(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に並列して形成された複数の第１のバスラインと、
前記第１のバスライン上に形成された絶縁膜を介して前記第１のバスラインに交差し、並列して形成された複数の第２のバスラインと、
前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの一側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第１の分岐配線と、
前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの他側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第２の分岐配線とを有し、
前記第１のバスラインは、前記一側部と前記他側部との間の幅が他の領域より細い幅細領域を有していること
を特徴とする表示装置用基板。
【請求項２】
一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記基板の一方に、請求項１記載の表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の表示部に用いられる表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその欠陥修復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光変調用材料としての液晶をマトリクス状に分割する電極を有する液晶表示装置や、有機導電性分子がマトリクス状に分割配置された有機ＥＬ表示装置等は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や携帯用電子機器等の表示部に用いられている。これらの表示装置は、薄型で軽量かつ低消費電力等の特徴を有している。
【０００３】
上記の表示装置の表示領域には、画素毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の能動素子が配置されている。表示装置は、能動素子のスイッチング動作によって選択された画素に情報が書き込まれることにより所望の画像を表示する。能動素子の駆動端子は、絶縁膜を介して互いに交差する２組のバスラインにより、表示領域外に配置されたドライバＩＣに接続される。
【０００４】
現在広く用いられているボトムゲート構造のＴＦＴを備えた液晶表示装置用基板では、ＴＦＴのゲート電極に接続されたゲートバスラインと、ＴＦＴのドレイン電極に接続されたドレインバスラインとは、膜厚約４００ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ膜）からなる絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介して交差している。両バスラインが絶縁膜を介して交差する交差領域では、両バスライン間にリーク電流による短絡欠陥（以下、単に「短絡欠陥」という）が生じることがある。交差領域は画素数と同数存在している。両バスライン間の短絡欠陥は、対向基板と貼り合わせて液晶を封入した後の表示画面上で線欠陥として視認されてしまう。したがって、短絡欠陥を修復するための対策が必要となる。
【０００５】
図９は、ボトムゲート構造のＴＦＴを備えた従来の液晶表示装置用基板の構成を示している。図９に示すように、ＴＦＴ基板１０２上には、図中左右方向に延びるゲートバスライン１１０が互いに平行に複数形成されている（図９では１本のみ示している）。またＴＦＴ基板１０２上には、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１１０に交差して、図中上下方向に延びるドレインバスライン１１２が互いに平行に複数形成されている（図９では１本のみ示している）。複数のゲートバスライン１１０とドレインバスライン１１２とで囲まれた各領域が画素領域となる。ドレインバスライン１１２は、ゲートバスライン１１０との交差位置近傍で、２本のドレインバスライン１１２ａ、１１２ｂに分岐している。ドレインバスライン１１２ａは交差領域１５０でゲートバスライン１１０に交差し、ドレインバスライン１１２ｂは交差領域１５１でゲートバスライン１１０に交差している。
【０００６】
ゲートバスライン１１０及びドレインバスライン１１２の交差位置近傍には、ＴＦＴ１２６が形成されている。ＴＦＴ１２６のゲート電極１１６はゲートバスライン１１０に電気的に接続されている。ＴＦＴ１２６のドレイン電極１１８は、ドレインバスライン１１２に電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１２６のソース電極１２０は、ドレイン電極１１８に対向して形成され、コンタクトホール１２２を介して画素電極１２４に電気的に接続されている。
【０００７】
また、各画素領域のほぼ中央には、ゲートバスライン１１０と平行に蓄積容量バスライン１１４が形成されている。ドレインバスライン１１２は、ゲートバスライン１１０との交差位置近傍と同様に、蓄積容量バスライン１１４との交差位置近傍で２本のドレインバスライン１１２ｃ、１１２ｄに分岐している。
【０００８】
例えばドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１５１（図中ハッチングで示す）で短絡欠陥が生じた場合、交差領域１５１の前後（図中上方及び下方）の切断部１５２、１５３でドレインバスライン１１２をレーザ光で切断することにより、当該短絡欠陥を修復できる。
【０００９】
ところが、ゲートバスライン１１０とドレインバスライン１１２との間の短絡欠陥が欠陥検査により検出されても、当該短絡欠陥領域には２つの交差領域１５０、１５１が存在するため、いずれに短絡欠陥が生じているかを特定できない。
【００１０】
また、リーク電流の原因は、ＳｉＮｘ膜の下地であるゲートバスライン１１０や蓄積容量バスライン１１４の表面形状の影響により、ＳｉＮｘ膜に微視的な構造欠陥が生成されることにある。このため、顕微鏡で観察して短絡位置を検出するのは困難である。したがって、短絡欠陥が生じている交差領域１５０、１５１を特定するのが困難であるため、図９に示す液晶表示装置用基板の構成は実用的価値が高いとは言えない。
