JPH1010573A

JPH1010573A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH1010573A
Application number: JP16419596A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyama; 博深山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3133676B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス型の液晶表示装置にお
いて、蓄積容量用電極にあらかじめ設けた開口部の両端
部を切断し、蓄積容量用電極を短絡部を含む部分と含ま
ない部分とに分割することにより、点欠陥発生を防止し
た高品位な表示性能の液晶表示装置を提供する。【解決手段】基板上に配置された画素電極２２に近接
して配置される薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジ
スタに信号を入力する信号配線１６と、前記薄膜トラン
ジスタから画素電極へ電流を通すドレイン電極１９と、
前記薄膜トランジスタを走査する走査配線２３と、前記
走査配線２３と絶縁体を介して対向する蓄積容量用電極
１７とを備え、前記蓄積容量用電極１７には前記走査配
線２３の幅より広く、前記走査配線を横断し、かつ両端
部２６を分離することにより前記蓄積容量用電極１７を
電気的に分割することが可能な開口部２４を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置、とり
わけ薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた
アクティブマトリクス型液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、微細加工技術と液晶材料の進歩に
より、液晶パネルを用いたテレビ画像表示装置が商用ベ
ースで提供されている。その方式としては画像毎にスイ
ッチング素子を内蔵させた、いわゆるアクティブマトリ
クス方式が高コントラスト、高解像度等の利点から主流
になりつつある。

【０００３】以下、図面を用いてこの従来のアクティブ
マトリクス型の液晶パネルの一例について説明する。図
３はアクティブマトリクス型の液晶パネルの等価回路を
示すものである。走査線群１と信号線群２との交差点毎
に、例えば電界効果型の薄膜トランジスタ（以下、電界
効果型トランジスタと呼ぶ）のスイッチング素子３と、
液晶セル４が配置される。５は全ての液晶セル４に共通
する透明導電層よりなる対向電極である。図４は一般的
なアクティブマトリクス方式の単位画素を示す平面配置
図である。図５は図４のＡ−Ａ´線における断面図であ
る。

【０００４】以下、製造工程順に説明する。まず、透明
性絶縁基板１４の一主面上には画素電極６が形成され
る。透明性絶縁基板１４には、例えばガラス基板が用い
られ、画素電極６には例えばＩＴＯが用いられる。次に
透明性絶縁基板１４上に、走査線と電界効果型トランジ
スタのゲートを兼ねる走査配線（導電層）７が設けられ
る。この走査配線７は、第一の導電層７ａと第二の導電
層７ｂとの連続的な積層によって被着形成される。第一
の導電層７ａには例えばＣｒ薄膜が、第二の導電層７ｂ
には例えばＭｏＳｉ₂薄膜が用いられる。さらにその上
には第一の絶縁層１５と、不純物をほとんど含まない第
一の非晶質シリコン層１１、そして第二の絶縁層１３が
被着される。これらは、連続的に被着されることが好ま
しい。第一の絶縁層１５と第二の絶縁層１３には、例え
ばＳｉ₃Ｎ₄が用いられる。第二の絶縁層１３はソース配
線及びドレイン配線時のエッチングストッパとして電界
効果型トランジスタのチャンネル部に島状にパタニング
される。

【０００５】第一の非晶質シリコン層１１とソース配線
８の電極部とドレイン配線９の電極部との間のオーミッ
ク性を改善する目的で、例えば燐を含んだ第二の非晶質
シリコン層１２が、前記第一の非晶質シリコン層１１が
被着されるのと同時に電界効果型トランジスタのチャン
ネル部に島状にパタニングされる。最後にソース配線
８、及びドレイン配線９が形成される。これら配線に
は、例えばＡｌ薄膜が用いられる。以上のような工程を
経て、液晶表示装置のアレイが完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】液晶パネルのさらなる
高密度化、及び大画面化を達成するために画像表示上の
無点欠陥化が切望されている。しかしながら前記のよう
な構成では構造、及び製造プロセスが複雑であるため、
この無点欠陥化の実現は非常に困難である。この無点欠
陥化を困難にしている原因の一つに、信号配線もしくは
ドレイン電極と蓄積容量用電極との電気的短絡がある。
電気的短絡（膜残り）は、信号配線層のパタニング時の
ダスト付着によるパタン不良が主な原因である。走査配
線とドレイン電極及び蓄積容量用電極とが同一層で形成
されるものについては信号配線、もしくはドレイン電極
と、蓄積容量用電極との距離が数ミクロンであるため膜
残りによる欠陥が発生し易い。液晶パネルを画像表示さ
せた際には、この電気的短絡は点欠陥として画像に表
れ、著しく画像性能を低下させることになる。

