JPH01102432A - アクティブマトリックスアレイの修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アクティブマトリックスアレイ型液晶表示装
置に用いるアクティブマトリックスアレイの修正方法に
関するものである。

従来の技術 近年、液晶表示装置の絵素数増大に伴って、走査線数が
増え、従来から用いられている単純マトリックス型液晶
表示装置では表示コントラストや応答速度が低下するこ
とから、各絵素にスイッチング素子を配置したアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置が利用されつつある。

しかしながら、前記アクティブマトリックス型液晶表示
装置に用いるアクティブマトリックスアレイは１枚の基
板上に敗万個以上の薄膜トランジスタを無欠陥に製造し
なければならず、したがってこの製造歩留が非常に大き
な課題となる。

高い歩留にてアクティブマドリックステレイを製造する
ためには、クリーン度の高い、ＩＣ製造ライン並のライ
ンにて製造する必要があるが、万一１〜２個の欠陥が発
生した場合には、これを修正する方法も確立しておかな
ければならない。

以下、図面を参照しながら、従来のアクティブマトリッ
クスアレイとその修正方法について説明する。第１３図
は従来のアクティブマトリックスアレイの一部拡大図で
あり、ガラス基板面よりみたところを示している。第１
４図は反射電極が形成された面よりみたところの一部拡
大図を示している。第１５図（ａ）、　（ｂ）、　（ｅ
）はそれぞれ第１３図ＡＡ’線、ＢＢ’線、　ｃｃ’線
での断面図である。

ただし、説明に不用な箇所、構成は省略してあり、また
各断面図においては上下方向に拡大しである。

第１３図、第１４図および第１５図において１はゲート
信号線、２はソース信号線、３はゲート信号線とソース
信号線の交点部の絶縁膜、４は薄膜トランジスターのド
レイン端子、６ａ、６ｂ。

５ｃ、５ｅは反射電極、７はガラス基板、８は半導体、
９はポリイミドである。第１５図ｔａｌの断面図で分か
るとおり従来のアクティブマトリックスアレイはガラス
基板７上にゲート信号線、ソース信号線および駆動薄膜
トランジスタを構成し、その上に前記駆動薄膜トランジ
スタと反射電極と絶縁するためにポリイミド膜等の有機
物を形成し、前記ポリイミドに穴開は加工をおこなった
のち、ポリイミドに反射電極を形成したものである。し
かしながら、先にも述べたようにアクティブマトリック
スアレイには少なくとも数万個以上の薄膜トランジスタ
を作成する必要がある。しかし、すべての薄膜トランジ
スタが良品となる確率は比較的低い、したがって、歩留
を向上させるためには発生した不良薄膜トランジスタが
駆動する絵素をなんらかの手段をもちいて正常に点灯さ
せる必−がある、たとえば第１６図のように薄膜トラン
ジスタのソース・ドレイン端子の短絡欠陥ｌＯが発生し
た場合はたえずソース信号線２に印加される信号が反射
電極６ａに流れ込み、常に点灯状態（以後、白欠陥と呼
ぶ）となる、また、常に非点灯状態となる欠陥を黒欠陥
と呼ぶ、そこで、まず反射電極・６ａに信号が入力され
ないようにＤＤ’線の箇所をレーザ光などにより切断す
る。したがって、絵素は黒欠陥となる。つぎに、第１７
図に示すように反射電極６ａと反射電極６ｃを光ＣＶＤ
法により金属薄膜１１を形成し接続する。ゆえに反射電
４６ａは反射電極６Ｃを駆動する薄膜トランジスタと接
続され反射電極６ｃを駆動する薄膜トランジスタが二つ
の絵素を駆動する能力があるならば擬似的に正常点灯と
なる。前記点灯状態は映像信号を表示するさい、反射電
極６ｃと６３による表示は同一表示となるが視覚的にな
んら正常点灯とかわらない。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなアクティブマトリックスア
レイの構成では通常光ＣＶＤ法により金属１１１１１１
を形成するさいＡｔレーザの第２次高調波、エキシマレ
ーザなど紫外線領域の光を用いるため、前記光によりポ
リイミドなどの有機絶縁膜が分解されてしまう、したが
って、第１７図のＥＥ’線での断面図の第１８図で示す
ように前記光の強さいかんでは光ＣＶＤ法により形成し
た金属ｆＩ１１１１１とゲート信号線１とが接触し、反
射電極６ａとゲート信号ｗＡ１とが電気的に接続され、
絵素を黒欠陥にしてしまうという問題点があった。

また、前記接触が反射電極とソース信号＆Ｉ２の接触で
あれば白欠陥を発生させてしまうという問題点があった
。

一方、液晶パネルの組み立て精度は高（なり強誘電体液
晶ではさらに高精度の平坦化技術が要求される。このよ
うな点で、ＣＶＤ法は膜を堆積させるということから、
膜面の平坦度を悪（することが考えられる。このＣＶＤ
法にて堆積された膜厚は液晶の注入される側になるため
問題となる。

