(57)【要約】【課題】画素に存在する主ＴＦＴが不良となった場合、工程時間の大幅な増加を伴うことなく、予備ＴＦＴを動作させて該画素を救済する。【解決手段】走査線３００上に主ＴＦＴ１０と予備ＴＦＴ２０が存在している。通常は主ＴＦＴ１０が動作して、予備ＴＦＴ２０はフロートの状態となっている。主ＴＦＴ１０が不良となった場合、主ＴＦＴ１０を画素電極１１０および映像信号線２００から切り離す。予備ＴＦＴ２０のドレイン電極と画素電極１１０との接続を、走査線３００から切断した第１走査分岐線３０１を介して行う。予備ＴＦＴ２０のソース電極と映像信号線２００との接続を、走査線３００から切断した第２走査分岐線３０２を介して行う。第１走査分岐線３０１および第２走査分岐線３０２はあらかじめ形成してあるので、工程時間の大幅な増加を伴うことなく予備ＴＦＴ２０を動作させることが出来る。【選択図】図２
2010061025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在する第１のスリットによって第１の部分と第２の部分に分割され、前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在する第２のスリットによって前記第２の部分と第３の部分に分割され、
前記走査線の前記第１の部分は前記画素電極と導通した接続電極の下にまで延在し、前記走査線の前記第１の部分と前記接続電極とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記走査電極の第３の部分は前記映像信号線の下にまで延在し、前記走査線の前記第３の部分と前記映像信号線とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記第２のTFTのチャネル部は前記走査線の前記第２の部分の上に存在し、
前記第２のTFTのソース電極は前記走査線の前記第１の部分の上に延在し、前記第２のTFTのソース電極と前記走査線の前記第１の部分は絶縁層を介して絶縁されており、
前記第２のTFTのドレイン電極は、前記走査線の前記第３の部分の上に延在し、前記第２のTFTのドレイン電極と前記走査線の前記第３の部分は絶縁層を介して絶縁されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２のTFTのドレイン電極およびソース電極はAl合金、Ｃｕ合金、Ｍｏ合金、Ｗ合金、Ｃｒ合金のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
コモン配線が前記走査線と平行に第１の方向に延在し、
前記第２のTFTのドレイン電極は前記コモン配線の上にまで延在し、前記コモン配線と前記第２のTFTのドレイン電極とは絶縁層を介して絶縁し、
前記第２のTFTはフロート状態であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記走査線と前記映像信号線との交差部において、前記走査線の一部は除去され、前記第１のTFTのドレイン電極の下部において、前記走査線の一部は除去され、前記第２のTFTのドレイン電極の下部において、前記走査線の一部は除去されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在するスリットによって第１の部分と第２の部分に分割され、
前記走査線の前記第１の部分の上には前記第２のTFTのチャネル部が存在し、
前記走査線の前記第２の部分は前記映像信号線の下にまで延在し、前記走査線の前記第２の部分と前記映像信号線とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記画素電極と導通した画素電極接続部が前記第２のTFTのソース電極の上にまで延在し、前記画素電極接続部と前記第２のTFTのソース電極とは絶縁層を介して絶縁されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２のTFTのソース電極およびドレイン電極はAl合金、Ｃｕ合金、Ｍｏ合金、Ｗ合金、Ｃｒ合金のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在する第１のスリットによって第１の部分と第２の部分に分割され、前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在する第２のスリットによって前記第２の部分と第３の部分に分割され、
前記走査線の前記第１の部分は前記画素電極と導通した接続電極の下にまで延在し、前記走査線の前記第１の部分と前記接続電極とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記走査電極の第３の部分は前記映像信号線の下にまで延在し、前記走査線の前記第３の部分と前記映像信号線とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記第２のTFTのチャネル部は前記走査線の前記第２の部分の上に存在し、
