JP2006011162A

JP2006011162A - 液晶表示装置用基板及び該基板の補修方法

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Publication number: JP2006011162A
Application number: JP2004190022A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakurai; 洋桜井; Shigeru Kimura; 茂木村
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-28
Also published as: US20050285989A1; CN1716068A; JP4535791B2; CN100388105C

Abstract

【課題】ドレインバスラインの断線を補修することができ、補修用配線に起因する寄生容量を低減することができる薄膜トランジスタ基板及び断線の補修方法の提供。
【解決手段】
ドレインバスライン６と透明画素電極９との間に遮光性導電膜２ａがゲートバスライン２と同層に形成される構造において、ドレインバスライン６に遮光性導電膜２ａに向かって突出する突起部６ａを複数設け、遮光性導電膜２ａをドレインバスライン６とは突起部６ａのみで重なるように形成し、ドレインバスライン６に断線が発生した場合に、断線部分１２の両側の突起部６ａにレーザ光を照射して突起部６ａと遮光性導電膜２ａとを溶融接続して迂回経路を形成する。この構造では突起部６ａの形状は制限されないためレーザパワーを上げたとしてもレーザ照射部１０に新たな断線が生じることなく、また、寄生容量を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置用基板及びその補修方法に関し、特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）基板に形成された配線の断線を補修するための構造及びその補修方法に関する。

スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が広く利用されている。このアクティブマトリクス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成された基板（以下、薄膜トランジスタ基板と呼ぶ。）とカラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成された対向基板との間に液晶を狭持し、薄膜トランジスタ基板と対向基板の各々に設けた電極間、又は薄膜トランジスタ基板内に設けた複数の電極間の電界で液晶分子の配向方向を変化させ、光の透過量を各々の画素で制御するものであり、前者の代表として、ＴＮ（Twisted Nematic）型液晶表示装置、後者の代表としてＩＰＳ（In Plane Switching）型液晶表示装置がある。

上記ＴＮ型液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板は、複数のゲートバスライン（ゲート線、走査線とも呼ぶ。）と、ゲート絶縁膜などの層間絶縁膜を介して、ゲートバスラインに略直交して形成されたドレインバスライン（ドレイン線、信号線、データ線とも呼ぶ。）と、ゲートバスラインとドレインバスラインの交点近傍に設けられ、ゲートがゲートバスラインに、ドレインがドレインバスラインに接続された島状の半導体層で形成された薄膜トランジスタと、パッシベーション膜を介して、ゲートバスラインとドレインバスラインとで囲まれた領域に形成され、薄膜トランジスタのソースに接続されるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる透明画素電極とを備えており、更に、透明画素電極の周囲から入射する光を遮光するために、ドレインバスラインと透明画素電極との間の領域に遮光性導電膜が設けられる。

上記構造の液晶表示装置の開口率を大きくするためには、ゲートバスラインやドレインバスラインを細線化することが重要である。ここで、ゲートバスラインやドレインバスラインは、通常、スパッタ法などを用いてＣｒなどの金属材料を堆積することにより形成されるが、スパッタ法で形成されるＣｒ膜は緻密な膜ではなく、また、スパッタ法は段差部分のカバレッジが十分ではないために、これらの配線、特に上層に形成されるドレインバスラインが断線しやすい。また、製造段階で混入した異物などによっても断線が生じる場合もあり、これらのバスラインに１カ所でも断線が生じると、断線箇所以降の画素が表示不良となり、その結果、液晶表示装置の歩留まりを低下させてしまう。

そこで、ドレインバスラインなどに断線が発生した場合に対処するために、予め断線を補修するための補修用配線を形成しておき、断線が発生した場合に、断線箇所を断線補修用配線でバイパスする方法が提案されている。例えば、下記特許文献１には、図１２に示すように、ゲートバスライン２を形成する際に、ドレインバスライン６が形成される領域に予め補助線１３を形成し、また、透明画素電極９を形成する際に、その両端がコンタクト部９ａで隣り合う補助線１３に接続される導電性連結パターン１４を形成し、ドレインバスライン６に断線が発生した場合に、断線部分１２の両側のドレインバスライン６と補助線１３とが重なっている部分にレーザを照射して溶融接続し、断線部分１２を補助線１３及び導電性連結パターン１４からなる経路で迂回する構造が開示されている。

