JP2005215455A - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
容易に断線を修復することができる表示装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】
基板上に設けられたソース配線３と、ソース配線の上に設けられた絶縁膜４と、絶縁膜４の上に形成された絶縁性の有機平坦化膜９と、有機平坦化膜９の上に形成され、ソース配線３と一定の領域において重なり合う共通電極５とを備え、ソース配線３と共通電極５が重なり合う領域において、有機平坦化膜９が除去された断線修復領域５１、５２が絶縁膜４の上に形成されている表示装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関し、さらに詳しくは横電界方式の液晶表示装置及びその製造方法に関する。

アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする横方向電界方式が、主に超広視野角を得る手法として用いられている（特許文献１）。この方式を採用すると、視角方向を変化させた際のコントラストの変化、階調レベルの反転がほとんど無くなることが明らかにされている（非特許文献１）。図６（ａ）は、従来の一般的な横方向電界方式の液晶表示装置の画素部を示す平面図である。そして、図６（ｂ）は、その一部を拡大した断面図である。図において、１００はＴＦＴアレイ基板、２００はカラーフィルタ（ＣＦ）基板である。また、１は絶縁性基板上に形成された複数本の走査信号線であるゲート配線、２はゲート絶縁膜、３はソース配線、４はソース配線３上に設けられた絶縁膜、５ａ、５ｂはゲート配線と同層に設けられた共通電極である。特に、この例では、共通電極５は、共通電極５ａ及び共通電極５ｂに分離して配置されている。そのため、ソース配線に電圧が印加された状態においては、その電圧によって電界Ｅが発生し、ＴＦＴアレイ基板１００とＣＦ基板２００の間に設けられた液晶の配向状態を変えてしまう。このため、図６に示される構成では、結局図上Ｌ１で示される幅が広く必要であり光の透過が制限されるため、開口率が低くなるという問題点もあった。

このような問題点を解決するために、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す構造が提案されている。この構造では、共通電極５がソース配線３を覆い、両者が重なり合うように配置されている。このような構成によれば、ソース配線３から発生する電界が共通電極５によって遮られるため、液晶まで及ばず、液晶の配向状態の変化を低減することができる。このため、光の透過を制限する幅Ｌ２を狭くでき、開口率を高くすることができる。

一般的に液晶表示装置では、ソース配線がある確率で断線し、歩留低下の原因となる。同じように図７に示される構造でも、ソース配線３に断線が生じる可能性がある。ここで、ある配線に断線が生じた場合、レーザによって上層の配線との間に短絡を発生させ、断線を修復する方法が開示されている（特許文献２）。しかしながら、ソース配線３と共通電極５とは、ソース信号が共通電極５上を流れることになるため、両者を短絡させることはできない。

この問題を解決するために本件の出願人から、ソース配線の断線を修復する方法が開示されている（特許文献３）。この方法では、断線が生じた画素において、ソース配線と共通電極が重なる部分にレーザビームを照射して短絡させるとともに、その画素周辺の断線修復用分離領域にレーザビームを照射してソース配線と短絡したパターンを共通電極から分離している。

また、横方向電界方式の液晶表示装置では、寄生容量を低減するため、図８に示すようにソース配線３と共通電極５との間に絶縁膜４に加えてさらに有機平坦化膜を設けることがある。有機平坦化膜は通常、２〜３μｍの厚みであるため、レーザによるソース配線３と共通電極５との短絡が困難であった。このように従来の液晶表示装置では有機膜を超えてソース配線を修復することが困難であるという問題点があった。
特開平８−２５４７１２号公報 特開平９−１１３９３０号公報 特開２００３−３０７７４８号公報 M.Oh-e, 他,Asia Display'95,pp.577-580

上述のように従来の横方向電界の液晶表示装置では、有機膜を超えてソース配線を修復することが困難であるという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、容易に修復可能な表示装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様にかかる表示装置は、基板上に設けられた第１の導電層（例えば、本実施の形態におけるソース配線３）と、前記第１の導電層の上に設けられた絶縁膜（例えば、本実施の形態における絶縁膜４）と、前記絶縁膜の上に形成された絶縁性の有機膜（例えば、本実施の形態における有機平坦化膜９）と、前記有機絶縁膜の上に形成され、前記第１の導電層と一定の領域において重なり合う第２の導電層（例えば、本実施の形態における共通電極）とを備え、前記第１の導電層と前記第２の導電層が重なり合う領域において、前記有機膜が除去された断線修復領域（例えば、本実施の形態における断線修復領域５１、５１）が前記絶縁膜の上に形成されているものである。これにより、容易に表示装置の断線を修復することができる。

