JPS63106788A - アクテイブマトリツクス駆動型装置の製造方法 - 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 本発明は絶縁性基板上にスイッチング素子等のアクティ
ブ素子を多数マトリックス試に配置してなるアクティブ
マトリックスアレイ基板を用い、液晶材料やエレクトロ
ルミネッセンス材：ｌ’４（ＥＬ材′Ｆ４）などの被駆
動材料を駆動したり、センサ材料（たとえば光電変換材
料）を順次走査するアクティブマトリックス駆動型装置
の製造方法に関するものである。

従来の技術 以下アクティブ素子として薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）
を有するアクティブマトリックスアレイ基板を用いて液
晶材料を駆動する液晶表示装置の製造方法を例に説明を
行う。

第５図は液晶表示装置の作成に用いている従来のアクテ
ィブマトリックスアレイ基板の説明図である。１００は
透光性の絶縁性基板であり、１０１は第１の配線、１０
２は第２の配線である。５０１はＴＰＴであり第１の配
線と第２の配線とに接続されており透光性の画素電極５
００とコンデンサ５０２とともにマトリックス試に配置
されている（説明図のため４Ｘ６のマトリックスである
が実際のＴＶ表示用のものでは数万〜数十万の画素電極
が作り込まれる）。またコンデンサ５０２は画像表示部
（破線ＥＦＧＨで囲まれた領域）全体に張りめぐらされ
た共通電極配ｕＡ１０５にも接続されている。１１１と
１１２と１１５はそれぞれ第１の配線と第２の配線と共
通電極配線を基板外部の回路と接続するための外部接続
端子である。

そして第５図のととくのアクティブマトリックスアレイ
基板と対向電極を有する対向基板の２枚の基板に配向処
理を行い、画像表示部において２枚の基板を数ミクロン
程度の間隙をもたして対向させて固定し、その後基板の
間隙に液晶を封入し、破線ＡＢＣＤにそって基板１００
を切断し、さらに偏光板を貼り付け、外部接続端子を外
部の駆動回路に接続するというような手順により液晶表
示装置が作られる。このようにしてアクティブマトリッ
クスアレイ基板を使って液晶表示装置を作る場合その工
程中に生じる静電気のため不良（ＴＦＴが静電気により
破壊されたり特性が変動してしまい画像欠陥となる現象
）が発生することがある。

そこで第５図に示したアクティブマトリックスアレイ基
板には液晶表示装置の作成工程中に起こる静電気による
不良の発生を抑えるための工夫がなされている。すなわ
ち外部接続端子１１１と１１２を相互に接続する相互接
続配線５０６を設けることにより外部から加わった静電
気は非常に多くの配線に分散され、破線ＡＢＣＤにそっ
た基板１００の切断を行い第１の配線と第２の配線を１
本ずつ分離してしまうまでは静電気による不良の発生が
抑えられる。（上記構成については例えば特開昭６１−
８８５’５７号公報参照） 発明が解決しようとする問題点 第１の配線や第２の配線に断線が生じると画像不良とな
る。従って液晶表示装置を組み立てる前にアクティブマ
トリックスアレイ基板単体の時点で断線の有無を検査し
不良基板を選別除外することが生産性やコストの点で重
要となる。ところが第５図のような静電気対策を行った
従来のアクティブマトリックスアレイ基板では、通例数
百本にも及ぶ第１の配！ｔｆＡ１０１と第２の配線１０
２のそれぞれ１本ごとについて、その両端に検査装置の
検査針を接触させて導通検査する事になり、長い検査時
間と多数の配線を正確に検査するための高い確度と信頼
性を有する検査装置が要求され、むしろ検査のために時
間と費用がかかつてしまい不良基板を選別除外するメリ
ットが小さくなってしまう。さらに第５図では導通検査
を行うため配線１０１．１０２の片側でしか配線５０６
による相互の接続を行っていないが、さらに静電気に強
くするために配線１０１．１０２の両端で隣接する配線
を接続してしまうと断線検査は不可能となってしまう。

また第５図の構成では第１の配線１０１と第２の配線１
０２間にショートがあってもこれを事前の電気的検査で
選別することができない。

すなわち第５図のととくの静電気対策を行うと不良基板
を電気的検査で選別する事ができないという問題点があ
った。

また静電気対策に関しても従来の方法では基板切断時か
ら外部回路への接続が完了するまでの間は静電気に対し
て無防備の収態である。とりわけ切断作業にダイヤモン
ドカッター等の機械的接触を伴う方法を用いると、切断
作業自体が静電気を発生させ不良の発生の原因となって
しまい、基板切断時における静電気対策が問題となる。