【００１１】
図１０は、図９に示す液晶表示装置用基板を改良した液晶表示装置用基板の構成を示している。図１１は、図１０のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置用基板の断面を示している。図１０及び図１１に示すように、ゲートバスライン１１０とドレインバスライン１１２との交差位置近傍には、ガラス基板１３８上にゲートバスライン１１０形成層で形成され、ゲートバスライン１１０と電気的に分離されている２つの導体片１３２、１３４が配置されている。また、ゲートバスライン１１０とドレインバスライン１１２との交差位置近傍には、絶縁膜１４０上にドレインバスライン１１２形成層で形成され、ドレインバスライン１１２と電気的に分離されている導体片１３６が形成されている。
【００１２】
導体片１３２の一端部は、絶縁膜１４０を介してドレインバスライン１１２の下層に形成されている。導体片１３２とドレインバスライン１１２とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１６０を有するように配置されている。導体片１３２の他端部は、絶縁膜１４０を介して導体片１３６の一端部の下層に形成されている。導体片１３２と導体片１３６とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１６２を有するように配置されている。導体片１３６の他端部は、絶縁膜１４０を介して導体片１３４の一端部の上層に形成されている。導体片１３６と導体片１３４とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１６４を有するように配置されている。導体片１３４の他端部は、絶縁膜１４０を介してドレインバスライン１１２の下層に形成されている。導体片１３４とドレインバスライン１１２とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１６６を有するように配置されている。導体片１３２、１３４、１３６は、ドレインバスライン１１２を修復するための予備配線を構成している。図１０に示す構成では、図９に示す構成と異なり、ドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０とが１つの交差領域１５４で交差している。このため、ドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との間に短絡欠陥が検出されれば、短絡欠陥が生じている交差領域１５４を特定できる。
【００１３】
例えばドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１５４（図中ハッチングで示す）で短絡欠陥が生じた場合には、まず交差領域１５４の前後の切断部１５５、１５６でドレインバスライン１１２をレーザ光により切断する。次に、オーバーラップ領域１６０にレーザ光を照射してドレインバスライン１１２と導体片１３２とを溶融させることにより電気的に接続させ、オーバーラップ領域１６２にレーザ光を照射して導体片１３２と導体片１３６とを電気的に接続させる。また、オーバーラップ領域１６４にレーザ光を照射して導体片１３６と導体片１３４とを電気的に接続させ、オーバーラップ領域１６６にレーザ光を照射して導体片１３４とドレインバスライン１１２とを電気的に接続させる。こうすることにより、ドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との間に交差領域１５４で生じた短絡欠陥を修復できる。
【００１４】
図１２は、図９に示す液晶表示装置用基板を改良した液晶表示装置用基板の他の構成を示している。図１２に示すように、ドレインバスライン１１２は、ゲートバスライン１１０との交差領域１７０の前後からそれぞれ分岐してゲートバスライン１１０にほぼ平行に延びる分岐配線１４２、１４３を有している。また、ドレインバスライン１１２にほぼ平行に延びる導体片１４４が、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の画素電極１２４（図１２では図示せず）形成層で形成されている。導体片１４４の両端部は、不図示の保護膜を介して分岐配線１４２、１４３の上層に形成されている。導体片１４４と分岐配線１４２とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１７２を有するように配置されている。また、導体片１４４と分岐配線１４３とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１７４を有するように配置されている。分岐配線１４２、１４３及び導体片１４４は、ドレインバスライン１１２を修復するための予備配線を構成している。
【００１５】
例えばドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１７０（図中ハッチングで示す）で短絡欠陥が生じた場合には、まず交差領域１７０の前後の切断部１７６、１７７でドレインバスライン１１２をレーザ光により切断する。次に、オーバーラップ領域１７２にレーザ光を照射して分岐配線１４２と導体片１４４とを電気的に接続させ、オーバーラップ領域１７４にレーザ光を照射して導体片１４４と分岐配線１４３とを電気的に接続させる。こうすることにより、ドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１７０で生じた短絡欠陥を修復できる。
【００１６】
図１３は、図９に示す液晶表示装置用基板を改良した液晶表示装置用基板のさらに他の構成を示している。図１３に示すように、ドレインバスライン１１２上には、ゲートバスライン１１０との交差領域１８０をコの字状に迂回する導体片１４６が画素電極１２４（図１３では図示せず）形成層で形成されている。導体片１４６の両端部は、不図示の保護膜を介してドレインバスライン１１２の上層に形成されている。導体片１４６の一端部とドレインバスライン１１２とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１８２を有するように配置されている。また導体片１４６の他端部とドレインバスライン１１２とは、基板面に垂直方向に見て、互いに重なるオーバーラップ領域１８４を有するように配置されている。導体片１４６は、ドレインバスライン１１２を修復するための予備配線を構成している。