本発明の第２の態様にかかる表示装置は、上述の表示装置であって、前記断線修復領域において、前記絶縁膜が露出するよう前記有機膜が除去されているものである。これにより、容易に表示装置の断線を修復することができる。

本発明の第３の態様にかかる表示装置は、上述の表示装置であって、前記断線修復領域において、前記有機膜の一部が除去され、前記有機膜が薄膜化されているものである。これにより、容易に表示装置の断線を修復することができる。

本発明の第４の態様にかかる表示装置は、上述の表示装置であって、ほぼ全ての画素に対して１つ以上、前記断線修復領域が形成されているものである。これにより、それぞれの画素での断線を容易に修復することができる。

本発明の第５の態様にかかる表示装置は、上述の表示装置であって、前記第１の導電層と前記第２の導電層とが重なり合う重なり領域外に、修復された画素における前記第２の導電層と他の画素における第２の導電層との接続を分離することができるものである。これにより、他の画素に影響を与えることなく断線を修復することができる。

本発明の第６の態様にかかる表示装置は、上述の表示装置であって、前記第１の導電層がソース配線であり、前記第２の導電層が画素電極と対向配置された共通電極であり、前記ソース配線を介して前記画素電極に供給された表示信号により、前記基板と平行な方向に液晶が駆動する横方向電界方式の液晶表示装置であることを特徴とするものである。

本発明の第７の態様にかかる表示装置の製造方法は、基板上に第１の導電層を形成するステップと、前記第１の導電層の上に絶縁膜を形成するステップと、前記絶縁膜の上に絶縁性の有機膜を形成するステップと、前記絶縁膜の上において前記有機膜を除去して断線修復領域を設けるステップと、前記第１の導電層と一定の領域において重なり合う第２の導電層を前記有機膜の上に形成するステップと、前記断線修復領域に形成されている前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させるステップとを備えるものである。これにより、断線を容易に修復することができる。

本発明の第８の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、前記第１の導電層と前記第２の導電層を導通するステップでは、レーザビームを照射することにより、前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させることを特徴とするものである。

本発明の第９の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、前記断線修復領域がほぼ全ての画素に対して１つ又は２つ形成されていることを特徴とするものである。これによりそれぞれの画素における断線を修復することができる。

本発明の第１０の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、複数の断線修復領域において前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させることにより、前記断線修復領域の間に配置された断線箇所をバイパスすることを特徴とするものである。これにより、容易に断線箇所をバイパスすることができる。

本発明の第１１の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、前記第１の導電層と前記第２の導電層とが重なり合う重なり領域外に、修復された画素における前記第２の導電層と他の画素における第２の導電層との接続を分離することができる断線修復用分離領域をさらに有し、前記断線修復用分離領域の前記第２の導電層を切断するステップをさらに備えるものである。これにより、他の画素に影響を与えることなく断線が発生した画素を修復することができる。

本発明の第１２の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、前記第２の導電層を切断するステップではレーザビームを照射することにより、前記第２の導電層を切断することを特徴とするものである。

本発明の第１３の態様にかかる表示装置の製造方法は、上述の表示装置であって、前記有機膜が感光性樹脂により形成されているものである。これにより、容易に断線修復領域を形成することができる。

本発明によれば断線を容易に修復することができる表示装置及びその製造方法を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。
発明の実施の形態１．

本発明にかかる液晶表示装置は、一定の距離を隔て一対のＣＦ基板とＴＦＴアレイ基板とが対向配置されている。そして、これらの基板間に液晶層が挟持されている。そして、ＴＦＴアレイ基板上に、ゲート絶縁膜を介して互いに交差するゲート配線及びソース配線が形成されている。さらに、ゲート配線及びソース配線と接続された薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成されている。また、スイッチング素子には、ソース配線と平行に設けられた複数本の電極よりなる櫛状の画素電極が接続されている。さらに、画素電極の複数本の電極と平行かつ交互に配置された複数本の電極よりなる櫛状の共通電極が形成されている。この画素電極及び共通電極間に電圧を印加することによって、基板面にほぼ平行な電界を液晶層に印加している。

