专利名称：显示装置及显示装置的缺陷修复方法
技术领域：
本发明涉及可修复像素缺陷的显示装置，特别适合用于液晶显示装置。
背景技术：
有源矩阵驱动方式的液晶显示装置这样构成在粘合的一对绝缘性基板中，一方的绝缘性基板上矩阵状配置的像素电极与TFT(ThinFilm Transistor)等的开关元件连接，根据该开关元件的开关动作进行各像素电极的选择与非选择，并进行显示动作。由于上述TFT一般成为在绝缘性基板上层叠半导体层、绝缘层、液晶驱动用的各种电极的多层结构，为了制造TFT，重复进行各层在绝缘性基板上的沉积、图案形成。因此在制造开关元件时，发生因断线或短路等而不能进行正常的开关动作的缺陷。这时由与发生缺陷的开关元件连接的像素电极构成的像素成为不被施加电压的缺陷像素。该缺陷像素特别在电源断开状态下将显示画面设定为白色的显示动作模式即常白显示模式的液晶显示装置中，会成为常使光透过的状态的亮点缺陷。
于是，作为使液晶显示装置中的亮点缺陷不易看到的方法，有这样的方法对亮点缺陷部位的漏电极与栅极布线的重叠部照射激光，使由绝缘膜分离的漏电极与栅极布线短路，设成对漏电极常供给施加到栅极布线的电压的状态，将同像素常设于电源接通状态，并设为常将光遮断的状态的黑点缺陷，使缺陷不易看到的方法(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开平9-179143号公报(图1)
发明内容
但是，上述的传统的液晶显示装置中，液晶的灰度特性如图6所示，采用具有对液晶施加的电压越大就越成为低灰度的特性的液晶的显示装置才有效。但是，如图7所示采用具有对液晶施加的的电压大到预定值(图7中用X表示的值，例如4V左右)以上时成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置中，由于将栅极线的电压直接施加到像素时施加到液晶上的电压会超过上述预定值，存在不成为黑点而成为中间灰度的亮点缺陷的问题。
本发明鉴于这种问题构思而成，其目的在于提供采用具有施加到液晶上的电压大到预定值以上时成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置中，可进行亮点缺陷的修正的显示装置及显示装置的缺陷修复方法。
本发明中，显示装置的特征在于设有在绝缘性基板上包含栅电极地形成的扫描线；隔着绝缘膜与所述扫描线交叉地形成的图像信号线；在所述栅电极上和所述栅电极以外的所述扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜；与所述图像信号线连接并在所述半导体膜上形成的源电极；在所述半导体膜上与所述源电极相对地形成的漏电极；与所述漏电极连接的像素电极；以及与所述漏电极连接并覆盖所述像素电极中接近所述扫描线的边缘部地形成的延伸部，在所述栅电极以外的扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜(修复用图案)与所述延伸部连接。
依据本发明能够修复采用具有对液晶的施加电压大到预定值以上时成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置的亮点缺陷。
图1是本发明实施例1的有源矩阵型液晶显示装置的大致一个像素的平面图。
图2是图1中的A-B剖视图。
图3是说明本发明实施例1中缺陷像素的修复方法的大致一个像素的平面图。
图4是本发明实施例2的有源矩阵型液晶显示装置的大致一个像素的平面图。
图5是图4中的C-D剖视图。
图6是液晶的灰度特性的示图。
图7是其它液晶的灰度特性的示图。
(符号说明)1扫描线、2栅电极、3半导体膜、4图像信号线、5源电极、6漏电极、7延伸部、8接触孔、9像素电极、10修复用图案、11绝缘性基板、12栅极绝缘膜、13层间绝缘膜、14激光照射部、15漏电极切断部、16遮光图案。
具体实施例方式
实施例1以下，参照图1～图3，就本发明的实施例1进行说明。图1是本发明实施例1的有源矩阵型液晶显示装置的大致一个像素的平面图，图2是图1的A-B剖视图，图3是说明缺陷像素的修复方法的大致一个像素的平面图。
在图1和图2中，在绝缘性基板11上形成包含TFT的栅电极2的扫描线(栅极线)1后，图案形成。作为该扫描线的导电膜，采用例如由Al、Cr、Cu、Ta、Mo或对它们添加其它物质的合金等构成的薄膜。
