JP5168884B2 - Ｔｆｔ基板、表示装置、ｔｆｔ基板の製造方法、及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、大きくは平面型の表示装置に係り、特に、ＴＦＴ基板とこれを備える表示装置、さらにはそれらの製造方法に関する。

現在、ＦＰＤ（Flat Panel Display）が大型化するにつれ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）をアクティブマトリクス素子に用いたＦＰＤ用途のＴＦＴ基板の歩留まりが低下し、欠陥箇所を修正するレーザリペア工程が必須となっている。特に、有機ＥＬ(electroluminescence)ディスプレイ用のＴＦＴ基板の場合は、液晶ディスプレイ用のＴＦＴ基板と比較して、信号線や走査線の他に、複数の電位供給線（電源供給線、グランド電極線）が存在するため、画素構造が複雑になって歩留まりの低下が顕著になる。

このため、従来においては、基板上に形成された２つの配線間で短絡欠陥が検出された場合に、この欠陥箇所の近傍で配線をレーザ光（レーザビーム）の照射によって切断することにより、短絡欠陥を修正する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

有機ＥＬディスプレイ用のＴＦＴ基板の作製工程においては、走査線と信号線との間、又は走査線とグランド電極線との間、あるいは走査線と電源供給線との間で、層間短絡が生じた場合や、信号線とグランド電極線との間、又は信号線と電源供給線との間、あるいはグランド電極線と電源供給線との間で、同層短絡が生じた場合は、短絡箇所に接続されているＴＦＴの動作が異常となり、表示特性における線欠陥又は点欠陥となる。このため、表示品位を著しく低下させる要因となる。

そこで、有機ＥＬディスプレイの作製工程では、ＴＦＴ基板を作製した後に上記の短絡欠陥を検出するための光学式検査による欠陥検査工程を設け、この欠陥検査工程で検出された短絡欠陥をレーザ照射により修正するための欠陥修正工程を設けている。

しかしながら、光学式検査による欠陥検査工程だけでは、線欠陥又は点欠陥となる致命的な欠陥を特定することが困難である。このため、検査工程で検出された欠陥の大半は人によって分類されている。したがって、致命的欠陥の見落とし等が発生する恐れがある。よって、ＴＦＴ基板が完成した段階では、完全な欠陥修正を実現することは非常に困難である。

そのため現状では、有機ＥＬディスプレイパネルが完成した段階（封止を終えた段階）で、ディスプレイパネルの陽極と陰極に所定の電圧を印加して信号を入力することで点灯検査を実施し、線欠陥又は点欠陥等の表示不良があるかどうかを確認している。その場合、欠陥の種類としては、ＴＦＴ形成部では、ゲート電極とソース電極との間、又はゲート電極とドレイン電極との間で生じる層間短絡がある。また、信号線、グランド電極線及び電源供給線の間で生じる短絡もある。

このようにディスプレイパネルが完成した後に上記の短絡欠陥が検出された場合は、ＴＦＴ基板の裏面からレーザ照射により配線の切断を行なうことになる。例えば、ＴＦＴ形成部において、ゲート電極とソース電極との間に層間短絡が生じた場合や、ゲート電極とドレイン電極との間に層間短絡が生じた場合は、欠陥修正方法として、短絡しているＴＦＴの走査線から分岐しているゲート電極を、ＴＦＴ基板の裏面からのレーザ照射によって切断して表示不良を目立たなくする。

特開２００３−２４８４３９号公報（特に、第１２段落、第１３段落、第１０図、第１２図、第１３図）

ところで、導電性の異物又は膜残りなどの影響によって信号線、グランド電極線及び電源供給線の間で短絡欠陥が発生した場合は、線欠陥又はパネル非表示など表示不良として深刻な問題となる。このため、レーザ光の照射によって欠陥を修正する必要がある。

しかしながら、従来においては、信号線、グランド電極線、電源供給線などの配線材料として、融点が低く、熱伝導率が高いアルミニウムなどの金属を使用している。このため、パネル完成後の点灯検査で検出された短絡欠陥を修正するために、ＴＦＴ基板の裏面からアルミニウム配線にレーザ光を照射した場合に、配線が切断されずにアルミニウムが溶融してしまう。

また、レーザエネルギーを高くしてアルミニウム配線にレーザ光を照射すると、上層膜の構造に悪影響を及ぼすほか、周辺配線にまでアルミニウムが溶融してしまい、さらに短絡範囲が拡大する恐れがある。このため、ディスプレイパネルが完成した段階では、アルミニウム配線をＴＦＴ基板の裏面からレーザ照射によって切断することが非常に困難であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、レーザ光の照射によって短絡欠陥の修正を容易に行なえるようにすることにある。

本発明に係るＴＦＴ基板は、互いに交差する走査線と信号線とを含む複数種の配線が形成されるとともに、前記複数種の配線のうち少なくとも１種類の配線は、第１の配線材料によって形成された主要配線部と、前記主要配線部の配線パターンの一部に前記第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成された修正用配線部とを有し、前記第２の配線材料は、前記第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ前記第１の配線材料よりも融点が高い金属からなるものである。また、本発明に係る表示装置は、上記構成のＴＦＴ基板を備えるものである。