図１は、本発明にかかる液晶表示装置において、複数の画素部を拡大した図である。図において、図６、図７及び図８と同じ符号を付した構成は、図６、図７及び図８で説明した構成と同じ又は同等のものであり説明を省略する。

図１において、３はソース配線であり、一画素の端部において、後述の共通電極５と画素電極６の間に生じる電界の方向とほぼ垂直方向に延在している。このソース配線３の膜厚は、例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍである。５は後述の画素電極６の複数本の電極と平行かつ交互に配置された複数本の電極よりなる櫛状の共通電極であり、対向電極とも呼ばれる。この共通電極５の膜厚は、例えば１００ｎｍである。６は薄膜トランジスタに接続され、ソース配線３と平行に設けられた複数本の電極より構成された櫛状の画素電極であり、クロム（Ｃｒ）等の金属やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明性導電膜により形成されている。７はクロム（Ｃｒ）等の金属よりなる共通容量配線であり、スルーホールを介して共通電極５と接続されている。この例では、ソース配線３、共通電極５、画素電極６は、中央部において１回屈曲している。そして、この屈曲点は、共通容量配線７に設けられている。このように、屈曲した電極構成により、２方向の液晶の駆動方向を得ることができ、横電界方式の液晶パネルで特定方向におこる視角特性の悪化を改善することができる。

図１に示されるように、電界の生じる方向である、横方向に隣接する画素間に設けられたソース配線３と共通電極５は互いにオーバーラップしている。換言すると、ソース配線３上に絶縁膜４及び有機平坦化膜９を介して共通電極５がソース配線３を包みこむようにして重なり合って設けられている。

図１に示される構造において、ソース配線３上の領域３１に断線が生じた場合について説明する。この領域３１は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分の一領域である。この場合には、まず、共通電極５側から断線修復領域５１及び断線修復領域５２の共通電極５にレーザによりレーザビームを照射する。ここで、断線修復領域５１、５２は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分の一領域であって、領域３１を挟み込む位置の領域である。断線修復領域５１、５２では有機平坦化膜９の少なくとも一部が除去されている。このレーザには、例えば、ＹＡＧレーザやエキシマレーザが用いられる。これにより、断線修復領域５１及び断線修復領域５２において共通電極５の金属を溶融させ、絶縁膜４を絶縁破壊し、ソース配線３と共通電極５とが導通状態になるよう加工する。このような断線の修正は、例えば、アレイ検査工程後又はパネル検査工程後に実行される。

図２に断線が生じた部分の断面図を示す。前述のように、この例にかかるＴＦＴアレイ基板では、ゲート絶縁膜２上にソース配線３、絶縁膜４、有機平坦化膜９及び共通電極５が積層されている。ここで、絶縁膜４は、例えば、窒化シリコン又は酸化シリコン等を用い、１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の膜厚である。有機平坦化膜９の膜厚は２〜３μｍであり、例えば、感光性のアクリル樹脂が用いられる。

この例では、図２（ａ）に示されるように、ソース配線３の領域３１に断線が生じている。本実施の形態では領域３１での断線を修復するため断線修復領域５１と断線修復領域５２において有機平坦化膜９が除去されている。この有機平坦化膜９が除去された部分では、絶縁膜４が露出され、開口部が形成される。その開口部の上から共通電極が形成されるため、絶縁膜４と共通電極５とが接触する。図２（ａ）で示される構造において、レーザを用いて断線修復領域５１及び断線修復領域５２の共通電極５の導電層を溶融させ、絶縁膜４を絶縁破壊し、ソース配線３と導通状態になるよう加工すると、図２（ｂ）に示す構造に加工される。図２（ｂ）に示す構造では、断線したソース配線３は、断線修復領域５１の溶融金属、共通電極５、断線修復領域５２の溶融金属というバイパス経路を介して、ソース信号が印加される。