前記第２のTFTのソース電極は前記走査線の前記第１の部分の上に延在し、前記第２のTFTのソース電極と前記走査線の前記第１の部分は絶縁層を介して絶縁されており、
前記第２のTFTのドレイン電極は、前記走査線の前記第３の部分の上に延在し、前記第２のTFTのドレイン電極と前記走査線の前記第３の部分は絶縁層を介して絶縁されている液晶表示装置に対し、
前記第１のTFTのソース電極およびドレイン電極をレーザによって切断し、前記第２のTFTの前記ソース電極と前記走査線の前記第1の部分をレーザ溶接によって接続し、前記第２のTFTの前記ドレイン電極と前記走査線の前記第３の部分とをレーザ溶接によって接続し、かつ、前記走査線の前記第１の部分と前記走査線の前記第２の部分をレーザ切断によって絶縁し、前記走査線の前記第３の部分と前記走査線の前記第２の部分をレーザ切断によって絶縁することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
コモン配線が前記走査線と平行に第１の方向に延在し、
前記第２のTFTのドレイン電極は前記コモン配線の上にまで延在し、前記コモン配線と前記第２のTFTのドレイン電極とは絶縁層を介して絶縁し、
前記第２のTFTはフロート状態である液晶表示装置に対し、
前記第１のTFTのドレイン電極をレーザによって切断し、前記第２のTFTのドレイン電極と前記コモン配線を第１の接続部においてレーザ溶接によって接続し、前記映像信号線と前記コモン配線を第２の接続部においてレーザ溶接によって接続し、
前記第１の接続部および前記第２の接続部よりも外側において、前記コモン配線をレーザによって切断することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記映像信号線によって囲まれた領域に画素電極が配置された液晶表示装置であって、
前記走査線の上には第１のＴＦＴと第２のＴＦＴが配置され、
前記第１のＴＦＴのドレイン電極は前記映像信号線と接続され、前記第１のTFTのソース電極は前記画素電極と接続し、
前記走査線は前記走査線の延在する方向に延在するスリットによって第１の部分と第２の部分に分割され、
前記走査線の前記第１の部分の上には前記第２のTFTのチャネル部が存在し、
前記走査線の前記第２の部分は前記映像信号線の下にまで延在し、前記走査線の前記第２の部分と前記映像信号線とは絶縁層を介して絶縁されており、
前記画素電極と導通した画素電極接続部が前記第２のTFTのソース電極の上にまで延在し、前記画素電極接続部と前記第２のTFTのソース電極とは絶縁層を介して絶縁されている液晶表示装置に対し、
前記第１のTFTの前記ドレイン電極と前記ソース電極をレーザによって切断し、前記第２のTFTの前記ソース電極と前記画素電極接続部をレーザ溶接によって接続し、前記第２のTFTのドレイン電極と前記走査線の前記第２の部分をレーザ溶接によって接続し、
前記走査線の前記第２の部分をレーザによって切断して前記走査線の前記第１の部分と前記走査線の前記第２の部分を絶縁することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に工程において、配線等の不良が発生した場合の、修復を可能とする液晶表示装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。
【０００３】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００４】
各画素には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して映像信号線から映像信号が供給される。また、ＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦは走査線から走査信号を供給することによって行われる。ＴＦＴが不良となると、対応する画素も不良となり、画面欠陥となる。画面欠陥が一定数を超えると液晶表示パネル自体が不良となる。
【０００５】
したがって、たとえ、ＴＦＴが不良となってもなんらかの方法でこれを補償する手段が存在すれば、液晶表示パネルの製造歩留まりが向上し、ひいては液晶表示装置のコストを削減することが出来る。「特許文献１」には、各画素に対して、主ＴＦＴに加えて予備のＴＦＴを配置し、主ＴＦＴが不良となった場合は、予備トランジスタを使用する構成が記載されている。
【０００６】
「特許文献１」において、予備トランジスタを使用する場合は、まず、主ＴＦＴを画素電極から分離する。同時に画素電極とＴＦＴ、および、映像信号線とＴＦＴを修正線を用いて接続する構成が記載されている。「特許文献１」において、修正線はレーザＣＶＤによって形成されている。
【０００７】
また、「特許文献２」には、走査線、あるいは、映像信号線が断線した場合に、画素電極の一部に重ねて形成した導電性金属層に、レーザを照射し、配線をレーザ溶接によって、走査線あるいは映像信号線の断線を修復する構成が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２９２８７８号公報
