JP2011242785A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線破断を軽減する構造を有する液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上にゲート配線及び信号配線、ゲート絶縁膜、半導体パターン、データ配線、保護膜、ドレーン電極を露出させる第１接触孔及び信号配線を露出させ、側辺の長さが幅より大きく形成される複数の第２接触孔、第１及び第２接触孔を通じてドレーン電極に連結される画素電極及び信号配線に連結される信号配線補助パッドを形成する液晶表示装置の製造方法であって、信号配線を形成する段階では、信号配線に一対一に対応する複数の信号リードを有する信号伝送用フィルムを含み、信号伝送用フィルムには複数の信号リードのうちの高電圧信号を伝送する第１信号リードと低電圧信号を伝送する第２信号リードとの間にダミーリードが形成され、ダミーリードに対応するダミー配線が基板に形成され、ダミー配線は信号配線より酸化傾向が小さい特性を有する導電物質で形成される。
【選択図】図７

Description

本発明は液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置は現在広く使用されている平板表示装置のうちの一つであって、電極が形成されている二枚の基板とその間に挿入されている液晶層を含んでおり、二枚の基板に形成された電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過する光の量を調節する表示装置である。

液晶表示装置のうち現在主に使用されているものは、二枚の基板に電極が各々形成されており電極に印加される電圧をスイッチングする薄膜トランジスタを有している薄膜トランジスタ液晶表示装置である。

薄膜トランジスタが形成される基板（以下、“薄膜トランジスタ基板”という）の中央には画面が表示される表示領域が位置する。

表示領域には複数のゲート線及びデータ線が交差して定義された複数の画素領域がマトリックス形状に配列されている。それぞれの画素領域にはゲート線及びデータ線に電気的に連結される薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されている。また、薄膜トランジスタはゲート線を通じて伝達されるゲート信号によって、データ線を通じて伝達されるデータ信号を制御して画素電極に伝送する。

表示領域の外にはゲート線及びデータ線に各々連結されている複数のゲートパッド及びデータパッドが形成されており、このパッドは外部駆動集積回路と直接連結され、外部駆動集積回路からゲート信号及びデータ信号を受信してゲート線及びデータ線に伝達する。

ゲート信号及びデータ信号を伝達するためにゲート用印刷回路基板及びデータ用印刷回路基板が薄膜トランジスタ基板に連結される。この時、薄膜トランジスタ基板とデータ用印刷回路基板との間には、電気的な信号をデータ信号に変換してデータ線に出力するデータ駆動集積回路が実装されているデータ信号伝送用フィルムが連結されている。また、薄膜トランジスタ基板とゲート用印刷回路基板との間には電気的な信号をゲート信号に変換してゲート線に出力するゲート駆動集積回路が実装されているゲート信号伝送用フィルムが連結されている。

この時、ゲート用印刷回路基板を使用せずにデータ用印刷回路基板からゲート信号を制御するゲート制御信号を出力し、このような信号を薄膜トランジスタ基板を通じてゲート信号伝送用フィルム上のゲート駆動集積回路に伝達してゲート駆動信号を制御することもできる。

ゲート制御信号はゲート駆動集積回路が出力するゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）、薄膜トランジスタ基板内のデータ電圧差異に対する基準になる共通電圧（Ｖｃｏｍ）を含む各種制御信号を含んでいる。

このようなゲート制御信号を伝送するための制御信号配線は高速動作のために低抵抗導電物質で形成される。通常の場合、低抵抗特性を有するアルミニウムが低抵抗配線物質として使用される。しかし、アルミニウムは物理的及び化学的特性が不安定であるため、アルミニウムより相対的に高抵抗特性を有する他の金属物質と二重層あるいは三重層構造として低抵抗配線に利用される。

しかし、透明な導電物質であるＩＴＯ（indium tin oxide）を使用して画素電極を形成したり、パッド部の信頼性を確保する場合に、アルミニウム系列の金属とＩＴＯの接触特性がよくないため接触部でのアルミニウム層を除去する。

制御信号部の制御信号配線の構造は次のような工程を通じて形成される。

基板上に金属層及びアルミニウム層を順次蒸着した後、写真エッチングして二重層構造の信号配線を形成し、その上部を絶縁膜で覆う。次に、絶縁膜に接触孔を形成し、接触孔を通じて露出された信号配線のアルミニウム層部分をエッチングして除去する。更に、保護膜の接触孔を通じて露出された金属層部分に接触する信号配線補助パッドを形成する。この時、アルミニウム層の露出された部分を完全に除去する過程でアルミニウム層が絶縁膜内側にさらにエッチングされるアンダーカット領域が発生する。

液晶表示装置に強い静電気が発生すると、この静電気は基板内にある他の部分より相対的に非常に大きなキャパシターを有する二つの制御信号配線、特にゲートオフ電圧配線及び共通電圧配線に蓄積される。その後、静電気放出過程でゲートオフ電圧配線及び共通電圧配線に蓄積された電荷を放出する。この時、これら配線に沿って静電気放出によるサージ電流が流れるようになり、それによるジュール熱が発生する。

特に、アンダーカット領域では他の部分とは異なり電圧降下が集中する。これはアンダーカット領域での金属層の上部に静電気を受け入れ、又、静電気を放出する低抵抗のアルミニウム層または他の導電層が存在しないためである。それで、このようなアンダーカット領域で電圧降下が集中し、それによってジュール熱が多く発生し、このジュール熱が過大になると、金属層を溶かして配線破断を誘発させる。

本発明が達成しようとする技術的課題は、静電気放出によって引き起こされる配線破断を軽減する構造を有する液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

このような課題を解決するために本発明では、基板上にゲート電極及びゲート線を含むゲート配線及び信号配線を形成する段階と、ゲート配線及び信号配線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、ゲート絶縁膜上に半導体パターンを形成する段階と、ゲート線に絶縁されて交差するデータ線、半導体の一部分に接触するソース電極、ソース電極に対応して半導体層の他の部分に接触するドレーン電極を含むデータ配線を形成する段階と、データ配線及び半導体パターンを覆う保護膜を形成する段階と、ドレーン電極を露出させる第１接触孔及び信号配線を露出させ、側辺の長さが幅より大きく形成される複数の第２接触孔を形成する段階と、第１及び第２接触孔を通じてドレーン電極に連結される画素電極及び信号配線に連結される信号配線補助パッドを形成する段階とを含み、信号配線を形成する段階では、信号配線に一対一に対応する複数の信号リードを有する信号伝送用フィルムを含み、信号伝送用フィルムには複数の信号リードのうちの高電圧信号を伝送する第１信号リードと低電圧信号を伝送する第２信号リードとの間にダミーリードが形成され、ダミーリードに対応するダミー配線が基板に形成され、ダミー配線は信号配線より酸化傾向が小さい特性を有する導電物質で形成される液晶表示装置の製造方法を提供する。

ここで、信号配線はアルミニウムを含む二重層構造で形成する段階と、第２接触孔は信号配線を覆うゲート絶縁膜及び保護膜を写真エッチング工程によって乾式エッチングしてアルミニウム層を露出させ、アルミニウム層の露出された部分をアルミニウムエッチング液で湿式エッチングすることによって形成する段階とを含むことが好ましい。

また、ゲート配線はゲート線に連結されるゲートパッドをさらに含み、データ配線はデータ線に連結されるデータパッドをさらに含み、第１及び第２接触孔の形成時にゲートパッドを露出させる第３接触孔及びデータパッドを露出させる第４接触孔を各々形成する段階と、ドレーン電極及び信号配線補助パッドの形成時に、ゲートパッド及びデータパッドを覆う補助ゲートパッド及び補助データパッドを形成する段階とを含むことが好ましい。

さらに、第３接触孔は側辺の長さが幅より大きく形成する段階と、第４接触孔は側辺の長さが幅より大きく形成する段階とを含むことが好ましい。

また、半導体パターン及びデータ配線は、部分的に厚さの異なる感光膜パターンを利用した写真エッチング工程で共に形成する段階を含むことが好ましい。

感光膜パターンは、データ配線の上部で第１厚さを有する第１部分と、ソース電極とドレーン電極との間の上部で第１厚さより薄い第２厚さを有する第２部分とで形成される段階を含むことが好ましい。

