JP2004226858A

JP2004226858A - 液晶表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP2004226858A
Application number: JP2003016701A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maezono; 武志前園; Hideto Motojima; 秀人元島; Hisashi Shimodousono; 寿下堂薗
Original assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd; NEC Kagoshima Ltd
Current assignee: Nippon Electric Kagoshima Ltd; NEC Kagoshima Ltd
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】液晶表示装置における薄膜トランジスタ基板のドレイン配線上に生じた断線を完全に修復することができない。また、修復箇所の配線抵抗のばらつきにより表示ムラが生じる。
【解決手段】液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタ基板上において、断線を生じているドレイン配線と絶縁膜を挟んで平行に、画素電極とは異なる積層面に冗長配線を形成する。そして、ドレイン配線と冗長配線を表示面の最外周部と表示面の中心部とに形成したコンタクトホールを介して接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜トランジスタ基板を有する液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に断線箇所の修復が可能な液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置においては、配線の断線と短絡が主要な不良であり、特に断線は致命的な欠陥である。
【０００３】
近年、液晶表示装置の大画面化が進み面取り数が少なくなったため、歩留まりが重要視されている。しかしながら、配線の中でも特にドレイン配線は、その下層のゴミの存在及び段差カバレッジの困難さ等により断線する確率が増大し、歩留まり低下の要因となっている。
【０００４】
これを防止するため従来の液晶表示装置の製造方法では、ドレインバスライン上の絶縁層に予め一定の間隔を置いてコンタクトホールを形成しておき、断線が生じた場合に断線位置を挟んで存在するコンタクトホール間を透明電極であるＩＴＯを用いてパターン形成することにより修復することとしている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０７−０５６１８１号公報（〔００１８〕、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶表示装置の製造方法では、予め定めた特定の箇所だけにコンタクトホールを形成することとしているため、コンタクトホールが形成されていない領域での断線は修復できないという問題があった。
【０００７】
また、配線全体を冗長構造としているわけではないため、修復箇所の多少によって配線抵抗にばらつきが生じ、表示ムラの原因になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、本発明の目的は、表示品質の低下を招くことなく断線箇所の修復が常に可能な液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、薄膜トランジスタ基板を有する液晶表示装置において、この薄膜トランジスタ基板はドレイン配線と、ドレイン配線上の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上にドレイン配線と平行に形成された冗長配線とを備え、ドレイン配線と冗長配線が表示面の最外周部と表示面の中心部とに位置するコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、ドレイン配線が、少なくとも一の断線箇所を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、冗長配線が画素電極と異なる積層位置に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、冗長配線の配線抵抗がドレイン配線の配線抵抗と等しいことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、薄膜トランジスタ基板を有する液晶表示装置の製造方法において、薄膜トランジスタ基板を形成する工程が、ドレイン配線を形成する工程と、画素電極を形成する工程と、ドレイン配線及び画素電極の上に絶縁膜を形成する工程と、表示面の最外周部と表示面の中心部となるドレイン配線上の絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、コンタクトホールを覆うようにドレイン配線と平行に冗長配線を形成する工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、ドレイン配線を形成する工程の後に、ドレイン配線の断線を検査する工程と、少なくとも一の断線箇所を有するドレイン配線上の絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板を示す平面図であり、図２は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図１のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。
【００１７】
以下に、図１、図２を用いて本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００１８】
まず、走査線となるゲート配線１及び共通配線２を通常用いられるパターニング方法により形成する（図２（ｂ））。
【００１９】
次に、第１の層間絶縁膜３を基板全面に成膜し（図２（ａ）〜（ｄ））、さらに第２の層間絶縁膜４を堆積した後に、アモルファスシリコンからなるａ−Ｓｉ半導体層５及びリンをドープしたｎ型ａ−Ｓｉ半導体層を連続して成膜する。ただし、上述の第１の層間絶縁膜３と第２の層間絶縁膜４を一括して形成することもできる。
【００２０】
その後に、チャネルを形成する部分とゲート配線１及び共通配線２とドレイン配線６が交差する領域にのみｎ型ａ−Ｓｉ半導体層とａ−Ｓｉ半導体層５が形成されるように、パターニング方法により他の部分は除去する（図２（ｂ））。
【００２１】
次に、信号線となるドレイン配線６と画素電極７をパターニング方法により形成する。
【００２２】
そして、トランジスタ構造を形成するためにチャネル部分のｎ型ａ−Ｓｉ半導体層をエッチング加工し、絶縁膜として例えばＳｉＮｘ膜８を成膜する。
【００２３】
次に、液晶表示パネルに外部信号を導入するための引き出し配線領域１３（図１のＡ−Ａ線で示される領域）と、ドレイン配線６上の表示面の最外周部１４と表示面の中心部１５のＳｉＮｘ膜８にコンタクトホール９を形成する。