あるいは、図２（ｃ）に示すように領域３１を挟む断線修復領域５１及び断線修復領域５２において有機平坦化膜９の一部を除去して、有機平坦化膜９を薄膜化してもよい。この場合、絶縁膜４を省略してもよい。例えば、２〜３μｍの膜厚の有機平坦化膜９を０．５μｍ程度に薄膜化することにより、断線を修復することができる。このように有機平坦化膜９の少なくとも一部を除去した断線修復領域を設けることにより、ソース配線３と共通電極５との間に有機平坦化膜９が設けられている場合であっても、容易に断線を修復することができる。このような断線修復領域はそれぞれの画素に対して１つ以上設けることが望ましい。これにより、断線が生じた位置に対応した画素とその隣の画素において修復を行うことができる。
さらに断線修復領域はそれぞれの画素に対して２つ以下であることが望ましい。１つの画素に対して３以上の断線修復領域を設けると寄生容量が増加してしまうためである。また１つの断線修復領域は１０μｍ^２以上１００μｍ^２以下で形成することが望ましい（数値があればお知らせ下さい）。断線修復領域が１０μｍ^２以下である場合、断線を修復することが困難になり、断線修復領域が１００μｍ^２以上である場合は寄生容量が増加してしまうからである。

次に、レーザを用いて図１に示す領域５３１、領域５３２及び領域５３３の共通電極５にレーザビームを照射する。そして、これらの領域５３１、領域５３２及び領域５３３の共通電極５を切断する。これらの領域５３１、領域５３２及び領域５３３は、断線修復用分離領域として機能する。ここで、領域５３１は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、重なり部分以外の横方向に延在する共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域５３２は、さらに横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、領域５３１とは反対側の横方向に延在する共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域５３３は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、横方向に延在し、共通容量配線７と接続された共通電極５とを切り離すことができる領域である。これによって、断線修復領域５１及び断線修復領域５２のレーザビームの照射によってソース配線３と導通状態に加工された部分の共通電極５を、少なくとも画素電極６との間で電界を生じさせる他の共通電極５と電気的に分離することができる。そのために、共通電極５の領域５３１、領域５３２及び領域５３３、即ち断線修復用分離領域の下方には、ソース配線３等の導電体が設けられていない。このような構造を有するのでレーザビームを照射しても他の導電体と導通状態になることがない。この断線修復用分離領域は、当該ソース配線より４μｍ以内に共通電極と異なる電位を供給する他の導電体が存在しない領域であることが好ましい。

尚、共通電極５の領域５３１、領域５３２及び領域５３３に照射するレーザビームは、断線修復領域５１及び断線修復領域５２に照射するレーザビームと種類及び強度において同じであってもよいが、異なるものであってもよい。例えば、領域５３１、領域５３２及び領域５３３に照射するレーザビームは、断線修復領域５１及び断線修復領域５２に照射するレーザビームよりも低い強度としてもよい。このように１画素の断線修復領域間に断線が生じた場合、１画素の断線修復領域をバイパスすることにより、他の画素に影響を与えることなく断線を修復することができる。
発明の実施の形態２．

図３は、本発明にかかる液晶表示装置において、複数の画素部を拡大した図である。図に示す構成は、図１に示す構成と同じであり、ソース配線３の断線部分のみが異なる。

図３に示される構造において、ソース配線３上の領域３２に断線が生じた場合について説明する。領域３２は、横方向に隣接する画素間のソース配線３であって、中央部において共通電極５と重なり合う領域である。この場合には、まず、共通電極５側から断線修復領域５１及び断線修復領域５２の共通電極５にレーザによりレーザビームを照射する。ここで、断線修復領域５１、５２は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分の一領域であって、領域３２を挟み込む位置の領域である。

この断線修復領域５１及び断線修復領域５２では実施の形態１と同様に有機平坦化膜９の少なくとも一部が除去されている。よって、図２（ａ）に示す構成と同様に断線修復領域５１及び断線修復領域５２において有機平坦化膜９に絶縁膜４が露出する開口部が設けられている。あるいは図２（ｃ）に示す構成と同様に断線修復領域５１及び断線修復領域５２の有機平坦化膜９が薄膜化されている。これにより、断線修復領域５１及び断線修復領域５２の共通電極５の金属を溶融させ、絶縁膜４を絶縁破壊し、ソース配線３と共通電極５とが導通状態になるよう加工する。これにより、図２（ｂ）に示す構成と同様の構成となり、断線領域がバイパスされ、断線が修復される。断線したソース配線３は、断線修復領域５１の溶融金属、共通電極５、断線修復領域５２の溶融金属というバイパス経路を介して、ソース信号が印加される。

