JP4029984B2 - TFT array substrate - Google Patents
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Description
本発明は、TFTアレイ基板に係り、さらに詳しくは、表示領域内にTFTがマトリクス配置され、液晶表示装置等に用いられるTFTアレイ基板における半導体パターンの改良に関する。 The present invention relates to a TFT array substrate, and more particularly to improvement of a semiconductor pattern in a TFT array substrate in which TFTs are arranged in a matrix in a display area and used for a liquid crystal display device or the like.
液晶表示装置は、画像表示を行う液晶表示パネルとその制御回路からなり、液晶表示パネルは、TFTアレイ基板、カラーフィルタ基板間に液晶を封入して構成される。TFTアレイ基板は、ガラスなどからなる絶縁性の透明基板上に多数の画素電極が形成され、各画素電極ごとに薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が形成されている。一方、TFTアレイ基板に対向して配置されるカラーフィルタ基板は、ガラスなどからなる絶縁性の透明基板上に共通電極が形成され、画素電極及び共通電極間の電界により液晶分子の配向方向を制御して画像表示を行っている。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel that performs image display and a control circuit thereof. The liquid crystal display panel is configured by enclosing liquid crystal between a TFT array substrate and a color filter substrate. In the TFT array substrate, a large number of pixel electrodes are formed on an insulating transparent substrate made of glass or the like, and a thin film transistor (TFT) is formed for each pixel electrode. On the other hand, the color filter substrate placed opposite the TFT array substrate has a common electrode formed on an insulating transparent substrate made of glass or the like, and controls the alignment direction of liquid crystal molecules by the electric field between the pixel electrode and the common electrode. Image display.
また、TFTアレイ基板には、多数のゲート配線が形成されるとともに、これらのゲート配線に交差させて多数のソース配線が形成されている。ゲート配線及びソース配線は、ともにCr,Al,Mo等からなるメタル層をパターニングして形成される。ただし、ゲート配線及びソース配線をこれらの交点において導通させないように、ガラス基板上に形成された第1メタル層を用いてゲート配線を形成する一方、第1メタル層上に絶縁膜を介して形成された第2メタル層を用いてソース配線が形成される。 In addition, a large number of gate lines are formed on the TFT array substrate, and a large number of source lines are formed so as to cross these gate lines. Both the gate wiring and the source wiring are formed by patterning a metal layer made of Cr, Al, Mo or the like. However, the gate wiring and the source wiring are formed using the first metal layer formed on the glass substrate so that the gate wiring and the source wiring do not conduct at these intersections, while the gate wiring and the source wiring are formed on the first metal layer via an insulating film. A source wiring is formed using the second metal layer.
また、TFTは、第1メタル層からなるゲート電極と、第2メタル層からなるソース電極及びドレイン電極と、第1メタル層及び第2メタル層間に形成された絶縁膜及び半導体層とにより構成される。このTFTは、ゲート配線の電位に基づいてオンオフ制御され、TFTがオン状態の場合、ソース電極に接続されたソース配線の電位が、ドレイン電極に接続された画素電極に書き込まれる。 The TFT includes a gate electrode made of a first metal layer, a source electrode and a drain electrode made of a second metal layer, and an insulating film and a semiconductor layer formed between the first metal layer and the second metal layer. The This TFT is on / off controlled based on the potential of the gate wiring. When the TFT is in the on state, the potential of the source wiring connected to the source electrode is written to the pixel electrode connected to the drain electrode.
