JPH0261620A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置、特に、アクティブ・マトリッ
クス方式で構成される液晶表示装置に適用して有効な技
術に関するものである。

〔従来の技術〕

アクティブ・マトリックス方式の液晶表示装置の液晶表
示部にはマトリックス状に複数の画素を配置している。

各画素は水平方向に延在する複数の走査信号線（ゲート
信号線）とそれと交差する垂直方向に延在、する複数の
映像信号線（ドレイン信号線）とで周囲を囲まれた領域
内に配置されている。前記走査信号線の一端部には走査
信号が印加される外部端子が、映像信号線の一端部には
映像信号が印加される外部端子が夫々接続されている。

各外部端子は液晶表示部の外周に配列されている。

前記各画素は薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）と透明画素電
極との直列回路で構成されている。薄膜トランジスタは
ゲート電極上にゲート絶縁膜、半導体層（チャネル形成
領域）、ソース電極及びドレイン電極を順次積層して構
成されている。ソース電極は透明画素電極に電気的に接
続されている。ドレイン電極は前記映像信号線と一体に
構成され電気的に接続されている。前記ゲート電極は走
査信号線に一体に構成され電気的に接続されている。

この種の液晶表示装置は、特開昭５９−２２０３０号公
報に記載されるように、映像信号線の外部端子に接続す
る部分を映像信号線の幅寸法に比べて部分的に太く形成
している。この映像信号線の幅寸法が太く形成された部
分はゲート絶縁膜に相当する絶縁膜の端部に形成された
段差部分を乗り越えるように形成されている。つまり、
映像信号線は、前記段差部分の乗り越えによる断線を防
止し、映像信号線に接続された複数の画素が使用不可能
になる所謂線欠陥を低減できる特徴がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の液晶表示装置の映像信号線はフォトリソグラフィ
技術（写真蝕刻技術）で形成されている。

つまり、導電膜上にフォトレジスト膜でエツチングマス
クを形成し、このエツチングマスクを用いて前記導電膜
を所定の平面形状でエツチングすることにより、映像信
号線は形成されている。しかしながら、映像信号線の段
差部分は幅寸法が太いので、この映像信号線の段差部分
とエツチングマスクとの界面に線膨張係数の違いによる
応力が増大し、前記界面が剥離する現象が多発した。こ
のため、前記エツチングの際に前記剥離された界面にエ
ツチング液が浸入し、サイドエツチングにより映像信号
線が断線するという問題点があった。

この映像信号線の断線は、液晶表示装置に特有な線欠陥
となり、液晶表示装置の製造上の歩留りを低下させる。

本発明の目的は、液晶表示装置において、信号配線の段
差部分の断線を防止することが可能な技術を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、前記液晶表示装置において、液晶
表示装置に特有な線欠陥を防止し、製造上の歩留りを低
減することが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

液晶表示装置において、少なくとも映像信号線（又は走
査信号線）の段差部を乗り越える部分を複数本の信号配
線に分岐する。

〔作　　用〕

上述した手段によれば、前記映像信号線の段差部を乗り
越える部分の表面々積を縮小し、映像信号線とフォトレ
ジスト膜（エツチングマスク）との界面に作用する応力
を低減したので、前記界面の剥離に起因する映像信号線
の断線を防止することができる。

この結果、液晶表示装置に特有の線欠陥を防止すること
ができるので、液晶表示装置の製造上の歩留りを向上す
ることができる。

以下、本発明の構成について、アクティブ・マトリック
ス方式を採用する液晶表示装置に本発明を適用した一実
施例とともに説明する。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔実施例〕

本発明の一実施例である液晶表示装置の液晶表示部を第
１図（要部平面図）で示し、第１図の■−■切断線で切
った断面を第２図で示す。

第１図及び第２図に示すように、液晶表示装置は、１．
１［ｍｍｌ程度の厚さを有する下部透明ガラス基板ＳＵ
Ｂ　１の内側（液晶側）の表面上に薄膜トランジスタＴ
ＰＴを有している。薄膜トランジスタＴＰＴは、主に、
ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜として使用される絶縁膜
ＧＩ、チャネル形成領域として使用されるｉ型半導体層
ＡＳ、ソース電極（又はドレイン電極）ＳＤＩ、ドレイ
ン電極（又はソース電極）ＳＤ２で構成されている。