本発明に係るＴＦＴ基板とこれを備える表示装置においては、修正用配線部を形成する第２の配線材料を、第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ第１の配線材料よりも融点が高い金属で構成することにより、ＴＦＴ基板の短絡欠陥を修正するために配線を切断したい場合に、修正用配線部をターゲットとしてレーザ光を照射することにより、配線の切断が容易になる。

本発明に係るＴＦＴ基板の製造方法は、ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板上に、主要配線部の形成に用いる第１の配線材料と異なる第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成する第１の工程と、前記修正用配線部を絶縁膜で覆った後、前記修正用配線部に通じるコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する第２の工程と、前記コンタクトホールを埋め込み、かつ前記修正用配線部の上方で前記主要配線部の配線パターンを分断する状態で、前記絶縁膜上に前記第１の配線材料を用いて前記主要配線部を形成する第３の工程とを有するものである。

本発明に係るＴＦＴ基板の製造方法においては、主要配線部の配線パターンの一部に修正用配線部が形成された配線構造が得られる。このため、主要配線部の形成に用いる第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ第１の配線材料よりも融点が高い第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成することにより、ＴＦＴ基板の短絡欠陥を修正するにあたって、レーザ照射による切断が容易な配線構造が実現される。

本発明に係る表示装置の製造方法は、ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板上に、主要配線部の形成に用いる第１の配線材料と異なる第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成する第１の工程と、前記修正用配線部を絶縁膜で覆った後、前記修正用配線部に通じるコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する第２の工程と、
前記コンタクトホールを埋め込み、かつ前記修正用配線部の上方で前記主要配線部の配線パターンを分断する状態で、前記絶縁膜上に前記第１の配線材料を用いて前記主要配線部を形成する第３の工程と、前記ＴＦＴ基板の短絡欠陥を検出するための検査を行なう第４の工程と、前記第４の工程で検出された短絡欠陥に対応する前記修正用配線部にレーザ光を照射して配線を切断することにより欠陥を修正する第５の工程とを有するものである。

本発明に係る表示装置の製造方法においては、ＴＦＴ基板の配線構造として、主要配線部の配線パターンの一部に修正用配線部が形成された配線構造が得られる。このため、主要配線部の形成に用いる第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ第１の配線材料よりも融点が高い第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成することにより、検査工程で検出された短絡欠陥を欠陥修正工程で修正するにあたって、修正用配線部にレーザ光を照射することにより、配線を容易に切断することが可能となる。

本発明によれば、ＴＦＴ基板の短絡欠陥を修正する際に、主要配線部の配線パターンの一部に形成される修正用配線部をターゲットとしてレーザ光を照射することにより、配線を容易に切断することができる。このため、点灯検査で検出された短絡欠陥についても容易に修正することが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用されるＴＦＴ基板の一部（画素回路）の等価回路図であり、図２はその平面図である。

まず、ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板（透明基板）上には、走査線１、信号線２、グランド電極線３、電源供給線４といった複数種（４種類）の配線とともに、単位画素ごとに２つのＴＦＴ（アクティブ素子）５，６と１つの保持容量７が形成されている。

上記複数種の配線のうち、走査線１は、ＴＦＴ基板上で行方向に沿って複数形成されるもので、信号線２は、ＴＦＴ基板上で列方向に沿って複数形成されるものである。また、グランド電極線３は信号線２に沿って複数形成されるもので、電源供給線４も信号線２に沿って複数形成されるものである。

走査線１は片側（図の左側）からだけの駆動であり、信号線２も片側（図の上側）からだけの駆動である。これに対して、グランド電極線３と電源供給線４は、いずれもデータ供給型の配線ではなく、共通電極であるため、両側（上側及び下側）からの駆動となっている。したがって、グランド電極線３と電源供給線４に関しては、片側（上側又は下側）を切断しても通常駆動となる。

また、一つの画素（単位画素）領域８において、ＴＦＴ５のゲート電極は走査線１に接続されている。ＴＦＴ５のソース電極は信号線２に接続され、ＴＦＴ５のドレイン電極はＴＦＴ６のゲート電極に接続されている。また、ＴＦＴ６のドレイン電極は電源供給線４に接続されており、ＴＦＴ６のソース電極は、画素電極の１つとなる陽極９に接続されるものとなっている。陽極９は、ＴＦＴ基板が完成した後に形成されるものである。保持容量７は、誘電体膜を一対の電極（導電膜）で挟み込んだ積層構造をなすもので、一方の電極がグランド電極線３に接続され、他方の電極がＴＦＴ６のゲート電極に接続されている。

ＴＦＴ５はサンプリング用のトランジスタとなるもので、ＴＦＴ６は駆動用のトランジスタとなるものである。さらに詳述すると、ＴＦＴ５は、走査線１によって選択されたときに、映像信号を信号線２からサンプリングして保持容量７に保持するもので、ＴＦＴ６は、保持容量７に保持された映像信号に応じて発光素子（不図示）を駆動するものである。

図３は本発明の実施形態に係るＴＦＴ基板の構成例を示す平面図である。なお、図３においては、説明の便宜上、３本の走査線１-1，１-2，１-3と、２本の信号線２-1，２-2と、２本のグランド電極線３-1，３-2と、２本の電源供給線４-1，４-2と、４つの画素領域８-1，８-2，８-3，８-4を表示しているが、ＴＦＴ基板上に形成される走査線１、信号線２、グランド電極線３及び電源供給線４の配線数や画素領域８の数は画素数に応じて決定される。

