JP4018913B2

JP4018913B2 - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4018913B2
Application number: JP2002048453A
Authority: JP
Inventors: 学駒寿
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP2003248235A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法、特に、液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄膜トランジスタによる液晶表示装置が小型のＦＡ用途（ＦａｃｔｏｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）について使用されるようになり、液晶表示装置の小型化が進んでいる。液晶表示装置の小型化に伴い、製造においても液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ回路を一つの基板に複数形成する、いわゆる多面取り化が行われている。図３に示す様に、まずガラス基板１０１上には走査線１０６、ゲート端子１０８、共通配線１１０、トランスファー端子１１１が形成され、さらにＴＦＴアレイ回路１０２、１０３を囲む形状のシャント配線１１２とガラス基板１０１周辺に配線されるショートリング１１３も形成される。図４は、シャント配線１１２とショートリング１１３の関係を示す拡大平面図である。
走査線６等を覆うゲート絶縁膜上には、アモルファスシリコン膜からなるＴＦＴの活性層が形成されるとともに、静電保護用の保護抵抗１１５が形成され、さらに、ソース・ドレイン用導電膜が成膜され、パターニングされて信号線１０７、ドレイン端子１０９となる。同時に、保護抵抗１１５とドレイン端子１０９、保護抵抗１１５とシャント配線１１２を接続する配線も形成される。この上にはさらに、パッシベーション膜が堆積され、パッシベーション膜上に画素電極が形成される。最後に、パッシベーション膜上にポリイミド等の配向膜材料を塗布し、ラビングしてガラス基板の表面に配向膜を形成するとＴＦＴアレイ回路１０２、１０３が完成する。続いて、ＴＦＴアレイ回路１０２、１０３の間及びＴＦＴアレイ回路の周囲に配置された保護抵抗１１５を切断するようにしてガラス基板１０１を切断し、ＴＦＴアレイ回路１０２、１０３を電気的、物理的に分離する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにＴＦＴアレイ回路を多面取りで生産するにあたり、ガラス基板１に静電気が生じた場合、ＴＦＴアレイ回路１０２、１０３の間に電位的なアンバランスが生じて一つのＴＦＴアレイ回路に静電気が集中し、そのＴＦＴアレイ回路を破壊してしまう、という問題がある。特に、液晶の配向方向を制御する配向膜材料のラビング工程等のパネル製造工程で発生する静電気によってＴＦＴアレイ回路が破壊され、ＴＦＴアレイ回路の特性不良に至る。
【０００４】
本発明の目的は、複数のＴＦＴアレイ回路の形成されるＴＦＴアレイ基板に静電気が印加された場合においても、ＴＦＴアレイ回路が破壊されることのない液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有するＴＦＴアレイ基板を形成し、前記ＴＦＴアレイ基板に対向させて対向基板を形成し、前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板との間に液晶を充填する液晶表示装置の製造方法において、
前記ＴＦＴアレイ基板は、薄膜トランジスタがアレイ状に配列されたＴＦＴアレイ回路が一つの基板に複数形成され、前記一つの基板を前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離することにより形成され、前記一つの基板は、前記一つの基板を前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程の前まで、複数の前記ＴＦＴアレイ回路を包囲するショートリングを有し、かつ、前記ＴＦＴアレイ回路の外周に形成されて、前記ＴＦＴアレイ回路の信号線及び走査線に短絡されるシャント配線を有し、前記ショートリングと前記シャント配線のうち少なくともいずれかが、他方に向けて突出する放電用突起を有すべく形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記本発明の液晶表示装置の製造方法において、前記シャント配線は、前記ＴＦＴアレイ回路の信号線及び走査線に抵抗を挟んで接続され、さらに、前記シャント配線は、前記ＴＦＴアレイ回路の共通配線にも接続される。
【０００７】
また、上記本発明の液晶表示装置の製造方法において、前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程の前に、前記ＴＦＴアレイ基板において、前記ＴＦＴアレイ回路の表示部の表面に形成された配向膜材料のラビングが行われる。
【０００８】