半導体パターン及びデータ配線の形成は、ゲート絶縁膜上に半導体層及び導電層を蒸着した後、感光膜パターンを形成する段階と、感光膜パターンをマスクとして導電層をエッチングして半導体層の一部を露出させる段階と、半導体層の露出された部分及び感光膜パターンの第２部分を除去して除去して半導体パターンを完成し、ソース電極とドレーン電極との間に導電層の一部を露出させる段階と、導電層の露出された部分を除去してデータ配線を完成する段階と、感光膜パターンの第１部分を除去する段階とを含むことが好ましい。

感光膜パターンは、第１領域と、第１領域より低い透過率を有する第２領域と、第１領域より高い透過率を有する第３領域とを含む光マスクを用いて形成する段階を含むことが好ましい。

以上のように、本発明では、配線を露出させる接触孔を形成する時、接触孔の側辺の長さを接触孔の幅より大きく形成する。

本発明は配線を露出させる接触孔部分を形成する時、接触孔の側辺の長さを接触孔の幅より大きく形成することによって、配線に蓄積された静電気を放出しながら引き起こされる接触孔と配線との境界部での電圧降下によるジュール熱量を減らすことができるので配線破断防止に有利である。

図１は、本発明の第１実施例による信号配線の平面図である。 図２は、図１に示した切断線II−II´による信号配線の断面図である。 図３は、図１に示した切断線III−III´による信号配線の断面図である。 図４Ａは、信号配線の他の平面図である。 図４Ｂは、信号配線の他の平面図である。 図５は、本発明の第２実施例による液晶表示装置の概略図である。 図６は、本発明の第３実施例による液晶表示装置の平面図であって、図５に示した液晶表示装置の画素部及び接触部の拡大図である。 図７は、本発明の第３実施例による液晶表示装置の平面図であって、図５に示した液晶表時装置の制御信号部の拡大図である。 図８は、図６に示した切断線VIII−VIII'による画素部及び接触部の概略的な断面図である。 図９は、図７に示した切断線IX−IX'による制御信号部の概略的な断面図である。 図１０Ａは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１０Ｂは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１０Ｃは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１０Ｄは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１１Ａは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１１Ｂは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１１Ｃは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１１Ｄは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１２Ａは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１２Ｂは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１２Ｃは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１２Ｄは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１３Ａは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１３Ｂは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１３Ｃは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１３Ｄは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１４Ａは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１４Ｂは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１４Ｃは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１４Ｄは、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図１５は、本発明の第４実施例による液晶表示装置の平面図であって、図５に示した液晶表示装置の画素部及び接触部の拡大図である。 図１６は、本発明の第４実施例による液晶表示装置の平面図であって、図５に示した液晶表示装置の制御信号部の拡大図である。 図１７は、図１５に示した切断線XVII−XVII'による画素部及び接触部の概略的な断面図である。 図１８は、図１５に示した切断線XVIII−XVIII'による画素部及びパッド部の概略的な断面図である。 図１９は、図１６に示した切断線XIX−XIX'による制御信号部の概略的な断面図である。 図２０Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２０Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２０Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２０Ｄは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２０Ｅは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２１Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２１Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２１Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２１Ｄは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２１Ｅは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２２Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２２Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２２Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２３Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２３Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２３Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２４Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２４Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２４Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２５Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２５Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２５Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２６Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２６Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２６Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２６Ｄは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２６Ｅは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２７Ａは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２７Ｂは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２７Ｃは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２７Ｄは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。 図２７Ｅは、本発明の第４実施例による液晶表示装置の製造工程図である。

以下、図面を参照して本発明について説明する。

図１は本発明の第１実施例による制御信号部での信号配線の平面図であり、図２及び図３は図１に示した切断線II−II´及びIII−III´による信号配線の断面図である。

基板１０上に５００〜１５００Åの下部金属層２０１であるクロム層及び２５００〜３５００Åの上部金属層２０２であるアルミニウム層の二重層構造を有する信号配線２２０が形成されている。

このような二重層構造の信号配線２２０を第１絶縁膜つまり、ゲート絶縁膜３０及び第２絶縁膜つまり、保護膜７０が覆っており、第１及び第２絶縁膜３０、７０と信号配線２２０の上部金属層２０２であるアルミニウム層とには下部金属層２０１であるクロム層を露出させる接触孔２７０が形成されている。

接触孔２７０は信号配線２２０の形状に沿って形成され、側辺（Ｌ）の長さが幅（Ｗ）より大きく形成される。その一例が図１に提示されており、接触孔２７０の側辺（Ｌ）は接触孔２７０の幅（Ｗ）方向に対して傾いた形状を有し、この場合、接触孔２７０の側辺（Ｌ）が接触孔２７０の幅（ｗ）方向に斜めに横切り、接触孔２７０の側辺（Ｌ）の長さが接触孔２７０の幅と同一になる場合より信号配線２２０と境界をなす部分である側辺（Ｌ）の長さを長くすることができる。

信号配線２２０と境界をなす側辺（Ｌ）の長さを長くするために接触孔２７０の側辺（Ｌ）は突出形状を有することができる。この時、突出形状の少なくとも一辺が信号配線２２０と重畳するのが好ましい。

接触孔の突出形状は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、信号配線２２０の上部または中央部に位置するように形成することができる。

信号配線２２０を露出させる接触孔２７０は、信号配線２２０を覆っている第１及び第２絶縁膜３０、７０をマスクを用いる写真エッチング工程によって乾式エッチングして上部金属層２０２であるアルミニウム層を露出させた後、上部金属層２０２であるアルミニウム層の露出された部分を湿式エッチングして形成する。この時、上部金属層２０２であるアルミニウム層の露出された部分を十分に除去するために湿式エッチング作業を進行し、この過程で上部金属層２０２であるアルミニウム層が絶縁膜３０、７０の内側にさらにエッチングされて、図面に示したように、アンダーカット領域２００が発生することがある。その後、第２絶縁膜つまり、保護膜７０上に接触孔２７０を通じて露出された信号配線２２０の下部金属層２０１であるクロム層を覆う制御信号補助パッド層２８０を形成する。制御信号補助パッド層２８０はＩＴＯまたはＩＺＯのような透明導電物質で形成することができる。

このように製作された制御信号部の信号配線２２０は信号伝送用フィルムの信号リードに結合され信号伝送用フィルムとの間で信号伝送を行う。

一方、液晶表示パネルに強い静電気が発生すると、この静電気は基板内の他の部分より相対的に非常に大きなキャパシターを有している二つの制御信号配線、特にゲートオフ電圧を伝送する信号配線と共通電圧を伝送する信号配線に蓄積される。その後、静電気放出過程でこれら配線に蓄積された電荷を放出するようになり、この時、これら信号配線に沿って静電気放出によるサージ電流が流れ、それに伴いジュール熱が発生する。

特に、アンダーカット領域２００での信号配線２２０の下部金属層２０１であるクロム層部分は上部に静電気を受け入れる導電物質層、特に低抵抗金属である上部金属層２０２のアルミニウム層が存在しないため電圧降下が大きく起こり、電圧降下に比例してジュール熱が大きく発生する。しかし、本発明でのアンダーカット領域２００では、接触孔２７０を信号配線２２０と境界をなす部分である側辺Ｌの長さを延長させるようにパターニングすることによって下部金属層２０１であるクロム層と上部金属層２０２であるアルミニウム層との境界線を長く延長したため、上部金属層２０２であるアルミニウム層から下部金属層２０１であるクロム層に静電気を放出する過程で起こる電圧降下の大きさを小さくすることができる。従って、この部分で発生するジュール熱の大きさを小さくすることができるので、信号配線の破断現象を防止することができる。

ジュール熱は下記の式によって計算できる。

（数式１）
ジュール熱∝Ｒ×ｉ×ｉ
（この時、Ｒ＝Ｄ／Ｌであり、Ｄは電荷の移動に対する垂直距離、即ちアンダーカット領域でのクロム層の幅を示し、Ｌは電荷の移動に対する水平距離、即ちアンダーカット領域でのクロム層とアルミニウム層の境界線の長さ、即ち接触孔の側辺の長さを示す。）
本発明の実施例による信号配線では、アンダーカット領域２００でのクロム層とアルミニウム層の境界線の長さを延長したためサージ電流が移動する時に障害となる金属層の抵抗を減らし、それに伴うジュール熱を減少させることができる。