然后，通过等离子体CVD等的成膜装置，将栅极绝缘膜12、半导体膜3、欧姆接触膜(未图示)连续形成。作为栅极绝缘膜12采用SiNx、SiOx、SiOxNy或它们的层叠膜。半导体膜3采用非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)等。还有欧姆接触膜采用对a-Si膜或p-Si膜微量掺杂磷(P)等的n-a-Si、n-p-Si。然后通过照相制版工序对半导体膜和欧姆接触膜进行干蚀刻等，从而形成图案。还有，半导体膜和欧姆接触膜在图案形成时，在TFT形成部3以外，还形成包含栅电极2以外的扫描线上方部分，且连接到后述的漏电极的延伸部7的半导体膜构成的修复用图案10。
接着，在形成图像信号线4后，进行图案形成。作为该图像信号线的导电膜，能够采用例如由Al、Cr、Cu、Ta、Mo或对它们添加其它物质的合金等构成的薄膜、层叠不同种类的金属膜或其膜厚方向具有不同成分的膜。在图案形成该图像信号线时，源电极5、漏电极6也同时形成。还有，如图1所示，本实施例1中，为了防止与像素电极的扫描线接近的边缘部附近因液晶的取向散乱而产生的漏光，采用与漏电极相同的导电膜形成延伸部7，覆盖与像素电极的扫描线接近的边缘部。在图案形成该图像信号线后，以该图像信号线、源电极及漏电极作为掩模，通过蚀刻除去半导体膜上的欧姆接触膜，作成TFT的沟道部。这时，修复用图案10中，与漏电极的延伸部7的重叠部中残留欧姆接触膜，因此成为连接的状态。
接着，通过等离子体CVD等的成膜装置，形成层间绝缘膜13后，图案形成。作为层间绝缘膜13，与栅极绝缘膜12同样采用SiNx、SiOx、SiOxNy或它们的层叠膜。通过该层间绝缘膜13的形成图案，形成接触孔8，漏电极6与后述的像素电极9经由该接触孔8电连接。
然后，在层间绝缘膜13上形成成为像素电极9的例如ITO、SnO2等透明金属的导电性薄膜，并通过照相制版工序形成图案，以用扫描线1和图像信号线4包围该导电性薄膜，从而完成形成了TFT的绝缘性基板。
在以上那样的制造工序中，因在各导电膜、绝缘膜的成膜或图案形成过程中异物等的发生，未能从图像信号线4向像素电极9供给所需电压，在采用常白显示模式的液晶的显示装置中，有时成为对像素电极不供电时发生的亮点缺陷。该缺陷是通过制造工序中的图像检查装置等的检查来发现的。通常，发生亮点缺陷会显著降低显示性能，因此会降低制造成品率。
因而，为了修复上述缺陷，如图3所示，对用半导体膜形成的修复用图案10与扫描线1的重叠部照射激光(图3中用14表示的部分)，通过熔化的金属使修复用图案10与扫描线1导通。该激光最好来自YAG激光器或受激准分子激光器，而且该激光的波长最好为0.1～1.06μm。另外激光的照射方向可从阵列基板的表面侧(图像信号线侧)或阵列基板的背面侧(存储电容线侧)。另外，该激光的照射强度最好在上述那样照射到金属膜时，输出密度为1×102～1×104J/m2的范围。还有，激光照射部14的激光的照射范围其直径最好为2μm左右，从连接电阻的稳定性的方面考虑，最好照射修复用图案10与扫描线1的重叠部的数个部位(2～3个部位)。因而，上述修复用图案10与扫描线1的重叠部的面积致少在2μm×4μm(扫描线的宽度方向×长度方向)以上就可连接，但该重叠部的面积至少具有4μm×8μm(扫描线的宽度方向×长度方向)以上的面积(重叠部)，即便产生上述修复用图案与扫描线的定位误差(最大1μm左右)，也能使上述直径2μm左右的激光可靠地照射到上述那样的2～3个部位左右，并可更加稳定地连接并可靠地修复缺陷，因此理想。
通过上述的结构，在采用如图7那样的施加到液晶的电压大到预定值以上时具有成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置中，利用由半导体膜形成的修复用图案从扫描线施加到像素电极的电压，经由高电阻的修复用图案供给，因此因电压降而施加低于通常的扫描线电压的电压，抑制因施加预定值以上的电压而产生的中间灰度的亮点的发生，使亮点缺陷成为黑点，并可修复缺陷。另外，缺陷是因为TFT的源电极与漏电极短路而产生时，通过与上述同样的激光照射切断图3所示的漏电极切断部15，能够修复缺陷。
实施例2以下，参照图4、图5就本发明的实施例2进行说明。图4是本发明实施例2的有源矩阵型液晶显示装置的大致一个像素的平面图，图5是图4中的C-D剖视图。图4、图5中，在与图1～图3相同的结构部分采用同一标号，就其不同点进行说明。