【００１７】
例えばドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１８０で短絡欠陥が生じた場合には、まず交差領域１８０の前後の切断部１８６、１８７でドレインバスライン１１２をレーザ光により切断する。次に、オーバーラップ領域１８２にレーザ光を照射してドレインバスライン１１２と導体片１４６の一端部とを電気的に接続させ、オーバーラップ領域１８４にレーザ光を照射して導体片１４６の他端部とドレインバスライン１１２とを電気的に接続させる。こうすることにより、ドレインバスライン１１２とゲートバスライン１１０との交差領域１８０で生じた短絡欠陥を修復できる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０乃至図１３に示す構成では、予備配線が電気的にフローティング状態で回路配線中に多数形成されているため、長期的な回路動作の安定性が低下してしまうという問題が生じる。また、ゲートバスライン１１０、ドレインバスライン１１２及び蓄積容量バスライン１１４と予備配線との間に新たな寄生容量が形成される。寄生容量は、ゲートパルスの波形になまりが生じたり、階調信号の伝播が遅延したりする原因になる。このため、各バスラインの本数が多い高解像度の液晶表示装置や表示領域の面積が広い液晶表示装置では高速駆動が困難になってしまうという問題が生じる。さらに、ゲートバスライン１１０、ドレインバスライン１１２及び蓄積容量バスライン１１４と予備配線との間に新たな交差領域が形成されてしまうため、短絡欠陥が増加するおそれがあるという問題が生じている。
【００１９】
また従来は、ドレインバスライン１１２上の基板全面に保護膜を形成した後に、所定の切断部にレーザ光を照射して加熱し、蒸散作用を利用してドレインバスライン１１２を除去または切断している。
【００２０】
しかし、この方法では金属や無機物が微粒子として飛散するため、基板が汚染されて乾燥じみが生じたり、液晶の抵抗率が低下したりすることがある。また、この微粒子は単純な水洗により除去することが困難である。このため、超音波洗浄や薬品を用いた洗浄が必要になり、ＴＦＴ１２６等のデバイスが損傷するおそれがある。このため、液晶表示装置の製造歩留まりが低下してしまうという問題が生じる。
【００２１】
また、図１２又は図１３に示す構成では、導体片１４４、１４６がＩＴＯ等の画素電極１２４形成層で形成されている。しかし、ＩＴＯは硬く破損しやすいため、ドレインバスライン１１２を修復する際に照射されるレーザ光の照射条件が狭い範囲に限定されてしまい、また電気的な接続の再現性が低下する。このため、ＩＴＯ上にさらに他の金属層を積層して導体片１４４、１４６を形成する必要がある。したがって、液晶表示装置の製造工程が増加し、製造コストが増加してしまうという問題が生じる。
【００２２】
本発明の目的は、バスライン間に生じた短絡欠陥を容易に修復でき、低コストで製造歩留まりの高い表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその欠陥修復方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基板上に並列して形成された複数の第１のバスラインと、前記第１のバスライン上に形成された絶縁膜を介して前記第１のバスラインに交差し、並列して形成された複数の第２のバスラインと、前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの一側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第１の分岐配線と、前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの他側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第２の分岐配線とを有することを特徴とする表示装置用基板によって達成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその欠陥修復方法について図１乃至図８を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。液晶表示装置は、ＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板２とカラーフィルタ（ＣＦ；Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）等が形成された対向基板４とを対向させて貼り合わせ、両基板２、４間に液晶を封入した構造を有している。
【００２５】
図２は、ＴＦＴ基板２上に形成された素子の等価回路を示している。ＴＦＴ基板２上には、図中左右方向に延びるゲートバスライン１０が、互いに平行に複数形成されている。また、不図示の絶縁膜を介してゲートバスライン１０にほぼ直交して図中上下方向に延びるドレインバスライン１２が、互いに平行に複数形成されている。複数のゲートバスライン１０とドレインバスライン１２とで囲まれた各領域が画素領域となる。各画素領域にはＴＦＴ２６と画素電極２４が形成されている。各ＴＦＴ２６のドレイン電極は隣接するドレインバスライン１２に接続され、ゲート電極は隣接するゲートバスライン１０に接続され、ソース電極は画素電極２４に接続されている。各画素領域のほぼ中央には、ゲートバスライン１０と平行に蓄積容量バスライン１４が形成されている。
【００２６】
