(57)【要約】  【課題】信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる液晶表示装置を提供する。  【解決手段】レーザビームの照射にてメインＴＦＴ８と画素電極17とが電気的に絶縁可能な第１のリペア切断部26上および第２のリペア切断部31上のカラーフィルタ層21を部分的に除去する。レーザビームの照射にてサブＴＦＴ36と画素電極17とが電気的に接続可能なリペア溶接部38上のカラーフィルタ層21を部分的に除去する。画素表示不良となった場合に第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38にレーザビームを照射してリペアしても、レーザビームがカラーフィルタ層21へ照射されない。レーザビームの照射にてカラーフィルタ層21中の不純物が液晶層中に溶出することによる液晶層の汚染を防止できる。  【選択図】図１
2007072116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板、この絶縁基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素、これら複数の画素のそれぞれに設けられたスイッチング素子、前記複数の画素のそれぞれに設けられ前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、およびレーザ光の照射によって前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部を備えたアレイ基板と、
このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、
この対向基板と前記アレイ基板との間に介在された液晶とを具備し、
前記アレイ基板の絶縁可能部に対向する部分を除いて前記複数の画素に対向して積層されたカラーフィルタ層を備えた
ことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項２】
カラーフィルタ層の除かれた部分に設けられた絶縁層を備えた
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
カラーフィルタ層は、互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を備え、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のうちレーザ光の照射にて液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分が除かれている
ことを特徴とした請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
絶縁基板、この絶縁基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素、これら複数の画素のそれぞれに設けられたスイッチング素子、前記複数の画素のそれぞれに設けられ前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、およびレーザ光の照射によって前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部を備えたアレイ基板と、
このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、
この対向基板と前記アレイ基板との間に介在された液晶とを具備し、
互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層され、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分が除かれて、この第１の着色層の除かれた部分にこの第１の着色層より前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しにくい前記第２の着色層および第３の着色層のいずれかが設けられたカラーフィルタ層を備えた
ことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項５】
絶縁基板、この絶縁基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素、これら複数の画素のそれぞれに設けられたスイッチング素子、前記複数の画素のそれぞれに設けられ前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、およびレーザ光の照射によって前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部を備えたアレイ基板と、
このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、
この対向基板と前記アレイ基板との間に介在された液晶とを具備し、
互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層され、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分に、この第１の着色層より前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しにくい前記第２の着色層および第３の着色層のいずれかが積層されたラーフィルタ層を備えた
ことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項６】
絶縁基板、この絶縁基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素、これら複数の画素のそれぞれに設けられたスイッチング素子、前記複数の画素のそれぞれに設けられ前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、およびレーザ光の照射によって前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部を備えたアレイ基板と、
このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、
この対向基板と前記アレイ基板との間に介在された液晶とを具備し、
互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層されたカラーフィルタ層と、
このカラーフィルタ層の前記第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分に積層された絶縁層とを備えた
ことを特徴とした液晶表示装置。
【請求項７】
第１の着色層は、緑色に着色された緑色層で、
第２の着色層は、赤色に着色された赤色層で、
第３の着色層は、青色に着色された青色層である
ことを特徴とした請求項３ないし６いずれか記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板と対向基板との間に液晶が介在された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の液晶表示装置などの平面表示装置は、薄型、軽量および低消費電力の特長を生かして、パーソナルコンピュータや、ワードプロセッサ、テレビジョンなどの表示装置として、さらに投影型の表示装置として各種分野で利用されている。そして、これら表示装置の中でも、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、アレイ基板上に複数の画素がマトリクス状に設けられており、これら各画素のそれぞれに画素電極と、これら画素電極にスイッチング素子が電気的に接続されて構成されている。そして、このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、隣接する画素間でクロストークスのない良好な画像を表示できる点から、盛んに研究や開発がされている。
【０００３】
一般に、このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板とが所定の間隙を介して近接されて配置されており、これらアレイ基板と対向基板との間の間隙に液晶層が介挿されて保持されている。
【０００４】
そして、この種の液晶表示装置のアレイ基板は、ガラスなどの透明絶縁基板上に、例えば複数本の信号線と走査線とが絶縁膜を介して格子状に配置されており、これら信号線および走査線にて仕切られた矩形状の領域に、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などの透明導電材料にて構成された画素電極が設けられている。さらに、これら信号線および走査線の各交点には、各画素電極を制御するスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）が設けられている。そして、これら薄膜トランジスタは、ゲート電極が走査線に電気的に接続されたゲート電極と、信号線に電気的に接続されたドレイン電極と、画素電極に電気的に接続されたソース電極とを備えている。また、対向基板には、ガラスなどの透明絶縁基板上にＩＴＯなどにて構成された対向電極が設けられている。