さらに実際の生産においては、１枚の基板上に複数個の
アクティブマトリックスアレイを作成し、その後に切断
分離し一度に多数のアクティブマトリックスアレイ基板
を生産する方が材料コストや生産性の点で有利なことが
多い。この場合には基板切断後に配向処理（表面処理）
を行い対向基板との接合作業等を行うことになる。配向
処理として通常よく用いられるラビングや対向基板を貼
り合わすための接合材（接着剤）の印刷や液晶の封入や
これらの工程に伴う洗浄やさらには保管時における静電
気対策が問題となるので、このために最初の切断時に静
電気対策のための相互接続配線５０６を残しておくと、
上記のごとくの作業の後にもう一度基板の切断を行う必
要が生じてしまい工程が増加する。

本発明は上記の点に鑑み、静電気対策を行いつつも容易
に断線検査や短絡検査を可能とし、更に基板切断後にお
いても静電気対策の残存を可能とし、基板の切断とは独
立して静電気対策の解除を行える構成とし、生産性（歩
留まり、スルーブツト等）の向上とコストの低減をはか
ることを目的上記問題点を解決するための本発明の技術
的手段は、アクティブマトリックスアレイ基板の外周部
（以下、第５図で破線ＥＦＧＨの外側且つ破線ＡＢＣＤ
の内側の領域をこのように称する）において第１の配線
の末端を第３の配線により選択的に接続し電気的には連
続的に蛇行した１本の長い配線となるようにし、さらに
隣接する２本の第１の配線の末端部のうち第３の配線に
よる接続を行っていない側の末端部にダイオードやトラ
ンジスタのような非線型素子を介した第４の配線による
接続を行い、同様に第２の配線に関しても第１の配線と
同じ構成とし、これらに加えて基板の切断とは独立して
第３の配線と第４の配線を任意の時点でエツチングによ
り切断分離できる構成のアクティブマトリックスアレイ
基板を作成し、これを用いて液晶表示装置を製造するこ
とである。

作用 本発明の上記技術的手段を施したアクティブマトリック
スアレイ基板を用いて生産を行う場合、第４の配線には
、これにつながる非線型素子にしきい値以上の電圧がか
からないと電流が流れない。

そこで第１の配線による配線群が第３の配線により連続
的に蛇行した１本の長い配線となっているので、この両
端に一度だけ検査装置の検査針を接触させ、しきい値以
下の電圧で導通検査を行えば一括して数百本分の断線検
査が完了する。もちろん第２の配線に関しても同様に一
括した断線検査が可能となる。また静電気のように高電
圧での電荷の流入に対しては、第４の配線に接続された
非線型素子にしきい値以上の電圧がかかり非線型素子を
介して第４の配線にも電流が流れるため、流大した電荷
が基板全体にすみやかに分散され画像表示用のＴＰＴの
破壊や特性変動がおこりにくくなる。すなわち静電気対
策を施した状態でありながらも第１の配線や第２の配線
の一括断線検査を可能とし、更に静電気対策用の配線間
の接続を基板の切断と独立して残すことができ、そして
任意の時点で比較的簡単なエツチング工程により静電気
対策を解除できるため、基板切断や表面処理作業やある
いは他の部品との接合作業等を静電気を気にせずに自由
に行え、静電気による不良発生を抑えつつコストの低減
と生産性の向上をはかれる柔軟性のある製造工程を提供
することができるようになる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。第
１図は本発明の第１の実施例に用いるアクティブマトリ
ックスアレイ基板である。１００は絶縁性基板であり、
第１の配線１０１と第２の配線１０２は絶縁性の薄膜（
図示せず）を介して互いに交差している。また破線ＥＦ
ＧＨで囲まれた画像表示部は第５図のものとまったく同
様の構成であり、アクティブ素子であるＴＦＴを第１の
配線と第２の配線の交差部付近にマトリックス状に有し
ている。ＴＰＴのゲート電極は第１の配線１０１と接続
されソース電極は第２の配線１０２と接続され、ドレイ
ン電極は画素電極と信号記憶用のコンデンサに接続され
、コンデンサは共通電極配線１０５にも接続されている
。４本の第１の配線による配線群はアクティブマトリッ
クスアレイ基板の外周部において第３の配ｔＪＩ　１０
３による接続とダイオード１０７を介した第４の配線１
゜４による接続により交互に接続されている。１０６は
基板切断後の任意の時点でエツチングにより第３の配線
と第４の配線を切断するための部分を示すものである。