【特許文献２】特開平０９−１１３９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」に記載の技術では、個々の画素について、通常のＴＦＴを分離し、予備ＴＦＴを映像信号線と画素電極に接続することが出来る、しかし、「特許文献１」に記載の技術では、修正線をレーザＣＶＤによって形成する必要がある。レーザＣＶＤは成膜速度が遅く、修正線の形成に時間がかかる。また、レーザＣＶＤによる修正線は抵抗が高く、走査信号あるいは映像信号に対する応答が遅くなる。
【００１０】
「特許文献２」に記載の技術は、断線が生じた映像信号線上の全ての画素、あるいは、断線が生じた走査線上の全ての画素が不良になることは回避することが出来る。しかし、映像信号線あるいは走査線の修復を画素電極上に形成された導電性金属層によって行うために、該当する画素電極は不良になる。また、導電性金属層を形成するプロセスも追加となる。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点を克服し、各画素において、ＴＦＴが不良となっても、予備ＴＦＴを使用することによって該当画素を修復するにあたり、修復のための追加パターンの形成を不要とし、かつ、修復プロセスに時間がかからず、また、修復後の抵抗増加を抑えることが出来る手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記問題を克服するものであり、通常使用する主TFTと主TFTが不良となったときに使用する予備TFTを配置する。主TFTが不良となったときに、主TFTを映像信号線および画素電極から切り離し、予備TFTを映像信号線および画素電極と接続する。
【００１３】
本発明は、主TFTの構成および周辺構成、予備TFTの構成および周辺構成を新規な構成とすることによって、レーザ切断およびレーザ溶接を用いて、主TFTの切り離しと、予備TFTの接続を可能にするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画素部におけるＴＦＴが不良となった場合であっても、予備ＴＦＴを予め形成しておくことにより、その画素が不良となることを防止することができ、液晶表示装置の歩留まりを向上させることが出来る。
【００１５】
また、本発明によれば、主ＴＦＴが不良となった場合、レーザ切断をもちいて主TFTを映像信号線および画素電極から絶縁し、予備のＴＦＴに対し、レーザ溶接を用いて、予め形成されている配線と接続することによって、動作可能としているので、予備ＴＦＴを動作させるプロセスを容易に、かつ、短時間で行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、画素に形成されたＴＦＴが不良となった場合に予備のＴＦＴを用いることによって該画素を通常どおり動作させるための、効果的な構成を与えるものである。以下実施例にしたがって、本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本実施例の断面図であり、図２は本実施例の平面図である。図１は、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置の断面図である。本発明では、各画素に主TFTと予備TFTが配置されているが、基本的な構造は同じである。本実施例では、ＩＰＳ方式を例にとって説明するが、他の駆動方式、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等についても同様に本発明を適用することが出来る。
【００１８】
図１は本発明が適用されるＩＰＳのＴＦＴ付近の断面図であり、図２のA-A断面図に相当する。図１において、ガラスで形成されるＴＦＴ基板１００の上に、走査線３００が形成されている。走査線３００はＡｌ（アルミニウム）合金で形成されている。走査線にはスリットを介して第１走査分岐線と第２走査分岐線とが形成されている。この第１走査分岐線と第２走査分岐線は後で説明するように予備TFTを動作させる場合に使用される。
【００１９】
走査線３００、第１走査分岐線３０１、第２走査分岐線３０２を覆って、ゲート絶縁膜１０２がＳｉＮによって形成される。ゲート絶縁膜１０２の上に、走査線３００と対向する位置に半導体層１０３がａ−Ｓｉによって形成されている。ａ−ＳｉはプラズマＣＶＤによって形成される。ａ−ＳｉはＴＦＴのチャネル部を形成するが、チャネル部を挟んでａ−Ｓｉ上にｎ＋Ｓｉ層１０３１が形成される。ソース電極１０４およびドレイン電極１０５とオーミックコンタクトを取るためである。ｎ＋Ｓｉ層１０３１の上にソース電極１０４とドレイン電極１０５が形成される。
【００２０】
ドレイン電極１０５は映像信号線２００に接続され、ソース電極１０４は図示しないスルーホールを介して画素電極１１０と接続される。ソース電極１０４もドレイン電極１０５も同層で同時に形成される。本実施例では、ソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５はＡｌ合金で形成される。
【００２１】
