JP3429443B2

JP3429443B2 - アクティブマトリクス基板及び液晶表示装置

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Publication number: JP3429443B2
Application number: JP35857297A
Authority: JP
Inventors: 吉祐嶋田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JPH11190857A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータやＯ
Ａ機器等に用いられる液晶表示装置及びアクティブマト
リクス基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の液晶表示装置として、図１１に示
すようなアクティブマトリクス基板を用いたものが知ら
れている。このアクティブマトリクス基板は、スイッチ
ング素子として薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称
する）を用いた構成の一例である。

【０００３】ここでは、マトリクス状にＴＦＴ２３およ
び画素容量２２が形成されている。ＴＦＴ２３のゲート
電極は走査配線であるゲート信号線２４に接続され、ゲ
ート信号線２４に入力される信号によってＴＦＴ２３が
オンオフ駆動される。ＴＦＴ２３のソース電極は信号配
線であるソース信号線２６に接続され、ソース信号線２
６にはビデオ信号が入力される。ＴＦＴ２３のドレイン
電極には画素電極２７および画素容量２２の一方の端子
が接続されている。各画素容量２２のもう一方の端子は
画素容量配線２５に接続されており、かかる構成のアク
ティブマトリクス基板を用いて液晶表示装置を構成した
場合には、対向基板上に設けられた対向電極と接続され
る。ここで、反射型液晶表示装置においては、画素電極
２７を反射機能を有する導電膜を用いて形成し、反射板
としても機能させる。

【０００４】図１２は、このアクティブマトリクス基板
の平面構造を示し、図１３（ａ）は図１２のＤ−Ｄ’線
における断面構造を、図１３（ｂ）は図１２のＥ−Ｅ’
線における断面構造を示す。

【０００５】ここでは、透明絶縁性の基板１上に、分岐
部としてゲート電極２ａを有するゲート信号線２が複数
並設され、その上にゲート絶縁膜３が形成されている。
ゲート絶縁膜３の上には、ゲート電極２ａ上の部分に半
導体層４、チャンネル保護層５、２つに分断されたｎ⁺
−Ｓｉ層からなるソース電極６ａ及びドレイン電極６ｂ
がこの順に形成され、ソース電極６ａの上には金属層か
らなるソース信号線８ａが形成され、ドレイン電極６ｂ
の上には金属層からなるドレイン電極８ｂが形成されて
いる。このソース信号線８ａは、ゲート信号線２と交差
して、例えば直交して設けられ、その一部がゲート電極
２ａに向かって分岐している。また、ドレイン電極８ｂ
は、隣合うゲート信号線２の間に各ゲート信号線２と平
行に設けられた画素容量配線１９の上まで延びており、
ゲート絶縁膜３を介して画素容量配線１９と重畳する部
分が画素容量の一方の電極となっている。

【０００６】この状態の基板上に、基板のほぼ全面を覆
って層間絶縁膜９が設けられ、その上に反射機能を有す
る導電膜からなる画素電極１１が設けられている。画素
電極１１は、層間絶縁膜９を貫通するコンタクトホール
１０を介してＴＦＴのドレイン電極８ｂと接続されてい
る。

【０００７】このように構成されたアクティブマトリク
ス基板においては、ゲート信号線２やソース信号線８ａ
と画素電極１１との間に層間絶縁膜９が存在するため、
画素電極１１の周縁部をゲート信号線２及びソース信号
線８ａに重畳させることが可能となる。

【０００８】一方、近年においては、液晶表示装置の付
加価値を向上させるために、図１４に示すような構造の
アクティブマトリクス基板が用いられている。このアク
ティブマトリクス基板においては、ポリシリコンＴＦＴ
等を用いて周辺部に画素駆動用の駆動回路を表示領域の
スイッチング素子と同時に形成する。これにより、駆動
用集積回路を別途接続するアクティブマトリクス基板に
比べて狭額縁化が可能となるため、携帯情報端末用液晶
表示装置等に用いられている。

【０００９】さらに、特開平６−１３０３７７号公報に
は、駆動用集積回路上に層間絶縁膜を介して画素電極と
同じ導電膜を配置し、対向電極と接続してシールド電極
としたアクティブマトリクス基板が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の液晶表示装置において、画素駆動用の駆動回路を
アクティブマトリクス基板上に同時に形成した場合、表
示領域に欠陥がなかったとしても駆動回路に欠陥が生じ
ると液晶表示装置が不良品となってしまう。ここで、駆
動回路は表示領域に比べて配線間距離等の規制が厳し
く、表示領域に比べて小さな異物等によっても欠陥が生
じ易い。従って、液晶表示装置の歩留りを安定して維持
するためには駆動回路に冗長構造を設けることが必要不
可欠となるが、冗長構造を設けることは駆動回路のレイ
アウトの上で制約を生じることになる。

