JP2001272928A - アクティブマトリクス型表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショートリングの切断をレーザ光線で行うと
きに、ベーパの発生を極力抑える。 【解決手段】 アクティブマトリクス型液晶表示装置の
アレイ基板で、ダイシングライン３９の内側のショート
リング３０の切断部３３は、メタル層３２とＩＴＯ層３
１とを、中間に電気絶縁層を挟んで形成する。メタル層
３２とＩＴＯ層３１との電気的接続は、スルーホール３
４を介して行う。切断部３３を小さくすることができる
ので、レーザ光線で局部的に加熱して切断する際に発生
するベーパを抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置とし
て広く用いられているアクティブマトリクス型表示装置
の製造方法、特に製造方法の中間で用いるショートリン
グに関連する製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アクティブマトリクス型液晶
表示装置がパーソナルコンピュータ、カーナビゲーショ
ン装置、液晶テレビなどに多数使用されている。このア
クティブマトリクス型液晶表示装置は、液晶セルによる
画素をマトリクス状に配列し、各液晶セル毎にスイッチ
ング素子を設け、液晶セルへの電圧印加をスイッチング
素子によって制御される特定のタイミングで行うことに
よって、隣接した画素間でのクロストークがない良好な
画像を得るようにしている。スイッチング素子として
は、Thin Film TransitorからＴＦＴと略称される薄膜
トランジスタが多く使用されている。

【０００３】一般に、ＴＦＴを用いるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板とから成
り、２枚の基板の間に液晶層が充填されている。２枚の
基板の間の間隔は、数μｍの狭いセル厚を維持するよう
に、スペーサなどによって保たれている。アレイ基板
は、透明な電気絶縁性のガラス板上に、小さな画素が多
数並べてあり、各画素には画素電極や補助容量形成用の
電極が形成されている。各画素は、ＴＦＴのゲート電極
とソース電極とにそれぞれ接続されるゲートラインとソ
ースラインとが交差する部分に設けられる。また、対向
基板には透明電極と配向膜とが形成されており、透明電
極にはコモン電位が供給される。液晶セルの両面には、
カラーフィルタや偏向板が取付けられ、マトリクス状に
配置されている液晶セルをＴＦＴのアクティブマトリク
スを介して駆動することによって、画像表示が行われ
る。

【０００４】アレイ基板を形成する際には、半導体ウエ
ハや大きなガラス基板上に、いくつもの液晶セルを形成
することになる。液晶セルを形成するためには、ガラス
基板上にプラズマＣＶＤ工程などで、半導体層やゲート
ラインおよびソースライン用の導電層、あるいは配向膜
を形成する必要があり、また形成された配向膜にはラビ
ング処理によって配向特性を与える必要がある。プラズ
マＣＶＤ工程やラビング工程では、静電気が発生するこ
とが多く、ＴＦＴなどが静電気によって破壊（断線）や
特性劣化を起こす可能性がある。静電気による破壊や特
性劣化を防ぐために、ＴＦＴなどのスイッチング素子に
繋がるゲートバスラインやソースバスラインの信号線や
その他の信号線は、液晶セルの周辺に配線を引出して、
周辺の導体膜に接続してショート状態を形成する必要が
ある。

【０００５】図６および図７は、従来からのアクティブ
マトリクス型液晶表示装置に用いられるアレイ基板１の
平面構成を示す。図６は個々のアレイ基板１の平面構成
を示し、図７はウエハ２上に複数のアレイ基板１が配置
されている状態を示す。アレイ基板１は、図７に示すよ
うなウエハ２上に複数同時に形成され、最後には個々の
アレイ基板１として分離される。各アレイ基板１の周辺
部には複数の実装用端子部１０が形成され、アクティブ
マトリクス型液晶表示装置としてアレイ基板１を用いる
際の信号接続端子となる。アレイ基板１の製造工程の途
中では、複数の実装用端子部１０は、ショートリング１
１によって電気的に接続されている。ショートリング１
１は、アレイ基板１の外周に沿って形成され、さらにそ
の外側には隣接のアレイ基板１用の隣接ショートリング
１２が形成される。