上述したTFTアレイ基板では、ゲート配線との交点においてソース配線が断線し易くなる。このようなソース配線の断線を防止する従来の方法として、TFTを構成する半導体層をソース配線下に形成する技術が知られている(例えば、特許文献1)。また、第1メタル層を用いて、ゲート配線に平行な補助容量配線(Cs電極)を形成しているTFTアレイ基板の場合であれば、補助容量配線とソース配線との交点においても、同様の問題が生ずる。このため、ソース配線下に配置された半導体層は、ソース配線に沿って伸延させた半導体配線として形成される。
この様なTFTアレイ基板は、その製造工程において、パターニング処理後の半導体層に静電気に起因すると思われる損傷が観察されることを発明者らは発見した。図16は、この様子の一例を示した図である。この図は、TFTアレイ基板上の表示領域の下端部を拡大して示した図であり、ソース配線(不図示)に沿って伸延させた半導体配線14Lの終端部とその周辺部が示されている。この半導体配線14Lは、ソース配線に沿って表示領域を上下方向に横断し、最も外側のゲート配線11L(又は補助容量配線11C)と交差している。このため、その終端部は当該ゲート配線11Lよりも外側に突出して配置されている。
The inventors have found that such a TFT array substrate is observed to be damaged due to static electricity in the semiconductor layer after the patterning process in the manufacturing process. FIG. 16 is a diagram showing an example of this state. This figure is an enlarged view of the lower end portion of the display area on the TFT array substrate, showing the end portion of the
この半導体配線14Lの終端部からゲート配線11L(又は補助容量配線11C)の交点にかけて損傷が生じており、ゲート配線11Lとの交点における絶縁膜が損傷を受け、絶縁破壊が生ずる場合があった。上述した通り、当該交点上には、その後の工程によりソース配線が形成されることから、絶縁膜の欠陥によって、ゲート配線11L及びソース配線が短絡した場合、縦横に1本ずつの線状欠陥が発生するという問題が生じていた。
In some cases, damage is caused from the terminal portion of the
この様な絶縁膜の欠陥が発生する原因の一つとして、ドライエッチング装置において、エッチング処理後のTFTアレイ基板を下部電極から持ち上げる際に発生する剥離帯電が考えられる。すなわち、剥離帯電によって発生した電荷が、突出している半導体配線14Lの先端から半導体配線14Lの側端部を伝わってゲート配線11Lに流れることによって、半導体配線14Lの側端部と、当該側端部とゲート配線11Lとの交点における絶縁膜に損傷を与えていると考えられる。
One possible cause of such an insulating film defect is peeling charge that occurs when the TFT array substrate after the etching process is lifted from the lower electrode in a dry etching apparatus. That is, the charge generated by the peeling electrification flows from the tip of the protruding semiconductor wiring 14L through the side end of the
図17は、ドライエッチング処理の一例を示した図である。ドライエッチング装置は、真空チャンバー200内に上部電極201及び下部電極202を対向配置させてプラズマを発生させてエッチング処理が行なわれる。エッチング処理時には、下部電極202上にTFTアレイ基板100が配置され、TFTアレイ基板100上面のレジストが形成されていない領域がエッチングされる。エッチング処理後のTFTアレイ基板100は、その下面にピン203を当接させて下部電極202から持ち上げられ、搬送アーム204をTFTアレイ基板100下面に挿入して上記真空チャンバー200から搬出される。
FIG. 17 is a diagram showing an example of the dry etching process. In the dry etching apparatus, the
このピンアップ時に、パターニング直後の半導体配線が剥離帯電し、その電荷がアンテナ状に突出させた半導体配線の終端部付近を損傷させ、第1メタル層との交点における絶縁膜に損傷を与えていると考えられる。図16では、最も外側にゲート配線11Lが配置されている場合について説明したが、ゲート配線11Lよりも外側に補助容量配線11Cが配置されている場合であれば、補助容量配線11Cとの交点において絶縁膜の欠陥が発生する。この場合、補助容量配線11Cとソース配線が短絡され、線状欠陥が発生することになる。
At the time of pin-up, the semiconductor wiring immediately after patterning is peeled and charged, and the charge damages the vicinity of the terminal portion of the semiconductor wiring that protrudes like an antenna, and damages the insulating film at the intersection with the first metal layer. it is conceivable that. In FIG. 16, the case where the
さらに、その後の製造工程においても静電気により半導体配線14Lに電荷が蓄積される可能性があり、上述したドライエッチング工程における剥離帯電はその一例に過ぎない。半導体配線14Lに電荷が蓄積された場合、上述した様な線状欠陥を生じさせる場合だけでなく、TFTを破壊して点欠陥を生じさせる場合も考えられる。
Further, in the subsequent manufacturing process, charges may be accumulated in the
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、半導体配線の耐静電気特性を改善し、TFTアレイ基板の製造歩留まりを向上させることを目的とする。また、高品質のTFTアレイ基板を安価に提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the antistatic characteristics of semiconductor wiring and improve the manufacturing yield of a TFT array substrate. Another object of the present invention is to provide a high-quality TFT array substrate at a low cost.
