(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された複数の配線に接続される複数のパッドと、
前記基板の少なくとも一部分を覆うように形成され、前記パッドの間に前記基板の少なくとも一部を露出させる複数の露出ホールを有する第１層と、
前記配線に電気信号を加えるために前記パッドに付着される導電部と、
前記第１層との接着力の向上のために前記複数の露出ホールに付着される絶縁部から構成されるＴＣＰ(Tape Carrier Package)である第２層と、
前記第１層と第２層との間に形成され、前記第２層の絶縁部に接続されると共に、前記第１層に形成された複数の露出ホールを通じて前記基板に直接接続されるＡＣＦとを備え、
前記複数の露出ホールの中、前記基板の縁部に形成された露出ホールは、前記基板と前記ＡＣＦとの間の接着力の向上のために他の露出ホールに比べて大きく形成されることを特徴とする平版表示装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に形成されたゲート配線と、
前記ゲート配線の端部に形成されたゲートパッドと、
前記ゲート配線及び前記ゲートパッドを覆うゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上の前記ゲート配線と直交するソース配線と、
前記ソース配線の端部上に形成されたソースパッドと、
前記ソース配線及び前記ソースパッドを覆うと共に、前記ゲートパッド及び前記ソースパッドの間に前記基板の少なくとも一部を露出させる複数の露出ホールが形成された保護層と、
前記ゲートパッドを露出させるゲートコンタクトホールと、
前記ソースパッドを露出させるソースコンタクトホールと、
前記保護層に形成された複数の露出ホールを通じて、前記基板の少なくとも一部に直接接着されるＡＣＦと、
前記ゲートパッドまたは前記ソースパッドに前記ＡＣＦを介して付着された導電パッドを有するＴＣＰ(Tape Carrier Package)と、から構成され、
前記複数の露出ホールの中、前記基板の縁部に形成された露出ホールは、前記基板と前記ＡＣＦとの間の接着力の向上のために他の露出ホールに比べて大きく形成されることを特徴とする、液晶表示装置のアクティブパネル。
【請求項３】
前記ゲート配線から分岐するゲート電極と、
前記ゲート電極の前記ゲート絶縁層上に形成された半導体層と、
前記半導体層の第１部にオミックコンタクトされ、前記ソース配線から分岐されるソース電極と、
前記半導体層の第２部にオミックコンタクトされるドレイン電極と、
前記ゲートコンタクトホールを通して前記ゲートパッドに接続されるゲートパッドターミナルと、
前記ソースコンタクトホールを通して前記ソースパッドに接続されるソースパッドターミナルと、
前記ドレインコンタクトホールを通して前記ドレイン電極に接続される画素電極と、
を加えて構成されることを特徴とする、請求項２記載の液晶表示装置のアクティブパネル。
【請求項４】
基板上に各々のパッドを有する複数の配線を形成する段階と、
前記基板を覆うと共に、前記パッドの間に前記基板の少なくとも一部を露出させる複数の露出ホールを有する第１層を形成する段階と、
前記配線に電気信号を印加するために前記パッドに付着される導電部と、前記保護層に形成された複数の露出ホールに付着される絶縁部から構成されるＴＣＰである第２層を形成する段階と、
前記第１層と前記第２層との間に形成され、前記第２層の絶縁部と接続されると共に、前記第１層に形成された複数の露出ホールを通して前記基板に直接接続されるＡＣＦを形成する段階と、を備え、
前記複数の露出ホールの中、前記基板の縁部に形成された露出ホールは、前記基板と前記ＡＣＦとの間の接着力の向上のために他の露出ホールに比べて大きく形成されることを特徴とする、液晶表示装置のアクティブパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法及びその構造に関する。特に、本発明は、液晶表示装置において、電気信号を交換するパッド及び外部端子間の密着力を向上させることができる製造方法及びその構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像情報を画面に表示する表示装置として今まで広く用いられていたブラウン管表示装置（又は、Cathode Ray Tube；CRT）は、薄型及び軽量という長所を有するために如何なる場所でも容易に使用ができる薄膜型の平版表示装置によって代替されつつある。特に、液晶表示装置は、他の平版表示装置より表示の解像度が優れ、動画を表示する際に必要な反応速度がブラウン管に匹敵するため、最も活発な開発研究が行われている。
