(57)【要約】【課題】製造工程の増加や信頼性の低下を招くことなく、ＴＦＴ基板と対向基板の接続強度を高め、額縁の幅を狭くすることができるアクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法の提供。【解決手段】少なくとも、薄膜トランジスタのゲート電極を覆う無機系材料からなる第１層間絶縁膜６と、第１層間絶縁膜上の配線及びドライバと接続するための接続配線８ａを覆う第２層間絶縁膜９と、アクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜１０と、スルーホールを介して上記配線に接続される画素電極とを少なくとも備えるＴＦＴ基板において、上記スルーホールの形成と同時に、シール領域の接続配線８ａを除く領域の一部の平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９を除去して凹部１４を形成して、該凹部１４の底部において無機系材料からなる第１層間絶縁膜９とシール材３０とを接触させて接続強度を向上させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とが、前記シール材によって接続されてなるアクティブマトリクス型表示装置において、
前記第１の基板の前記シール領域には、前記接続配線を挟んで、下層側に無機系絶縁膜、上層側に有機系絶縁膜を少なくとも備え、
前記シール領域の前記接続配線を除く領域の一部で前記有機系絶縁膜が除去されて凹部が形成され、該凹部の底部において前記無機系絶縁膜と前記シール材とが接触していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記凹部は、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成されてい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表示装置。
【請求項３】
画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とが、前記シール材によって接続されてなるアクティブマトリクス型表示装置において、
前記第１の基板の前記シール領域には、前記接続配線と同層にダミーパターンが形成され、前記接続配線及び前記ダミーパターンを挟んで、下層側に無機系絶縁膜、上層側に有機系絶縁膜を少なくとも備え、
前記シール領域の前記ダミーパターン上の一部で前記有機系絶縁膜が除去されて凹部が形成され、該凹部の底部において前記ダミーパターンと前記シール材とが接触していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】
前記ダミーパターンは、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成されていることを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】
前記有機系絶縁膜は、前記第１の基板の表層を平坦化するための平坦化膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項６】
画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とを、前記シール材によって接続するアクティブマトリクス型表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の製造において、
透明絶縁性の基板の前記表示領域に薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタの上層に無機系絶縁膜を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタの電極上の前記無機系絶縁膜を除去して第１のスルーホールを形成する工程と、
前記第１のスルーホールを介して前記薄膜トランジスタの電極と接続される配線と、前記接続配線とを形成する工程と、
前記配線及び前記接続配線の上層に少なくとも有機系絶縁膜を形成する工程と、
前記表示領域の前記配線上の一部の前記有機系絶縁膜を除去して第２のスルーホールを形成すると共に、前記シール領域の前記接続配線を除く領域の一部の前記有機系絶縁膜を除去して凹部を形成する工程と、
前記表示領域に、前記第２のスルーホールを介して前記配線と接続される画素電極を形成する工程と、を少なくとも備え、
前記シール領域に前記シール材を配設して前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する際に、該凹部の底部において前記無機系絶縁膜と前記シール材とを接触させることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記凹部を、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成することを特徴とする請求項６記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項８】
画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とを、前記シール材によって接続するアクティブマトリクス型表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の製造において、
