(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成されており、横方向にのびているゲート線と前記ゲート線に連結されているゲート電極とを含むゲート配線と、
前記絶縁基板上に形成されており、前記ゲート線と平行な保持容量線と前記保持容量線の分枝であって縦方向にのびている維持電極とを含む保持容量配線と、
前記ゲート配線及び前記保持容量配線を覆うゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されていて前記ゲート電極と少なくとも一部が重なっている半導体層と、
前記ゲート絶縁膜上に、縦方向に形成されているデータ線、前記データ線と連結されていて少なくとも一部が前記半導体層上に位置するソース電極を含むデータ配線と、
前記ソース電極の対向電極で少なくとも一部分が前記半導体層上に位置するドレーン電極と、
前記データ配線及び前記半導体層を覆って前記ドレーン電極を露出させる第１接触孔、前記維持電極及び前記保持容量線を各々露出させる第２及び第３接触孔を有する保護膜と、
前記保護膜上に形成されていて前記第１接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されている画素電極と、
前記保護膜上に形成されていて前記第２及び第３接触孔を通じて前記ゲート線の両側に位置する前記維持電極及び前記保持容量線を連結する橋と
を含み、
前記維持電極及び前記保持容量線は、前記第２及び第３接触孔に隣接した部分であって、かつ、前記保持容量線及び前記維持電極が前記橋と重なる部分と前記画素電極と重なる部分との間にレーザーを照射する位置を表示する位置識別標識を有する薄膜トランジスタ基板。
【請求項２】
前記データ配線と同じ層に形成されていて前記橋及び前記ゲート線と重なるデータ金属片をさらに含み、前記データ金属片は前記保護膜が有する第４接触孔を通じて前記橋と連結されている、請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項３】
前記位置識別標識は、長さが４μｍ乃至５μｍであり、幅が０．５μｍ乃至１．５μｍである、請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項４】
前記位置識別標識は、前記保持容量線及び前記維持電極に形成されている突起である、請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項５】
前記位置識別標識は、前記保持容量線及び前記維持電極に形成されている凹部である、請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜トランジスタ基板に関し、特にレーザー修理構造を有する薄膜トランジスタ基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜トランジスタ基板は、液晶表示装置や有機ＥＬ（electro luminescence）表示装置などで各画素を独立的に駆動するための回路基板として用いられる。薄膜トランジスタ基板には、走査信号を伝達する走査信号線またはゲート線と画像信号を伝達する画像信号線またはデータ線とが形成されており、ゲート線及びデータ線と連結されている薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと連結されている画素電極、ゲート線を覆って絶縁するゲート絶縁膜、及び薄膜トランジスタとデータ線とを覆って絶縁する保護膜などが形成されている。薄膜トランジスタは、ゲート線に連結されているゲート電極とチャンネルを形成する半導体層、データ線に連結されているソース電極とドレーン電極及びゲート絶縁膜と保護膜などから構成される。薄膜トランジスタは、ゲート線を通じて伝達される走査信号によって、データ線を通じて伝達される画像信号を画素電極に伝達または遮断するスイッチング素子である。
【０００３】