【０００６】特開平２−１９０８２０号公報には、ダイ
シングの際に切り落とすショートリングの内側にもショ
ートリングを設け、二重にショートリングを形成する表
示装置の製造方法が開示されている。外側と内側の両方
のショートリングは、ともに導体配線材料で形成し、全
てのゲート電極配線端子、ソース電極配線端子を接続し
て短絡する。内側のショートリングは、幅が狭いパター
ンで形成し、基板端面角部の研磨によって除去する。

【０００７】近年、ショートリング１１内部のアレイ基
板１上には、ＣＭＯＳプロセスによって、映像信号に従
ってソースラインを駆動するためのシフトレジスタなど
を含むソースドライバ１３や、操作信号でゲートライン
を駆動するシフトレジスタを含むゲートドライバ１４、
プリチャージ回路１５や、さらには映像信号レベルシフ
タなどを形成することができるようになってきている。
このため、アレイ基板１上にはＴＦＴをスイッチング素
子としてマトリクス状に配置しているアクティブマトリ
クス１６ばかりではなく、ＣＭＯＳプロセスによって形
成される多くの回路が搭載されているので、外周に設け
るショートリング１１のみで全部の構成部分に対して共
通なショートリングとして機能させることが不可能にな
っている。特開平２−１９０８２０号公報に示されてい
るように、ショートリングを２重にしても、基板の内側
に形成される回路部分には、ショートリングとして機能
させることは不可能である。

【０００８】図８は、図６および図７に示すアレイ基板
１の外周よりも内側で、ショートリング２０を形成して
いる状態を部分的に拡大して示す。アレイ基板１間を切
断する際の切断部分であるダイシングライン１７は、シ
ョートリング１１および隣接ショートリング１２間に設
けられる。各アレイ基板１で、ショートリング１１には
スイッチング素子に繋がるゲートバスライン、ソースバ
スラインの信号と、その他の信号とが引出されて接続さ
れショート状態を形成する。これによって、静電気によ
る破壊や特性劣化を防ぐことができる。ショートリング
１１や隣接ショートリング１２は、ダイシングライン１
７に沿ってアレイ基板１を分離する際に、ガラス基板と
ともに切り落とされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すように、ソ
ースドライバ１３、ゲートドライバ１４およびプリチャ
ージ回路１５などが、アクティブマトリクス１６ととも
にアレイ基板１上に形成されているときには、最外周側
のショートリング１１のみで全ての信号線をショートさ
せることは不可能となっている。このため、最外周側の
ショートリング１１よりも内周側にもショートリング２
０を設ける必要がある。このようなショートリング２０
は、実装用端子部１０を形成する透明導電層としてのイ
ンジュームすず酸化物であるＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）層２１や、金属導電層であるメタル層２２などで形
成され、相互間をショートリング２０で短絡する。ショ
ートリング２０は、最終的には切断部２３を切断して、
実装用端子部１０を電気的に切り離す。このような内周
側の切断部２３は、ダイシングや特開平２−１９０８２
０号公報に示すような研磨などで切断することは不可能
であり、レーザ光線を照射して切断する。

【００１０】レーザ光による切断部２３の切断は、たと
えば個々のアレイ基板１にＦＰＣやＴＡＢを搭載したフ
レキシブル基板を接続した後で行う。レーザ光線による
切断では、局部的な加熱によってメタル層２２が蒸発
し、蒸発したメタルのベーパはレーザ光線を集光する光
学系のレンズを曇らせ、透過率を減少させることが一般
的に知られている。ベーパは、またクリーンルームの汚
染源にもなるので、強力な吸引機を設置したりする必要
がある。