透明絶縁性の基板の前記表示領域に薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタの上層に無機系絶縁膜を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタの電極上の前記無機系絶縁膜を除去して第１のスルーホールを形成する工程と、
前記第１のスルーホールを介して前記前記薄膜トランジスタの電極と接続される配線と、前記接続配線とを形成すると共に、少なくとも前記シール領域に孤立したダミーパターンを形成する工程と、
前記配線及び前記接続配線並びに前記ダミーパターンの上層に少なくとも有機系絶縁膜を形成する工程と、
前記表示領域の前記配線上の一部の前記有機系絶縁膜を除去して第２のスルーホールを形成すると共に、前記シール領域の前記ダミーパターン上の少なくとも一部の前記有機系絶縁膜を除去して凹部を形成する工程と、
前記表示領域に、前記第２のスルーホールを介して前記配線と接続される画素電極を形成する工程と、を少なくとも備え、
前記シール領域に前記シール材を配設して前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する際に、該凹部の底部において前記ダミーパターンと前記シール材とを接触させることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記ダミーパターンを、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成することを特徴とする請求項８記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記有機系絶縁膜は、前記第１の基板の表層を平坦化するための平坦化膜であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法に関し、特に、アクティブマトリクス型表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高解像度のディスプレイとして、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴと略す。）を画素のスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が広く用いられている（例えば、特開平６−２５８６６１号公報など）。この従来の薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の概略構成を模式的に示す斜視図であり、図１０は、図９のＢ−Ｂ’線に沿った構造を示す断面図である。
【０００３】
図９に示すように、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクス状に配列される各々の画素にＴＦＴが形成された薄膜トランジスタアレイ基板（以下、ＴＦＴ基板と略す。）１５１と、ＴＦＴ基板１５１に対向して配置される対向基板１５２と、両基板に挟持される液晶層とで構成され、ＴＦＴ基板１５１上には、画素がマトリクス状に配列された表示領域１４２と、表示領域１４２周囲のシール領域と、シール領域の外側に設けられ、接続配線１０８ａによって表示領域１４２に接続される水平ドライバ１４３及び垂直ドライバ１４４と、外部の回路や機器と接続するための接続端子１４５とが設けられている。そして、シール領域に配設されたシール材１３０によってＴＦＴ基板１５１と対向基板１５２とが接続される。
【０００４】
この種の液晶表示装置では、液晶の配向不良をなくし、コントラストを高くするためにＴＦＴ基板１５１の表面を平坦化することが重要である。そこで、ＴＦＴ基板１５１を製造する際に、アクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜を形成し、ＴＦＴの構成部材（多結晶シリコン膜やゲート電極、配線など）によって生じる段差を低減し、ＴＦＴ基板１５１の表面をなだらかにしている。その際、図１０に示すように、シール領域にも平坦化膜１１０が形成されて表示領域の配線と同層に形成される接続配線１０８ａも平坦化膜１１０で覆われ、シール材１３０はなだらかな平坦化膜１１０と接触する構造となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２５８６６１号公報（第２−３頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯電話や携帯端末に用いられる液晶表示装置においては、装置の小型化を実現するために表示領域１４２から基板端部までの領域、いわゆる額縁の幅を狭くすることが望まれており、額縁の幅を狭くするためには表示領域１４２外周のシール材１３０が塗布されるシール領域を細くすることが重要である。
【０００７】
一方で、ＴＦＴ基板１５１と対向基板１５２との接続強度が低いと、衝撃によって両基板が剥がれたり、液晶中に水分やその他の不純物が混入することによって信頼性が低下する等の問題が発生するため、ＴＦＴ基板１５１と対向基板１５２には高い接続強度が要求される。
【０００８】
ここで、従来の液晶表示装置では、上述したようにＴＦＴ基板１５１上には平坦化膜１１０が形成され、なだらかな平坦化膜１１０上にシール材１３０が配設されるが、平坦化膜１１０とシール材１３０、あるいは平坦化膜１１０とその下部の絶縁膜との密着強度が、シール材１３０と無機系絶縁膜、あるいは無機系絶縁膜同士の密着強度に比べて低いため、有機系の平坦化膜１１０を用いた構造では接続強度が不足してしまい、シール領域を細くすることができないという問題があった。