このような薄膜トランジスタ基板において、各配線は各画素列や画素行ごとに一つずつ形成されなければならず、薄膜トランジスタは各画素ごとに一つずつ形成されなければならないので、マイクロメートル単位以下の非常に微細な大きさに形成される。従って、薄膜トランジスタ基板の製造過程で配線の断線または配線間の短絡などにより不良が発生する可能性がある。このため、薄膜トランジスタ基板には不良を修理するための手段として修理用環（repair ring）などの修理構造を形成しておいて、不良が発生した場合にレーザーを利用して配線を切断したり修理構造と配線を連結したりして修理する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レーザー照射による配線の不良修理は、モジュール工程、例えば液晶表示装置の場合には薄膜トランジスタ基板と色フィルター基板とを結合して液晶を注入する工程を終えた後に、薄膜トランジスタ基板の面のうちの配線が形成されていない面を通じて行われる。つまり、薄膜トランジスタ基板の背面を通じてレーザーを照射することによって、薄膜トランジスタ基板の正面に形成されている配線を短絡したり切断したりする。この時、正確なレーザー照射地点を探すことができずに修理に失敗する場合が頻繁に発生する。特に、ＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明導電体は、薄膜トランジスタ基板の背面を通じて見る時には容易に識別できないため、透明導電体と重なっている部分にレーザーが照射されることによって修理失敗が頻発する。
【０００５】
本発明が目的とする技術的課題は、レーザー照射による薄膜トランジスタ基板の不良修理の成功率を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明では、薄膜トランジスタ基板のレーザーを照射する地点に所定の標識を形成する。
【０００７】
本発明による薄膜トランジスタ基板は、絶縁基板、絶縁基板上に形成されている複数の配線、配線の不良を修理するためにレーザーを照射する時にその照射地点を表示する標識を含む。この時、標識は配線に形成されている突起であったり凹部でありうる。
【０００８】
具体的には、第１信号線、第１信号線と絶縁されて交差している第２信号線、本線が第２信号線と絶縁されて交差しており、本線に連結されている複数の枝線を有する信号配線が絶縁基板上に形成されている。第１信号線の両側に、信号配線を連結しており、第１信号線と絶縁されている橋が形成されている。第１信号線及び第２信号線と連結されている薄膜トランジスタが形成されており、画素電極が薄膜トランジスタと連結されている。ここで、信号配線は、第１信号線または第２信号線の不良を修理するためにレーザーを照射する地点を表示する標識を有する。この時、標識は信号配線に形成されている突起であったり凹部でありうる。
【０００９】
より詳しくは、絶縁基板上に、横方向にのびているゲート線と前記ゲート線に連結されているゲート電極とを含むゲート配線がのびている。ゲート線と平行な保持容量線と保持容量線の分枝であって縦方向にのびている維持電極とを含む保持容量配線もまた、絶縁基板上に形成されている。ゲート配線及び保持容量配線は、ゲート絶縁膜で覆われており、ゲート絶縁膜上には、ゲート電極と少なくとも一部分が重なっている半導体層が形成されている。また、ゲート絶縁膜上には、縦方向に形成されているデータ線、データ線の分枝であって少なくとも一部分が半導体層上に位置するソース電極、ソース電極の対向電極であって少なくとも一部分が半導体層上に位置するドレーン電極を含むデータ配線が形成されている。データ配線上には、ドレーン電極を露出させる第１接触孔、維持電極及び保持容量線を各々露出させる第２及び第３接触孔を有する保護膜が形成されている。保護膜上には、第１接触孔を通じてドレーン電極と連結されている画素電極と、第２及び第３接触孔を通じてゲート線の両側に位置する維持電極及び保持容量線を連結する橋とが形成されている。維持電極及び保持容量線は、第２及び第３接触孔に隣接した部分にレーザーを照射する位置を表示する標識を有する。
【００１０】
この時、データ配線と同じ層に形成されており、橋及びゲート線と重なって保護膜が有する第４接触孔を通じて橋と連結されているデータ金属片をさらに含むことができる。また、標識は、長さが４μｍ乃至５μｍであり、幅が０．５μｍ乃至１．５μｍであるのが好ましい。
【００１１】
横方向にのびているゲート線とゲート線に連結されているゲート電極とを含むゲート配線、ゲート線と平行な保持容量線と保持容量線の分枝であって縦方向にのびている維持電極とを含む保持容量配線が絶縁基板上に形成されている。ゲート配線及び保持容量配線を覆うゲート絶縁膜が形成されており、ゲート絶縁膜上には、ゲート電極と少なくとも一部分が重なっている半導体層が形成されている。データ線、データ線と連結されていて少なくとも一部分が半導体層上に位置するソース電極、ソース電極の対向電極で少なくとも一部分が半導体層上に位置するドレーン電極を含むデータ配線が、ゲート絶縁膜上に形成されている。