図１に戻り、液晶を封止して対向基板４と対向配置されたＴＦＴ基板２には、複数のゲートバスライン１０を駆動するドライバＩＣが実装されたゲートバスライン駆動回路５と、複数のドレインバスライン１２を駆動するドライバＩＣが実装されたドレインバスライン駆動回路６とが設けられている。これらの駆動回路５、６は、制御回路７から出力された所定の信号に基づいて、走査信号やデータ信号を所定のゲートバスライン１０あるいはドレインバスライン１２に出力するようになっている。ＴＦＴ基板２の素子形成面と反対側の基板面には偏光板８が配置され、偏光板８のＴＦＴ基板２と反対側の面にはバックライトユニット３が取り付けられている。一方、対向基板４のＣＦ形成面と反対側の面には、偏光板８とクロスニコルに配置された偏光板９が貼り付けられている。
【００２７】
図３は、ボトムゲート構造のＴＦＴを備えたＴＦＴ基板２の要部構成を示している。図３に示すように、ゲートバスライン（第１のバスライン）１０とドレインバスライン（第２のバスライン）１２とは、ゲートバスライン１０上に形成された不図示の絶縁膜を介して交差領域３０で交差している。また、蓄積容量バスライン１４（第１のバスライン）とドレインバスライン１２とは、蓄積容量バスライン１４上に形成された不図示の絶縁膜を介して交差領域３２で交差している。
【００２８】
ドレインバスライン１２からは、交差領域３０を挟んで２つの分岐配線３４、３６が図中左側に分岐している。分岐配線３４の端部は、基板面に垂直方向に見て、ゲートバスライン１０の一側部に所定の間隙を介して対向している。分岐配線３６の端部は、基板面に垂直方向に見て、ゲートバスライン１０の他側部に所定の間隙を介して対向している。分岐配線３４、３６はドレインバスライン１２と同一の形成材料（例えばアルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ合金、マグネシウム（Ｍｇ）、Ｍｇ合金、遷移金属又はこれらの積層）で形成されている。
【００２９】
同様にドレインバスライン１２からは、交差領域３２を挟んで２つの分岐配線３８、４０が図中左側に分岐している。分岐配線３８の端部は、基板面に垂直方向に見て、蓄積容量バスライン１４の一側部と所定の間隙を介して対向している。分岐配線４０の端部は、基板面に垂直方向に見て、蓄積容量バスライン１４の他側部と所定の間隙を介して対向している。分岐配線３８、４０はドレインバスライン１２と同一の形成材料で形成されている。このように、分岐配線３４、３６、３８、４０は、基板面に垂直方向に見て、ゲートバスライン１０及び蓄積容量バスライン１４に重ならないように形成されている。
【００３０】
図４は、図３に示すＴＦＴ基板２の構成の変形例を示している。図４に示すように、ゲートバスライン１０は、分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間の間隔が狭くなるように、他の領域より細い配線幅で形成された幅細領域４２を有している。同様に、蓄積容量バスライン１４は、分岐配線３８の端部と分岐配線４０の端部との間の間隔が狭くなるように幅細領域４４を有している。
【００３１】
本実施の形態では、分岐配線３４、３６、３８、４０が、基板面に垂直方向に見て、ゲートバスライン１０及び蓄積容量バスライン１４に重ならないように形成されている。このため、ゲートバスライン１０及び蓄積容量バスライン１４と分岐配線３４、３６、３８、４０との間に余計な寄生容量は形成されない。
【００３２】
また本実施の形態では、分岐配線３４、３６の各端部間が接続されていないので、ドレインバスライン１２とゲートバスライン１０とは１つの交差領域３０で交差している。このため、ドレインバスライン１２とゲートバスライン１０との間の短絡欠陥が検出されれば、短絡欠陥が生じている交差領域３０を確実に特定できる。同様に、分岐配線３８、４０の各端部間が接続されていないので、ドレインバスライン１２と蓄積容量バスライン１４とは１つの交差領域３２で交差している。このため、ドレインバスライン１２と蓄積容量バスライン１４との間の短絡欠陥が検出されれば、短絡欠陥が生じている交差領域３２を確実に特定できる。
【００３３】
次に、本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法について図５乃至図７を用いて説明する。本実施の形態による欠陥修復方法の前提として、ドレインバスライン１２が形成された後であってドレインバスライン１２上の基板全面に保護膜が形成される前に行われた欠陥検査工程により、ゲートバスライン１０とドレインバスライン１２との交差領域３０で生じている短絡欠陥が検出されているものとする。本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法は、交差領域３０のドレインバスライン１２を除去又は絶縁物（絶縁膜）にする、又は切り離す工程と、交差領域３０を迂回してドレインバスライン１２を修復する修復配線を形成する工程とで構成されている。
【００３４】
まず、交差領域３０のドレインバスライン１２を除去又は絶縁膜にする工程について説明する。図５は、本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法を説明する図である。図６は、図５に示すＢ−Ｂ線で切断した表示装置用基板の断面図である。まず、基板全面にポジ型レジストを塗布する。次に、顕微鏡付きの紫外線露光装置を用いて、図５に示す破線で囲まれた領域αをスポット露光する。領域αは、短絡欠陥が生じている交差領域３０を含んでいる。露光の後現像して、領域αが開口されたレジストパターン７２を形成する。レジストパターン７２は、開口部に露出された金属を酸化して絶縁膜にするためのマスクとして用いられる。
【００３５】
次に、交差領域３０のドレインバスライン１２を絶縁膜にするために、液相での陽極酸化を行う。図７は、陽極酸化の方法を模式的に示している。図７に示すように、電解槽６４内には酒石酸アンモニウムを電解質（例えば１ｗｔ％）とする電解液６６が貯留されている。電解液６６には、白金（Ｐｔ）等からなる陰極６８が浸漬されている。陰極６８は、定電流源７４の負極に接続されている。
【００３６】
また、電解槽６４内にはＴＦＴ基板２が配置されている。ＴＦＴ基板２は、ガラス基板６０上に形成されたドレインバスライン１２等を有している。また、ＴＦＴ基板２の全面には、領域αが開口されたレジストパターン７２がマスクとして形成されている。ドレインバスライン１２の領域αは電解液６６に浸漬されている。ドレインバスライン１２端部に形成されたドレインバスライン端子１３は、定電流源７４の正極に接続されている。なお、ドレインバスライン１２は、Ａｌ、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の陽極酸化がされ得る金属層で形成される必要がある。