本発明は上記問題点に鑑み、下層の信号線とトリミング
した導体層１１が接触するという問題点が発生すること
なく高精度な平坦度を実現したアクティブマトリックス
アレイを提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記間層点を解決するために本発明のアクティブマトリ
ックスアレイの修正方法は反射電極間の下層に絶縁物で
ある有機物の中間層に反射電極および基板面の信号線に
接続されていない状態で金属層を形成するようにし、金
属層の上部の有機絶縁層をイオン注入法を用いて局所的
に導体化させるようにしたものである。

作用 本発明は上記した構成により、電気的に分離された金属
層は、欠陥修正のために反射電極をイオン注入法を用い
て窒素、アルゴン、ｗ４．亜鉛のイオンを注入して有機
絶縁層を局所的に導体化し接続するとき、イオン注入層
が内部法（侵入するが金属層においてその侵入は阻止で
きる。これは金属層がエネルギを反射することによりそ
れ以上に深く注入が進まないためである。また、イオン
注入法の目的は反射電極間の接続が目的であるため、注
入膜は金属膜と接続されることによって、この金属膜も
導体層として機能する。このためトリミングした導体層
の電気抵抗が低くなり、信号電流を一度に多く流すこと
ができる。

有機絶縁体にイオンを注入して導体化させることはＳ、
Ｒｎ　　Ｆｏｒｒｅｓｔらがニッケルフタロシアニン等
にＡｒイオンを注入し、その抵抗が１２桁ぐらい下がる
ことから始まり、その後多くの有機物にイオンを注入し
て導体化させることがおこなわれている。しかしイオン
注入による局所的な導体化では低抵抗化に限度があり、
抵抗を下げるために深くイオン注入すると下の信号線と
短絡する危険性が高くなる０本発明法によれば、上記し
たように黒欠陥、白欠陥を発生させることな（歩留のよ
い液晶表示装置が提供できる。

実施例 以下本発明の一実施例のアクティブマトリックスアレイ
の修正方法について、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるアクティブマト
リックスアレイの一部拡大図である。第１図において、
１２は金属膜を示す、第２図は第１図ＧＧ’線での断面
図である。第２図で明らかなようにソース信号線２上に
金属膜１２としてＣｒを真空蒸着法にて形成している。

また、前記金属膜の膜厚はとンホールおよび強度の点か
ら２００Å以上必要であり、５００Å以上が望ましい、
また、金属膜は光を反射して、抵抗の低いものであれば
よい、たとえば、Ｆｅ、Ｍｏ、７．ｎ。

Ｃｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ａｊ、Ａｕ、Ａｇ、真ちゅう。

青銅あるいはこれらを含んだ合金がある。そして、金属
膜１２を構成する方法として、スパッタ法。

イオンブレーティング法、ＣＶＤ法、メツキ法で行って
もよい。

以下、本発明の第１の実施例のアクティブマトリックス
アレイの修正方法について図面を参照しながら説明する
。

第１図のアクティブマトリックスアレイでは薄膜トラン
ジスタのソース・ドレイン端子の短絡欠陥ｌＯが発生し
ている。そこで、ソース信号線２に印加される信号が反
射電極６ａに流れ込まないように第１　ｖｌＪＦ　Ｆ’
線で切断する。つぎにイオン注入法を用いて反射電極６
ａと６ｂを接続するために窒素イオンをポリイミドにイ
オン注入し導体層１１を金属膜１２の上方とする位置に
形成する。

イオン注入の終了は反射電極６ａと６ｂの電極を抵抗モ
ニターし一定の抵抗値に低下した時とする。

第３図は前記修正が終了した後の第１図ＧＧ”線での断
面図である。第３図で明らかなように、イオン注入によ
る導体膜１１がアクティブマトリックスアレイ内部まで
形成されている。しかし、金属膜１２によりソース信号
線２との絶縁が保たれているため、反射電極６ａの絵素
は正常点灯状態にさせることができる。

以下本発明の第２の実施例におけるアクティブマトリッ
クスアレイについて図面を参照しながら説明する。第４
図は本発明の第１の実施例における′アクティブマトリ
ックスアレイの一部拡大図である。第４図ではゲート信
号線ｌ上に金属膜１２を形成している。第５図は第４図
のＨＨ’線での断面図である。

以下本発明の第２の実施例のアクティブマトリックスア
レイの修正方法について説明する。第４図のアクティブ
マトリックスアレイでは薄膜トランジスタのソース・ド
レイン端子の短絡欠陥１０が発生している。そこでソー
ス信号線２に印加される信号が反射電極６ａに流れ込ま
ないように第４図のＦＦ’線で切断する。つぎにイオン
注入法を用いて反射電極６ａと６ｃを接続する導体層１
１を金属膜１２の上方とする位置に形成する。

