(57)【要約】【課題】従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、表示欠陥の修正が可能な液晶表示装置及びその製造方法（欠陥修正方法）を提供する。【解決手段】画素電極６及び画素電極６に接続されたＴＦＴ５がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板５０と、アクティブマトリクス基板５０に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、各画素電極６に対応して画素が規定される液晶表示装置であって、アクティブマトリクス基板５０には、画素のいずれかが欠陥画素であるときに、その欠陥画素を修正できるように、各画素の画素電極６とそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のＴＦＴ５とを電気的に接続可能にする欠陥修正手段として導電層１４が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置であって、
上記アクティブマトリクス基板には、上記画素のいずれかが欠陥画素であるときに、その欠陥画素を修正できるように、各画素の画素電極とそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子とを電気的に接続可能にする欠陥修正手段が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記欠陥修正手段は、相互に隣接する一対の画素のスイッチング素子に絶縁膜を介して重なるように設けられ、該絶縁膜にコンタクトホールを形成して両スイッチング素子を電気的に接続することで、一方の画素の画素電極を他方の画素のスイッチング素子に電気的に接続可能とする導電層で構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記アクティブマトリクス基板、又は、対向基板には、各画素に対応して、所定の色の着色層が配設したカラーフィルタ層が設けられており、
上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素には、同一色の着色層が配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記アクティブマトリクス基板には、上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応して、それらの隣接方向と交差する方向に延びるように形成された一対の容量線が設けられており、該一対の容量線が電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された液晶表示装置において、
上記アクティブマトリクス基板には、上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応して上記容量線の延びる方向と交差する方向に延びるように形成されたソース線が上記スイッチング素子と同一層に設けられており、該ソース線と上記一対の画素の少なくとも一方のスイッチング素子とが該容量線上で該容量線の延びる方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置であって、
上記画素のいずれかは、欠陥画素であって、その画素電極がそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続されて欠陥修正されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載された液晶表示装置において、
上記アクティブマトリクス基板には、
上記画素及び隣接画素に対応して、それらの隣接方向と交差する方向に延びるように形成され、互いに電気的に接続された一対の容量線が設けられていると共に、該容量線の延びる方向と交差する方向に延びるように形成されたソース線が上記スイッチング素子と同一層に設けられており、
上記ソース線と上記画素及び隣接画素の少なくとも一方のスイッチング素子とが該容量線上で該容量線の延びる方向に間隔をおいて配置され、
上記画素のいずれかは、上記容量線上での上記ソース線とスイッチング素子との間の短絡に起因する欠陥画素であって、それに対応する容量線が切断され、上記ソース線とスイッチング素子との間の電気的な接続が解除されて欠陥修正されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置の製造方法であって、
欠陥画素の存在を検出する欠陥画素検出工程と、
上記欠陥画素検出工程で検出された欠陥画素の画素電極をそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続して欠陥修正する欠陥修正工程と、
を備えた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、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、欠陥画素の欠陥修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、画像の最小単位である画素毎に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略する）等のスイッチング素子を有しており、個々の画素を確実に点灯することができるため、例えば、パーソナルコンピュータや壁掛けテレビ等のディスプレイとして広く利用されている。
