JP2001305575A - 薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法、薄膜トランジスタアレイ基板および液晶表示装置 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法、薄膜トランジスタアレイ基板および液晶表示装置Info
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Abstract
容量の増大を招くことなく、レーザ照射によるソース線
の断線を抑制できるTFTアレイ基板の製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 複数の画素電極108と、前記画素電極
108の各々に対応させて配置された複数のTFTと、
前記画素電極108間の間隙に対応する領域に配置され
たソース線105と、前記ソース線105と交差するよ
うに配置されたゲート線102とを備え、前記ゲート線
102と交差する部分における前記ソース線幅dS0と、
前記交差部分以外における前記ソース線幅dSとが、d
S0<dSなる関係が満足されている基板を作製した後、
前記画素電極108間の短絡部分をレーザ照射により除
去する。
Description
アレイ基板の製造方法と、それによって得られる薄膜ト
ランジスタアレイ基板および液晶表示装置に関する。
して、小型および軽量性が要求される用途を中心に広く
利用されている。特に、各画素にスイッチング素子とし
て薄膜トランジスタ(以下、「TFT」とする。)を配
置したアクティブマトリクス型液晶表示装置は、高画質
化に対応することができるため、その応用範囲が拡大し
ている。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、TF
Tアレイ基板と対向基板との間に液晶を挟持した構造を
有している。TFTアレイ基板は、基板上に、複数の画
素電極と、これに対応するように配置された複数のTF
Tと、TFTと電気的に接続されたソース線およびゲー
ト線とが形成されて構成されている。
においては、明るい表示を実現するため、高開口率化を
図ることが要求されている。このような要求に対応する
ため、TFTアレイ基板において画素電極の一部を配線
と空間的に重なり合わせることが提案されている(例え
ば、Y.Itoh, S.Fujiwara, N.Kimura, S.Mizushima, F.F
unada, M.Hijikigawa,: SID'98 DIGEST, pp.221-224 (1
998))。
型液晶表示装置を構成するTFTアレイ基板の構造を示
す平面図である。
に、複数のTFTがマトリクス状に配置されている。T
FTは、ゲート電極と、ゲート電極上に絶縁層を介して
積層された半導体層304と、半導体層304と電気的
に接続されたソース電極およびドレイン電極306とで
構成されている。更に、基板上には、ゲート電極を兼ね
たゲート線302と、ソース電極を兼ねたソース線30
5とが形成されており、これらの配線とTFTとを被覆
するように層間絶縁層が形成されている。画素電極30
8は、この層間絶縁層上に、その一部をソース線305
と空間的に重なり合わせた状態で形成されている。ま
た、画素電極308は、層間絶縁層に形成されたコンタ
クトホールを介してドレイン電極306と電気的に接続
されている。
308とソース線305とが重なるように設けられてい
るため、このような重なりを設けない場合に比べて、画
素電極面積を増大させること、すなわち高開口率化を図
ることができる。
イ基板においては、画素電極面積の増大に伴い、画素電
極308間の間隙が狭くなるため偶発的な短絡が発生し
易い。このような画素電極308間の短絡部分は、通
常、レーザ照射によって除去される。しかしながら、レ
ーザ照射された部分においては、画素電極308間の短
絡部分だけでなく、その下方に存在するソース線305
までもが除去されるため、ソース線305に欠落部30
0が形成される。その結果、ソース線の断線などが発生
する可能性があった。
ソース線の幅を大きくすることが考えられる。これによ
れば、レーザ照射によりソース線に欠落部が形成されて
も、残存する部分によって十分な通電を確保することが
できる。
おいては、ソース線の幅が一定(図4において、dS0=
dS)であるため、ソース線の幅を大きくすると、ソー
ス線とゲート線との間の短絡が発生し易くなったり、ソ
ース線とゲート線との間に生じる寄生容量が大きくなる
などといった、別の弊害が生じるという問題があった。
ート線との間の短絡および寄生容量の増大を招くことな
く、レーザ照射によるソース線の断線を抑制することが
可能なTFTアレイ基板の製造方法を提供することを目
的とする。
め、本発明のTFTアレイ基板の製造方法は、複数の画
素電極と、前記画素電極の各々に対応させて配置された
複数の薄膜トランジスタと、前記画素電極間の間隙に対
応する領域に配置されたソース線と、前記ソース線と交
差するように配置されたゲート線とを備えた基板を作製
した後、前記画素電極間に短絡部分が存在する場合は、
前記短絡部分をレーザ照射により除去する工程を含む薄
膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、前記レ
ーザー照射前の前記基板において、前記ゲート線と交差
する部分における前記ソース線幅をdS0とし、前記交差
部分以外における前記ソース線幅をdSとしたとき、d
S0<dSなる関係が成立することを特徴とする。
射前の基板において、ソース線が、ゲート線と交差する
部分の幅(dS0)は小さく、それ以外の部分の幅
(dS)は大きく設定されているため、ソース線−ゲー
ト線間の短絡および寄生容量の増大を抑制しながら、レ
ーザ照射によるソース線の断線を抑制することができ
