JP2760459B2 - アクティブマトリクス型基板 - Google Patents

アクティブマトリクス型基板

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JP2760459B2
JP2760459B2 JP10000192A JP10000192A JP2760459B2 JP 2760459 B2 JP2760459 B2 JP 2760459B2 JP 10000192 A JP10000192 A JP 10000192A JP 10000192 A JP10000192 A JP 10000192A JP 2760459 B2 JP2760459 B2 JP 2760459B2
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勝博 川合
昌也 岡本
幹雄 片山
清 中沢
謙 金森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表示用絵素電極にスイ
ッチング素子を介して駆動信号を印加することにより、
表示を実行する表示装置に関し、特に絵素電極をマトリ
クス状に配列して高密度表示を行うアクティブマトリク
ス基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶表示装置、EL表示装
置、プラズマ表示装置等に於いては、マトリクス状に配
列した絵素電極を選択駆動することにより、画面上に表
示パターンが形成される。選択された絵素電極と、これ
に対向配設した対向電極との間に電圧が印加され、これ
らの電極の間に介在する液晶等の表示媒体の光学的変調
が行われる。この光学的変調が表示パターンとして視認
される。
【0003】絵素電極の駆動方式としては、個々の独立
した絵素電極を配列し、この絵素電極のそれぞれにスイ
ッチング素子を連結して駆動するアクティブマトリクス
駆動方式が知られている。また、絵素電極を選択駆動す
るスイッチング素子としては、TFT(薄膜トランジス
タ)素子、MIM(金属−絶縁膜−金属)素子、MOS
トランジスタ素子、ダイオード、バリスタ等が一般的に
知られている。アクティブマトリクス駆動方式は、高コ
ントラストの表示が可能であり、例えば液晶テレビジョ
ン、ワードプロセッサ、コンピュータの端末表示装置等
に実用化されている。
【0004】図7に従来のアクティブマトリクス型表示
装置に用いられているアクティブマトリクス基板の一例
の平面図を示す。このアクティブマトリクス基板は、互
いに平行に配列されたゲートバス配線1に直行して、ソ
ースバス配線2が配設されている。ソースバス配線2の
下層には、ゲート絶縁膜を間に介在して補助ソースバス
配線8が配設されており、ソースバス配線2と補助ソー
スバス配線8は、前記ゲート絶縁膜に設けたコンタクト
ホール9により電気的に接続されている。2本のゲート
バス配線1及び2本のソースバス配線2に囲まれた各領
域には、絵素電極7が配されている。ゲートバス配線1
とソースバス配線2との交差部近傍に突出形成したゲー
ト枝部4の上には、このゲート枝部4をゲート電極とし
て、スイッチング素子として機能するTFTが形成され
ている。TFTのドレイン電極6は絵素電極7と電気的
に接続されている。TFTのソース電極には、ソースパ
ス配線2から分岐した支線5が接続されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなアクティブ
マトリクス基板を有する表示装置を用いて高密度の表示
を行う場合、非常に多くの絵素電極7とTFTとを配列
することが必要となる。ところが、TFTは基板上に作
成した時点で動作不良素子として形成されることがあ
る。このような不良素子に連結された絵素電極は、表示
に寄与しない点欠陥を生ずる。これらの点欠陥は、絵素
電極と対向電極との間に必要な電圧が印加されないため
に生じる。このような不良は、絵素電極と対向電極との
間に印加される電圧が0Vの時に光の透過率が最大とな
るノーマリホワイトモードでは輝点として現れ、該電圧
が0Vのとき光の透過率が最低となるノーマリブラック
モードでは黒点として現れる。
【0006】このような欠陥は、レーザトリミング等を
行うことで修正することができる。しかし、この欠陥修
正は表示装置を組立てる前の基板状態で行っているた
め、基板状態で絵素欠陥を検出しなくてはならない。こ
の検出には、総ての絵素電極の電気的特性を測る高精度
の測定装置が必要となる。したがって、絵素数の多い大
型表示装置では、量産性の面、コストの面等でレーザー
光を用いた基板状態での欠陥修正は、実質的には行うこ
とができないのが実情である。
【0007】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たものであり、表示装置に組み立てた後でも絵素欠陥を
容易に検査でき、修正を行うことができるアクティブマ