【０００３】
一般的な液晶表示装置は、複数の画素電極がマトリクス状に配設したアクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板と、それら両基板に挟持された液晶層とから構成されている。
【０００４】
図７は、一般的な液晶表示装置のアクティブマトリクス基板３０の平面模式図であり、図８は、その液晶表示装置の等価回路図である。
【０００５】
このアクティブマトリクス基板３０では、絶縁基板上に複数のゲート線１と複数のソース線２とが互いに直交するように配設され、そのゲート線１とソース線２との各交差部にはＴＦＴ５が、各ゲート線１の間にはゲート線１と並行に容量線４が、それぞれ設けられている。さらに、画素電極６が各ＴＦＴ５に対応して一対のゲート線１及びソース線２に囲われた領域に設けられている。
【０００６】
ＴＦＴ５は、ゲート線１の突出部であるゲート電極１ａと、ソース線２の突出部であるソース電極２ａと、ソース電極２ａに対峙するように設けられたドレイン電極３とから構成されている。
【０００７】
ドレイン電極３は、コンタクトホール６ａを介して画素電極６に接続されており、その容量線４と重なる部分が容量電極となっている。そして、その容量電極は、絶縁膜を介して容量線４と共に補助容量を構成している。
【０００８】
この液晶表示装置において、画像を表示する際には、所定のゲート線１からゲート信号を送り、そのゲート線１に接続されているＴＦＴ５をオン状態にし、同時に、ソース線２からソース信号を送り、ソース電極２ａ及びドレイン電極３を介して、画素電極６に所定の電荷を書き込むことにより、画素電極６と共通電極１１との間で電位差が生じ、液晶層７０からなる液晶容量７０ａ及び補助容量２０に所定の電圧が印加される。そして、その印加電圧によって液晶層７０を構成する液晶分子の配向状態を変えることにより、外部から入射する光の透過率を調整して画像が表示される。
【０００９】
ところで、このような構成の液晶表示装置では、近年、画素の開口率を向上させるために、ゲート線、ソース線及び容量線に低抵抗材料を用いてその線の幅を細くしたり、ＴＦＴの膜質改善によりＴＦＴ特性を向上させ、ＴＦＴサイズを縮小化する傾向が強くなっている。このようなゲート線、ソース線、容量線及びＴＦＴの微細化が進むと、液晶表示装置の製造工程におけるダスト、成膜条件等により、各配線の断線及び短絡、ＴＦＴ特性不良等を生じる可能性が高くなる。このような問題を含んだ液晶表示装置は、点灯検査において例えば点状や線状の欠陥として検出される。通常、液晶表示装置では一定数以下の点状の欠陥は許容されるが、欠陥数が多くなるとその液晶表示装置は不良品となってしまう。
【００１０】
そこで、このような点状欠陥を修正する技術が従来から提案されており、液晶表示装置の製造において、実用化されている。
【００１１】
例えば、特許文献１では、液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板に、予め、画素電極とソース線との重なり部分にリペア領域を設けておき、画素のいずれかが欠陥画素である場合には、その欠陥画素に対応するリペア領域にレーザ照射を行うことにより画素電極とソース線とを短絡し、ＴＦＴを介さず画素電極をソース線からのソース信号で直接駆動する修正技術が開示されている。これにより、欠陥画素を輝点から黒点に変えることができる。
【００１２】
また、図９の平面模式図及び図１０の等価回路図に示すように、ＴＦＴ５にＴＦＴ短絡欠陥部２１が存在して、画素が欠陥画素である場合には、その欠陥画素に対応するＴＦＴ５のドレイン電極３のドレイン電極切断部２２にレーザ照射を行うことによりドレイン電極３を切断すると共に、画素電極６と容量線４との重なり部分にレーザ照射を行うことによりコンタクトホール２６を形成して、画素電極６と容量線４とを短絡し、ＴＦＴ５を介さずに画素電極６を容量線４からの容量信号で直接駆動する修正技術も知られている。
【特許文献１】特開平１１−３０５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このような従来の液晶表示装置の欠陥画素の修正では、レーザ照射を行うことにより、単に、輝点欠陥を黒点化するだけであり、画面表示上、常に黒点が存在することになる。
【００１４】
しかも、液晶表示装置が大型テレビ等に利用され、無欠陥の液晶表示装置が求められている今日では、このような輝点を黒点化する欠陥修正方法は、輝点欠陥が目立たなくなるものの、欠陥画素が常に黒点として視認できるため、適切な方法ではない。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥画素の修正が可能な液晶表示装置及びその製造方法（欠陥修正方法）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置であって、上記アクティブマトリクス基板には、上記画素のいずれかが欠陥画素であるときに、その欠陥画素を修正できるように、各画素の画素電極とそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子とを電気的に接続可能にする欠陥修正手段が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、欠陥修正手段が設けられているので、欠陥画素を修正する際には、欠陥画素の画素電極とそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子とを電気的に接続して欠陥修正手段を機能させることにより、画素欠陥を修正することができる。ここで、欠陥画素は、欠陥修正手段を機能させることにより、その画素電極が隣接画素のスイッチング素子によって駆動されるので、隣接画素と同様に表示される。そのため、その修正された画素は、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥画素の修正が可能である。
