(57)【要約】【課題】従来の方法による異常な色表示問題が回避される液晶表示器のレーザ修復方法及びレーザ修復用構造を提供する。【解決手段】第１と第２レーザ修復点にダミー金属の第１と第２修復用電気接続層を提供する。第１レーザ修復点上方に絶縁層により第１修復用電気接続層から隔離される第１ソース／ドレイン電極の第３修復用電気接続層を、第２レーザ修復点上方に第２修復用電気接続層から隔離される第２ソース／ドレイン電極の第４修復用電気接続層を提供する。第１レーザ修復点についてレーザ修復を行い、該当レーザ修復前に互いに電気的に隔離される第１と第３修復用電気接続層を電気的に接続させる。第２レーザ修復点についてレーザ修復を行い、該当レーザ修復前に電気的に隔離される第２と第４修復用電気接続層を電気的に接続させる。【選択図】      図２Ａ
2005004136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レーザ修復点にダミー金属の第１修復用電気接続層を提供し、
第２レーザ修復点に前記ダミー金属の第２修復用電気接続層を提供し、
前記第１レーザ修復点上方に、絶縁層により前記第１修復用電気接続層から隔離される第１ソース／ドレイン電極の第３修復用電気接続層を提供し、
前記第２レーザ修復点上方に、絶縁層により前記第２修復用電気接続層から隔離される第２ソース／ドレイン電極の第４修復用電気接続層を提供し、
前記第１レーザ修復点についてレーザ修復を行い、該当レーザ修復前に互いに前記絶縁層により電気的に隔離される前記第１修復用電気接続層と前記第３修復用電気接続層を電気的に接続させて、
前記第２レーザ修復点についてレーザ修復を行い、該当レーザ修復前に互いに前記絶縁層により電気的に隔離される前記第２修復用電気接続層と前記第４修復用電気接続層を電気的に接続させることを特徴とする液晶表示器のレーザ修復方法。
【請求項２】
前記ダミー金属は透過型ＬＣＤ基板の隣り合う画素領域同士間における光線の漏れを遮断するためのダミー金属であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ修復方法。
【請求項３】
前記ダミー金属は反射型ＬＣＤ基板の絶縁層平坦化用ダミー金属であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ修復方法。
【請求項４】
前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層がスキャナ線を超えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ修復方法。
【請求項５】
前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層は、前記スキャナ線を越えた所の幅がその他の部分の幅より小さいことを特徴とする請求項１に記載のレーザ修復方法。
【請求項６】
液晶表示器のレーザ修復用構造において、
ダミー金属の第１修復用電気接続層及び第２修復用電気接続層がそれぞれ第１レーザ修復点及び第２レーザ修復点までに延在し、
前記第１レーザ修復点上方に、絶縁層により前記第１修復用電気接続層から隔離される第１ソース／ドレイン電極の第３修復用電気接続層が形成し、
前記第２レーザ修復点上方に、前記絶縁層により前記第２修復用電気接続層から隔離される第２ソース／ドレイン電極の第４修復用電気接続層が形成し、
前記第１レーザ修復点についてレーザ修復を行うとき、前記第１修復用電気接続層と前記第３修復用電気接続層が前記第１レーザ修復点にて電気的に接続し、
前記第２レーザ修復点についてレーザ修復を行うとき、前記第２修復用電気接続層と前記第４修復用電気接続層が前記第２レーザ修復点にて電気的に接続し、
前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層がスキャナ線を超えることを特徴とする液晶表示器のレーザ修復用構造。
【請求項７】
前記ダミー金属は透過型ＬＣＤ基板の隣り合う画素領域同士間における光線の漏れを遮断するためのダミー金属であることを特徴とする請求項６に記載のレーザ修復用構造。
【請求項８】
前記ダミー金属は反射型ＬＣＤ基板の絶縁層平坦化用ダミー金属であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ修復用構造。
【請求項９】
前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層は、前記スキャナ線を越えた所の幅がその他の部分の幅より小さいことを特徴とする請求項６に記載のレーザ修復用構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示器のレーザ修復方法及びレーザ修復用構造に関わり、特に、液晶表示装置のダミー金属パターンを利用してレーザ修復を行う方法及びレーザ修復用構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示器は日常生活中よく見られる。特に、テレビやコンピューターなどの場合、画像を表示器の画面に表示し利用者に見せるために、表示器を備えなくてはならない。
【０００３】