【００１１】一般に、アクティブマトリクス基板上に画
素駆動用の駆動回路を設ける場合、配線として使用され
るのは、主として、ゲート信号線に用いられる第１の導
電性材料、及びソース信号線に用いられる第２の導電性
材料である。また、場合によっては、ｎ⁺シリコン膜等
が用いられることもある。このような配線材料は、各
々、ＴＦＴを構成するのに必要な材料であるので、これ
らを用いて冗長配線を形成した場合、ＴＦＴから離れた
場所に配線を引き出して冗長配線と交差させる必要があ
る。このため、回路面積が増大するという問題があっ
た。

【００１２】また、駆動回路においては、各回路部を構
成するスイッチング素子等の素子間を接続する接続配線
や、各回路部に電圧を供給するための電源配線、各回路
部にクロック信号を供給するためのクロック配線等の入
出力用配線が設けられる。これらについても、同様に、
配線の敷設に際して回路面積が増大するという問題があ
った。

【００１３】なお、特開平６−１３０３７７号公報にお
いては、駆動用集積回路上に層間絶縁膜を介して画素電
極と同じ導電膜を配置しているが、これはシールド電極
として機能するものであり、配線として用いたものでは
ない。

【００１４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、駆動回路を効率良くレイ
アウトして歩留りの向上および狭額縁化を図ることが可
能なアクティブマトリクス基板及び液晶表示装置を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板は、基板上に設けられた層間絶縁膜の該基板
側に、マトリクス状に配設されたスイッチング素子と、
互いに交差する走査配線及び信号配線とを有し、該層間
絶縁膜の該基板とは反対側に設けられた画素電極が該層
間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチン
グ素子に接続され、さらに、該基板上において画素電極
が設けられている表示領域の周辺部に、該走査配線の駆
動回路及び該信号配線の駆動回路のうちの少なくとも一
方を有するアクティブマトリクス基板において、駆動回
路を構成する複数の回路部が各々複数の駆動素子からな
り、該駆動素子が該層間絶縁膜の該基板側に配置されて
おり、該駆動素子の間を接続する接続配線の少なくとも
１つの配線が、該層間絶縁膜の該基板とは反対側に設け
られると共に、該画素電極と同じ導電膜からなり、該層
間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して所定の駆動素
子と電気的に接続されており、そのことにより上記目的
が達成される。

【００１６】本発明のアクティブマトリクス基板は、基
板上に設けられた層間絶縁膜の該基板側に、マトリクス
状に配設されたスイッチング素子と、互いに交差する走
査配線及び信号配線とを有し、該層間絶縁膜の該基板と
は反対側に設けられた画素電極が該層間絶縁膜を貫くコ
ンタクトホールを介して該スイッチング素子に電気的に
接続され、さらに、該基板上において画素電極が設けら
れている表示領域の周辺部に、該走査配線の駆動回路及
び該信号配線の駆動回路のうちの少なくとも一方を有す
るアクティブマトリクス基板において、該層間絶縁膜の
上に、駆動回路を構成する複数の回路部のうちの少なく
とも１つに欠陥が生じた場合にその欠陥部を迂回させる
ための冗長配線が、該画素電極と同じ導電膜を用いて、
該層間絶縁膜よりも下に設けられた該冗長配線と電気的
に接続される配線に対して交差するように設けられてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１７】前記冗長配線と該冗長配線に交差する配線
との交差部において、両者の間に存在する絶縁膜が他の
部分よりも薄くなっていてもよい。

【００１８】前記冗長配線に交差する配線が前記走査配
線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、前記表示領域
において前記走査配線の上に設けられるゲート絶縁膜と
同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜上
に設けられた前記層間絶縁膜との２層からなり、該冗長
配線と該冗長配線に交差する配線との交差部において該
層間絶縁膜にスルーホールが設けられ、該スルーホール
を介して該冗長配線と該第１の絶縁膜とが接していても
よい。

【００１９】前記冗長配線に交差する配線が前記信号配
線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、前記表示領域
においてスイッチング素子の上に設けられるパッシベー
ション膜と同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と、該第１
の絶縁膜上に設けられた前記層間絶縁膜との２層からな
り、該冗長配線と該冗長配線に交差する配線との交差部
において該層間絶縁膜にスルーホールが設けられ、該ス
ルーホールを介して該冗長配線と該第１の絶縁膜とが接
していてもよい。