【００１８】
本発明の液晶表示装置は、上記欠陥修正手段は、相互に隣接する一対の画素のスイッチング素子に絶縁膜を介して重なるように設けられ、該絶縁膜にコンタクトホールを形成して両スイッチング素子を電気的に接続することで、一方の画素の画素電極を他方の画素のスイッチング素子に電気的に接続可能とする導電層で構成されていてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、欠陥画素を修正する際には、欠陥画素のスイッチング素子及び導電層を介して隣接する隣接画素のスイッチング素子と導電層との重なり部分にレーザ照射等を行うことにより、その重なり部分の絶縁膜にコンタクトホールを形成して、欠陥画素の画素電極を隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続することができる。そのため、欠陥画素は、その画素電極が隣接画素のスイッチング素子によって駆動されるので、隣接画素と同様に表示される。そして、その修正された画素は、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥画素の修正が可能である。
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板、又は、対向基板には、各画素に対応して、所定の色の着色層が配設したカラーフィルタ層が設けられており、上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素には、同一色の着色層が配設されていてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素には、同一色の着色層が配設されていると共に、欠陥画素に対応する画素電極が隣接画素のスイッチング素子によって駆動されることになるので、その欠陥画素の表示は隣接画素の表示と全く同一となる。これにより、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥画素の修正が可能である。
【００２２】
具体的には、カラーフィルタ層は、一般に各画素に対応して、赤、緑及び青の着色層が配設しており、例えば、欠陥画素と欠陥修正手段を介して隣接する隣接画素とに、緑と赤との着色層がそれぞれ配設している場合、画面全面が赤表示のときには、欠陥画素は輝点となり、また、画面全面が緑表示のときには、表示欠陥に対応する画素は黒点となり、さらに、画面全面が青表示のときには、表示欠陥に対応する画素は正常となる。従って、欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応する着色層が同一色でないと、欠陥画素が黒点欠陥又は輝点欠陥となってしまうことになる。
【００２３】
しかしながら、上記のように、欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応する着色層が同一色の着色層であれば、その一対の画素は、常に、同一色の表示となり、欠陥画素が正常な画素に近い表示になる。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板には、上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応してそれらの隣接方向と交差する方向に延びるように形成された一対の容量線が設けられており、該一対の容量線が電気的に接続されていてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、一対の容量線が電気的に接続されているので、一対の容量線のうちの一方が断線しても、他方の容量線をその冗長配線とすることができる。そのため、断線した一方の容量線に帰属する補助容量を正常に機能させることが可能になる。これにより、本発明の液晶表示装置は、一対の容量線のうちの一方が断線しても、補助容量が正常に機能するため、印加電圧の低下を抑制することができるので、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高いものとなる。
【００２６】
本発明の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板には、上記欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素に対応して上記容量線の延びる方向に交差する方向に延びるように形成されたソース線が上記スイッチング素子と同一層に設けられており、該ソース線と上記一対の画素の少なくとも一方のスイッチング素子とが該容量線上で該容量線の延びる方向に間隔をおいて配置されていてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、ソース線がスイッチング素子と同一層に設けられており、ソース線と欠陥修正手段により欠陥修正される相互に隣接する一対の画素の少なくとも一方のスイッチング素子とが容量線上で容量線の延びる方向に間隔をおいて配置されているので、容量線上でソース線とスイッチング素子とが短絡する恐れがある。