【００１１】本発明の目的は、レーザ光線などで局部的
に加熱して切断してもベーパの発生を極力抑えることが
できるアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を提
供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明な絶縁基
板上に複数のスイッチング素子を配列させ、中間工程で
は静電気による悪影響防止のためのショートリングを形
成しておくアレイ基板を用い、ショートリングを最終的
には除去して表示装置を製造するアクティブマトリクス
型表示装置の製造方法において、ショートリングの少な
くとも切断部を、透明導電層と、透明絶縁層と、金属導
電層との３層構造で形成し、ショートリングの切断を、
局部的な加熱によって行うことを特徴とするアクティブ
マトリクス型表示装置の製造方法である。

【００１３】本発明に従えば、透明な絶縁基板上に複数
のスイッチング素子を配列させ、中間工程では静電気に
よる悪影響防止のためのショートリングを形成しておく
アレイ基板を用い、ショートリングを最終的には除去し
て表示装置を製造するアクティブマトリクス型表示装置
の製造方法において、ショートリングの少なくとも切断
部を、透明導電層と、透明絶縁層と、金属導電層との３
層構造で形成し、ショートリングの切断を、局部的な加
熱によって行うことを特徴とするアクティブマトリクス
型表示装置の製造方法である。

【００１４】本発明に従えば、アクティブマトリクス型
表示装置が用いるアレイ基板は、透明な絶縁基板上に複
数のスイッチング素子を配列させ、中間工程では静電気
による悪影響防止のためのショートリングを形成してお
く。ショートリングの少なくとも切断部は、透明導電層
と、透明絶縁層と、金属導電層との３層構造で形成さ
れ、局部的な加熱によって切断される。ショートリング
の切断部が金属導電層のみで形成されず、透明導電層お
よび透明絶縁層を含んで３層構造として形成されるの
で、局部的な加熱でベーパが発生しても、金属導電層の
みのベーパではなくなり、周囲への影響を軽減すること
ができる。また、局部的な加熱によってショートリング
を切断するので、アレイ基板の内側にもショートリング
を形成して切断することができ、製造工程の途中でアレ
イ基板１上に搭載される回路部分を静電気から充分に保
護することができる。

【００１５】また本発明は、前記ショートリングを形成
する際に、前記切断部への配線部分には前記金属導電層
を形成しないでおき、前記透明導電層で該切断部への配
線を行うことを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、ショートリングの切断部
に接続する配線する部分には金属導電層を形成しないで
おくので、局部的な加熱によって切断する対象となる金
属導電層を極力小さくしておき、ベーパの発生を抑え
て、切断による悪影響を避けることができる。

【００１７】また本発明で前記ショートリングの切断部
は、前記金属導電層上に前記透明絶縁層を形成し、該透
明絶縁層上に前記透明導電層を形成し、該透明導電層と
該金属導電層との間をスルーホールで接続して形成する
ことを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、ショートリングを構成す
る金属導電層と透明導電層との間に透明絶縁層を挟み、
透明導電層と透明電極層との間の電気的な接続はスルー
ホールを介して行うので、切断部を局部的な加熱によっ
て切断するだけで、ショートリングの電気的な切断を容
易にかつ確実に行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
しての製造工程で形成するショートリング３０の基本的
な構成を示す。本実施形態のショートリング３０は、Ｉ
ＴＯ層３１とメタル層３２との間を、透明な電気絶縁層
で挟んで形成する。切断部３３は、後の工程で切断す
る。切断部３３への配線部分には、メタル層３２を形成
しないで、ＩＴＯ層３１のみを形成して電気的に接続す
る。ＩＴＯ層３１とメタル層３２との間は、スルーホー
ル３４で電気的に接続する。ショートリング３０は、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置に用いるアレイ基板
の実装用端子部３５などの相互間を電気的にショートす
るためにも形成する。アレイ基板の外周側には、従来と
同様なメタル層によるショートリング３６も形成し、接
続ライン３７を介して電気的に接続する。電気的な接続
は、スルーホール３８を介して行う。ショートリング３
６は、アレイ基板をウエハから切り離す際にダイシング
ライン３９に沿っての切断によって切り離される。ダイ
シングライン３９の内側のショートリング３０は、アレ
イ基板と対向基板とを貼合わせ、液晶物質を注入し、封
止し、硬化させた後、フレキシブル基板（ＦＰＣ）を異
方性導電膜（ＡＣＦ）を用いて接続した後、レーザ光線
などによる局部的な加熱で切断することができる。これ
によって、実装用端子部３５などの信号端子がそれぞれ
絶縁されて独立し、電気的検査が可能になる。

