JPH1184398A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置

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JPH1184398A
JPH1184398A JP9250194A JP25019497A JPH1184398A JP H1184398 A JPH1184398 A JP H1184398A JP 9250194 A JP9250194 A JP 9250194A JP 25019497 A JP25019497 A JP 25019497A JP H1184398 A JPH1184398 A JP H1184398A
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JP
Japan
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bus line
active matrix
liquid crystal
crystal display
display device
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Pending
Application number
JP9250194A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Tanaka
義規 田中
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクティブマトリクス型液晶表示装置に関
し、リペアラインとバスラインとの間のメタルクロス部
における層間短絡を防止する。 【解決手段】 液晶を封止するシール3を、バスライン
5とこのバスライン5と異なった層準で形成される修復
用配線層4との交差部と投影的に重ならない様に配置す
ると共に、修復用配線層4及びバスライン5の内、アク
ティブマトリクス基板1側に位置する層をAlを含む導
電層で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に関するもので、特に、下層のバスラ
イン或いはリペアラインがAl等の柔らかい金属で構成
され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】従来、液晶表示装置はAV機器や、パー
ソナルコンピュータ等の表示装置として用いられてお
り、より高画質のものが求められているが、この液晶表
示装置は大きく分けて、アクティブマトリクス型液晶表
示装置と単純マトリクス型液晶表示装置とがあり、この
内、前者のアクティブマトリクス型液晶表示装置が高画
質用として用いられている。
【0003】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
は、個々の画素に対応してアクティブマトリクス基板上
にマトリクス状に配置された多数のゲートバスラインと
ドレインバスラインに駆動電圧を印加し、ゲートバスラ
インとドレインバスラインとの交差部に配置された薄膜
トランジスタ(TFT)を選択駆動することにより、対
応する所望の画素をドット表示するように構成されてい
る。
【0004】この様なアクティブマトリクス型液晶表示
装置において、バスラインに断線が発生した場合に、断
線を救済する手法として、他層に配置された予備配線と
当該バスラインとをレーザ照射等で電気的に接続をと
り、断線したバスラインの他方から信号を供給すること
が一般的である。
【0005】ここで、図3及び図4を参照して、従来の
アクティブマトリクス型液晶表示装置、及び、従来の断
線修復方法を説明する。図3参照図3は、TFTの要部
断面図であり、透明ガラスからなるTFT基板21上に
例えば厚さ150nmのCr膜を堆積させてパターニン
グすることによってゲートバスライン(図示せず)、ゲ
ート電極22、及び、リペアライン(図示せず)を形成
したのち、その上に例えば厚さ400nmのSiN膜を
堆積させてゲート絶縁膜23とする。
【0006】次いで、厚さ15nmのα−Si膜24、
及び、厚さ120nmのSiN膜を堆積させたのち、ゲ
ート電極22をマスクとしたセルフアライン露光を利用
してSiN膜をパターニングし、次いで、露光マスクに
より再度パターニングすることによってチャネル保護膜
25を形成する。
【0007】次いで、オーミックコンタクト層となる厚
さ30nmのn+ 型α−Si膜26、及び、ドレインバ
スライン、ソース電極27、及び、ドレイン電極28と
なるTi/Al/Ti構造の導電膜を堆積させたのち、
RIE(反応性イオンエッチング)によってTi/Al
/Ti構造の導電膜乃至α−Si膜24を一括してパタ
ーニングすることによって、α−Si膜24、n+ 型α
−Si膜26、ドレインバスライン、ソース電極27、
及び、ドレイン電極28からなるTFT素子部を形成す
る。
【0008】次いで、全面にSiN膜等の透明な保護膜
29を堆積させたのち、ソース電極27に対するコンタ
クトホール30を形成し、次いで、全面にITO膜を堆
積して所定のパターンにエッチングすることによって画
素電極31を形成して画素部が完成する。
【0009】なお、従来のTFTのゲート電極22、ゲ
ートバスライン、及び、リペアラインとして、Cr膜を
用いているのは、エッチングの加工精度が高いため、