【００２０】前記冗長配線に交差する配線が前記信号配
線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、アクリル樹脂
からなる第１の層間絶縁膜と該第１の層間絶縁膜上に設
けられたアクリル樹脂からなる第２の層間絶縁膜との２
層からなり、該冗長配線と該冗長配線に交差する配線と
の交差部において該第１の層間絶縁膜にスルーホールが
設けられ、該スルーホールを介して該第２の層間絶縁膜
と該他の配線とが接していてもよい。

【００２１】本発明の液晶表示装置は、本発明のアクテ
ィブマトリクス基板と、対向電極が設けられた対向基板
とが貼り合わせられ、両基板の間隙に液晶層が挟持され
ており、そのことにより上記目的が達成される。

【００２２】以下、本発明の作用について説明する。

【００２３】本発明にあっては、表示領域の周辺に走査
配線の駆動回路及び信号配線の駆動回路を有するアクテ
ィブマトリクス基板において、各駆動回路が複数の回路
部からなり、各回路部を構成する駆動素子が層間絶縁膜
の基板側に設けられ、各駆動素子の間を接続する接続配
線や、電源配線及びクロック配線等の各回路部に対する
入出力配線が、層間絶縁膜の基板とは反対側に設けられ
た画素電極と同じ導電膜（第３の導電性材料）からな
る。従って、走査配線（ゲート信号線）と同じ導電膜
（第１の導電性材料）、及び信号配線（ソース信号線）
と同じ導電膜（第２の導電性材料）を用いて接続配線や
入出力配線等を形成した場合のように、ＴＦＴから離れ
た場所に配線を引き出す必要がなく、回路面積が増大し
ない。

【００２４】また、本発明にあっては、表示領域の周辺
に走査配線の駆動回路及び信号配線の駆動回路を有する
アクティブマトリクス基板において、各駆動回路に欠陥
が生じた場合に欠陥部を迂回させるための冗長配線が、
層間絶縁膜の基板とは反対側にある画素電極と同じ導電
膜（第３の導電性材料）を用いて形成され、層間絶縁膜
よりも下にある配線に対して交差している。従って、走
査配線（ゲート信号線）と同じ導電膜（第１の導電性材
料）、及び信号配線（ソース信号線）と同じ導電膜（第
２の導電性材料）を用いて冗長配線を形成した場合のよ
うに、ＴＦＴから離れた場所に配線を引き出す必要がな
く、回路面積が増大しない。

【００２５】ここで、各駆動回路中に何らかの欠陥が生
じた場合には、欠陥発生箇所を回路から切り離し、その
欠陥発生箇所の両側にある冗長配線と各配線との交差部
で絶縁膜をレーザーメルトする。これにより、冗長配線
と各配線を電気的に接続させて、冗長配線により欠陥発
生箇所を迂回させることができる。このとき、冗長配線
とそれに交差する配線との間に設けられる絶縁膜を、両
配線の交差部において他の部分よりも薄くしておくと、
冗長配線と各配線とを電気的に接続するためのレーザー
メルトの成功率が向上する。

【００２６】例えば、冗長配線に交差する配線として走
査配線と同じ導電膜を用いた場合、上記絶縁膜としてゲ
ート絶縁膜と同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と層間絶
縁膜との２層を形成し、両配線の交差部において層間絶
縁膜にスルーホールを設ける。これにより、両配線の交
差部では絶縁膜の厚みが第１の絶縁膜の厚みだけにな
る。

【００２７】また、冗長配線に交差する配線として信号
配線と同じ導電膜を用いた場合、上記絶縁膜としてパッ
シベーション膜と同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と層
間絶縁膜との２層を形成し、両配線の交差部において層
間絶縁膜にスルーホールを設ける。これにより、両配線
の交差部では絶縁膜の厚みが第１の絶縁膜の厚みだけに
なる。

【００２８】さらに、冗長配線に交差する配線として信
号配線と同じ導電膜を用いた場合、上記絶縁膜としてア
クリル樹脂からなる第１の層間絶縁膜とアクリル樹脂か
らなる第２の層間絶縁膜との２層を形成し、両配線の交
差部において第１の層間絶縁膜にスルーホールを設け
る。これにより、両配線の交差部では絶縁膜の厚みが第
２の層間絶縁膜の厚みだけになる。

