JP2003156755A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 引出線において、エッチング残渣による引出
線同士の短絡を防止して、最適な表示状態を得ることが
できる液晶表示装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 第一基板１上に形成された映像線３の映
像引出線３０部分には、映像引出線３０の隣であって、
映像引出線３０上に積層された保護膜１０に溝８ｂが設
けられている。したがって、隣り合う映像引出線３０の
間の残留物により短絡が生じたとしても、溝８ｂを介し
て溝８ｂ内に露出した残留物を取り除くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は信号線同士の短絡を
防止して歩留まりを向上させた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消
費電力という特徴があり、小型携帯端末から大型テレビ
に至るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置と
しては、各画素電極にスイッチング素子としてＴＦＴを
設けたＴＦＴ型液晶表示装置が主流になっている。この
構成は、ガラス基板上に複数の走査線と複数の映像線を
直交するように配線し、走査線と映像線の交差部分にＴ
ＦＴを設けている。このときガラス基板上には走査線、
ゲート絶縁膜、映像線、保護膜が順に積層される。画素
電極はゲート絶縁膜又は保護膜の上に形成され、ＴＦＴ
のゲート電極は走査線に、ソース電極は映像線に、ドレ
イン電極は画素電極にそれぞれ電気的に接続する。走査
線や映像線、画素電極はガラス基板の全面に材料となる
金属が積層され、フォトリゾグラフィー法などによって
パターニングし、不要部分をエッチングで除去して形成
される。このとき不要部分の一部分がエッチングされず
に残ってしまうと、その残った部分と他の配線との間で
短絡が生じ、表示不良の原因になっていた。

【０００３】このような問題の対策として、従来パター
ニング後に行うリペア工程のなかで、不要部分にレーザ
を照射するなどして短絡部分を分離する作業を行ってい
た。

【０００４】また、他の対策として特許第２７３８２８
９号公報がある。これは、映像線と画素電極が残留物に
よって短絡状態となったとしても、映像線と画素電極の
間に溝を設けることにより残留物を取り除くというもの
である。しかし、映像線と画素電極の間以外に溝を設け
る構成についての記載はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】駆動回路からの信号を
走査線、映像線に流すため、基板上には走査線、映像線
からのびる走査引出線、映像引出線が複数の画素からな
る画素領域外に形成される。これらを形成する際、不十
分なエッチング処理による残留物によって引出線同士が
短絡する恐れがある。しかし、上記文献においてはこの
課題について考慮されていない。

【０００６】また、近年液晶表示装置はますます高精細
化しており、これに伴い引出線同士の間隔も狭くなって
きている。このような流れの中では、エッチング不良に
より引出線同士の短絡が発生する可能性がますます増し
てくる。

【０００７】そこで、本発明は画素領域以外においても
エッチング残渣による引出線同士の短絡を防止して、最
適な表示状態を得ることができる液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、の基板上に形成される導電性の材料からな
る複数の配線と、前記配線上に積層される絶縁膜と、画
素電極を有する複数の画素からなる画素領域と、前記一
方の基板と液晶を挟んで対向する他方の基板とを備えた
液晶表示装置において、前記一方の基板上の前記画素領
域以外では前記配線の隣において前記絶縁膜に溝が形成
されていることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、液晶を基板間に封入した一
対の基板と、一方の基板に形成された導電性の材料から
なる複数の配線と、前記配線に信号を流すための駆動回
路へ該配線からのびる引出線と、前記引出線上に積層さ
れた絶縁膜と、複数の画素からなる画素領域とを備えた
液晶表示装置において、前記引出線は前記画素領域の外
に形成されており、前記引出線の隣には前記絶縁膜に溝
が形成されていることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、絶縁基板上に導電性の材料
により複数の走査引出線を形成し、前記絶縁基板と前記
走査引出線上に第一の絶縁膜を成膜し、前記第一の絶縁
膜上に導電性の材料により複数の映像引出線を形成し、
前記第一の絶縁膜と前記映像引出線の上に第二の絶縁膜
を成膜し、前記走査引出線の隣に前記第一の絶縁膜と第
二の絶縁膜を貫通する溝と前記映像引出線の隣に前記第
二の絶縁膜を貫通する溝を形成し、前記第二の絶縁膜上
に導電性を有する透明な膜を形成し、前記溝内に露出し
た前記導電性の材料をエッチングにより取り除くことを
特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は画素領域の形成された第一基板の
拡大平面図、図２は図１の画素領域周辺の拡大平面図で
ある。