【０００５】
さらに、これら液晶表示装置においては、カラーフィルタ層をアレイ基板上に形成することにより高い開口率を確保したり、アレイ基板および対向基板のいずれか上にフォトリソグラフィ技術にてスペーサを形成して、これらアレイ基板と対向基板との間の間隔を保ったりしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ところで、この種の液晶表示装置では、アレイ基板を製造するに際して、信号線あるいは走査線の成膜時に異物が付着したり、露光時に異物が混入したりなどして、これら信号線および走査線などの配線のパターン異常あるいは成膜異常、またはこれらの異常に起因した薄膜トランジスタ不良などによる、画素電極の点欠陥や線欠陥などの画素欠陥不良が生じることがある。この画素欠陥不良は、液晶表示装置の大画面化および大容量化に伴い、製造歩留まりを低下させてしまう。
【０００７】
このため、この画素欠陥不良による液晶表示装置中の表示欠陥部を何らかの手段で電気的に接続させたり絶縁させたりして修復してリペアさせる方法が知られている。特に、液晶表示装置を製造した後の点灯検査で画素欠陥不良が発見されるなどの不良に関しては、この液晶表示装置に対する付加価値が高いので、有効なリペア方法が望まれている。
【０００８】
そして、この種のリペア方法としては、薄膜トランジスタ不良に関しては、アレイ基板上の薄膜トランジスタに並設させて冗長薄膜トランジスタを予め形成しておき、画素欠陥不良となった場合に外部からレーザ光を照射して薄膜トランジスタと画素電極との電気的な接続を絶縁させるとともに、冗長薄膜トランジスタを画素電極に電気的に接続させて、薄膜トランジスタと冗長薄膜トランジスタとを切り替えて、液晶表示装置の画素欠陥不良をリペアして良点化する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
また、この種のリペア方法としては、液晶表示装置の画素欠陥不良が輝点の場合に、この輝点に外部からレーザ光を照射して、この輝点を目立たない滅点にする方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００４−７７７０１号公報
【特許文献２】特開２００３−５０４００号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の液晶表示装置のリペア方法では、液晶表示装置の製造後の点灯検査で発見された画素欠陥不良を外部からのレーザ光の照射にて電気的に接続したり切断したりしている。したがって、カラーフィルタ層がアレイ基板上に形成されている液晶表示装置の場合には、このアレイ基板上の信号線や走査線などの配線を電気的に接続したり切断したりする際に、これら配線上に積層されているカラーフィルタ層にもダメージを与えてしまうおそれがある。
【００１１】
したがって、このカラーフィルタ層にダメージを与えてしまった場合には、このカラーフィルタ層内の不純物や、このカラーフィルタ層がレーザ光の照射にて分解されて生成された分解物が液晶中に飛散してしまい、この液晶を汚染してしまうおそれがあるから、液晶表示装置の信頼性を損なってしまうおそれがあるという問題を有している。
【００１２】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、絶縁基板、この絶縁基板上にマトリクス状に設けられた複数の画素、これら複数の画素のそれぞれに設けられたスイッチング素子、前記複数の画素のそれぞれに設けられ前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極、およびレーザ光の照射によって前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部を備えたアレイ基板と、このアレイ基板に対向して配設された対向基板と、この対向基板と前記アレイ基板との間に介在された液晶とを具備し、前記アレイ基板の絶縁可能部に対向する部分を除いて前記複数の画素に対向して積層されたカラーフィルタ層を備えたものである。
【００１４】
また、互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層され、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分が除かれて、この第１の着色層の除かれた部分にこの第１の着色層より前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しにくい前記第２の着色層および第３の着色層のいずれか設けられたカラーフィルタ層を備えたものである。
【００１５】
さらに、互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層され、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分に、この第１の着色層より前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しにくい前記第２の着色層および第３の着色層のいずれかが積層されたラーフィルタ層を備えたものである。
【００１６】
また、互いに異なる色に着色された第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層を有し、これら第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層のそれぞれが前記アレイ基板の複数の画素に対応して積層されたカラーフィルタ層と、このカラーフィルタ層の前記第１の着色層、第２の着色層および第３の着色層うち前記レーザ光の照射にて前記液晶を汚染しやすい前記第１の着色層の前記絶縁可能部に対向する部分に積層された絶縁層とを備えたものである。
【００１７】
そして、レーザ光の照射によって画素電極とスイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部に対向する部分を除いて複数の画素に対向させてカラーフィルタ層を積層させた。この結果、画素欠陥不良が生じた画素の絶縁可能部に向けてレーザ光を照射して、この画素の画素電極とスイッチング素子との電気的な接続を絶縁させても、このレーザ光がカラーフィルタ層に照射されない。したがって、このカラーフィルタ層にレーザ光を照射することによって生じるおそれのある液晶の汚染を防止できるから、信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる。
【００１８】
また、カラーフィルタ層のレーザ光の照射にて液晶を汚染しやすい第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分を除いて、この第１の着色層の除いた部分に第１の着色層よりレーザ光の照射にて液晶を汚染しにくい第２の着色層および第３の着色層のいずれかを設けたり、この第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分に第２の着色層および第３の着色層のいずれかを積層させたり、この第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分に絶縁層を積層させたりして、画素欠陥不良が生じた画素の絶縁可能部にレーザ光を照射して画素欠陥不良を修復しても、このレーザ光の照射による液晶の汚染を防止できるから、信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、レーザ光の照射にて画素電極とスイッチング素子との電気的な接続が絶縁可能な絶縁可能部に対向する部分を除いてカラーフィルタ層を複数の画素に対向させて積層させたことにより、画素欠陥不良が生じた画素の絶縁可能部に向けてレーザ光を照射して、この画素の画素電極とスイッチング素子との電気的な接続を絶縁させても、このレーザ光がカラーフィルタ層に照射されなくなるから、このカラーフィルタ層へのレーザ光の照射にて生じ得る液晶の汚染を防止できるので、信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる。
【００２０】
また、カラーフィルタ層のレーザ光の照射にて液晶を汚染しやすい第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分を除いて、この第１の着色層の除いた部分に第１の着色層よりレーザ光の照射にて液晶を汚染しにくい第２の着色層および第３の着色層のいずれかを設けたり、この第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分に第２の着色層および第３の着色層のいずれかを積層させたり、この第１の着色層の絶縁可能部に対向する部分に絶縁層を積層させたりしても、画素欠陥不良が生じた画素の絶縁可能部へのレーザ光の照射にて生じ得る液晶の汚染を防止できるから、信頼性を損なうことなく画素欠陥不良を修復できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図９を参照して説明する。
【００２２】