【００２９】また、第１及び第２の層間絶縁膜としてア
クリル樹脂を用いた場合、アクリル樹脂は窒化シリコン
に比べて低誘電率材料であるため、寄生容量の低減を図
ることができる。

【００３０】ところで、反射型液晶表示装置において
は、画素電極として反射機能を有する導電膜を用いて反
射板としても機能させるが、この反射電極に凹凸を設け
るために上記２層の絶縁膜を利用することができる。即
ち、１層目の絶縁膜で凸部を形成し、２層目の絶縁膜で
なめらかな形状を作ることにより反射電極の反射特性を
向上させることができる。

【００３１】本発明のアクティブマトリクス基板をカラ
ーフィルタ及び対向電極を設けた対向基板と貼り合わせ
て両基板の間に液晶層を挟持させることにより、狭額縁
化および歩留りの向上が可能な液晶表示装置が得られ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図に
おいて、従来技術と同じ機能を有する部分については同
じ番号を付している。

【００３３】（実施形態１）図１は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板における表示領域の平面構造を示
し、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線における断面構造
を、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面構造を
示す。

【００３４】ここでは、透明絶縁性の基板１上に、分岐
部としてゲート電極２ａを有するゲート信号線２が複数
並設され、その上にゲート絶縁膜３が形成されている。
ゲート絶縁膜３の上には、ゲート電極２ａ上の部分に半
導体層４、チャンネル保護層５、２つに分断されたｎ⁺
−Ｓｉ層からなるソース電極６ａ及びドレイン電極６ｂ
がこの順に形成され、ソース電極６ａの上には金属層か
らなるソース信号線８ａが形成され、ドレイン電極６ｂ
の上には金属層からなるドレイン電極８ｂが形成されて
いる。このソース信号線８ａは、ゲート信号線２４と交
差して、例えば直交して設けられ、その一部がＴＦＴ３
０のゲート電極２ａに向かって分岐している。また、Ｔ
ＦＴ３０のドレイン電極８ｂは、隣合うゲート信号線２
の間に各ゲート信号線２と平行に設けられた画素容量配
線１９の上まで延びており、ゲート絶縁膜３を介して画
素容量配線１９と重畳する部分が画素容量の一方の電極
となっている。

【００３５】この状態の基板上に、基板のほぼ全面を覆
って層間絶縁膜９が設けられ、その上に反射機能を有す
る導電膜からなる画素電極１１が設けられている。画素
電極１１は、層間絶縁膜９を貫通するコンタクトホール
１０を介してＴＦＴ３０のドレイン電極８ｂと接続され
ている。

【００３６】図３は、表示領域の周辺に設けられる駆動
回路の一部の平面構造を示し、図４は、図３のＣ−Ｃ’
線における断面構造を示す。

【００３７】ここで、駆動回路を構成する素子（トラン
ジスタ）３０ｃは表示領域にスイッチング素子として設
けられたＴＦＴ３０と同様の構成であり、基板１上にゲ
ート配線２と同じ導電膜からなるゲート電極２ｃ、ゲー
ト絶縁膜３と同じ絶縁膜からなるゲート絶縁膜３ｃ、半
導体層４と同じ材料からなる半導体層４ｃ、チャンネル
保護層５と同じ材料からなるチャンネル保護層５ｃ、２
つに分断されたソース電極６ａ及びドレイン電極６ｂと
同じ材料からなるソース電極及びドレイン電極、ソース
信号線８ａやドレイン電極８ｂと同じ金属層からなる配
線８ｃを備えている。各素子３０ｃを接続する接続配線
７は表示領域の画素電極１１と同じ導電膜からなり、こ
の接続配線７は層間絶縁膜９上に設けられ、層間絶縁膜
９のコンタクトホール１０を介して各素子３０ｃと電気
的に接続されている。

【００３８】このアクティブマトリクス基板は、例えば
以下のようにして作製される。

【００３９】まず、透明絶縁性の基板１上に、ゲート電
極２ａ、ゲート信号線２、画素容量配線１９、ゲート絶
縁膜３、半導体層４、チャンネル保護層５、及びソース
電極６ａとドレイン電極６ｂとなるｎ⁺Ｓｉ層を順に形
成する。

【００４０】次に、ソース信号線８ａ、ドレイン電極８
ｂとなる金属層をスパッタ法により形成してパターニン
グする。

【００４１】続いて、層間絶縁膜９を形成し、層間絶縁
膜９を貫通するコンタクトホール１０を形成する。

【００４２】その後、画素電極１１となる反射機能を有
する導電膜としてアルミニウムをスパッタ法により２０
０ｎｍ形成してパターニングする。このとき、画素電極
１１は、層間絶縁膜９を貫くコンタクトホール１０を介
してＴＦＴ３０のドレイン電極８ｂと接続される。