また、下記特許文献１には、ゲートバスライン２を形成する際に、同様にドレインバスライン６が形成される領域に補助線１３を形成し、また、透明画素電極９を形成する際に、その両端がコンタクト部９ａで隣り合う補助線１３に接続され、その中央部がドレインバスライン６に重なる導電性連結パターン１４を形成し、ドレイン線６に断線が発生した場合に、断線部分１２の両側のドレインバスライン６と導電性連結パターン１４とが重なっている部分にレーザを照射して接続し、断線部分１２を補助線１３及び導電性連結パターン１４からなる経路で迂回する構造も開示されている。

特開２０００−３１０７９６号公報（第４−６頁、第７図）

上記特許文献１記載の構造では、ドレインバスライン６に断線が発生した場合に、ドレインバスライン６と補助線１３又は導電性連結パターン１４などの補修用配線とが重なる部分、すなわちドレインバスライン６上にレーザ光を照射することにより、ドレインバスライン６と補修用配線とを接続しているが、上述したように近年の液晶表示装置では開口率を向上させるためにゲートバスライン２やドレインバスライン６が細線化されており、ドレインバスライン６と補修用配線とを低抵抗で接続するためにレーザパワーを上げると、レーザ照射部１２のドレインバスライン６が消失してドレインバスライン６が分断されてしまい、その結果、レーザ照射部１２に新たな断線が発生してしまう。

また、補修用配線はゲートバスライン２などの他の配線から分離した状態で形成されているが、ドレインバスライン６と補修用配線とが重なる部分は、絶縁膜（補助線１３の場合はゲート絶縁膜）を介して金属膜が対向する構造となるために寄生容量が発生し、この寄生容量によってドレインバスライン６の信号伝達が遅延するなどの問題が生じてしまう。そのため、ドレインバスライン６と補修用配線との重なり部分は極力小さくする必要があるが、上記公報記載の方法では、補修用配線、特に補助線１３の大部分はドレインバスライン６の下部に形成されているため、寄生容量を低減することができない。

このように、液晶表示装置ではバスライン、特にドレインバスラインが断線してしまった場合の補修が重要であり、そのためにゲートバスラインと同層に補修用配線を形成する構造が用いられているが、補修の際に確実にドレインバスラインと補修用配線とを接続し、かつ、補修用配線を設けることにより生じる寄生容量を低減するためには、ドレインバスラインや補修用配線をどのような形状、配置にするかが重要な技術的要素となる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ドレインバスラインに断線が発生した場合でも、断線部分を迂回する経路を形成し、確実に断線を回避することができ、かつ、補修用配線に起因する寄生容量を低減することができる液晶表示装置用基板及び該液晶表示装置用基板の補修方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示用基板は、互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板において、前記第２のバスラインには、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記遮光性導電膜に重なる部分を有する突起部を備え、前記突起部にレーザ光を照射することによって、前記第２のバスラインと前記遮光性導電膜とが接続可能とされるものである。

本発明においては、前記突起部は、前記遮光性導電膜を横断するように形成されている構成とすることができる。

また、本発明においては、前記透明画素電極は、前記突起部に対向する位置に、前記突起部との間隔を確保するための窪みを有する構成とすることができる。

また、本発明の液晶表示用基板は、互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板において、前記遮光性導電膜には、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記第２のバスラインに向かって突出する第１の突起部を備え、前記第２のバスラインには、前記第１の突起部に対応する位置に、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記第１の突起部に重なる部分を有する第２の突起部を備え、前記第２の突起部にレーザ光を照射することによって、前記第２のバスラインと前記遮光性導電膜とが接続可能とされるものである。

また、本発明の補修方法は、互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板の補修方法であって、前記第２のバスラインに、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記遮光性導電膜に重なる部分を有する突起部を設け、前記第２のバスラインに断線が生じた場合に、断線部分の両側に配置された前記突起部にレーザ光を照射して、前記第２のバスラインの前記突起部と前記遮光性導電膜とを接続することにより、前記断線部分を迂回する経路を形成するものである。