本発明によるTFTアレイ基板は、第1メタル層からなる多数のゲート配線と、第2メタル層からなり、上記ゲート配線に交差させて配置された多数のソース配線と、上記第1メタル層からなるゲート電極、上記第2メタル層からなるソース電極及びドレイン電極、並びに、上記第1メタル層及び上記第2メタル層間に形成される絶縁膜及び半導体層により構成されるTFTと、上記半導体層と同一層からなり、上記ソース配線下に各々配置され、上記ソース配線に沿って伸延させた半導体配線と、上記半導体層と同一層からなり、異なる上記ソース配線下の2以上の上記半導体配線とともに一連の半導体パターンを形成し、これらの半導体配線を連結する半導体連結部とを備えて構成される。この様な構成により、製造工程を複雑化することなく、各半導体配線の面積を増大させることができ、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。 The TFT array substrate according to the present invention includes a large number of gate lines made of a first metal layer, a second metal layer, a large number of source lines arranged so as to intersect the gate lines, and the first metal layer. A TFT composed of a gate electrode , a source electrode and a drain electrode made of the second metal layer, and an insulating film and a semiconductor layer formed between the first metal layer and the second metal layer; and the same as the semiconductor layer A series of layers , each disposed under the source wiring and extending along the source wiring, and the same layer as the semiconductor layer, and a series of two or more semiconductor wirings under the different source wiring A semiconductor connection portion is formed to form a semiconductor pattern and connect these semiconductor wirings . With such a configuration, the area of each semiconductor wiring can be increased without complicating the manufacturing process, and the occurrence of defects due to static electricity can be suppressed.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記半導体連結部が、表示領域外において異なるソース配線下の2以上の上記半導体配線を連結するように構成される。この様な構成により、開口率を低下させる等の表示品質の低下を生じさせることなく、TFTアレイ基板における半導体配線の面積を増大させることができる。 Further, the TFT array substrate according to the present invention is configured such that the semiconductor connection portion connects two or more semiconductor wirings under different source wirings outside the display region. With such a configuration, the area of the semiconductor wiring in the TFT array substrate can be increased without causing deterioration in display quality such as a reduction in aperture ratio.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記半導体連結部が、表示領域の対向する端辺側の各々において異なるソース配線下の2以上の上記半導体配線を接続するように構成される。 Further, the TFT array substrate according to the present invention is configured such that the semiconductor connecting portion connects two or more semiconductor wirings under different source wirings on each of the opposite end sides of the display region.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、表示領域を横断してソース配線に沿って伸延させて配置されるように構成される。また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記半導体連結部が、表示領域の対向する端辺側の各々において異なるソース配線下の2以上の上記半導体配線を接続するように構成される。 In addition, the TFT array substrate according to the present invention is configured to extend along the source line across the display area. Further, the TFT array substrate according to the present invention is configured such that the semiconductor connecting portion connects two or more semiconductor wirings under different source wirings on each of the opposite end sides of the display region.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記半導体連結部が、表示領域内において隣接する半導体配線を連結するように構成される。この様な構成により、表示領域内において半導体配線を連結することができる。 Further, the TFT array substrate according to the present invention is configured such that the semiconductor connecting portion connects adjacent semiconductor wirings in the display region. With such a configuration, semiconductor wirings can be connected in the display area.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記半導体連結部が、上記ゲート配線上に配置され、上記ゲート配線に沿って伸延させるとともに、上記異なるソース配線間に上記ゲート配線との非重複領域を有するように構成される。この様な構成により、開口率を低下させることなく、表示領域内において半導体配線を連結することができる。 In the TFT array substrate according to the present invention, the semiconductor connection portion is disposed on the gate wiring, extends along the gate wiring, and has a non-overlapping region with the gate wiring between the different source wirings. Configured as follows. With such a configuration, the semiconductor wiring can be connected in the display region without reducing the aperture ratio.