【００２８】
ソース線とスイッチング素子と間で短絡欠陥が発生した場合、この短絡欠陥に起因する欠陥画素を修正するために、ソース線とスイッチング素子との短絡欠陥の部分に、レーザ照射を行う際に、ソース線及びスイッチング素子が配置された容量線を損傷又は断線させてしまう恐れがあるが、本発明の液晶表示装置では、容量線が一対であり、その一対の容量線が電気的に接続されているので、一対の容量線のうちの一方が断線しても、他方の容量線をその冗長配線とすることができる。そのため、断線した一方の容量線に帰属する補助容量を正常に機能させることが可能になる。これにより、本発明の液晶表示装置は、欠陥画素の修正の際に、一対の容量線のうちの一方が断線しても、補助容量が正常に機能するため、印加電圧の低下を抑制することができるので、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高いものとなる。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置であって、上記画素のいずれかは、欠陥画素であって、その画素電極がそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続されて欠陥修正されていることを特徴とする。
【００３０】
上記の構成によれば、欠陥画素の画素電極がそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続されて欠陥修正されているので、欠陥画素は、その画素電極が隣接画素のスイッチング素子によって駆動され、隣接画素と同様に表示される。そのため、その修正された画素は、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高いものとなる。
【００３１】
本発明の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板には、上記画素及び隣接画素に対応して、それらの隣接方向と交差する方向に延びるように形成され、互いに電気的に接続された一対の容量線が設けられていると共に、該容量線の延びる方向と交差する方向に延びるように形成されたソース線が上記スイッチング素子と同一層に設けられており、上記ソース線と上記画素及び隣接画素の少なくとも一方のスイッチング素子とが該容量線上で該容量線の延びる方向に間隔をおいて配置され、上記画素のいずれかは、上記容量線上での上記ソース線とスイッチング素子との間の短絡に起因する欠陥画素であって、それに対応する容量線が切断され、上記ソース線とスイッチング素子との間の電気的な接続が解除されて欠陥修正されていてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、ソース線とスイッチング素子との間の短絡に起因する欠陥画素に対応する容量線が切断され、ソース線とスイッチング素子との間の電気的な接続が解除されて欠陥修正されているので、一対の容量線のうち、切断されてない方の容量線が切断された容量線の冗長配線となり、切断された容量線に帰属する補助容量が正常に機能することになる。そのため、修正された画素は、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなると共に、補助容量による印加電圧の低下を抑制する作用が維持されているので、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高いものとなる。
【００３３】
本発明の製造方法は、画素電極及び該画素電極に接続されたスイッチング素子がマトリクス状に配設されたアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層と、を備え、該各画素電極に対応して画素が規定される液晶表示装置の製造方法であって、欠陥画素の存在を検出する欠陥画素検出工程と、上記欠陥画素検出工程で検出された欠陥画素の画素電極をそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続して欠陥修正する欠陥修正工程と、を備えたことを特徴とする。
【００３４】
上記の方法によれば、欠陥画素検出工程で検出された欠陥画素は、その画素電極が欠陥修正工程において隣接画素のスイッチング素子に電気的に接続されることにより修正される。そのため、欠陥画素は、その隣接画素と同様に表示されるので、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、本発明の製造方法は、欠陥画素を有する液晶表示装置を、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥修正することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の液晶表示装置は、欠陥修正手段が設けられているので、欠陥画素を修正する際には、欠陥画素の画素電極とそのいずれかの方向に隣接する隣接画素のスイッチング素子とを電気的に接続して欠陥修正手段を機能させることにより、画素欠陥を修正することができる。そのため、欠陥画素は、その隣接画素と同様に表示されるので、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高くなるように、欠陥画素の修正が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態では、ＴＦＴをスイッチング素子として用いた液晶表示装置を例に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。