【００１２】１はガラス基板などの絶縁性を有する透明
な第一基板であり、この第一基板１上にはＡｌなどの導
電性の材料からなる走査線２が略等間隔で平行に配置さ
れる。第一基板１及び走査線２上にはゲート絶縁膜が積
層されており、このゲート絶縁膜上にＡｌなどの導電性
の材料で形成された映像線３が設けられている。

【００１３】画素領域４（図1の斜線部）は複数の画素
からなっており、走査線２と映像線３とが直交するよう
に配置され、走査線２と映像線３で囲まれる領域が１画
素に相当する。この１画素に対応して、走査線２と映像
線３の交差部にスイッチング素子であるＴＦＴ５を配置
する。また映像線３やＴＦＴ５を覆う絶縁性の膜からな
る保護膜上に、ＩＺＯ（indium-zinc-oxide）などの透
明電極からなる画素電極６を配置する。保護膜に形成さ
れるコンタクトホール７を介してＴＦＴ５のドレイン電
極と画素電極６とが電気的に接続している。なお、画素
領域４には所謂ダミー画素のような実際に表示としては
使われないようなものも含まれる。

【００１４】走査引出線２０、映像引出線３０は、画素
領域４の外において走査線２、映像線３それぞれから駆
動回路（図示せず）へのびて形成されている。この駆動
回路は、ＴＦＴ５を動作させるための信号を走査線２、
映像線３に流すためのものである。なお、たとえば複数
の走査線２に対して一つの駆動回路を用いて総ての走査
線２に信号を流してもよく、または複数の駆動回路を用
いて分割して走査線２に信号を流してもよい。また、本
実施例においては走査線２等と走査引出線２０等とは一
体に形成しているが、例えば異なる導電性の材料を用い
て別々に形成し互いにコンタクトを取っているものであ
ってもよい。

【００１５】本実施例においては映像線３の駆動回路を
複数用いており、それぞれの映像線３からのびる映像引
出線３０が対応する駆動回路に向かって収束するように
形成されている。このため、隣り合う映像引出線３０の
間隔は狭くなっている。また、液晶表示装置が大型のも
のになればなるほど、基板上に形成された配線の抵抗が
大きな問題となる。このため配線の材料に低抵抗なＡｌ
を用いるなどのほか、引出線の幅をできるだけ広くして
いる。しかし、例えば映像引出線３０の幅を広くすれば
隣り合う映像引出線３０の間隔が狭くなる。さらには小
型、大型のものにかかわらず液晶表示装置の高精細化に
ともない１画素が小さくなればなるほど、隣り合う映像
引出線３０の間隔はより一層狭くなる。したがって隣り
合う映像引出線３０の間であっても、エッチング残渣に
より短絡が発生する可能性は非常に高い。

【００１６】しかしながら本発明の実施例においては、
映像引出線３０上に積層された保護膜に、映像引出線３
０の隣に位置する溝８ｂが設けられている。この溝８ｂ
は少なくとも映像引出線３０上に積層された保護膜を垂
直方向に貫通しており、溝８ｂが設けられることで、ゲ
ート絶縁膜上の隣り合う映像引出線３０を短絡させる残
留物を保護膜から露出させることが可能となる。したが
って隣り合う映像引出線３０の間に残留物があり引出線
の間で短絡が生じていたとしても、溝８ｂを形成した後
エッチング処理を施すことで溝８ｂ内の残留物を除去で
き、短絡を断つことができる。なお、走査引出線２０の
隣にも同様な溝８ａが保護膜とゲート絶縁膜を貫通し設
けられている。

【００１７】図３は映像引出線の端子周辺を拡大した平
面図を示す。第一基板１上には端子３１が形成されてい
る。この端子３１は、映像引出線３０それぞれに設けら
れており、映像引出線３０の上に積層された保護膜の上
にたとえば画素電極６と同じ導電性を有するＩＺＯによ
って形成されている。また、保護膜に設けたコンタクト
ホール（図示せず）を介して映像引出線３０と接続して
いる。端子３１を介して映像引出線３０と駆動回路が電
気的に接続することとなる。なお、この接続は所謂ＴＡ
Ｂ方式により製造されたＴＣＰを用いて接続するもの
や、所謂ＣＯＧ方式により接続するものなどが考えられ
る。また、本実施例においては端子３１を介して映像引
出線３０が駆動回路と接続するが、例えば第一基板上１
上に駆動回路を直接形成し、駆動回路と映像引出線３０
が直に接続するものでもよい。