ＴＦＴを覆って無機パッシベーション膜１０６がＳｉＮによって形成される。無機パッシベーション膜１０６はＴＦＴの、特にチャネル部を不純物から保護する。無機パッシベーション膜１０６の上には図示しない画素電極１１０が形成される。画素電極１１０は櫛歯状の電極であり、透明導電膜であるＩＴＯによって形成される。画素電極１１０に映像信号を印加すると、コモン電極１０８との間に電気力線を発生して、液晶分子を回転させ、液晶層を透過する光の量を制御する。画素電極１１０の上には配向膜１２０が形成される。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施例を示す平面図である。図２において、映像信号線２００が縦方向に延在し、走査線３００が横方向に延在している。表示領域において、走査線３００は、縦方向に等ピッチで配列し、また、映像信号線２００は横方向に等ピッチで配列している。走査線３００と映像信号線２００の交差部には、走査線の孔３１０が存在している。映像信号線２００と走査線３００との容量を低減するためである。走査線３００と映像信号線２００とで囲まれた領域に画素電極１１０が存在している。
【００２３】
走査線３００の上には主ＴＦＴ１０と予備ＴＦＴ２０が形成されている。したがって、走査線３００が主ＴＦＴ１０および予備ＴＦＴ２０のゲート電極の役割を兼ねている。通常の状態では、主ＴＦＴ１０がスイッチングＴＦＴとしての役割を持ち、予備ＴＦＴ２０は映像信号線２００あるいは画素電極１１０とは接続されておらず、フロートの状態である。
【００２４】
図２において、主ＴＦＴ１０のドレイン電極１０５は映像信号線２００から分岐して、半導体層１０３の上に延在したものであり、Ｗ型の形状となっている。ドレイン電極１０５に囲まれた位置にソース電極１０４が２個配置されている。したがって、主ＴＦＴ１０にはチャネル部が４箇所形成されている。
【００２５】
図２において、ソース電極１０４はスルーホール１１１を通して画素電極１１０と接続している。画素電極１１０の下側には、図示しない層間絶縁膜およびゲート絶縁膜１０２を介してコモン電極１０８が形成されている。
【００２６】
図２において、通常は使用されない予備ＴＦＴ２０が走査線３００の上に形成されている。走査線３００の上には、半導体層１０３が形成され、半導体層１０３の上に、Ｕ型のドレイン電極１０５が形成され、ドレイン電極１０５の内側にソース電極１０４が配置されている。予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４の下側には、走査線３００から分岐した第１走査分岐線３０１が配置されている。また、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５の下側には、走査線３００から分岐した第２走査分岐線３０２が配置されている。
【００２７】
予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４およびドレイン電極１０５は、通常は、画素電極１１０あるいは映像信号線２００とは接続されておらず、予備ＴＦＴ２０はフロートの状態となっている。主ＴＦＴ１０が何らかの原因で不良となった場合、主ＴＦＴ１０を画素電極１１０あるいは映像信号線２００と切り離してフロート状態とし、代わりに予備ＴＦＴ２０を画素電極１１０および映像信号線２００と接続する。具体的には次のとおりである。
【００２８】
まず、図２の点線ＬＳで示す切断線の位置にレーザを当てて、この部分を切断する。レーザによる切断は、主ＴＦＴ１０のドレイン電極１０５と映像信号線２００との接続部、および、ソース電極１０４と画素電極１１０の接続部である。これによって主ＴＦＴ１０を画素電極１１０および映像信号線２００と切り離して、主ＴＦＴ１０をフロート状態とする。
【００２９】
レーザによる切断線の他の部分は第１走査分岐線３０１と第２走査分岐線３０２の根元の部分である。これによって、第１走査分岐線３０１と第２走査分岐線３０２を走査線３００から切り離す。
【００３０】
その後、ＬＷの位置で、予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４と第１走査分岐線３０１、第１走査分岐線３０１と画素電極１１０をレーザ溶接をおこなって接続する。なお、画素電極１１０と第１走査分岐線３０１はソース電極１０４と同層で形成された接続電極１０５１とレーザ溶接によって接続し、接続電極１０５１はスルーホール１１１を介して画素電極１１０と接続する。このように、予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４と画素電極１１０が第１走査分岐線３０１を介して接続する。
【００３１】
同様に、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５と第２走査分岐線３０２、第２走査分岐線３０２と映像信号線２００をレーザ溶接をおこなって接続する。そうすると、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５と映像信号線２００が第２走査分岐線３０２を介して接続する。このようにして、予備ＴＦＴ２０が画素電極１１０に対するスイッチングＴＦＴとして働くようになる。