前記ゲート電極ＧＴは例えばスパッタ法で堆積した約１
１００ｒ人］程度の膜厚のＣｒ膜で形成されている。ゲ
ート電極ＧＴは、走査信号線（ゲート信号線又は水平信
号４りＧＬと同一製造工程（同一導電層）で形成され、
走査信号線ＧＬに一体化されている。走査信号線ＯＬは
例えば前記Ｃｒ膜上にＡＱ−８ｉ膜を積層した複合膜で
形成されている。ＡＱ−８ｉ膜は、スパッタ法で堆積し
、約１０００ｒ人］程度の膜厚で形成する。このＡＱ−
８ｉ膜は、主に走査信号線ＧＬの抵抗値を低減し、走査
信号の伝達速度を速くするように構成されている。前記
ゲート電極ＧＴは走査信号線ＧＬのうちの下層のＣｒ膜
と一体に構成されている。走査信号線ＯＬは、第１図に
示すように水平方向に延在しており、図示していないが
垂直方向に複数本配置されている。

前記走査信号線ＯＬの少なくとも一端部は図示しないが
液晶表示装置の液晶表示部の外周部分において外部端子
ＧＰに接続されている。この外部端子ＧＰには走査信号
が印加されるように構成されている。

前記絶縁膜ＧＩは、前記外部端子ＧＰ（後述する外部端
子ＤＰも同轡に）を除き、ゲート電極ＧＴ及び走査信号
線ＯＬの上層に形成されている。

絶縁膜ＧＩは、例えばプラズマＣＶＤ法で堆積させた窒
化珪素膜を用い、約３５００［入］程度の膜厚で形成さ
れている。

ｉ型土導体層ＡＳはゲート絶縁膜ＧＩの上層に島形状で
構成されている。ｉ型土導体層ＡＳは、ＣＶＤ法で堆積
させた非晶質珪素膜又、は多結晶珪素膜で形成し、約２
５００［人コ程度の膜厚で形成されている。ｉ型土導体
層ＡＳは主に薄膜トランジスタＴＰＴのチャネル形成領
域として使用されている。

ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２の夫々はｉ型半
導体層Ａｓ上に夫々離隔して設けられている。ソース電
極ＳＤＩとドレイン電極ＳＤ２とは回路のバイアス極性
が変ると動作上ソースとドレインが入れ替わる。つまり
、薄膜トランジスタＴＰＴは絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタＦＥＴと同様に双方向性で構成されている。

ソース電極ｓｏｉ、　　ドレイン電極ＳＤ２の夫々は、
同一製造工程で形成されており、明確に断面構造を示し
ていないが例えばｉ型土導体層ＡＳに接触する下層側か
ら　ｎ＋型型厚導体層Ｃｒ膜、ＡＱ−５ｉ膜を順次積層
した複合膜で構成されている。ｎ°型型半体体層、非晶
質珪素膜又は多結晶珪素膜で形成され、約５００［人］
程度の膜厚で形成されている。ｎ０型半導体層はｉ型土
導体層ＡＳとＣｒ膜との接触抵抗値を低減するように構
成されている。前記Ｃｒ膜は１例えばスパッタ法で堆積
し、約６００［人］程度の膜厚で形成する。ＡＱ−５ｉ
膜は、例えばスパッタ法で堆積し、約３５００ｃ人］程
度の膜厚で形成する。Ａｆｉ−８ｉ膜は、主に映像信号
１１ＤＬの抵抗値を低減し、映像信号の伝達速度を速く
するように構成されている。

前記映像信号線ＤＬはソース電極ＳＤＩ及びドレイン電
極ＳＤ２と同様にＣｒ膜、Ａｆｌ−８ｉ膜の夫々を順次
積層した複合膜で形成されている。

映像信号線ＤＬは、第１図に示すように走査信号線ＧＬ
と交差する垂直方向に延在し、水平方向に複数本配置さ
れている。ドレイン電極ＳＤ２は映像信号線ＤＬと一体
に構成され電気的に接続されており、見かけ上、ドレイ
ン電極ＳＤ２は映像信号線ＤＬの一部として見ることが
できる。