また、本発明によるTFTアレイ基板は、上記第1メタル層からなり、上記ゲート配線に対して平行に配置され、互いに接続された多数の補助容量配線を備え、上記半導体連結部は、上記補助容量配線上に配置され、上記補助容量配線に沿って伸延させるように構成される。この様な構成により、開口率を低下させることなく、表示領域内において半導体配線を連結することができる。
Further, TFT array substrate according to the present invention, the first consists of metal layers, is arranged parallel to the gate lines, a number of storage capacitor lines which are connected to each other, the semiconductor connecting portion, the auxiliary capacitor It is arranged on the wiring and is configured to extend along the auxiliary capacity wiring. With such a configuration, the semiconductor wiring can be connected in the display region without reducing the aperture ratio.
本発明によれば、2以上の半導体配線を連結する半導体連結部と、これらの半導体配線とを一連の半導体パターンとして形成することによって、製造工程を複雑化することなく、各半導体配線の面積を増大させることができ、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。従って、半導体配線の耐静電気特性を改善し、TFTアレイ基板の製造歩留まりを向上させることができる。また、表示品質を低下させることなく、TFTアレイ基板における半導体配線の面積を増大させることにより、高品質のTFTアレイ基板を安価に提供することができる。 According to the present invention, the area of each semiconductor wiring can be reduced without complicating the manufacturing process by forming a semiconductor connecting portion that connects two or more semiconductor wirings and these semiconductor wirings as a series of semiconductor patterns. It can be increased, and the occurrence of defects due to static electricity can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the static electricity resistance of the semiconductor wiring and improve the manufacturing yield of the TFT array substrate. Further, it is possible to provide a high-quality TFT array substrate at low cost by increasing the area of the semiconductor wiring in the TFT array substrate without degrading the display quality.
実施の形態1.
図1は、本発明によるTFTアレイ基板を含む液晶表示装置の一構成例を示した図である。図中の100はTFTアレイ基板、101は制御基板、102はゲート駆動モジュール、103はソース駆動モジュールである。また、104は表示領域、105はTFT、11Lはゲート配線、15Lはソース配線であり、いずれもTFTアレイ基板100上に形成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal display device including a TFT array substrate according to the present invention. In the figure, 100 is a TFT array substrate, 101 is a control substrate, 102 is a gate drive module, and 103 is a source drive module.
TFTアレイ基板100には、多数のゲート配線11Lが平行に形成されるとともに、これらのゲート配線11Lに交差させて多数のソース配線15Lが平行に形成されている。さらに、ゲート配線11L及びソース配線15Lの各交点ごとにTFT105が形成され、各TFT105には、画素電極がそれぞれ接続されている。これらの画素電極が配置された矩形領域が表示領域104であり、各ゲート配線11Lは表示領域104を左右方向に横断するように形成され、各ソース配線15Lは表示領域104を上下方向に横断するように形成されている。