次に、レーザを用いて図３に示す共通電極５の領域５４１、領域５４２及び領域５４３と共通容量配線７の領域７１、７２にレーザビームを照射する。ここで、領域５４１は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、横方向に延在する共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域５４２は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、領域５３１とは反対側の横方向に延在する共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域５４３は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、横方向に延在し、ゲート配線１を介して縦方向に延在する共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域７１は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と共通容量配線７とを切り離すことができる領域である。そして、これらの領域５４１、領域５４２及び領域５４３の共通電極５と、共通容量配線７の領域７１、７２を切断する。これによって、断線修復領域５１及び断線修復領域５２のレーザビームの照射によってソース配線３と導通状態に加工された部分の共通電極５を他の共通電極５や共通容量配線７と電気的に分離することができる。そのために、共通電極５の領域５４１、領域５４２及び領域５４３と共通容量配線７の領域７１の下方には、ソース配線３等の導電体が設けられていない。このような構造を有するのでレーザビームを照射しても他の導電体と導通状態になることがない。

このように１画素における断線修復領域間の外側においてソース配線３に断線が生じた場合であっても、隣接する画素の断線修復領域間で断線箇所をバイパスすることにより他の画素に影響を与えることなく断線を修復することができる。
発明の実施の形態３．

図４は、本発明にかかる液晶表示装置において、複数の画素部を拡大した図である。図に示す構成は、図１に示す構成と同じであり、ソース配線３の断線部分のみが異なる。

図４に示される構造において、ソース配線３上の領域３３に断線が生じた場合について説明する。ここで、領域３３は、ソース配線３がスイッチング素子の半導体膜と重なる部分の近傍である。即ち、領域３３はスイッチング素子の近傍である。断線修復領域５１、５２では上述の実施の形態と同様に、有機平坦化膜９が除去されている。すなわち、上述の実施の形態と同様に断線修復領域の有機平坦化膜９には、図２（ａ）に示すよう開口部が形成されているか、あるいは図２（ｃ）に示すように薄膜化されている。この場合には、まず、共通電極５側から断線修復領域５１及び断線修復領域５２の共通電極５にレーザによりレーザビームを照射する。ここで、断線修復領域５１、５２は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分の一領域であって、領域３３を挟み込む位置の領域である。これにより、断線修復領域５１及び断線修復領域５２において共通電極５の金属を溶融させ、絶縁膜４を絶縁破壊し、ソース配線３と導通状態になるよう加工する。断線したソース配線３は、断線修復領域５１の溶融金属、共通電極５、断線修復領域５２の溶融金属というバイパス経路を介して、ソース信号が印加される。

次に、レーザを用いて図４に示す共通電極５の領域５５１、領域５５２、領域５５３、領域５５４及び領域５５５にレーザビームを照射する。ここで、領域５５１は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、共通容量配線７と接続された共通電極５とを切り離すことができる領域である。領域５５２は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、他の共通電極５を切り離すことができる領域である。領域５５３は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、他の共通電極５を切り離すことができる領域である。領域５５４は、横方向に隣接する画素間の共通電極５とソース配線３の重なり部分と、領域５５３側とは反対の共通電極５を切り離すことができる領域である。領域５５５は、断線修復領域５２のある共通電極５を他の共通電極５と切り離すことができる領域である。そして、これらの領域５５１乃至５５５の共通電極５を切断する。これによって、断線修復領域５１及び断線修復領域５２のレーザビームの照射によってソース配線３と導通状態に加工された部分の共通電極５を他の共通電極５と電気的に分離することができる。そのために、共通電極５の領域５５１乃至５５５の下方には、ソース配線３等の導電体が設けられていない。このような構造を有するのでレーザビームを照射しても他の導電体と導通状態になることがない。

このように１画素における断線修復領域間の外側においてソース配線３に断線が生じた場合であっても、隣接する画素の断線修復領域間で断線箇所をバイパスすることにより他の画素に影響を与えることなく断線を修復することができる。

尚、本例では、縦方向（共通電極５と画素電極６との間に発生する電界とほぼ垂直方向）に隣接する画素間、即ち、ゲート配線１を境とする画素間の共通電極５間を２本の電極パターン５０１、５０２によって接続している。レーザビームによって切断する領域５５２及び領域５５３は、電極パターン５０１が突出する部分と電極パターン５０２が突出する部分の間の共通電極５に設けられている。そのため、領域５５２及び領域５５３を切断したとしても、縦方向に隣接する画素間の共通電極５は、一方の電極パターン５０１によって接続状態が維持される。従って、図に示す領域Ａが欠陥領域となることを防げる。尚、電極パターン５０１、５０２は、２本でなくとも、３本以上の複数本であってもよい。