【００２０】切断部３３を３層構造とし、メタル層３２
の上に電気絶縁層およびＩＴＯ層３１を設けているの
で、メタル層３２に直接レーザ光を当てると反射して切
断のためには余分なパワーを必要とするのに比べ、エネ
ルギの切断部３３への集中を促し、レーザの効率的な使
用が可能になる。また、ＩＴＯ層３１は目視では見えに
くいので、メタル層３２を設けて切断の確認を容易にし
ている。ベーパの発生は、切断部３３のメタル層３２の
みの発生に、極力抑えることができる。

【００２１】図２および図３は、本発明の実施の他の形
態の製造工程で形成するショートリング４０に関連する
構成を示す。図２はアレイ基板の厚み方向についての断
面構成を示し、図３はアレイ基板の平面構成を示す。図
３の切断面線ＩＩ−ＩＩから見る状態が図２に相当す
る。

【００２２】アレイ基板は、電気絶縁性のガラス基板４
１上に、以下に示すような複数工程で形成する複数の層
を有する。まず、ガラス基板４１上には、高温連続粒界
結晶シリコン層４２，４３をアイランド上に形成する。
アイランド間には、酸化絶縁膜４４を形成する。高温連
続粒界結晶シリコン層４２，４３および酸化絶縁膜４４
の上には、透明絶縁層４５を形成する。透明絶縁層４５
の上には、メタル層４６，４７，４８を、相互に分離し
て形成する。メタル層４６，４７は、高温連続粒界結晶
シリコン層４２，４３の上方の位置に形成する。メタル
層４８は、ショートリング４０の途中の位置に形成す
る。メタル層４６，４７，４８間には、酸化絶縁膜４９
を形成する。メタル層４６，４７，４８および酸化絶縁
膜４９の上には、透明絶縁層５０を形成する。高温連続
粒界結晶シリコン層４２，４３から、透明絶縁層４５、
メタル層４６，４７および透明絶縁層５０を貫通して、
スルーホール５１，５２をそれぞれ形成する。メタル層
４８から透明絶縁層５０を貫通して、スルーホール５
３，５４を形成する。透明絶縁層５０上には、スルーホ
ール５１，５２，５３，５４と電気的に接続される状態
で、ＩＴＯ層５５を形成する。

【００２３】メタル層４８から透明絶縁層５０を貫通す
るスルーホール５３，５４で電気的に接続されるＩＴＯ
層５５の部分は、３層構造となり、ショートリング４０
の切断部６０を形成する。高温連続粒界結晶シリコン層
４２，４３から、透明絶縁層４５、メタル層４６，４７
および透明絶縁層５０を貫通するスルーホール５１，５
２で電気的に接続されるＩＴＯ層５５の部分は、実装用
端子部６１，６２をそれぞれ形成する。

【００２４】図４および図５は、本発明の実施のさらに
他の形態の製造工程で形成するショートリング７０に関
連する構成を示す。図４はアレイ基板の厚み方向につい
ての断面構成を示し、図５はアレイ基板の平面構成を示
す。図５の切断面線ＩＶ−ＩＶから見る状態が図４に相
当する。本実施形態で、図２および図３に示す実施形態
に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明
を省略する。