【００１８】また、複数の駆動回路（図示せず）を用い
て対応する駆動回路に向かって収束するように映像引出
線３０が形成されているため、映像引出線３０の長さは
一定ではない。本実施例において複数の駆動回路の一つ
に対応する映像引出線３０は、真ん中の引出線から両端
の引出線に向かってその長さが徐々に長くなるよう形成
されている。したがって通常映像引出線３０ごとに抵抗
値が異なってしまう。しかしながら、映像引出線３０に
は幅広部３２と幅狭部３３を設けており、映像引出線３
０ごとに幅広部３２と幅狭部３３の割合を変えており、
最長となる両端の映像引出線３０から最短となる中心の
映像引出線３０に向かうにつれ幅狭部３３の占める割合
を徐々に増やしているため、映像引出線３０ごとの抵抗
値を同じにすることができる。つまり、映像引出線３０
は幅広部３２と幅狭部３３で構成されおり、幅広部３２
で抵抗は小さく、幅狭部３３で抵抗は大きくなる。ま
た、映像引出線３０ごとに幅広部３２と幅狭部３３の割
合を変えているので、映像引出線３０ごとに抵抗値を調
整することが可能となる。

【００１９】また、第一基板１と第２基板（図示せず）
とは基板間に液晶を封入して貼り合わせる。その際図３
に示す一点破線のライン上に両基板を貼り合わせるため
のシール材が塗布される。つまり一点破線より外側にあ
る映像引出線３０の一部は外部に露出することとなる。
なお、この第二基板はたとえば第一基板１の画素に対応
してカラーフィルタが積層されているようなものであ
る。映像引出線３０の隣に形成されている溝８ｂは一点
破線まで延びて形成されている。つまり第一基板１と第
二基板とを貼り合せた場合、溝８ｂは外部に露出しない
範囲内で形成されており、外部に露出する位置には形成
されていない。通常端子３１を介して駆動回路を接続
し、駆動回路と第二基板との間は樹脂などで覆うため、
外部に溝８ｂが露出していたとしても最終的には溝８ｂ
は外気と遮断される。しかしながら駆動回路と第二基板
との間を樹脂などで覆うまでに溝８ｂは外気とまったく
触れないわけではない。したがって溝８ｂを設けたこと
により切断された残留物の断面が外気に触れる恐れがあ
り、この断面を介して映像引出線３０の腐食が発生する
恐れがある。一般にＡｌはＣｒなどと比べると抵抗値が
低い。そこで、特に大型の液晶表示装置においては、配
線の抵抗を抑えるために、よくＡｌが用いられている。
しかしながら、ＡｌはＣｒなどと比べて腐食されやすい
という問題もある。そこでこのように第一基板１と第二
基板とを貼り合せた際に外部に露出しない位置まで溝８
ｂを設けておけば、残留物の断面からの腐食を防止する
ことが可能となる。

【００２０】また、一点破線より外側に幅狭部３３が形
成されるようにするために、端子３１側に幅狭部３３が
設けられている。このような構成により隣り合う映像引
出線３０との間隔が広くなる幅狭部３３が溝８ｂのない
位置に形成されるので、幅広部３２が溝８ｂのない位置
に形成される場合に比べ隣り合う映像引出線３０の間隔
が広くなり、それだけ短絡が発生する可能性が低くな
る。

【００２１】なお、走査線２についても同様の構成とな
っている。また映像線３は駆動回路側にのびる映像引出
線３０側だけでなく、たとえばその反対側においても画
素領域４の外側にのびており、非線形素子を介して静電
破壊を防ぐための所謂ショートリングと呼ばれているも
のに接続しているものもある。したがって、エッチング
残渣による短絡を防止するために、映像引出線３０側だ
けでなく反対側においても画素領域４の外側にのびる映
像線３の隣に溝８ｂを設けておいてもよい。

【００２２】次に図１に示すＡ−Ａ断面の形成工程を図
４に基づいて説明する。図４（ａ）では、ガラス基板１
上にＡｌを成膜し、露光処理、エッチングをして走査引
出線２０を形成する。１２はＡｌのエッチング不良によ
る残留部を示す。この残留部１２により隣接する走査引
出線２０は短絡している。