また、本発明の補修方法は、互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板の補修方法であって、前記遮光性導電膜に、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記第２のバスラインに向かって突出する第１の突起部を設け、前記第２のバスラインに、前記第１の突起部に対応する位置に、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記第１の突起部に重なる部分を有する第２の突起部を設け、前記第２のバスラインに断線が生じた場合に、断線部分の両側に配置された前記第２の突起部にレーザ光を照射して、前記第２のバスラインの前記第２の突起部と前記遮光性導電膜の前記第１の突起部とを接続することにより、前記断線部分を迂回する経路を形成するものである。

このように、本発明の構成によれば、第２のバスラインが断線した場合に、第２のバスラインに設けた突起部又は第２の突起部にレーザ光を照射して、突起部又は第２の突起部において第２のバスラインと遮光性導電膜とを接続することにより、断線部分を迂回する経路を形成することができる。そして、この構造では、開口率向上のためにバスラインが細線化された品種でも突起部又は第２の突起部は所望の形状で形成することができるため、接続部の抵抗低減のためにレーザパワーを大きくしたとしてもレーザ照射部の金属が消失してレーザ照射部に新たな断線が生じることがなく、また、第２のバスラインと遮光性導電膜との重なり部分を突起部又は第２の突起部のみに限定することができるため、寄生容量を低減することができる。

以上説明したように、本発明の液晶表示装置用基板及び該液晶表示装置用基板の補修方法によれば、下記記載の効果を奏する。

本発明の第１の効果は、ドレインバスラインの断線部分を迂回させることができるということである。

その理由は、ドレインバスラインと透明画素電極との間にゲートバスラインと同層に形成された遮光性導電膜を備える構造において、ドレインバスラインに、各々の画素において少なくとも２つ、遮光性導電膜に向かって突出し基板の法線方向から見て遮光性導電膜に重なる部分を有する突起部を設け、ドレインバスラインが断線した場合に、この突起部にレーザ光を照射して突起部と遮光性導電膜とを接続することにより、断線部分を迂回する経路を形成することができるからである。

また、遮光性導電膜に、各々の画素において少なくとも２つ、ドレインバスラインに向かって突出する第１の突起部（図１１の遮光性導電膜側突起部２ｂ）を設け、ドレインバスラインに、該第１の突起部に対向する位置に、遮光性導電膜に向かって突出し基板の法線方向から見て第１の突起部に重なる部分を有する第２の突起部（図１１の突起部６ａ）を設け、ドレインバスラインが断線した場合に、この第２の突起部にレーザ光を照射して第２の突起部と第１の突起部とを接続することにより、断線部分を迂回する経路を形成することができるからである。

また、本発明の第２の効果は、確実に断線を回避することができるということである。

その理由は、開口率を向上させるためにバスラインが細線化された品種でも突起部の形状は任意に設定することができるため、接続部の抵抗低減のためにレーザパワーを大きくした場合でも、レーザ照射部の金属が消失してレーザ照射部に新たな断線が発生することがないからである。

また、本発明の第３の効果は、ドレインバスラインと補修用配線となる遮光性導電膜との間の寄生容量を低減することができるということである。

その理由は、従来例のように補修用配線をドレインバスラインに重なるように形成するのではなく、補修用配線とドレインバスラインの突起部とが重なるように、又は、補修用配線の第２の突起部とドレインバスラインの第１の突起部とが重なるように各部材の位置関係を規定しているため、重なり部分の面積を小さくすることができるからである。

従来技術で示したように、液晶表示装置ではバスライン、特に上層に形成されるドレインバスラインに断線が生じやすく、マトリクス状に配列された画素の中の１つの画素でドレインバスラインに断線が生じると、それ以降の画素が表示不良となり液晶表示装置の歩留まりを低下させてしまう。そこで、ゲートバスラインと同層に形成される、透明画素電極周囲の光を遮光するための遮光性導電膜をドレインバスラインの断線を補修するための補修用配線として利用し、ドレインバスラインに断線が発生した場合に、断線部分の両側でドレインバスラインと遮光性導電膜とをレーザ照射によって溶融接続することにより迂回経路を形成できるようにしている。しかしながら、特許文献１のように補修用配線（補助線１３）とドレインバスラインとをドレインバスライン上で溶融接続する構造では、開口率向上のためにドレインバスラインが細線化された品種に対して接続部の低抵抗化のためにレーザのパワーを上げた場合に、レーザ照射部のドレインバスラインが消失してドレインバスラインが分断されてしまい、その結果、レーザ照射部に新たな断線が発生するという問題が生じる。