図１ないし図９において、１は液晶表示装置で、この液晶表示装置１は、光を透過させる透過型の液晶表示器としての液晶パネルであって、アクティブマトリクス型の矩形平板状のアレイ基板２を備えている。このアレイ基板２は、アクティブマトリクス基板であって、透光性を有する透明絶縁基板としてのガラス基板３を備えている。そして、このガラス基板３の一主面上の全面には、アンダーコート層４が積層されている。
【００２３】
このアンダーコート層４上には、図１に示すように、複数本の走査線６と複数本の信号線５とが交差して配線されている。ここで、これら複数本の走査線６は、アレイ基板２の横方向に沿って配線されており、このアレイ基板２の縦方向に向けて等間隔に平行に離間されて設けられている。また、複数本の信号線５は、アレイ基板２の縦方向に沿って配線されており、このアレイ基板２の横方向に向けて等間隔に平行に離間されて設けられている。さらに、これら走査線６および信号線５は、アルミニウムなどの金属層にて形成されており、互いに直角に交差して格子状に配設されている。また、これら走査線６および信号線５との間の互いの交点には、層間絶縁膜７が介在されて電気的に絶縁されている。
【００２４】
さらに、これら走査線６と信号線５との各交点の近傍には、画素トランジスタである上面視Ｌ字状のメインＴＦＴ（薄膜トランジスタ：Thin Film Transistor）８がそれぞれ設けられている。これらメインＴＦＴ８は、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）型であるとともにコプラナ型の薄膜トランジスタを各画素16のスイッチング素子として設けられている。さらに、これらメインＴＦＴ８は、半導体層としてのチャネル領域11、ゲート電極12、ソース電極13およびドレイン電極14のそれぞれを有している。そして、これらメインＴＦＴ８のゲート電極12は、走査線６に対して一体的に形成されて電気的に接続されている。また、これらメインＴＦＴ８のドレイン電極14は、信号線５に対して一体的に形成されて電気的に接続されている。
【００２５】
また、ガラス基板３上における各走査線６間には、複数本のＣＳ（Capacity Support）線としての補助容量線15が配線されている。これら複数本の補助容量線15は、各走査線６に近接して配線されており、各走査線６に対して平行に設けられている。また、これら複数本の補助容量線15は、各信号線５それぞれに対して直角に交差するように配設されている。さらに、これら複数本の補助容量線15と信号線５との各交点は、層間絶縁膜７が介在されて互いに電気的に絶縁されている。
【００２６】
そして、これら複数本の補助容量線15と複数本の信号線５によって矩形状に仕切られた領域のそれぞれには、画素ドットとしての画素16が設けられている。これら複数の画素16は、アレイ基板２の縦方向および横方向のそれぞれに沿ってガラス基板３上にマトリクス状に形成されている。さらに、これら複数の画素16のそれぞれには、これら複数の画素16のそれぞれに対応してメインＴＦＴ８が設けられている。
【００２７】
さらに、これら画素16内の補助容量線15と信号線５とにて形成される矩形状の領域には、この領域を覆うように細長矩形平板状の画素電極17が積層されている。これら画素電極17は、信号線５と補助容量線15とにて形成された升目状の画素開口にほぼ対応して設けられている。すなわち、これら画素電極17は、各画素16に対応してガラス基板４上にマトリクス状に形成されている。また、これら画素電極17は、補助容量線15および信号線５の間に層間絶縁膜７が介在されて、互いに電気的に絶縁されている。さらに、これら画素電極17は、これら画素電極17が設けられている画素16内のメインＴＦＴ８のソース電極13に電気的に接続されて、このメインＴＦＴ８にて制御される。
【００２８】
さらに、これら画素電極17の長手方向の一端部には、補助容量線15上に矩形平板状に突出した延在部18が一体的に形成されている。この延在部18は、アレイ基板２の縦方向に沿った画素電極17の一端部に一体的に形成されており、この画素電極17の幅寸法より小さな幅寸法を有する矩形平板状に形成されている。具体的に、この延在部18は、画素電極17中のメインＴＦＴ８近傍の一端側で補助容量線15に重なる一端側の縁部であるとともに、この画素電極17の信号線５から離間された中間部が、この補助容量線15の幅方向の中央部を越えて延在されて形成されている。
【００２９】
そして、この延在部18には、導電性を有する島状金属パターンとしてのリペア電極19が、このリペア電極19上に積層されたカラーフィルタ層21を介して、このカラーフィルタ層21の下層側に積層されて重ね合わされている。さらに、この延在部18は、カラーフィルタ層21を貫いて貫通したコンタクトホール22を介してリペア電極19に電気的に接続されて互いに導通されている。
【００３０】
ここで、リペア電極19は、アルミニウムなどの金属層にて形成されている。そして、このリペア電極19は、このリペア電極19のメインＴＦＴ８近傍側の一端部から画素開口中にＬ字状に延びて突出した配線パターンであるＬ字状延在部23を有している。このＬ字状延在部23は、信号線５の長手方向に沿った長手方向を有する根元側線状部24と、この根元側線状部24の先端部から走査線６の長手方向に向けて直角に折り曲げられてメインＴＦＴ８から離れる方向に向けて延出させた先端側線状部25とを備えている。具体的に、根元側線状部24は、リペア電極19の幅方向のメインＴＦＴ８寄りの一端側から信号線５に沿って直線状に突出している。また、先端側線状部25は、リペア電極19の一端部から離間されており、このリペア電極19の幅方向に沿った長手方向を有している。
【００３１】
そして、この先端側線状部25の中間部には、この先端側線状部25の中間部が電気的に絶縁可能、すなわち切断リペア可能な絶縁可能部としての補修部である第１のリペア切断部26が設けられている。この第１のリペア切断部26は、リペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25に設けられている各コンタクトホール28,42間であるとともに、これらコンタクトホール28,42のそれぞれから離間された中間部に設けられている。さらに、この第１のリペア切断部26は、この第１のリペア切断部26への外部からのレーザ光としてのレーザビームの照射によって、リペア電極19の先端側線状部25の中間部を溶解させて、この先端側線状部25の電気的な接続を切断させる。言い換えると、この第１のリペア切断部26は、外部からのレーザビームの照射によって先端側線状部25の中間部を切断させて電気的に絶縁させ、メインＴＦＴ８と画素電極17との電気的な接続を絶縁させる。さらに、この第１のリペア切断部26は、補助容量電極39とリペア電極19との電気的な接続をも断ち切れるように構成されている。よって、この第１のリペア切断部26は、何らかの原因でメインＴＦＴ８が破損してこのメインＴＦＴ８が設けられている画素が画素表示不良である画素欠陥不良となった場合に、外部からレーザビームを照射してこのメインＴＦＴ８による各画素16の画素電極17の制御を不能にさせて、この画素16の画素欠陥不良を補修させてリペアさせる。
【００３２】
さらに、リペア電極19のＬ字状延在部23の折り曲がった交点である根元側線状部24と先端側線状部25との接続部分は、層間絶縁膜７およびゲート絶縁膜27を貫通したコンタクトホール28とメインＴＦＴ８のソース電極13から延出されたポリシリコン層の配線部29とを介して、このメインＴＦＴ８のソース電極13に電気的に接続されている。ここで、この配線部29は、メインＴＦＴ８のソース電極13に対して一体的に形成されているとともに、信号線５の長手方向に沿った長手方向を有する直線状に形成されている。したがって、画素電極17は、リペア電極19および配線部29を介してメインＴＦＴ８のソース電極13に電気的に接続されている。
【００３３】
そして、この配線部29の走査線６よりリペア電極19側の部分には、この配線部29が電気的に絶縁可能な絶縁可能部としての補修部である第２のリペア切断部31が設けられている。この第２のリペア切断部31は、配線部29の走査線６とリペア電極19の根元側線状部24との間に設けられている。さらに、この第２のリペア切断部31は、第１のリペア切断部26と同様に構成されており、この第２のリペア切断部31への外部からのレーザビームの照射によって、配線部29を溶解させて、この配線部29によるリペア電極19を介した画素電極17とメインＴＦＴ８のソース電極13との電気的な接続を切断して絶縁させる。すなわち、この第２のリペア切断部31は、メインＴＦＴ８とリペア電極19および画素電極17との間の電気的な接続を断ち切れるように構成されている。よって、この第２のリペア切断部31は、何らかの原因でメインＴＦＴ８が破損してこのメインＴＦＴ８が設けられている画素16が画素欠陥不良となった場合に、外部からレーザビームを照射してこのメインＴＦＴ８による各画素16の画素電極17の制御を不能にさせて、この画素16の画素欠陥不良を補修させてリペアさせる。
【００３４】