例えば、信号配線の幅が２３μｍである場合、図１に示したように、接触孔２７０の側辺Ｌを信号配線の幅方向に対して傾いた形状を有するように改善してその側辺Ｌの長さを２３０μｍに延長すると、接触孔の側辺Ｌが信号配線の幅方向と同一になるように形成した場合より下部金属層２０１であるクロム層で発生する単位長さ当りジュール熱を最少１／１０に減少させることができる。

上述の本発明の実施例では、信号配線２２０より大きく形成された接触孔２７０を例としたが、接触孔２７０を信号配線２２０より小さく形成した場合、つまり接触孔２７０を信号配線２２０の内部領域に位置するように形成した場合にも本発明は適用が可能である。また、本発明の実施例による制御信号部の構造で、接触孔の形状は提示された実施例に限定されず、信号配線と境界をなす側辺の長さを信号配線の幅より大きくする条件で多様な変容が可能である。

以下、このような信号配線を有する制御信号部を含む液晶表示装置について次の図面を参照して詳細に説明する。

図５は本発明の第２実施例による液晶表示装置の概略図である。

基板１０上に横方向に複数のゲート線２２が形成されており、ゲート線２２と絶縁され交差して縦方向に複数のデータ線６２が形成されている。

ゲート線２２とデータ線６２が交差して定義された複数の画素領域Ｐがマトリックス形状に配列されており、このような複数の画素領域Ｐが集まって画像を表示する表示画面Ｄをなす。それぞれの画素領域Ｐにはゲート線２２及びデータ線６２と連結されている薄膜トランジスタＴＦＴが形成されており、薄膜トランジスタＴＦＴと連結されている画素電極ＰＥも形成されている。表示領域Ｄの外側（斜線を付けた部分）にはブラックマトリックス１１が形成されていて表示領域Ｄの外に漏洩する光を遮断している。

基板１０の上部には液晶表示装置を駆動するためのゲート用及びデータ用電気信号を出力する印刷回路基板１００が位置しており、基板１０と印刷回路基板１００はデータ信号伝送用フィルム３００を通じて互いに電気的に連結されている。

データ信号伝送用フィルム３００には映像信号を出力するデータ駆動集積回路３５０が実装されており、データ駆動集積回路３５０からデータ線６２に映像信号を伝達する複数のデータ信号用リード３１０が形成されている。この時、データ信号用リード３１０とデータ線６２は接触部Ｃ２を通じて互いに連結される。

基板１０の左側部には複数のゲート信号伝送用フィルム４００が基板１０に電気的に連結されており、ゲート信号伝送用フィルム４００にはゲート信号を出力するゲート駆動集積回路４５０が実装されており、ゲート駆動集積回路４５０からゲート線２２にゲート信号を伝達するゲート信号用リード４１０が形成されている。この時、ゲート信号用リード４１０とゲート線２２は接触部Ｃ１を通じて互いに連結される。

表示領域Ｄの外にはゲート信号制御用信号配線２２０が形成されており、ゲート信号制御用信号配線２２０は、接触部Ｃ３、Ｃ４を通じて、データ信号伝送用フィルム３００のゲート信号制御用信号リード３２０及びゲート信号伝送用フィルム４００のゲート信号制御用信号リード４２０に連結されている。

ここで、接触部Ｃ３、Ｃ４を通じて上部データ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のゲート信号制御用信号リード３２０、４２０に連結される基板１０の信号制御用信号配線２２０は図１乃至図３に示されているような配線の構造を有することができる。つまり、基板１０上に信号配線２２０が形成され、その上部を絶縁膜が覆っており、絶縁膜に信号配線２２０を露出させる接触孔２７０が形成されており、この接触孔２７０は側辺Ｌの長さが幅Ｗより大きく形成されている。そして、このような接触孔２７０を通じて信号配線２２０と連結される補助パッドが形成される。

このような配線部の構造は下部基板１０とカラーフィルター及び共通電極などが形成されている上部基板（図示せず）の接触部にも適用できる。つまり、上部基板と下部基板が互いに付着される液晶表示装置で、上部基板の共通電極に共通電圧信号を送るために下部基板１０に形成される共通電圧用配線部分の構造にも適用することができる。

この場合、下部基板１０の共通電圧用配線は図１乃至図３に示されているような配線の構造を有することができる。つまり、基板１０上に上部基板と接触する共通電圧用パッドが形成され、その上部を絶縁膜が覆っており、絶縁膜に共通電圧用パッドを露出させる接触孔が形成されており、この接触孔は側辺の長さが幅より大きく形成されている。そして、このような接触孔を通じて共通電圧用パッドと連結される補助パッドが形成されている。このような共通電圧用パッドに上部基板の共通電極を接触させるとよい。

一方、このような構造の液晶表示装置で、印刷回路基板１００から出力されたゲート信号制御用信号は図面の矢印方向のようにデータ信号伝送用フィルム３００のゲート信号制御用信号リード３２０を通じて薄膜トランジスタ基板１０のゲート信号制御用信号配線２２０に伝達され、ゲート信号伝送用フィルム４００のゲート信号制御用信号リード４２０を通じてゲート駆動集積回路４５０に入力される。

そして、ゲート信号制御用信号によってゲート駆動集積回路４５０ではゲート信号をゲート信号用リード４１０を通じて基板１０のゲート線２２に出力する。

一方、データ信号伝送用フィルム３００以外に印刷回路基板１００と基板１０を連結する信号伝送用フィルムが別途に形成されることができる。

図６及び図７は本発明の第３実施例による液晶表示装置の平面図であって、図６は図５のＰ部分の画素部及び接触部Ｃ１、Ｃ２を拡大して示したものであり、図７は図５の制御信号部の接触部Ｃ４を拡大して示したものである。図８は図６の切断線VIII−VIII´による断面構造を示したものであり、図９は図７の切断線IX−IX´による断面構造を示したものである。

制御信号部の接触部Ｃ３での配線の構造は接触部Ｃ４での配線の構造と同一なので、これに関する説明は省略する。

絶縁基板１０上にクロム系列またはモリブデン系列などの導電物質からなる５００〜１０００Åの厚さの下部金属層２０１上に、低抵抗特性を有するアルミニウム系列からなる１５００〜２５００Åの厚さの上部金属層２０２で構成された二重層構造のゲート配線２２、２４、２６及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５が形成されている。この時、ゲート配線２２、２４、２６及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５は単一層あるいは三重層以上にも形成されることができる。

ゲート配線２２、２４、２６は、横方向にのびているゲート線２２、ゲート電極２６、ゲート線２２の端に連結されゲート信号伝送用フィルム４００のゲート信号用リード４１０を通じてゲート信号の印加を受けてゲート線２２に伝達するゲートパッド２４を含む。

ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５は、図５に示されているように、基板１０の上部でゲート線２２と垂直な方向の長軸を有して延長され、基板１０の左側部ではゲート線２２と平行な方向の長軸を有して延長される。図７に示したゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５は基板１０の上部に位置し接触部Ｃ３でデータ信号伝送用フィルム３００と連結される。

ゲート配線２２、２４、２６及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５は窒化ケイ素のような絶縁物質からなるゲート絶縁膜３０で覆われている。

ゲート電極２６上部のゲート絶縁膜３０上には非晶質ケイ素のような半導体物質からなる半導体パターン４２が形成されており、半導体パターン４２上には不純物がドーピングされている非晶質ケイ素のような不純物がドーピングされた半導体物質からなる抵抗性接触層パターン５５、５６が形成されている。

抵抗性接触層パターン５５、５６及びゲート絶縁膜３０上にはモリブデン（Ｍｏ）系列またはクロム（Ｃｒ）系列で形成された下部金属層６０１とアルミニウム（Ａｌ）系列で形成された上部金属層６０２とで構成された二重層構造のデータ配線６２、６４、６５、６６が形成されている。