まず、左上の画素領域８-1は、行方向（図の左右方向）で画素領域８-2と隣り合い、かつ列方向（図の上下方向）で画素領域８-3と隣り合うものである。また、右下の画素領域８-4は、行方向で画素領域８-3と隣り合い、かつ列方向で画素領域８-2と隣り合うものである。

画素領域８-1は、走査線１-1、信号線２-1、グランド電極線３-1及び電源供給線４-1の各配線の一部を含んでおり、画素領域８-2は、走査線１-1、信号線２-2、グランド電極線３-2及び電源供給線４-2の各配線の一部を含んでいる。また、画素領域８-3は、走査線１-2、信号線２-1、グランド電極線３-1及び電源供給線４-1の各配線の一部を含んでおり、画素領域８-4は、走査線１-2、信号線２-2、グランド電極線３-2及び電源供給線４-2の各配線の一部を含んでいる。

このうち、画素領域８-1の内部には、グランド電極線３-1の配線パターン上に複数の箇所（図例では３箇所）にわたって修正用配線部１ａ〜１ｃが設けられ、電源供給線４-1の配線パターン上にも複数の箇所（図例では４箇所）にわたって修正用配線部１ｄ〜１ｇが設けられている。

修正用配線部１ａ〜１ｃは、列方向に沿うグランド電極線３-1の主要配線部の配線パターンの一部に設けられている。主要配線部とは、導通する１系統の配線の中で主要な配線材料（以下、「第１の配線材料」と記す）によって形成された配線部分をいう。したがって、例えば、グランド電極線３の全ての配線領域のうち、少なくとも１／２を超える配線領域がアルミニウムによって形成されているものとすると、第１の配線材料となるアルミニウムの配線部分が主要配線部に相当するものとなる。

グランド電極線３-1の主要配線部は、列方向に沿う真っ直ぐなパターンによって構成されている。これに対して、修正用配線部１ａは、走査線１-1とグランド電極線３-1の交差部近傍に設けられ、修正用配線部１ｃは、走査線１-2とグランド電極線３-1の交差部近傍に設けられている。また、修正用配線部１ｂ,１ｃは、保持容量７の一方の電極とグランド電極線３との接続部を間に挟むかたちで配置されている。

一方、修正用配線部１ｄ〜１ｇは、列方向に沿う電源供給線４-1の主要配線部の配線パターンの一部に設けられている。電源供給線４-1の主要配線部は、列方向に沿う真っ直ぐなパターン（以下、「ストレートパターン」とも記す）と、このパターンからＴＦＴ６のドレイン電極に向けて分岐したパターン（以下、「分岐パターン」とも記す）とによって構成されている。

これに対して、修正用配線部１ｄは、ＴＦＴ６のドレイン電極へと分岐する分岐パターンの途中に設けられている。修正用配線部１ｅは、ストレートパターン上において走査線１-1と電源供給線４-1の交差部近傍に設けられ、修正用配線部１ｇは、ストレートパターン上において走査線１-2と電源供給線４-1の交差部近傍に設けられている。また、修正用配線部１ｅ,１ｆは、ストレートパターン上においてＴＦＴ６のドレイン電極へと分岐する分岐部を間に挟むかたちで配置されている。

以上の配線構造において、グランド電極線３-1の主要配線部及び電源供給線４-1の主要配線部は、それぞれ第１の配線材料によって形成され、信号線２-1も当該第１の配線材料と同じ配線材料によって形成されている。

これに対して、修正用配線部１ａ〜１ｇは、第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成されている。第２の配線材料は、第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ第１の配線材料よりも融点が高い金属からなるものである。

また、他の画素領域８-2,８-3，８-4には、それぞれ上記画素領域８-1と同様の形態で修正用配線部が設けられている。すなわち、画素領域８-2の内部には、グランド電極線３-2の配線パターン上に複数の箇所にわたって修正用配線部２ａ〜２ｃが設けられ、電源供給線４-2の配線パターン上にも複数の箇所にわたって修正用配線部２ｄ〜２ｇが設けられている。

また、画素領域８-3の内部には、グランド電極線３-1の配線パターン上に複数の箇所にわたって修正用配線部３ａ〜３ｃが設けられ、電源供給線４-1の配線パターン上にも複数の箇所にわたって修正用配線部３ｄ〜３ｇが設けられている。また、画素領域８-4の内部には、グランド電極線３-2の配線パターン上に複数の箇所にわたって修正用配線部４ａ〜４ｃが設けられ、電源供給線４-2の配線パターン上にも複数の箇所にわたって修正用配線部４ｄ〜４ｅが設けられている。

続いて、上記構成からなるＴＦＴ基板の製造方法と、当該ＴＦＴ基板を用いた有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法について順に説明する。

図４はＴＦＴ基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。まず、ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板の受け入れを行なう（ステップＳ１）。

次に、ガラス基板の片面に第２の配線材料として例えばモリブデンをスパッタリング法によって成膜した後（ステップＳ２）、モリブデン膜を覆うようにレジストを塗布し、これを露光、現像してレジストマスクを形成する（ステップＳ３）。

次に、レジストマスクを用いたドライエッチングによってモリブデン膜の不要部を取り除く（ステップＳ４）。これにより、図５に示すように、走査線１-1，１-2、ＴＦＴ５，６のゲート電極５Ｇ，６Ｇと、保持容量７の一方の電極７Ａと一緒（同時）に、修正用配線部１ａ〜１ｇ，２ａ〜２ｇをガラス基板上に形成する。また、図５のＭ−Ｍ断面を見ると、図６（Ａ）に示すように、ガラス基板１１上に所定の間隔をあけて修正用配線部１ｂ，１ｃが形成された状態となる。