また、このメインＴＦＴ８のドレイン電極14は、ポリシリコン層にて構成された細長帯状の配線パターンであるポリシリコン配線32に一体的に電気的に接続されている。このポリシリコン配線32は、走査線６の長手方向に沿った長手方向を有し、近接する信号線５側に向けて突出した直線状の根元側配線部33と、この根元側配線部33の先端部に一体的に接続され信号線５下でこの信号線５の長手方向に沿った長手方向を有する直線状の先端側配線部34とを備えている。この先端側配線部34は、信号線５の下方に積層されており、この信号線５の領域下でゲート絶縁膜27および層間絶縁膜７を貫通したコンタクトホール35を介して信号線５に電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、このコンタクトホール35は、メインＴＦＴ８から離れた位置に設けられている。そして、先端側配線部34は、コンタクトホール35から近接する走査線６に向けて信号線５に沿って延出している。さらに、根元側配線部33は、先端側配線部34をメインＴＦＴ８のところで走査線６の長手方向に向けて折り曲げて構成されている。
【００３６】
また、メインＴＦＴ８は、トップゲート型の薄膜トランジスタであって、走査線６とこの走査線６の一側縁からメインＴＦＴ８側に向けて直線状に突出した枝状延出部30とで構成された各ゲート電極12が、メインＴＦＴ８のソース電極13とそれぞれ交差して配線されている。さらに、このソース電極13がゲート電極12に重なる部分には、半導体層としての活性層であるチャネル領域11がそれぞれ形成されている。これらチャネル領域11は、ドレイン電極14とソース電極13とのそれぞれに電気的に接続されている。
【００３７】
一方、アレイ基板２の各画素16には、メインＴＦＴ８に並列されてサブＴＦＴ36が設けられている。このサブＴＦＴ36は、メインＴＦＴ８と同様に構成されており、各画素16内のメインＴＦＴ８と信号線５との間に設けられている。さらに、このサブＴＦＴ36は、画素電極17に対して機械的に接続されているが、この画素電極17に対して電気的に接続されていない。そして、このサブＴＦＴ36のドレイン電極14は、このドレイン電極14のポリシリコン配線32の先端側配線部34をメインＴＦＴ８側に向けて直角に折り曲げて延出させてコンタクトホール35を介してメインＴＦＴ８のドレイン電極14のポリシリコン配線32の先端側配線部34に一体的に電気的に接続されている。
【００３８】
さらに、このサブＴＦＴ36のソース電極13に電気的に接続された配線部29は、リペア電極19のサブＴＦＴ36側の一端縁から一体的に突出した延出部としてのリペア片部37の下方に対向して配線されている。すなわち、このサブＴＦＴ36の配線部29は、層間絶縁膜７にてリペア片部37から電気的に絶縁されており、このリペア片部37に電気的ではなく層間絶縁膜７を介して機械的に接触しているに過ぎない。ここで、これらサブＴＦＴ36の配線部29とリペア電極19のリペア片部37とによってレーザリペア溶接が可能なリペア溶接部38が構成されている。
【００３９】
このリペア溶接部38は、リペア接続部としての補修部であって、外部からのレーザビームの照射によって配線部29をリペア片部37とともに溶融させて、これら配線部29とリペア片部37とを溶接して電気的に接続させる。すなわち、このリペア溶接部38は、何らかの原因でメインＴＦＴ８が破損してこのメインＴＦＴ８が設けられている画素16が画素欠陥不良となった場合に、外部からレーザビームを照射してこのメインＴＦＴ８の代わりにサブＴＦＴ36にて各画素16の画素電極17を制御可能とさせて、この画素16の画素欠陥不良を補修してリペアして防止させる。また、このリペア溶接部38は、リペア接続が可能な領域であって、サブＴＦＴ36の配線部29の走査線６よりリペア電極19側に設けられているとともに、この走査線６のリペア電極19側に沿って設けられている。
【００４０】
さらに、補助容量線15の各信号線５にて挟まれた部分には、矩形平板状のポリシリコンパターンが形成されて補助容量電極39が設けられている。この補助容量電極39は、図２に示すように、ゲート絶縁膜27を介して補助容量線15の下方に積層されている。また、この補助容量電極39は、各画素16内の走査線６側に向けて線状に突出した線状延在部41を有している。この線状延在部41は、補助容量電極39の走査線６側の一側縁からこの走査線６側に向けて垂直に突出しており、各画素開口中に突出している。そして、この線状延在部41の先端部は、ゲート絶縁膜27および層間絶縁膜７を貫通したコンタクトホール42を介してリペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の先端部に重ねられて導通されている。すなわち、この線状延在部41の先端部は、コンタクトホール42を介して先端側線状部25の先端部に電気的に接続されている。よって、補助容量電極39は、リペア電極19を介して画素電極17に電気的に接続されており、このリペア電極19とともに補助容量を形成する。
【００４１】
さらに、アレイ基板２のガラス基板３の周縁には、このガラス基板３上の各画素16を覆うように、遮光膜としての図示しないブラックマトリクスが設けられている。このブラックマトリクスは、アレイ基板２のガラス基板３上の画素16がマトリクス状に配列されて設けられている画素配列領域内には設けられておらず、この画素配列領域の周辺に設けられている。
【００４２】
一方、図２に示すように、アレイ基板２のアンダーコート層４上には、配線部29、ポリシリコン配線32および補助容量電極39が積層されているとともに、メインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36それぞれのチャネル領域11、ソース電極13およびドレイン電極14が積層されている。ここで、これら配線部29、ポリシリコン配線32、ソース電極13およびドレイン電極14のそれぞれは、アルミニウムなどの同一の金属層で同一工程で同時に形成されている。
【００４３】
さらに、これら配線部29、ポリシリコン配線32、チャネル領域11、ソース電極13およびドレイン電極14を含むアンダーコート層４上には、ゲート絶縁膜27が積層されて設けられている。そして、このゲート絶縁膜27上のチャネル領域11に対向する位置には、ゲート電極12および走査線６が積層されている。これらゲート電極12および走査線６は、同一材料および同一工程で同時に形成されている。
【００４４】
また、これらゲート電極12および走査線６を含むゲート絶縁膜27上には、層間絶縁膜７が積層されて設けられている。そして、この層間絶縁膜７およびゲート絶縁膜27には、これら層間絶縁膜７およびゲート絶縁膜27のそれぞれを貫通したコンタクトホール28,35,42がそれぞれ設けられている。このコンタクトホール28は、メインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29に貫通している。また、コンタクトホール35は、ポリシリコン配線32の先端側配線部34に貫通している。さらに、コンタクトホール42は、補助容量電極39の線状延在部41の先端部に貫通している。
【００４５】
そして、コンタクトホール28を含む層間絶縁膜７上にリペア電極19が積層されており、コンタクトホール35を含む層間絶縁膜７上に信号線５が積層されている。したがって、これらリペア電極19および信号線５は、同一材料および同一工程で同時に形成されている。さらに、これらリペア電極19および信号線５を含む層間絶縁膜７上には、カラーフィルタ層21が積層されて設けられている。そして、このカラーフィルタ層21上には、画素電極17が積層されて設けられており、この画素電極17上には、配向膜44が積層されて設けられている。そして、このカラーフィルタ層21は、厚型樹脂膜としての平坦化膜として構成されており、メインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36を含む層間絶縁膜７上に積層されている。さらに、このカラーフィルタ層21には、液晶層43中の液晶組成物の駆動に有害な不純物、例えば芳香族カルボン酸、脂肪酸、アミン類、あるいはこれらをハロゲン類で置換したものなどを含んでいる。
【００４６】
ここで、このカラーフィルタ層21は、少なくとも２色以上である１組の色単位、例えば緑（Green:Ｇ）色の第１の着色層である緑色層としての緑色フィルタ部21gと、赤（Red:Ｒ）色の第２の着色層である赤色層としての赤色フィルタ部21rと、青（Blue:Ｂ）色の着色層である第３の青色層としての青色フィルタ部21bとの３つのドットがガラス基板３の縦方向および横方向のそれぞれに向けて繰り返し配置されて構成されている。
【００４７】
すなわち、これら赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bは、互いに異なる色に着色されている。そして、緑色フィルタ部21gは、この緑色フィルタ部21g以外の赤色フィルタ部21rおよび青色フィルタ部21bに比べ、レーザビームの照射にて液晶層43を最も汚染しやすい。言い換えると、これら赤色フィルタ部21rおよび青色フィルタ部21bは、緑色フィルタ部21gに比べ、レーザビームの照射にて液晶層43を汚染しにくい。
【００４８】
そして、これら赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bは、アレイ基板２の各画素16に対応するようにガラス基板３上にマトリクス状に形成されている。すなわち、これら赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bのそれぞれは、アレイ基板２の各画素16の大きさに略等しい平面視矩形状に形成されている。よって、これら複数の赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bは、アレイ基板２に対向基板51を対向させた際に、このアレイ基板２の各画素16に対応して対向するように設けられている。