【０００３】
液晶表示装置の作動原理は、液晶の光学的異方性と分極性質とを利用する。方向性と分極性を有する細長い液晶分子に人為的に電磁場を印加することで分子配列の方向を調節することができる。従って、配向方向を任意に調節すると、液晶の光学的異方性による液晶分子の配列方向に沿って光を透過、又は遮断させることができ、画面表示装置に応用することが可能になる。薄膜トランジスタ及びそれに接続された画素電極が行列方式で配列されたアクティブマトリクス液晶表示装置は、優れた画質と自然色を提供することから、最も注目されている製品である。
【０００４】
一般的な液晶表示装置の構造を、以下に簡単に説明する。図１は、液晶パネルの構造を示す斜視図であり、図２は図１の切断線II−II沿った液晶パネルの断面を示す図である。
【０００５】
液晶表示装置は、いろいろな素子が設けられた二つのパネル3、5が対向し、その間に液晶層10が介在する形状である。液晶表示装置の一方のパネルには、色を再現するための、一般的にカラーフィルタパネルと称する、複数個の素子が設けられている。カラーフィルタパネル3には、第１透明基板1a上に行列配置された画素の位置に赤（R）、緑（G）、青（B）のカラーフィルタ7が順次に配列されている。前記カラーフィルタ7の間には、細い網模様のブラックマトリクス9が形成されている。ブラックマトリクスの機能は、各々の色の間で混合色が現れることを防止するためである。又、カラーフィルタ全面に共通電極8が形成されている。共通電極は、液晶10に印加する電場を形成する一方の電極としての役割を有する。
【０００６】
液晶表示装置の他方のパネルには、液晶を駆動するために電場を発生させるスイッチ素子及び複数個の配線が形成されており、これを一般的にアクティブパネル5と称する。アクティブパネルには、第２透明基板1b上に行列配置された画素の位置に合わせて画素電極41が形成されている。前記画素電極41は、カラーフィルタパネル3に形成された共通電極8と対向して液晶10に印加する電場を形成する他方の電極としての役割を有する。複数個の前記画素電極41の水平配列方向に沿って信号配線13が形成されており、垂直配列方向に沿っては、データ配線23が形成されている。さらに、前記画素電極41の一部には、前記画素電極41に電場信号を印加する薄膜トランジスタ19が形成されている。前記薄膜トランジスタのゲート電極11は、信号配線（ゲートバス配線）13に接続されており、ソース電極21はデータ配線（ソース配線）23に接続されている。そして、前記薄膜トランジスタ19のドレイン電極31は、前記画素電極41に接続されている。又、前記ゲートバス配線13と前記ソース配線23の端部には、外部から印加される信号を受け取る端子のパッドが形成されている。
【０００７】
ゲートパッド15に電気的信号を印加すると、当該電気信号がゲートバス配線に沿ってゲート電極に印加され、前記ゲート電極11に印加された信号に沿ってソース電極21に印加されたデータ信号がドレイン電極31を通して画素電極41に表示するか、しないかが決められる。従って、前記ゲート電極の信号を調節することによって、前記データ信号印加を調節することができる。前記ドレイン電極31に接続されている前記画素電極にデータ信号を伝達するか否かを制御できる。即ち、前記薄膜トランジスタ19は、画素電極41を駆動するスイッチとしての役割を果たす。
【０００８】
このように作られた二つのパネル3、5が、セルギャップと称する一定間隔を隔てて対向して貼り合わせられ、その間に液晶物質が注入される。又、貼り合わせられた前記パネルの間から液晶物質が漏れることを防ぐためにエポキシのようなシール材81で封印される。このようにして、液晶表示装置の液晶パネルの構造が完成される。
【０００９】
さらに、前記液晶パネルを画像情報入力装置に接続させることによって液晶表示装置が完成される。この時接続は、一般に液晶パネルのパッドと画像情報入力装置の端子にACFを利用してTCP(Tape Carrier Package)を付着することで行う。
【００１０】
液晶パネルの各パッドにACFを利用してTCPを付着する方法及びその構造を、以下に示す。