データ配線及び半導体層を覆ってドレーン電極を露出させる第１接触孔、維持電極及び保持容量線を各々露出させる第２及び第３接触孔を有する保護膜が形成されており、第１接触孔を通じてドレーン電極と連結されている画素電極と、第２及び第３接触孔を通じて前記ゲート線の両側に位置する前記維持電極及び前記保持容量線を連結する橋とが保護膜上に形成されている。この時、保持容量線及び維持電極は、橋と重なる部分と画素電極と重なる部分との間に位置識別標識を有する。ここで、標識は突起または凹部でありうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参考に本発明の実施例による薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図２は図１のII領域を拡大した図面であり、図３は図２のIII-III´線による断面図であり、図４は図２のIV-IV´線による断面図である。
【００１４】
ガラスなどの透明な絶縁基板１０上に、ゲート配線２０、２１と保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６が形成されている。
【００１５】
ゲート配線２０、２１は、横方向にのびているゲート線２０を含み、ゲート線２０の一部は上下に突出してゲート電極２１をなす。
【００１６】
保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６は、ゲート線２０と平行な保持容量線３０とその分枝である第１乃至第５維持電極３１、３２、３３、３４、３５とを含む。画素領域の端に位置している第１維持電極３１は、一端が保持容量線３０に直接連結されて縦方向にのびており、第２維持電極３２は、第１維持電極３１の他端に突起形態で連結されている。第３維持電極３３は、画素領域に対して第１維持電極３１の反対側端部に位置して縦方向にのびており、維持電極連結部３６を通じて隣接する画素領域の第１維持電極３１とも連結されている。第４維持電極３４と第５維持電極３５とは、各々第１維持電極３１と第３維持電極３３とを斜線方向に連結しているが、第４維持電極３４は第１維持電極３１と第３維持電極３３の間の画素領域を左上から右下に、第５維持電極３５は第１維持電極３１と第３維持電極３３の間の画素領域を左下から右上に斜め方向にのびて二つの維持電極３４、３５が中央に集まる形態となる。よって、第４維持電極３４及び、第５維持電極３５は、第１維持電極３１及び第３維持電極３３に対して斜め方向に形成されている。また、第４維持電極３４と第５維持電極３５との延長線は約９０゜の角をなしている。
【００１７】
ゲート配線２０、２１と保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６とはゲート絶縁膜４０で覆われており、ゲート絶縁膜４０上には、非晶質シリコンからなる半導体層５０、５１が形成されている。半導体層５０、５１は、縦方向に長くのびて維持電極連結部３６を通る縦部５１とゲート電極２１付近で縦方向に拡張されてゲート電極２１と重なるチャンネル部５０とを含む。半導体層５０、５１上には、リンなどのＮ型不純物で高濃度にドーピングされた非晶質シリコンからなる抵抗性接触層６０、６１、６２が形成されている。
【００１８】
接触層６０、６１、６２及びゲート絶縁膜４０上には、データ配線７０、７１、７２、７４が形成されている。データ配線は、半導体層の縦部５１に沿ってのびたデータ線７０、前記データ線に連結されたソース電極７１、及びこれらから分離されたドレーン電極７２を含む。ソース電極７１は、ゲート電極２１付近でデータ線７０からＵ字型に突出しており、ドレーン電極７２の一端はソース電極７１のＵ字型部分の中央へのびていて、他端は画素領域の内側へのびている。また、データ配線は、第２維持電極３２と隣接した地点のゲート線２０上に位置しているデータ金属片７４を含む。ここで、抵抗性接触層６０、６１、６２は、半導体層５０、５１とデータ配線７０、７１、７２、７４とが重なる部分にだけ形成されている。
【００１９】
データ配線７０、７１、７２、７４上には、保護膜８０が形成されている。この時、保護膜８０は、ドレーン電極７２の一端を露出する第１接触孔８１、データ金属片７４を露出する第２接触孔８２を有しており、第２接触孔８２の上下に各々位置する第２維持電極３２及び保持容量線３０の一部を露出する第３及び第４接触孔８３、８４をゲート絶縁膜４０と共に有している。
【００２０】
