(57)【要約】【課題】  静電気による画素及びＴＦＴの破壊防止手段を設けたことにより表示欠陥の発生を防止した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を提供すること。【解決手段】  透光性基板上に複数の信号線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ及び走査線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎがマトリクス状に配線され、複数の信号線及び走査線に囲まれた領域が表示領域を形成し、表示領域の周縁部に前記信号線及び走査線を外部接続用接続端子に接続するための配線が形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置１０であって、複数の走査線のそれぞれに接続された走査線配線４０１、４０２、…、４０ｎと前記複数の信号線のそれぞれに接続された信号線配線とが互いに接続配線３０を介して電気的に接続された後に、各走査線配線及び信号線配線のそれぞれが互いに複数箇所で前記接続配線から電気的に切断されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に複数の信号線及び走査線がマトリクス状に配線され、前記複数の信号線及び走査線に囲まれた領域が表示領域を形成し、前記表示領域の周縁部に前記信号線及び走査線を外部接続用接続端子に接続するための配線が形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、
前記複数の走査線のそれぞれに接続された走査線配線と前記複数の信号線のそれぞれに接続された信号線配線とが互いに接続配線を介して電気的に接続された後に、各走査線配線及び信号線配線のそれぞれが互いに複数箇所で前記接続配線から電気的に切断されてい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。
【請求項２】
前記複数の信号線配線及び走査線配線のそれぞれは静電保護素子と前記静電保護素子を迂回するように配設された迂回配線を有し、前記迂回配線が複数箇所で電気的に切断されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項３】
前記迂回配線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項４】
透光性基板上に複数の信号線及び走査線をマトリクス状に配線すると共に前記複数の信号線及び走査線を外部接続用接続端子に接続する配線を形成する工程と、
前記複数の走査線にそれぞれ接続された走査線配線と前記複数の信号線にそれぞれ接続された信号線配線を接続配線を介して電気的に接続する工程と、
その後の工程において前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程と、
を含む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の製造方法。
【請求項５】
前記信号線及び走査線に接続された配線上に静電保護素子を形成する工程と、
前記走査線に接続された配線上に形成された静電保護素子を迂回するように迂回配線を形成する工程と、
を備え、前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程において、前記迂回配線を電気的に切断することを特徴とする請求項４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記迂回配線がアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されており、前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程は、前記透光性基板上に形成されたＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなる透明電極材料の湿式エッチング工程において前記迂回配線を同時に切断することを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型液晶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液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に半導体スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor.以下「ＴＦＴ」という。）を使用したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、静電気によるＴＦＴの破壊防止手段を設けた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関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消費電力という特徴があり、特に、薄膜トランジスタ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は携帯電話機、携帯端末から大型テレビに至るまで幅広く利用されている。
【０００３】
まず、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一般的な構成を、数画素部分の平面図である図３、その数画素分の模式的な等価回路図である図４及び図３のＡ−Ａ断面図である図５を参照して簡単に説明する。従来の液晶表示パネル１０Ａは、第１の透光性基板１１上にマトリクス状に設けられた走査線Ｘ１、Ｘ２・・・、Ｘｎと信号線Ｙ１、Ｙ２・・・、Ｙｍで囲まれた領域毎に画素電極１２が設けられており、この画素電極１２は図４においては等価的に液晶容量ＣＬＣで表わされている。通常液晶容量ＣＬＣには補助容量電極１３により形成された補助容量Ｃｓが並列に接続されている。液晶容量ＣＬＣの一端は駆動用の画素トランジスタ１４に接続されているとともに、他端は第２の透光性基板１５にカラーフィルタ層ＣＦを介して設けられた対向電極１６に接続されて所定のコモン電位Ｖcが印加されている。
【０００４】
画素トランジスタ１４は絶縁ゲート電界効果型の薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）からなり、そのソース電極Ｓは信号線Ｙ１、Ｙ２・・・、Ｙｍに接続されて画像信号Ｖsの供給を受け、また、ドレイン電極Ｄは液晶容量ＣＬＣの一端、すなわち画素電極１２に接続されている。さらに、画素トランジスタ１４のゲート電極Ｇは走査線Ｘ１、Ｘ２・・・、Ｘｎに接続されて所定の電圧を有するゲートパルスＶgが印加されるようになされている。