なおダイオードは正電圧のしきい値をもったものを２個
すング訣に接続したリングダイオードとして用いている
。１１１ａと１１１ｂは第１の配線を外部回路に接続す
るための外部接続端子であるが、これらに検査針を当て
てダイオード１０７のしきい値以下の電圧で導通検査を
すれば、第１の配線に断線が無い場合には１１１ａ−ａ
−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ−ｆ　　ｇ　　ｈ−１１１ｂの経路で
電流が流れるので、この導通状態を調べることで４本の
配線群の一括した断線検査が可能となる。６本の第２の
配線の配線群も同様に外部接続端子１１２ａと１１２ｂ
間の導通状態を検査することにより一括した断線検査が
可能となる。

第２図は第１図におけるリングダイオードを介した第４
の配！ｆｊＡ１０４の構成を説明するものである。第２
図（ａ）で１０１は第１の配線、１０７はダイオードで
あり１０６は基板切断後の任意の時点でエツチングによ
り配線を切断するための部分を示している。第２図（ｂ
）は第２図（ａ）に相当する部分の実際の平面図である
。第２図（ｃ）と第２図（ｄ）は、それぞれ第２図（ｂ
）のＡｎ線とＣＤ線での断面図である。１００は絶縁性
基板でありこの場合ガラス基板を用いている。第１の配
線１０１と第４の配線の主要部（ダイオード以外の部分
）はＣｒｙＶＪＪＩＱを用いて同時に形成されたもので
ある。２０１は　ＳｉＮｘ薄膜でありＴＩ？Ｔのゲート
絶縁膜及び第１の配線と第２の配線間のＭ！縁に用いら
れている。２０２はアモルファスシリコン薄膜でありＴ
ＰＴの半導体層として用いられている。２０３は第４の
配線の材質Ｃｒとは異なった材質（たとえばＡＩ）によ
り形成されたＴＰＴのソース・ドレイン電極であり、こ
れらはＣｒ薄膜によるゲート電極とともにアモルファス
シリコンｍＪＩＱ２０２部にＴＰＴを形成している（な
お第２図（ｄ）はＴＰＴの断面図となっており、画像表
示部のＴＰＴと全く同時に形成されている）。そしてＴ
ＰＴのゲート電極とソース７ＦＬ（ｆｉを接続すること
によりダイオード１０７が実現されている。なおこの場
合２０３のソース・ドレイン電極は第２の配線と同一材
料であり同時に形成されたものである。そして１０６部
における　ＳｉＮｘ薄膜２０１が選択的に除去されて第
４の配線の一部が露出している。このような構成でリン
クダイオードを介した第４の配線による接続が形成され
る。また第３の配線による接続についても第２図におけ
るダイオードを省略した構成に形成されている。以上の
構成のアクティブマトリックスアレイ基板をＣｒのエツ
チング液に浸漬するとＣｒによる配線のうち１０６部の
露出しているＣｒのみが溶は去り、隣接した第１あるい
は第２の配線間の接続をエツチングにより任意の時点で
容易に分離することができる。

従って、第１図のアクティブマトリックスプレイ基板を
用いて液晶表示装置を製造する場合、一括した断線の検
査が可能でありながらも静電気による高電圧での外部か
らの電荷の流入に対しては、電荷が速やかに基板全体に
分散され画像表示部のＴＰＴの破壊や特性の変動が起こ
りにくくなる。