ここで、修正用配線部の配線幅は、グランド電極線３及び電源供給線４の配線幅と同じか、それよりも広い幅で設定するのがよい。また、修正用配線部の長さは、主要配線部と電気的なコンタクトをとるための重なり寸法や、欠陥修正に適用するレーザ光のビームサイズなどを考慮して適宜設定するのが望ましい。

次に、ガラス基板上にＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法によってゲート絶縁膜を成膜する（ステップＳ５）。これにより、図６（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１上に修正用配線部１ｂ，１ｃを覆う状態で絶縁膜１２が形成される。絶縁膜１２は、ゲート絶縁膜と同時に形成されるものである。

次に、アモルファスシリコンからなる半導体層とチャネル保護層をＣＶＤ法によってガラス基板上に連続的に成膜した後（ステップＳ６）、ドライエッチング法などによってＴＦＴとなる部分をパターニングする（ステップＳ７）。

次に、ｎ＋Ｓｉ層をＣＶＤ法によって成膜した後、ＴＦＴの部分だけにｎ＋Ｓｉ層が残るようにパターニングする（ステップＳ８）。

次に、上記ステップＳ５で形成したゲート絶縁膜にコンタクトホールを形成する（ステップＳ９）。このコンタクトホールは、ガラス基板側に近い下層の配線層とガラス基板側から遠い上層の配線層とを電気的に接続するために形成されるものである。

これにより、図６（Ｃ）に示すように、ガラス基板１１上の絶縁膜１２に対して、各々の修正用配線部１ｂ，１ｃに通じるコンタクトホール１３が形成される。この場合、コンタクトホール１３は、各々の修正用配線部１ｂ，１ｃの長さ方向（図の左右方向）の両端近傍に形成しておく。

次に、第１の配線材料として、例えばアルミニウムをスパッタリング法によって成膜した後、アルミニウム膜をパターニングする（ステップＳ１０）。

これにより、図６（Ｄ）に示すように、ガラス基板１１上にコンタクトホール１３を埋め込む状態でアルミニウム（第１の配線材料）によりグランド電極線３-1の主要配線部３-1’が形成されるとともに、この主要配線部３-1’とコンタクトホール１３を介して導通するように、第２の配線材料となるモリブデンにより修正用配線部１ｂ，１ｃが形成された状態となる。また、アルミニウム膜のパターニングにより、グランド電極線３-1における主要配線部３-1’の配線パターンが、各々の修正用配線部１ｂ，１ｃの直上位置で分断された状態となる。

このため、グランド電極線３-1の主要配線部３-1’は、各々の修正用配線部１ｂ，１ｃを介して導通することになる。また、他のグランド電極線３や電源供給線４についても、グランド電極線３-1と同様に、主要配線部の配線パターンの一部に修正用配線部が形成され、当該修正用配線部を介して主要配線部が導通することになる。

次に、ＴＦＴと配線を覆う層間絶縁膜（保護膜）をＣＶＤ法によって形成した後、陽極とＴＦＴ配線との接続部にコンタクトホールを形成する（ステップＳ１１）。この段階でＴＦＴ基板が完成する。

次に、基板完成段階の検査工程として、ＴＦＴ基板の短絡欠陥を検出するための光学式検査を行ない、この光学式検査で表示不良につながる短絡欠陥が検出された場合は、ＴＦＴ基板（ガラス基板）の裏面側からレーザ光を照射して、欠陥の修正を行なう（ステップＳ１２）。

ＴＦＴ基板の完成段階では、配線が画素単位での繰り返しパターンとなっているため、上記光学式検査ではその繰り返しパターンを光学顕微鏡などの検査装置で１画素ずつ又は複数画素ずつ検査して、正常なパターン画像と比較する。そして、正常なパターン画像とのパターンマッチング等により欠陥有りと判断された画像を抽出し、その画像が致命的な欠陥につながるものであるかどうかを人が個別に判断する。

図７はＴＦＴ基板を用いた有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法の一例を示すフローチャートである。

まず、上記光学式検査を終えたＴＦＴ基板上に陽極を形成した後、これを画素のレイアウトに合わせてパターニングする（ステップＳ１３）。

次に、ＴＦＴ基板上に陽極を覆うように層間絶縁膜を形成した後、陽極と有機層との接続部にコンタクトホールを形成する（ステップＳ１４）。

次に、ＴＦＴ基板上に、発光層を有する有機層を積層状態で形成した後（ステップＳ１５）、その有機層を陽極との間で挟むように陰極を形成する（ステップＳ１６）。陰極は、陽極と対をなす画素電極となるものである。

これにより、図８に示すように、陽極９と陰極１４との間に有機層１５を挟持してなる有機電界発光素子１６がＴＦＴ基板１７上に形成されることになる。有機層１５は、陽極９から陰極１４に向かって、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を順に積層した構造を有するものである。