【００３２】
このように、本発明の特徴は、予備ＴＦＴ２０を動作させるときは、走査線３００から分岐した第１走査分岐線３０１あるいは第２走査分岐線３０２を介して映像信号線２００あるいは、画素電極１１０と接続するので、接続するための導電膜の形成のプロセスを設けなくとも良いことである。また、レーザ溶接はスピードが非常に速いので、修復のために時間は非常に少なくて済む。
【００３３】
レーザ溶接の概略プロセスは図３に示すとおりである。図３（ａ）において、走査線３００から分岐した第１走査分岐線３０１の上にはゲート絶縁膜１０２が形成され、ゲート絶縁膜１０２の上に、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５が形成されている。通常状態では、第１走査分岐線３０１と予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５はゲート絶縁膜１０２によって絶縁されている。予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４および第１走査分岐線３０１はＡｌ合金で形成されている。
【００３４】
主ＴＦＴ１０が不良となって、予備ＴＦＴ２０を使用したい場合は、図３（ａ）に示すように、レーザＬＡを一部に照射する。このレーザパワーは、ゲート絶縁膜１０２は蒸発させるが、予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４は溶断するようなパワーに選定しておく。そうすると、図３（ｂ）に示すように、予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４はレーザによって溶断し、レーザによって蒸発したゲート絶縁膜１０２の孔の部分に溶着する。したがって、予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４と第１走査分岐線３０１とは導通することになる。ソース電極１０４はAl合金で形成されているので、このようなレーザ溶接を容易に行うことが出来る。
【００３５】
図２における画素電極１１０から伸びた、ソース電極１０４と同層で形成され、Ａｌ合金で形成された接続電極１０５１と第１走査分岐線３０１との接続も図３と同様にして行われる。一方、第１走査分岐線３０１は、切断線によって走査線３００から分離されているので、走査信号の影響を受けることは無い。
【００３６】
図２の予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５と映像信号線２００との接続も同様である。すなわち、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５と第２走査分岐線３０２とは図３に示すようなメカニズムによって接続し、第２走査分岐線３０２と映像信号線２００との接続も図３に示すようなメカニズムによって行われる。ドレイン電極もAl合金で形成されているので、レーザ溶接を容易に行うことが出来る。また、第２走査分岐線３０２はレーザ切断によって走査線３００から分離されているので、走査信号の影響を受けることは無い。
【００３７】
以上説明したように、本実施例は、レーザ溶接を用いて、第１走査分岐線３０１あるいは第２走査分岐線３０２を介して予備ＴＦＴ２０を映像信号線２００および画素電極１１０と接続するので、接続プロセスは短時間で、かつ、接続の抵抗も小さく抑えることが出来る。また、画素毎に行うことが出来るので、画素欠陥の修復に非常に有効である。
【実施例２】
【００３８】
実施例１では、主ＴＦＴ１０を動作させているときも、映像信号線２００と第２走査分岐線３０２とが交差している。したがって、映像信号線２００と第２走査分岐線３０２との容量が増加する。この部分の容量が増加すると、スイッチングスピードが低下する。図４に示す本発明の第２の実施例は、映像信号線２００と走査線３００間の容量を抑えつつ、予備ＴＦＴ２０の動作を可能とするものである。
【００３９】
図４のB−B断面が図８に対応し、図４のＣ―Ｃ断面が図５に対応する。図４において、映像信号線２００が縦方向に延在している。映像信号と交差して走査線３００が横方向に延在している。表示領域において、走査線３００は、縦方向に等ピッチで配列し、また、映像信号線２００は横方向に等ピッチで配列している。走査線３００と映像信号線２００とで囲まれた領域に画素電極が存在している。主ＴＦＴ１０と予備ＴＦＴ２０が走査線３００の上に設置されている。通常状態では、主ＴＦＴ１０が映像信号線２００と接続している。図４において、画素電極１１０、および、画素電極１１０と主ＴＦＴ１０の接続は省略されている。
【００４０】