データ配線６２、６４、６５、６６は縦方向に延びているデータ線６２、ソース電極６５、ドレーン電極６６、データ線６２に連結されデータ信号伝送用フィルム３００のデータ信号用リード３１０から画像信号の印加を受けてデータ線６２に伝達するデータパッド６４を含む。

データ配線６２、６４、６５、６６もゲート配線２２、２４、２６及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５と同様に単一層または三重層以上に形成されることができる。

ここで、ゲート電極２６、半導体パターン４２、ソース電極６５及びドレーン電極６６は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなしている。

データ配線６２、６４、６５、６６、半導体パターン４２及びゲート絶縁膜３０上には窒化ケイ素または有機絶縁物質からなる保護膜７０が形成されている。

画素部では、保護膜７０とドレーン電極６６の上部金属層６０２であるアルミニウム層にドレーン電極６６の下部金属層６０１を露出させる接触孔７２が形成されている。そして、接触部Ｃ１では、保護膜７０、ゲート絶縁膜３０及びゲートパッド２４の上部金属層２０２であるアルミニウム層に、ゲートパッド２４の下部金属層２０１を露出させる接触孔７４が形成されており、接触部Ｃ２では、保護膜７０及びデータパッド６４の上部金属層６０２であるアルミニウム層に、データパッド６４の下部金属層６０１を露出させる接触孔７６が形成されている。また、接触部Ｃ４では、保護膜７０、ゲート絶縁膜３０及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の上部金属層２０２であるアルミニウム層に、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の下部金属層２０１を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５が各々形成されている。

ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５は信号配線２２３、２２４、２２５の形状に沿って形成され、側辺の長さが幅より大きくなるように形成されている。また、ゲートパッド２４及びデータパッド６４を露出させる接触孔７４、７６も、ゲートパッド２４及びデータパッド６４の形状に沿って形成され、側辺の長さが幅より大きくなるように形成されている。図面において、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５の各々は下部金属層２０１、６０１と境界をなす側辺が下部金属層２０１、６０１の幅方向に対して傾いた形状を有している。

このように、本発明では、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５と配線２４、６４、２２３、２２４、２２５がなす境界線の長さを延長させるように接触孔の形状を改善することによって、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５部分で上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層と下部金属層２０１、６０１の境界部分の長さを長く延長する。従って、アルミニウム層である上部金属層２０２、６０２から下部金属層２０１、６０１に静電気を放出する過程で起こる電圧降下を減らすことができ、これによってその部分で発生するジュール熱の大きさを縮小させることができるので、配線の破断現象を防止することができる。

この時、ドレーン電極６６を露出させる接触孔７２は下部金属層６０１より保護膜７０にさらに大きな幅を有するように形成するのが好ましい。この場合、接触孔７２は上部が下部より広くオープンされているため、後述の画素電極８２が接触孔７２を通じてドレーン電極６６の下部金属層６０１に安定的に接触することができるという長所がある。データパッド６４を露出させる接触孔７６はドレーン電極６６を露出させる接触孔７２と同時に形成されるので、図面に示したように、接触孔７２と同一な断面構造を有する。

保護膜７０上にはＩＴＯなどの透明導電物質からなる画素電極８２、補助ゲートパッド８４、補助データパッド８６、ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５が形成されている。

画素電極８２は接触孔７２を通じてドレーン電極６６と連結されて画像信号の伝達を受ける。補助ゲートパッド８４及び補助データパッド８６は接触孔７４、７６を通じてゲートパッド２４及びデータパッド６４に各々連結されており、これらはパッド２４、６４と後述のデータ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のリード３１０、４１０との接着性を補完する。

ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５は接触孔２７３、２７４、２７５を通じてゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５と連結される。そして、ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５は、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５とデータ信号伝送用フィルム３００のゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５との接着性を補完する。なお、このような配線部の構造は、上部基板と下部基板が互いに付着される液晶表示装置で、上部基板の共通電極に共通電圧信号を送るために下部基板１０に形成される共通電圧用配線部分の構造にも適用することができる。

一方、このような基板にゲート信号伝送用フィルム４００及びデータ信号伝送用フィルム３００が導電性粒子２５１及び接着剤２５２からなる異方性導電膜２５０によって付着される。

ゲート信号伝送用フィルム４００のゲート信号用リード４１０は接触部Ｃ１で異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板の補助ゲートパッド８４と電気的に連結される。また、データ信号伝送用フィルム３００のデータ信号用リード３１０は接触部Ｃ２で異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板の補助データパッド８６と電気的に連結される。また、データ信号伝送用フィルム３００にもゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５が形成されており、このゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５は接触部Ｃ３で異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板のゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に電気的に連結される。

ゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５は２０Ｖ程度のゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を伝送する信号リード３２３、０Ｖ以下のゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を伝送する信号リード３２４、７Ｖ程度の共通電圧（Ｖｃｏｍ）を伝送する信号リード３２５以外に複数のゲート制御信号を伝送する信号配線を含んでおり、基板１０のゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に電気的に接触してゲート制御信号を伝達する。

それぞれの信号リード３２３、３２４、３２５を通じてゲートオン電圧、ゲートオフ電圧、共通電圧が基板のそれぞれの信号配線２２３、２２４、２２５に伝達される。この場合、ゲートオン電圧を伝送する信号配線２２３とゲートオフ電圧を伝送する信号配線２２４との間にはゲートオン電圧とゲートオフ電圧の差異に該当する電位差がかかる。また、ゲートオフ電圧を伝送する信号配線２２４と共通電圧を伝送する信号配線２２５との間にもゲートオン電圧と共通電圧の差異に該当する電位差がかかる。同様に、図面に示されていない他の信号配線の間にも所定大きさの電位差がかかる。

このような電位差は液晶表示装置を製作したり使用している間に、湿気がある環境下で制御信号部に浸透する水分中の陰イオン粒子が信号配線２２３、２２４、２２５と電気化学的に反応するようにして、信号配線２２３、２２４、２２５を溶かす現象を誘発する。しかし、このような問題は次に提示される技術で克服することができる。

基板１０の信号配線に対応して付着されるデータ信号伝送用フィルム３００に、基板の高電圧信号配線（例えばゲートオン電圧を伝送する信号配線２２３）と低電圧信号配線（例えばゲートオフ電圧を伝送する信号配線２２４）との間に空間的に位置する厚いダミーリードを形成する。即ち、本発明は信号伝送用フィルムに数〜数十μｍのダミーリードを形成し、このダミーリードが基板１０の数百〜数千Å厚さの信号配線２２３、２２４、２２５のうちの高電圧信号配線２２３及び低電圧信号配線２２４の間に空間的に位置するように信号伝送用フィルム上に配列する。

データ信号伝送用フィルム３００と基板１０が異方性導電膜２５０を媒介にして熱圧着を通じて付着される時、ダミーリードがある異方性導電膜２５０の接着剤２５２部分はその組織が厚いダミーリードに押されながら圧着され、この時、陰イオン粒子の移動を阻止することができる程度に組織が稠密になる。従って、ダミーリードはその周辺に存在する陰イオンの移動を防ぐ障壁の役割を果たすと言える。

この場合、水分が制御信号部に浸透するとしても、厚いダミーリードが水分中の陰イオン粒子が高電圧信号配線２２３に浸透することを防ぐ。

この時、このダミーリードに高電圧信号配線２２３が伝送する信号電圧、例えばゲートオン電圧と同一な大きさの電圧を印加する場合、高電圧信号配線２２３とダミーリードとの間には同電位が形成される。この場合、高電圧信号配線２２３の周辺に陰イオン粒子が浸透するとしても高電圧信号配線２２３の周辺に等電位がかかるため陰イオン粒子は高電圧信号配線２２３の周辺空間に方向を失ってフローティングされる。

従って、高電圧信号配線が陰イオン粒子と電気化学反応を起こす場合は殆どなく、液晶表示装置駆動時にも、陰イオン粒子による損傷を受けない。

ここで、データ信号伝送用フィルム３００のダミーリードに対応して電気的に連結されるダミー配線を基板１０の高電圧信号配線２２３と低電圧信号配線２２４との間に形成する場合には、高電圧信号配線２２３周辺部にさらに大きくて安定した等電位をかかるようにすることができるという長所がある。