次に、封止工程として、ＴＦＴ基板に封止樹脂を介して封止基板を貼り合わせる（ステップＳ１７）。この時点で有機ＥＬディスプレイパネルが完成する。

次に、パネル完成段階での検査工程として、ＴＦＴ基板の短絡欠陥を検出するための点灯検査を行なう（ステップＳ１８）。次に、点灯検査で短絡欠陥による表示不良（線欠陥、点欠陥等）が検出されたかどうかを確認する（ステップＳ１９）。

点灯検査で表示不良が検出された場合は、ＴＦＴ基板の裏面側からガラス基板越しにレーザ光を照射して、欠陥の修正を行なう（ステップＳ２０）。欠陥修正後は上記ステップＳ１８に戻って再度点灯検査を行なう。また、点灯検査で表示不良が検出されなかった場合は、製品（良品）としてパネル製造工程から出荷される。

図９は欠陥修正に用いられるレーザリペア装置の構成例を示す図である。図９において、レーザ光源２１とＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ２２は、Ｚ軸テーブル２３に固定されている。ＣＣＤカメラ２２は、封止済みのディスプレイパネルの画像（欠陥部分など）を撮影するものである。ＣＣＤカメラ２２で撮影した画像はモニタ２４に表示される。Ｚ軸テーブル２３は、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。また、Ｚ軸テーブル２３は、Ｘ軸テーブル２５に取り付けられている。Ｘ軸テーブル２５は、Ｘ軸方向（横方向）に移動可能に設けられている。

一方、Ｙ軸テーブル２６には、欠陥修正の対象となるパネル（以下、「欠陥修正パネル」と記す）２７が載置されている。上記の製造方法において、点灯検査で短絡欠陥が検出された有機ＥＬディスプレイパネルは、欠陥修正パネル２７としてＹ軸テーブル２６上にセットされる。Ｙ軸テーブル２６は、Ｙ軸方向（縦方向）に移動可能に設けられている。レーザ光源２１は、欠陥修正パネル２７の所定部位に、２つのミラー２８Ａ，２８Ｂと対物レンズ２９を通してレーザ光を照射し、その熱エネルギーで配線材料を昇華又は飛散させて配線を切断する。

上記構成からなるレーザリペア装置において、レーザ光源２１及びＣＣＤカメラ２２はいずれもＺ軸テーブル２３に取り付けられているため、欠陥修正パネル２７の上方でレーザ光源２１及びＣＣＤカメラ２２を任意の高さに移動させることができる。また、Ｚ軸テーブル２３はＸ軸テーブル２５に取り付けられているため、欠陥修正パネル２７に対してレーザ光源２１及びＣＣＤカメラ２２をＸ軸方向で任意の位置に移動させることができる。さらに、欠陥修正パネル２７は、Ｙ軸テーブル２６上に載置されるため、欠陥修正パネル２７をＹ軸方向で任意の位置に移動させることができる。

これにより、レーザ光源２１及びＣＣＤカメラ２２と、欠陥修正パネル２７との相対位置を、互いに直交する３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）で任意に変化させることができる。したがって、レーザ光源２１とＣＣＤカメラ２２は、欠陥修正パネル２７上のいずれの位置にも移動させることができる。レーザ光源２１から出射されたレーザは、ミラー２８Ａ，２８Ｂにより反射され、対物レンズ２９を通り、欠陥修正パネル２７に照射される。

このようなレーザリペア装置を用いてディスプレイパネルの欠陥修正を行なう場合は、まず、ディスプレイパネルの面内で、表示不良（点欠陥、線欠陥など）の発生原因となっている欠陥箇所を検出する。

次に、Ｙ軸テーブル２６に欠陥修正パネル２７を載せて、Ｘ軸テーブル２５、Ｙ軸テーブル２６及びＺ軸テーブル２３を適宜駆動することにより、予め検出してある欠陥箇所にＣＣＤカメラ２２の焦点を合わせる。

次に、欠陥箇所の近傍で切断すべき配線パターン上に存在する修正用配線部にＣＣＤカメラ２２の焦点とレーザ照射位置を合わせる。

次に、レーザ照射条件（レーザのビームサイズやエネルギーなど）を設定した後、レーザ光源２１を駆動することにより、ＴＦＴ基板の裏面側からガラス基板を通して修正用配線部にレーザ光を照射する。以降は、上記同様の手順で、他の修正用配線部にもレーザ光を照射する。

ここで、本発明の実施形態に係るＴＦＴ基板とこれを用いた有機ＥＬディスプレイパネルの構成においては、グランド電極線３及び電源供給線４の配線構造として、主要配線部をアルミニウム（第１の配線材料）で形成するとともに、修正用配線部をモリブデン（第２の配線材料）で形成している。モリブデンは、アルミニウムよりも熱伝導率が低く、かつアルミニウムよりも融点が高い金属である。

このため、グランド電極線３及び電源供給線４の配線パターンの全てをアルミニウムの配線で形成した場合は、例えば図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、アルミニウム配線からなるグランド電極線３-1にガラス基板１１及び絶縁膜１２を通してレーザ光を照射したときに、配線材料の熱伝導率が相対的に高いためにレーザ照射による熱が局所に集中せずに周囲に拡散し、しかも配線材料の融点が相対的に低いために、レーザ光の照射によって配線材料（アルミニウム）が溶融してしまい、結果的に配線を切断することが困難になる。

特に、有機ＥＬディスプレイの製造工程において、ディスプレイパネルが完成した段階（封止後の段階）では、封止樹脂や封止基板などによって配線材料の昇華等が抑制されるとともに、ＴＦＴ基板上に有機層などの上層膜が積層された状態となる。このため、レーザ照射による配線の切断が非常に困難になる。