一般、陰極線管表示器は、その体積が大きいため、使用上の便利性が欠けている。特に、陰極線管表示器はノートパソコンに応用することができない。このため、例えば、薄膜トランジスタ液晶表示器（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ，  ＴＦＴ  ＬＣＤ）などのバイナリアレイ型の平面表示器は提案された。
【０００４】
液晶表示器は自身が発光しない表示器である。
【０００５】
液晶は、結晶体と液体の間に介在するものであり、電界など外部からのエネルギーを受けるとその分子配列が変わる。液晶分子の配列が変わると、液晶を通る光線の偏極方向が変わる。このような液晶の特性を利用し偏光板を組み込むことにより、ライトゲート（ｌｉｇｈｔ  ｇａｔｅ）ができるため、表示素子が形成される。
【０００６】
一方、薄膜トランジスタは外部から制御されるものであり、一つの薄膜トランジスタが一つの画素に対応する。薄膜トランジスタから液晶に所定の制御電界を印加することにより、液晶の明暗が制御される。
【０００７】
しかしながら、液晶素子、特に薄膜トランジスタの製造中、クリーンルームや製造設備または製造条件の制御不良により薄膜トランジスタに予想外な微粒子が薄膜トランジスタに残留または堆積することがある。このような微粒子の存在により、異常な回路ショートやオープンが生じ、欠陥のある薄トランジスタに応じる画素が常に明るいドットまたは暗いドットになる、即ち、製品の欠陥が発生する恐れがある。
【０００８】
前記のように欠陥が発生する場合、欠陥画素の量が少ない限り、レーザ修復工程が行われる。
【０００９】
図１は従来の薄膜トランジスタ部分の構成及び従来のレーザ修復方法を示す断面図である。
【００１０】
図１において、薄膜トランジスタ液晶表示器は、透明基板１００（普段はガラス基板である）を備える。透明基板１００に、ドットマトリックス状に配列し画像の画素を構成する複数の薄膜トランジスタ１０２が形成される。複数の薄膜トランジスタ１０２毎に固有ビットアドレスが割り当てられる。
【００１１】
また、透明基板１００の縁部に枠状の密封剤１０６が塗布されている。なお、液晶が充填される前に、密封剤１０６にて液晶充填用開口が存在する。
【００１２】
カラーフィルタ１０４が密封剤１０６に付着される。
【００１３】
液晶を密封剤１０６の開口から充填することにより、液晶層１０８がカラーフィルタ１０４と透明基板１００及び密封剤１０６からなる空間に形成される。
【００１４】
液晶を充填した後に密封剤１０６の開口を同様な密封剤で密封すると、薄膜トランジスタ液晶表示器の粗品が形成される。
【００１５】
液晶表示器構造の完成を続ける前に、画素毎に明暗状態をチェックしておく。薄膜トランジスタに不良の導電現象が見付かったら、レーザ修復工程が行われる。
【００１６】
従来のレーザ修復工程は、レーザ装置１１０から発生されるハイレベル・エネルギーのレーザビーム１１２を欠陥の薄膜トランジスタに集光させ、薄膜トランジスタのリード線を焼き切ったり薄膜トランジスタ自体を焼き払ったりするように行われる。
【００１７】
しかしながら、前記従来のレーザ修復工程によれば、薄膜トランジスタが焼き払われてしまうため、液晶素子の欠陥画素は永久に暗いドットになる。即ち、欠陥画素は通常に表示すべき色（赤色、青色または緑）を表示することができない。このため、画面上において、該欠陥画素を含む表示点はその周囲の正常な表示点と比べると、明らかに異常な色を呈する。この異常な色は使用者により感知され易い。このため、使用者が製品の質について疑問を抱える問題が生じられる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような問題点を解決するため、本発明の目的は従来の液晶表示器のレーザ修復工程による異常な色表示の問題が回避される液晶表示器のレーザ修復方法及びレーザ修復用構造を提供することにある。
【００１９】
具体的に、本発明の第一の目的は、一つの欠陥を２回だけのレーザ溶接で修復できる簡単な液晶表示器のレーザ修復方法及びレーザ修復用構造を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第二の目的は、修復点における絶縁層の厚みが薄いことを利用しレーザ修復エネルギーを低減すると共に欠陥修復における歩留りを向上させる液晶表示器のレーザ修復方法及びレーザ修復用構造を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の液晶表示器のレーザ修復方法は、第１レーザ修復点にダミー金属の第１修復用電気接続層を提供し、第２レーザ修復点に前記ダミー金属の第２修復用電気接続層を提供し、前記第１レーザ修復点上方に、絶縁層により前記第１修復用電気接続層から隔離される第１ソース／ドレイン電極の第３修復用電気接続層を提供し、前記第２レーザ修復点上方に絶縁層により前記第２修復用電気接続層から隔離される第２ソース／ドレイン電極の第４修復用電気接続層を提供し、前記第１レーザ修復点についてレーザ修復を行い該当レーザ修復前に互いに前記絶縁層により電気的に隔離される前記第１修復用電気接続層と前記第３修復用電気接続層を電気的に接続させて、前記第２レーザ修復点についてレーザ修復を行い該当レーザ修復前に互いに前記絶縁層により電気的に隔離される前記第２修復用電気接続層と前記第４修復用電気接続層を電気的に接続させることを特徴とする。
【００２２】