る。
射前の前記基板において、前記レーザ照射によって除去
される前記短絡部分の最小幅をdLとしたとき、dS>d
Lなる関係が成立することが好ましい。レーザ照射によ
るソース線の断線をより確実に抑制することができるか
らである。
ザー照射前の前記基板において、d S≧(dS0+dL)な
る関係が成立することが好ましい。ソース線の断線を確
実に抑制できるだけでなく、レーザ照射によってソース
線のインピーダンスが変化することを抑制できるからで
ある。
ザー照射前の前記基板において、前記レーザ照射によっ
て除去される前記短絡部分の最小幅をdLとしたとき、
dS<(dS0+2×dL)なる関係が成立することが好ま
しい。製造プロセス全体におけるTFTアレイ基板の加
工性が良好となるからである。
が、4〜8μmであることが好ましい。ソース線−ゲー
ト線間の短絡および寄生容量の増大を、より確実に抑制
することができるからである。
が、7〜22μmであることが好ましい。レーザ照射に
よるソース線の断線を、より確実に抑制することができ
るからである。
係式および前記数値範囲は、いずれも、前記ソース線の
表示領域内に配置された部分、すなわち前記画素電極間
の間隙に対応する領域に配置された部分について満足さ
れていればよい。
法により得られるものである。このようなTFTアレイ
基板は、ソース線−ゲート線間の短絡および寄生容量の
増大を抑制しながら、レーザ照射によるソース線の断線
を抑制して、歩留まりよく製造することが可能である。
TFTアレイ基板と、これと対向するように配置された
対向基板と、前記両基板間に挟持された液晶とを含む。
述したように、画素電極、TFT、ソース線およびゲー
ト線を備えた基板が作製された後、この基板に対して、
画素電極間に短絡部分が存在する場合にそれを除去する
処理(以下、「リペア処理」という。)が実施されるこ
とによって、TFTアレイ基板が作製される。
るTFTアレイ基板の一例を示す平面図である。また、
図2(a)は図1のA−A’に沿った断面図であり、図
2(b)は図1のB−B’に沿った断面図である。以
下、これらの図面を用いて、本発明の製造方法の一例に
ついて説明する。
「未リペア処理基板」という。)は、ソース線の欠落部
(図1の100)が存在しないこと以外は、図1および
2に示すTFTアレイ基板と同一の構造を有している。
上に、複数のTFTがマトリクス状に配置されている。
TFTは、例えば、基板101上に形成されたゲート電
極と、ゲート電極上に絶縁層103を介して形成された
半導体層104と、半導体層104と電気的に接続され
たソース電極およびドレイン電極106とで構成するこ
とができる。
およびゲート線102が、互いに交差するように形成さ
れている。ソース線105は、TFTのソース電極を兼
ねた配線であり、TFTの各列に対応させて形成されて
いる。ゲート線102は、TFTのゲート電極を兼ねた
配線であり、TFTの各行に対応させて形成されてい
る。また、図2(a)に示すように、ソース線105と
ゲート線102との間には絶縁層103が介在してい
る。
する部分における幅(dS0)と、それ以外の少なくとも
一部における幅(dS)とが相違するように形成され
る。
グが可能な範囲で、できるだけ小さいことが好ましい。
前記dS0は、例えば4〜8μm、好ましくは5〜7μm
とすることができる。
ように設定される。また、リペア処理においてレーザ照
射により除去される部分の幅をdLとしたとき、dS>d
Lなる関係を満足することが好ましく、更にはdS≧(d
S0+dL)なる関係をも満足することが好ましい。ま
た、前記dSの上限については、特に限定するものでは
ないが、dS<(dS0+2×dL)なる関係を満足するよ
うに設定されることが好ましい。具体的には、前記dS
は、例えば7〜22μm、好ましくは8〜17μmとす
ることができる。
線105およびゲート線102を被覆するように、層間
絶縁層107が形成されている。層間絶縁層107上に
は、TFTの各々に対応するように、複数の画素電極1
08が形成されている。画素電極108は、画素電極同
士間の間隙がソース線105上に位置するように、その
一部をソース線105と空間的に重なり合わせた状態で
配置されている。また、画素電極108は、図2(b)
に示すように、層間絶縁層107に形成されたコンタク
トホールを介して、対応するTFTのドレイン電極10
6と電気的に接続されている。
うにして作製することができる。まず、基板101上
に、スパッタ法によりアルミニウムなどの金属膜を成膜
し、これをパターニングして、ゲート線102を形成す
る。次に、化学気相成長法(CVD法)によりシリコン
酸化膜からなる絶縁層103を形成した後、CVD法に
よりアモルファスシリコンまたはポリシリコンを成膜
し、これをパターニングして、半導体層104を形成す
る。
ミニウムなどの金属膜を成膜し、これをパターニングし
て、ソース電極を兼ねたソース線105と、ドレイン電
極106とを形成する。次に、TFT、ソース線105
およびゲート線102を被覆するようにアクリル樹脂な
どを塗布し、層間絶縁層107を形成する。
導電膜を成膜し、これをパターニングして、画素電極1
08を形成する。反射型液晶表示装置に適用する場合
は、導電膜として、例えば、Al、Agおよびそれらの
合金などの非透光性材料を使用し、その表面を粗面化す
ることが好ましい。また、透過型液晶表示装置に適用す
る場合は、導電膜として、例えば、インジウム錫酸化物
などの透光性材料が使用できる。
リペア処理は、画素電極108間の短絡部分の有無を検
査し、短絡部分が存在する場合はその部分をレーザ照射
により除去するものである。レーザとしては、例えば、
YAGレーザを使用することができる。また、レーザ
は、その最小加工線幅が、例えば3〜7μm、好ましく
は3〜5μmとなるように調整されて使用される。