この時、制御信号部の信号配線は通常の金属物質、例えば、ゲート配線またはデータ配線形成用導電物質で形成されることができる。また、制御信号部の信号配線は酸化傾向の小さい導電物質、例えば銅系列、銀系列、クロム系列またはモリブデン系列または窒化クロムまたは窒化モリブデンで形成されるのが電気分解から影響をあまり受けないことができるので有利である。または、ダミー配線がＩＴＯやＩＺＯのように酸化されている導電物質で形成される場合にも陰イオン粒子による反応を減らすことができるので有利である。また、ダミー配線が信号配線より酸化傾向が小さい場合にも同様に有利である。

一方、データ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のリード３１０、４１０、３２３、３２４、３２５は、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５の長さ方向には接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５を全部覆い、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５の幅方向には接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５の一辺のみを覆うように形成されることができる。

このような本発明の液晶表示装置の構造では、ゲート及びデータ信号伝送用フィルム４００、３００のリード３１０、４１０、３２３、３２４、３２５または異方性導電膜２５０を用いて、基板のパッドまたは配線８４、８６、２８３、２８４、２８５上部の接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５を覆うことによって接触部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で発生する腐食を防止することができ、接着力を補強することができて接触部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の接触特性を確保することができる。

以下、本発明の第３実施例による液晶表示装置の製造方法について前の図５乃至図９と図１０Ａ乃至図１４Ｄを参照して詳細に説明する。

まず、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄに示されているように、基板１０上に下部金属層２０１を蒸着し、その上にアルミニウム系列からなる上部金属層２０２を積層する。次に、マスクを用いた写真エッチング工程で上記二つの金属層２０１、２０２をエッチングして、基板１０上に二重層構造のゲート配線２２、２４、２６とゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５を形成する。ゲート配線２２、２４、２６はゲート線２２、ゲートパッド２４及びゲート電極２６を含む。

次に、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄに示されているように、ゲート絶縁膜３０、半導体層、不純物がドーピングされた半導体層を順次に積層する。次に、マスクを用いた写真エッチング工程で不純物がドーピングされた半導体層と半導体層をエッチングして島形の半導体パターン４２と抵抗性接触層パターン５２を形成する。

次に、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄに示されているように、下部金属層６０１を蒸着し、その上にアルミニウム系列からなる上部金属層６０２を積層する。次に、マスクを用いた写真エッチング工程で二つの金属層６０１、６０２をエッチングしてデータ配線６２、６４、６５、６６を形成する。データ配線６２、６４、６５、６６はデータ線６２、データパッド６４、ソース電極６５、ドレーン電極６６を含む。

次に、ソース電極６５及びドレーン電極６６をマスクとして一体型である島形の抵抗性接触層パターン５２をエッチングしてソース電極６５に接触する抵抗性接触層パターン５５及びドレーン電極６６に接触する抵抗性接触層パターン５６に分離する。

次に、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄに示されているように、データ配線６２、６４、６５、６６上に窒化ケイ素または、有機絶縁物質のような絶縁物質を蒸着して保護膜７０を形成する。

次に、ドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に位置する接触孔７２、７４、７６、２７３、２７４、２７５を定義するマスクを用いて写真エッチング工程により保護膜７０とゲート絶縁膜３０を乾式エッチングし、ドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層を露出させる。そして、上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層の露出された部分をアルミニウムエッチング液で湿式エッチングして除去する。

このようにして、ドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の下部金属層２０１、６０１であるクロム層を露出させる接触孔７２、７４、７６、２７３、２７４、２７５を形成する。

次に、ドレーン電極６６及びデータパッド６４の上部金属層６０２であるアルミニウム層の側面部分が露出されるようにその上部に位置する保護膜７０を側面エッチングし接触孔７２、７６を階段形状に形成する。この場合、後述の画素電極８２が上部が下部より広くオープンされる形状の接触孔７２を通じてドレーン電極６６と安定的に接触できるという特徴がある。

この時、信号配線２２３、２２４、２２５を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５は信号配線２２３、２２４、２２５の形状に沿って長く形成し、その側辺の長さが幅より大きくなるように形成するのが好ましい。また、ゲートパッド２４及びデータパッド６４を露出させる接触孔７４、７６も、ゲートパッド２４及びデータパッド６４の形状に沿って長く形成し、その側辺の長さが幅より大きくなるように形成する。

次に、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１４Ｄに示されているように、ＩＴＯからなる透明物質層を蒸着しマスクを使用する写真エッチング工程を通じてドレーン電極６６に連結される画素電極８２、ゲートパッド２４及びデータパッド６４に各々連結される補助ゲートパッド８４及び補助データパッド８６、ゲート信号制御用配線２２３、２２４、２２５に連結されるゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５を形成する。ここで、ＩＴＯからなる画素電極８２、補助パッド８４、８６、２８３、２８４、２８５はアルミニウム層でなくその下部金属層２０１、６０１であるクロム層に直接接触する。

次に、図６、図７、図８、図９に示されているように、下部薄膜トランジスタ基板を用意し、データ信号伝送用フィルム３００及びゲート信号伝送用フィルム４００を異方性導電膜２５０を用いて薄膜トランジスタ基板に付着する。

この時、薄膜トランジスタ基板の補助ゲートパッド８４、補助データパッド８６、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５はデータ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のゲート信号用リード４１０、データ信号用リード３１０、ゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５に各々一対一対応で電気的に連結される。

図１５及び図１６は本発明の第４実施例による液晶表示装置の平面図であって、図１５は図５のＰ部分の画素部及び接触部Ｃ１、Ｃ２を拡大して示したものであり、図１６は図５の制御信号部の配線の接触部Ｃ４を拡大して示したものである。そして、図１７及び図１８は図１５での切断線XVII−XVII’及びXVIII−XVIII’による断面構造を示したものであり、図１９は図１６での切断線XIX−XIX’による断面構造を示したものである。

制御信号部の接触部Ｃ３での配線の構造は接触部Ｃ４での配線の構造と同一なのでこれに関する説明は省略する。

絶縁基板１０上にクロム系列またはモリブデン系列のような導電物質からなる５００〜１０００Å厚さの下部金属層２０１上に低抵抗特性があるアルミニウム系列からなる１５００〜２５００Å厚さの上部金属層２０２で構成された二重層構造のゲート配線２２、２４、２６、２８及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５が形成されている。ゲート配線２２、２４、２６、２８及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５は二重層構造以外に単一膜または三重層以上の構造で形成することもできる。

ゲート配線２２、２４、２６、２８はゲート線２２、ゲートパッド２４、ゲート電極２６からなるゲート線部２２、２４、２６と、ゲート線２２と平行して共通電極電圧などの電圧を外部から印加される維持蓄電器用保持電極２８とを含んでいる。

維持蓄電器用保持電極２８は後述の画素電極８２と連結された維持蓄電器用導電体パターン６８と重畳して画素の電荷保存能力を向上させる維持蓄電器を構成し、後述の画素電極８２とゲート線２２との重なりで発生する保持容量が十分大きい場合には形成しないこともある。

ゲート信号制御用信号配線は図５に示したように、基板１０の上部でゲート線
２２と垂直な方向に延長され、基板１０の左側部ではゲート線２２と平行な方向
に延長される。

ゲート配線２２、２４、２６、２８及びゲート信号制御用配線２２３、２２４、２２５の上は、窒化ケイ素などからなる２５００〜４０００Å厚さのゲート絶縁膜３０が覆っている。

ゲート絶縁膜３０上には非晶質ケイ素のような半導体物質からなる８００〜１５００Å厚さの半導体パターン４２、４８が形成されており、半導体パターン４２、４８上には不純物が高濃度にドーピングされている非晶質ケイ素のような不純物がドーピングされた半導体物質からなる５００〜８００Å厚さの抵抗性接触層パターン５５、５６、５８が形成されている。