【００４９】
さらに、リペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25上には、画素電極17およびカラーフィルタ層21のそれぞれを貫通して、この先端側線状部25を露出させる第１のリペア切断部26が設けられている。そして、この第１のリペア切断部26には、この第１のリペア切断部26上に位置する画素電極17およびカラーフィルタ層21を部分的に除いて貫通させた円筒状の第１の空隙部45が設けられている。この第１の空隙部45は、画素電極17およびカラーフィルタ層21それぞれの第１のリペア切断部26に対向する部分が除かれて構成されている。言い換えると、この第１の空隙部45は、画素電極およびカラーフィルタ層21の第１のリペア切断部26に対向する部分が除去されて設けられている。
【００５０】
そして、この第１の空隙部45は、アレイ基板２の表面側に向けて垂直に拡開した円筒状に形成されており、第１のリペア切断部26にレーザビームを照射してリペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25を電気的に切断させた際に、カラーフィルタ層21中の不純物が液晶層43に溶出して、この液晶層43を汚染してしまうことを防止する。さらに、この第１の空隙部45は、コンタクトホール28とコンタクトホール42との間の幅寸法より小さな長手寸法を有するとともに、リペア電極19のＬ字状延在部の先端側線状部25の幅寸法より大きな幅寸法を有する平面視矩形状に形成されている。
【００５１】
また、ソース電極13の配線部29上には、配向膜44、画素電極17、カラーフィルタ層21のそれぞれを貫通して配線部29を露出させる第２のリペア切断部31が設けられている。この第２のリペア切断部31には、この第２のリペア切断部31上に位置する、画素電極17およびカラーフィルタ層21を部分的に除いて貫通させた円筒状の第２の空隙部46が設けられている。この第２の空隙部46は、画素電極17およびカラーフィルタ層21の第２のリペア切断部31に対向する部分が除かれて構成されている。
【００５２】
そして、この第２の空隙部46は、第１の空隙部45と同様に、アレイ基板２の表面側に向けて垂直に拡開した円筒状に形成されており、第２のリペア切断部31にレーザビームを照射してメインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29を電気的に切断させた際に、カラーフィルタ層21中の不純物が液晶層43に溶出して、この液晶層43を汚染してしまうことを防止する。さらに、この第２の空隙部46は、リペア電極19と走査線６との間よりも小さな長手寸法を有するとともに、配線部29の幅寸法より大きな幅寸法を有する細長矩形状に形成されている。
【００５３】
さらに、リペア電極19の線状延在部41上には、画素電極17およびカラーフィルタ層21のそれぞれを貫通して線状延在部41を露出させるリペア溶接部38が設けられている。このリペア溶接部38には、このリペア溶接部38上に位置する画素電極17およびカラーフィルタ層21を部分的に除いて貫通させた円筒状の第３の空隙部47が設けられている。この第３の空隙部47は、画素電極17およびカラーフィルタ層21のリペア溶接部38に対向する部分が除かれて構成されている。そして、この第３の空隙部47は、第１の空隙部45と同様に、アレイ基板２の表面側に向けて垂直に拡開した円筒状に形成されている。
【００５４】
さらに、この第３の空隙部47は、リペア溶接部38にレーザビームを照射してサブＴＦＴ36のソース電極13をリペア電極19の線状延在部41の先端部に溶接させて電気的に接続させた際に、カラーフィルタ層21中の不純物が液晶層43に溶出して、この液晶層43を汚染してしまうことを防止する。具体的に、この第３の間隙部47は、走査線６よりもリペア電極19側に設けられているとともに、このリペア電極19のリペア片部37の幅寸法より大きな幅寸法を有する矩形状に形成されている。
【００５５】
一方、アレイ基板２上には、矩形平板状の対向基板51が対向して配設されている。この対向基板51は、矩形平板状の透明絶縁基板としてのガラス基板52を備えており、このガラス基板52の一主面である表面上には、このガラス基板52の表面の略全体に亘って共通電極としての対向電極53が積層されて設けられている。さらに、この対向電極53の表面上には、この対向電極53の表面の略全体を覆って配向膜54が積層されて設けられている。
【００５６】
そして、対向基板51の配向膜54をアレイ基板２の配向膜44に対向させた状態で、これらアレイ基板２および対向基板51が、図示しないスペーサを介してシール材にてシールされて組み合わされている。ここで、このスペーサは、アレイ基板２のガラス基板３上に設けられており、これらアレイ基板２と対向基板51との間の間隔を保持する。また、シール材は、アレイ基板２のガラス基板３上のブラックマトリクスを周縁するように設けられており、これらアレイ基板２と対向基板51とを液密にシールさせる。さらに、これらアレイ基板２の配向膜44と対向基板51の配向膜54との間の空隙中には、液晶材料としての液晶組成物が封入されて挟持されて光変調層として液晶層43が設けられている。
【００５７】
さらに、これらアレイ基板２の他主面である外面と対向基板51の他主面である外面とのそれぞれには、これらアレイ基板２および対向基板51それぞれの外面を略覆うように矩形平板状の偏光板55,56がそれぞれ積層されて取り付けられている。
【００５８】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００５９】
まず、第１のパターニングとして、ガラス基板３上にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて酸化シリコン膜および窒化シリコン膜をそれぞれ成膜して２層膜を堆積させて不純物の拡散を防ぐアンダーコート層４を形成する。
【００６０】
次いで、このアンダーコート層４上に、プラズマＣＶＤ法にて非晶質シリコン膜としてのアモルファスシリコン膜を、例えば５０ｎｍの膜厚で堆積させる。
【００６１】
この後、このアモルファスシリコン膜を堆積させたガラス基板３ごと図示しない炉中に入れて、このガラス基板３上のアモルファスシリコン膜をアニールしてから脱水素処理した後、このアモルファスシリコン膜の全面に、例えばエキシマレーザビームを照射して、このアモルファスシリコン膜を溶融および結晶化させて多結晶シリコン膜としてのポリシリコン膜とする。
【００６２】
さらに、このポリシリコン膜をパターニングして、メインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36それぞれのチャネル領域11と、これらメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36それぞれのソース電極13およびドレイン電極14の配線となる配線部29と、補助容量線15に重なるように配置されるポリシリコン配線32とのそれぞれを形成する。
【００６３】
次いで、第２のパターニングとして、これらチャネル領域11、配線部29およびポリシリコン配線32を含むアンダーコート層４上に、プラズマＣＶＤ法にて酸化シリコン膜の一層膜を積層させて、例えば１００ｎｍの膜厚のゲート絶縁膜27を形成する。
【００６４】
この後、このゲート絶縁膜27上にスパッタ法にて、例えば３００ｎｍの膜厚のモリブデン−タングステン合金膜（ＭｏＷ膜）を堆積させた後、このモリブデン−タングステン合金膜をパターニングして、例えば７６８本の走査線６、これら走査線６の延在部であるゲート電極12、およびこれら走査線６と同数の補助容量線15のそれぞれを形成する。
【００６５】
さらに、第３のパターニングとして、これら走査線６およびゲート電極12それぞれをマスクとして、図示しないイオン注入装置を用いて、配線部29の所定領域に不純物を高濃度にドーピングして、これら配線部29が走査線６のゲート電極12に重なる部分にチャネル領域11を形成し、コプラナ型のメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36のそれぞれを作製する。
【００６６】
次いで、第４のパターニングとして、これらメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36を含むゲート絶縁膜27上に、プラズマＣＶＤ法にて、例えば６００ｎｍの酸化シリコン膜を堆積させて層間絶縁膜７を形成する。
【００６７】
この後、この層間絶縁膜７をパターニングして、信号線５をポリシリコン配線32に導通させるコンタクトホール35を形成する。同時に、リペア電極19のＬ字状延在部23を積層させる領域中に、配線部29の先端部およびリペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の先端部を露出させるコンタクトホール28,42をそれぞれ形成する。