他の金属に比べて耐酸性が高いためITO膜のエッチ
ング工程において酸性ガスを使用できるため、及び、
Crは耐熱性金属であるので、ヒロックを防止するため
にゲート絶縁膜を高温で成膜することができる等のため
である。
【0010】図4参照 図4は、従来の断線修復方法の説明図であり、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置は、ドレインバスライン3
4及びゲートバスライン(図示を省略)等を形成したT
FT基板21と、共通電極を設けると共に、画素電極以
外からの光漏れを防ぐために設けたBM(ブラックマト
リクス)、及び、CF(カラーフィルタ)を設けた透明
ガラス基板からなる対向基板32とをシール剤33を介
して対向させ、その間の空間に液晶が注入されている。
【0011】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
において、ドレインバスライン34に断線部35が生じ
た場合、ゲート電極及びゲートバスラインと同時に形成
したCr膜からなるリペアライン36と、断線部35が
生じたドレインバスライン34との交差箇所、即ち、メ
タルクロス部にレーザ光を照射し、電気的接続を取って
おり、この場合、断線部35が生じたドレインバスライ
ン34に対する信号が矢印で示す信号供給方向39のよ
うに両側から供給されることになる。
【0012】なお、従来のアクティブマトリクス型液晶
表示装置におけるシール剤33は、無駄なスペースをな
くし、且つ、表示特性に影響を与えないように、対向基
板32より内側1.25mmの位置に幅1mmのシール
剤33が配置されており、この位置はリペアライン36
と投影的に重なる位置である。
【0013】一方、近年の液晶表示パネルの高精細化に
伴い、表示品質の向上が必要になり、そのためには、バ
スラインを低抵抗化して信号遅延を小さくする必要があ
るが、従来、上述の理由によってCrを用いて構成して
いたゲートバスラインを、シート抵抗の小さなAl等の
低抵抗材料を用いて構成することが試みられており、そ
れに伴ってリペアラインもAl等の低抵抗材料によって
構成されることになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なゲー
トバスラインにAl等の低抵抗材料を用いた液晶表示パ
ネルにおいては、TFT基板と対向基板との貼り合わせ
工程で、リペアラインとドレインバスラインとの間に層
間短絡が多発し、製品にはならないものが発生した。
【0015】図5(a)参照 即ち、この様なリペアライン36とドレインバスライン
34との間の層間短絡は、リペアライン36とドレイン
バスライン34との交差部、即ち、メタルクロス部41
で発生するものであり、この様な層間短絡の発生はメタ
ルクロス部41とシール剤33とが投影的に重なってい
る場合に多発することが判明した。
【0016】図5(b)参照 図5(b)は、図5(a)の破線の円で囲まれたメタル
クロス部41を拡大したものであり、このメタルクロス
部41において、シール剤33の中にギャップ保持のた
めに含まれているファイバスペーサ42によってドレイ
ンバスライン34及びリペアライン36が局所的に押圧
されることになる。
【0017】この様なファイバスペーサ42による押圧
の結果、軟質のAl等によって構成されている下層のリ
ペアライン36の層厚が局所的に薄くなり、その結果、
空間的な歪みからゲート絶縁膜と同時に形成される層間
絶縁膜43にクラック44が発生する。
【0018】この様なクラック44が発生すると、押圧
に伴う応力によってリペアライン36を構成するメタ
ル、即ち、Al等がクラック44に沿って這い上がり、
メタル這い上がり部45が形成されてリペアライン36
とドレインバスライン34とが短絡するものであり、断
面TEM(断面透過電子顕微鏡写真)でもこの様なメタ
ルの這い上がりが確認されている。
【0019】しかし、ゲートバスライン及びリペアライ
ン36にCrを用いた従来の液晶表示パネルにおいて
は、この様な層間短絡は発生していないので、この様な
層間短絡はリペアライン36を構成するCrとAlの硬
度の差に起因するものと考えられる。
【0020】したがって、本発明は、リペアラインと、
ドレインバスライン等のバスラインとの間のメタルクロ
ス部における層間短絡を防止することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図1参照 (1)本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置
において、液晶を封止するシール3を、バスライン5と
このバスライン5と異なった層準で形成される修復用配
線層4との交差部と投影的に重ならない様に配置すると
共に、修復用配線層4及びバスライン5の内、アクティ
ブマトリクス基板1側に位置する層をAlを含む導電層
で構成することを特徴とする。
【0022】この様に、バスライン5と修復用配線層4
との交差部と、アクティブマトリクス基板1と対向基板
2との間に設けられるシール3とが投影的に重ならない
ようにすることによって、シール3の押圧によってバス
ライン5と修復用配線層4との間の層間絶縁膜にクラッ
クは生ずることがなく、したがって、クラックに伴う層
間短絡を防止することができる。
【0023】なお、異なった層準とは、高さ方向におい
て異なった位置に形成された層を意味するものであり、