トリクス型基板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】本発明のアクティブマト
リクス型基板は、絶縁性基板と、該基板上に縦横に配線
された走査線および信号線と、該走査線および該信号線
の間に設けられた絶縁膜と、該走査線から分岐した走査
支線と、該走査支線の先端部に形成されたスイッチング
素子と、該スイッチング素子により該信号線と接続され
た絵素電極とを備え、該走査線との重畳部以外の信号線
部分に対して、該走査線とは電気的に非接続の補助信号
線が間に該絶縁膜を挟んで対向配設され、該信号線と該
補助信号線とが絶縁膜に設けたコンタクトホールを介し
て電気的に接続されたアクティブマトリクス型基板にお
いて、該補助信号線に対向する信号線と該スイッチング
素子により電気的に接続されている絵素電極に対し、該
補助信号線から分岐して該絵素電極と重畳する枝部が形
成されており、そのことにより上記目的が達成される。
【0009】また、本発明のアクティブマトリクス型基
板は、絶縁性基板と、該基板上に縦横に配線された走査
線および信号線と、該走査線および該信号線の間に設け
られた絶縁膜と、該走査線から分岐した走査支線と、該
走査支線の先端部に形成されたスイッチング素子と、該
スイッチング素子により該信号線と接続された絵素電極
とを備え、該走査線との重畳部以外の信号線部分に対し
て、該走査線とは電気的に非接続の補助信号線が間に該
絶縁膜を挟んで対向配設され、該信号線と該補助信号線
とが絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して電気的に
接続されたアクティブマトリクス型基板において、該補
助信号線に対向する信号線と該スイッチング素子により
電気的に接続されている絵素電極から分岐して、該補助
信号線に対して重畳する枝部が形成され、かつ、該信号
線に該枝部と接触しないように凹部が形成されており、
そのことにより上記目的が達成される。
【0010】
【作用】請求項1にあっては、補助信号線から分岐した
枝部が絵素電極と重畳する部分を有し、請求項2にあっ
ては、絵素電極から分岐した枝部が補助信号線と重畳す
る部分を有する。
【0011】上述の重畳部分にレーザ光等の光エネルギ
ーを照射すると、重畳部分にスポット状に穴が開く。こ
の穴の形成により、補助信号線と絵素電極とが電気的に
接続され、信号線と絵素電極とが電気的に接続される。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
【0013】図1に本発明のアクティブマトリクス型基
板の平面図を示す。図2に図1に於けるA−A線に沿っ
たTFT部の断面図を示し、図3に図1に於けるB−B
線に沿った断面図を示す。本実施例のアクティブマトリ
クス型基板は、絶縁性基板であるガラス基板17の上
に、ゲートバス配線1及びソースバス配線2が格子状に
配線され、両バス配線1、2で囲まれた矩形状の領域に
絵素電極7が形成される。ゲートバス配線1には、絵素
電極7に向けて突出するゲート電極4が分岐され、そこ
にスイッチング素子としてTFTが形成される。また、
ゲートバス配線1との交差部を除くソースバス配線2の
下には、ゲート絶縁膜10を介して補助ソースバス配線
8が存在する。該補助ソースバス配線8には絵素電極7
の下部にまで突出する枝部14が分岐されている。さら
にソースバス配線2と補助ソースバス配線8は、ゲート
絶縁膜10をエッチングすることによって形成されたコ
ンタクトホール9を介して電気的に接続されている。
【0014】上述したTFTは、図2に示すように、ゲ
ート電極4の上方であって、ゲート絶縁膜10の上に、
チャネル層11が形成され、そのチャネル層11の上に
はエッチングストッパ18が形成されている。更に、チ
ャネル層11の上には、エッチングストッパ18で2つ
に分断されて、コンタクト層12と13とが形成されて
おり、コンタクト層12の上からゲート絶縁膜10の上
にかけてソース電極5が形成され、コンタクト層13の
上からゲート絶縁膜10の上にかけてドレイン電極6が
形成されている。この状態のガラス基板17の上には、
保護膜16が形成されており、これによりTFTが構成
される。
【0015】次に、かかるアクティブマトリクス型基板
の詳細な構成を製作手順に従って説明する。
【0016】絶縁性基板としては、本実施例ではガラス
基板17を用いた。また、ベースコート膜としてTa2
5等の絶縁膜を形成する構造も可能である。ガラス基
板17上に、Al、Mo、Ta等の低抵抗な導電体をス
パッタリング法を用いて積層させ、これをパターニング
することで補助ソースバス配線8を形成する。補助ソー
スバス配線8としては、本実施例ではAlを使用した。
【0017】次に、Ta、Ti、Al、Cr等の単層又
はこれらの多層金属を同様にスパッタリング法を用いて
積層させ、これをパターニングすることでゲートバス配
線1を形成する。ゲートバス配線1としては、本実施例