【００３７】
本例では陽極酸化が行われるのは、ドレインバスライン１２のうち極めて面積の狭い領域α内であるため、定電流源７４での電源電流の設定が困難である。このため、電解液６６には、定電流源７４の正極に接続された補助陽極７６が浸漬されている。補助陽極７６は、ドレインバスライン１２形成層と同一の積層構造で形成された金属層７８をガラス基板６１上に有している。金属層７８は、交差領域３０より広い面積の領域に形成されている。金属層７８の酸化が終了すると、ほぼ同時に交差領域３０のドレインバスライン１２の酸化が終了し、このとき両電極間に流れる電流が急激に減少するため、両電極間の電流値を測定していれば陽極酸化の終点を検出できる。
【００３８】
交差領域３０のドレインバスライン１２を陽極として用い、Ｐｔを陰極６８として用いて、例えば１ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で定電流陽極酸化を行う。これにより、交差領域３０のドレインバスライン１２は、酸化されて絶縁膜になる。
【００３９】
一方、気相での陽極酸化を行う場合には、少なくとも酸素ラジカル（原子状酸素）又は酸素イオンを含む雰囲気中にＴＦＴ基板２を設置する。本例には、プラズマの発生領域とＴＦＴ基板２の設置領域とを分離する構成が適用できるため、短絡欠陥の生じた交差領域３０のドレインバスライン１２をドライエッチングする場合に発生する絶縁膜のプラズマ損傷はほとんど発生しない。また、ゲートバスライン１０とドレインバスライン１２とを表示領域外で短絡させた後、陽極酸化を行うようにすれば、絶縁膜のプラズマ損傷を完全に抑制できる。気相で陽極酸化するとき、ドレインバスライン１２側に正のバイアス電圧を印加すると酸化時間が短縮できる。
【００４０】
以上の手順により、短絡欠陥の生じた交差領域３０のドレインバスライン１２が酸化されて絶縁膜になる。交差領域３０のドレインバスライン１２は、上記陽極酸化に代えて、ウェットエッチングにより除去してもよい。ただし、ドレインバスライン１２が複数の金属の積層構造であるときには、危険な薬品も含めてエッチング液を複数用意しなければならない場合がある。また、ドレインバスライン１２は、ＴｉやＴａのようにウェットエッチングが困難な金属層で形成されていることもある。
【００４１】
また、交差領域３０のドレインバスライン１２は、ドライエッチングにより除去してもよい。ただし、プラズマに曝されることによりＴＦＴ２６が絶縁破壊されるおそれがある。また、ドライエッチングに使用されるエッチングガスは有害であり、ハロゲン原子を含有しているため、オゾン層を破壊する等の環境の悪化をもたらすおそれもある。また、ドレインバスライン１２は、Ｔａのようにドライエッチングが困難な金属層で形成されていることもある。このため、交差領域３０上のドレインバスライン１２を除去又は絶縁膜にする工程では、ドレインバスライン１２を形成する金属の種類に基づいて、陽極酸化法、ウェットエッチング又はドライエッチングのいずれかが用いられる。
【００４２】
次に、交差領域３０を迂回してドレインバスライン１２を修復する修復配線を形成する工程について説明する。本例では、光ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（例えばレーザＣＶＤ法）を用いて分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間に修復配線を形成する。レーザＣＶＤ法は、フォトリソグラフィ工程を必要とせずに微細部の接続が可能であり、また金属相互間の接着力が優れている。まず、有機金属化合物ガスを真空中に導入してレーザ光を分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間に照射し、照射した領域に金属を分離して析出させる。レーザ光による有機金属化合物の光解離を利用した堆積方法について説明する。有機金属化合物ガスとしては、タングステン（Ｗ）、Ｍｏ、クロム（Ｃｒ）等の金属のカルボニル化合物を用いることができる。成膜条件を以下に示す。Ａｒをキャリアガス（９０ｃｃ／ｍｉｎ）として、金属カルボニル（Ｃｒ(ＣＯ)6）をベルジャに導入し、圧力を１００ｍＴｏｒｒとする。次に、連続波（ＣＷ）のＹＡＧレーザ（３５５ｎｍ）を分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間に集光する。例えばレーザ光の直径が約５μｍのとき、比抵抗５０〜１５０μΩ・ｃｍの金属薄膜が堆積される。
【００４３】
金属薄膜により線を描画するときはレーザ光を走査させる。例えば３．０μｍ／ｓｅｃのスキャン速度で、比抵抗の最も小さい金属薄膜が堆積される。一往復の走査により例えば５００ｎｍの膜厚の金属薄膜が堆積される。
【００４４】
レーザＣＶＤ法を用いて修復配線を形成するときは、図４に示すような分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間の距離の短い構成が有効である。接続箇所の位置合わせの後、一回のレーザショットで修復配線を形成できるためである。距離が長いと精密な移動機構が必要となり、処理時間も長くなる。
【００４５】
上記の手順により分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間に修復配線を形成しても、再び短絡欠陥が生じることがある。これは、修復配線が、短絡欠陥の生じた交差領域３０に隣接した領域に形成されるので、下地のゲートバスライン１０の表面形状が交差領域３０と類似していることがあり、絶縁膜に交差領域３０と同様の微視的な構造欠陥が形成されているためである。この短絡欠陥の発生を防止するには、修復配線が形成される領域の絶縁膜をレーザアニールした後に、上記の手順により修復配線を形成すればよい。
【００４６】
以上の手順により、分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間が電気的に接続されて修復配線が形成され、ドレインバスライン１２が修復される。