また、上記本発明の液晶表示装置の製造方法において、前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程において、前記ＴＦＴアレイ基板において、前記ショートリングも同時に分断されて前記信号線、前記走査線及び前記共通配線がそれぞれ電気的に分離される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置の製造方法の実施形態について図１、２を参照して説明する。図１は、ＴＦＴアレイ回路の形成された基板を示す模式平面図であり、図２は、図１のＴＦＴアレイ回路の一部を拡大した拡大平面図である。
図１に示すように、ガラス基板１の上にＴＦＴアレイ回路２、３が形成されている。ＴＦＴアレイ回路２、３は、マトリクス状に配置された複数の画素に内部薄膜トランジスタ４がそれぞれ対応する形で形成され、さらに周辺には内部薄膜トランジスタ４を保護する保護用薄膜トランジスタ５とを同一基板状に形成する。内部薄膜トランジスタ４は画素選択信号を伝える走査線６と画像信号を伝える信号線７に接続され、走査線６と信号線７はそれぞれゲート端子８及びドレイン端子９に導出されて外部と接続される。ここで、走査線６と同一の工程で共通配線１０が走査線６と平行して画素を囲むようにして形成され、共通配線１０を導出する共通端子１６も形成される。また、共通配線１０は、対向基板の共通電極と接続されるべくトランスファー端子１１にも導出される。
次に、ＴＦＴアレイ回路の作製工程と静電保護回路の薄膜トランジスタの作製工程を説明する。
図１に示す様に、まずガラス基板１上にはスパッタ法によりゲート材料膜が形成され、行状の配線パターンをマスクにしてエッチングにより走査線６、ゲート端子８、共通配線１０、トランスファー端子１１が形成される。このとき、さらにＴＦＴアレイ回路を囲む形状のシャント配線１２とガラス基板１周辺に配線されるショートリング１３も形成される。走査線６、ゲート端子８、共通配線１０、トランスファー端子１１、シャント配線１２、ショートリング１３を覆ってガラス基板１上にゲート絶縁膜、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜、リンがドープされたｎ＋型のアモルファスシリコン（ｎ＋型ａ−Ｓｉ）膜を堆積させる。ａ−Ｓｉ膜、ｎ＋型ａ−Ｓｉ膜はパターニングされてＴＦＴの活性層が形成されるとともに、静電保護用の保護抵抗１５も形成される。ここで、ゲート端子８、保護抵抗１５、トランスファー端子１１との接続を取るためにゲート絶縁膜の所定の箇所を開口して第１のコンタクトホールが形成される。
次に、ソース・ドレイン用導電膜が成膜され、パターニングされて信号線７、ドレイン端子９となる。同時に、保護抵抗１５とドレイン端子９、保護抵抗１５とシャント配線１２を接続する配線も形成される。信号線７、保護抵抗１５を覆ってパッシベーション膜が堆積され、パッシベーション膜の所定の箇所を開口して第２のコンタクトホールを形成する。パッシベーション膜上にＩＴＯを堆積させ、パターニングして画素電極を形成する。最後に、ポリイミド等の配向膜材料を塗布し、ラビングしてガラス基板の表面に配向膜を形成するとＴＦＴアレイ回路が完成する。
続いて、ＴＦＴアレイ回路２、３の間及びＴＦＴアレイ回路の周囲に配置された保護抵抗１５を切断するようにしてガラス基板１を切断し、ＴＦＴアレイ回路２、３を電気的、物理的に分離する。
この後、ＴＦＴ基板に対向するように対向基板を配置し、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を充填すると液晶表示装置が完成する。
以上のようにして形成されたＴＦＴアレイ回路２、３は次のような静電保護構成を採っている。
すなわち、走査線６と信号線７とを短絡させるシャント配線１２は、基本的にはガラス基板１の最外周を取り囲むショートリング１３と同一の層に形成され、シャント配線１２とショートリング１３の少なくともいずれかから突出する放電用突起１４を形成し、他方の配線に対して近接させる。従って、走査線６または信号線７に印加されるサージは、それぞれゲート端子８及びドレイン端子９、さらに保護抵抗１５を介して放電用突起１４に至り、放電用突起１４からショートリング１３に向かって放電する。このサージ放電現象が走査線６または信号線７に接続される内部薄膜トランジスタ４等を保護する。
ここで、シャント配線１２とショートリング１３とを走査線６と同時に形成する場合と信号線７と同時に形成する場合とが考えられる。シャント配線１２とショートリング１３とを走査線６と同時に形成する場合は、ゲート絶縁膜を開口して上層の信号線７を下層のシャント配線１２と短絡させる。シャント配線１２とショートリング１３とを信号線７と同時に形成する場合は、ゲート絶縁膜を開口して上層のシャント配線１２を下層の走査線６と短絡させる。
しかしながら、製造工程中で発生する静電気またはサージ電圧によるＴＦＴアレイ回路に対するダメージを製造工程の早い段階で防止するには、シャント配線１２とショートリング１３とを走査線６と同時に形成した方が良い。
放電用突起１４は、相対するシャント配線１２またはショートリング１３との間隔が１０μｍ程度となるように形成される。図１では、シャント配線１２の方に放電用突起１４を設けたが、図２の拡大平面図に示されるように、シャント配線１２及びショートリング１３からそれぞれ突出する放電用突起２４、３４を設けても良い。