【００２４】
この工程により、ドレイン配線６上には引き出し配線領域１３以外に、表示面の中心部１５と表示面の上下２箇所の表示面の最外周部１４の合計３箇所にコンタクトホール９が形成される（図１）。
【００２５】
最後に、それぞれのコンタクトホール９を完全に覆うように透明電極であるＩＴＯ膜１０をパターニング方法により形成することにより液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板が完成する。
【００２６】
その後に、検査工程により信号線の断線の有無を検査する。この検査工程では、
通常、外観検査または電気特性及び容量特性の測定から断線の有無を確認する。
【００２７】
この検査工程により断線箇所１６が確認された場合には、以下に示す修復処置を行う。
【００２８】
図３は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程における薄膜トランジスタ基板を示す平面図であり、図４は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程における薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図３のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。また、図５は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程後における薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図３のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。
【００２９】
図３及び図４に示すように、断線箇所１６を有するドレイン配線６について、表示面に形成されたコンタクトホール９を覆い、かつドレイン配線６上に平行に冗長配線１１をパターニング方法により形成する。
【００３０】
ここで、冗長配線１１は画素電極７とはＳｉＮｘ膜８を挟んで異なる層に形成されるので（図４（ｄ））、冗長配線１１と画素電極７が平面的に極めて近接して形成される場合においても、両者間の短絡を回避することができる。
【００３１】
次に、図５に示すように、再度、第３の層間絶縁膜１２を成膜しパターニングを施すことにより修復工程が完了する。
【００３２】
第３の層間絶縁膜１２としては有機膜が好ましく、この場合には有機膜の塗布、露光、現像工程を経ることにより、引き出し配線領域１３以外の領域に有機膜を形成することができ、エッチング工程が不要となる利益が得られる。
【００３３】
第３の層間絶縁膜１２としてＳｉＮｘなどの無機膜を用いた場合には、パターニング方法により引き出し配線領域１３のみを開口させ、透明電極膜であるＩＴＯ膜１０の最表面を露出させることができるので、無機膜を用いることもできる。
【００３４】
以上の工程により、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置が完成する。
【００３５】
本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置では、引き出し配線領域１３より入力した電圧は冗長配線１１及びコンタクトホール９を介してドレイン配線６と必ず接続されるので、ドレイン配線６に生じた断線を完全に修復することが可能となる。
【００３６】
また、冗長配線１１はドレイン配線６と等しい配線抵抗になるように設計することができるので、断線箇所１６の有無により配線抵抗に相違が生じることはなく、信号遅延に基づく表示ムラが発生することはない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検査工程において検出された薄膜トランジスタ基板におけるドレイン配線の断線を完全に修復することができる。
【００３８】
また、ドレイン配線全体を冗長構造としているので、配線遅延に基づく表示品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図１のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。
【図３】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程における薄膜トランジスタ基板を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程における薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図３のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の修復工程後における薄膜トランジスタ基板を示す断面図（図３のＡ−Ａ線からＤ−Ｄ線）である。
【符号の説明】
１ゲート配線
２共通配線
３第１の層間絶縁膜
４第２の層間絶縁膜
５ａ−Ｓｉ半導体層
６ドレイン配線
７画素電極
８ＳｉＮｘ膜
９コンタクトホール
１０ＩＴＯ膜
１１冗長配線
１２第３の層間絶縁膜
１３引き出し配線領域
１４表示面の最外周部
１５表示面の中心部
１６断線箇所

Claims

薄膜トランジスタ基板を有する液晶表示装置において、前記薄膜トランジスタ基板はドレイン配線と、前記ドレイン配線上の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上に前記ドレイン配線と平行に形成された冗長配線とを備え、前記ドレイン配線と前記冗長配線が表示面の最外周部と表示面の中心部とに位置するコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記ドレイン配線が、少なくとも一の断線箇所を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記冗長配線が画素電極と異なる積層位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
前記冗長配線の配線抵抗が前記ドレイン配線の配線抵抗と等しいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
薄膜トランジスタ基板を有する液晶表示装置の製造方法において、前記薄膜トランジスタ基板を形成する工程が、ドレイン配線を形成する工程と、画素電極を形成する工程と、前記ドレイン配線及び前記画素電極の上に絶縁膜を形成する工程と、表示面の最外周部と表示面の中心部となる前記ドレイン配線上の前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記コンタクトホールを覆うように前記ドレイン配線と平行に冗長配線を形成する工程とを少なくとも含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記ドレイン配線を形成する工程の後に、前記ドレイン配線の断線を検査する工程と、少なくとも一の断線箇所を有する前記ドレイン配線上の前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。