そして基板切断や配向処理（表面処理）や対向基板との
接合作業や液晶の封入作業等を行ってから静電気対策の
ための第３の配線と第４の配線による電気的な短絡を任
意の時点にエツチングにより切り離すことも可能となり
、静電気破壊のおこりにくい柔軟性のある製造工程を提
供できる。なお本実施例の構成では第３の配線１０３に
よる接続とダイオード１０７を介した第４の配ｔｌｉｌ
１０４による接続を形成するために余分な９膜形成及び
パターニングは行っておらず、全く静電気対策をしない
場合と比べても増加する工程は第３と第４の配線を切断
するためのエツチングとこれに伴う洗浄のみであり、静
電気対策を施しながらも液晶表示装置製造全体にしめる
工程の増加の割合は大変小さく、きわめて有効な方法で
ある。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第３図は第２の実施例に用いるアクティブマトリックス
アレイ基板である。破１１ＪＥＦＧｔ１部で囲まれた画
像表示部の構成は第１の実施例のものと全く同じである
が、アクティブマトリックスアレイ基板の外周部におい
てリングダイオードを介した第４の配！ｊＡ　１０４に
よる接続が、隣どうしの配線間のみだけでなく基板全体
にめぐらされた配線３００にも接続された形になってお
り、静電気の電荷がよ°りすみやかに分散される構成と
なっている（なお配線３００として共通電極配線間０５
を使用することも可能である）、また本実施例では第１
の配線１０１と第２の配ｆｔｊＡ　１０２間もリングダ
イオードを介した第４の配線１０４と配！１Ｊｉ３００
により接続された関係になっており、外部から電荷が流
入しても第１の配線と第２の配線間にダイオードのしき
い値の２倍以上の電圧差が生じると速やかに電流が流れ
画像表示部のＴＰＴのゲート電極（第１の配線と接続さ
れている）とソース電極（第２の配線と接続されている
）間での電位差による静電気的な破壊は大変おこりにく
い構成となっている。

従って、第３図のアクティブマトリックスアレイ基板を
用いて液晶表示装置を製造する場合も、一括した断線の
検査が可能でありながら外部から流入した電荷が速やか
に基板全体に分散され静電気によるアクティブ素子の破
壊や特性の変動が起こりにくくなる。また基板の切断と
独立して任意の時点に第３の配線とｍ４の配線による電
気的な短絡をエツチングにより切り離すことが可能とな
り、第１の実施例同様に静電気破壊のおこりにくい柔軟
性のある製造工程を提供できる。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第４図は第３の実施例に用いるアクティブマトリックス
アレイ基板である。破線ＥＦＧＨ部で囲まれた画像表示
部の構成は第１の実施例のものと−全く同じであるが、
アクティブマトリックスアレイ基板の外周部において、
４本の第１の配線１０１による配線群と６本の第２の配
線１０２による配線群と共通電極配ＵＡ　１０５がそれ
ぞれ互いにリングダイオードを介した第４の配線１０４
ｂ、１０４ｃ、１０４ｄにより間接的に接続されている
ことである（ただし１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄは実
際には直列ｎ段のリンクダイオードにより構成されてい
る、これは第１の配線と第２の配線と共通電極配線間の
ショート検査（ショートがあるとやはり画像不良となる
）を行う際に１段あたりのリングダイオードにかかる電
圧を小さくし検査を確実にするためである）。この場合
も画像表示部のＴＰＴのゲート電極とソース電極間には
ダイオードのしきい値の１倍以上の電圧はかからなくな
っておりゲート電極とソース電極間での静電気破壊が起
こりにくくなる。、 従って、第４図のアクティブマトリックスアレイ基板を
用いて液晶表示装置を製造する場合、一括した断線の検
査及びショート検査により不良基板の選別が可能であり
ながらも外部から流入した電荷が速やかに裁板全体に分
散され静電気によるアクティブ素子の破壊や特性の変動
が起こりにくくなる。また基板の切断と独立して任意の
時点に第３の配線と第４の配線による電気的な短絡をエ
ツチングにより切り離すことが可能となり、静電気破壊
のおこりにくい柔軟性のある製造工程を提供できる。

尚、本発明の上記３実施例においては説明のため第１の
配線１０１と第２の配線１０２が合計１０本のもので表
現したが、実際の数１００〜数１０００本の配線を有す
るアクティブマトリックスアレイ基板についても原理的
に全く同様のことが行える。また、上記３奥方缶例では
切断線ＡＢＣＤ上に第１の配線と第２の配線やこれらに
つながる配線材料が無いため基板切断時のカッターや切
断後の基板を保持するキャリアや容器と直接配線材料が
触れる確率が従来例に比べて非常に小さくなっており、
カッターや治具や容器からの静電気的な破壊も少なくな
っている。