この問題に対して、本願発明者は先願（特許第３０９７８２９号）において、図１３に示すように、ドレインバスライン６に突起部１６を設け、その突起部１６にレーザ光を照射して突起部１６と補修用配線となる遮光性導電膜１５とを接続する構造を開示しており、この構造を用いることにより、ドレインバスライン６が細線化された品種においてレーザパワーを上げた場合でもドレインバスライン６自身が分断しないようにしている。

ここで、画素内に新たな配線（補修用配線）を形成するにあたって、既存の他の配線（特に、ドレインバスライン６）との相互作用を考慮する必要があり、補修用配線とドレインバスライン６とが重なる部分には寄生容量が発生することから寄生容量を低減するための施策も重要である。しかしながら、補修用配線（補助線１３）の大部分がドレインバスライン６の下層に形成される特許文献１の構造では、ドレインバスライン６と補修用配線との重なり部分の面積が大きくなるために寄生容量が増加してドレインバスラインの信号遅延が顕著となる。また、ドレインバスライン６に突起部１６を設ける構造の場合でも、ドレインバスライン６と補修用配線（遮光性導電膜１５）とが図１３に示すような形状及び位置関係の場合は、補修用配線はドレインバスライン６の突起部１６のみならず基幹部分（ドレインバスライン６本体）とも重なっているため、ドレインバスライン６と補修用配線との間の寄生容量を有効に低減することができない。

そこで、本願では、バスラインが細線化された品種において低抵抗化のためにレーザ光のパワーを上げた場合でもドレインバスライン６の基幹部分が消失することなく、かつ、ドレインバスライン６と補修用配線との間の寄生容量を低減することができるように、ドレインバスラインと透明画素電極との間に補修用配線となる遮光性導電膜がゲートバスラインと同層に形成される構造において、ドレインバスラインに、各々の画素において少なくとも２つ、遮光性導電膜に向かって突出し基板の法線方向から見て遮光性導電膜に重なる突起部を設け、ドレインバスラインと遮光性導電膜とを突起部において接続可能に形成し、ドレインバスラインに断線が発生した場合に、断線部分の両側に位置する突起部にレーザ光を照射して突起部と遮光性導電膜とを溶融接続して迂回経路を形成する。このような構造では、ドレインバスラインが細線化される品種でも突起部の形状は制限されないために所望の幅に設定することができ、低抵抗化のためにレーザパワーを上げたとしてもレーザ照射部の金属が消失して新たな断線が生じることなく、また、ドレインバスラインと遮光性導電膜とは突起部のみで重なっているために、寄生容量の十分に低減することができる。以下、上記実施の形態の具体的構成について図面を参照して説明する。

本発明の一実施例に係る液晶表示装置用基板及びドレインバスラインの断線の補修方法について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、本実施例に係る薄膜トランジスタ基板の一画素の構成を模式的に示す平面図であり、図２乃至図４は本実施例の薄膜トランジスタ基板の製造工程を示す平面図及び断面図、図５はドレインバスラインの補修工程を示す平面図及び断面図である。また、図６乃至図１１は、本実施例のドレインバスライン、遮光性導電膜及び透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。

まず、図１を参照して、本実施例の液晶表示装置用基板の構造について、ＴＮ型液晶表示装置の逆スタガ構造の薄膜トランジスタ基板を例にして説明する。図１に示すように、薄膜トランジスタ基板１１には、一の方向に延在する複数のゲートバスライン２と、ゲート絶縁膜を介してゲートバスライン２に略直交する方向に延在する複数のドレインバスライン６とが形成されており、ゲートバスライン２とドレインバスライン６との交差部近傍には、アモルファスシリコンやポリシリコンなどの半導体層を用いて形成され、ゲート電極がゲートバスライン２に、ドレイン電極がドレインバスライン６に接続された薄膜トランジスタ５が配設され、ゲートバスライン２とドレインバスライン６とで囲まれた画素領域内には、薄膜トランジスタ５のソース電極７にコンタクト部９ａで接続される透明画素電極９が形成されている。また、ドレインバスライン６と透明画素電極９との間の領域の一部を含むように、透明画素電極９の周囲に入射する光を遮光するための遮光導電膜２ａが、ゲートバスライン２と同層に形成されている。