【００６８】
さらに、第５のパターニングとして、層間絶縁膜７上にスパッタリングにて、例えばアルミニウム金属層が上下のモリブデン（Ｍｏ）層により挟まれた三層金属膜（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ膜）を堆積させる。このとき、この三層金属膜は、例えば２５ｎｍの膜厚のモリブデン（Ｍｏ）層と、２５０ｎｍの膜厚のアルミニウム（Ａｌ）層と、５０ｎｍの膜厚のモリブデン（Ｍｏ）層とを順に積層させて構成されている。
【００６９】
この後、この三層金属膜をパターニングして、例えば１０２４×３本の信号線５と、補助容量線15に重なり合うように配置されるリペア電極19とのそれぞれを作製する。
【００７０】
次いで、第６のパターニングとして、これら信号線５およびリペア電極19を含む層間絶縁膜７上の全面に、赤色の顔料を分散させて赤色に着色された紫外線硬化型アクリル樹脂レジスト、例えばＣＲＹ−Ｓ６２３Ｃ（製品名：富士フィルムアーチ株式会社製）を図示しないスピンナにて所望の膜厚となるように塗布してから、パターンを形成したい部分に光が照射されるフォトマスクを介して、例えば３６５ｎｍの波長で１００ｍＪ／ｃｍ２のレーザビームを照射して露光してフォトリソグラフィする。
【００７１】
この後、この露光された紫外線硬化型アクリル樹脂レジストをｐＨ１１．５の水酸化カリウム（ＫＯＨ）の１％水溶液で２０秒間現像して、赤色フィルタ部21rを形成する。さらに、この赤色フィルタ部21rを形成する場合と同様にフォトリソグラフィして、例えばＣＧＹ−Ｓ６２４Ｄ（富士フィルムアーチ株式会社製）を用いて緑色フィルタ部21gを形成するとともに、例えばＣＢＹ−Ｓ６２５Ｃ（富士フィルムアーチ株式会社製）を用いて青色フィルタ部21bを形成して、アレイ基板２の層間絶縁膜７上にカラーフィルタ層21を形成する。
【００７２】
このとき、図１ないし図４に示すように、第１のリペア切断部26上、第２のリペア切断部31上およびリペア溶接部38上それぞれのカラーフィルタ層21が除かれて第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれが形成されるように、このカラーフィルタ層21をパターニングさせて、例えば３．０μｍの膜厚で画素開口ごとに塗り分けられたストライプ状の着色パターンを備えた透光性を有するカラーフィルタ層21を形成する。さらに、このカラーフィルタ層21には、上述の露光の際に、リペア電極19に対応してコンタクトホール22が形成されている。
【００７３】
次いで、第７のパターニングとして、第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47を除いたカラーフィルタ層21上に、例えば１５０ｎｍの膜厚のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層を透明導電層として堆積させた後、この透明導電層をパターニングして画素電極17および延在部18のそれぞれを形成する。
【００７４】
この後、これら画素電極17および延在部18を含むカラーフィルタ層21上の全面に配向膜44を積層させてアレイ基板２を作製する。
【００７５】
さらに、このアレイ基板２の配向膜44に対向基板51の配向膜54を対向させて、これらアレイ基板２および対向基板51の周縁をシール材にてシールして、これらアレイ基板２と対向基板51とを組み合わせる。
【００７６】
この後、これらアレイ基板２と対向基板51との間に液晶組成物を注入して封止して、これらアレイ基板２と対向基板51との間に液晶層43を形成させて液晶表示装置１を作製する。
【００７７】
次に、上記第１の実施の形態の液晶表示装置の点灯検査およびリペア方法について説明する。
【００７８】
まず、図５に示すように、液晶表示装置１の点灯検査にて欠陥が生じた画素16を検出する。次いで、この液晶表示装置１中の画素欠陥不良が生じている画素16を特定できた場合には、図６および図７に示すように、この画素欠陥不良が生じている画素16中のメインＴＦＴ８の第１のリペア切断部26および第２のリペア切断部31のそれぞれにレーザビームを照射して、リペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の中間部を上方に向けて拡開したテーパ状に切断するとともに、メインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29を同様に切断して、このメインＴＦＴ８のソース電極13と画素電極17との電気的な接続を絶縁させる。
【００７９】
具体的には、レーザ蒸散加工法（Zapping法）にて、図４に示すように、第１のリペア切断部26下のリペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の中間部を完全に除去するとともに、図２に示すように、第２のリペア切断部31下の層間絶縁膜７およびゲート絶縁膜27および配線部29を完全に除去する。この際のレーザビームのパルス幅は、これらリペア電極19および配線部29を溶融切断するために、例えば１０ｎｓ以下と短く設定する。
【００８０】
次いで、図１に示すように、画素欠陥不良が生じている画素16中の画素電極17に機械的に接続されているサブＴＦＴ36を選択して、図８および図９に示すように、このサブＴＦＴ36のリペア溶接部38に向けて図示しないレーザリペア装置からパルスレーザ光としてレーザビームを照射させて、このサブＴＦＴ38の配線部29とリペア電極19のリペア片部37とを溶接して電気的に接続させて、メインＴＦＴ８から電気的に切り離された画素電極17とサブＴＦＴ36とを選択的に電気的に接続させる。
【００８１】
具体的には、図３に示すように、層間絶縁膜７を介してリペア電極19のリペア片部37とサブＴＦＴ36の配線部29とをレーザビームで溶融接続させて、メインＴＦＴ８とサブＴＦＴ36とを切り替えて、このサブＴＦＴ36にて画素電極17を制御できるようにして、この画素電極17が設けられている画素16の画素欠陥不良を良点化させる。このとき、この際のレーザビームのパルス幅もまた、例えば１０ｎｓ以下と短く設定する。
【００８２】
さらに、レーザビームの照射による液晶表示装置１中の画素16のリペアには、図示しない半導体レーザ（Leser Diode:ＬＤ）を励起光源として使用した音響光学（Acousto-Optic:ＡＯ）−Ｑスイッチ動作のネオジムイオン（Ｎｄ＋３）ＹＡＧレーザや、ＹＬＦレーザの基本波長、第二高調波、紫外光である第三高調光あるいは第四高調光などを用いる。ここで、このＹＡＧレーザとは、イットリウム（Yttrium）・アルミニウム（Aluminium）・ガーネット（Garnet）レーザである。また、ＹＬＦレーザとは、イットリウム・リチウム・フッ化物レーザである。このとき、この半導体レーザをクリプトン・アークランプに変えて用いることもできる。
【００８３】
一方、リペア溶接部38に照射させるレーザビームとしては、図示しないレーザ装置を用いて超音波Ｑスイッチにて変調させたパルス状に発振するレーザ光を用いる。また、第１のリペア切断部26および第２のリペア切断部31に照射させて層間絶縁膜７、ゲート絶縁膜27、配線部29およびリペア電極19を除去する際には、例えば上述したレーザビームのエネルギレベルを異ならせて、より簡便に効率良く実施できるレベルのレーザビームとする。
【００８４】
さらに、画素電極17上または、この画素電極17に近接した位置にレーザビームを照射してリペアする場合には、この画素電極17がＩＴＯなどの透明電極であるので、ＹＬＦレーザの第３高調波などの紫外線領域のレーザビームを用いることが好ましい。これに対し、この画素電極17がアルミニウム系金属などの金属膜にて構成された反射型電極の場合には、ＹＬＦレーザの第２の高調波を用いることができる。
【００８５】
また、これらレーザビームの光源としては、ＹＬＦレーザあるいはＹＡＧレーザを用いと、上述した範囲のエネルギレベルを容易に得ることができるので好ましい。ところが、これらＹＬＦレーザあるいはＹＡＧレーザ以外に、炭酸ガスレーザや、その他のレーザを用いることもできる。
【００８６】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、一般に、アレイ基板２上のカラーフィルタ層21には、液晶層43中の液晶組成物の駆動に有害な多くの不純物が含まれており、このカラーフィルタ層21が通常配向膜44にて被膜されて、このカラーフィルタ層21から液晶層43中への不純物の溶出や飛散が防止されている。そして、このカラーフィルタ層21中の不純物が液晶層43中に溶出や飛散した場合には、液晶表示装置１に大幅な表示劣化を引き起こさせてしまう。
【００８７】
さらに、液晶表示装置１の点灯検査で検出された画素表示不良は、リペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の中間部を切断させる第１のリペア切断部26と、メインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29を電気的に切断させる第２のリペア切断部31と、サブＴＦＴ36の配線部29とリペア電極19のリペア片部37とを溶接して電気的に接続させるリペア溶接部38とのそれぞれに、外部からレーザビームを照射させてリペアする必要がある。