発明の効果 以上述べてきたように本発明のアクティブマトリックス
アレイ基板を用いることにより、基板の切断と独立した
任意の時点まで一括した断線の検査を可能としながらも
静電気によるアクティブ素子の破壊や特性の変動発生も
低減でき、静電気（こよる不良発生を抑え、コストの低
減と生産性の向上をはかれ、実用的にきわめて有効であ
る。

また本発明の上記３実施例で、１枚の基板から１枚のア
クティブマトリックスアレイ基板しか作らない場合には
、切断線ＡＢＣＤの外側は実現しようとする液晶表示装
置と関係しないので、基板切断を全くおこなわなくても
特に問題はなく、この場合には切断作業を省略でき工程
が簡略化されるという効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のアクティブマトリック
スアレイ基板の要部平面図、第２図は第１図における第
１の配線間のリングダイオードを介した第４の配線によ
る接続の説明図であり、第２図（ａ）が回路図、第２図
（ｂ）は要部平面図、第２図（ｃ）と第２図（ｄ）はそ
れぞれ第２図（ｂ）のＡＢ線とＣＤ線での断面図、第３
図は第２の実施例のアクティブマトリックスアレイ基板
の要部平面図、第４図は第３の実施例のアクティブマト
リックスアレイ基板の要部平面図、第５図は従来のアク
ティブマトリックスアレイ基板の要部平面図である。 １００・・・基板、１０１・・・第１の配線、１０２・
・・第２の配線、１０３・・・第３の配線、１０４・・
・第４の配線、１０５・・・共通電極配線、１０７・・
・ダイオード。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名第２図 （久） 恢　　　　　　く ’：Ｊ’＊　５　ＵＭ　　　　　　　　、。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の第１の配線と複数本の第２の配線を絶縁
   層を介して互いに交差するように有し、前記第１の配線
   と前記第２の配線に電気的に接続されたアクティブ素子
   をマトリックス状に有し、前記第１の配線あるいは前記
   第２の配線に属する複数本の配線群の隣接する配線どう
   しが配線の末端付近で第３の配線による接続あるいは非
   線型素子を介した第４の配線による接続によって互いに
   接続され、且つ前記第３の配線による接続により前記配
   線群を連続的に蛇行した一本の配線とした構成のアクテ
   ィブマトリックスアレイ基板を用い、前記アクティブマ
   トリックスアレイ基板に対して切断作業や表面処理作業
   あるいは他の部品との接合作業等を行い、この後に前記
   第３の配線による接続と非線型素子を介した前記第４の
   配線による接続をエッチングにより切り離すことを特徴
   とするアクティブマトリックス駆動型装置の製造方法。
2. （２）第３の配線と第４の配線を形成した後に絶縁層を
   形成し、その後に前記第３の配線と前記第４の配線の少
   なくとも一部分が露出するように前記絶縁層を選択形成
   した構成のアクティブマトリックスアレイ基板を用い、
   前記第３の配線による接続と非線型素子を介した前記第
   ４の配線による接続の切り離しを前記露出部分の配線の
   材料をエッチングにより除去することによりおこなうこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアクティブ
   マトリックス駆動型装置の製造方法。
3. （３）第３の配線と第４の配線の非線型素子を除いた部
   分が第１の配線あるいは第２の配線のいずれか一方と同
   時に形成されたアクティブマトリックスアレイ基板を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアク
   ティブマトリックス駆動型装置の製造方法。
4. （４）第１の配線と第２の配線とが非線型素子を介した
   第４の配線により接続されたアクティブマトリックスア
   レイ基板を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のアクティブマトリックス駆動型装置の製造方法
   。
5. （５）コンデンサを介してアクティブ素子に接続された
   共通電極配線を有し前記共通電極配線と第１の配線ある
   いは前記共通電極配線と第２の配線とが第３の配線によ
   り接続されるかあるいは非線型素子を介した第４の配線
   により接続されたアクティブマトリックスアレイ基板を
   用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
   クティブマトリックス駆動型装置の製造方法。
6. （６）非線型素子を介した第４の配線がダイオードを介
   した配線であるアクティブマトリックスアレイ基板を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアク
   ティブマトリックス駆動型装置の製造方法。
7. （７）ダイオードを介した第４の配線がリングダイオー
   ドを介した配線であることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載のアクティブマトリックス駆動型装置の製造
   方法。