【００４７】
本実施の形態によれば、交差領域３０のドレインバスライン１２を除去又は絶縁膜にする際にレーザ光が用いられない。このため、金属や無機物が微粒子として飛散することがなく、乾燥じみや液晶の抵抗率の低下が生じない。また、超音波洗浄や薬品を用いて微粒子を除去する工程が不要であるため、ＴＦＴ２６等のデバイスが損傷することがない。したがって、表示装置の製造歩留まりが向上する。さらに、修復配線を形成する前及び形成した後に、ＴＦＴ基板２を例えば３００℃程度に加熱する熱処理工程を行うことにより、完成後の高温寿命試験でも欠陥は再発せず、製造歩留まりと長期信頼性がさらに向上することが分かった。
【００４８】
次に、本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法の第１の変形例について図３を参照しつつ説明する。本変形例では、修復配線の形成に無電解めっきを用いている。まず、ＴＦＴ基板２の全面にポジ型レジストを塗布する。次に、顕微鏡付きの紫外線露光装置を用いて、分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間の領域をスポット露光する。その後現像して分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間の領域が開口されたレジストパターンを形成する。
【００４９】
レジストパターンの開口部からは、ＳｉＯ2膜等からなる絶縁膜と分岐配線３４の端部及び分岐配線３６の端部が露出している。分岐配線３４、３６は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｔｉがこの順に積層されて形成されている。Ｔｉに代えて他の遷移金属が用いられてもよいし、Ａｌに代えてＡｌと遷移金属との合金が用いられてもよい。
【００５０】
ニッケル（Ｎｉ）の無電解めっき液には、金属塩として硫酸ニッケル（３５ｇ/ｌ）、還元剤として次亜リン酸ナトリウム（３０ｇ/ｌ）、錯化剤としてクエン酸ナトリウム（１０ｇ/ｌ）をそれぞれ主成分とする溶液が用いられる。溶液のｐＨは例えば５．６〜５．８とし、溶液の温度は例えば８５℃に調整される。ＴＦＴ基板２をめっき液に浸漬する前に、塩化スズ溶液に浸漬する処理を施すと、Ｎｉの析出が起こりやすくなる。また、ＮｉをＡｌ層に析出させるには、Ａｌ層へのジンケート処理が必要になる。
【００５１】
めっき膜厚は浸漬時間により制御される。めっき終了後、加熱することにより接着強度が改善される。分岐配線３４、３６間が析出金属により完全に接続される前にめっきを終了し、レーザ光を照射して析出金属を溶融させることにより修復配線を形成してもよい。分岐配線３４、３６の各端部間の間隔が広いときには、この方法を適用すると欠陥修復に要する処理時間が短縮される。
【００５２】
無電解めっきでは、めっきされる領域はレジストパターンの開口部で画定される。下地の分岐配線３４、３６にめっきの触媒となる遷移金属を用いると、分岐配線３４、３６の各端部間がめっき金属で埋められる。本変形例は、材料及び設備に要するコストが安価である。なお、電解めっきを用いる場合には、ドレインバスライン１２側に負のバイアス電圧を印加すればよい。
【００５３】
次に、本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法の第２の変形例について図８を用いて説明する。本変形例では、修復配線の形成にレーザ蒸着法を用いている。レーザ蒸着法は、分岐配線３４、３６の各端部間の接続箇所にレーザを位置決めし、Ａｌ等の接続用金属のフォイル（箔）を分岐配線３４、３６の各端部間の上方に近接して配置し、フォイル側からレーザを照射することにより、金属層を分岐配線３４、３６の各端部間に蒸着させる方法である。
【００５４】
フォイルの代わりに、レーザ光が透過するガラス等の基板上に、Ａｌ等を分岐配線３４、３６の各端部間を接続できる大きさにパターニングした蒸着用基板８１を使用することもできる。図８に示すように、ガラス基板８０上にＡｌを成膜して分岐配線３４、３６の各端部間を接続させやすい形状にパターニングし、蒸着用金属層となるＡｌ層８２を形成する。このとき、ＴＦＴ基板２との位置合わせに使用する位置合わせ用マーク（図示せず）もガラス基板８０上にＡｌ層８２と同時に形成しておく。Ａｌをパターニングする際には、金属製のシャドウマスクを用いてガラス基板８０上にＡｌを蒸着させる方法を用いるのが容易である。ガラス基板８０のＡｌ層８２形成面を分岐配線３４、３６の各端部間の領域に近接して配置し、ガラス基板８０の裏面側（図中上方）からレーザ光（図中矢印で示す）をＡｌ層８２に照射する。これにより、ＡｌがＴＦＴ基板２の分岐配線３４、３６の各端部間に蒸着され、修復配線が形成される。紫外線領域の波長を有するパルスレーザが、最も制御性に優れた蒸着手段として用いられる。
【００５５】
本変形例では、フォイルやガラス基板８０をＴＦＴ基板２上に位置決めする際に、三次元の位置合わせが必要であるが、大気中のプロセスであるため作業性がよい。また、修復配線を形成する領域を画定するためのフォトリソグラフィ工程が不要である。蒸着させる金属としては、Ａｌ等の低融点の金属を用いるのが容易であるが制約はない。
【００５６】
次に、本実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法の第３の変形例について説明する。本変形例では、修復配線の形成に塗布金属法を用いている。まず、パラジウム（Ｐｄ）や金（Ａｕ）あるいはこれらを主成分とした微金属粉が有機バインダ中に分散されたペーストを分岐配線３４の端部と分岐配線３６の端部との間の領域にディスペンサを用いて塗布する。次に、塗布されたペーストに例えばＡｒレーザの第３高調波を絞って照射する。これにより、ペーストは局部的に加熱されて溶融接続が行われ、分岐配線３４、３６の各端部間が電気的に接続される。接続後は、有機溶媒を用いて樹脂を流し去ることにより修復配線が形成される。
【００５７】