半導体パターン４２、４８は薄膜トランジスタ用半導体パターン４２及び維持蓄電器用半導体パターン４８を含み、ソース電極６５とドレーン電極６６との間の領域、つまり、薄膜トランジスタのチャンネル領域を除けば、データ配線６２、６４、６５、６６、６８及び抵抗性接触層パターン５５、５６、５８と同一な模様をしている。つまり、維持蓄電器用半導体パターン４８は維持蓄電器用導電体パターン６８及び維持蓄電器用接触層パターン５８と同一である反面、薄膜トランジスタ用半導体パターン４２は、後述のデータ線６２、データパッド６４、ソース電極６５、ドレーン電極６６から構成されるデータ線部６２、６４、６５、６６とは同一で、ソース電極６５とドレーン電極６６との間に位置する薄膜トランジスタのチャンネルとして定義される領域をさらに含んでいる。

抵抗性接触層パターン５５、５６、５８上にはクロム系列またはモリブデン系列などのような導電物質からなる５００〜１０００Å厚さの下部金属層６０１が形成されている。また、下部金属層６０１上に低抵抗特性があるアルミニウム系列からなる１５００〜２５００Å厚さの上部金属層６０２で構成された二重層構造のデータ配線６２、６４、６５、６６、６８が形成されている。データ配線６２、６４、６５、６６、６８も、ゲート配線２２、２４、２６、２８及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５のように単一膜または三重膜で形成されることができる。

データ配線６２、６４、６５、６６、６８は縦方向に形成されているデータ線６２、データパッド６４、薄膜トランジスタのソース電極６５、ドレーン電極６６からなるデータ線部６２、６４、６５、６６と、維持蓄電器用保持電極２８上に位置している維持蓄電器用導電体パターン６８とを含んでいる。

抵抗性接触層パターン５５、５６、５８はその下部の半導体パターン４２、４８とその上部のデータ配線６２、６４、６５、６６、６８の接触抵抗を低下させる役割を果たし、データ配線６２、６４、６５、６６、６８と同一な形態を有する。この時、一つの抵抗性接触層パターン５５は一体をなすデータ線６２、データパッド６４、ソース電極６５に接触しており、他の抵抗性接触層パターン５６はドレーン電極６６に接触しており、また他の接触層パターン５８は維持蓄電器用導電体パターン６８に接触している。

データ配線６２、６４、６５、６６、６８を含む露出された全面には窒化ケイ素のような絶縁物質からなる保護膜７０が形成されている。

画素部では、保護膜７０とドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８の上部金属層６０２であるアルミニウム層に、ドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８の下部金属層６０１を露出させる接触孔７２、７８が各々形成されている。そして、接触部Ｃ１では、保護膜７０、ゲート絶縁膜３０及びゲートパッド２４の上部金属層２０２であるアルミニウム層に、ゲートパッド２４の下部金属層２０１を露出させる接触孔７４が形成されており、接触部Ｃ２では、保護膜７０及びデータパッド６４の上部金属層６０２であるアルミニウム層にデータパッド６４の下部金属層６０１を露出させる接触孔７６が形成されている。また、接触部Ｃ４では、保護膜７０、ゲート絶縁膜３０及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の上部金属層２０２であるアルミニウム層にゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の下部金属層２０１を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５が各々形成されている。

この時、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５は信号配線２２３、２２４、２２５の形状に沿って形成され、側辺の長さが幅より大きくなるように形成されている。また、ゲートパッド２４及びデータパッド６４を露出させる接触孔７４、７６も、ゲートパッド２４及びデータパッド６４の形状に沿って形成され、側辺の長さが幅より大きくなるように形成されている。図面から、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５各々は下部金属層２０１、６０１と境界をなす側辺が下部金属層２０１、６０１の幅方向に対して傾いた形状を有している。

このように、本発明では、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５と配線２４、６４、２２３、２２４、２２５とがなす境界線の長さを長くするように接触孔の形状を改善することによって、接触孔７４、７６、２７３、２７４、２７５部分で上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層と下部金属層２０１、６０１の境界部分の長さを長く延長する。従って、アルミニウム層である上部金属層２０２、６０２から下部金属層２０１、６０１に静電気を放出する過程で起こる電圧降下を減らすことができ、これによってこの部分で発生するジュール熱の大きさを小さくすることができて、配線の破断現象を防止することができる。

図１５から、ゲートパッド２４及びデータパッド６４を露出させる接触孔７４、７６各々はゲートパッド２４及びデータパッド６４の形状に沿って形成され、側辺の長さが幅より大きくなるように形成されている。接触孔７４、７６各々はゲートパッド２４及びデータパッド６４の下部金属層２０１、６０１と境界をなす側辺が下部金属層２０１、６０１の幅方向に対して傾いた形状を有している。

この時、ドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８を露出させる接触孔７２、７８は下部金属層６０１よりも保護膜７０にさらに大きい幅を持たせるように形成するのが好ましい。この場合、接触孔７２、７８の上部が下部より広くオープンされているため、後述の画素電極８２が接触孔７２、７８を通じてドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８の下部金属層６０１に安定的に接触することができるという長所がある。データパッド６４を露出させる接触孔７６はドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８を露出させる接触孔７２、７８と同時に形成されるので、図１７、１８に示したように、接触孔７２、７８と同一な形状で形成される。

保護膜７０上にはＩＴＯなどの透明導電物質からなる画素電極８２、補助ゲートパッド８４、補助データパッド８６、ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５が形成されている。

画素電極８２は接触孔７２、７８を通じてドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８と連結されて画像信号の伝達を受ける。補助ゲートパッド８４及び補助データパッド８６は接触孔７４、７６を通じてゲートパッド２４及びデータパッド６４と各々連結されており、これらはパッド２４、６４と後述のデータ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のリード３１０、４１０との接着性を補完する。

ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５は接触孔２７３、２７４、２７５を通じてゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５と連結される。そして、ゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５は、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５とデータ信号伝送用フィルム３００のゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５との接着性を補完する。

一方、このような基板にゲート信号伝送用フィルム４００及びデータ信号伝送用フィルム３００が導電性粒子２５１及び接着剤２５２からなる異方性導電膜２５０によって付着される。

ゲート信号伝送用フィルム４００のゲート信号用リード４１０は接触部Ｃ１で、異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板の補助ゲートパッド８４と電気的に連結される。また、データ信号伝送用フィルム３００のデータ信号用リード３１０は接触部Ｃ２で、異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板の補助データパッド８６と電気的に連結される。

また、データ信号伝送用フィルム３００にもゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５が形成されており、このゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５は接触部Ｃ３で、異方性導電膜２５０の導電性粒子２５１によって基板のゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に電気的に連結される。ゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５は２０Ｖ程度のゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を伝送する信号リード３２３、０Ｖ以下のゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を伝送する信号リード３２４、７Ｖ程度の共通電圧（Ｖｃｏｍ）を伝送する信号リード３２５以外に複数のゲート制御信号を伝送する信号配線を含んでおり、基板１０のゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に電気的に接触してゲート制御信号を伝達する。

制御信号部に関する他の構造は本発明の第３実施例による液晶表示装置を説明する過程を通じて説明した通りであるので、これに関する説明を省略する。

以下、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ基板の製造方法について前の図１５乃至図１９と図２０Ａ乃至図２７Ｅを参照して説明する。

まず、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２０Ｄ、図２０Ｅに示すように、クロム系列またはモリブデン系列からなる下部金属層２０１を蒸着し、その上にアルミニウム系列からなる上部金属層２０２を蒸着する。

次に、マスクを用いた写真エッチング工程で二つの金属層２０１、２０２をエッチングして基板１０上に二重層構造のゲート配線２２、２４、２６、２８とゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５を形成する。この時、ゲート配線２２、２４、２６、２８はゲート線２２、ゲートパッド２４、ゲート電極２６からなるゲート線部２２、２４、２６及び維持蓄電器用保持電極２８を含む。

次に、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃ、図２１Ｄ、図２１Ｅに示すように、ゲート絶縁膜３０を形成し、ゲート絶縁膜３０上に半導体パターン４２、４８、抵抗性接触層パターン５５、５６、５８、下部金属層６０１及びアルミニウム系列からなる上部金属層６０２からなる二重層構造のデータ配線６２、６４、６５、６６、６８を形成する。