ではTaを使用した。このとき、この補助ソースバス配
線8をゲートバス配線1と同じ材料で同時に形成する場
合、製造プロセスを増やすことなく補助ソースバス配線
8を形成することができる。
【0018】次に、ゲートバス配線1上に絶縁膜10を
積層する。この絶縁膜10としては、本実施例ではプラ
ズマCVD法を用いてSiNx膜を3000オングスト
ローム積層した。また、ゲートバス配線1を陽極酸化し
て、より絶縁性を高める構造としてもよい。
【0019】続いて、チャネル層11となる真性半導体
アモルファスシリコン層(a−Si(i))、エッチン
グストッパ18となるSiNx層を絶縁膜10の上に連
続して、それぞれ300オングストローム、2000オ
ングストロームプラズマCVD法を用いて積層させる。
そして、エッチングストッパとなるSiNxはパターニ
ングされエッチングストッパ18を形成する。
【0020】次に、アモルファスシリコンにP(リン)
を添加したn+型アモルファスシリコン層(a−Si
(n+))をプラズマCVD法を用いて800オングス
トローム積層させ、コンタクト層12、13を形成す
る。このコンタクト層12、13は、チャネル層11と
ソース電極5との間及びチャネル層11とドレイン電極
6との間でのオーミックコンタクトを良好にするための
ものである。続いて、真性半導体アモルファスシリコン
層とn+型アモルファスシリコン層に対してパターニン
グを同時に行い、チャネル層11及びコンタクト層1
2、13を形成する。
【0021】次に、補助ソースバス配線8上の絶縁膜1
0に、ソースバス配線2と補助ソースバス配線8とを電
気的に接続するためのコンタクトホール9をエッチング
によって形成する。このコンタクトホール9は、図1の
ように補助ソースバス配線8の両端に形成する他に、補
助ソースバス配線8上の全体に形成する構造としても構
わない。
【0022】次に、Ti、Al、Cr、Mo等の金属層
をスパッタリング法により積層し、パターニングを行
い、ソースバス配線2、ソース電極5、およびドレイン
電極6を形成する。これら配線2、電極5、6に、本実
施例ではTiを使用した。このとき、補助ソースバス配
線8と、次に形成する絵素電極7との重畳部分にもソー
スバス配線2等を形成すべく用いた金属膜片を残す構造
を取っても構わない。
【0023】次に、絵素電極7及び付加容量電極となる
ITOをスパッタリング法により積層し、パターニング
を行い、絵素電極7を形成する。絵素電極7の一部はド
レイン電極6と重畳している。このとき、ソースバス配
線2上にもITOを残す構造を取っても構わない。
【0024】更に、TFT及び絵素電極7を形成した基
板上の全面に、SiNxからなる保護膜16を積層す
る。保護膜16は、絵素電極7の中央部を除去した窓開
き構造にしても構わない。
【0025】したがって、以上のようにして作製された
アクティブマトリクス型基板においては、図3に示すよ
うに補助ソースバス配線8が、絶縁膜10のコンタクト
ホール9を介してソースバス配線2と電気的に接続され
ている。また、補助ソースバス配線8の枝部14が、絵
素電極7の下にまで配設されている。これにより、本実
施例のアクティブマトリクス型基板においては、欠陥絵
素をレーザーにて修正することが可能となっている。
【0026】以下に、本実施例に於ける欠陥絵素修正の
手順を示す。
【0027】先ず、前述のようにして作製したTFTア
クティブマトリクス型基板に対し、対向電極を有する対
向基板を対向配設し、両基板の間に液晶を封入して表示
装置を作製する。この状態においてゲートバス配線1及
びソースバス配線2からTFTを介して全絵素電極7に
駆動電圧を印加し、目視により絵素欠陥を検出する。こ
のとき、TFTが不良であったり、ソースバス配線2と
絵素電極7との間に弱いリーク電流が発生している場合
には、絵素欠陥が生じる。その絵素欠陥が生じた部分で
は、良好な部分とは異なる色を呈する。
【0028】このようにして絵素欠陥の位置を確定する
と、前記検査治具を取り外した後、次のようにして修正
を行う。図4は、図1の補助ソースバス配線8から分岐
された枝部14を示す拡大図である。図示のレーザ修正
部15に光エネルギーを照射する。これにより、補助ソ
ースバス配線8の枝部14と絵素電極7とが電気的に接
続される。本実施例では光エネルギーとして、YAGレ
ーザ光(波長1064nm)を用いた。
【0029】図5に、図1のB−B線に沿ったレーザ修
正後の断面図を示す。図示のように、修正された欠陥の
絵素電極7には、ソースバス配線2からの映像信号が常
に印加されるため、この絵素電極7は正常には機能しな
い。しかし、この修正された絵素電極によって表示され
る絵素は、走査信号の1周期を通してみると、この1周
期の間にソースバス配線2に印加された映像信号の実効
値に相当する表示を行う。従って、この絵素は完全な輝
点又は黒点となることはなく、信号線に沿って並ぶ絵素
の平均的な明るさの表示を行う。従って、この絵素は極
めて判別し難い絵素欠陥として修正される。