前記ソース電極ＳＤＩには、画素毎に設けられた透明電
極（透明画素電極）ＩＴＯＩが接続されている。透明電
極ＩＴＯＩは液晶表示部の画素電極の一方を構成する。

透明電極ＩＴＯＩは絶縁膜ＧＩ上に設けられている。透
明電極ＩＴＯＩは、例えばスパッタ法で堆積し、約１２
００Ｅ人コ程度の膜厚で形成する。

第１図及び第２図に示すように、ソース電極ＳＤ１．ド
レイン電極５Ｄ２（映像信号線ＤＬ）の夫々は段差部を
乗り越えるように形成されている。

この段差部は薄膜トランジスタＴＰＴのチャネル形成領
域であるｉ型土導体層ＡＳの端部で形成されている。実
際には、前記段差部は、ｉ型土導体層ＡＳの端部で形成
される段差部に、ゲート電極ＧＴの端部で形成される段
差部を加算した高さで形成されている。このソース電極
ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２の夫々の段差部分は、第１
図に示すように、複数の電極（信号配線）として分岐さ
せている。分岐された個々の電極は夫々独立的に段差部
を乗り越えるように構成されており、この分岐された個
々の電極は表面々積を低減するようになっている０本実
施例においてはソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２
の夫々の段差部分は３個の電極に分岐されているが、本
発明はこの数に限定されず、表面々積を小さくするため
に、２個又は４個の電極に分岐してもよい。

前記ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２及び映像信
号線ＤＬはフォトリソグラフィ（写真蝕刻）技術で形成
されている。つまり、これらの電極及び配線は、Ｃｒ膜
、Ａ　Ｑ　−Ｓ　ｉ膜等で形成された導電膜上にフォト
レジスト膜で形成されたエツチングマスクを形成し、こ
のエツチングマスクを用いて前記導電膜を所定の平面形
状でエツチングすることにより形成することができる。

Ｃｒ膜のエッチャントは例えば硝酸第２セリウムアンモ
ニウム溶液である。Ａ　１１−８　ｉ膜のエッチャント
は例えばリン酸、硝酸及び酢酸の混合溶液である。

このように、フォトリソグラフィ技術で形成されるソー
ス電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２．映像信号線ＤＬの
夫々がｉ型半導体層Ａｓの端部等に形成される段差部を
乗り越える液晶表示装置において、前記ソース電極ＳＤ
Ｉ、ドレイン電極ＳＤ２、映像信号線ＤＬの夫々の前記
段差部分を複数本の電極や信号配線に分岐することによ
り、前記ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２．映像
信号線ＤＬの夫々の段差部を乗り越える部分の表面々積
を縮小し、フォトリソグラフィ工程中においてそれらの
表面とフォトレジスト膜（エツチングマスク）との界面
に作用する応力を低減し、前記界面の接着性を向上する
ことができるので、前記界面にエツチング液が浸入する
ことを防止し。

ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２．映像信号線Ｄ
Ｌの夫々の段差部分がサイドエツチングされ断線するこ
とを防止することができる。この結果、液晶表示装置に
特有の線欠陥を防止することができるので、液晶表示装
置の製造上の歩留りを向上することができる。

前記映像信号線ＤＬの少なくとも一端部は、前記外部端
子ＧＰと同様に、第３図（外部端子領域の要部平面図）
に示すように、液晶表示装置の液晶表示部の外周部分に
おいて外部端子ＤＰに接続されている。この外部端子Ｄ
Ｐには映像信号が印加されるように構成されている。外
部端子ＤＰは下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１の表面に複
数配列されている。外部端子ＤＰは映像信号線ＤＬと一
体に構成され略同−製造工程で形成されている。

この映像信号線ＤＬの外部端子ＤＰとの接続部分（液晶
表示部と外部端子領域との境界部分）は映像信号線ＤＬ
の下層に形成された絶縁膜ＧＩの端部に形成された段差
部を乗り越えるように構成されている。この映像信号線
ＤＬの段差部分は、前記ソース電極ＳＤ１．　ドレイン
電極ＳＤ２、映像信号線ＤＬの夫々と同様に、複数本の
信号配線に分岐されている。つまり、映像信号線ＤＬの
段差部分は断線を防止できるように構成されている。

前記薄膜トランジスタＴＰＴ及び透明電極ＩｒＯ２上に
は保護膜ｐｓｖｔが設けられている。保護膜ＰＳＶＩは
、主に薄膜トランジスタＴＰＴを湿気等から保護するた
めに形成されており、透明性が高くしかも耐湿性の良い
ものを使用する。保護ＩＥｉＰＳＶ１は、例えばプラズ
マＣＶＤ法で堆積した酸化珪素膜や窒化珪素膜で形成さ
れ、約１０ｏｏｏｃ人］程度の膜厚で形成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴ上の保護膜ＰＳＶＩの上部には
、外部光がチャネル形成領域として使用されるｉ型半導
体層ＡＳに入射されないように、遮光膜ＬＳが設けられ
ている。遮光膜ＬＳは、光に対する遮光性が高くしかも
導電性を有するように例えばＡＱ膜（或はＡ　Ｑ−８ｉ
　、　Ａ　ｎ−Ｃｕ）、Ｃｒ［等で形成されており、ス
パッタ法で堆積し１０００〜４０００［人］程度の膜厚
で形成されている。