【０００９】
そこで、有機系の平坦化膜を用いたＴＦＴ基板における接続強度を高めるために、シール領域の接続配線１０８ａ上の平坦化膜１１０を除去して、接続配線１０８ａとシール材１２０とを接触される構造が考えられるが、接続配線１０８ａ上の平坦化膜１１０や絶縁膜（例えば、第２層間絶縁膜１０９）は接続配線１０８ａの腐食を防止するための保護膜としての機能も有するため、このような構造では接続配線１０８ａが露出して腐食するなどにより信頼性が低下するという問題が生じる。
【００１０】
また、別の方法として、シール領域の平坦化膜１１０を部分的に除去して無機系の絶縁膜とシール材１３０とを接触される構造も考えられるが、この構造を実現するために平坦化膜１１０のみを選択的に除去するための工程を新たに追加すると、製造コストの増加を招くという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、製造工程の増加や信頼性の低下を招くことなく、ＴＦＴ基板と対向基板の接続強度を高め、額縁の幅を狭くすることができるアクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とが、前記シール材によって接続されてなるアクティブマトリクス型表示装置において、前記第１の基板の前記シール領域には、前記接続配線を挟んで、下層側に無機系絶縁膜、上層側に有機系絶縁膜を少なくとも備え、前記シール領域の前記接続配線を除く領域の一部で前記有機系絶縁膜が除去されて凹部が形成され、該凹部の底部において前記無機系絶縁膜と前記シール材とが接触しているものである。
【００１３】
本発明においては、前記凹部は、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成されている構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とが、前記シール材によって接続されてなるアクティブマトリクス型表示装置において、前記第１の基板の前記シール領域には、前記接続配線と同層にダミーパターンが形成され、前記接続配線及び前記ダミーパターンを挟んで、下層側に無機系絶縁膜、上層側に有機系絶縁膜を少なくとも備え、前記シール領域の前記ダミーパターン上の一部で前記有機系絶縁膜が除去されて凹部が形成され、該凹部の底部において前記ダミーパターンと前記シール材とが接触しているものである。
【００１５】
本発明においては、前記ダミーパターンは、少なくとも、隣り合う前記接続配線に挟まれる領域に形成されている構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記有機系絶縁膜を、前記第１の基板の表層を平坦化するための平坦化膜とすることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とを、前記シール材によって接続するアクティブマトリクス型表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の製造において、透明絶縁性の基板の前記表示領域に薄膜トランジスタを形成する工程と、前記薄膜トランジスタの上層に無機系絶縁膜を形成する工程と、前記薄膜トランジスタの電極上の前記無機系絶縁膜を除去して第１のスルーホールを形成する工程と、前記第１のスルーホールを介して前記薄膜トランジスタの電極と接続される配線と、前記接続配線とを形成する工程と、前記配線及び前記接続配線の上層に少なくとも有機系絶縁膜を形成する工程と、前記表示領域の前記配線上の一部の前記有機系絶縁膜を除去して第２のスルーホールを形成すると共に、前記シール領域の前記接続配線を除く領域の一部の前記有機系絶縁膜を除去して凹部を形成する工程と、前記表示領域に、前記第２のスルーホールを介して前記配線と接続される画素電極を形成する工程と、を少なくとも備え、前記シール領域に前記シール材を配設して前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する際に、該凹部の底部において前記無機系絶縁膜と前記シール材とを接触させるものである。
【００１８】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、画素がマトリクス状に配列された表示領域と、該表示領域周囲のシール材が配設されるシール領域と、該シール領域外側に形成され、前記シール領域を横切る接続配線によって前記表示領域に接続される回路部とを備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板とを、前記シール材によって接続するアクティブマトリクス型表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の製造において、透明絶縁性の基板の前記表示領域に薄膜トランジスタを形成する工程と、前記薄膜トランジスタの上層に無機系絶縁膜を形成する工程と、前記薄膜トランジスタの電極上の前記無機系絶縁膜を除去して第１のスルーホールを形成する工程と、前記第１のスルーホールを介して前記前記薄膜トランジスタの電極と接続される配線と、前記接続配線とを形成すると共に、少なくとも前記シール領域に孤立したダミーパターンを形成する工程と、前記配線及び前記接続配線並びに前記ダミーパターンの上層に少なくとも有機系絶縁膜を形成する工程と、前記表示領域の前記配線上の一部の前記有機系絶縁膜を除去して第２のスルーホールを形成すると共に、前記シール領域の前記ダミーパターン上の少なくとも一部の前記有機系絶縁膜を除去して凹部を形成する工程と、前記表示領域に、前記第２のスルーホールを介して前記配線と接続される画素電極を形成する工程と、を少なくとも備え、前記シール領域に前記シール材を配設して前記第１の基板と前記第２の基板とを接続する際に、該凹部の底部において前記ダミーパターンと前記シール材とを接触させるものである。