In the
上記TFT105は、ゲート電極及びソース電極が、ゲート配線11L及びソース配線15Lにそれぞれ接続され、ドレイン電極が画素電極に接続されている。このため、各TFT105は、ゲート配線11Lの電位に基づいてオンオフ制御され、オン時におけるソース配線15Lの電位が画素電極に書き込まれる。なお、TFTアレイ基板100は、ガラス基板上に共通電極及びカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板と張り合わされ、その間隙に液晶を封入して液晶表示パネルを構成しているが、図1では、カラーフィルタ基板を省略して示している。
The
制御基板101は、外部から入力される画像信号に基づいて、ゲート駆動モジュール102及びソース駆動モジュール103を制御し、画像表示を行なっている。ゲート駆動モジュール102は、ゲートドライバ回路が絶縁性フィルム上に形成されたTCP(Tape Carrier Package)と呼ばれる可撓性の薄型回路であり、制御基板101の出力信号に基づいてゲート配線11Lを駆動している。同様にして、ソース駆動モジュール103は、ソースドライバ回路が絶縁性フィルム上に形成されたTCPであり、制御基板101の出力信号に基づいてソース配線15Lを駆動している。
The
図2は、TFTアレイ基板100上の一画素を拡大して示した平面図である。TFTアレイ基板100上の一画素は、TFT105と、コンタクトホール21を介して当該TFT105のドレイン電極15Dに接続された画素電極17からなる。画素電極17は、ゲート配線11L及びソース配線15Lに囲まれるとともに、画素電極17を横断する補助容量配線11Cが形成されている。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing one pixel on the
ソース配線15Lの下層には、ソース配線15Lに沿って伸延させた半導体配線14Lが形成されている。この半導体配線14Lの幅は、ソース配線15Lよりも狭く、ソース配線15Lと重複させて配置され、表示領域104を上下方向に横断している。補助容量配線11Cは、画素容量を増大させるため、画素電極17の中央付近を横断するように形成された電極であり、ゲート配線11Lと平行に配置され、ソース配線15Lと交差しながら表示領域104を左右方向に横断している。
Under the source wiring 15L, a
TFT105は、ゲート配線11L及びソース配線15Lの交点付近に形成され、ソース電極15S、ドレイン電極15D、ゲート電極11G及びTFT半導体部14Tにより構成される。ソース電極15Sは、ソース配線15LをTFT領域へ分岐させたパターンからなる。ゲート電極11Gは、ゲート配線11Lの一部であり、TFT領域内に形成された配線部分からなる。また、TFT半導体部14Tは、半導体配線14LをTFT領域へ分岐させたパターンからなる。
The
図3(a)には、図2のA−A切断線による断面図が示され、図3(b)には、図2のB−B切断線による断面図が示されている。TFT105は、ゲート電極11GがTFT半導体部14Tよりも下層(絶縁性基板10側)に配置されたバックチャネル型TFTである。
3A shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 3B shows a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The
TFT105が形成されたTFT領域では、絶縁性基板10上にゲート電極11Gが形成されるとともに、ゲート電極11G上に絶縁膜12を介してTFT半導体部14Tが形成されている。また、ソース電極15S及びドレイン電極15Dは、TFT半導体部14T上においてチャネル領域20を挟んで対向するように形成されている。さらに、ソース電極15S、ドレイン電極15D及びチャネル領域20上には層間絶縁膜16が形成されている。ドレイン電極15D上の層間絶縁膜16には、コンタクトホール21が形成されており、このコンタクトホール21を介して、画素電極17がドレイン電極15Dに接続されている。
In the TFT region where the
絶縁性基板10は、ガラス等を素材とする透明性及び絶縁性を有する基板である。ゲート電極11Gは、絶縁性基板10上に形成されたCr,Al,Mo等からなる第1メタル層をパターニングして形成される。絶縁膜12は、第1メタル層をより上方の層から絶縁するSiNx等からなる。TFT半導体部14TはシリコンSi等を主成分とする半導体層により形成されており、絶縁膜12上に形成されたノンドープ層と、当該ノンドープ層上に形成されたコンタクト層の2層からなる。チャネル領域20では、コンタクト層がエッチングにより除去されてノンドープ層のみが残されている。ソース電極15S及びドレイン電極15Dは、TFT半導体部14T上に形成されたCr,Al,Mo等からなる第2メタル層をパターニングして形成される。層間絶縁膜16は、第2メタル層をより上方の層から絶縁するSiNx等からなる。
The insulating