この時、データ配線６２、６４、６５、６６、６８はデータ線６２、データパッド６４、ソース電極６５、ドレーン電極６６からなるデータ線部６２、６４、６５、６６及び維持蓄電器用パターン６８を含む。

データ配線６２、６４、６５、６６、６８の下端にはそれと同一なパターンを有する抵抗性接触層パターン５５、５６、５８が接触しており、抵抗性接触層パターン５５、５６、５８の下端には薄膜トランジスタ用半導体パターン４２及び維持蓄電器用半導体パターン４８を含む半導体パターン４２、４８が接触している。薄膜トランジスタ用半導体パターン４２はデータ線部６２、６４、６５、６６とは同一で、ソース電極６５とドレーン電極６６との間に位置する薄膜トランジスタのチャンネルに定義される領域をさらに含む。

このようなデータ配線６２、６４、６５、６６、６８、抵抗性接触層パターン５５、５６、５８、半導体パターン４２、４８は一つのマスクのみを用いて形成することができる。これを図２２Ａ乃至図２５Ｃを参照して詳細に説明する。

まず、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃに示すように、ゲート配線２２、２４、２６、２８を含む露出された全面に窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜３０、半導体層４０、不純物がドーピングされた半導体層５０を化学気相蒸着法を用いて連続蒸着する。そして、次いで、下部金属層６０１とその上に上部金属層６０２を蒸着し、その上に感光膜を塗布する。

次に、マスクを通じて感光膜に光を照射した後、現像して感光膜パターン１１２、１１４を形成する。この時、感光膜パターン１１２、１１４はデータ配線部分Ａに位置した感光膜の第１部分１１２が薄膜トランジスタのチャンネル部Ｃ、即ちソース電極６５とドレーン電極６６との間に位置した感光膜の第２部分１１４より厚くなるように形成し、その他の部分Ｂは残留しないように形成される。感光膜の第２部分１１４と感光膜の第１部分１１２の厚さの比は後述のエッチング工程での工程条件に従って異なるようにしなければならず、第２部分１１４の厚さを第１部分１１２厚さの１／２以下とするのが好ましい。

このように、部分的に異なる厚さを有する感光膜パターンは部分的に異なる透過率を有する一つのマスクを使用して形成する。光透過量を調節するために主にスリット（slit）または格子形態のパターン、あるいは半透明膜があるマスクを使用する。この時、スリットの間に位置したパターンの線幅やパターン間の間隔、即ちスリットの幅は露光時使用する露光器の分解能より小さいのが好ましく、半透明膜を用いる場合にはマスクを製作する時に透過率を調節するために異なる透過率を有する薄膜を用いたり厚さの異なる薄膜を用いることができる。

このようなマスクを通して感光膜に光を照射すると、光に直接露出される部分Ｂでは高分子が完全に分解され、スリットパターンや半透明膜に対応する部分Ｃでは光の照射量が少ないので高分子が完全には分解されない状態であり、遮光幕に覆われた部分Ａでは高分子が殆ど分解されない。この時、露光時間が長くなると全ての分子が分解されるのでそのようにならないように、適当な時間だけ露光しなければならない。

このように選択露光された感光膜を現像すると、高分子の分子が分解されていない部分のみが残り、光が少しだけ照射された中央部分には光が全く照射されない部分より厚さの薄い感光膜が残る。

次に、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃに示すように、現像された感光膜パターン１１２、１１４をマスクにして、感光膜が全然残っていない部分Ｂの露出されているアルミニウム系列の上部導電層６０２と下部導電層６０１を除去して、その下部の不純物がドーピングされた半導体層５０を露出させる。

このようにすると、チャンネル部Ｃ及びデータ配線部Ａにある導電体パターン６７、６８のみが残り、その他の部分Ｂの導電層は除去されて、その下部に位置する不純物がドーピングされた半導体層５０が露出される。導電体パターンのうち一つは維持蓄電器用導電体パターン６８であり、導電体パターン６７はソース電極６５とドレーン電極６６がまだ分離されずに一体である状態で存在するデータ配線金属層である。

次に、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃに示すように、その他の部分Ｂの露出された不純物がドーピングされた半導体層５０及びその下部の半導体層４０を感光膜の第２部分１１４と共に乾式エッチング方法で同時に除去する。この時のエッチングは感光膜パターン１１２、１１４と不純物がドーピングされた半導体層５０及び半導体層４０が同時にエッチングされゲート絶縁膜３０はエッチングされない条件下で行わなければならず、特に感光膜パターン１１２、１１４と半導体層４０に対するエッチング比が殆ど同一な条件でエッチングするのが好ましい。例えば、ＳＦ₆とＨＣｌの混合気体、またはＳＦ₆とＯ₂の混合気体を用いると殆ど同一な厚さで二つの膜をエッチングすることができる。

感光膜パターン１１２、１１４と半導体層４０に対するエッチング比が同一な場合、感光膜の第２部分１１４の厚さは半導体層４０と不純物がドーピングされた半導体層５０の厚さを合せたものと同一であったりそれより小さくなければならない。

このようにすると、チャンネル部Ｃに位置した感光膜の第２部分１１４が除去されてチャンネル部Ｃの導電体パターン６７が露出され、その他の部分Ｂの不純物がドーピングされた半導体層５０及び半導体層４０が除去されてその下部のゲート絶縁膜３０が露出される。一方、データ配線部Ａの感光膜の第１部分１１２もエッチングされるので厚さが薄くなる。

この段階で薄膜トランジスタ用半導体パターン４２及び維持蓄電器用半導体パターン４８を含む半導体パターン４２、４８が完成される。

そして、薄膜トランジスタ用半導体パターン４２上には抵抗性接触層パターン５７が半導体パターン４２と同一なパターンに形成されており、維持蓄電器用半導体パターン４８上にも抵抗性接触層パターン５８が維持蓄電器用半導体パターン４８と同一なパターンに形成されている。

次に、アッシング（ashing）を通じてチャンネル部Ｃの導電体パターン６７表面に残っている感光膜の第２部分の残留物を除去する。

次に、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃに示すように、残っている感光膜パターンの第１部分１１２をマスクにしてチャンネル部Ｃに位置する二重層の導電体パターン６７及びその下部の抵抗性接触層パターン５７部分をエッチングして除去する。

この時、半導体パターン４２の一部が除去されて厚さが薄くすることができ、感光膜パターンの第１部分１１２も所定の厚さでエッチングされる。この時のエッチングはゲート絶縁膜３０がエッチングされない条件で行わなければならない。また、感光膜パターンの第１部分１１２がエッチングされてその下部のデータ配線６２、６４、６５、６６、６８が露出されることのないように感光膜パターンが厚いのが好ましいことはもちろんである。

このようにすると、導電体パターン６７でソース電極６５とドレーン電極６６が分離されてデータ線６２、ソース電極６５及びドレーン電極６６が完成され、その下部の抵抗性接触層パターン５５、５６、５８が完成される。

最後に、データ配線部Ａに残っている感光膜パターンの第１部分１１２をアッシング作業によって除去すると、図２１Ｃ、図２１Ｄ、図２１Ｅに示したような断面構造を得ることができる。

次に、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄ、図２６Ｅに示すように、データ配線６２、６４、６５、６６、６８上に窒化ケイ素などの絶縁物質を蒸着して保護膜７０を形成する。

次に、ドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４、維持蓄電器用導電体パターン６８、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５に位置する接触孔７２、７４、７６、７８、２７３、２７４、２７５を定義するマスクを使用する写真エッチング工程によって保護膜７０とゲート絶縁膜３０を乾式エッチングしてドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４、維持蓄電器用導電体パターン６８、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層を露出させる。そして、上部金属層２０２、６０２であるアルミニウム層の露出された部分をアルミニウムエッチング液で湿式エッチングして除去する。

このようにして、ドレーン電極６６、ゲートパッド２４、データパッド６４、維持蓄電器用導電体パターン６８及びゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５の下部金属層である２０１、６０１クロム層を露出させる接触孔７２、７４、７６、７８、２７３、２７４、２７５を形成する。