【００２３】図４（ｂ）では、第一基板１、走査引出線
２０の上にゲート絶縁膜９を積層する。そしてゲート絶
縁膜９の上に半導体層を積層し、エッチングによりゲー
ト電極に対向する部分に島状の半導体を残す（図示せ
ず）。

【００２４】図４（ｃ）では、ゲート絶縁膜９上にＡｌ
を成膜し、露光処理、エッチングにより映像引出線３
０、ソース電極、ドレイン電極などを形成する。１３は
エッチング不良による残留部を示し、隣接する映像引出
線３０が残留部１３によって短絡している。

【００２５】図４（ｄ）ではゲート絶縁膜９や映像引出
線３０の上に絶縁性のものからなる保護膜１０を積層す
る。

【００２６】図４（ｅ）では保護膜１０やゲート絶縁膜
９の所定箇所にコンタクトホールをエッチングして形成
する。その際に溝８ａを走査引出線２０の隣に、溝８ｂ
を映像引出線３０の隣にそれぞれ形成する。このとき保
護膜についてのエッチングではＡｌである残留物１２、
１３はエッチングできないため、残留物１２、１３はそ
のまま溝内に露出した状態で残る。つまりこの溝８ａ、
８ｂは少なくとも走査引出線２０、映像引出線３０上に
積層された絶縁膜を貫通しており、残留物１２、１３を
絶縁膜から露出させるためのものである。なお、図４
（ｅ）において溝８ｂは残留物１３のない場所ではゲー
ト絶縁膜９にも形成されているが、溝８ｂのエッチング
を工夫し、溝８ｂが保護膜１０だけに形成してあっても
よい。

【００２７】図４（ｆ）では保護膜１０上にＩＺＯを成
膜し、露光処理、エッチングにより所定形状の画素電極
６、端子３１を形成する。このときＩＺＯ除去のための
エッチングによりＡｌも除去できるため、溝８ａ、８ｂ
内に存在する残留部１２、１３は除去される。その後、
画素電極６や保護膜１０の上に配向膜（図示せず）を積
層する。なお、一般にＣｒとＩＺＯの組合せでは同時エ
ッチングするのは困難であるが、ＡｌとＩＺＯは例えば
同じエッチング液によりエッチングできるため走査引出
線２０や映像引出線３０をＡｌで、画素電極６をＩＺＯ
により形成することにより、余分な工程をわざわざ設け
なくても残留物１２、１３をエッチングできる。このよ
うに本発明では、画素電極６を形成する際に溝８ａ、８
ｂ内の残留物１２、１３も除去できるため、特別に溝８
ａ、８ｂ内の残留物を取り除く工程を設ける必要がな
い。

【００２８】なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲であ
れば上記実施形態以外の形態も可能である。例えば走査
線や映像線をＡｌで形成し、画素電極をＩＺＯで形成し
たが、この組合せ以外で画素電極と走査線、映像線を同
時にエッチングできる材料を用いてもよい。また走査線
２や映像線３をＡｌで形成する場合を説明したが、ＩＺ
Ｏとの電気的なコンタクトの相性を考慮してＡｌとＭｏ
などの積層構造にしてもよい。また必ずしも画素電極を
形成する際に溝内の残留物を同時に取り除く必要はな
く、たとえば画素電極をＩＴＯ（indium-tin-oxide）で
形成する場合には、ＩＴＯをエッチングした後で残留物
をエッチングにより取り除くこととなる。また走査引出
線２０と映像引出線３０がそれぞれ異なる材料により形
成されている場合には、それぞれの残留物を個々にエッ
チングして取り除いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、引出線の隣に溝を形成
し、その溝を介して引出線と引出線の間にできたエッチ
ング不良による残留物を取り除くため、引出線同士の短
絡を防ぐことができる。

【００３０】また、隣り合う引出線の間隔が狭くなり引
出線同士の短絡が生じる可能性が高くなったとしても、
残留物を取り除くことができため、液晶表示装置の大型
化、小型化また高精細化が可能となる。

【００３１】また、リペア工程中に行われていた引出線
の短絡部分の除去作業をわざわざ行う必要がないので、
リペア工程を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一基板の拡大平面図である。

