後、赤色カラーフィルターパターンを形成した方法と同様にして、緑及び青色カラーフィルターパターンをベースフィルム上の画素領域Ｐの一部に対応するように形成することによって、カラーフィルター層を完成する。以後、カラーフィルター層上に透明で柔軟なプラスチック材質の対向基板（図示せず）を位置させて、表示領域周辺の非表示領域に沿ってシールパターン（図示せず）を形成して、対向基板をアレイ基板と合着することによってカラー具現が可能な電気泳動表示装置を完成することができる。この時、対向基板は、フィルム状で構成されて粘着層を介在して電気泳動フィルムまたはカラーフィルター層と付着させることができる。この場合、シールパターン（図示せず）は省略する。
【００９３】
一方、カラーフィルター層は、電気泳動フィルムの上部に形成された場合を一例として示したが、このカラーフィルター層は、対向基板の下面に優先的に形成した後、電気泳動フィルムが付着されたアレイ基板と合着させることもできる。
【００９４】
以後には、前述した構造を有する本発明による電気泳動表示装置用アレイ基板において、一例として、ゲート配線に断線不良が発生した場合の修理方法について、簡単に説明する。データ配線に断線不良が発生した場合も、同じ方法により行われるので、これについての説明は省略する。
【００９５】
図９は、本発明の実施の形態による電気泳動表示装置用アレイ基板において、断線が発生したゲート配線に対して修理が行われた様子を示した平面図であって、図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９の切断線Ｘ−Ｘに沿って切断した部分に対する断面図であり、ゲート配線の断線不良に対する修理工程の段階別断面図である。ここで、説明の便宜のために、断線が発生した画素領域を第１画素領域Ｐ１、これと隣接した画素領域を第２画素領域Ｐ２と定義し、第１画素領域Ｐ１に形成された画素電極を第１画素電極１４０ａ、第２画素領域Ｐ２に形成された画素電極を第２画素電極１４０ｂと定義する。
【００９６】
まず、図９と図１０Ａに示したように、ゲート配線１０７に断線不良が発生する部分（ＯＣ）が位置する第１画素領域Ｐ１と、これと隣接する第２画素領域Ｐ２において、断線不良が発生した部分（ＯＣ）を間に置いて、これの両側に形成された２箇所の第２溝１３４に対応して、レーザ装置１９７を利用してそれぞれレーザビーム（ＬＢ）を適当なエネルギー密度を有して照射する。これにより、第１保護層１２８と接触する画素電極１４０ａ、１４０ｂを溶かして、その下部に位置する無機絶縁物質で構成された第１保護層１２８と、その下部のゲート絶縁膜１１０とを焼いて除去する。この時、各第１溝１３４内部で、第１保護層１２８とゲート絶縁膜１１０がレーザビーム（ＬＢ）に反応して除去されることによって、第１溝１３４下部にはコンタクトホールが形成され、ゲート配線１０７を露出させるようになる。これにより、コンタクトホール周辺の第１保護層１２８とゲート絶縁膜１１０の側壁に沿って、画素電極１４０ａ、１４０ｂが溶けて流れ落ちることによって、ゲート配線１０７と接触するようになる。この時、第１保護層１２８とゲート絶縁膜１１０の側壁を形成する部分は、無機絶縁物質で構成された特性上、比較的滑らかな表面を有するので、レーザビーム（ＬＢ）の照射により溶けた画素電極１４０ａ、１４０ｂが十分によく流れ落ちるようになる。また、これら第１保護層１２８とゲート絶縁膜１１０が除去されることによって、新しく形成された第１溝１３４下部のコンタクトホールの側壁の厚さは、これら物質層１１０、１２８の厚さの合計になるので、通常、０．５μｍ以下となる。これは、十分にレーザビーム（ＬＢ）の照射により溶けた画素電極１４０ａ、１４０ｂが流れ落ちることにより十分に覆うことができる面積であるので、従来のように、画素電極が流れ落ちるとしても、その流れ落ちる量が非常に小さくなるようになり、中間で止まってしまうこと等に起因した接触不良が発生しない。
【００９７】
一方、前述したレーザビーム（ＬＢ）を利用した溶接工程が行われたアレイ基板１０１の場合、断線発生した部分（ＯＣ）を基準にして、ゲート配線１０７に印加されるゲート信号電圧は、断線が発生した部分（ＯＣ）を含む第１画素領域Ｐ１に対してはゲート配線１０７を介して、これと連結した第１画素電極１４０ａに印加されるようになる。
【００９８】