次に、ドレーン電極６６、維持蓄電器用導電体パターン６８及びデータパッド６４の上部金属層６０２であるアルミニウム層の側面部分が露出されるようにその上部に位置する保護膜７０を側面エッチングして接触孔７２、７８、７６を階段形状に形成する。この場合、後述の画素電極８２が、上部が下部より広くオープンされる形状の接触孔７２、７８を通じて、ドレーン電極６６及び維持蓄電器用導電体パターン６８と安定的に接触できるという特徴がある。

この時、信号配線２２３、２２４、２２５を露出させる接触孔２７３、２７４、２７５は信号配線２２３、２２４、２２５の形状に沿って長く形成し、その側辺の長さがその幅より大きくなるように形成するのが好ましい。また、ゲートパッド２４及びデータパッド６４を露出させる接触孔７４、７６も、ゲートパッド２４及びデータパッド６４の形状に沿って長く形成し、その側辺の長さがその幅より大きくなるように形成する。

次に、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃ、図２７Ｄ、図２７Ｅに示すように、ＩＴＯからなる透明物質層を蒸着しマスクを使用する写真エッチング工程によりドレーン電極６６に連結される画素電極８２、ゲートパッド２４及びデータパッド６４に各々連結される補助ゲートパッド８４及び補助データパッド８６、ゲート信号制御用配線２２３、２２４、２２５に連結されるゲート信号制御用補助パッド２８３、２８４、２８５を形成する。ここで、ＩＴＯからなる画素電極８２、補助パッド８４、８６、２８３、２８４、２８５はアルミニウム層でなくその下部金属層２０１、６０１であるクロム層に直接接触する。

このようにして、下部薄膜トランジスタ基板を用意し、データ信号伝送用フィルム３００及びゲート信号伝送用フィルム４００を異方性導電膜２５０を用いて薄膜トランジスタ基板に付着する（図５、図６、図７、図８、図９参照）。この時、薄膜トランジスタ基板の補助ゲートパッド８４、補助データパッド８６、ゲート信号制御用信号配線２２３、２２４、２２５はデータ及びゲート信号伝送用フィルム３００、４００のゲート信号用リード４１０、データ信号用リード３１０、ゲート信号制御用信号リード３２３、３２４、３２５に各々一対一対応で電気的に連結される。

上述の本発明の実施例による液晶表示装置では、配線またはパッドより大きく
形成された接触孔を例としてあげたが、接触孔を配線またはパッドより小さく形成した場合、即ち接触孔を配線またはパッドの内部領域に位置するように形成した場合にも本発明は適用が可能である。また、本発明の実施例による液晶表示装置で、接触孔の形状は提示された実施例に限定されず、信号配線と境界をなす側辺の長さが信号配線の幅より大きく形成される条件で多様に変容が可能である。

１０ 基板
２２ ゲート線
２４ ゲートパッド
２６ ゲート電極
２８ 維持蓄電器用維持電極
３０ 第１絶縁膜（ゲート絶縁膜）
４０ 半導体層
５０ 不純物がドーピングされた半導体層
４２ 薄膜トランジスタ用半導体パターン
４８ 維持蓄電器用半導体パターン
５５、５６、５７ 抵抗性接触層パターン
６２ データ線
６４ データパッド
６５ ソース電極
６６ ドレーン電極
６７ 導電体パターン
６８ 維持蓄電器用導電体パターン
７０ 第２絶縁膜（保護膜）
７２、７４、７６ 接触孔
８２ 画素電極
８４ 補助ゲートパッド
８６ 補助データパッド
１００ 印刷回路基板
１１２、１１４ 感光膜パターン
２００ アンダーカット領域
２０１、６０１ クロム層（下部金属層）
２０２、６０２ アルミニウム層（上部金属層）
２２０ 信号配線
２２３、２２４、２２５ ゲート信号制御用信号配線
２５０ 異方性導電膜
２５１ 導電性粒子
２５２ 接着剤
２７０、２７３、２７４、２７５ 接触孔
２８０ 制御信号補助パッド
２８３、２８４、２８５ ゲート信号制御用補助パッド
３００ データ信号伝送用フィルム
３１０ データ信号用リード
３２０、３２３、３２４、３２５ ゲート信号制御用信号リード
３５０ データ駆動集積回路
４００ ゲート信号伝送用フィルム
４１０ ゲート信号用リード
４２０ ゲート信号制御用信号リード
４５０ ゲート駆動集積回路

Claims (8)

1. 基板上にゲート電極及びゲート線を含むゲート配線及び信号配線を形成する段階と、
   前記ゲート配線及び前記信号配線を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、
   前記ゲート絶縁膜上に半導体パターンを形成する段階と、
   前記ゲート線に絶縁されて交差するデータ線、前記半導体の一部分に接触するソース電極、前記ソース電極に対応して前記半導体層の他の部分に接触するドレーン電極を含むデータ配線を形成する段階と、
   前記データ配線及び前記半導体パターンを覆う保護膜を形成する段階と、
   前記ドレーン電極を露出させる第１接触孔及び前記信号配線を露出させ、側辺の長さが幅より大きく形成される複数の第２接触孔を形成する段階と、
   前記第１及び第２接触孔を通じて前記ドレーン電極に連結される画素電極及び前記信号配線に連結される信号配線補助パッドを形成する段階と、
   を含み、
   前記信号配線を形成する段階では、
   前記信号配線に一対一に対応する複数の信号リードを有する信号伝送用フィルムを含み、
   前記信号伝送用フィルムには前記複数の信号リードのうちの高電圧信号を伝送する第１信号リードと低電圧信号を伝送する第２信号リードとの間にダミーリードが形成され、
   前記ダミーリードに対応するダミー配線が前記基板に形成され、
   前記ダミー配線は前記信号配線より酸化傾向が小さい特性を有する導電物質で形成される、液晶表示装置の製造方法。
2. 前記信号配線はアルミニウムを含む二重層構造で形成する段階と、
   前記第２接触孔は前記信号配線を覆うゲート絶縁膜及び保護膜を写真エッチング工程によって乾式エッチングしてアルミニウム層を露出させ、前記アルミニウム層の露出された部分をアルミニウムエッチング液で湿式エッチングすることによって形成する段階と、
   を含む請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記ゲート配線は前記ゲート線に連結されるゲートパッドをさらに含み、
   前記データ配線は前記データ線に連結されるデータパッドをさらに含み、
   前記第１及び第２接触孔の形成時に前記ゲートパッドを露出させる第３接触孔及び前記データパッドを露出させる第４接触孔を各々形成する段階と、
   前記ドレーン電極及び前記信号配線補助パッドの形成時に、前記ゲートパッド及び前記データパッドを覆う補助ゲートパッド及び補助データパッドを形成する段階と、
   を含む請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記第３接触孔は側辺の長さが幅より大きく形成する段階と、
   前記第４接触孔は側辺の長さが幅より大きく形成する段階と、
   を含む請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記半導体パターン及び前記データ配線は、部分的に厚さの異なる感光膜パターンを利用した写真エッチング工程で共に形成する段階を含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 前記感光膜パターンは、前記データ配線の上部で第１厚さを有する第１部分と、前記ソース電極と前記ドレーン電極との間の上部で第１厚さより薄い第２厚さを有する第２部分とで形成される段階を含む、請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 前記半導体パターン及び前記データ配線の形成は、
   前記ゲート絶縁膜上に半導体層及び導電層を蒸着した後、前記感光膜パターンを形成する段階と、
   前記感光膜パターンをマスクとして前記導電層をエッチングして前記半導体層の一部を露出させる段階と、
   前記半導体層の露出された部分及び前記感光膜パターンの第２部分を除去して除去して前記半導体パターンを完成し、前記ソース電極と前記ドレーン電極との間に前記導電層の一部を露出させる段階と、
   前記導電層の露出された部分を除去して前記データ配線を完成する段階と、
   前記感光膜パターンの第１部分を除去する段階と、
   を含む請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記感光膜パターンは、第１領域と、前記第１領域より低い透過率を有する第２領域と、前記第１領域より高い透過率を有する第３領域とを含む光マスクを用いて形成する段階を含む、請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。

Images