本変形例では、レーザ径により修復配線の幅が制御されるため、ペーストを塗布する際の位置精度は低くてもよい。また、大気中でのプロセスであるため作業性がよい。さらに、修復配線を形成する領域を画定するためのフォトリソグラフィ工程が不要である。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法について説明する。本実施の形態では、ＩＴＯ等からなる画素電極を形成する際に同時に修復配線を形成する。まず、ガラス基板上に金属層を成膜してパターニングし、ゲートバスライン及び蓄積容量バスラインを形成する。次に、基板全面に絶縁膜を形成する。次に、基板全面にａ−Ｓｉ、ｎ+ａ−Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ及びＴｉを連続成膜する。次に、ソース／ドレイン電極及びドレインバスラインを形成する。同時に、図３に示す第１の実施の形態と同様の分岐配線を形成する。次に、バスライン間の短絡欠陥を検出する所定の欠陥検査を行う。本実施の形態では、あるゲートバスラインとあるドレインバスラインとの交差領域で生じている短絡欠陥が検出されているものとする。
【００５９】
次に、短絡欠陥が生じている交差領域のドレインバスラインを除去又は絶縁膜にする。ドレインバスラインを除去又は絶縁膜にする工程として、第１の実施の形態と同様に陽極酸化法を用いてもよいし、他の方法を用いてもよい。次に、基板全面に保護膜を形成する。次に、保護膜上にポジ型レジストを塗布してポジ型レジスト層を形成する。次に、所定のフォトマスクを用いて露光した後、短絡欠陥が生じた交差領域に隣接する２つの分岐配線上をスポット露光する。その後現像し、レジストパターンを形成する。次に、当該レジストパターンをエッチングマスクとして用いてエッチングし、ソース電極上の保護膜を開口してコンタクトホールを形成する。同時に、２つの分岐配線上の保護膜を開口してコンタクトホールを形成する。
【００６０】
次に、例えばＩＴＯを基板全面に成膜してＩＴＯ層を形成する。次に、ＩＴＯ層上に、ネガ型レジストを塗布してネガ型レジスト層を形成する。次に、所定のフォトマスクを用いて露光した後、短絡欠陥が生じた交差領域に隣接する分岐配線上の両コンタクトホール間をスポット露光する。その後現像し、レジストパターンを形成する。次に、当該レジストパターンをエッチングマスクとして用いてエッチングし、コンタクトホールを介してソース電極に電気的に接続される画素電極を画素毎に形成する。同時に、分岐配線上のコンタクトホール間に修復配線を形成する。これにより、交差領域で除去又は絶縁膜にされたドレインバスラインが修復される。以上の手順により、ドレインバスラインとゲートバスラインとの間に生じた短絡欠陥を修復できる。本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、修復配線を画素電極と同時に形成できるため、製造工程を減少させることができる。
【００６１】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、ボトムゲート構造のＴＦＴを備えた液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、トップゲート構造のＴＦＴを備えた液晶表示装置にも適用できる。
【００６２】
また、上記実施の形態では液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、有機ＥＬ表示装置や無機ＥＬ表示装置等の他の表示装置にも適用できる。
【００６３】
以上説明した実施の形態による表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその欠陥修復方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
基板上に並列して形成された複数の第１のバスラインと、
前記第１のバスライン上に形成された絶縁膜を介して前記第１のバスラインに交差し、並列して形成された複数の第２のバスラインと、
前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの一側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第１の分岐配線と、
前記第２のバスラインから分岐して、基板面に垂直方向に見て前記第１のバスラインの他側部と所定の間隙を介して対向する端部を備えた第２の分岐配線と
を有することを特徴とする表示装置用基板。
【００６４】
（付記２）
付記１記載の表示装置用基板において、
前記第１及び第２の分岐配線は、前記第２のバスラインと同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする表示装置用基板。
【００６５】
（付記３）
付記１又は２に記載の表示装置用基板において、
前記第１のバスラインは、前記一側部と前記他側部との間の幅が他の領域より細い幅細領域を有していること
を特徴とする表示装置用基板。
【００６６】
（付記４）
一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを有する液晶表示装置であって、
前記基板の一方に、付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００６７】
（付記５）
基板上に形成された第１のバスラインと、前記第１のバスライン上に形成された絶縁膜を介して交差領域で前記第１のバスラインに交差する第２のバスラインとの間に生じた短絡欠陥を修復する表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記交差領域の前記第２のバスラインを除去又は絶縁物にする、又は切り離す第１の工程と、
前記交差領域を迂回して、前記第２のバスラインを修復する修復配線を形成する第２の工程と
を有することを特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００６８】
（付記６）
付記５記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記第１の工程は、陽極酸化を行って前記交差領域の前記第２のバスラインを絶縁物にすること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００６９】