一方、２箇所の第１溝１３４内部で画素電極１４０ａ、１４０ｂとゲート配線１０７が接触するように溶接が行われた基板１０１に対して、図９と図１０Ｂに示したように、第１２画素電極１４０ａ及び第２画素電極１４０ｂは、互いに電気的に連結され、例えば、バー形状の連結パターン１９５を介して連結される。連結パターン１９５は、第１画素電極１４０ａ及び第２画素電極１４０ｂの互いに向い合う終端部に接触して、これら画素電極１４０ａ、１４０ｂ間の離隔された領域を横切って延長される。このような連結パターン１９５は、レーザビームと反応ガスを利用したＣＶＤ修理装置１９８を用いて形成される。
【００９９】
例えば、ＣＶＤ修理装置１９８と基板１０１間に特定成分を有するガス雰囲気を形成して、このようなガス雰囲気を貫通するように、基板１０１の表面にレーザビーム（ＬＢ）を照射する。これにより、特定成分を有するガスとレーザビームが反応して、特定成分を有するガスが光分解されて、光分解されたガスの粒子が、レーザビーム（ＬＢ）が経由する部分の表面に蒸着されることで、連結パターン１９５が形成されるようになる。この時、特定成分を有する修理ガスは、一例として、タングステン材質のヘクサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）を含んでおり、この結果、光分解により基板１０１上にタングステン材質の連結パターン１９５が形成される。一方、修理装置１９８は、レーザビーム（ＬＢ）を照射するレーザビーム照射装置を具備する。
【０１００】
このように、互いに隣接した画素電極１４０ａ、１４０ｂを電気的に導通させる連結パターン１９５が形成されることによって、断線が発生したゲート配線１０７に印加されるゲート信号電圧は、断線が発生した部分（ＯＣ）を基準にして、これの左側に位置したゲート配線１０７と、左側に位置したゲート配線１０７と第１溝１３４を介して接触する第１画素領域Ｐ１の第１画素電極１４０ａと、連結パターン１９５を介して電気的に連結された隣接した第２画素領域Ｐ２の第２画素電極１４０ｂと、隣接した第２画素電極１４０ｂと第１溝１３４を介して接触して、断線が発生した部分（ＯＣ）を基準にして、これの右側に位置するゲート配線１０７に印加される。このように、断線が発生した部分（ＯＣ）を基準にして、ゲート信号電圧が迂回する電気的通路を形成するようになることによって、ライン不良は、修理されることとなる。この時、断線が発生した部分（ＯＣ）の第１画素電極１４０ａと、連結パターン１９５を介して電気的に連結された隣接した第２画素電極１４０ｂは、ゲート信号電圧が印加されることによって、これら第１画素電極１４０ａ及び第２画素電極１４０ｂが具備された第１画素領域Ｐ１及び第２画素領域Ｐ２は、正常に駆動しない輝点化または暗点化された点不良画素を形成することとなる。
【０１０１】
数百〜数千個の画素領域に対して駆動不良をもたらすライン不良を有するアレイ基板は、１００％不良処理されて廃棄処分されるが、画素領域１つまたは２つが暗点化または輝点化される点不良は、ある程度限度内では良品化される。本発明の場合、このようなライン不良を点不良に転換するための修理工程が円滑に行われる構造を有するので、生産収率を向上させる長所を有するようになる。
【０１０２】
一方、データ配線の断線不良が発生した場合、ゲート配線において断線が発生した場合の修理工程と異なる部分は、レーザビーム照射により第２溝下部の第１保護層だけが除去されて、画素電極とデータ配線が接触するようにするということであり、その以外は、前述した修理過程と同じく行われる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０１  基板、１０３  ゲート電極、１０５  第１ストレージ電極、１０７  ゲート配線、１１０  ゲート絶縁膜、１１５  半導体層、１１５ａ  アクティブ層、１１５ｃ  オーミックコンタクト層、１２０  ソース電極、１２２  ドレイン電極、１２８  第１保護層、１３０  第２保護層、１３３  ドレインコンタクトホール、１３４  第１溝、１３５  第２溝、１４０  画素電極、Ｐ  画素領域、ＳｔｇＡ  ストレージ領域、ＳｔｇＣ  ストレージキャパシタ、Ｔｒ  薄膜トランジスタ、ＴｒＡ  スイッチング領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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