液晶ＬＣは、下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１と上部透明
ガラス基板５ＵＢ２との間に形成された空関内に、液晶
分子の向きを設定する下部配向膜○ＲＩＩ及び上部配向
膜０ＲＩ２に規定され、封入されている。

下部配向膜０ＲＩＩは下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側の
保護膜ｐｓｖｉの上部に形成される。

上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜ＰＳｖ２、共通透明
電極（共通透明画素電極）ＩｒＯ２及び前記上部配向膜
０ＲＩ２が順次積層して設けられている。

前記共通透明電極ＩＴＯ２は、下部透明ガラス基板５Ｕ
ＢＩ側に画素毎に設けられた透明電極工ＴＯＩに対向し
、隣接する他の共通透明電極ＩＴ○２と一体に構成され
ている。

カラーフィルタＦＩＬは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材を各画素毎に染料で染め分けること
により形成されている。染料の染め分けは、フォトリソ
グラフィ技術を用いて行っている。

保護膜ＰＳＶ２は、前記カラーフィルタＦＩＬを異なる
色に染め分けた染料が液晶ＬＣに漏れることを防止する
ために設けられている。保護膜ＰＳＶ２は１例えば、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成され
ている。

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側、
上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の夫々の層を別々に形成
し、その後、上下透明ガラス基板ＳＵＢ　１及び５ＵＢ
２を重ね合せ、両者間に液晶ＬＣを封入することによっ
て組み立てられる。

下部透明ガラス基板５ＵＢ１．上部透明ガラス基板５Ｕ
Ｂ２の夫々の外側の表面には偏光板ＰＯＬが形成されて
いる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。

例えば、本発明は、走査信号線が段差部分を乗り越える
構造で構成されている場合、この走査信号線の段差部分
を複数本の信号配線に分岐してもよい。

また、本発明は、前記映像信号線の走査信号線と交差す
る部分の段差部分を複数本の信号配線に分岐してもよい
。

すなわち１本発明は、信号配線や電極が段差部を乗り越
える際に断線する部分を複数本に分岐するものであり、
液晶表示装置においてこのような構造が存在する部分に
は全べて適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

液晶表示装置において、信号配線の断線を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例である液晶表示装置の液晶
表示部を示す要部平面図、 第２図は、前記第１図の■−■切断線で切った断面図。 第３図は、前記第１図に示す液晶表示装置の外部端子領
域を示す要部平面図である。 図中、ＳＵＢ・・透明ガラス基板、ＧＬ・・・走査信号
線、ＤＬ・・・映像信号線、ＧＩ・・・絶縁膜、ＧＴ・
・・ゲート電極、ＡＳ・・・ｉ型半導体層、ＳＤ１山ソ
ース電極、ＳＤ２・・・ドレイン電極、Ｐｓｖ・・・保
護膜、ＬＳ・・・遮光膜、ＬＣ・・・液晶、ＴＰＴ・・
・薄膜トランジスタ、ＧＰ、ＤＰ・・・外部端子である
。 第１図 第３因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フォトリソグラフィ技術で形成される映像信号線又
   は走査信号線が絶縁膜端部等に形成される段差部を乗り
   越える液晶表示装置において、前記映像信号線又は走査
   信号線の前記段差部分を複数本の信号線に分岐したこと
   を特徴とする液晶表示装置。 ２、前記映像信号線は、薄膜トランジスタのチャネル形
   成領域として使用される半導体層の端部に形成される段
   差部を乗り越える部分、外部端子に接続する際に絶縁膜
   端部に形成される段差部を乗り越える部分を複数の信号
   線に分岐したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の液晶表示装置。 ３、前記映像信号線又は走査信号線は、導電膜上にレジ
   スト膜で形成されるエッチングマスクを形成し、このエ
   ッチングマスクを用いて前記導電膜を所定の平面形状に
   エッチングすることにより形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の液晶表示
   装置。