主ＴＦＴ１０に不良が生じた場合、主ＴＦＴ１０と映像信号線２００との接続、および、主ＴＦＴ１０と画素電極１１０との接続をレーザ照射によって切断する。その代わりに、予備ＴＦＴ２０を映像信号線２００と接続する必要がある。本実施例においては、予備ＴＦＴ２０と映像信号線２００との接続は、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５とコモン配線１０８１を用いる。
【００４１】
通常は、図８に示すように、ドレイン電極１０５とコモン配線１０８１とは、ゲート絶縁膜１０２によって絶縁されている。予備ＴＦＴ２０を動作させたい場合は、図４におけるコモン配線１０８１を点線ＬＳで示すようにレーザによって切断する。その後、予備ＴＦＴ２０のドレイン電極１０５が切断されたコモン配線１０８１と重なる部分にレーザを照射して、切断されたコモン配線１０８１と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４を接続する。接続のためにレーザを照射する部分は、図８の矢印の部分が対応する。
【００４２】
切断されたコモン配線１０８１と映像信号線２００の接続も同様にしてレーザ溶接によって行う。レーザ溶接による接続は図３で説明したのと同様である。なお、コモン配線１０８１が切断されると、その部分以後のコモン電極１０８にコモン電圧が印加されないように見えるが、実際には、コモン電極１０８はコモン配線１０８１を介して、図中右側のコモン電極１０８と接続しており、一箇所でコモン配線１０８１が切断しても、コモン電圧がコモン電極１０８に印加されなくなることはない。
【００４３】
以上のように、本実施例では、予備ＴＦＴ２０を映像信号線２００と接続する際、走査線３００の一部を使用するのではなく、コモン配線１０８１を使用するため、走査線３００を予め幅を広く作っておく必要がないので、映像信号線２００と走査線３００間の容量の増加を抑えることが出来る。
【００４４】
また、映像信号線２００と走査線３００が交差する部分において走査線３００の一部を除去することによって容量を低減している。さらに、主TFT１０のドレイン電極の下および予備TFT２０のドレイン電極の下から走査線の一部を除去することによって容量を低減している。
【００４５】
なお、予備TFTのソース電極と画素電極との関係は図４には図示していないが、実施例１のような構成としてもよいし、後で説明する実施例３のような構成としても良い。図４のB-B断面図である図８においては、予備TFTのソース電極と画素電極との接続は後で説明する実施例３のような構成をとることが出来る。
【００４６】
図５は図４のC-C断面図である。図５において、走査線３００とコモン配線１０８１が所定の間隔をもって配列している。走査線３００とコモン配線１０８１は同層で同時に形成される。TFT基板上に透明導電膜であるITOによってコモン電極１０８が形成され、コモン電極１０８はコモン配線１０８１と接続している。
【００４７】
図８は図４のB-B断面図である。TFT基板上に走査線３００が形成されている。走査線３００はスリット介して分離しているが、これはゲート／ドレイン間容量を減少させるためであり、実施例１のような、予備TFT２０を動作させるための物ではない。
【００４８】
図８において、予備TFT２０を動作させる場合は、予備TFT２０のドレイン電極１０５とコモン配線１０８１を矢印で示すレーザ溶接によって接続する。この点が実施例１と異なるところである。なお、予備TFT２０の画素電極１１０との接続は、図８においては、例えば、実施例３において説明する画素電極接続部１１０１と予備TFT２０のソース電極１０４とをレーザ溶接によって接続することが出来る。図８のその他の構成は図１で説明したのと同様であるので説明は省略する。
【００４９】
このように、本実施例によれば、不良となった主ＴＦＴ１０を回路から切断し、予備ＴＦＴ２０を動作させることを、映像信号線２００と走査線３００間の容量の増加を抑えて実現することが出来る。
【実施例３】
【００５０】
図６は本発明の第３の実施例を示す平面図である。図６において、映像信号線２００が縦方向に延在し、走査線３００が横方向に延在している。走査線３００の上には主ＴＦＴ１０と予備ＴＦＴ２０が形成されている。したがって、走査線３００が主ＴＦＴ１０および予備ＴＦＴ２０のゲート電極１０１の役割を兼ねていることは実施例１の図２と同様である。
【００５１】
図６においては、図２に存在していた第１走査分岐線３０１が存在していない。本実施例においては、主ＴＦＴ１０に問題が生じたときに予備ＴＦＴ２０を画素電極１１０と接続する場合、画素電極１１０の一部を延在させて形成された画素電極接続部１１０１を用い、画素電極接続部１１０１と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４を接続する。なお、画素電極接続部１１０１は、画素電極１１０の一部であるから、画素電極１１０の形成と同時に形成される。
【００５２】