また、上記ドレインバスライン６には、各々の画素において少なくとも２カ所に、遮光性導電膜２ａ方向に突出する突起部６ａが形成されており、この突起部６ａは遮光性導電膜２ａを横切るように遮光性導電膜２ａの透明画素電極９側の辺まで延在している。また、遮光性導電膜２ａは、その長手方向がドレインバスライン６に略平行になるように形成されており、ドレインバスライン６との間の寄生容量を低減するために、ドレインバスライン６とは突起部６ａのみで重なっており、かつ、透明画素電極９周囲の光を遮光できるように、透明画素電極９とはその周縁部と重なるように形成されている。また、ドレインバスライン６と透明画素電極９とが重なると寄生容量が形成されて好ましくないため、突起部６ａとの距離を確保するために、透明画素電極９には突起部６ａに対応した形状の窪みが設けられている。

また、図示しないが、薄膜トランジスタ基板１１に対向する対向基板には、透明絶縁基板上にＲＧＢ各色のカラー表示を行うためのカラーフィルタと、薄膜トランジスタ基板１１の透明画素電極９周囲に入射する光を遮光するためのブラックマトリクスと、ＩＴＯからなる対向電極とが形成されている。そして、両基板の対向面側には配向膜が設けられ、スペーサを介して両基板が貼り合わされて所望のギャップが形成され、このギャップに液晶が狭持されて液晶表示装置が形成される。

そして、液晶表示装置に適当な表示パターンを表示させることにより表示機能のテストを行い、ドレインバスライン６に断線が確認された場合、断線部分１２の両側に位置する突起部６ａに外部に設けたレーザ照射装置を用いてレーザ光を照射して突起部６ａと遮光性導電膜２ａとを溶融接続して、図の破線に示すような迂回経路を形成する。これによりドレインバスライン６の断線を回避して線欠陥不良を解消することができる。

次に、上記構造の薄膜トランジスタ基板１１の製造方法及びドレインバスライン６の補修方法について、図２乃至図５を参照して説明する。

まず、図２に示すように、ガラス基板などの透明絶縁基板１上に、例えば、スパッタ法を用いてＣｒ、Ｍｏ、Ａｌ又はそれらの合金等を数１００ｎｍ程度堆積した後、公知のリソグラフィー技術を用いて第１のレジストパターンを形成し、第１のレジストパターンをマスクとして、リン酸／硝酸／酢酸の混酸などのエッチング液を用いて上記金属をウェットエッチングして、ゲートバスライン２及びゲートバスライン２に接続されるゲート電極を形成すると共に、その後の工程で形成されるドレインバスライン６と透明画素電極９との間の所定の領域に、透明画素電極９周囲の光を遮光すると共にドレインバスライン６の断線を補修するための補修用配線となる遮光性導電膜２ａを形成する。

この遮光性導電膜２ａはゲートバスライン２とは分離して形成されるが、基板の法線方向から見て、遮光性導電膜２ａとドレインバスライン６とが重なる部分は、後の工程で形成されるゲート絶縁膜を挟んで金属膜が対向する構造となるために寄生容量が形成され、その結果、ドレインバスラインの信号伝達に遅延が生じる。そこで、本発明では、ドレインバスライン６との間に余分な寄生容量が発生しないように、遮光性導電膜２ａはドレインバスライン６の基幹部分とは重ならず、ドレインバスライン６から分岐する突起部６ａのみで重なるように形成する。一方、ＴＮ型の液晶表示装置では、薄膜トランジスタ基板１１側の透明画素電極９と対向基板側の対向電極との間の電界によって液晶分子を回転させるが、透明画素電極周縁部では電界が不均一になって表示品位を低下させるため、透明画素電極９の周囲にはバックライトなどの光が入射しないようにする必要があり、上記遮光性導電膜２ａは透明画素電極９の周縁部と重なるように形成する。なお、遮光性導電膜２ａの幅や長さは特に限定されないが、幅が狭くなると迂回経路の抵抗が高くなることから比抵抗がドレインバスライン６と略同等になるようにその幅を設定してもよいし、また、その幅が補修のためのレーザ光の径よりも小さくなると、レーザパワーを上げた場合に金属が消失する恐れがあることからレーザ光の径と略同等もしくはそれ以上にしたり、その後に形成する突起部６ａの幅と同等にして重なり部分を略正方形にし、レーザ光を照射しやすくすることもできる。