【００３７】
以下に、本発明の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
【００３８】
図１は、本発明の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板５０の平面模式図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ’断面における液晶表示装置１００の断面模式図であり、図３は、その等価回路図である。なお、図１の平面模式図及び図２の断面模式図は、互いに隣接する２個の画素を示すものである。
【００３９】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板５０と、それに対向するように設けられた対向基板６０と、両基板５０及び６０との間に挟持されるように設けられた液晶層７０と、を備えている。
【００４０】
アクティブマトリクス基板５０では、絶縁基板１０上に複数のゲート線１と複数のソース線２とが互いに直交するように配設され、そして、そのゲート線１とソース線２との各交差部にはＴＦＴ５が、各ゲート線１の間にはゲート線１と並行に一対の容量線４が、それぞれ設けられている。さらに、その一対の容量線４は、ソース線２上に設けられた容量線接続部４ａを介して互いに接続されている。また、画素電極６が各ＴＦＴ５に対応してゲート線１及び容量線４と一対のソース線２で囲われる表示領域に設けられている。
【００４１】
また、アクティブマトリクス基板５０は、絶縁基板１０上に、ゲート絶縁膜８及び層間絶縁膜９が順に積層された多層積層構造となっている。
【００４２】
絶縁基板１０とゲート絶縁膜８との層間には、ゲート線１、ゲート電極１ａ、容量線４及び導電層１４が設けられている。
【００４３】
ゲート絶縁膜８と層間絶縁膜９との層間には、ＴＦＴ５を構成する半導体層１５が設けられ、半導体層１５の上層には、ソース線２、各ＴＦＴ５に対応してソース線２からゲート線１の延びる方向に突出したソース電極２ａ、ソース電極２ａと対峙するドレイン電極３が設けられている。
【００４４】
層間絶縁膜９上には、ドレイン電極３にコンタクトホール６ａを介して接続された画素電極６が設けられ、画素電極６の上には、配向膜７が設けられている。
【００４５】
ドレイン電極３は、容量線４の配設している領域まで延設され、容量線４と対向する部分が補助容量電極となっている。そして、その補助容量電極は、ゲート絶縁膜８を介して容量線４と共に補助容量２０を構成している。
【００４６】
導電層１４は、欠陥修正手段として機能し、隣接する画素の間で且つ、隣り合う一対の容量線４の間に位置しており、ゲート絶縁膜８を介して、両画素のドレイン電極３と重なり部分を有している。
【００４７】
対向基板６０は、絶縁基板１０’上に、カラーフィルタ層１３、オーバコート層１２、共通電極１１及び配向膜７’が順に積層された多層積層構造になっている。
【００４８】
カラーフィルタ層１３には、各画素に対応して赤、緑及び青のうちの１色の着色層１３ａが設けられ、各着色層１３ａの間には遮光膜としてブラックマトリクス１３ｂが設けられている。そして、導電層１４を介して互いに隣接する画素には、同一色の着色層１３ａが配設している。
【００４９】
液晶層７０は、電気光学特性を有するネマチック液晶材料から構成されている。
【００５０】
この液晶表示装置１００は、各画素電極６ごとに１つの画素が構成されており、各画素において、ゲート線１からゲート信号が送られてＴＦＴ５をオン状態になったときに、ソース線２からソース信号が送られてソース電極２ａ及びドレイン電極３を介して、画素電極６に所定の電荷を書き込まれ、画素電極６と共通電極１１との間で電位差が生じることになり、液晶層７０からなる液晶容量７０ａ及び補助容量２０に所定の電圧が印加されるように構成されている。そして、液晶表示装置１００では、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、外部から入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される。
【００５１】
次に、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００５２】
＜アクティブマトリクス基板作製工程＞
まず、ガラス基板等の絶縁基板１０上の基板全体に、Ａｌからなる金属膜（厚さ２００ｎｍ程度（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ等からなる金属膜であってもよい））をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィー技術（Photo Engraving Process、以下、「ＰＥＰ技術」と称する）によりパターン形成して、ゲート線１、ゲート電極１ａ、容量線４及び導電層１４を形成する。
【００５３】
次いで、ゲート線１、ゲート電極１ａ、容量線４及び導電層１４上の基板全体に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により窒化シリコン膜（厚さ４００ｎｍ程度）等を成膜し、ゲート絶縁膜８を形成する。
【００５４】