以上のように、シャント配線１２とショートリング１３とを同層に形成し、少なくともいずれかに放電用突起１４を形成しておくと、ラビング工程等でＴＦＴアレイ回路２、３間で大きな電位差が生じた場合、シャント配線１２とショートリング１３間で放電が発生し、ＴＦＴアレイ回路２、３を同電位として、ＴＦＴアレイ回路の特性不良の発生を抑えることができる。
以上のように、液晶表示装置の製造方法において、ＴＦＴアレイ回路を複数形成したガラス基板に、静電気対策としてシャント配線とそれを取り囲むショートリングを形成し、シャント配線とショートリングの少なくともいずれかに放電用突起を設け、放電用突起が対向するシャント配線またはショートリングとの間隔を短くして故意に放電し易い構成にする。この構成により、一つのＴＦＴアレイ回路にサージが印加されても放電用突起を介して他のＴＦＴアレイ回路にもサージを分散させることができ、結果的にサージが一つのＴＦＴアレイ回路に集中することを防止し、ＴＦＴアレイ回路の歩留まりを向上させることができる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置の製造方法において、ＴＦＴアレイ回路を形成する基板に複数のＴＦＴアレイ回路を形成する場合、製造工程中に基板上の一つのＴＦＴアレイ回路に静電気等の大きなサージが印加されたときでも、基板周辺を取り囲むショートリングと各ＴＦＴアレイ回路を取り囲むシャント配線との間にいずれかから突出する放電用突起を形成することにより、放電が生じてもショートリングに放電されてサージを他のＴＦＴアレイ回路にも吸収させ、一つのＴＦＴアレイ回路に印加されるサージを緩和することができる。従って、製造工程中のＴＦＴアレイ回路基板の静電破壊による不良発生を抑制し、液晶パネルの生産歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の製造方法を説明するために、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成するＴＦＴアレイ回路とともに示した模式平面図である。
【図２】本発明に係わる部分の変形例を示す拡大模式平面図である。
【図３】従来の液晶表示装置の製造方法を説明するために、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成するＴＦＴアレイ回路とともに示した模式平面図である。
【図４】従来のＴＦＴアレイ基板における静電保護用の配線部分を示す拡大模式平面図である。
【符号の説明】
１、１０１ガラス基板
２、３、１０２、１０３ＴＦＴアレイ回路
４、１０４内部薄膜トランジスタ
５、１０５保護用薄膜トランジスタ
６、１０６走査線
７、１０７信号線
８、１０８ゲート端子
９、１０９ドレイン端子
１０、１１０共通配線
１１、１１１トランスファー端子
１２、１１２シャント配線
１３、１１３ショートリング
１４、２４、３４放電用突起
１５、１１５保護抵抗
１６、１１６共通端子

Claims

基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を有するＴＦＴアレイ基板を形成し、前記ＴＦＴアレイ基板に対向させて対向基板を形成し、前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向基板との間に液晶を充填する液晶表示装置の製造方法において、
前記ＴＦＴアレイ基板は、薄膜トランジスタがアレイ状に配列されたＴＦＴアレイ回路が一つの基板に複数形成され、前記一つの基板を前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離することにより形成され、前記一つの基板は、前記一つの基板を前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程の前まで、複数の前記ＴＦＴアレイ回路を包囲するショートリングを有し、かつ、前記ＴＦＴアレイ回路の外周に形成されて、前記ＴＦＴアレイ回路の信号線及び走査線に短絡されるシャント配線を有し、前記ショートリングと前記シャント配線のうち少なくともいずれかが、他方に向けて突出する放電用突起を有すべく形成されていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記シャント配線は、前記ＴＦＴアレイ回路の信号線及び走査線に抵抗を挟んで接続される請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
前記シャント配線は、前記ＴＦＴアレイ回路の共通配線にも接続される請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程の前に、前記ＴＦＴアレイ基板において、前記ＴＦＴアレイ回路の表示部の表面に形成された配向膜材料のラビングが行われる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ＴＦＴアレイ回路ごとに分離する工程において、前記ＴＦＴアレイ基板において、前記ショートリングも同時に分断されて前記信号線、前記走査線及び前記共通配線がそれぞれ電気的に分離される請求項３記載の液晶表示装置の製造方法。