【００８８】
特に、カラーフィルタ層21がアレイ基板２上に設けられている高開口率設計の液晶表示装置１の場合には、この液晶表示装置１にレーザビームを照射してリペアする際に、このレーザビームがカラーフィルタ層21へと照射されてしまい、このカラーフィルタ層21に多少なりとも物理的および化学的なダメージを与えてしまう。具体的には、このレーザビームのカラーフィルタ層21への照射によって、このカラーフィルタ層21中の不純物やレーザビーム照射によって生成された分解物が液晶層43中へ飛散たり溶出したりしてにじみでてしまい、この液晶層43を汚染してしまうから、液晶表示装置１の信頼性を著しく損なわせてしまう。
【００８９】
このとき、このレーザビームの照射条件を弱くして、カラーフィルタ層21のダメージをできるだけ少なくするような調整も可能であるが、リペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の中間部や、メインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29などのリペア配線を効率良く切断して、カラーフィルタ層21に全く影響を与えないようにすることは容易でない。
【００９０】
そこで、外部からのレーザビームの照射によってリペア電極19のＬ字状延在部23の先端側線状部25の中間部を切断させる第１のリペア切断部26上のカラーフィルタ層21に第１の空隙部45を設けて、このカラーフィルタ層21の第１のリペア切断部26に対向する部分を除去した。同様に、外部からのレーザビームの照射によってメインＴＦＴ８のソース電極13の配線部29を電気的に切断させる第２のリペア切断部31上のカラーフィルタ層21に第２の空隙部46を設けて、このカラーフィルタ層21の第２のリペア切断部31に対向する部分を除去した。さらに、外部からのレーザビームの照射によってサブＴＦＴ36の配線部29とリペア電極19のリペア片部37とを溶接して電気的に接続させるリペア溶接部38上のカラーフィルタ層21に第３の空隙部47を設けて、このカラーフィルタ層21のリペア溶接部38に対向する部分を除去した。
【００９１】
この結果、何らかの原因でＴＦＴ不良や、液晶表示装置１自体が弾性を有することに基づく折り曲げなどにてメインＴＦＴ８が破損し、このメインＴＦＴ８が設けられている画素16に点欠陥や線欠陥などが生じて画素表示不良となった場合に、この画素表示不良となった画素16中の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれに向けて外部からレーザビームを照射する。そして、この画素16内のメインＴＦＴ８と画素電極17との電気的な接続を切断させるとともに、この画素電極17にサブＴＦＴ36を電気的に接続させて、このサブＴＦＴ36にて画素電極17を制御できるようにして、この画素電極17が設けられている画素16の画素表示不良をリペアさせて、液晶表示装置１中の不良個所をリペアしても、このリペアの際に用いるレーザビームが、カラーフィルタ層21の第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれを介して第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれへと入射される。よって、このレーザビームがカラーフィルタ層21へ直接照射されないから、このレーザビームによるリペアの際にカラーフィルタ層21にダメージが発生しない。
【００９２】
したがって、このレーザビームがカラーフィルタ層21に照射されることによって、このカラーフィルタ層21中の不純物や分解物が液晶層43中に溶出したり飛散したりして、この液晶層43を汚染してしまうことを確実に防止して回避できるから、この液晶層43の汚染による保持特性低下などに基づくむらの発生を確実に防止できる。このため、液晶表示装置１の信頼性を損なわせることなく、この液晶表示装置１の各画素16の画素欠陥不良を確実にリペアできる。
【００９３】
具体的には、液晶表示装置１の点灯検査にて検出された点欠点などの画素表示不良をリペアでき、温度が５０℃で湿度が８０％の高温高湿通電試験１０００時間や、この通電試験を室温で連続通電時間を２０００時間としても、第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38に表示不良などが発生せず、また、これら第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38にてリペアした画素16も問題なく表示されて良好であった。
【００９４】
よって、カラーフィルタ層21がアレイ基板２上に設けられた高開口率設計の液晶表示装置１であっても、この液晶表示装置１を液晶注入後にレーザリペア処理しても、この液晶表示装置１の信頼性が劣化しないので、この液晶表示装置１の信頼性を維持しつつ歩留まりを確実に向上できる。言い換えると、信頼性の良好な液晶表示装置１を歩留まり良く作製できる。
【００９５】
なお、上記第１の実施の形態では、液晶表示装置１のアレイ基板２上の各画素16中の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれが対向する部分のカラーフィルタ層21を部分的に除去して第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれを形成して、画素表示不良のリペアの際に液晶層43がカラーフィルタ層21中の不純物や分解物で汚染されないように構成したが、図１０ないし図１３に示す第２の実施の形態のように、信頼性が余り良くない緑色フィルタ部21gが積層されている画素16中の第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47中に緑色フィルタ部21g以外の赤色フィルタ部21rあるいは青色フィルタ部21bを選択的に配置させる構成とすることもできる。
【００９６】
ここで、このカラーフィルタ層21中の緑色フィルタ部21gに分散させた緑色の顔料には、このカラーフィルタ層21中の赤色フィルタ部21rに分散させた赤色の顔料や青色フィルタ部21bに分散させた青色の顔料に比べると、液晶層43中の液晶組成物の駆動に有害な不純物が多く含まれているとともに、熱や光によって分解されて有害な不純物が生成されやすい傾向がある。さらに、この緑色フィルタ部21gに分散させた緑色の顔料を生成して、通常の信頼性試験に耐え得るレベルまで、この緑色の顔料中の不純物を取り除くことは容易でない。
【００９７】
そこで、このカラーフィルタ層21中の緑色フィルタ部21gが積層された画素16内の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれが対向する部分の緑色フィルタ部21gを部分的に除去して第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれを形成し、この緑色フィルタ部21gに設けられた第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47内に赤色フィルタ部21rあるいは青色フィルタ部21bを選択的に配置させる構成とした。この結果、これら赤色フィルタ部21rおよび青色フィルタ部21bは、緑色フィルタ部21gよりもレーザビームの照射による液晶層43への不純物の溶出や飛散が少ないので、レーザビームを照射させて画素表示不良をリペアさせた際に、液晶層43が汚染されにくくなる。
【００９８】
したがって、液晶表示装置１の信頼性を損なわせることなく、この液晶表示装置１の各画素16の画素欠陥不良を確実にリペアできるので、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。具体的に、この液晶表示装置１の点灯検査にて検出された画素表示不良が生じた画素16にレーザビームを照射してリペアした後に、温度が５０℃で湿度が８０％の高温高湿通電試験および室温連続通電信頼性試験をした結果、リペアした画素16に表示不良など生じることなく良好な表示を得ることができた。
【００９９】
なお、上記第２の実施の形態では、カラーフィルタ層21の緑色フィルタ部21gに設けた第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれ内に赤色フィルタ部21gあるいは青色フィルタ部21bを選択的に配置させたが、これら第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３の空隙部47のそれぞれ内に、図示しない透明な絶縁層を選択的に配置させても、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１００】
さらに、図１４ないし図１７に示す第３の実施の形態のように、カラーフィルタ層21の緑色フィルタ部21gの第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38それぞれに対向する部分上に、この緑色フィルタ部21gとは異なる赤色フィルタ部21rあるいは青色フィルタ部21bを選択的に重ねて積層させて第２のフィルタ部61を形成し、この第２のフィルタ部61にてレーザビームの照射による緑色フィルタ部21gから溶出する不純物による液晶層43の汚染を防止することもできる。