次いで、ゲート絶縁膜８上の基板全体に、ＣＶＤ法により真性アモルファスシリコン膜（厚さ１５０ｎｍ程度）と、リンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜（厚さ５０ｎｍ程度）とを連続して成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりゲート電極１ａ上に島状にパターン形成して、真性アモルファスシリコン層とｎ＋アモルファスシリコン層からなる半導体層１５を形成する。
【００５５】
次いで、半導体層１５が形成されたゲート絶縁膜８上の基板全体に、Ａｌからなる金属膜（厚さ２００ｎｍ程度（Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ等からなる金属膜であってもよい））をスパッタリング法により成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりパターン形成して、ソース線２、ソース電極２ａ及びドレイン電極３を形成する。
【００５６】
次いで、ソース電極２ａ及びドレイン電極３をマスクとして半導体層１５のｎ＋アモルファスシリコン層をエッチング除去することにより、チャネル部を形成する。
【００５７】
次いで、ソース電極２ａ及びドレイン電極３上の基板全体に、ＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜（厚さ３００ｎｍ程度）等を成膜し、保護絶縁膜９を形成する。
【００５８】
次いで、保護絶縁膜９のドレイン電極３に対応する部分をエッチング除去して、コンタクトホール６ａを形成する。
【００５９】
次いで、保護絶縁膜９上の基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる透明導電膜（厚さ１０ｎｍ程度）をスパッタリング法により成膜し、その後、ＰＥＰ技術によりパターン形成して、画素電極６を形成する。
【００６０】
次いで、画素電極６上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ１００ｎｍ程度で塗布して、配向膜７を形成する。
【００６１】
上記のようにしてアクティブマトリクス基板５０を作製することができる。
【００６２】
なお、上記のアクティブマトリクス基板５０の作製方法では、半導体層１５をアモルファスシリコン膜から形成させる方法を例示したが、半導体層１５をポリシリコン膜から形成させてもよく、さらには、アモルファスシリコン膜及びポリシリコン膜にレーザアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。
【００６３】
＜対向基板作製工程＞
まず、絶縁基板１０’上に、クロム薄膜を成膜した後、ＰＥＰ技術によりパターン形成してブラックマトリクス１３ｂを形成する。
【００６４】
次いで、ブラックマトリクス間のそれぞれに、赤、緑及び青の何れかの着色層をパターン形成してカラーフィルタ層９を形成する。
【００６５】
次いで、カラーフィルタ層６上の基板全体に、アクリル樹脂を塗布してオーバコート層１２を形成する。
【００６６】
次いで、オーバコート層１２上の基板全体に、ＩＴＯ膜を成膜して共通電極１１を形成する。
【００６７】
次いで、共通電極１１上の基板全体に、ポリイミド樹脂を塗布して、配向膜７’を形成する。
【００６８】
上記のようにして、対向基板６０を作製することができる。
【００６９】
＜液晶表示装置作製工程＞
まず、アクティブマトリクス基板５０及び対向基板６０うちの一方にスクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂等からなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、樹脂又はシリカからなる球状のスペーサーを散布する。
【００７０】
次いで、アクティブマトリクス基板５０と対向基板６０とを貼り合わせ、シール材料を硬化させ、空セルを形成する。
【００７１】
次いで、空セルのアクティブマトリクス基板５０及び対向基板６０の両基板間に、減圧法により液晶材料を注入し液晶層７０を形成する。その後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂を硬化し、注入口を封止する。
【００７２】
以上のようにして、本発明の液晶表示装置１００を製造することができる。
【００７３】
通常、液晶表示装置１００において、画素電極６はＴＦＴ５によって駆動され、ＴＦＴ５が正常に動作している限り、画素は正常に動作し、表示上の問題は発生しない。しかし、ＴＦＴ５が異常をきたしたり、ソース線２と画素電極６等との間にリーク電流が発生したりすると、検査工程においてそれに対応する画素が欠陥画素として現れ、表示上の問題となる。
【００７４】
次に、本発明の液晶表示装置１００における欠陥修正方法（製造方法）について説明する。
【００７５】
＜＜スイッチング素子不良に起因する欠陥画素の修正方法＞＞
図４は、欠陥画素が修正された液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板５０ａの平面模式図であり、図６左上部はそれに対応する等価回路図である。
【００７６】
このアクティブマトリクス基板５０ａは、ソース電極２ａとドレイン電極３ａとが短絡したＴＦＴ短絡欠陥部２１を有する異常ＴＦＴ５ａを含んでいる。
【００７７】
＜欠陥画素検出工程（検査工程）＞