【００２５】本実施形態では、図２および図３の実施形
態のショートリングの切断部６０よりも、メタル層７８
を小さくする。ＩＴＯ層５５を実装用端子部６１，６２
の配列に沿って製膜し、途中に形成する切断部８０で
は、メタル層７８を小さくしているので、メタル層７８
との接続を実装用端子部６１，６２などの電極形成と同
様のプロセスで行うことができる。ＩＴＯ層５５とメタ
ル層７８との電気的接続は、スルーホール８１を介して
行う。本実施形態のように、切断部８０を小さくするこ
とができれば、ショートリング７０に設ける切断部８０
の配置を容易に行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ショート
リングを金属導電層ばかりではなく透明導電層も利用し
て形成するので、ショートリングに用いる金属導電層の
幅を狭くして、切断部を微細化することができる。ショ
ートリングは、たとえばレーザ光線などによる局部的な
加熱によって切断するので、アレイ基板の内部にも形成
し、内部に形成する回路部分を有効に保護することがで
きる。ショートリングの切断は、局部的な加熱によって
個別的に行うことができるので、製造工程の途中の段階
での電気的検査の必要に応じて、信号端子などをそれぞ
れ独立に絶縁させて検査を行うことができる。ショート
リングの切断部を小さくすることができるので、配置を
容易に行うことができる。

【００２７】また本発明によれば、切断部への配線部分
には金属導電層を形成しないでおくので、切断部を精度
よく配置して切断形状も高精度化することができる。

【００２８】また本発明によれば、透明導電層と金属導
電層との間は透明絶縁層で電気的に絶縁し、電気的な接
続をスルーホールを介して行うので、切断部を局部的な
加熱によって除去すれば、確実にショートリングの電気
的な切断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態としての製造工程で形成
するショートリング３０の基本的な構成を示す部分的な
平面図である。

【図２】本発明の実施の他の形態としての製造工程で形
成するショートリング４０の構成を示す部分的な断面図
である。

【図３】図２のショートリング４０の構成を示す部分的
な平面図である。

【図４】本発明の実施のさらに他の形態としての製造工
程で形成するショートリング７０の構成を示す部分的な
断面図である。

【図５】図４のショートリング７０の構成を示す部分的
な平面図である。

【図６】従来からのアクティブマトリクス型液晶表示装
置に用いられるアレイ基板の平面図である。

【図７】図６のアレイ基板を同時に製造するウエハの平
面図である。

【図８】アレイ基板の内側に形成するショートリングを
示す部分的な平面図である。

【符号の説明】

３０，４０，７０ ショートリング ３１，５５ ＩＴＯ層 ３２，４６，４７，４８，７８ メタル層 ３３，６０，８０ 切断部 ３４，３８，５１，５２，５３，５４，８１ スルーホ
ール ３５，６１，６２ 実装用端子部 ３９ ダイシングライン ４１ ガラス基板 ４２，４３ 高温連続粒界結晶シリコン層 ４５，５０ 透明絶縁層

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA48 GA50 GA59 GA64 JA24 JB79 NA14 5C094 AA21 AA42 BA43 EA04 EA07 EA10 EB02 FB12 FB15 GB10 5G435 AA16 AA17 BB12 EE33 GG32 HH12 HH13 HH14 KK05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な絶縁基板上に複数のスイッチング
   素子を配列させ、中間工程では静電気による悪影響防止
   のためのショートリングを形成しておくアレイ基板を用
   い、ショートリングを最終的には除去して表示装置を製
   造するアクティブマトリクス型表示装置の製造方法にお
   いて、 ショートリングの少なくとも切断部を、透明導電層と、
   透明絶縁層と、金属導電層との３層構造で形成し、 ショートリングの切断を、局部的な加熱によって行うこ
   とを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記ショートリングを形成する際に、前
   記切断部への配線部分には前記金属導電層を形成しない
   でおき、前記透明導電層で該切断部への配線を行うこと
   を特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型表
   示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記ショートリングの切断部は、前記金
   属導電層上に前記透明絶縁層を形成し、該透明絶縁層上
   に前記透明導電層を形成し、該透明導電層と該金属導電
   層との間をスルーホールで接続して形成することを特徴
   とする請求項２記載のアクティブマトリクス型表示装置
   の製造方法。