【００４３】ここで、駆動回路を構成するトランジスタ
３０ｃは、表示領域のＴＦＴ３０と同時に作製され、各
素子を接続する接続配線７は画素電極１１と同時に形成
される。

【００４４】このようにして得られる本実施形態のアク
ティブマトリクス基板においては、表示領域の画素電極
１１と同じ導電膜（第３の導電性材料）を用い、層間絶
縁膜９により素子（トランジスタ３０ｃ）と絶縁された
状態で、各素子間を接続する接続配線７を形成している
ので、従来は配線に使用していたスペースに素子を配置
して駆動回路の縮小化を図ることが可能であった。

【００４５】これに対して、ゲート電極２と同じ導電膜
（第１の導電性材料）やソース配線８ａ及びドレイン電
極８ｂと同じ導電膜（第２の導電性材料）やｎ⁺Ｓｉ層
等のＴＦＴを構成する材料を配線として使用した従来の
アクティブマトリクス基板においては、駆動回路の各素
子間の接続が複雑であるので、配線のスペースにトラン
ジスタを形成することが不可能であり、回路面積が増大
した。

【００４６】（実施形態２）図５は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板におけるゲート信号線の駆動回路
のブロック図である。

【００４７】この駆動回路は、シフトレジスタ部５５と
出力バッファ回路部５６とを有し、第１の電源からの電
圧５１と、第２の電源からの電圧５２と、クロック信号
５３と、入力信号５４とが外部から供給され、入力信号
５４はシフトレジスタ部５５に入力される。

【００４８】シフトレジスタ部５５は１２０段からな
り、各段において、入力信号５４をクロック信号５３の
１周期分ずつシフトさせた入力信号が形成される。

【００４９】この入力信号は出力バッファ回路部５６に
出力され、出力バッファ回路部５６から画面表示領域の
ゲート信号線に駆動信号が出力される。

【００５０】また、この駆動回路には、回路中に欠陥が
生じた場合に、その欠陥発生箇所の代わりに動作する冗
長回路５７が設けられ、冗長回路５７と各回路部とを接
続するための冗長配線５８は、表示領域の画素電極１１
と同じ導電膜（第３の導電性材料）からなる。また、シ
フトレジスタ部５５の各段の入力配線、シフトレジスタ
部５５の各段の出力側と出力バッファ回路部５６の入力
側とを接続する接続配線、及び出力バッファ回路部５６
の出力側と表示領域のＴＦＴ（ゲート信号線）とを接続
する接続配線は、表示領域のゲート信号線２と同じ導電
膜（第１の導電性材料）やソース信号線８ａと同じ導電
膜（第２の導電性材料）からなり、これらは絶縁膜を介
して冗長配線５７と交差している。

【００５１】この駆動回路中に何らかの欠陥が生じた場
合には、欠陥発生箇所を回路から切り離し、その欠陥発
生箇所の両側にある冗長配線５８とそれに交差する配線
との交差部で絶縁膜をレーザーメルトして、冗長配線５
８と各配線を電気的に接続させる。これにより、冗長回
路５７をその欠陥発生箇所の代わりに動作させることが
できるので、欠陥を修復することが可能となる。

【００５２】（実施形態３）図６は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板におけるソース信号線の駆動回路
のブロック図である。

【００５３】この駆動回路は、シフトレジスタ部６５と
サンプルホールド回路部６６と出力バッファ回路部６８
とを有し、第１の電源からの電圧６１と、第２の電源か
らの電圧６２と、クロック信号６３と、第１の入力信号
６４とが外部から供給され、第１の入力信号６４はシフ
トレジスタ部６５に入力される。

【００５４】シフトレジスタ部６５は１２０段からな
り、各段において、第１の入力信号６４をクロック信号
６３の１周期分ずつシフトさせた入力信号が形成され
る。

【００５５】この入力信号はサンプルホールド回路部６
６に出力される。サンプルホールド回路部６６には映像
信号である第２の入力信号６７が入力され、各ソース信
号線に送られるデータを選択して保持する。