8間の短絡部分だけでなく、その下に存在する層間絶縁
層107の一部、更にはソース線105の一部が除去さ
れる。すなわち、リペア処理が施された部分には、ソー
ス線105の欠落部100が形成される。通常、欠落部
100の幅(dL)は、レーザの最小加工線幅と同等で
あることが多い。
ける部分のソース線幅(dS)が大きく設定されるた
め、リペア処理によって欠落部が形成されても、残存し
た部分によって通電を確保することができる。一方、ゲ
ート線と交差する部分のソース線幅(dS0)は小さく設
定されるため、ソース線−ゲート線間の短絡および寄生
容量の増大を抑制することができる。すなわち、本発明
の製造方法によれば、ソース線−ゲート線間の短絡およ
び寄生容量の増大を抑制しながら、ソース線の断線を抑
制することができる。
において、ソース線をdS>dLなる関係が成立するよう
に形成すれば、リペア処理によるソース線の断線をより
確実に抑制することができる。更に、未リペア処理基板
においてソース線をdS≧(dS0+dL)なる関係が成立
するように形成すれば、リペア処理によって欠落部が形
成されたとしても、得られるTFTアレイ基板において
前記dS0と同等またはそれ以上のソース線幅が確保でき
る。この場合、ソース線のインピーダンスは、欠落部の
有無に関わらず前記dS0によって決定されるため、リペ
ア処理によるインピーダンス変化を抑制することができ
る。
する。図3は、本発明の液晶表示装置の構造の一例を示
す断面図である。なお、図3は、本発明を1枚偏光板方
式の反射型液晶表示装置に適用した例を示すものであ
る。
10と対向基板210とが一定の間隙をあけて配置され
ており、この間隙に液晶206が挟持されて構成されて
いる。
によって作製されるものである。なお、このTFTアレ
イ基板110は、反射型液晶表示装置に適用できる構造
を有する、すなわち画素電極108として非透光性材料
が使用されたものである。
ラーフィルタ202および透明電極203が形成されて
構成されている。カラーフィルタ202としては、例え
ば、フェノール樹脂、アクリル樹脂などの樹脂に、顔料
および染料などを添加したものを使用することができ
る。また、透明電極203としては、例えば、インジウ
ム錫酸化物などを使用することができる。
は反対側の表面)には、位相差板204および偏光板2
05がこの順に貼合されている。
晶表示装置を示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。例えば、2枚偏光板方式の反射型液晶表示装
置、偏光板レスのゲストホスト方式反射型液晶表示装置
など、アクティブマトリクス型駆動を採用したあらゆる
反射型液晶表示装置に適用することができる。更には、
画素電極を透光性材料で構成することにより、アクティ
ブマトリクス型駆動を採用した透過型液晶表示装置に適
用することも可能である。
ば、複数の画素電極およびTFTと、前記画素電極間の
間隙に対応する領域に配置されたソース線と、前記ソー
ス線と交差するように配置されたゲート線とを備えた基
板を作製した後、前記画素電極間に短絡部分が存在する
場合は、前記短絡部分をレーザ照射により除去する工程
を含み、前記レーザー照射前の前記基板において、前記
ゲート線と交差する部分における前記ソース線幅をdS0
とし、前記交差部分以外における前記ソース線幅をdS
としたとき、dS0<dSなる関係が成立するため、ソー
ス線−ゲート線間の短絡および寄生容量の増大が抑制し
ながら、レーザ照射によるソース線の断線を抑制するこ
とが可能である。
イ基板の一例を示す平面図
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の画素電極と、前記画素電極の各々
に対応させて配置された複数の薄膜トランジスタと、前
記画素電極間の間隙に対応する領域に配置されたソース
線と、前記ソース線と交差するように配置されたゲート
線とを備えた基板を作製した後、前記画素電極間に短絡
部分が存在する場合は、前記短絡部分をレーザ照射によ
り除去する工程を含む薄膜トランジスタアレイ基板の製
造方法であって、前記レーザー照射前の前記基板におい
て、前記ゲート線と交差する部分における前記ソース線
幅をdS0とし、前記交差部分以外における前記ソース線
幅をdSとしたとき、dS0<dSなる関係が成立すること
を特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項2】 前記レーザー照射前の前記基板におい
て、前記レーザ照射によって除去される前記短絡部分の
最小幅をdLとしたとき、dS>dLなる関係が成立する
請求項1に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方
法。 - 【請求項3】 前記レーザー照射前の前記基板におい
て、dS≧(dS0+dL)なる関係が成立する請求項2に
記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項4】 前記レーザー照射前の前記基板におい
て、前記レーザ照射によって除去される前記短絡部分の
最小幅をdLとしたとき、dS<(dS0+2×dL)なる
関係が成立する請求項1〜3のいずれかに記載の薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項5】 前記dS0が、4〜8μmである請求項1
〜4のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板の
製造方法。 - 【請求項6】 前記dSが、7〜22μmである請求項
1〜5のいずれかに記載の薄膜トランジスタアレイ基板
の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方