保護膜８０上には、第１接触孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている画素電極９０、そして第２接触孔８２を通じてデータ金属片７４と連結されていて、第３及び第４接触孔８３、８４を通じて第２維持電極３２及び第１維持電極３１と連結されている橋９１が形成されている。画素電極９０と橋９１とはＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなる。画素電極９０は、第１乃至第３切除部９２、９３、９４を有する。第１及び第２切除部９２、９３は、各々第４及び第５維持電極３４、３５と重なっている。第３切除部９４は、第１切除部９２と第２切除部９３との間に形成されており、画素電極９０の左辺から右辺に向かってのびており、その入口が面取りされている。一方、保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６には、画素電極９０と対向する共通電極の電位が印加されるのが普通である。
【００２１】
一方、第１維持電極３１と保持容量線３０とには、各々突起の形態で標識（Ａ、Ｂ）が形成されている。標識（Ａ、Ｂ）は配線の不良を修理する時にレーザーを照射する位置を表示するものである。標識（Ａ、Ｂ）が形成されている部分は、周囲に画素電極９０や橋９１が隣接していて、レーザーを照射する位置が少しでも外れると、画素電極９０や橋９１に損傷を与えたり、画素電極９０や橋９１を他の配線に短絡させるおそれがある部分である。よって、周辺の他の不透明パターンと交差しない部分、詳細には、保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６が橋９１と重なる部分と画素電極９０と重なる部分との間の部分に、さらに、形が特異で周辺の他の部分から区分される特徴のない部分に標識（Ａ、Ｂ）を形成する。本実施例では、標識（Ａ、Ｂ）がある部分は配線を修理する時にレーザーを照射して切断する部分である。標識（Ａ、Ｂ）の大きさは、照射されるレーザービームの断面積の広さ３μｍ×３μｍ）と層間重畳マージン（margin）、つまり各層形成の時の光マスクの整列誤差によって変動する各層パターンの重畳幅（２．５〜３μｍ）などを考慮して、長さ（保持容量線または第１維持電極の長さ方向）が４μｍ乃至５μｍであり、幅（保持容量線または第１維持電極の幅方向）が０．５μｍ乃至１．５μｍであるのが好ましく、本発明の第１実施例では長さ４．５μｍ、幅１μｍ程度に形成した。
【００２２】
以下、前記のような構造の薄膜トランジスタ基板で配線に不良が発生した場合にこれを修理する方法、例えばゲート線２０が断線した場合の修理方法を見てみる。
【００２３】
図１で、ゲート線２０が任意のｅ1地点で断線した場合には、ｅ1地点の両側のデータ金属片７４とゲート線２０との重畳点（ｓ1、ｓ2）にレーザーを照射してデータ金属片７４とゲート線２０とを短絡する。このようにすると、ｅ1地点の両側の橋９１がゲート線２０と短絡する。次に、ゲート線２０と短絡された橋９１周辺のｃ1、ｃ2、ｃ3、ｃ4、ｃ5及びｃ6地点にレーザーを照射して保持容量線３０と第１維持電極３１とを切断する。ここで、ｃ1はｅ1左側の橋９１と連結された第２維持電極３２を第１維持電極３１から分離させる地点であって、画素電極９０と橋９１との間に位置する第１維持電極３１の一部分である。ｃ2はｅ1左側に位置する最初の第４接触孔８４の右側に位置する保持容量線３０の標識部（Ｂ）である。ｃ3はｅ1左側に位置する第４接触孔８４の直ぐ下に連結されている第１維持電極３１の開始部である。ｃ4はｅ1右側の橋９１と連結された第２維持電極３２を第１維持電極３１から分離させる地点であって、画素電極９０と橋９１との間に位置する第１維持電極３１の一部分である。ｃ5はｅ1右側に位置する最初の第４接触孔８４の右側に位置する保持容量線３０の標識部（Ｂ）である。ｃ6はｅ1右側に位置する最初の第４接触孔８４の直ぐ下に連結されている第１維持電極３１の開始部である。
【００２４】
前記のようにすると、橋９１と保持容量線３０とを利用する経路（矢印で表示）を通じてゲート線２０の断線地点を迂回して走査信号を伝達することができる。つまり、ゲート線２０、ｓ1、ｓ1を通じてゲート線２０と連結されているｅ1左側の橋９１、保持容量線３０、保持容量線３０と連結されているｅ1右側の橋９１、ｓ2及びゲート線２０を通じて走査信号を伝達することができる。また、保持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６は、橋９１を通じて基板全体で一つに連結されているので、修理のために特定部分が分離されても他の部分が保持容量配線として機能するのには何ら問題がない。つまり、修理のために分離されて残った保持容量配線の他の部分には依然として共通電極電位（他の特定電位であり得る）が印加されて、画素電極９０との間で保持容量を形成するなどの機能を行う。