【００５６】このデータは出力バッファ回路部６８を経
由して画面表示領域のソース信号線に駆動信号が出力さ
れる。

【００５７】また、この駆動回路には、回路中に欠陥が
生じた場合に、その欠陥発生箇所の代わりに動作する冗
長回路６９が設けられ、冗長回路６９を各回路部と接続
するための冗長配線６０は、表示領域の画素電極１１と
同じ導電膜（第３の導電性材料）からなる。また、出力
バッファ回路部６８の出力側と表示領域のＴＦＴ（ソー
ス配線）とを接続する接続配線、サンプルホールド回路
部６６の出力側と出力バッファ回路部６８の入力側とを
接続する接続配線、シフトレジスタ部６５の各段の出力
側とサンプルホールド回路部６６の入力側とを接続する
接続配線、及びシフトレジスタ部６５の各段の入力配線
は、表示領域のゲート信号線２と同じ導電膜（第１の導
電性材料）やソース信号線８ａと同じ導電膜（第２の導
電性材料）からなり、これらは絶縁膜を介して冗長配線
６０と交差している。

【００５８】この駆動回路中に何らかの欠陥が生じた場
合には、欠陥発生箇所を回路から切り離し、その欠陥発
生箇所の両側にある冗長配線６０とそれに交差する配線
との交差部で絶縁膜をレーザーメルトして、冗長配線６
０と各配線を電気的に接続させる。これにより、冗長回
路６９をその欠陥発生箇所の代わりに動作させることが
できるので、欠陥を修復することが可能となる。

【００５９】（実施形態４）図７は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板における冗長配線とそれに交差す
る各配線との交差部の断面図である。

【００６０】ここでは、ガラス基板７０上に、ゲート電
極及びゲート信号線と同じ導電膜（例えば、タンタル、
クロム、アルミニウム等）からなる配線７１が設けら
れ、その上にゲート絶縁膜と同じ絶縁膜（例えば、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜等）からなる第１の絶縁膜
７２が３００ｎｍ〜５００ｎｍの厚みで設けられてい
る。その上には層間絶縁膜７３が設けられ、さらにその
上に画素電極と同じ導電膜（例えばアルミニウム等）か
らなる冗長配線７４が設けられている。層間絶縁膜７３
には、配線７１と冗長配線７４との交差部にスルーホー
ルが設けられ、そのスルーホールを介して第１の絶縁膜
７２と冗長配線７４とが接している。

【００６１】このアクティブマトリクス基板において
は、層間絶縁膜７３にスルーホールを設けていないアク
ティブマトリクス基板に比べて、冗長配線７４と配線７
１とを電気的に接続させるためのレーザーメルトの成功
率が向上し、修正箇所の信頼性を向上させることができ
た。

【００６２】（実施形態５）図８は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板における冗長配線とそれに交差す
る各配線との交差部の断面図である。

【００６３】ここでは、ガラス基板８０上にゲート絶縁
膜（例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等）８２
が設けられ、その上にソース信号線と同じ導電膜（例え
ば、タンタル、クロム、アルミニウム等）からなる配線
８３が設けられている。その上に、表示領域においてＴ
ＦＴを保護するために設けられるパッシベーション膜と
同じ絶縁膜（例えば、ＣＶＤ法により形成されたシリコ
ン窒化膜等）からなる第１の絶縁膜８４が３００ｎｍ〜
４００ｎｍの厚みで設けられている。その上には層間絶
縁膜８５が設けられ、さらにその上に画素電極と同じ導
電膜（例えばアルミニウム等）からなる冗長配線８６が
設けられている。層間絶縁膜８５には、配線８３と冗長
配線８６との交差部にスルーホールが設けられ、そのス
ルーホールを介して第１の絶縁膜８４と冗長配線８６と
が接している。

【００６４】このアクティブマトリクス基板において
は、層間絶縁膜８５にスルーホールを設けていないアク
ティブマトリクス基板に比べて、冗長配線８６と配線８
３とを電気的に接続させるためのレーザーメルトの成功
率が向上し、修正箇所の信頼性を向上させることができ
た。

【００６５】（実施形態６）図９は、本実施形態のアク
ティブマトリクス基板における冗長配線とそれに交差す
る各配線との交差部の断面図である。

【００６６】ここでは、ガラス基板９０上にゲート絶縁
膜（例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等）９２
が設けられ、その上にソース信号線と同じ導電膜（例え
ば、タンタル、クロム、アルミニウム等）からなる配線
９３が設けられている。その上に、スピン塗布法により
形成されたアクリル樹脂からなる第１の層間絶縁膜９４
が１２００ｎｍ〜１５００ｎｍの厚みで設けられ、さら
にその上には、スピン塗布法により形成されたアクリル
樹脂からなる第２の層間絶縁膜９５が３００ｎｍ〜５０
０ｎｍの厚みで設けられている。その上に、画素電極と
同じ導電膜（例えばアルミニウム等）からなる冗長配線
９６が設けられている。第１の層間絶縁膜９４には、配
線９３と冗長配線９６との交差部にスルーホールが設け
られ、そのスルーホールを介して配線９３と第２の層間
絶縁膜９５とが接している。