【００１９】
このように、本発明によれば、シール領域に設けられた凹部において、有機系絶縁膜よりもシール材との密着強度が高い無機系絶縁膜や接続配線と同層に形成されたダミーパターンが露出してシール材に接触し、また、シール領域の凹凸によってシール材の接触面積を増加するため、ＴＦＴ基板と対向基板との接続強度を増加させることができ、これらによってシール材の幅を細くして表示装置の挟額縁化を図ることができる。また、平坦化膜は接続配線を除く領域で除去しているため、接続配線の腐食などによる信頼性の低下を防止することができ、また、平坦化膜の除去を表示領域内のコンタクトホールの形成と同時に行っているため、製造コストの増加も防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のアクティブマトリクス型表示装置及びその製造方法によれば、下記記載の効果を奏する。
【００２１】
本発明の第１の効果は、シール材の幅を細くすることができ、その結果、アクティブマトリクス型表示装置の挟額縁化を図ることができるということである。その理由は、ＴＦＴ基板と対向基板とを接続するためのシール材が配設されるシール領域の一部において、表層の平坦化膜などの有機系絶縁膜が除去されて凹部が形成され、有機系絶縁膜よりもシール材との密着強度が高い無機系絶縁膜や接続配線と同層に形成されたダミーパターンが露出してシール材に接触するため、ＴＦＴ基板と対向基板との接続強度を増加させることができるからである。また、表層の平坦化膜が部分的に除去されてシール領域に凹凸が形成されるため、シール材がなだらかな平坦化膜と接触する構造に比べてシール材の接触面積を増加させることができ、これによってもＴＦＴ基板と対向基板との接続強度を増加させることができるからである。
【００２２】
また、本発明の第２の効果は、平坦化膜などの有機系絶縁膜を除去することに起因する信頼性の低下を防止することができるということである。その理由は、平坦化膜を、表示領域と外部の回路部とを接続するための接続配線を除く領域（例えば、隣り合う配線で挟まれる領域やダミーパターン上など）で除去しているため、平坦化膜の保護層としての役割を損なうことなく、腐食等による影響を回避することができるからである。
【００２３】
また、本発明の第３の効果は、平坦化膜などの有機系絶縁膜を除去することに起因する製造コストの増加を防止することができるということである。その理由は、平坦化膜の除去を、表示領域内の配線と画素電極とを繋ぐためのコンタクトホールの形成と同時に行っているため、本発明の構造を得るために新たな工程を追加する必要がないからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態において、少なくとも、薄膜トランジスタのゲート電極を覆う無機系材料からなる第１層間絶縁膜と、第１層間絶縁膜上の配線及び接続配線を覆う第２層間絶縁膜と、ＴＦＴの構成部材による凹凸を緩和するために設けられるアクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜と、平坦化膜及び第２層間絶縁膜を貫通するスルーホールを介して上記配線に接続される画素電極とを少なくとも備えるＴＦＴ基板において、上記スルーホールの形成と同時に、シール領域の接続配線を除く領域の一部の平坦化膜及び第２層間絶縁膜を除去して凹部を形成して、該凹部の底部において無機系材料からなる第１層間絶縁膜とシール材、又は、接続配線と同層に形成されたダミーパターンとシール材とを接触させるものである。以下、その具体的構造について、薄膜トランジスタをスイッチング素子とするアクティブマトリクス型液晶表示装置を例にして説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図であり、図２は、表示領域のＴＦＴ近傍の構造を示す断面図、図３は、図１のＡ−Ａ’線におけるシール領域の接続配線近傍の構造を示す断面図である。また、図４及び図５は、本実施例の構造のバリエーションを示す図である。また、図６は、本実施例のＴＦＴ基板の構造及び製造工程を示す断面図であり、図７は、本実施例の対向基板の構造を示す断面図である。
【００２６】
図１に示すように、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、ＴＦＴなどのスイッチング素子が形成された一方の基板（ここではＴＦＴ基板５１とする。）と、一方の基板に対向する他方の基板（ここでは対向基板５２とする。）と、両基板間を接続するシール材３０と、シール材３０で囲まれた領域に狭持される液晶材とから構成され、ＴＦＴ基板５１には、各々の画素がマトリクス状に配列された表示領域４２と、画素を駆動するための水平ドライバ４３及び垂直ドライバ４４などの回路部と、外部の回路や機器と接続するための接続基板４５とが形成され、上記シール材３０は、表示領域４２と水平ドライバ４３及び垂直ドライバ４４とを接続する接続配線８ａを横切るように配設される。