【０１０１】
このとき、この緑色フィルタ部21g上に積層されている第２のフィルタ部61は、第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38それぞれに対応した円筒状に形成されている。さらに、これら第２のフィルタ部61を含むカラーフィルタ層21上に画素電極17が積層されており、この画素電極17上に配向膜44が積層されている。したがって、これら第２のフィルタ部61の上端面および外周面のそれぞれが画素電極17にて覆われている。
【０１０２】
この結果、これら第２のフィルタ部61によってレーザビームの照射による緑色フィルタ部21gから溶出する不純物による液晶層43の汚染を防止できるから、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。具体的に、この液晶表示装置１の点灯検査にて検出された画素表示不良が生じた画素16にレーザビームを照射してリペアした後、温度が５０℃で湿度が８０％の高温高湿通電試験および室温連続通電信頼性試験をした結果、リペアした画素16に表示不良など生じることなく良好な表示を得ることができた。
【０１０３】
さらに、図１８および図１９に示す第４の実施の形態のように、対向基板51のガラス基板52上にカラーフィルタ層21を積層させるとともに、このカラーフィルタ層21の緑色フィルタ部21gが対向する画素16内の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38上のそれぞれに、透明あるいは黒色の円筒状の絶縁層62を選択的に積層させて配置させる構成とすることもできる。これら絶縁層62は、アレイ基板２の配向膜44上に積層されており、このアレイ基板２の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれより大きな外形寸法を有する断面円形状に形成されている。
【０１０４】
すなわち、これら絶縁層62は、第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38それぞれより大きく形成されており、これら第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれが平面視で絶縁層62にて覆っている。さらに、これら絶縁層62は、アレイ基板２と対向基板51との間隔を保持する図示しないスペーサと同じ材料で同一工程で同時に形成されている。さらに、これら絶縁層62は、図示しないハーフトーンマスクなどによってスペーサより低く形成されている。さらに、対向基板51のカラーフィルタ層21上に対向電極53が積層され、この対向電極53上に配向膜54が積層されている。
【０１０５】
したがって、これら絶縁層62を緑色フィルタ部21gが積層される画素16内の第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38上のそれぞれに重ねて積層させたことにより、これら絶縁層62によってレーザビームの照射による緑色フィルタ部21gから溶出する不純物による液晶層43の汚染を防止できるから、上記第３の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０６】
なお、上記各実施の形態では、液晶表示装置１の各画素16内のメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36のそれぞれをポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）を半導体層に用いた薄膜トランジスタとしたが、これらメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36のそれぞれをアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を半導体層に用いた薄膜トランジスタとすることもできる。
【０１０７】
さらに、カラーフィルタ層21の赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bのそれぞれをインクジェット法で塗り分けることもできる。具体的には、無色透明なアクリル系樹脂などにて構成された、例えば３μｍの膜厚の感光性の硬化性樹脂液をガラス基板３上に均一に塗布した後に、図示しないマスクパターンを用いて露光などすることによって、第１の空隙部45、第２の空隙部46および第３空隙部47を備えたカラーフィルタ層21を形成する。
【０１０８】
この後、この無色透明なカラーフィルタ層21を焼成してプリベークしてからパターン露光および熱処理して、信号線５の幅方向の中央部、走査線６の幅方向の中央部、第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38のそれぞれを、インクが吸収されにくくなるように疎水化させる。この結果、隣接する画素16間での染料の混色を防止できるとともに、これら第１のリペア切断部26、第２のリペア切断部31およびリペア溶接部38上の色が除去されるようになる。
【０１０９】
次いで、インクジェット法にて、無色透明なカラーフィルタ層21の所定領域ごとの疎水化されていない個所に、赤色（Red:Ｒ）、緑色（Green:Ｇ）および青色（Blue:Ｂ）の各色の染色を吐出させて着色してから乾燥させた後に熱処理して、このカラーフィルタ層21を完全に硬化させて、赤色フィルタ部21r、緑色フィルタ部21gおよび青色フィルタ部21bのそれぞれが形成されたカラーフィルタ層21とする。このとき、予め顔料が分散された樹脂をインクジェット法にて順次塗布することもできる。
【０１１０】
さらに、液晶表示装置１のアレイ基板２上の各画素16に設けられているメインＴＦＴ８およびサブＴＦＴ36としては、トップゲート型や、ボトムゲート型、コプラナ型であっても対応させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の一部を示す説明平面図である。
【図２】図１中のａ−ａ断面図である。
【図３】図１中のｂ−ｂ断面図である。
【図４】図１中のｃ−ｃ断面図である。
【図５】同上液晶表示装置のリペア前の状態を示す説明図である
【図６】同上液晶表示装置のメインＴＦＴを走査線から電気的に切断した状態を示す説明図である。
【図７】同上液晶表示装置の絶縁可能部を電気的に切断して絶縁させた状態を示す説明図である。
【図８】同上液晶表示装置のサブＴＦＴを走査線に電気的に接続させた状態を示す説明図である。
【図９】同上液晶表示装置のサブＴＦＴのリペア溶接部を溶接して電気的に接続させる状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態の一部を示す説明平面図である。
【図１１】図１０中のｄ−ｄ断面図である。
【図１２】図１０中のｅ−ｅ断面図である。
【図１３】図１０中のｆ−ｆ断面図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置の第３の実施の形態の一部を示す説明平面図である。
【図１５】図１４中のｇ−ｇ断面図である。
【図１６】図１４中のｈ−ｈ断面図である。
【図１７】図１４中のｉ−ｉ断面図である。
【図１８】本発明の液晶表示装置の第４の実施の形態の一部を示す説明平面図である。
【図１９】同上液晶表示装置の一部を示す説明断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    液晶表示装置
２    アレイ基板
３    絶縁基板としてのガラス基板
８    スイッチング素子としてのメインＴＦＴ
16    画素
17    画素電極
21    カラーフィルタ層
21g    第１の着色層としての緑色層である緑色フィルタ部
21r    第２の着色層としての赤色層である赤色フィルタ部
21b    第３の着色層としての青色層である青色フィルタ部
26    絶縁可能部としての第１のリペア切断部
31    絶縁可能部としての第２のリペア切断部
43    液晶としての液晶層
51    対向基板
62    絶縁層
【図１】
2007072116.tif 000003
【図２】
2007072116.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007072116.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007072116.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007072116.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007072116.tif 000015
【図１４】
2007072116.tif 000016
【図１５】
2007072116.tif 000017
【図１６】
2007072116.tif 000018
【図１７】
2007072116.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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