【０００５】
また、画素電極１２及び対向電極１６の表面にはそれぞれ配向膜（図示せず）が設けられているとともに、第１の透光性基板１１と第２の透光性基板１５との間には液晶１７が封入されている。なお、符号１８及び１９はそれぞれＳｉＯ２もしくはＳｉＮからなる絶縁膜を示し、符号２０はａ−Ｓｉ層を示す。そして複数本の走査線Ｘ１、Ｘ２・・・、Ｘｎ及び信号線Ｙ１、Ｙ２・・・、Ｙｍは、基板の額縁部（基板の周縁部）の２方向ないしは１方向に引き出され、それぞれの終端部に走査線用入力端子部２１及び信号線用入力端子部２２が設けられている。
【０００６】
このような構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、小型のものから対角４０インチ（約１０２ｃｍ）ないし５０インチ（約１２７ｃｍ）サイズ程度の大型のものまで製造されるようになってきている。特に中小型機種等においては、高精細化が進むにつれて今まで以上に静電気不良が発生しやすく、様々な対策が取られているが、その問題の１つとして製造工程中に各電極に静電気が溜まり、静電破壊が生じることがある。
【０００７】
液晶表示装置は、製造工程において表示領域内に静電気が浸入すると、液晶表示装置としてでき上がった段階で表示欠陥が生じる。静電気は、製造工程においても、パネルを搬送する際にも、他のものと接触するだけで発生してしまう。また、配向膜のラビング時には摩擦により最も静電気が発生しやすい。したがって、液晶表示装置の製造技術分野では、静電気による表示欠陥が生じないようにすることは特に急務である。
【０００８】
このような静電気による表示欠陥を防止する方法として、下記特許文献１に記載の液晶基板の製造方法がある。この液晶基板の製造方法は、走査回路部ＴＦＴのソース・ドレイン電極とゲート電極とを共通に接続する短絡回路を形成する工程と、プラズマ雰囲気炉中での処理を施す処理工程と、後に前記短絡回路を除去して各電極を電気的に分離する分離工程とを備えた。そして、予め前記走査回路部ＴＦＴのソース・ドレイン電極とゲート電極間に短絡回路を形成しておき、静電気によるダメージを受容し易い工程を通過後に前記短絡回路を除去して各電極を電気的に分離することにしたため、両者間に静電気破壊等の原因となる電位差の発生を抑制することができる。
【０００９】
特に、前記画素トランジスタ部ＴＦＴのソース電極とドレイン電極とゲート電極の少なくとも一対の電極を共通に接続する短絡回路を形成する工程と、プラズマ雰囲気炉中での処理を施す処理工程と、後に前記短絡回路を除去して各電極を電気的に分離する分離工程とを備えた。そして、画素トランジスタ部ＴＦＴのソース電極とドレイン電極とゲート電極の少なくとも一対の電極に短絡回路を形成して、静電気によるダメージを受容し易い工程を通過後に前記短絡回路を除去して各電極を電気的に分離することにしたため、静電気等によるダメージを回避することができる。
【特許文献１】特開平８−１１４８１５号公報（段落［００１５］、［００１６］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に開示された液晶基板の製造方法においては、画素トランジスタＴＦＴとは異なる走査回路部ＴＦＴ、すなわちゲートドライバＩＣ乃至ソースドライバＩＣのソース・ドレイン電極及びゲート電極間を短絡回路で接続することにより、プラズマ雰囲気炉中での処理工程において発生する静電気によるダメージをこの短絡回路で受容するものであるが、本来短絡回路によって静電気ダメージを避けなくとも、ソース・ドレイン電極およびゲート電極が同電位であればこのような短絡回路を設ける必要がない。
【００１１】
そこで本願発明者らは、アクティブマトリクス基板の初期の製造工程においても有効な外部からの静電気の侵入による画素、ＴＦＴの破壊防止を達成しうる構成を検討すべく種々実験を重ねた結果、アクティブマトリクス基板の走査線と信号線とを全て同一の接続配線に接続して短絡しておき、製造工程の後半で他の工程と同時にこれらの短絡手段を除去することにより外部からの静電気の侵入による画素、ＴＦＴの破壊防止を達成できることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１２】
すなわち、本発明の目的は、静電気による画素及びＴＦＴの破壊防止手段を設けたことにより表示欠陥の発生を防止した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を提供すること。である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の発明は、透光性基板上に複数の信号線及び走査線がマトリクス状に配線され、前記複数の信号線及び走査線に囲まれた領域が表示領域を形成し、前記表示領域の周縁部に前記信号線及び走査線を外部接続用接続端子に接続するための配線が形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、
前記複数の走査線のそれぞれに接続された走査線配線と前記複数の信号線のそれぞれに接続された信号線配線とが互いに接続配線を介して電気的に接続された後に、各走査線配線及び信号線配線のそれぞれが互いに複数箇所で前記接続配線から電気的に切断されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置にかかり、前記複数の信号線配線及び走査線配線のそれぞれは静電保護素子と前記静電保護素子を迂回するように配設された迂回配線を有し、前記迂回配線が複数箇所で電気的に切断されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置にかかり、前記迂回配線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法の発明は、透光性基板上に複数の信号線及び走査線をマトリクス状に配線すると共に前記複数の信号線及び走査線を外部接続用接続端子に接続する配線を形成する工程と、
前記複数の走査線にそれぞれ接続された走査線配線と前記複数の信号線にそれぞれ接続された信号線配線を接続配線を介して電気的に接続する工程と、
その後の工程において前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法にかかり、前記信号線及び走査線に接続された配線上に静電保護素子を形成する工程と、
前記走査線に接続された配線上に形成された静電保護素子を迂回するように迂回配線を形成する工程と、