【００２７】
また、ＴＦＴ基板５１の表示領域４２内のＴＦＴ近傍の断面構造は図２に示すようになり、ガラス基板１などの透明絶縁性基板の上に、ガラス基板１の重金属汚染を防止するための下地絶縁膜２が形成され、下地絶縁膜２上に多結晶シリコン膜３が形成されている。この多結晶シリコン膜３は、不純物がほとんどドープされていないチャネル領域と、低濃度に不純物がドープされたＬＤＤ領域と、高濃度に不純物がドープされたソース、ドレイン領域とを含んでいる。そして、多結晶シリコン膜３はゲート絶縁膜４で覆われ、ゲート絶縁膜４上には、不純物がドープされた多結晶シリコン膜やシリサイド膜等からなるゲート電極５が形成され、ゲート電極５上には酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などの無機系材料からなる第１層間絶縁膜６が形成されている。
【００２８】
そして、多結晶シリコン膜３のソース、ドレイン領域上の第１層間絶縁膜６が部分的に除去されてコンタクトホール７が形成され、コンタクトホール７の内部及びその上部にアルミニウム等の低抵抗金属からなる配線８が形成されて、多結晶シリコン膜３と配線８とが接続されている。この配線８上には、第２層間絶縁膜９が形成され、更に、第２層間絶縁膜９上には、ＴＦＴ基板５１表面の段差を軽減するためのアクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜１０が形成されている。
【００２９】
そして、配線８上の平坦化膜１０上及び第２層間絶縁膜９が部分的に除去されてコンタクトホール１１が形成され、コンタクトホール１１の内部及びその上部にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などから画素電極１２が形成されて、配線８と画素電極１２とが接続されている。更に、平坦化膜１０及び画素電極１２上には、ポリイミド膜からなる配向膜１３が形成されている。
【００３０】
また、ＴＦＴ基板５１のシール領域の接続配線８ａ近傍の断面構造は図３に示すようになり、ガラス基板１上に下地絶縁膜２とゲート絶縁膜４と第１層間絶縁膜６とが順に積層され、第１層間絶縁膜６上に、表示領域４２内の配線８と同層に、表示領域４２と水平ドライバ４３及び垂直ドライバ４４とを接続するための接続配線８ａが形成されている。そして、接続配線８ａの上に第２層間絶縁膜９と平坦化膜１０とが形成されるが、接続配線８ａを除く領域の一部の第２層間絶縁膜９及び平坦化膜１０は、コンタクトホール１１の形成と同時に除去されて凹部１４が形成されている。
【００３１】
そして、シール領域にシール材３０が配設され、該シール材３０は、ＴＦＴ基板５１においては接続配線８ａ上部近傍で平坦化膜１０と接触し、凹部１４の底部で露出した第１層間絶縁膜９と接触し、対向基板５２においては対向電極２２と接触して、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２とを接続する。更に、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２の間に液晶材３１が挟持されて本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置が構成される。
【００３２】
なお、シール領域に形成される凹部１４は、基板の法線方向から見て、接続配線８ａと重ならないように形成されていればよく、凹部１４の幅（図３の左右方向の幅）は図３の構成に限定されない。また、図３では、凹部１４の壁面を垂直にしているが、凹部１４の深さ方向（図３の上下方向）の形状も図３の構成に限定されず、例えば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、表面の開口部が底面よりも広く又は狭くなるテーパー形状としてもよいし、中央部分が表面の開口部や底部よりも広く又は狭くなる湾曲形状としてもよい。また、凹部１４の長さ（接続配線８ａの延在方向の長さ）も特に限定されず、図４（ｃ）に示すように、凹部１４がシール領域を横切るようにしてもよいし、図４（ｄ）に示すように、凹部１４がシール領域内に収まるようにしてもよい。また、凹部１４の形状も図３の構成に限定されず、円形や楕円形、多角形などとしてもよい。
【００３３】
更に、凹部１４は、接続配線８ａと重ならない位置に形成されていればよく、図３及び図４に示すように接続配線８ａの側部のみ（例えば、隣り合う接続配線８ａで挟まれる領域や両端の接続配線８ａの外側など）に形成してもよいし、接続配線８ａが形成されていない部分（例えば、図１の右側や上側など）に形成してもよいし、図５（ａ）に示すように、その両方に形成してもよい。また、接続配線８ａの側部に形成する場合は、一部の接続配線８ａの側部に形成してもよいし、表示領域４２周囲の全ての接続配線８ａの側部（例えば、図１の表示領域４２下側の左右両端部及び表示領域４２左側の上下両端部）に形成してもよい。また、凹部１４は、シール領域の一区画に形成してもよいし、図５（ｂ）に示すように、シール領域の全周にわたって形成してもよい。更に、凹部１４を複数形成する場合に、全ての凹部１４の幅や長さは同じにする必要はなく、例えば、幅の広い凹部１４と幅の狭い凹部１４とを組み合わせてもよいし、隣り合う凹部１４の間隔も必ずしも等しくする必要はなく、図５（ｂ）に示すように、間隔の広い部分と狭い部分とを混在させてもよい。