これに対して、本発明の実施形態においては、グランド電極線３及び電源供給線４の主要配線部の配線パターンの一部に、それぞれモリブデンによって修正用配線部を形成した配線構造となっている。このため、例えば図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、グランド電極線３-1の配線パターン上に設けられた修正用配線部１ｂにガラス基板１１を通してレーザ光を照射したときに、配線材料の熱伝導率が相対的に低いために、レーザ照射による熱が周囲に拡散せずに局所に集中し、しかも配線材料の融点が相対的に高いために、配線材料を溶融させずに昇華又は飛散させることができる。このため、配線の切断が容易になる。

その結果、ＴＦＴ基板の完成段階（封止前の段階）はもちろんのこと、ディスプレイパネルが完成した段階（封止後の段階）であっても、有機層などの上層膜に悪影響を及ぼすことなく、レーザ光の照射によって配線を切断することができる。また、低いレーザエネルギーで数回の照射で配線を切断することができる。このため、上層膜へのダメージが低減され、二次的な不良を起こす可能性が低減される。

続いて、表示不良となる短絡欠陥の種類（欠陥発生パターン）とこれに対応した欠陥の修正方法について説明する。

図１２に示す欠陥（導電物質）３１は、グランド電極線３-1と信号線２-1の同層短絡となる欠陥であり、表示不良としては線欠陥となる。この場合の欠陥修正方法としては、グランド電極線３-1の配線パターン上で短絡３１の発生箇所を挟む位置関係にある２つの修正用配線部１ａ，１ｂにそれぞれレーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２を設定し、当該レーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２にレーザ光を照射して配線を切断することにより、欠陥を完全に修正することができる。

さらに詳述すると、まず、線欠陥が発生しているグランド電極線３-1のライン上をディスプレイパネルの裏面側から光学顕微鏡で観察して短絡箇所を検出する。もしくはＴＦＴ基板完後の光学検査での取得画像からライン上に位置する画像をピックアップして、グランド電極線と信号線間で短絡している欠陥画像を絞り込む。

次に、上記の検出方法で短絡欠陥を検出したら、ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板が上向きとなるように、レーザリペア装置（図９参照）のＹ軸テーブル２６に欠陥修正パネル２７を載せる。

次に、ＣＣＤカメラ２２による画像をモニタ２４でチェックしながら、Ｚ軸テーブル１３を移動させて欠陥修正パネル２７の表面にカメラの焦点を合わせた後、Ｘ軸テーブル２５とＹ軸テーブル２６との駆動により、ＣＣＤカメラ２２をＸ方向及びＹ方向に適宜移動させて、ＣＣＤカメラ２２の撮像位置を短絡箇所に合わせる。この状態で、再度ＣＣＤカメラ２２の画像をモニタ２４で見ながら、Ｘ軸テーブル２５及びＹ軸テーブル２６の駆動により、グランド電極線３-1の配線パターン上で欠陥箇所を挟む２つの修正用配線部１ａ，１ｂのうちの一方、例えば修正用配線部１ａにカメラの焦点を合わせる。

次に、修正用配線部１ａの配線長及び配線幅に合わせてレーザ光の照射光学系のスリットサイズを調整した後、レーザ光源２１から照射されるレーザが、例えば波長３５５ｎｍ、パルス幅５ｎ（ナノ）秒〜１０ｎ秒程度、加工エネルギー２．０Ｊ／ｃｍ²になるように、レーザリペア装置に付属のアッテネーターを設定する。

次に、上記のように設定されたレーザ光を、対物レンズ２９を介して１回又は複数回にわたって、ＴＦＴ基板の裏面からガラス基板を透過させて、修正用配線部１ａに照射し、その熱エネルギーによって修正用配線部１ａの配線材料（第２の配線材料）を昇華又は飛散させ、配線を切断する。

次に、ＣＣＤカメラ２２の画像をモニタ２４で見ながら、Ｘ軸テーブル２５及びＹ軸テーブル２６の駆動により、もう一方の修正用配線部１ｂにカメラの焦点を合わせて、上記同様に調整及び設定されたレーザ光を、ＴＦＴ基板の裏面からガラス基板を透過させて、修正用配線部１ｂに照射し、配線を切断する。

これにより、欠陥３１による短絡欠陥を修正することができる。各々の画素領域８−１，８−２，…ごとに、例えば、グランド電極線３-1であれば、このグランド電極線３-1の配線パターン上の２箇所に修正用配線部１ａ，１ｂが設けられ、電源供給線４-1であれば、この電源供給線４-1の配線パターン上に４箇所にわたって修正用配線部１ｄ〜１ｇが設けられている、つまり同一の配線パターン上に２箇所以上にわたって修正用配線部が設けられている。このため、例えば上記の欠陥３１による短絡欠陥を修正する場合、グランド電極線３-1の配線パターン上に修正用配線部１ａだけしか設けられていないと、画素領域８-1とこれに隣り合う画素領域８-3に跨って配線を切断する必要があるが、グランド電極線３-1の配線パターン上に修正用配線部１ａと修正用配線部１ｂを設けておけば、２つの画素領域に跨って配線を切断しなくても欠陥を修正することができる。このため、配線の切断によって無効となる配線領域の長さを短く抑えることができる。また、画素領域内に生じた欠陥に関しては、画素単位で修正することができる。