以上の実施例は、画素単位につき１回屈曲させる場合を示したが、２回以上、あるいは屈曲させない場合に用いてもよい。また、画素電極と共通電極を屈曲させ、ソース配線を屈曲させない場合にも同様に用いられる。
本発明にかかる液晶表示装置の製造方法．

次に、本発明の実施の形態１乃至３にかかる液晶表示装置の製造工程について図５を用いて説明する。図５は液晶表示装置の製造工程を示す工程断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、絶縁性基板上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等をスパッタ法や蒸着法等により成膜し、写真製版・加工によりゲート配線１、ゲート電極、共通容量配線を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように、窒化シリコン等よりなるゲート絶縁膜２を形成し、さらに非晶質Ｓｉ、多結晶poly‐Ｓｉ等よりなる半導体膜９３、ｎ型のＴＦＴの場合はＰ等の不純物を高濃度にドーピングしたｎ+ 非晶質Ｓｉ、ｎ+ 多結晶poly‐Ｓｉ等よりなるコンタクト膜を、連続的に例えばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。次いで、コンタクト膜および半導体膜９３を島状に加工する。

次に、図５（ｃ）に示すように、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等をスパッタ法や蒸着法で成膜後、写真製版と微細加工技術によりソース配線３、ソース電極、ドレイン電極、保持容量電極等を形成する。さらに、ソース電極及びドレイン電極あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト膜をエッチングし、チャネル領域から取り除く。

次いで、窒化シリコンや酸化シリコン等の無機材料からなる絶縁膜４を成膜する。その後、写真製版とそれに続くエッチングによりコンタクトホールを形成する。コンタクトホールを設けることによりソース配線３又はゲート配線１が露出する。

次に絶縁膜４の上から有機平坦化膜９を設ける。有機平坦化膜９は例えば、感光性のアクリル樹脂によって形成される。スピンコートによって、絶縁膜４の上に樹脂を設け、露光、現像することにより有機平坦化膜９のパターンが形成される。これにより、ソース配線３又はゲート配線１が露出させるためのコンタクトホールが形成される。さらに、断線を修復するための断線修復領域５１及び断線修復領域５２では、有機平坦化膜９が除去され、開口部が形成される。この場合、例えば、有機平坦化膜にネガ型の感光性樹脂を用いたとすると、断線修復領域に対応した箇所に遮光部を備えるフォトマスクが用いられる。これにより、断線修復領域の有機平坦化膜９に開口部が形成される。

あるいは断線を修復するための断線修復領域５１及び断線修復領域５２において、有機平坦化膜９の一部が除去され薄膜化される。この場合、断線修復領域に対応した濃淡を有する半透過部が形成されたフォトマスクを用いる。これにより、断線修復領域において、遮光部と透光部との間の露光量となるよう、露光量を変化させることができる。断線修復領域において有機平坦化膜９の一部が除去され有機平坦化膜９を薄膜化することができる。このようにして、断線修復領域で有機平坦化膜９を薄膜化することができる。

有機平坦化膜９の上から図５（ｅ）に示すように、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金、またはＩＴＯ等の透光性を有する導電膜、またはそれらの多層膜等を成膜後、パターニングすることで画素電極、共通電極５を形成する。これにより断線修復領域における有機平坦化膜９の開口部あるいは薄膜化された箇所の上に共通電極を形成することができる。

以上の工程により、本実施の形態における横方向電界方式の液晶表示装置を構成するＴＦＴ基板を作製することができる。さらに、このＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶を挟持し、シール材にて接合する。このときラビング、光配向等の方法により液晶分子を所定の角度で配向させる。なお、液晶を配向させる方法は、既知のどのような方法を用いてもよい。さらに、ゲート配線、ソース配線、共通容量配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、共通容量配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。

アレイ検査工程後又はパネル検査工程で断線が検出されたら、その断線箇所に対応する画素の断線修復領域５１、５２にレーザを照射して断線を修復する。さらに、重なり領域の接続を分離する断線修復用分離領域にレーザを照射して、接続を分離する。これにより、容易に断線を修復することができ、液晶表示装置の表示品質及び生産性を向上することができる。