【００３４】
次に、図６を参照してＴＦＴ基板５１の製造方法について説明する。なお、図６（ａ）〜（ｄ）はＴＦＴ基板５１の各製造段階の構造を示す断面図であり、各々の図の左側は図２に対応する表示領域内のＴＦＴ近傍の構造を示し、右側は図３に対応するシール領域の接続配線８ａ近傍の構造を示している。
【００３５】
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板１などの透明絶縁性の基板の表面に、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法を用いて下地絶縁膜２を堆積する。次に、ＬＰＣＶＤ法やＰＣＶＤ法などを用いて下地絶縁膜２上にアモルファスシリコン膜（図示せず）を堆積した後、レーザアニール法等を用いてアモルファスシリコン膜を結晶化させる。続いて、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて多結晶シリコン膜をパターニングして薄膜トランジスタの活性層として機能する多結晶シリコン膜３を形成する。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法を用いて下地絶縁膜２及び多結晶シリコン層３上に酸化シリコン膜などからなるゲート絶縁膜４を形成し、多結晶シリコン層３をゲート絶縁膜４で覆う。次に、不純物がドープされた図示しない多結晶シリコン膜ならびにシリサイド膜をゲート絶縁膜４上に形成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてパターニングしてゲート電極５を形成する。
【００３７】
次に、ゲート電極５をマスクとして多結晶シリコン層３に低濃度の不純物を選択的にドーピングする。続いてパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとして、多結晶シリコン膜３上に高濃度の不純物を選択的にドーピングする。これにより、多結晶シリコン膜３上にソース、ドレイン領域３ａ、３ｅと、ＬＤＤ(Lightly Doped Drain)領域３ｂ、３ｄと、チャネル領域３ｃとをそれぞれ形成する。その後、６００℃程度の温度で基板のアニールを行い、ドーピングした不純物の活性化を行う。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示すように、ＣＶＤ法を用いて、ゲート絶縁膜４及びゲート電極５上に、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などの無機系材料からなる第１層間絶縁膜６を形成し、ゲート絶縁膜４ならびにゲート電極５を覆う。次いで、フォトリソグラフィ技術ならびにエッチング技術を用いて多結晶シリコン膜３のソース、ドレイン領域上の第１層間絶縁膜４ならびにゲート絶縁膜５を選択的に除去し、コンタクトホール７を形成する。続いて、スパッタ法により第１層間絶縁膜８上に図示しないアルミニウム膜を堆積し、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いてアルミニウム膜をパターニングして配線８を形成する。この配線８はコンタクトホール７の内部にも形成され、多結晶シリコン膜３のソース、ドレイン領域に電気的に接続され、また、この配線８の形成と同時に、表示領域４２と水平ドライバ４３及び垂直ドライバ４４とを繋ぐ接続配線８ａも形成される。
【００３９】
次に、図６（ｄ）に示すように、ＣＶＤ法を用いて第１層間絶縁膜６及び配線８、接続配線８ａ上に酸化シリコン膜などの第２層間絶縁膜９を形成し、配線８及び接続配線８ａを第２層間絶縁膜９で覆う。続いて、塗布法を用いて、第２層間絶縁膜９上にアクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜１０を形成する。その際、シール領域の全面にも第２層間絶縁膜９と平坦化膜１０とが形成される。
【００４０】
次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ソース、ドレイン領域に設けた配線８上の一部の平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９を選択的に除去し、配線８を露出させるコンタクトホール１１を形成する。その際、本実施例では、シール領域の接続配線８ａを除く領域の一部の平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９も選択的に除去し、第１層間絶縁膜６が露出する凹部１４を形成する。次いで、表示領域の各々の画素の平坦化膜１０上にＩＴＯ膜を形成し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ＩＴＯ膜をパターニングして画素電極１２を形成する。この画素電極１２は、コンタクトホール１１の内部にも形成されて配線８に電気的に接続される。そして、表示領域の平坦化膜１０や画素電極１２上にポリイミド膜を塗布、あるいは転写法によって配設して配向膜１３を形成し、本実施例のＴＦＴ基板５１が形成される。
【００４１】
また、対向基板５２は、図７に示すように、ガラス基板２１などの透明絶縁性の基板上に、スパッタ法により図示しないＩＴＯ膜を堆積し、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いてＩＴＯ膜をパターニングして対向電極２２を形成し、対向電極２２上にポリイミド膜を塗布、あるいは転写法によって配設して配向膜２３を形成して製造される。