【０００７】本発明は上記課題を解消し、信号配線もし
くはドレイン電極と、蓄積容量用電極との電気的短絡に
よる点欠陥発生を防止できる液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１番目の液晶表示装置は基板上にマトリ
クス状に配置された画素電極と、前記画素電極に近接し
て配置される薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジス
タに信号を入力するための信号配線と、前記薄膜トラン
ジスタから画素電極へ電流を通すドレイン電極と、前記
薄膜トランジスタを走査するための走査配線と、前記走
査配線と絶縁体を介して対向する蓄積容量用電極とを備
えた液晶表示装置であって、前記蓄積容量用電極は、前
記走査配線の幅方向のいづれの両端部からもはみ出す延
長部分を有し、さらに前記蓄積容量用電極には前記走査
配線を横断する開口部が設けられ、この開口部の両端部
は前記蓄積容量用電極の両側の延長部分を含み、前記両
端部における前記蓄積容量用電極を切断することによ
り、前記蓄積容量用電極を複数の部分に分割することが
可能なことを特徴とする。

【０００９】以上のような構成によれば、蓄積容量用電
極と信号配線とのパタニング不良による電気的な短絡が
発生しても、蓄積容量用電極にあらかじめ設けた開口部
を切断することにより、蓄積容量用電極を前記短絡部を
含む部分と含まない部分とに分割することが可能である
ため、点欠陥発生を防止した高品位な表示性能の液晶表
示装置を提供することができる。さらに点欠陥発生によ
る製造時の不良率を大幅に低下させることができるた
め、大幅な製造歩留りの向上及びそれに伴うコスト低減
が可能となる。

【００１０】次に、本発明の第２番目の液晶表示装置は
基板上にマトリクス状に配置された画素電極と、前記画
素電極に近接して配置される薄膜トランジスタと、前記
薄膜トランジスタに信号を入力するための信号配線と、
前記薄膜トランジスタから画素電極へ電流を通すドレイ
ン電極と、前記薄膜トランジスタを走査するための走査
配線と、前記走査配線と絶縁体を介して対向する蓄積容
量用電極とを備えた液晶表示装置であって、前記蓄積容
量用電極は、前記走査配線の幅方向の両端部のうちドレ
イン電極側の端部からはみ出す延長部分を有し、さらに
前記蓄積容量用電極には開口部が設けられ、この開口部
は前記蓄積容量用電極のドレイン電極側の前記延長部分
を含み、前記開口部の周囲における前記蓄積容量用電極
を切断することにより、前記蓄積容量用電極を複数の部
分に分割することが可能なことを特徴とする。

【００１１】以上のような構成によれば、蓄積容量用電
極とドレイン電極とのパタニング不良による電気的な短
絡が発生しても、蓄積容量用電極にあらかじめ設けた開
口部を切断することにより、蓄積容量用電極を前記短絡
部を含む部分と含まない部分とに分割することが可能で
あるため、点欠陥発生を防止した高品位な表示性能の液
晶表示装置を提供することができる。さらに点欠陥発生
による製造時の不良率を大幅に低下させることができる
ため、大幅な製造歩留りの向上及びそれに伴うコスト低
減が可能となる。

【００１２】第１番目の液晶表示装置においては、蓄積
容量用電極の内、信号配線と電気的な短絡部のある蓄積
容量用電極は、蓄積容量用電極に形成されている開口部
の両端部における前記蓄積容量用電極がレーザ等により
切断されていることにより、前記蓄積容量用電極が前記
短絡部を含む部分と含まない部分とに分割されているこ
とが好ましい。

【００１３】以上のような構成によれば、蓄積容量用電
極と信号配線とのパタニング不良による電気的な短絡が
ある画素であっても、正常動作が可能な画素となる。

【００１４】第２番目の液晶表示装置においては、蓄積
容量用電極の内、ドレイン配線と電気的な短絡のある蓄
積容量用電極は、蓄積容量用電極に形成されている開口
部の周囲における前記蓄積容量用電極がレーザ等により
切断されていることにより、前記蓄積容量用電極が前記
短絡部を含む部分と含まない部分とに分割されているこ
とが好ましい。