また、バスライン5は、ドレインバスラインとゲートバ
スラインの両方を意味し、且つ、シール3は交差部に対
して周辺側でも、或いは、画素部側に設けても良いもの
である。
【0024】この様なシール3に関する配置関係を採用
することによって、アクティブマトリクス基板1側に位
置する層をAlを含む導電層、即ち、低比抵抗層で構成
して動作速度を高めることができる。なお、この場合の
Alを含む導電層とは、Al或いはAl合金の単独層、
Al或いはAl合金と他の導電体層との積層体を意味す
るものである。
【0025】(2)また、本発明は、上記(1)におい
て、シール3が、交差部よりアクティブマトリクス基板
1の周辺側に配置することを特徴とする。
【0026】この様に、シール3を交差部よりアクティ
ブマトリクス基板1の周辺側に配置することによって、
表示枠6を必要以上に狭めることがなく、表示特性に悪
影響を与えることがない。
【0027】(3)また、本発明は、上記(1)におい
て、修復用配線層4がバスライン5よりアクティブマト
リクス基板1側に位置することを特徴とする。
【0028】上記のシール3に関する配置関係を採用す
ることによって、逆スタガ構造のTFTを用いたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置においても、従来、Cr
を用いていたゲートバスライン及び修復用配線層4を低
比抵抗のAlを含む層で構成することが可能になる。
【0029】(4)また、本発明は、上記(1)乃至
(3)のいずれかにおいて、バスライン5がドレインバ
スラインであることを特徴とする。
【0030】この様に、通常、ドレインバスラインは表
面段差がある上層側に設けられるので断線が発生しやす
いため、ドレインバスラインに対してゲートバスライン
の製造工程を利用した修復用配線層4を設ける必要があ
る。
【0031】
【発明の実施の形態】ここで、本発明の実施の形態を図
2を参照して説明するが、本発明に用いるTFTは、ゲ
ートバスライン及びリペアラインを構成する導電材料以
外は、図3に示した従来のTFTと同様である。
【0032】図2参照 まず、TFTの構成を説明すると、透明ガラスからなる
TFT基板11上に、例えば、100nmのAl膜及び
50nmのTi膜を順次堆積させてパターニングするこ
とによってゲートバスライン(図示せず)、ゲート電
極、及び、リペアライン12を形成したのち、その上に
例えば厚さ400nmのSiN膜を堆積させてゲート絶
縁膜とする。
【0033】次いで、厚さ15nmのα−Si膜、及
び、厚さ120nmのSiN膜を堆積させたのち、ゲー
ト電極をマスクとしたセルフアライン露光を利用してS
iN膜をパターニングし、次いで、露光マスクにより再
度パターニングすることによってチャネル保護膜を形成
する。
【0034】次いで、オーミックコンタクト層となる厚
さ30nmのn+ 型α−Si膜、及び、ドレインバスラ
イン13、ソース電極、及び、ドレイン電極となるTi
(20nm)/Al(75nm)/Ti(80nm)構
造の導電膜を堆積させたのち、RIEによってTi/A
l/Ti構造の導電膜乃至α−Si膜を一括してパター
ニングすることによって、α−Si膜、n+ 型α−Si
膜、ドレインバスライン13、ソース電極、及び、ドレ
イン電極からなるTFT素子部を形成する。
【0035】次いで、全面にSiN膜等の透明な保護膜
を堆積させたのち、ソース電極に対するコンタクトホー
ルを形成し、次いで、全面にITO膜を堆積して所定の
パターンにエッチングすることによって画素電極を形成
して画素部が完成する。
【0036】次いで、ドレインバスライン12及びゲー
トバスライン等を形成したTFT基板11と、共通電
極、BM(ブラックマトリクス)、及び、CF(カラー
フィルタ)を設けた透明ガラス基板からなる対向基板1
5とを、その中にギャップ保持のためのファイバスペー
サを含んだシール剤14を介して対向させ、その間の空
間に液晶を注入する。
【0037】この場合、シール剤14の位置は、ドレイ
ンバスライン13とリペアライン12とのメタルクロス
部と投影的に重ならないように配置する必要があり、特
に、表示枠16を不必要に狭めないように、メタルクロ
ス部より周辺側、即ち、外側に配置することが望まし
い。なお、場合によっては、メタルクロス部より画素部
側、即ち、内側に配置しても良いものである。
【0038】この様に、本発明の実施の形態において
は、シール剤14をメタルクロス部と投影的に重ならな
いように配置しているので、シール剤14の押圧によっ
てリペアライン12とドレインバスライン13とを分離
する層間絶縁膜にクラックが発生することがなく、した
がって、クラックに起因する層間短絡が発生することが
ないので、信号遅延の少ない高精細なアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の製造歩留りが向上する。
【0039】なお、本発明の実施の形態においては、下
層側となるリペアラインをAl/Tiの2層構造で構成
しているが、必ずしも、2層構造に限られるものでな
く、Alの単独層でも良いものであり、且つ、用いるA
l層としても純粋なAlである必要はなく、Sc等を含
んだAl合金を用いても良いものである。
【0040】また、本発明は、ドレインバスライン13
に対してリペアライン12を設けているが、ゲートバス
ラインに対してもリペアラインを設けても良いものであ
り、この場合にはドレインバスライン13の製造工程を