【００４２】
そして、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２とはシール材３０で接続され、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２の間に液晶材３１が封入されてアクティブマトリクス型液晶表示装置が形成される。
【００４３】
このように、本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法によれば、シール領域に配設される第２層間絶縁膜９及び平坦化膜１０は、接続配線８ａを除く領域の一部において、表示領域のコンタクトホール１１の形成と同時に除去されて凹部１４が形成され、該凹部１４においてシール材３０との密着強度の高い無機系材料からなる第１層間絶縁膜６が露出するため、新たな工程を追加することなく、また、接続配線８ａの腐食を回避しつつ、無機系材料による密着性向上と凹凸による密着性向上の相乗効果により、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２との密着強度を向上させることができる。その結果、シール領域の幅を細くすることが可能となり、液晶表示装置の挟額縁化を達成することができる。
【００４４】
なお、表示領域のコンタクトホール１１では配線８と画素電極１２とを電気的に接続するための平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９を完全に除去する必要があるが、シール領域の凹部１４では平坦化膜１０などの有機系の絶縁膜が除去されて無機系の絶縁膜が露出された状態となればよく、第２層間絶縁膜９が酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などの無機系の材料で形成されている場合は、凹部１４内に第２層間絶縁膜９が部分的に残留していても本発明の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の第２の実施例に係るＴＦＴ基板のシール領域の接続配線近傍の構造を示す断面図である。
【００４６】
前記した第１の実施例では、平坦化膜１０と第２層間絶縁膜９を除去する際に、エッチングのストッパ層として第１層間絶縁膜６を用いたが、この方法では第１層間絶縁膜６と平坦化膜１０や第２層間絶縁膜９のエッチングレートに十分な差がないと、第１層間絶縁膜６が掘り込まれてしまうなどの不具合が生じる恐れがある。
【００４７】
そこで、本実施例では、図８に示すように、シール領域の凹部１４を形成する部分に、接続配線８ａと同時に、電気的接続には寄与しない金属層（ダミーパターン８ｂ）を形成する。この構造の場合、ダミーパターン８ｂがコンタクトホール１１を形成する際のストッパ層として機能するため、上述した第１層間絶縁膜６の掘り込みを防止することができる。
【００４８】
なお、図８では、接続配線８ａとダミーパターン８ｂとを同じ形状としているが、ダミーパターン８ｂの幅や長さ、形状などは特に限定されず、幅を広くしても狭くしてもよいし、シール領域を横切るようにしてもシール領域内に収まるようにしてもよいし、円形、楕円形、多角形などにしてもよい。また、図８では、ダミーパターン８ｂを隣り合う接続配線８ａで挟まれる領域及び両端の接続配線８ａの外側に形成しているが、ダミーパターン８ｂの形成位置は凹部１４を形成する位置に合わせて適宜設定することができる。また、凹部１４は、基板の法線方向から見て、ダミーパターン８ｂ内に収まるように形成されていればよく、凹部１４の幅や長さ、形状なども特に限定されない。
【００４９】
次に、本実施例のＴＦＴ基板５１の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、第１の実施例と同様に、ガラス基板１などの透明絶縁性の基板上に、下地絶縁膜２、多結晶シリコン膜３、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜などの無機系の材料からなる第１層間絶縁膜６を順次形成する。次に、多結晶シリコン膜３のソース、ドレイン領域上の第１層間絶縁膜４ならびにゲート絶縁膜５を選択的に除去してコンタクトホール７を形成し、続いて、アルミニウムなどの金属材料からなる配線８を形成する。その際、第１の実施例では、シール領域には表示領域４２と水平ドライバ４３及び垂直ドライバ４４とを繋ぐ接続配線８ａのみを形成したが、本実施例では、これらの接続配線８ａの間や両端などの凹部１４を形成する領域に、電気的接続に寄与しない孤立したダミーパターン８ｂを形成する。
【００５１】
次に、第１層間絶縁膜６及び配線８、接続配線８ａ、ダミーパターン８ｂ上に第２層間絶縁膜９を形成し、その上にアクリル、エポキシ系などの有機系材料からなる平坦化膜１０を形成する。次に、ソース、ドレイン領域に設けた配線８上の平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９を選択的に除去して配線８と画素電極１２とを接続するためのコンタクトホール１１を形成すると共に、ダミーパターン８ｂ上の平坦化膜１０及び第２層間絶縁膜９を選択的に除去して凹部１４を形成する。その際、第１の実施例では、第１層間絶縁膜６をエッチングストッパとしてエッチングを行っているため、第１層間絶縁膜６が掘り込まれるなどの不具合が生じる恐れがあったが、本実施例では、ダミーパターン８ｂをエッチングストッパとして使用しているため、エッチングの選択比を十分に大きくすることができ、第１層間絶縁膜６が彫り込まれるなどの不具合を防止することができる。