【００６７】このアクティブマトリクス基板において
は、第１の層間絶縁膜９４にスルーホールを設けていな
いアクティブマトリクス基板に比べて、冗長配線９６と
配線９３とを電気的に接続させるためのレーザーメルト
の成功率が向上し、修正箇所の信頼性を向上させること
ができた。

【００６８】（実施形態７）図１０は、本実施形態の液
晶表示装置の断面図である。

【００６９】この液晶表示装置は、実施形態１〜６で作
製したアクティブマトリクス基板１０１と、カラーフィ
ルタ（図示せず）及び対向電極１０３が設けられた対向
基板１０２とに、配向膜１０４を塗布して配向処理を行
い、両基板をシール樹脂１０５により貼り合わせて両基
板の空隙に液晶１０６を注入したものである。

【００７０】この液晶表示装置において、アクティブマ
トリクス基板１０６には駆動回路が効率良くレイアウト
されているので、液晶表示装置の歩留りの向上と狭額縁
化を図ることができた。

【００７１】これらの冗長配線は、各駆動回路に対して
２本以上形成してもよく、駆動回路の各回路部に対して
２本以上形成してもよい。

【００７２】例えば、走査配線の駆動回路において、シ
フトレジスタ部の各段の入力配線、シフトレジスタ部の
各段の出力側と出力バッファ回路部の入力側とを接続す
る接続配線、及び出力バッファ回路部の出力側と表示領
域のスイッチング素子とを接続する接続配線等と冗長配
線とを層間絶縁膜を介して交差させる。

【００７３】また、信号配線の駆動回路において、出力
バッファ回路部の出力側と表示領域のスイッチング素子
とを接続する接続配線、サンプルホールド回路部の出力
側と出力バッファ回路部の入力側とを接続する接続配
線、シフトレジスタ部の各段の出力側とサンプルホール
ド回路部の入力側とを接続する接続配線、及びシフトレ
ジスタ部の各段の入力配線等と冗長配線とを層間絶縁膜
を介して交差させる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、表示領域と駆動回路とを同時に形成したアクティ
ブマトリクス基板において、駆動回路において各回路部
を構成する素子間を接続する接続配線や、各素子に電圧
を供給するための電源配線、各素子にクロック信号を供
給するためのクロック配線等の入出力用配線、駆動回路
の冗長を行うための冗長配線等を画素電極と同じ導電膜
を用いて形成しているので、駆動回路を効率良くレイア
ウトすることができる。よって、液晶表示装置の歩留り
の向上及び狭額縁化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のアクティブマトリクス基板におけ
る表示領域の平面図である。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ’線における断面図であ
り、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。

【図３】実施形態１のアクティブマトリクス基板におけ
る駆動回路部の一部の平面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ’線における断面図である。