次に、図３に示すように、例えば、プラズマＣＶＤ法などを用いてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜又はこれらの積層膜などからなるゲート絶縁膜３を数１００ｎｍ程度堆積し、引き続き、薄膜トランジスタ５の半導体層４となるアモルファスシリコンやポリシリコンなどを数１００ｎｍ程度堆積した後、その上に形成した第２のレジストパターンをマスクとしてドライエッチング法を行い、アモルファスシリコンやポリシリコンをパターンニングして島状の半導体層４を形成する。次に、例えば、スパッタ法を用いてＣｒ、Ｍｏ、Ａｌ又はそれらの合金等を数１００ｎｍ程度堆積し、その上に形成した第３のレジストパターンをマスクとして、硝酸セリウムアンモニウムなどのエッチング液を用いて上記金属をウェットエッチングして、ドレインバスライン６、ドレインバスライン６に接続されるドレイン電極及びソース電極７を形成する。

ここで、補修構造のない薄膜トランジスタ基板１１を形成する場合は、ドレインバスライン６は直線的に形成すればよいが、本実施例では、ドレインバスライン６が断線した場合の迂回経路を形成するために、各々の画素において少なくとも２つ（例えば各々の画素の上側と下側などの離間した場所）において、遮光性導電膜２ａに向かって突出し、遮光性導電膜２ａと相重なる突起部６ａを設ける。この突起部６ａの形状は特に限定されないが、突起部６ａの幅が広くなると遮光性導電膜２ａと重なる部分の面積が大きくなって寄生容量の増加を招いてしまう。一方、突起部６ａの幅を狭くするとレーザパワーを上げた場合に突起部６ａが消滅してしまう恐れがある。このことから、突起部６ａの幅はレーザ光の径と略同等もしくはそれ以上にすることが好ましい。

また、図では、製造上の誤差が生じた場合でも突起部６ａが遮光性導電膜２ａを完全に横切るようにするために、突起部６ａの先端部が遮光性導電膜２ａからはみ出すようにしているが、突起部６ａの先端部と遮光性導電膜２ａの透明画素電極９側の辺とが略一致するようにしてもよいし、図６に示すように、突起部６ａの先端部が遮光性導電膜２ａ内に留まるようにしてもよい。図６の構成の場合は遮光性導電膜２ａが透明画素電極９の周縁部と重なっていても透明画素電極９と突起部６ａとは重ならないようにすることができるため、その場合には透明画素電極９に突起部６ａに対応した窪みを設けなくてもよい。

また、突起部６ａは迂回経路を形成するためには各々の画素内に少なくとも２つ必要であり、図では画素の上部及び下部に１つずつ設けているが、突起部６ａの数は２つに限定されず、例えば図７に示すように、接続部の抵抗を低減したり接続に失敗した場合の予備のために各々の箇所に２つずつ突起部６ａを設けてもよいし、迂回経路の長さを極力短くするために、画素の上部と下部とその間の３カ所に設けるなど、３つ以上の突起部６ａを設けてもよい。また、図では、突起部６ａの長手がドレインバスライン６又は遮光性導電膜２ａの長手に略直交するように形成しているが、突起部６ａの形状や長手の向きなどは任意であり、ドレインバスライン６又は遮光性導電膜２ａの長手に対して斜め方向に突出させてもよいし、突起部６ａの抵抗を低減させ、かつ、遮光性導電膜２ａとの重なり部分の面積を小さくするために、図８に示すように幅が徐々に狭くなる台形形状にすることもできる。なお、突起部６ａと遮光性導電膜２ａとが重なる部分の面積が大きくなると前述したように寄生容量が大きくなることから、突起部６ａの数や形状を設定するにあたって寄生容量の影響を考量する必要がある。

次に、ドレイン電極とソース電極７とで挟まれたチャネル領域が露出するように、ドライエッチング法を用いてアモルファスシリコンやポリシリコンの一部を除去してチャネルエッチングを行った後、図４に示すように、例えば、プラズマＣＶＤ法などを用いてシリコン窒化膜からなるパッシベーション膜８を数１００ｎｍ程度堆積した後、その上に形成した第４のレジストパターンをマスクとしてコンタクト部９ａのパッシベーション膜８を除去する。そして、例えば、スパッタ法を用いてＩＴＯ等の透明導電材料を数１０ｎｍ程度形成し、その上に形成した第５のレジストパターンをマスクとしてウェットエッチングを行い、コンタクト部９ａでソース電極７と接続される透明画素電極９を形成する。