【図２】本発明による表示部周辺の拡大平面図である。

【図３】本発明による端子周辺の拡大平面図である。

【図４】図１に示す第一基板Ａ−Ａ断面の形成工程を説
明する図である。

【符号の説明】

２ 走査線 ３ 映像線 ４ 画素領域 ８ａ、８ｂ 溝 ３０ 映像引出線 ３１ 端子 ３２ 幅広部 ３３ 幅狭部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｇ０９Ｆ 9/35 (72)発明者 小林 修 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HC10 JB02 LA04 LA15 2H092 GA13 GA29 GA33 GA35 GA40 GA51 GA60 JA24 JA37 JA41 JA46 JB22 JB31 MA17 NA16 NA29 PA01 PA08 5C094 AA05 AA14 AA15 AA21 BA43 CA19 DB01 DB02 DB03 EA04

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の基板上に形成される導電性の材料
   からなる複数の配線と、前記配線上に積層される絶縁膜
   と、画素電極を有する複数の画素からなる画素領域と、
   前記一方の基板と液晶を挟んで対向する他方の基板とを
   備えた液晶表示装置において、前記一方の基板上の前記
   画素領域以外では前記配線の隣において前記絶縁膜に溝
   が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記溝は隣り合う配線の間に設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記溝は、前記一方の基板と前記他方の
   基板とを貼り合せた際に、外部に露出する位置には形成
   されないことを特徴とする請求項１または２の何れか一
   項記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記配線をＡｌで形成し、前記画素電極
   をＩＺＯで形成したことを特徴とする請求項１〜３の何
   れか一項記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 液晶を基板間に封入した一対の基板と、
   一方の基板に形成された導電性の材料からなる複数の配
   線と、前記配線に信号を流すための駆動回路へ該配線か
   らのびる引出線と、前記引出線上に積層された絶縁膜
   と、複数の画素からなる画素領域とを備えた液晶表示装
   置において、前記引出線は前記画素領域の外に形成され
   ており、前記引出線の隣には前記絶縁膜に溝が形成され
   ていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記溝は隣り合う引出線の間に設けられ
   ていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記引出線は幅広部と幅狭部とで構成さ
   れていることを特徴とする請求項５または６記載の液晶
   表示装置。
8. 【請求項８】 前記幅広部と幅狭部の占める割合は前記
   引出線ごとに異なることを特徴とする請求項７記載の液
   晶表示装置。
9. 【請求項９】 対応する駆動回路に対して前記複数の配
   線からそれぞれのびる引出線は、最長の引出線から最短
   の引出線に向かって徐々に幅狭部の占める割合が増えて
   くることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記溝は、前記一方の基板と対になる
    他方の基板とを貼り合せた際に、外部に露出する位置に
    は形成されないことを特徴とする請求項５〜９の何れか
    一項記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記外部に露出する位置には前記幅狭
    部が形成されていることを特徴とする請求項７〜１０の
    何れか一項記載の液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記配線は走査線と映像線を有してお
    り、前記引出線は前記走査線からのびる走査引出線と前
    記映像線からのびる映像引出線であり、前記走査線と前
    記映像線は互いに交差しており、該交差領域には前記走
    査線と前記映像線とに接続するスイッチング素子と、該
    スイッチング素子に接続する画素電極が設けられている
    ことを特徴とする請求項５〜１１の何れか一項記載の液
    晶表示装置。
13. 【請求項１３】 前記走査引出線及び前記映像引出線を
    Ａｌで形成し、前記画素電極をＩＺＯで形成したことを
    特徴とする請求項５〜１２の何れか一項記載の液晶表示
    装置。
14. 【請求項１４】 絶縁基板上に導電性の材料により複数
    の走査引出線を形成し、前記絶縁基板と前記走査引出線
    上に第一の絶縁膜を成膜し、前記第一の絶縁膜上に導電
    性の材料により複数の映像引出線を形成し、前記第一の
    絶縁膜と前記映像引出線の上に第二の絶縁膜を成膜し、
    前記走査引出線の隣に前記第一の絶縁膜と第二の絶縁膜
    を貫通する溝と前記映像引出線の隣に前記第二の絶縁膜
    を貫通する溝を形成し、前記第二の絶縁膜上に導電性を
    有する透明な膜を形成し、前記溝内に露出した前記導電
    性の材料をエッチングにより取り除くことを特徴とする
    液晶表示装置の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記導電性の材料はＡｌであり、前記
    導電性を有する透明な膜はＩＺＯであり、前記ＩＺＯを
    エッチングする際に前記溝内に露出した前記導電性の材
    料もエッチングにより取り除くことを特徴とする請求項
    １４記載の液晶表示装置の製造方法。