【0030】図6に本発明の他の実施例に係るアクティ
ブマトリクス型基板を示す。本実施例では、補助ソース
バス配線8に枝部を形成せずに、ソースバス配線2に凹
部2aを設け、絵素電極7に前記凹部2aに入り込む枝
部19を形成することで、補助ソースバス配線8上に絵
素電極7との重畳部(ハッチングにて示す)を形成する
構造を取っている。欠陥絵素電極の修正は、前記実施例
と同様に補助ソースバス配線8と絵素電極7との上記重
畳部にレーザ光を照射して行われる。
【0031】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス型基板を
用いれば、表示装置を作製した後であっても、絵素欠陥
を容易に検出することができると共に、絵素欠陥を目立
たないように修正することができる。従って、本発明に
よれば、高い歩留りで表示装置を生産することができ、
表示装置のコスト低下に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアクティブマトリクス型基板の一実施
例を示す平面図。
【図2】図1のA−A線に沿ったTFT部の断面図。
【図3】図1のB−B線に沿った断面図。
【図4】図1の補助ソースバス配線8の枝部14近傍の
拡大図。
【図5】図1のB−B線に沿った部分であって、絵素欠
陥を修正した後の断面図。
【図6】本発明の他の実施例に係るアクティブマトリク
ス型基板を示す平面図。
【図7】従来のアクティブマトリクス型基板例を示す。
【符号の説明】
1 ゲートバス配線 2 ソースバス配線 4 ゲート電極 5 ソース電極 6 ドレイン電極 7 絵素電極 8 補助ソースバス配線 9 コンタクトホール 10 絶縁膜 11 チャネル層 12 コンタクト層 13 コンタクト層 14 枝部 15 レーザ修正部 16 保護膜 17 ガラス基板 18 エッチングストッパ 19 枝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 幹雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 中沢 清 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 金森 謙 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−134342(JP,A) 特開 平2−124538(JP,A) 特開 平3−122620(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/136 500

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板と、該基板上に縦横に配線さ
    れた走査線および信号線と、該走査線および該信号線の
    間に設けられた絶縁膜と、該走査線から分岐した走査支
    線と、該走査支線の先端部に形成されたスイッチング素
    子と、該スイッチング素子により該信号線と接続された
    絵素電極とを備え、該走査線との重畳部以外の信号線部
    分に対して、該走査線とは電気的に非接続の補助信号線
    が間に該絶縁膜を挟んで対向配設され、該信号線と該補
    助信号線とが絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して
    電気的に接続されたアクティブマトリクス型基板におい
    て、 該補助信号線に対向する信号線と該スイッチング素子に
    より電気的に接続されている絵素電極に対し、該補助信
    号線から分岐して該絵素電極と重畳する枝部が形成され
    たアクティブマトリクス型基板。
  2. 【請求項2】 絶縁性基板と、該基板上に縦横に配線さ
    れた走査線および信号線と、該走査線および該信号線の
    間に設けられた絶縁膜と、該走査線から分岐した走査支
    線と、該走査支線の先端部に形成されたスイッチング素
    子と、該スイッチング素子により該信号線と接続された
    絵素電極とを備え、該走査線との重畳部以外の信号線部
    分に対して、該走査線とは電気的に非接続の補助信号線
    が間に該絶縁膜を挟んで対向配設され、該信号線と該補
    助信号線とが絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して
    電気的に接続されたアクティブマトリクス型基板におい
    て、 該補助信号線に対向する信号線と該スイッチング素子に
    より電気的に接続されている絵素電極から分岐して、該
    補助信号線に対して重畳する枝部が形成され、かつ、該
    信号線に該枝部と接触しないように凹部が形成されたア
    クティブマトリクス型基板。
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