액정표시소자 document_id A220517008754

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 FFS(Fringe Field Switching) 모드 액정표시장치를 구성하는 액정표시소자의 구조에 관한 것이다. 최근, 평판표시장치(FPD) 분야에서, 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계방출 디스플레이(FED) 및 진공형광표시장치(VFD) 등이 활발하게 연구되고 있다. 양산화 기술, 구동수단의 용이성 및 고화질 등의 이유 때문에, 현재는 액정표시장치(이하, LCD라고 한다)가 각광을 받고 있다. LCD는 액정의 굴절율 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치이다. LCD는 TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드 등의 다양한 모드로 구동하는 것이 개발되어 있다. 이들 중에서도 IPS 모드는 액정패널의 기판에 대해서 액정분자가 항상 수평이 되도록 스위칭시키는 모드이고, 기판에 대해서 수평방향의 횡전계를 이용하여 스위칭시키는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 액정분자가 기울어져 일어나는 것 없이, 보이는 각도에 의한 광학특성의 변화가 작기 때문에, TN 모드나 STN 모드보다도 광시야각을 얻는다는 것이 알려져 있다. 또한, 최근 IPS 모드와 동일하게 기판에 대해서 수평방향의 횡전계를 이용하여 스위칭시키는 모드인 FFS 모드가 개발되고 있다. FFS 모드 LCD는, 투명전극으로 이루어진 화소전극 및 공통전극을 포함하고, 이 화소전극과 공통전극의 간격을 액정패널의 상하 기판 사이의 셀갭(cell gap)보다도 작게 하는 것에 의해 프린지 필드를 형성한다. 이 프린지 필드에 발생하는 전계에 의해서 액정층의 액정분자를 동작시키므로, IPS 모드 LCD에 비해서 고개구율 및 고유전율인 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1참조). 그런데, FFS 모드 또는 IPS 모드의 LCD는, 화소전극, 공통전극, 게이트 라인, 데이터 라인, 및 박막트랜지스터(이하, TFT라 한다) 등을 일측의 기판상에 형성하기 때문에, 복잡한 구조가 된다. 그 때문에, 화소전극과 드레인 전극 등의 단락 등에 의해서 게이트 전극과 드레인 전극과의 단락이나, 소스 전극과 드레인 전극과의 단락 등에 의해서, 화소 결함이 발생하는 경우가 있다. 이 화소결함은 FFS 모드 또는 IPS 모드의 LCD에서 일반적으로 넓게 채용되고 있는 노멀 리플랙형의 LCD에서는 정상화소와 비교하여 휘도가 높게 되는 휘점(輝點) 화소 결함이 된다. 이와 같은 휘점 화소 결함의 발생은 표시품질을 현저하게 저하시키게 된다. 이 휘점 화소 결함에 의한 표시물질의 저하를 방지하는 방법으로서, 휘점화소를 멸점화소로 바꾸는 것에 의해 화소의 결함이 발생하지 않도록 하는(멸점화) 리페어(repair) 처리가 있다. 이 리페어 처리는, 일반적으로 문제가 되고 있는 단위 화소 영역에 대응하는 드레인 전극을 레이저로 절단하고, 이 단위화소영역의 화소전극을 전기적으로 플로팅 상태로 하는 처리이다. 예를 들면, IPS 모드 LCD에서 리페어 처리의 간소화를 이루기 위해, 리페어 라인을 구비한 구조가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2참조) 특허문헌 1 일본공개 특개 2005-107535호 공보 특허문헌 2 일본공개 특개 2005-62276호 공보 아래에, FFS 모드 LCD에서 리페어 처리에 관해서 설명한다. 먼저, 도 4 및 도 5를 참조하면서 종래의 FFS 모드 LCD의 구조에 관해서 설명한다. 