例えば、ゲート線１にバイアス電圧−１０Ｖ、周期１６．７ｍｓｅｃ、パルス幅５０μｓｅｃの＋１５Ｖのパルス電圧のゲート検査信号を入力して全てのＴＦＴ５をオン状態にする。さらに、ソース線２に１６．７ｍｓｅｃごとに極性が反転する±２Ｖの電位のソース検査信号を入力して各ＴＦＴ５のソース電極２ａ及びドレイン電極３を介して画素電極６に±２Ｖに対応した電荷を書き込む。同時に、共通電極１１に直流で−１Ｖの電位の共通電極検査信号を入力する。これにより、画素電極６と共通電極１１との間で構成される液晶容量７０ａに電圧が印加され、その画素電極６で構成する画素が点灯状態になり、ノーマリーホワイトモード（電圧無印加時に白表示）では、白表示から黒表示となる。
【００７８】
このとき、異常ＴＦＴ５ａを有する画素は、その画素電極６に所定の電荷が書き込むことができず、非点灯（輝点）となる。
【００７９】
これにより、異常ＴＦＴ５ａを有する画素の位置を特定することができる。
【００８０】
＜欠陥修正工程＞
（ドレイン電極切断工程）
欠陥画素検出工程において検出した欠陥画素に対応するドレイン電極３ａのドレイン電極切断部２２にレーザ光の照射を行い、ドレイン電極切断部２２の金属を飛散させ、画素電極６と異常ＴＦＴ５ａとを切断し、画素電極６と異常ＴＦＴ５ａとの間の電気的な接続を解除する。
【００８１】
（ドレイン電極接続工程）
ドレイン電極３ａ及び隣接する画素のドレイン電極３ｂと導電層１４との重なり部分にレーザ光を照射する。これにより、両ドレイン電極３ａ及び３ｂと導電層１４との間のゲート絶縁膜８がその重なり部分において破壊されると共に、両ドレイン電極３ａ及び３ｂを形成する金属が溶融され、その重なり部分にコンタクトホール２３が形成される。この結果、両ドレイン電極３ａ及び３ｂと導電層１４との間は導通状態になり短絡され、導電層１４が欠陥修正手段として機能することになる。
【００８２】
ここで、レーザ光の照射について説明する。以下の説明は代表例であり、これに限定されるものではない。
【００８３】
〜レーザ光〜
レーザ光は、一例として波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザが挙げられ、レーザパワー測定器により、レーザ強度を確認した後、フィルタ等により、適正な強度に調整される。
【００８４】
〜照射位置のアライメント〜
モニター上で、配線パターンに対してレーザ照射エリアを事前設定し、その照射エリアと各パターンとの位置合わせを行い、上記のように調整したレーザ光を照射する。
【００８５】
照射の方法には２種類があり、一つは、配線パターンに対して照射サイズを予め設定し、位置合わせをした後、メルトと切断とを同時に照射する方法であり、もう一つは、切断のみ小さいエリアを設定し、切断箇所を移動させながら照射する方法である。
【００８６】
以上のようにして、液晶表示装置において、異常ＴＦＴ５ａに起因する欠陥画素を修正することができる。
【００８７】
上記の工程が完了した液晶表示装置は、異常ＴＦＴ５ａを有する画素のドレイン電極３ａ及びその隣接画素のドレイン電極３ｂと導電層１４との重なり部分にコンタクトホール２３が形成され、両ドレイン電極３ａ及び３ｂが導電層１４を介して電気的に接続されて欠陥修正されている。そのため、異常ＴＦＴ５ａを有する画素の画素電極６は、コンタクトホール２３及び導電層１４を介して隣接画素のＴＦＴ５ｂによって駆動される。さらに、導電層１４を介して相互に隣接する一対の画素に対応する着色層が同一色であるので、その修正された欠陥画素は、その表示が隣接画素の表示と同一になり、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなる。これにより、本発明の欠陥画素が修正された液晶表示装置は、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位の高い表示装置となる。この結果、上記のような修正がなされた画素は、正常に機能しているわけではないものの、視覚上、欠陥画素として極めて判別しにくい状態になる。
【００８８】
＜＜ソースドレイン短絡に起因する欠陥画素の修正方法＞＞
上記のスイッチング素子不良に起因する欠陥画素に加えて、ソースドレイン短絡に起因する欠陥画素を有する液晶表示装置における欠陥修正方法について、以下に説明する。
【００８９】
図５は、欠陥画素が修正された液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板５０ｂの平面模式図であり、図６右下部はそれに対応する等価回路図である。
【００９０】
このアクティブマトリクス基板５０ｂは、ソース電極２ａとドレイン電極３ａとが短絡したＴＦＴ短絡欠陥部２１を有する異常ＴＦＴ５ａと、容量線４上でソース線２とドレイン電極３ｂとが短絡したソースドレイン短絡欠陥部２４とを含んでいる。なお、ソースドレイン短絡欠陥部２４は、ＴＦＴ短絡欠陥部２１のある画素内にあっても、ＴＦＴ短絡欠陥部２１のある画素に、隣接する他の画素、又は、隣接しない他の画素にあってもよい。
【００９１】
＜欠陥画素検出工程（検査工程）＞
上記のスイッチング素子不良に起因する欠陥画素の修正方法の欠陥画素検出工程（検査工程）の記載のように、画素電極６と共通電極１１との間で構成される液晶容量７０ａに電圧を印加して、画素を点灯状態にして、白表示から黒表示にする。
【００９２】
このとき、ソースドレイン短絡欠陥部２４のある画素では、その画素電極６に所定の電荷が書き込むことができず、その画素は非点灯（輝点）状態になる。
【００９３】
これにより、ソースドレイン短絡欠陥部２４を有する画素の位置を特定することができる。