また、前記目的を達成するための本発明の液晶表示器のレーザ修復用構造は、ダミー金属の第１修復用電気接続層及び第２修復用電気接続層がそれぞれ第１レーザ修復点及び第２レーザ修復点までに延在し、前記第１レーザ修復点上方に、絶縁層により前記第１修復用電気接続層から隔離される第１ソース／ドレイン電極の第３修復用電気接続層が形成し、前記第２レーザ修復点上方に、前記絶縁層により前記第２修復用電気接続層から隔離される第２ソース／ドレイン電極の第４修復用電気接続層が形成し、前記第１レーザ修復点についてレーザ修復を行うとき、前記第１修復用電気接続層と前記第３修復用電気接続層が前記第１レーザ修復点にて電気的に接続し、前記第２レーザ修復点についてレーザ修復を行うとき、前記第２修復用電気接続層と前記第４修復用電気接続層が前記第２レーザ修復点にて電気的に接続し、前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層がスキャナ線を超えることを特徴とする。
【００２３】
また、前記ダミー金属は透過型ＬＣＤ基板の隣り合う画素領域同士間における光線の漏れを遮断するためのダミー金属でありうる。
【００２４】
また、前記ダミー金属は反射型ＬＣＤ基板の絶縁層平坦化用ダミー金属でありうる。
【００２５】
また、前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層がスキャナ線を超えて良い。
【００２６】
また、前記第２ソース／ドレイン電極の前記第４修復用電気接続層は、前記スキャナ線を越えた所の幅がその他の部分の幅より小さいことが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
前記の目的を達成して従来の欠点を除去するための課題を実行する本発明の実施例の構成とその作用を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図２Ａは本発明の第一の実施例に係る液晶表示器（ＬＣＤ）のレーザ修復方法を示す平面図、図２Ｂは図２Ａの一部分の拡大図である。
【００２９】
透過型ＬＣＤの基板１０に複数の横方向に延在するスキャナ線１２と複数の縦方向に延在するデータ線１４及びドットマトリックス状に配列する複数の画素領域１６がある。ここで、各画素領域１６は２本のスキャナ線１２と２本のデータ線１４が交差してなる領域である。
【００３０】
複数の画素領域１６のそれぞれの表面が一つの画素電極１８により被覆される。また、複数の画素領域１６のそれぞれの内部に一つの薄膜トランジスタが設けられる。
【００３１】
また、隣り合う画素領域同士間であってデータ線１４（第２金属層）の下方にフローティング・ダミー金属２０（第１金属層）のパターンが設けられる。該フローティング・ダミー金属２０のパターンは、スキャナ線１２（第１金属層）と同時に形成されるものの、隣り合う画素領域１６同士間における光線の漏れを遮断する働きを有する。
【００３２】
本実施例１では、フローティング・ダミー金属２０のパターンには二つの凸出する修復用電気接続層２０ａ、２０ｂが増設される。因みに、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極２４１及び２４２（第２金属層）のそれぞれにも修復用電気接続層２４１ａ、２４１ｂ及び２４２ａ、２４２ｂが凸設される。
【００３３】
例えば、欠陥２２がある場合、この欠陥２２を修復するために、Ａ点とＢ点においてレーザ溶接を行い、本来電気的接続していない（図示していない絶縁層により隔離される）第１金属層と第２金属層を電気的に接続させる。
【００３４】
このため、画像信号は薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極２４２（第２金属層）の修復用電気接続層２４２ｂを介してダミー金属２０の修復用電気接続層２０ｂ（Ｂ点）に伝達、そして、ダミー金属２０の修復用電気接続層２０ａを介して薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極２４１の修復用電気接続層２４１ａ（Ａ点）に伝達される。このため、下の薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極２４２を介して上の画素電極１８（薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極２４１に対応する画素電極）を同期制御するができる。
【００３５】
図３Ａは本発明の第二の実施例に係る液晶表示器（ＬＣＤ）のレーザ修復方法を示す平面図、図３Ｂは図３Ａの一部分の拡大図である。
【００３６】
反射型ＬＣＤの基板６０に複数の横方向に延在するスキャナ線６２と複数の縦横方向に延在するデータ線６４及びドットマトリックス状に配列する複数の画素領域６６がある。ここで、各画素領域６６は２本のスキャナ線６２と２本のデータ線６４が交差してなる領域である。
【００３７】
複数の画素領域６６のそれぞれの表面が一つの画素電極６８により被覆される。また、複数の画素領域６６のそれぞれの内部に一つの薄膜トランジスタが設けられる。
【００３８】
また、絶縁層（図示していない）を平坦化する際良い平坦効果が得られるために、各画素領域６６の中央部に複数のフローティング・ダミー金属７０（第１金属層）のパターンが設けられる。これらのフローティング・ダミー金属７０のパターンがスキャナ線６２（第１金属層）と同時に形成される。