【図５】実施形態２のアクティブマトリクス基板におけ
るゲート信号線の駆動回路のブロック図である。

【図６】実施形態３のアクティブマトリクス基板におけ
るソース信号線の駆動回路のブロック図である。

【図７】実施形態４のアクティブマトリクス基板におけ
る冗長配線とそれに交差する各配線との交差部の断面図
である。

【図８】実施形態５のアクティブマトリクス基板におけ
る冗長配線とそれに交差する各配線との交差部の断面図
である。

【図９】実施形態６のアクティブマトリクス基板におけ
る冗長配線とそれに交差する各配線との交差部の断面図
である。

【図１０】実施形態７の液晶表示装置の断面図である。

【図１１】従来の液晶表示装置におけるアクティブマト
リクス基板の等価回路図である。

【図１２】従来のアクティブマトリクス基板の平面図で
ある。

【図１３】（ａ）は図１２のＤ−Ｄ’線における断面図
であり、（ｂ）は図１２のＥ−Ｅ’線における断面図で
ある。構造を示す。

【図１４】従来のアクティブマトリクス基板の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１基板２ゲート信号線２ａ、２ｃゲート電極３、３ｃ、８２、９２ゲート絶縁膜４、４ｃ半導体層５、５ｃチャンネル保護層６ａソース電極６ｂドレイン電極７接続配線８ａソース信号線８ｂドレイン電極８ｃ配線９、７３、８５層間絶縁膜１０コンタクトホール１１画素電極１９画素容量配線３０ＴＦＴ３０ｃトランジスタ５１、６１第１の電源からの電圧５２、６２第２の電源からの電圧５３、６３クロック信号５４入力信号５５、６５シフトレジスタ部５６、６８出力バッファ回路部５７、６９冗長回路５８、６０、７４、８６、９６冗長配線６４第１の入力信号６６サンプルホールド回路部６７第２の入力信号７０、８０、９０ガラス基板７１、８３、９３配線７２、８４第１の絶縁膜９４第１の層間絶縁膜９５第２の層間絶縁膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に設けられた層間絶縁膜の該基板
側に、マトリクス状に配設されたスイッチング素子と、
互いに交差する走査配線及び信号配線とを有し、該層間
絶縁膜の該基板とは反対側に設けられた画素電極が該層
間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチン
グ素子に接続され、さらに、該基板上において画素電極
が設けられている表示領域の周辺部に、該走査配線の駆
動回路及び該信号配線の駆動回路のうちの少なくとも一
方を有するアクティブマトリクス基板において、駆動回路を構成する複数の回路部が各々複数の駆動素子
からなり、該駆動素子が該層間絶縁膜の該基板側に配置
されており、該駆動素子の間を接続する接続配線の少な
くとも１つの配線が、該層間絶縁膜の該基板とは反対側
に設けられると共に、該画素電極と同じ導電膜からな
り、該層間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して所定
の駆動素子と電気的に接続されているアクティブマトリ
クス基板。
【請求項２】基板上に設けられた層間絶縁膜の該基板
側に、マトリクス状に配設されたスイッチング素子と、
互いに交差する走査配線及び信号配線とを有し、該層間
絶縁膜の該基板とは反対側に設けられた画素電極が該層
間絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して該スイッチン
グ素子に電気的に接続され、さらに、該基板上において
画素電極が設けられている表示領域の周辺部に、該走査
配線の駆動回路及び該信号配線の駆動回路のうちの少な
くとも一方を有するアクティブマトリクス基板におい
て、該層間絶縁膜の上に、駆動回路を構成する複数の回路部
のうちの少なくとも１つに欠陥が生じた場合にその欠陥
部を迂回させるための冗長配線が、該画素電極と同じ導
電膜を用いて、該層間絶縁膜よりも下に設けられた該冗
長配線と電気的に接続される配線に対して交差するよう
に設けられているアクティブマトリクス基板。
【請求項３】前記冗長配線と該冗長配線に交差する配
線との交差部において、両者の間に存在する絶縁膜が他
の部分よりも薄くなっている請求項２に記載のアクティ
ブマトリクス基板。
【請求項４】前記冗長配線に交差する配線が前記走査
配線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、前記表示領
域において前記走査配線の上に設けられるゲート絶縁膜
と同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜
上に設けられた前記層間絶縁膜との２層からなり、該冗
長配線と該冗長配線に交差する配線との交差部において
該層間絶縁膜にスルーホールが設けられ、該スルーホー
ルを介して該冗長配線と該第１の絶縁膜とが接している
請求項３に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】前記冗長配線に交差する配線が前記信号
配線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、前記表示領
域においてスイッチング素子の上に設けられるパッシベ
ーション膜と同じ絶縁膜からなる第１の絶縁膜と、該第
１の絶縁膜上に設けられた前記層間絶縁膜との２層から
なり、該冗長配線と該冗長配線に交差する配線との交差
部において該層間絶縁膜にスルーホールが設けられ、該
スルーホールを介して該冗長配線と該第１の絶縁膜とが
接している請求項３に記載のアクティブマトリクス基
板。
【請求項６】前記冗長配線に交差する配線が前記信号
配線と同じ導電膜からなり、前記絶縁膜が、アクリル樹
脂からなる第１の層間絶縁膜と該第１の層間絶縁膜上に
設けられたアクリル樹脂からなる第２の層間絶縁膜との
２層からなり、該冗長配線と該冗長配線に交差する配線
との交差部において該第１の層間絶縁膜にスルーホール
が設けられ、該スルーホールを介して該第２の層間絶縁
膜と該他の配線とが接している請求項３に記載のアクテ
ィブマトリクス基板。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載のアク
ティブマトリクス基板と、対向電極が設けられた対向基
板とが貼り合わせられ、両基板の間隙に液晶層が挟持さ
れている液晶表示装置。