【００１５】以上のような構成によれば、蓄積容量用電
極とドレイン電極とのパタニング不良による電気的な短
絡がある画素であっても、正常動作が可能な画素とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態
によるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の単位画
素を示す平面配置図である。

【００１７】この液晶表示装置の構成を製造工程順に説
明する。まず、ガラス基板上（図示せず）に透明電極か
らなる画素電極２２をパターン形成し、前記画素電極２
２とは電気的に分離して、ゲートとなる走査配線２３
（Ｃｒ、Ａｌ等）をパターン形成する。次に走査配線２
３と信号配線１６との絶縁を保つための第一の絶縁層
（図示せず）が形成され、さらに電界効果型トランジス
タ部には不純物をほとんど含まない第一の非晶質シリコ
ン層２１、及び第二の絶縁層２０が連続的に被着され
る。第二の絶縁層２０は、後に形成される信号配線１６
のエッチングストッパーとして電界トランジスタのチャ
ンネル部に島状にパタニングされる。次に第一の非晶質
シリコン層２１と信号配線１６との間にオーミック性を
改善する目的で、例えば燐を含んだ第二の非晶質シリコ
ン層（図示せず）が第一の非晶質シリコン層２１と同様
の位置に島状にパタニングされる。次に信号配線１６、
ドレイン電極１９、及び蓄積容量用電極１７がそれぞれ
電気的に独立した平面的な電極（Ｍｏ、Ａｌ等）として
形成される。ドレイン電極１９は画素電極２２と開口コ
ンタクト部１８によって電気的に接続され、蓄積容量用
電極１７も同様に開口コンタクト部によって画素電極２
２に電気的に接続される。

【００１８】ここで、信号配線部層を形成する方法に
は、金属層（Ｍｏ、Ａｌ等）となる材料をスパッタリン
グ法等により薄膜形成し、次にフォトリソ（フォトレジ
スト塗布、乾燥、露光、現像、並びにベーキング工
程）、エッチング（酸、アルカリ液によるウエットエッ
チング法もしくはプラズマ中ガス反応によるドライエッ
チング法）プロセスを経てパターン加工するものがあ
る。

【００１９】これらの製造工程を経てアレイ基板が完成
する。従来例と同様に本実施形態においても、例えばダ
スト付着等のプロセスの異常によって、パターンの一部
が残存し、例えば蓄積容量用電極１７と信号配線１６が
短絡部２５を通じて電気的な短絡が発生する。この電気
的短絡部２５がある画素は、液晶表示した際には、点欠
陥として画像に表れるため画質を著しく低下させる。

【００２０】この問題を解決するために蓄積容量用電極
１７には、開口部２４が信号配線層２３をパタニングす
る際に同時に形成されている。この開口部２４は図示の
ように前記走査配線２３を横断するように形成されてい
る。さらに、開口部２４の両端部は、蓄積容量用電極１
７の走査電極２３からはみ出した延長部を含んでいる。
蓄積容量用電極１７は、開口部２４の走査配線２３の幅
方向の両端部で一体化されている。図１はレーザによる
切断後の状態を示している。前記の短絡部２５が発生し
ている画素部分にはレーザ装置等を使用して前記両端部
を切断する。２６が切断部を示す。この切断部２６によ
って、蓄積容量用電極１７は、電気的短絡部部２５ａを
含む部分と含まない部分とに分割される。このため、電
気的短絡部２５がある画素であっても、正常動作が可能
な画素となる。