ここで、上述したように透明画素電極９の周縁部は遮光性導電膜２ａに重なるように形成することが好ましいが、ドレインバスライン６の突起部６ａが透明画素電極９と重なるとドレインバスライン６と透明画素電極９との間に容量が発生して表示品位を低下させてしまう。そこで、突起部６ａと重なりが生じる場合には突起部６ａとの距離を確保するために突起部６ａに対応した形状の窪みを設けることが好ましい。

その後、その上に配向膜を塗布して所定の方向に配向処理を施す。また、薄膜トランジスタ基板１１に対向する対向基板は、透明絶縁基板上にＲＧＢ各色のカラーフィルタを各画素に対応させて形成し、薄膜トランジスタ基板１１の透明画素電極９周囲の薄膜トランジスタ５及び配線に対応する位置にブラックマトリクスを形成した後、ＩＴＯなどの透明導電材料からなる対向電極を形成し、その上に配向膜を塗布して所定の方向に配向処理を施し、例えば直径４〜５μｍの無機質微粒子からなるスペーサを散布した後、両基板を貼り合わせて所望のギャップを形成し、両基板のギャップに液晶を注入して本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。

そして、完成した液晶表示装置を用いて適当な表示パターンを表示して表示機能のテストを行い、テストの結果、ドレインバスライン６に断線があると判明した場合は、レーザリペア装置などを用いて、図５に示すように、突起部６ａと遮光性導電膜２ａとが重なっている部分（レーザ照射部１０）に所定のパワーのレーザ光を照射して、突起部６ａと遮光性導電膜２ａとを溶融接続し、断線部１２の上側のドレインバスライン６から上側の突起部６ａと遮光性導電膜２ａと下側の突起部６ａとを通って断線部１２の下側のドレインバスライン６に戻る迂回経路を形成して、断線に対する補修を行う。

このように、ドレインバスライン６には、各々の画素において少なくとも２つ、遮光性導電膜２ａ方向に突出し基板の法線方向から見て遮光性導電膜に重なる突起部６ａを設け、ドレインバスライン６と遮光性導電膜２ａとを突起部６ａにおいて接続可能にすることにより、ドレインバスライン６に断線が生じた場合でも、遮光性導電膜２ａで迂回させることができる。また、開口率向上のためにバスラインが細線化された品種でも突起部６ａの形状は制限されないために、接続部の低抵抗化のためにレーザパワーを上げた場合でもレーザ照射部１０の金属が消失して新たな断線が生じることがなく、更に、ドレインバスライン６と遮光性導電膜２ａとを突起部６ａのみで重なるようにすることにより、重なり部分の面積を極力小さくすることができ、これにより寄生容量を低減することも可能となる。

なお、図１乃至図８では、ドレインバスライン６と、このドレインバスライン６に接続される薄膜トランジスタ５が配置される画素側の遮光性導電膜２ａとを接続する構成としたが、例えば、図９に示すように、ドレインバスライン６と、このドレインバスライン６に接続される薄膜トランジスタ５が配置される画素に隣接する画素（ここでは右側の画素）に設けた遮光性導電膜２ａとを接続する構成としてもよいし、図１０に示すように、ドレインバスライン６の左右両側に突起部６ａを設けて、左右両側の遮光性導電膜２ａと接続する構成とすることもできる。

また、図１乃至図１０では、遮光性導電膜２ａは直線上に形成し、ドレインバスライン６に突起部６ａを設けて重なり合うようにしたが、例えば、図１１に示すように、ドレインバスライン６に同様に突起部６ａを設け、遮光性導電膜２ａにも、突起部６ａに対応する位置に突起部６ａと相重なり合う遮光性導電膜側突起部２ｂを設け、双方の突起部で重なり合うようにすることもできる。この構成の場合、ドレインバスライン６の突起部６ａは遮光性導電膜２ａの基幹部分には重ならないため、透明画素電極９と突起部６ａとの間の距離を確保することができる、その結果、図１に示すように透明画素電極９に窪みを設ける必要がなくなり、設計や製造が容易になるという効果が得られる。