利用してリペアラインを構成することになるが、シール
剤14をゲートバスラインとリペアラインとのメタルク
ロス部と投影的に重ならないように配置すれば良く、そ
れによって、ゲートバスラインとリペアラインとの間の
層間短絡を防止することができる。
【0041】また、本発明の様なシール剤の配置構成を
採用した場合には、ドレインバスライン、ゲートバスラ
イン、及び、リペアラインに用いられる導電材料に対す
る硬度の制限がなくなるため、より低比抵抗の導電材料
の使用が可能になる。
【0042】また、本発明の実施の形態においては、α
−SiからなるTFTをアクティブ素子として説明した
が、アクティブ素子はα−SiTFTに限られるもので
はなく、多結晶Siを用いたTFTでも良い。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、液晶を封止するために
用いるシール剤を、ドレインバスライン等のバスライン
とリペアラインとのメタルクロス部と投影的に重ならな
いように配置しているので、硬度の小さな低比抵抗の導
電材料を用いた場合にも、TFT基板と対向基板とを貼
り合わせる工程において、バスラインとリペアラインと
の間に層間短絡が発生することがなく、高精細なアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の製造歩留りの向上に寄
与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態の説明図である。
【図3】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置に
用いるTFTの説明図である。
【図4】従来の断線修復方法の説明図である。
【図5】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 アクティブマトリクス基板 2 対向基板 3 シール 4 修復用配線層 5 バスライン 6 表示枠 11 TFT基板 12 リペアライン 13 ドレインバスライン 14 シール剤 15 対向基板 16 表示枠 21 TFT基板 22 ゲート電極 23 ゲート絶縁膜 24 α−Si膜 25 チャネル保護膜 26 n+ 型α−Si膜 27 ソース電極 28 ドレイン電極 29 保護膜 30 コンタクトホール 31 画素電極 32 対向基板 33 シール剤 34 ドレインバスライン 35 断線部 36 リペアライン 37 レーザ接続箇所 38 レーザ接続箇所 39 信号供給方向 40 表示枠 41 メタルクロス部 42 ファイバスペーサ 43 層間絶縁膜 44 クラック 45 メタル這い上がり部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶を封止するシールを、バスラインと
    該バスラインと異なった層準で形成される修復用配線層
    との交差部と投影的に重ならない様に配置すると共に、
    前記修復用配線層及びバスラインの内、アクティブマト
    リクス基板側に位置する層をAlを含む導電層で構成す
    ることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 上記シールが、上記交差部よりアクティ
    ブマトリクス基板の周辺側に配置することを特徴とする
    請求項1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 上記修復用配線層が、上記バスラインよ
    りアクティブマトリクス基板側に位置することを特徴と
    する請求項1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
    置。
  4. 【請求項4】 上記バスラインが、ドレインバスライン
    であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
    に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
JP9250194A 1997-09-16 1997-09-16 アクティブマトリクス型液晶表示装置 Pending JPH1184398A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535358B1 (ko) * 2000-07-04 2005-12-09 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시소자
CN101369079A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 奇美电子股份有限公司 液晶显示面板以及应用此液晶显示面板的液晶显示器

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CN103257496A (zh) * 2007-08-15 2013-08-21 奇美电子股份有限公司 液晶显示面板以及应用此液晶显示面板的液晶显示器
CN103257496B (zh) * 2007-08-15 2016-03-09 群创光电股份有限公司 液晶显示面板以及应用此液晶显示面板的液晶显示器

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