図１３に示す欠陥３２は、電源供給線４-1とグランド電極線３-2の同層短絡となる欠陥であり、表示不良としては線欠陥で、かつパネル駆動不良となる。この場合の欠陥修正方法としては、電源供給線４-1の配線パターン上で欠陥３２の発生箇所を挟む位置関係にある２つの修正用配線部１ｆ，１ｇにそれぞれレーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２を設定し、当該レーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２にレーザ光を照射して配線を切断することにより、欠陥を完全に修正することができる。あるいは、図１４に示すように、グランド電極線３-2の配線パターン上で欠陥３２の発生箇所を挟む位置関係にある２つの修正用配線部２ａ，２ｂにそれぞれレーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２を設定し、当該レーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２にレーザ光を照射して配線を切断することにより、欠陥を完全に修正することができる。

図１５に示す欠陥３３は、グランド電極線３-1と走査線１-2の層間短絡となる欠陥であり、表示不良としては線欠陥となる。この場合の欠陥修正方法としては、グランド電極線３-1の配線パターン上で欠陥３３の発生箇所を挟む位置関係にある２つの修正用配線部１ｃ，３ａにそれぞれレーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２を設定し、当該レーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２にレーザ光を照射して配線を切断することにより、欠陥を完全に修正することができる。

図１６に示す欠陥３４，３５は、ＴＦＴ５，６の形成部でゲート電極とソース電極、又はドレイン電極との層間短絡により表示不良として輝点となる欠陥である。この場合の欠陥修正方法としては、ＴＦＴ５のゲート電極の配線パターン上にレーザ照射領域Ｐ１を設定するとともに、電源供給線４-1からＴＦＴ６のドレイン電極へと分岐する分岐パターン上の修正用配線部１ｄにレーザ照射領域Ｐ２を設定し、それらのレーザ照射領域Ｐ１，Ｐ２にレーザ光を照射して配線を切断することにより、輝点となっていた画素を滅点化して表示不良を目立たなくすることができる。

実際に、上記図１２〜図１６に示す欠陥３１〜３５を、それぞれに対応する上記の方法で修正した後、再度、点灯検査を行なって表示不良の有無を確認したところ、修正前に生じていた短絡欠陥が修正され、表示不良が改善された。また、比較例として、修正用配線部を設けていないＴＦＴ基板にて、上記図１２〜図１６に示す欠陥３１〜３５が原因で表示不良となったディスプレイパネルを対象に、ＴＦＴ基板の裏面からのレーザ照射によりアルミニウム配線の切断を試みたところ、アルミニウムがレーザ光の照射によって溶融してしまい、配線を切断することができなかった。このため、比較例では欠陥が修正されず、表示不良を改善できなかった。

なお、上記実施形態においては、グランド電極線３及び電源供給線４の配線構造として、主要配線部を形成する第１の配線材料をアルミニウムとし、修正用配線部を形成する第２の配線材料をモリブデンとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、第１の配線材料としては、アルミニウムを主原料とした合金であってもよい。また、第２の配線材料としては、モリブデン（Ｍｏ）の他にも、例えば、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属であってもよいし、それらの金属から選ばれる１種以上の合金であってもよい。

図１７に配線材料となる金属の物性値（熱伝導率、融点）を示す。この図から、第１の配線材料となる金属がアルミニウムであるとすると、第２の配線材料としては、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ネオジム（Ｎｄ）から選ばれる１種以上の金属を用いることができる。

実際のディスプレイパネルでレーザ照射による切断の容易性を確認してみたところ、第２の配線材料としては、熱伝導率が２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であり、かつ融点が１０００℃以上の金属を用いることが望ましい、との結論が得られた。ちなみに、銅（Ｃｕ）は、アルミニウムよりも融点が高いものの、熱伝導率がアルミニウムよりも高いため、第２の配線材料としては採用できない。

また、上記実施形態においては、ＴＦＴ基板上に形成される配線の種類として、走査線、信号線、グランド電極線、電源供給線の４種類を例示したが、本発明に係る配線構造は、グランド電極線や電源供給線のように両側駆動の配線であれば、いずれの配線であっても適用可能である。

また、本発明に係る表示装置は、ディスプレイパネルとして完成した半製品のものに限らず、最終セットの製品として組み立てられたもの、例えば、自動車や電車などの車載用ディスプレイ（カーオーディオ・カーナビゲーション機器、行き先案内表示器など）やテレビ、デジタルオーディオ機器、デジタルカメラ、携帯電話などの電子機器を含むものである。

本発明が適用されるＴＦＴ基板の一部の等価回路図である。 本発明が適用されるＴＦＴ基板の一部の平面図である。 本発明の実施形態に係るＴＦＴ基板の構成例を示す平面図である。 ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。 ＴＦＴ基板の製造工程を説明する図（その１）である。 ＴＦＴ基板の製造工程を説明する図（その２）である。 有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法の一例を示すフローチャートである。 有機電界発光素子の構成例を示す断面図である。 レーザリペア装置の構成例を示す図である。 アルミニウム配線にレーザ光を照射した場合の模式図である。 修正用配線部にレーザ光を照射した場合の模式図である。 欠陥修正方法の第１の事例を説明する図である。 欠陥修正方法の第２の事例を説明する図である。 欠陥修正方法の第３の事例を説明する図である。 欠陥修正方法の第４の事例を説明する図である。 欠陥修正方法の第５の事例を説明する図である。 配線材料となる金属の物性値を示す図である。