【００５２】
次に、表示領域の各々の画素の平坦化膜１０上にＩＴＯ膜を形成しパターニングして画素電極１２を形成する。このときダミーパターン８ｂ上をＩＴＯで覆ってもよい。そして、表示領域の平坦化膜１０や画素電極１２上にポリイミド膜を塗布、あるいは転写法によって配設して配向膜１３を形成し、本実施例のＴＦＴ基板５１が形成される。
【００５３】
このように、本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法によれば、シール領域に接続配線８ａを形成する際に、接続配線８ａの間や両端などに接続配線８ａと同層のダミーパターン８ｂが形成され、このダミーパターン８ｂをエッチングストッパとして、シール領域の第２層間絶縁膜９及び平坦化膜１０が除去されて凹部１４が形成され、該凹部１４においてシール材３０との密着強度の金属材料からなるダミーパターン８ｂが露出するため、新たな工程を追加することなく、また、接続配線８ａの腐食を回避しつつ、無機系材料による密着性向上と凹凸による密着性向上の相乗効果により、ＴＦＴ基板５１と対向基板５２との密着強度を向上させることができる。その結果、シール領域の幅を狭くすることが可能となり、液晶表示装置の挟額縁化を達成することができる。
【００５４】
なお、上記各実施例では、無機系材料からなる第１層間絶縁膜６と、有機系材料からなる平坦化膜１０との間に第２層間絶縁膜が存在する構造としたが、本発明は、少なくとも、無機系絶縁膜の上層に有機系絶縁膜が存在していればよく、第２層間絶縁膜がない構成や更に他の絶縁膜が存在する構成においても同様の効果を得ることができる。また、上記各実施例では、本発明の構造を、ＴＦＴをスイッチング素子として使用するＴＦＴ基板に適用する場合について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ＴＦＴ以外のスイッチング素子を使用するアクティブマトリクス基板に対しても同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
アクティブマトリクス基板と対向基板とがシール材によって接続されてなる任意の表示装置、例えば有機ＥＬ素子を用いた表示装置に対しても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置のＴＦＴ基板における表示領域のＴＦＴ近傍の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置のＴＦＴ基板におけるシール領域（図１のＡ−Ａ’）の接続配線近傍の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る凹部の構造のバリエーションを示す図であり、（ａ）、（ｂ）は断面図、（ｃ）、（ｄ）は平面図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る凹部の構造のバリエーションを示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置のＴＦＴ基板の構造及び製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の対向基板の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置のＴＦＴ基板におけるシール領域の接続配線近傍の構造を示す断面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１０】従来の液晶表示装置におけるシール領域（図９のＢ−Ｂ’）の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１０１  ガラス基板
２、１０２  下地絶縁膜
３  多結晶シリコン膜
４、１０４  ゲート絶縁膜
５  ゲート電極
６、１０６  第１層間絶縁膜
７  コンタクトホール
８、１０８  配線
８ａ、１０８ａ  接続配線
８ｂ  ダミーパターン
９、１０９  第２層間絶縁膜
１０、１１０  平坦化膜
１１  コンタクトホール
１２  画素電極
１３  配向膜
１４  凹部
２１、１２１  ガラス基板
２２、１２２  対向電極
２３  配向膜
３０、１３０  シール材
３１  液晶材
４２、１４２  表示領域
４３、１４３  水平ドライバ
４４、１４４  垂直ドライバ
４５  接続領域
５１、１５１  ＴＦＴ基板
５２、１５２  対向基板
１４５  接続端子
【図１】
2006178368.tif 000003
【図２】
2006178368.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006178368.tif 000006
【図５】
2006178368.tif 000007
【図６】
2006178368.tif 000008
【図７】
2006178368.tif 000009
【図８】
2006178368.tif 000010
【図９】
2006178368.tif 000011
【図１０】
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