【００２５】
この時、レーザーを照射するｓ1、ｓ2、ｃ1、ｃ2、ｃ3、ｃ4、ｃ5及びｃ6地点のうちでｓ1、ｓ2地点は、不透明パターンであるゲート線２０とデータ金属片７４とが交差しているので薄膜トランジスタ基板の背面からでも容易に区別できる。また、ｃ3、ｃ6も、直ぐ隣接した所で保持容量線３０から第１維持電極３１が分岐しているので区別が可能である。しかし、ｃ1、ｃ2、ｃ4、ｃ5は、突起形態の標識（Ａ、Ｂ）がなければ正確な位置把握が容易でなく、周辺の画素電極９０や橋９１と重なった部分にレーザーが照射されてしまうことがある。つまり、薄膜トランジスタ基板の背面からでも区別できる不透明な配線の特異点より区別が難しい画素電極９０や橋９１パターンがより近い距離に位置しているので、画素電極９０や橋９１と重なった部分にレーザーが照射されるおそれが大きい部分である。本発明では、標識を形成しておくことにより、このようなおそれを解消する。一方、必要に応じては、ｃ3、ｃ6にも標識を形成することができる。
さらに、例えばデータ線７０が断線した場合の修理方法を見てみる。
図１において、データ線７０がｓ3、ｓ4間において断線した場合には、データ線７０と維持電極連結部３６との重畳点（ｓ3、ｓ4）にレーザーを照射してデータ線７０と保持容量線とを短絡する。次に、ｓ3とｓ3の左側に位置する第３維持電極３３との間、ｓ4とｓ4の左側に位置する第３維持電極３３との間、ｓ3とｓ3の右側に位置する第３維持電極３３との間、ｓ4とｓ4の右側に位置する第３維持電極３３との間、ｓ3の上側のｃ6、ｓ4の下側のｃ4にレーザーを照射する。このようにして、断線が生じたデータ線７０を迂回してデータを伝達する保持容量線とその他の保持容量線とを切断する。こうすることで、データ線７０の断線地点を迂回して画像信号を伝達することができる。その他の保持容量線については、上記と同様に共通電極等が印加され得る。
以上において、ゲート線２０とデータ線７０の断線を修理する方法を記載したが、修理方法は以上の記載に限定されるものではない。
【００２６】
図５は、本発明の第２実施例による薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【００２７】
第２実施例による薄膜トランジスタ基板は、第１実施例による薄膜トランジスタ基板と標識（Ａ、Ｂ）の形態を除いては同様な構造を有する。第２実施例では標識（Ａ、Ｂ）を凹むように形成する。
【００２８】
標識（Ａ、Ｂ）の形態は、第１及び第２実施例で提示した突起や凹部以外にも多様な変形が可能である。例えば、配線の幅を変えることも可能である。また、不良を修理するために切断するべき部分は凹むように形成し、短絡させる部分は突起の形態に形成することもできる。
【００２９】
本発明を最も実際的で好ましい実施例を中心に説明したが、本発明は前述した実施例に限定されず、特許請求の範囲内に属する様々な変形及び等価物を含む。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、不良を修理するためにレーザーを照射する地点を表示する標識を形成しておくことにより、レーザー照射位置のエラーによって発生する修理失敗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図２】図１のII領域を拡大した図面である。
【図３】図２のIII-III´線による断面図である。
【図４】図２のIV-IV´線による断面図である。
【図５】本発明の第２実施例による薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【符号の説明】
１０  絶縁基板
２０  ゲート配線
２１  ゲート電極
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６  保持容量配線
４０  ゲート絶縁膜
５０、５１  半導体層
６０、６１、６２  抵抗性接触層
７０、７１、７２、７４  データ配線
８０  保護膜
８２  第２接触孔
８３  第３接触孔
８４  第４接触孔
９０  画素電極
９１  橋
９２  第１切除部
９３  第２切除部
９４  第３切除部
【図１】
0004348045.tif 000002
【図２】
0004348045.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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