【００１１】
図３はACFの一般の構造を示す図、図４および図５はACFを利用してTCPをバッドに接続する方法を示す断面図である。ACF71は、異方性フィルム31の内部に薄い絶縁性被膜93で囲まれた幾つかの導電ボール95を含む構造である（図３）。前記液晶パネルの縁部に配置されているパッド45（ゲートパッド15、又はソースパッド25）と接続する前記パッド接続端子47上にACF71を付着させ、その上にTCP73を付着させる。この時、前記TCP73内の導電性パッド75が液晶パネルの前記パッド45（ゲートパッド15、又はソースパッド25）と一致するように配置する（図４）。そして、TCP73に熱を加えながら圧着させる。そうするとACF71が圧着されながらACF内の導電ボール95がTCPのパッド75と液晶パネルのパッド接続端子47の間に介入されて、ある程度の力が加えられると導電ボール95を囲んだ絶縁皮膜93が破壊されて一つのTCPパッド75と一つの液晶パネルのパッド接続端子47は電気的に接続される（図５）。また、相互に隣接するパッド間に導電ボール95が位置しても、絶縁皮膜93で囲まれているため、隣接する複数のパッド45は、電気的に絶縁されている。
【００１２】
さらに詳細に説明すると、TCPを液晶パネルのパッドに付着させる工程で、TCPのパッドと液晶パネルのパッドの間にACFを挿入してある程度の熱と圧力を加えることになる。従って、図６に示すように前記TCP73の前記パッド75と前記パッド75の間にあるフィルム部分75は、ACFのようにある程度伸びた状態で液晶パネルの最上部膜の保護膜37と接続することになる。その後、圧力を除去し、常温状態まで温度を下げると、伸びた前記TCPのフィルム部分が収縮するために引張り応力83を有することになり、このためにフィルム部分77と接続したACF及び保護膜37が強く密着することになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶パネルのパネルの製作工程中に、液晶パネルの縁部に形成された静電気防止用の短絡配線部が切断される場合がある。この時、前記液晶パネルの切断された縁部は、切断工程で加えられた外力によりガラス基板上に蒸着されたゲート絶縁膜、又は保護膜などに応力が加えられてその接着状態が非常に不良になる。前記切断部では、図７に示したようにTCPのフィルム部分77と保護膜37がACF71を介して結合する過程で圧力と熱エネルギーとが除去されると、ACF71が水平方向に収縮する力87と下に垂れたACF71とTCP73が垂直方向に収縮する力85のベクトル合成である絶縁膜剥離力89により保護膜37、又はゲート絶縁膜17が、容易にガラス基板１から離れる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶パネルの各々パッドに外部の信号処理機器と情報を交換するための配線の一種であるTCPを付着させる際に、TCPと液晶パネルの接着力を向上させる方法及びその構造を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、さらに、TCPを液晶パネルに付着させる際に、その間に介在するACFと液晶パネルのガラス基板の一部を直接接続させて接着力を向上させることを目的とする。
【００１６】
前述の目的を達成するために本発明は、基板上にゲート電極及びソース、ドレイン電極を含む薄膜トランジスタと前記ゲート電極に接続されたゲート配線と前記ソース電極に接続されたソース配線と前記ゲート配線の端部及び前記ソース配線の端部に接続されたゲートパッド及びソースパッドを形成する段階と、前記薄膜トランジスタ及び複数のパッドを覆う保護膜を蒸着する段階と、前記保護膜をパターニングして前記ゲートパッド及びソースパッドを露出させて各々パッド間の前記基板の一部を露出させる段階と、から構成される。
【００１７】
また、本発明は、基板上に複数のゲート配線と、前記ゲート配線と直交する複数のソース配線と、前記ゲート配線とソース配線の端部に形成されたゲートパッド及びソースパッドと、前記ゲートパッドとソースパッとの間に前記基板を露出させる複数の露出ホールと、を含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図８ないし図１３は本発明による液晶パネルを拡大して示す平面図であり、図１４は本発明による液晶パネルの製造過程を示す断面図である。以下に、図８ないし図１３及び図１４を参照して説明する。