【００２１】以上、前記実施形態においては、蓄積容量
用電極１７と信号配線１６について電気的短絡２５のあ
る場合について説明をした。蓄積容量用電極１７とドレ
イン電極１９が電気的に短絡した場合についても、この
電気的短絡部のある画素を前記のように正常動作させる
ことも可能である。この場合の蓄積容量用電極１７の開
口部の配置を図２に示す。開口部２４ａは、ドレイン電
極１９側の走査配線２３からの延長部分を含んでいる。
図２はレーザによる切断後の状態を示している。２５ａ
はドレイン電極１９と蓄積容量用電極１７との電気的短
絡部である。この電気的短絡部２５ａが発生している画
素部分については、レーザ装置等を使用して前記開口部
２４ａの両端部を切断する。２６ａが切断部を示す。こ
の切断部２６ａによって、蓄積容量用電極１７は、電気
的短絡部２５ａを含む部分と含まない部分とに分割され
る。このため、この電気的短絡部２５ａがある画素であ
っても、正常動作が可能な画素となる。また、開口部２
４、２４ａを複数個形成し、パターンの短絡状態に応じ
て蓄積容量用電極１７を分割しても本発明は適用でき
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のような構成によれば、アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置において、蓄積容量用電極
と信号配線、もしくは蓄積容量用電極とドレイン電極と
のパタニング不良による電気的な短絡が発生しても、蓄
積容量用電極にあらかじめ設けた開口部を切断すること
により、蓄積容量用電極を前記短絡部を含む部分と含ま
ない部分とに分割することが可能であるため、点欠陥発
生を防止した高品位な表示性能の液晶表示装置を提供す
ることができる。さらに点欠陥発生による製造時の不良
率を大幅に低下させることができるため、大幅な製造歩
留りの向上及びそれに伴うコスト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における液晶表示装置の要
部平面図

【図２】本発明の一実施形態における液晶表示装置の要
部平面図

【図３】一般的アクティブマトリクス型液晶パネルの等
価回路

【図４】従来例の液晶表示装置の要部平面図

【図５】図４のＡ−Ａ´線における断面図

【符号の説明】

１６信号配線１７蓄積容量用電極１８開口コンタクト部１９ドレイン電極２０絶縁層２１非晶質シリコン層２２画素電極２３走査配線２４，２４ａ開口部２５，２５ａ短絡部２６，２６ａ切断部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にマトリクス状に配置された画素
電極と、前記画素電極に近接して配置される薄膜トラン
ジスタと、前記薄膜トランジスタに信号を入力するため
の信号配線と、前記薄膜トランジスタから画素電極へ電
流を通すドレイン電極と、前記薄膜トランジスタを走査
するための走査配線と、前記走査配線と絶縁体を介して
対向する蓄積容量用電極とを備えた液晶表示装置であっ
て、前記蓄積容量用電極は、前記走査配線の幅方向のい
づれの両端部からもはみ出す延長部分を有し、さらに前
記蓄積容量用電極には前記走査配線を横断する開口部が
設けられ、この開口部の両端部は前記蓄積容量用電極の
両側の前記延長部分を含み、前記両端部における前記蓄
積容量用電極を切断することにより、前記蓄積容量用電
極を複数の部分に分割することが可能なことを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項２】基板上にマトリクス状に配置された画素
電極と、前記画素電極に近接して配置される薄膜トラン
ジスタと、前記薄膜トランジスタに信号を入力するため
の信号配線と、前記薄膜トランジスタから画素電極へ電
流を通すドレイン電極と、前記薄膜トランジスタを走査
するための走査配線と、前記走査配線と絶縁体を介して
対向する蓄積容量用電極とを備えた液晶表示装置であっ
て、前記蓄積容量用電極は、前記走査配線の幅方向の両
端部のうちドレイン電極側の端部からはみ出す延長部分
を有し、さらに前記蓄積容量用電極には開口部が設けら
れ、この開口部は前記蓄積容量用電極のドレイン電極側
の前記延長部分を含み、前記開口部の周囲における前記
蓄積容量用電極を切断することにより、前記蓄積容量用
電極を複数の部分に分割することが可能なことを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項３】前記蓄積容量用電極の内、前記信号配線
と電気的な短絡部のある蓄積容量用電極は、蓄積容量用
電極に形成されている開口部の両端部における前記蓄積
容量用電極がレーザ等により切断されていることによ
り、前記蓄積容量用電極が前記短絡部を含む部分と含ま
ない部分とに分割されている請求項１記載の液晶表示装
置。
【請求項４】前記蓄積容量用電極の内、前記ドレイン
配線と電気的な短絡のある蓄積容量用電極は、蓄積容量
用電極に形成されている開口部の周囲における前記蓄積
容量用電極がレーザ等により切断されていることによ
り、前記蓄積容量用電極が前記短絡部を含む部分と含ま
ない部分とに分割されている請求項２記載の液晶表示装
置。