도 4는 종래의 FFS 모드 LCD에서 단위화소의 구조를 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 4의 선 Ⅳ-Ⅳ'에 따라 절단한 단면도이다. 도 4에 나타낸 종래의 FFS 모드 LCD의 단위화소영역에는, 게이트 라인(62)과 데이터 라인(64)이 교차하는 부분에 TFT(74)가 배치되고, 상기 TFT(74)에 접속하는 모양으로 화소전극(66)이 배치되어 있다. 즉, TFT(74)는, 게이트 전극(78), 소스 전극(92) 및 드레인 전극(88)을 포함하여 구성되고, 상기 게이트 전극(78)은 게이트 라인(62)에, 소스 전극(92)은 데이터 라인(64)에, 드레인 전극(88)은 화소전극(66)에 접속되어 있다. 또한, 게이트 라인(62)에 평행하게 배치되는 공통 라인(68)은 공통전극에 공통전압을 공급하는 역할을 하고 있다. 이 공통전극과 화소전극(66)의 전압 차에 의해 수형 방향 전계가 형성되고, 상하 기판에 끼워진 액정층의 액정분자(도시되지 않음)의 배향을 구동시키고 있다. 더구나, 도 4에 나타낸 종래의 FFS 모드 LCD는, 판 형태의 공통전극(72)이 액정패널의 전면에 형성된 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조로 하는 것에 의해, 공통전압의 공급을 공통 라인(68) 뿐만 아니라 공통전극(72)의 단(端)부 임의의 부분에서도 행하는 것이 가능하게 되고, 전압 공급에 따라 발생하는 저항을 저감시킬 수 있다. 이어, 도 5를 참고하면서 도 4에 나타낸 종래의 FFS 모드 LCD의 상세한 구조를 설명한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 글라스 등의 투명 절연 기판으로 이루어진 기판(76)상에, 게이트 전극(78)이 형성되고, 그 위에 절연막(82)(게이트 전극(78)상에는 게이트 절연막)이 형성된다. 게이트 절연막상에는 a-Si층(84) 및 n+a-Si층(86)이 차례로 형성되고, n+a-Si층(86)상에는 금속층을 형성시키고 에칭에 의해 소스 전극(92) 및 드레인 전극(88)이 형성된다. 그 위에는 패시베이션층(보호층)(94)이 액정패널 전면에 형성되고, 절연층(또는 절연층 및 그 위에 포토 아크릴이 형성된 구성의 층)(96)이 형성되어 있다. 절연층(96) 위에는 공통전극(ITO)(72)이 액정패널 전면에 판 형태로 형성되고, 그 위에는 패시베이션층(102)이 형성됨과 함께, 드레인 전극(88)에 접속하도록 하여 화소전극(66)이 형성되어 있다. 종래의 FFS 모드 LCD를 제조하는 과정에 있어서, 특히 게이트 전극(78)은, 그 표면이 요철이 되는 등의 불량이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 불량의 게이트 전극(78)이 드레인 전극(88)과 단락하여 드레인 전극(88)에 접속되어 있는 화소전극(66)에 게이트 전압인 고전압이 인가되는 것에 의해서 휘점(輝點)화소가 발생한다. 이 휘점화소를 점멸화시키기 위해, 리페어 처리가 행해진다. 도 5에 나타낸 구조의 FFS 모드 LCD에서 레이저를 사용한 리페어 처리를 행하는 경우에는, 화살표 A 혹은 화살표 B로 나타낸 바와 같이 레이저를 조사하여 드레인 전극(88)을 절단한다. 화살표 A 혹은 화살표 B가 나타내고 있는 위치는, 일반적인 리페어 처리에서 레이저를 조사하여 드레인 전극(88)을 절단하는 위치(이하, 리페어 포인트라고 한다)를 나타내고 있다. 리페어 처리가 행해져 드레인 전극(88)이 절단될 때, 레이저가 조사되어 드레인 전극(88)이 용해하고, 비(飛)산한 용해물 때문에 공통전극(72)과 게이트 전극(78)이 단락(短絡)하는 것에 의해 게이트 전극(78)의 전압이 급격하게 내려가고, 단락한 부위를 중심으로 하여 넓은 범위의 표시 불량이 발생하는 경우가 있다.