【００３９】
本実施例２では、フローティング・ダミー金属７０のパターンには二つの凸出する修復用電気接続層７０ａ、７０ｂが増設される。因みに、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極７４１及び７４２（第２金属層）のそれぞれにも修復用電気接続層７４１ａ、７４１ｂ及び７４２ａ、７４２ｂが凸設される。
【００４０】
例えば、欠陥７２がある場合、この欠陥７２を修復するために、Ａ点とＢ点においてレーザ溶接を行い、本来電気的接続していない（図示していない絶縁層により隔離される）第１金属層と第２金属層を電気的に接続させる。
【００４１】
このため、画像信号は薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極７４２の修復用電気接続層７４２ｂを介してダミー金属７０の修復用電気接続層７０ｂ（Ｂ点）に伝達、そして、ダミー金属７０の修復用電気接続層７０ａを介して薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極７４１の修復用電気接続層７４１ａ（Ａ点）に伝達される。このため、下の薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極７４２を介して上の画素電極６８（薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極７４１に対応する画素電極）を同期制御することができる。
【００４２】
前記のように、一つの欠陥を修復するために、レーザ溶接は２回だけ行われれば済む。したがって、修復工程が著しく簡単になる。しかも、レーザ溶接を用い、絶縁層（厚みが０．６μｍ）により隔離される第１金属層と第２金属層を電気的に接続させるという方法を用いる場合、修復の歩留りが９０％に達する。これは絶縁層の厚みが薄ければ薄いほど歩留りが高いからである。因みに、絶縁層の厚みが薄ければ薄いほどレーザ溶接用エネルギーが低減する。
【００４３】
なお、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極（第２金属層）の修復用電気接続層がスキャナ線を越えるため、余分なキャパシティーが生じられ信号遅延が長くてＬＣＤの表示品質が劣化する恐れがあるが、スキャナ線を越える薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極の修復用電気接続層の幅を縮小し、前記余分なキャパシティーを抑えると、信号遅延が長くてＬＣＤの表示品質が劣化することが解消される。
【００４４】
また、第１金属層と第２金属層としては普段、例えばアルミニウムや銅などの導電金属材質が用いられるが、導電非金属材質を用いても良い。例えば、トランジスタのゲート材質となる多結晶シリコンや、導電層材質となるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの導電材質が用いられる。多結晶シリコンを用いる場合、ドーピングでその導電性を一層向上させることが好ましい。
【００４５】
本発明は前記実施例の如く提示されているが、これは本発明を限定するものではなく、当業者は本発明の要旨と範囲内において変形と修正をすることができる。従って、本発明の権利範囲は特許請求の範囲に準じるものである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、一つの欠陥を修復するために、レーザ溶接は２回だけ行われれば済む。したがって、修復工程が非常に簡単である。しかも、修復の歩留りが高くて９０％に達するし、レーザ溶接用エネルギーも低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示器のレーザ修復方法を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施例１に係る液晶表示器のレーザ修復方法を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの一部分の拡大図である。
【図３Ａ】本発明の実施例２に係る液晶表示器のレーザ修復方法を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの一部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０，６０  基板
１２，６２  スキャナ線
１４，６４  データ線
１６，６６  画素領域
１８，６８  画素電極
２０，７０  ダミー金属
２２，７２  欠陥
２４１，２４２，７４１，７４２  ソース／ドレイン電極
２０ａ，２０ｂ，７０ａ，７０ｂ  ダミー金属の修復用電気接続層
２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ、７４１ａ，７４１ｂ，７４２ａ，７４２ｂ  ソース／ドレイン電極の修復用電気接続層
１００  透明基板
１０２  薄膜トランジスタ
【図１】
2005004136.tif 000003
【図２Ａ】
2005004136.tif 000004
【図２Ｂ】
2005004136.tif 000005
【図３Ａ】
2005004136.tif 000006
【図３Ｂ】
2005004136.tif 000007