【００１９】
透明ガラス基板101上にアルミ(Al)、又はアルミ合金等の金属を蒸着して第１金属層211を形成する。次に、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、若しくはアンチモン(Sb)のような、高融点金属を連続蒸着して第２金属層213を形成する。前記二重金属層を第１マスク工程でエッチングしてゲート配線113、ゲート電極111及びゲートパッド115を形成する。この時、前記第２金属層213と前記第１金属層211を湿式エッチングでパターニングして前記第１金属層211より幅が狭い前記第２金属層213が積層されたゲート物質（ゲート配線、ゲート電極及びゲートパッド）を形成する。前記基板101の横方向に伸びる複数のゲート配線113が列方向に配列されている。ゲート電極111は、前記ゲート配線113から分岐されて画素の一隅部に形成されている。前記ゲート配線113の端部にはゲートパッド115が形成されている（図８、図９）。
【００２０】
前記第１、第２金属層211、213からなる前記ゲート物質が形成された前記基板101上に窒化シリコン(SiNx)、若しくは酸化シリコン(SiOx)のような無機絶縁物質を蒸着し、又場合によってBCB(BenzoCycloButene)若しくはアクリル(Acryl)系樹脂のような有機絶縁物質を塗布してゲート絶縁膜117を形成する。続けて純粋アモルファスシリコンのような真性半導体物質と不純物が添加されたアモルファスシリコンのような不純物半導体物質を連続的に蒸着し、第２マスク工程でパターニングして半導体層133及び不純物半導体層135を形成する。前記半導体層133は、前記ゲート絶縁膜117上のゲート電極111部分に形成される（図８，図１０）。
【００２１】
前記不純物半導体層135に形成された前記基板101上にクロム(Cr)、又はクロム合金のような金属を蒸着し、第３マスク工程でパターニングしてソース配線123、ソース電極121、ドレイン電極131及びソースパッド125等を形成する。前記ゲート絶縁膜117上で前記ゲート配線113と直交して縦方向に伸びる複数のソース配線123が、行方向に配置されている。前記不純物半導体層の一辺に前記ソース配線123から分岐されたソース電極121が、接続されている。前記不純物半導体層135の他の一辺には、ソース電極121と対向する前記ドレイン電極131が、接続されている。前記ソース配線123の端部には、ソースパッド125が形成されている（図８，図１１）。
【００２２】
前記ソース物質（ソース配線、ソース電極、ドレイン電極、ソースパッド及びソース短絡配線）等が形成された前記基板上に窒化シリコン(SiNx)、若しくは酸化シリコン(SiOx)のような無機絶縁物質を蒸着し、又は場合によってはBCB(BenzoCycloButene)若しくはアクリル(Acryl)系樹脂のような有機絶縁物質を塗布してゲート絶縁膜137を形成する。その後、第４マスク工程で前記ソースパッド125と前記ドレイン電極131を覆う前記保護膜137の一部を除去してソースコンタクトホール161及びドレインコンタクトホール171を形成する。そして、前記ゲートパッド115を覆う前記保護膜137と前記ゲート絶縁膜117の一部を除去してゲートコンタクトホール151を形成する。この時、各々のゲートパッドと各々のソースパッド125間の保護膜137とゲート絶縁膜117の一部を除去して前記ガラス基板101を露出させる複数の露出ホール193を形成する（図８，図１２）。
【００２３】
前記保護膜137上にITO(Indium Tin Oxide)のような透明導電物質を蒸着し、第５マスク工程でパターニングして画素電極141、ゲートパッド端子157及びソースパッド端子167を形成する。前記画素電極141は、ドレインコンタクトホール171を通して露出された前記ドレイン電極131に接続する。前記ゲートパッド端子157はゲートコンタクトホール151を通して前記ゲートパッド115に接続する。そして、ソースパッド端子167は、ソースコンタクトホール161を通して露出されたソースパッド125に接続する（図８，図１３）。
【００２４】