尚、上述の実施の形態では、ソース電極と共通電極を導通状態にする工程を、共通電極の一部を分離する工程よりも先に行ったが、これらの工程の順序は逆であってもよい。また、絶縁膜４のコンタクトホールを設けた後に有機平坦化膜９のコンタクトホールを設けたが、有機平坦化膜９のコンタクトホールと絶縁膜４のコンタクトホールを続けて形成してもよい。

なお、上述の実施の形態では横方向電界方式の液晶表示装置について説明したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、本発明は有機膜を超えて断線を容易に修復する方法を提供することが可能であり、その他の方式の液晶表示装置に対しても利用することができる。さらには液晶表示装置以外の表示装置であっても、第１の導電層と第２の導電層の間に配置された有機膜を超えて断線を修復することができる。

本発明にかかる液晶表示装置の画素部を示す図である。 本発明にかかる液晶表示装置の画素部の断面図である。 本発明にかかる液晶表示装置の画素部を示す図である。 本発明にかかる液晶表示装置の画素部を示す図である。 本発明にかかる液晶表示装置の製造フローを示す図である。 従来の液晶表示装置の画素部を示す図である。 従来の液晶表示装置の画素部を示す図である。 従来の液晶表示装置の画素部の示す図である。

符号の説明

１ ゲート配線
２ ゲート絶縁膜
３ ソース配線
４ 絶縁膜
５ 共通電極
６ 画素電極
７ 共通容量電極
８ ゲート電極
９ 有機平坦化膜
５１ 断線修復領域
５２ 断線修復領域

Claims (13)

1. 基板上に設けられた第１の導電層と、
   前記第１の導電層の上に設けられた絶縁膜と、
   前記絶縁膜の上に形成された絶縁性の有機膜と、
   前記有機絶縁膜の上に形成され、前記第１の導電層と一定の領域において重なり合う第２の導電層とを備え、
   前記第１の導電層と前記第２の導電層が重なり合う領域において、前記有機膜が除去された断線修復領域が前記絶縁膜の上に形成されている表示装置。
2. 前記断線修復領域において、前記絶縁膜が露出するよう前記有機膜が除去されている請求項１記載の表示装置。
3. 前記断線修復領域において、前記有機膜の一部が除去され、前記有機膜が薄膜化されている請求項１記載の表示装置。
4. ほぼ全ての画素に対して１つ以上、前記断線修復領域が形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の表示装置。
5. 前記第１の導電層と前記第２の導電層とが重なり合う重なり領域外に、修復された画素における前記第２の導電層と他の画素における第２の導電層との接続を分離することができる断線修復用分離領域をさらに有する請求項４記載の表示装置。
6. 前記第１の導電層がソース配線であり、
   前記第２の導電層が画素電極と対向配置された共通電極であり、
   前記ソース配線を介して前記画素電極に供給された表示信号により、前記基板と平行な方向に液晶が駆動する横方向電界方式の液晶表示装置であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の表示装置。
7. 基板上に第１の導電層を形成するステップと、
   前記第１の導電層の上に絶縁膜を形成するステップと、
   前記絶縁膜の上に絶縁性の有機膜を形成するステップと、
   前記絶縁膜の上において前記有機膜を除去して断線修復領域を設けるステップと、
   前記第１の導電層と一定の領域において重なり合う第２の導電層を前記有機膜の上に形成するステップと、
   前記断線修復領域に形成されている前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させるステップとを備える表示装置の製造方法。
8. 前記第１の導電層と前記第２の導電層を導通するステップでは、レーザビームを照射することにより、前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させることを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造方法。
9. 前記断線修復領域がほぼ全ての画素に対して１つ又は２つ形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の表示装置の製造方法。
10. 複数の断線修復領域において前記第１の導電層と前記第２の導電層とを導通させることにより、前記断線修復領域の間に配置された断線箇所をバイパスすることを特徴とする請求項７乃至９いずれかに記載の表示装置の製造方法。
11. 前記第１の導電層と前記第２の導電層とが重なり合う重なり領域外に、修復された画素における前記第２の導電層と他の画素における第２の導電層との接続を分離することができる断線修復用分離領域をさらに有し、
    前記断線修復用分離領域の前記第２の導電層を切断するステップをさらに備える請求項１０記載の表示装置の製造方法。
12. 前記第２の導電層を切断するステップではレーザビームを照射することにより、前記第２の導電層を切断することを特徴とする請求項１１記載の表示装置の製造方法。
13. 前記有機膜が感光性樹脂により形成されている請求項７乃至１２いずれかに記載の表示装置の製造方法。

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