符号の説明

１…走査線、２…信号線、３…グランド電極線、４…電源供給線、５，６…ＴＦＴ、７…保持容量、８…画素領域、９…陽極、１１…ガラス基板、１２…絶縁膜、１３…コンタクトホール、１６…有機電界発光素子、１７…ＴＦＴ基板、１ａ〜１ｇ，２ａ〜２ｇ，３ａ〜３ｇ，４ａ〜４ｇ…修正用配線部

Claims (9)

1. 互いに交差する走査線と信号線、及び、当該信号線に沿って形成され、両端側から駆動される電位供給線を含む複数種の配線が形成されており、
   前記電位供給線は、前記信号線の配線材料と同じ第１の配線材料によって形成された主要配線部と、前記主要配線部の配線パターンの一部に前記第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成された修正用配線部とを有し、前記主要配線部の配線パターンの途中の端部と前記修正用配線部の両端とが導通した配線構造であり、
   前記第２の配線材料は、前記第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ前記第１の配線材料よりも融点が高い金属からなるＴＦＴ基板。
2. 前記第２の配線材料は、モリブデン、チタン、ニッケル、コバルト、クロム、タングステン、タンタル、ネオジムから選ばれる１種以上の金属からなる請求項１に記載のＴＦＴ基板。
3. 前記修正用配線部は、前記走査線と前記信号線との交差部に対応して設けられる画素領域ごとに、同一の配線パターン上に２箇所以上にわたって設けられている請求項１に記載のＴＦＴ基板。
4. 前記第２の配線材料は、熱伝導率が２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であり、かつ融点が１０００℃以上の金属からなる請求項１に記載のＴＦＴ基板。
5. 互いに交差する走査線と信号線、及び、当該信号線に沿って形成され、両端側から駆動される電位供給線を含む複数種の配線が形成されたＴＦＴ基板を備え、
   前記電位供給線は、前記信号線の配線材料と同じ第１の配線材料によって形成された主要配線部と、前記主要配線部の配線パターンの一部に前記第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成された修正用配線部とを有し、前記主要配線部の配線パターンの途中の端部と前記修正用配線部の両端とが導通した配線構造であり、
   前記第２の配線材料は、前記第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ前記第１の配線材料よりも融点が高い金属からなる表示装置。
6. 前記ＴＦＴ基板上に、陽極と陰極により有機層を挟持してなる有機電界発光素子を形成してなる請求項５に記載の表示装置。
7. 互いに交差する走査線と信号線、及び、当該信号線に沿って形成され、両端側から駆動される電位供給線を含む複数種の配線が形成されており、
   前記電位供給線は、前記信号線の配線材料と同じ第１の配線材料によって形成された主要配線部と、前記主要配線部の配線パターンの一部に前記第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成された修正用配線部とを有し、前記主要配線部の配線パターンの途中の端部と前記修正用配線部の両端とが導通した配線構造であり、
   前記第２の配線材料は、前記第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ前記第１の配線材料よりも融点が高い金属からなるＴＦＴ基板の製造に当たって、
   ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板上に、前記第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成する第１の工程と、
   前記修正用配線部を絶縁膜で覆った後、前記修正用配線部に通じるコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する第２の工程と、
   前記コンタクトホールを埋め込み、かつ前記修正用配線部の上方で前記主要配線部の配線パターンを分断する状態で、前記絶縁膜上に前記第１の配線材料を用いて前記主要配線部を形成する第３の工程との各処理を実行するＴＦＴ基板の製造方法。
8. 互いに交差する走査線と信号線、及び、当該信号線に沿って形成され、両端側から駆動される電位供給線を含む複数種の配線が形成されたＴＦＴ基板を備え、
   前記電位供給線は、前記信号線の配線材料と同じ第１の配線材料によって形成された主要配線部と、前記主要配線部の配線パターンの一部に前記第１の配線材料と異なる第２の配線材料によって形成された修正用配線部とを有し、前記主要配線部の配線パターンの途中の端部と前記修正用配線部の両端とが導通した配線構造であり、
   前記第２の配線材料は、前記第１の配線材料よりも熱伝導率が低く、かつ前記第１の配線材料よりも融点が高い金属からなる表示装置の製造に当たって、
   ＴＦＴ基板のベースとなるガラス基板上に、前記第２の配線材料を用いて修正用配線部を形成する第１の工程と、
   前記修正用配線部を絶縁膜で覆った後、前記修正用配線部に通じるコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する第２の工程と、
   前記コンタクトホールを埋め込み、かつ前記修正用配線部の上方で前記主要配線部の配線パターンを分断する状態で、前記絶縁膜上に前記第１の配線材料を用いて前記主要配線部を形成する第３の工程と、
   前記ＴＦＴ基板の短絡欠陥を検出するための検査を行なう第４の工程と、
   前記第４の工程で検出された短絡欠陥に対応する前記修正用配線部にレーザ光を照射して配線を切断することにより欠陥を修正する第５の工程との各処理を実行する表示装置の製造方法。
9. 前記ＴＦＴ基板上に、陽極と陰極により有機層を挟持してなる有機電界発光素子を形成する工程を含む請求項８に記載の表示装置の製造方法。

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