また、本実施例では逆スタガ構造（ボトムゲート構造）のチャネルエッチ型薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタ基板について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、チャネル保護型や、順スタガ構造（トップゲート構造）の薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタ基板にも適用することができる。また、上記実施例ではカラーフィルタを対向基板に形成する構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置について説明したが、薄膜トランジスタ基板側にカラーフィルタを形成するＣＦｏｎＴＦＴ構造にも適用することができる。

本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板の一画素の構造を模式的に示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板の製造工程を示す平面図及びＡ−Ａ’断面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板の製造工程を示す平面図及びＢ−Ｂ’断面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板の製造工程を示す平面図及びＣ−Ｃ’断面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインの補修方法を示す平面図及びＤ−Ｄ’断面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ基板のドレインバスラインと遮光性導電膜と透明画素電極の形状のバリエーションを示す平面図である。従来の液晶表示装置（特許文献１）における薄膜トランジスタ基板の構造を示す平面図である。従来の液晶表示装置（先願）における薄膜トランジスタ基板の構造を示す平面図である。

符号の説明

１透明絶縁基板
２ゲートバスライン
２ａ遮光性導電膜
２ｂ遮光性導電膜側突起部
３ゲート絶縁膜
４半導体層
５薄膜トランジスタ
６ドレインバスライン
６ａ突起部
７ソース電極
８パッシベーション膜
９透明画素電極
９ａコンタクト部
１０レーザ照射部
１１薄膜トランジスタ基板
１２断線部
１３補助線
１４導電性連結パターン
１５遮光性導電膜
１６突起部

Claims

互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板において、
前記第２のバスラインには、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記遮光性導電膜に重なる部分を有する突起部を備え、
前記突起部にレーザ光を照射することによって、前記第２のバスラインと前記遮光性導電膜とが接続可能とされることを特徴とする液晶表示用基板。
前記突起部は、前記遮光性導電膜を横断するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示用基板。
前記透明画素電極は、前記突起部に対向する位置に、前記突起部との間隔を確保するための窪みを有することを特徴とする請求項２記載の液晶表示用基板。
互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板において、
前記遮光性導電膜には、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記第２のバスラインに向かって突出する第１の突起部を備え、
前記第２のバスラインには、前記第１の突起部に対応する位置に、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記第１の突起部に重なる部分を有する第２の突起部を備え、
前記第２の突起部にレーザ光を照射することによって、前記第２のバスラインと前記遮光性導電膜とが接続可能とされることを特徴とする液晶表示用基板。
互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板の補修方法であって、
前記第２のバスラインに、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記遮光性導電膜に重なる部分を有する突起部を設け、
前記第２のバスラインに断線が生じた場合に、断線部分の両側に配置された前記突起部にレーザ光を照射して、前記第２のバスラインの前記突起部と前記遮光性導電膜とを接続することにより、前記断線部分を迂回する経路を形成することを特徴とする液晶表示用基板の補修方法。
互いに略直交する方向に延在する下層側の複数の第１のバスライン及び上層側の複数の第２のバスラインと、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとの交点近傍に配設されるスイッチング素子と、前記第１のバスラインと前記第２のバスラインとで囲まれる各々の画素領域内に形成される透明画素電極と、前記第２のバスラインと前記透明画素電極との間の領域の一部を含むように形成される前記第１のバスラインと同層の遮光性導電膜とを少なくとも備える液晶表示用基板の補修方法であって、
前記遮光性導電膜に、前記各々の画素領域において少なくとも２つ、前記第２のバスラインに向かって突出する第１の突起部を設け、
前記第２のバスラインに、前記第１の突起部に対応する位置に、前記遮光性導電膜に向かって突出し、前記基板の法線方向から見て、前記第１の突起部に重なる部分を有する第２の突起部を設け、
前記第２のバスラインに断線が生じた場合に、断線部分の両側に配置された前記第２の突起部にレーザ光を照射して、前記第２のバスラインの前記第２の突起部と前記遮光性導電膜の前記第１の突起部とを接続することにより、前記断線部分を迂回する経路を形成することを特徴とする液晶表示用基板の補修方法。