イオン注入の条件として加速電圧１５０ＫｅＶ。

基板温度は室温、真空度３Ｘ１０’Ｔｏｒｒ以下で注入
を行った。第６図は前記修正が終了した後の第４図ＨＨ
’線での断面図である。第６図で明らかなようにイオン
注入法による導体膜１１がポリイミドの改質によってな
され、内部まで形成されている。このとき、注入イオン
はアルゴン、銅。

亜鉛イオンでも十分である。そして、導体膜１１は金属
膜１２によりゲート信号線ｌとの絶縁が完全に保たれて
いるため、反射電極６ａの絵素は正常点灯状態にさせる
ことができる。以下第９図。

第１Ｏ図、第１１図、第１２図、第１３図は本発明の実
施例のアクティブマトリックスアレイの一部拡大図であ
り、主として金属膜１２の形成位置を説明するためのも
のである。第１０図はすべてのゲート信号線ｌ上に金属
膜１２を形成した例であり、第１１図はすべてのソース
信号線２上に金属膜１２を形成した例であり、第１２図
はゲート信号ＮｌＡ１の１線ごとに金属Ｗ４１２を形成
した例である。また、第１４図はゲート信号線ｌおよび
ソース信号線２上に金属膜１２を形成した例である。

なお、本実施例において、信号線上の一部に金属膜１２
を形成するとしたが、これに限るものではなく、第１５
図に示すように信号線上全体を被覆するように金属膜１
２を形成してもよい。

発明の効果 以上のように、本発明のアクティブマトリックスアレイ
は金属膜１２を形成することによって、イオン注入法に
より形成していた導体膜１１とゲート信号線１あるいは
ソース信号線２とが接触しないようにすることができる
。また、金属膜１２は導体電極としても作用するので横
方向での導通に寄与するため駆動電流を十分流すことが
できるため、確実にアクティブマトリックスアレイの修
正を行うことができるという大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるアクティブマト
リックスアレイの一部拡大図、第２図。 第３図は第１図ＣＧ’腺での断面図、第４図は本発明の
第２の実施例におけるアクティブマトリックスアレイの
一部拡大図、第５図、第６図は第４図ＨＨ’線での断面
図、第７図、第８図、第９図。 第１Ｏ図、第１１図、第１２図は本発明の一実施例にお
けるアクティブマトリックスアレイの一部拡大図、第１
３図は従来のアクティブマトリックスアレイをガラス基
板面よりみたときの一部拡大図、第１４図は従来のアク
ティブマトリックスアレイを反射電極面よりみたときの
一部拡大図、第１５図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は第
１３図ＡＡ’線、　ＢＢ’線。 ＣＣ°線での断面図、第１６図、第１７図は従来のアク
ティブマトリックスアレイの修正方法を説明するための
説明図、第１８図は第１７図Ｂｇ’線での断面図である
。 ｌ・−・・・・ゲート信号線、２・・・・・・ソース信
号線、３゜４・・・・・・絶縁膜、５・・・・・・ドレ
イン端子、６ａ、６ｂ。 ６ｃ、６ｄ、６ｅ・・・・・・反射電極、７・・・・・
・ガラス基板、８・・・・・・半導体、９・・・・・・
ポリイミド、１０・・・・・・薄膜トランジスタ、ソー
ス・ドレイン短絡欠陥、１１・・・・・・イオン注入に
よる導体層、１２・・・・・・金属膜、１３・・・・・
・空間。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名３．４・−
此珪躾 ５−−一臂しイソｔｌ／ｂ１− ｆｌ−・−イγンタ上入１てより璃４苓ン翫（２−＆４
．朕 第　２　図 ＄　３　図 ｑ′を 第４図 第５図 第６図 第　７ｒｊｇＪ ｆり 第８図 第９図 クク 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６＠Ｊ 第１７ＩＡ 第１８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）反射電極と駆動トランジスタの絶縁物として有機
   物を用いた反射型アクティブマトリックスアレイにあっ
   て、前記アクティブマトリックスアレイの信号線および
   、反射電極に接しないで絶縁物の中間層に金属層を１層
   形成し、金属層の上部の絶縁膜にイオン注入することに
   よって絶縁膜を局所的に導体化させることを特徴とする
   アクティブマトリックスアレイの修正方法。
2. （２）金属層はアクティブマトリックスアレーの信号線
   幅に等しいか、もしくはそれ以上の幅を有したことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアクティブマ
   トリックスアレイの修正方法。
3. （３）反射電極と騒動薄膜トランジスタの絶縁物として
   ポリイミドを用いた反射型アクティブマトリックスアレ
   イにあって前記アクティブマトリックスアレイの信号線
   の上方とする位置に金属膜を形成し、金属層の上部のポ
   リイミド層にイオン注入法によって窒素、アルゴン、銅
   、亜鉛イオンを注入することによって導体化し、隣接す
   る反射電極を接続させることを特徴とするアクティブマ
   トリックスアレイの修正方法。