図１４は、本発明による液晶パネルのパッド部を示す平面図である。パッド45と前記パッド45にパッドコンタクトホール47を通して接続されたパッド端子47を含むパッド部間の空間にゲート絶縁膜、又は保護膜の一部を除去してガラス基板101を露出させる露出ホール193を形成する。この時、露出ホール193の役割の効率を高めるために、図１４に示すように小さい露出ホール193を形成することが望ましい。特に、ガラス基板の縁部は、切断工程を経る部分であり、ここに加えられた物理的力によるストレスのために、ガラス基板101とゲート絶縁膜、又は保護膜などの接着力が弱くなっている。従って、前記縁部には図１４に示すようにサイズが大きい露出ホール193aを形成することが望ましい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、液晶パネルのパッド部に関し、パッドとパッドに接着するTCP間の接着力の弱化を防止し、又接着力を向上させる液晶パネルの製造方法及びその構造に関する。本発明は、液晶パネルのパッドとパッドとの間に複数の露出ホールを形成して露出ホールを通してガラス基板が露出されるように形成した。従って、前記液晶パネルのパッドにTCPを接続する時、前記露出ホールを通して露出されたガラス基板と接着媒体のACFが直接接続してTCPの一部が密着する。従って、液晶表示装置が完成された後、パッド部からTCPが剥離することによる不良の発生を排除することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般の液晶表示装置の構造を示す斜視図。
【図２】  一般の液晶表示装置の構造を示す断面図。
【図３】  ACFの構造を示す断面図。
【図４】  ACFを利用して液晶パネルのパッドにTCPを接続する方法を示す、断面図。
【図５】  ACFを利用して液晶パネルのパッドにTCPを接続する方法を示す、断面図。
【図６】  従来のACFを利用して液晶パネルのパッドにTCPを接続する時、フィルムの収縮力のために液晶パネルの保護膜が剥離される様子を示す断面図。
【図７】  従来のACFを利用して液晶パネルのパッドにTCPを接続する時、フィルムの収縮力のために液晶パネルの縁部の保護膜が剥離される様子を示す断面図。
【図８】  本発明による液晶パネルを示す平面図。
【図９】  本発明による液晶パネルの製造方法を示す平面図。
【図１０】  本発明による液晶パネルの製造方法を示す平面図。
【図１１】  本発明による液晶パネルの製造方法を示す平面図。
【図１２】  本発明による液晶パネルの製造方法を示す平面図。
【図１３】  本発明による液晶パネルの製造方法を示す平面図。
【図１４】  本発明による液晶パネルのパッド部分を示す拡大平面図。
【符号の説明】
１ａ        第１透明基板
１ｂ        第２透明基板
３          カラーフィルタパネル
５          アクティブパネル
７          カラーフィルタ
８          共通電極
９          ブラックマトリクス
１，１０１  基板
１０        液晶
１１，１１１  ゲート電極
１３，１１３  ゲート（信号）配線
１５，１１５  ゲートパッド
１７，１１７  ゲート絶縁膜
１９，１１９  薄膜トランジスタ
２１，１２１  ソース電極
２３，１２３  ソース（データ）配線
２５，１２５  ソースパッド
３１，１３１  ドレイン電極
３３，１３３  半導体層
３７．１３７  保護膜
４１，１４１  画素電極
５７，１５７  ゲートパッド端子
６７，１６７  ソースパッド端子
８１          シール材
９１          異方性フィルム
９３          絶縁性皮膜
９５          導電ボール
４５，１４５  液晶パッド
４７，１４７  液晶パッド端子
１４９        パッドコンタクトホール
７１          ACF
７３          TCP
７５          TCPパッド
７７          TCPフィルム
８３          引き力
８５          垂直方向の収縮力
８７          水平方向の収縮力
８９          切断部の絶縁膜剥離力
２１１        第１金属層
２１３        第２金属層
１３５        不純物半導体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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