画素電極接続部１１０１と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４はレーザ溶接によって接続される。この接続の様子を図７に示す。図７（ａ）では接続前の画素電極１１０と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４が無機パッシベーション膜１０６を介して絶縁されている。これに対して、図７（ａ）に示すように、レーザＬＡを照射する。そうすると、レーザが照射された部分のＩＴＯで形成された画素電極接続部１１０１および無機パッシベーション膜１０６は蒸発する。
【００５３】
Ａｌ合金で形成された予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４も溶融あるいは蒸発するが、Ａｌ合金の残渣が残り、レーザで形成されたホールの壁に付着し、画素電極接続部１１０１と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４が接続されることになる。すなわち、ソース電極がAl合金によって形成されていることによってこのようなレーザ溶接が可能となる。
【００５４】
図６に戻り、画素電極１１０と予備ＴＦＴ２０のソース電極１０４とが直接接続されるので、実施例１における図２で示したような、第１走査分岐線３０１と画素に形成されたスルーホール１１１と接続する接続電極１０５１は不要になる。その分、主トランジスタが動作している通常の動作状態における、ゲートとドレインの容量の増加を抑えることが出来る。
【００５５】
本発明ではまた、映像信号線２００と走査線３００の交差部に形成された走査線の孔３１０を実施例１の場合よりも大きくしている。図６では、図２と異なり、第１走査分岐線３０１は不要である。言い換えれば、図２と異なり、図６では走査線３００に形成されたスリットが不要である。したがって、その分、走査線３００の抵抗を小さく出来る。つまり、走査線３００と映像信号線２００との交差部において、抵抗が若干増加しても、走査線３００全体としては抵抗の増加を抑えることが出来る。そして、図６の構成では、走査線３００に大きな孔が形成されて、走査線３００と映像信号線２００の重なる面積を小さく出来るので、走査線３００と映像信号線２００の間の容量を小さくすることが出来る。
【００５６】
図９は図６のD-D断面図である。図９において、TFT基板上に走査線３００と第２走査分岐線３０２が形成されている。第２TFTを動作させるときは、図９の矢印で示すように、第２TFTのドレイン電極部分にレーザを当ててレーザ溶接を行う。また、画素電極１１０から延在している画素電極接続部１１０１にレーザを照射することによって、図７で説明したように、第２TFTのソース電極と画素電極接続部１１０１をレーザ溶接して接続する。図９のその他の構成は図１で説明したのと同様であるので説明を省略する。
【００５７】
以上の説明における各実施例は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を前提に説明した。しかし、本発明は、ＩＰＳ方式に限ることなく、他の方式の液晶表示装置においても適用することが出来る。また、ＴＦＴの構造は、ゲート電極が半導体層よりも下にある、いわゆるボトムゲート型であるとして説明したが、ＴＦＴ構造におけるゲート電極が半導体よりも上にあるいわゆるトップゲートの場合にも、本発明を適用することが出来る。また、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５、および走査線３００は、Ａｌ合金を用いる例で説明したが、Ａｌ合金以外でも、Ｃｕ（銅）合金、Ｍｏ（モリブデン）合金、Ｗ（タングステン）合金、Ｃｒ（クロム）合金のいずれかを用いても本発明を適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１の液晶表示装置の断面図である。
【図２】実施例１の平面図である。
【図３】実施例１におけるレーザ溶接の模式図である。
【図４】実施例２の平面図である。
【図５】実施例２の一部断面図である。
【図６】実施例３の平面図である。
【図７】実施例３におけるレーザ溶接の模式図である。
【図８】実施例２の液晶表示装置の断面図である。
【図９】実施例３の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…主ＴＦＴ、  ２０…予備ＴＦＴ、  １００…ＴＦＴ基板、  １０２…ゲート絶縁膜、  １０３…半導体層、  １０４…ソース電極、  １０５…ドレイン電極、  １０６…無機パッシベーション膜、  １０８…コモン電極、  １１０…画素電極、  １１１…スルーホール、  １２０…配向膜、  ２００…映像信号線、  ３００…走査線、  ３０１…第１走査分岐線、  ３０２…第２走査分岐線、  ３１０…走査線の孔、  １０３１…ｎ＋Ｓｉ層、  １０５１…接続電極、  １０８１…コモン配線、  １１０１…画素電極接続部。
【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８】
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【図９】
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