本实施例中，在用半导体膜构成的修复用图案10的隔着绝缘膜11的下方，设置遮断来自显示装置的背光源等的光的遮光图案16。其它结构与实施例1相同。依据本实施例的结构，能够抑制光照射到由半导体膜构成的修复用图案而造成的半导体膜的低电阻化。因而，在采用具有如图7那样施加到液晶的电压大到预定值以上时成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置中，也能更加可靠地将亮点缺陷成为黑点，并修复缺陷。另外，本实施例中示出遮光图案16用与扫描线相同的导电膜一体形成的例子，但可独立地形成，还可用不同层的导电膜形成。
在上述实施例1、2中，就适用于采用具有如图7那样施加到液晶的电压大到预定值以上时成为高灰度的灰度特性的液晶的显示装置的情况进行了说明，但适用于采用具有如图6那样施加到液晶的电压越大就成为低灰度的特性的液晶的显示装置时，显然可得到同样的效果。还有，在上述实施例1、2中，说明了半导体膜的修复用图案与漏电极的延伸部连接的例子，但与漏电极直接连接也可。
上述实施例1、2对采用液晶的有源矩阵型显示装置进行了说明，但并不受限于此，采用电致发光(EL)元件的显示装置等采用半导体膜的所有显示装置上匀可适用。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于设有在绝缘性基板上包含栅电极地形成的扫描线；隔着绝缘膜与所述扫描线交叉地形成的图像信号线；在所述栅电极上和所述栅电极以外的所述扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜；与所述图像信号线连接并在所述半导体膜上形成的源电极；在所述半导体膜上与所述源电极相对地形成的漏电极；与所述漏电极连接的像素电极；以及与所述漏电极连接并覆盖所述像素电极中接近所述扫描线的边缘部地形成的延伸部，在所述栅电极以外的扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜与所述延伸部连接。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于在所述栅电极以外的扫描线上隔着绝缘膜形成，并在与所述延伸部连接的半导体膜下方，形成遮光图案。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述遮光图案用与所述扫描线同一层的导电膜形成。
4.一种显示装置的缺陷修复方法，其中，所述显示装置设有在绝缘性基板上包含栅电极地形成的扫描线；隔着绝缘膜与所述扫描线交叉地形成的图像信号线；在所述栅电极上和所述栅电极以外的所述扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜；与所述图像信号线连接并在所述半导体膜上形成的源电极；在所述半导体膜上与所述源电极相对地形成的漏电极；与所述漏电极连接的像素电极；以及与所述漏电极连接并覆盖所述像素电极中接近所述扫描线的边缘部地形成的延伸部，所述显示装置的缺陷修复方法中，在所述栅电极以外的扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜与所述延伸部连接，包含对所述栅电极以外的扫描线与隔着绝缘膜形成的半导体膜的重叠部分照射激光进行连接的工序。
5.如权利要求4所述的显示装置的缺陷修复方法，其特征在于在所述栅电极以外的扫描线上隔着绝缘膜形成，并在与所述延伸部连接的半导体膜下方形成遮光图案。
6.如权利要求5所述的显示装置的缺陷修复方法，其特征在于所述遮光图案用与所述扫描线同一层的导电膜形成。
全文摘要
显示装置中设有扫描线(1)；与该扫描线交叉的图像信号线(4)；在栅电极(2)上和所述栅电极以外的所述扫描线上隔着绝缘膜形成的半导体膜(3)及由半导体膜构成的修复用图案(10)；与所述图像信号线连接并在所述半导体膜上形成的源电极(5)；在所述半导体膜上与所述源电极相对地形成的漏电极(6)；与所述漏电极连接的像素电极(9)；以及与所述漏电极连接并覆盖所述像素电极中接近所述扫描线的边缘部地形成的延伸部(7)，所述修复用图案与所述延伸部连接。通过可靠地使显示装置的亮点缺陷成为黑点来修复缺陷。
文档编号G02F1/13GK1808253SQ200610005999
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者吉永哲司 申请人:三菱电机株式会社