法によって得られる薄膜トランジスタアレイ基板。 - 【請求項8】 請求項7に記載の薄膜トランジスタアレ
イ基板と、これと対向するように配置された対向基板
と、前記両基板間に挟持された液晶とを含む液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116700A JP2001305575A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法、薄膜トランジスタアレイ基板および液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116700A JP2001305575A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法、薄膜トランジスタアレイ基板および液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001305575A true JP2001305575A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18628131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000116700A Pending JP2001305575A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法、薄膜トランジスタアレイ基板および液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001305575A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100516250B1 (ko) * | 2002-01-07 | 2005-09-20 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 전자 기기 |
US7507590B2 (en) | 2005-02-10 | 2009-03-24 | Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. | Method of manufacturing array substrate and method of manufacturing organic EL display device |
US7557373B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-07-07 | Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. | Thin-film transistor substrate including pixel regions where gate electrode lines are arrayed on an insulating substrate, and display therewith |
US8094256B2 (en) * | 2005-11-24 | 2012-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate, a liquid crystal panel, a display device, a television receiver, and methods of correcting and producing the substrate and panel |
-
2000
- 2000-04-18 JP JP2000116700A patent/JP2001305575A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100516250B1 (ko) * | 2002-01-07 | 2005-09-20 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 전기 광학 장치 및 전자 기기 |
US7557373B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-07-07 | Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. | Thin-film transistor substrate including pixel regions where gate electrode lines are arrayed on an insulating substrate, and display therewith |
US7507590B2 (en) | 2005-02-10 | 2009-03-24 | Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. | Method of manufacturing array substrate and method of manufacturing organic EL display device |
US8094256B2 (en) * | 2005-11-24 | 2012-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate, a liquid crystal panel, a display device, a television receiver, and methods of correcting and producing the substrate and panel |
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