を備え、前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程において、前記迂回配線を電気的に切断することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法にかかり、前記迂回配線がアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されており、前記走査線配線と信号線配線とをそれぞれ前記接続配線の近傍の複数箇所で電気的に切断する工程は、前記透光性基板上に形成されたＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなる透明電極材料の湿式エッチング工程において前記迂回配線を同時に切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示す優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、製造時には複数の走査線及び信号線のそれぞれに接続された走査線配線及び信号線配線が接続配線に接続されていると共に、完成前にそれぞれの走査線配線及び信号線配線が複数箇所で互いに切断されているので、製造時に外部から侵入した静電気があっても各配線は同電位となっているために画素、ＴＦＴは何らダメージを受けることなく、後の製造工程において走査線配線及び信号線配線を複数箇所で切断することにより、表示欠陥の生じにくいアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供できる。また、走査線配線と信号線配線が複数箇所で切断されるために確実に切断できる。
【００２０】
また、請求項２の発明によれば、走査線配線及び信号線配線上に静電保護素子が設けられている場合においても、迂回電極を形成することにより走査線及び信号線が同電位とすることができ、後の製造工程においてこの迂回電極を電気的に切断するようになせば、この切断工程以前に静電気が侵入したとしても静電破壊を起こすことなく表示欠陥の生じにくいアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供できる。
【００２１】
また、請求項３の発明によれば、迂回配線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなるものとすることにより、透光性基板上に設けられる透明電極をＩＺＯにより形成すれば、この透明電極を形成する際のエッチング処理時に同時に迂回配線をエッチングにより切断でき、この迂回配線のエッチング処理工程を別途設ける必要がなく、製造工程を簡略化できる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、請求項１の効果を奏するアクティブマトリクス型液晶表示装置を簡単な製造方法で製造することができる。
【００２３】
また、請求項５及び６の発明によれば、それぞれ請求項２及び３の効果を奏するアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するため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を例示するものであって、本発明をこ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特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
【実施例】
【００２５】
図１は本発明の液晶表示装置の一部を拡大して示す拡大平面図であり、図２は図１のＢ部拡大図である。
【００２６】
実施例に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置１０は、一対の透光性基板の何れかの基板上にマトリクス状に設けられた走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎと信号線Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍが設けられている。このうち、走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ及び信号線Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍで囲まれた領域が表示領域であり、この表示領域の周囲に各配線と外部からの各種信号等が供給される接続端子（図示省略）とを結ぶ各種配線が設けられている。
【００２７】
この有効表示領域においては、各走査線及び信号線で囲まれた領域毎に表示に寄与する画素電極１２が設けられている。また、スイッチングトランジスタ１４はＴＦＴからなり、そのソース電極Ｓは信号線Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに接続され、ゲート電極Ｇは走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに接続され、さらに、ドレイン電極Ｄは画素電極１２に接続されている。また、ドレイン電極Ｄの下部には補助容量電極１３が、走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎと平行に設けられている。これらの液晶表示装置１０の表示領域の具体的構成及び動作原理は、図３〜図５に示した従来例のものと同様であるので、必要に応じて図３〜図５を引用して説明することとする。
【００２８】
この液晶表示装置１０は、図５に示したように、透光性基板１１上に絶縁膜１１’を介してアルミニウム又はアルミニウム合金により走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ及びこれらの走査線に平行に各補助容量電極１３が形成されている。
【００２９】
前記走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ及び信号線Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍの一端には、後述する接続配線３０に接続するための走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ及び信号線配線（図示省略）が接続され、この走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ及び信号線配線は接続配線３０を介して電気的に接続されている。なお、図１においては接続配線３０と走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎとの接続部分を示しており、接続配線３０と信号線配線との接続構造については、図１に示すものと同様の構成からなるためにその説明は省略し、以下には図１に示す走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ周辺の構造についてのみ説明する。