（付記７）
付記６記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記陽極酸化は液相で行うこと
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７０】
（付記８）
付記６記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記陽極酸化は気相で行うこと
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７１】
（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記修復配線は、光ＣＶＤ法を用いて形成すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７２】
（付記１０）
付記９記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記修復配線は、レーザＣＶＤ法を用いて形成すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７３】
（付記１１）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記修復配線は、無電解めっき法又は電解めっき法を用いて形成すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７４】
（付記１２）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記修復配線は、レーザ蒸着法を用いて形成すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７５】
（付記１３）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記修復配線は、塗布金属法を用いて形成すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７６】
（付記１４）
付記５乃至１３のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記第２の工程の前に、前記絶縁膜をレーザアニールする工程をさらに有すること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７７】
（付記１５）
付記５乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記第２の工程の前に、前記第２のバスライン上に保護膜を形成する工程をさらに有し、
前記修復配線は、画素電極と同時に形成されること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７８】
（付記１６）
付記５乃至１５のいずれか１項に記載の表示装置用基板の欠陥修復方法において、
前記表示装置用基板として、付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置用基板を用いること
を特徴とする表示装置用基板の欠陥修復方法。
【００７９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、バスライン間に生じた短絡欠陥を容易に修復でき、低コストで製造歩留まりの高い表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその欠陥修復方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の等価回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の構成の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態による表示装置用基板の欠陥修復方法の第２の変形例を説明する図である。
【図９】従来の液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図１０】従来の液晶表示装置用基板の他の構成を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置用基板の構成を示す断面図である。
【図１２】従来の液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図１３】従来の液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【符号の説明】
２  ＴＦＴ基板
３  バックライトユニット
４  対向基板
５  ゲートバスライン駆動回路
６  ドレインバスライン駆動回路
７  制御回路
８、９  偏光板
１０  ゲートバスライン
１２  ドレインバスライン
１３  ドレインバスライン端子
１４  蓄積容量バスライン
１６  ゲート電極
１８  ドレイン電極
２０  ソース電極
２２  コンタクトホール
２４  画素電極
２６  ＴＦＴ
３０、３２  交差領域
３４、３６、３８、４０  分岐配線
６０、６１  ガラス基板
６４  電解槽
６６  電解液
６８  陰極
７０  絶縁膜
７２  レジストパターン
７４  定電流源
７６  補助陽極
７８  金属層
８０  ガラス基板
８１  蒸着用基板
８２  Ａｌ層
【図１】
0004076356.tif 000002
【図２】
0004076356.tif 000003
【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】
0004076356.tif 000008
【図８】
0004076356.tif 000009
【図９】
0004076356.tif 000010
【図１０】
0004076356.tif 000011
【図１１】
0004076356.tif 000012
【図１２】
0004076356.tif 000013
【図１３】
0004076356.tif 000014