【００９４】
欠陥画素のうち、異常ＴＦＴ５ａに起因する欠陥画素については、上記のスイッチング素子不良欠陥画素に対する修正方法の記載通りに実行することにより、修正することができ、一方、ソースドレイン短絡欠陥部２４に起因する欠陥画素については、以下の工程を実行することにより修正する。
【００９５】
＜欠陥修正工程＞
（ソースドレイン短絡切断工程）
欠陥画素検出工程において検出した欠陥画素に対応するソースドレイン短絡欠陥部２４と容量線４とを同時に切断する容量線切断部２５にレーザ光を照射し、切断部２５の金属を飛散させ、容量線４と共に、ソース線２とドレイン電極３ｂとを切断し、ソース線２とドレイン電極３ｂとの間の電気的な接続を解除する。
【００９６】
以上のようにして、液晶表示装置のソース線２とドレイン電極３ｂとの短絡に起因する欠陥画素を修正することができる。
【００９７】
上記の工程が完了した液晶表示装置は、ソース線２とドレイン電極３ｂとの間の短絡に起因する欠陥画素に対応する容量線４が切断され、ソース線２とドレイン電極３ｂとの間の電気的な接続が解除されて欠陥修正されている。そして、一対の容量線４のうちの一方が切断されているが、他方の容量線４がその冗長配線となっているので、切断された一方の容量線４に帰属する補助容量が正常に機能することになる。そのため、修正された画素は、従来の修正技術のように常に黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなると共に、補助容量による印加電圧の低下を抑制する作用が維持されているので、従来の欠陥修正方法で修正された液晶表示装置よりも表示品位が高いものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置は、欠陥画素を修正しても、従来のような黒点表示になるのではなく、正常な画素の表示に近くなるので、無欠陥が望まれる大型テレビ等の用途の液晶表示装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板５０の平面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の等価回路図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示すアクティブマトリクス基板５０ａの平面模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示すアクティブマトリクス基板５０ｂの平面模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を示す等価回路図である。
【図７】従来の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板３０の平面模式図である。
【図８】従来の液晶表示装置の等価回路図である。
【図９】従来の液晶表示装置の欠陥修正方法を示すアクティブマトリクス基板３０ａの平面模式図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の欠陥修正方法を示す液晶表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
【０１００】
１                ゲート線
１ａ              ゲート電極
２                ソース線
２ａ              ソース電極
３，３ａ，３ｂ    ドレイン電極
４                容量線
４ａ              容量線接続部
５，５ａ，５ｂ    ＴＦＴ
６                画素電極
６ａ，２３，２６  コンタクトホール
７，７’          配向膜
８                ゲート絶縁膜
９                層間絶縁膜
１０，１０’      絶縁基板
１１              共通電極
１２              オーバーコート層
１３              カラーフィルタ層
１３ａ            着色層
１３ｂ            ブラックマトリクス
１４              導電層
１５              半導体層
２０              補助容量
２１              ＴＦＴ短絡欠陥部
２２              ドレイン電極切断部
２４，２７        ソースドレイン短絡欠陥部
２５              容量線切断部
２８              ソース線切断部
３０，３０ａ，３０ｂ，５０，５０ａ，５０ｂ  アクティブマトリクス基板
６０              対向基板
７０              液晶層
７０ａ            液晶容量
１００            液晶表示装置
【図１】
2005173499.tif 000003
【図２】
2005173499.tif 000004
【図３】
2005173499.tif 000005
【図４】
2005173499.tif 000006
【図５】
2005173499.tif 000007
【図６】
2005173499.tif 000008
【図７】
2005173499.tif 000009
【図８】
2005173499.tif 000010
【図９】
2005173499.tif 000011
【図１０】
2005173499.tif 000012