【００３０】
走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎは、走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎから表示領域外へ延設されており、表示領域の外縁部に引き回された接続配線に電気的に接続されている。そして、この走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ上には、走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎへの静電気の侵入を阻止する静電保護素子３１が設けられている。この静電保護素子３１は、図２に示すように、走査線や信号線に印加される電圧では導通せず、静電気のような高電圧が印加されたときに全ての配線が短絡する素子であって、例えば一対のダイオード接続されたＴＦＴを逆並列接続した静電保護素子であり、なお、走査線配線４１ｎ、４１ｎと４０１、４０２、・・・、４０ｎとはコンタクトホール３２を介して接続されている。
【００３１】
このような構成からなる静電保護素子３１では、通常走査線や信号線に印加される電圧では導通しないため、このままでは接続端子３０に走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ及び信号線配線を接続しても同電位に保つことはできない。そこで、この静電保護素子３１により各配線の接続が阻害されないように走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎと４１ｎとの間にはこの静電保護素子３１を迂回するように迂回配線４２が設けられている。この迂回配線４２を設けたことにより、走査線上Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎが走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ、４１ｎ及び迂回配線４２を通って接続配線３０に接続され、同様に信号線も信号線配線及び迂回配線を経由して接続配線３０に接続されるため、この両配線を同電位に保つことができる。
【００３２】
また、迂回配線４２はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成され、好ましくは走査線配線４０１、４０２、・・・、４０ｎ及び走査線Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎも同様の材料からなり、一体成形される。そして、この迂回配線４２上には複数の切断領域３４１、３４２、・・・、３４ｎが形成されており、一連の製造工程における絶縁膜１８被覆の際に、この切断領域３４１、３４２、・・・、３４ｎには絶縁膜１８が被覆されず、配線が露出した状態となる。この切断領域３４１、３４２、・・・、３４ｎはより確実に切断を行うために複数部分で切断されることが好ましい。
【００３３】
この状態で後の種々の工程を行うが、その際に基板が他のものと接触等を起こし、各電極等に静電気が侵入しても、信号線及び走査線が同電位であるためにこの静電気によりＴＦＴ等が静電破壊を起こすことはない。
【００３４】
また、迂回電極４２の切断領域３４１、３４２、・・・、３４ｎでの切断に際しては、所定のエッチング処理で行うが、透光性基板上に形成される透明電極をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）により形成しておけば、この透明電極のエッチング処理の際に同時に切断領域３４１、３４２、・・・、３４ｎのエッチングを行うことができ、別途処理工程を追加することなく迂回電極４２の切断ができる。なお、透明電極材料として現在広く使用されているＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により透明電極を形成する際には、この迂回電極４２の切断工程が別途必要となる。この切断工程としては、透明電極のパターニング後に行うのが好ましく、このタイミングで迂回電極４２を切断すれば、迂回電極４２の一部を除く金属層（金属配線が形成されている層）の上層にこのＩＴＯからなる透明電極が形成されることとなり、切断工程において迂回電極４２以外の切断したくない他の配線を保護することができる。このように迂回電極４２を切断する工程が製造工程全体の後半に行われることにより、製造工程の初期段階での静電破壊を良好に防止することができる。
【００３５】
以上のように、本発明においては、走査線配線及び信号線配線に迂回配線を設けて接続配線に接続することにより、走査線及び信号線が同電位に保たれるため、走査線、信号線及び各種電極に静電気が侵入した際にもこの静電気により静電破壊等が生じることを防止することができる。
【００３６】
また、上記実施例においては、透過性液晶表示装置について説明したが、これに限らず、例えば半透過型液晶表示装置にも適応でき、その際には反射用電極を走査線あるいは信号線に接続することにより、この反射用電極に静電気が侵入した際にもこの静電気による静電破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本発明の液晶表示装置の一部を拡大して示す拡大平面図、
【図２】図２は図１のＢ部拡大図
【図３】図３は従来の液晶表示装置の数画素部分の平面図
【図４】図４は図３の液晶表示装置の数画素分の模式的な等価回路図、
【図５】図５は図５のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０、１０Ａ    液晶表示装置
１２    画素電極
１３    補助容量電極
１４    画素トランジスタ
１６    対向電極
１７    液晶
１１’、１８、１９    絶縁膜
２０、３６    ａ−Ｓｉ層
３０    接続配線
３１    静電保護素子
３２    コンタクトホール
３５    トランジスタ
３４１、・・・、３４ｎ    切断領域
４０１、・・・、４０ｎ、４１ｎ    走査線配線
４２    迂回配線
Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ    走査線
Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍ    信号線
【図１】
2006293046.tif 000003
【図２】
2006293046.tif 000004
【図３】
2006293046.tif 000005
【図４】
2006293046.tif 000006
【図５】
2006293046.tif 000007