画素電極領域では、絶縁性基板10上に絶縁膜12及び層間絶縁膜16を介して画素電極17が形成されている。この画素電極17はITO(Indium Tin Oxide)等からなる透明電極である。画素電極領域内の一部に形成される補助容量配線11Cには、上記第1メタル層が用いられる。すなわち、補助容量配線11Cは絶縁性基板10上に形成され、絶縁膜12を介して画素電極17と対向しており、この補助容量配線11Cを基準電位に保持することによって画素容量を増大させている。
In the pixel electrode region, the
ソース配線15Lが形成されたソース配線領域では、絶縁膜12を介して絶縁性基板10上に半導体配線14Lが形成されている。この半導体配線14L上に、半導体配線14Lよりも広幅のソース配線15Lが形成され、さらに、ソース配線15L上に層間絶縁膜16が形成されている。半導体配線14Lには、上記半導体層が用いられ、ソース配線15Lには、上記第2メタル層が用いられる。
In the source wiring region where the
ソース配線15L及びゲート配線11Lの交差領域では、上記第1メタル層からなるゲート配線11Lが絶縁性基板10上に形成されており、このゲート配線11L上に絶縁膜12を介して半導体配線14L及びソース配線15Lが形成されている。全く同様にして、ソース配線15L及び補助容量配線11Cの交差領域では、上記第1メタル層からなる補助容量配線11Cが絶縁性基板10上に形成されており、この補助容量配線11C上に絶縁膜12を介して半導体配線14L及びソース配線15Lが形成されている。
In the intersection region of the
図4は、図2のTFTアレイ基板100の製造工程の一例を示した平面図であり、TFT領域及びその周辺が示されている。また、図5は、当該製造工程におけるA−A断面を示した断面図である。まず、スパッタ法又は蒸着法により、絶縁性基板10上にCr,Al,Ti,Ta,Mo,W,Ni等からなる第1メタル層を成膜する。この第1メタル層をパターニングすることにより、ゲート配線11L、ゲート電極11G及び補助容量配線11Cが形成される(図5(a))。
FIG. 4 is a plan view showing an example of the manufacturing process of the
次に、プラズマCVD法等によって、絶縁膜12、ノンドープ層及びコンタクト層を連続して成膜する(図5(b))。絶縁膜12は、窒化シリコンSiNx、酸化シリコンSiOx等からなる。半導体層は、非晶質シリコン、多結晶シリコン等からなり、コンタクト層は、当該シリコン層にリン、砒素等のn型不純物がドーピングされたn+シリコンからなる。この半導体層はドライエッチングによりパターニングされ、半導体配線14L及びTFT半導体部14Tが形成される(図4(a),図5(c))。
Next, the insulating
次に、スパッタ法又は蒸着法により、Cr,Al,Ti,Ta,Mo,W,Ni等からなる第2メタル層を成膜し、この第2メタル層をパターニングして、ソース配線15L、ソース電極15S及びドレイン電極15Dが形成される。続いて、ソース電極15S及びドレイン電極15Dをマスクとして、チャネル領域20をエッチングし、ノンドープ層を残してコンタクト層を除去する(図4(b),図5(d))。
Next, a second metal layer made of Cr, Al, Ti, Ta, Mo, W, Ni, or the like is formed by sputtering or vapor deposition, and this second metal layer is patterned to form
次に、窒化シリコンSiNx、酸化シリコンSiOx、有機ポリマー等からなる層間絶縁膜16を成膜し、この絶縁膜12をパターニングして、ドレイン電極15D上にコンタクトホール21を形成する(図5(e))。最後に、ITO等からなる透明導電膜を成膜し、この透明導電膜をパターニングすることによって、コンタクトホール21を含む画素電極領域に画素電極17が形成される(図4(c),図5(f))。
Next, an
図6は、本発明の実施の形態1によるTFTアレイ基板100の要部について一構成例を示した平面図であり、絶縁性基板10上に形成された半導体パターン140が示されている。この半導体パターン140は、多数の半導体配線14Lと、これらの半導体配線14Lを連結する2本の半導体連結部14Jからなり、半導体層のドライエッチングによって一体的形状として同時に形成される。
FIG. 6 is a plan view showing a configuration example of a main part of the
半導体配線14Lは、ゲート配線11L及び補助容量配線11Cと交差しながら表示領域104を上下に横断している。ゲート配線11Lとの交点ごとに、半導体配線14LからTFT半導体部14Tが分岐しているが、図6では省略している。半導体連結部14Jは、表示領域104の対向する2端辺(図6では上端辺及び下端辺)の近傍に、これらの端辺に平行となるように形成され、全ての半導体配線14Lの終端部を表示領域104よりも外側において連結している。このため、図示した通り、半導体パターン140は梯子状の形状からなる。
The
図7には、図6の領域A1(表示領域104の上端辺付近)を拡大した平面図が示されている。TFTアレイ基板100の上端部には、ソース駆動モジュール103の端子が接続されるパッド17Pが配置されている。このパッド17Pは、ITO等により形成され、コンタクトホール22を介して、表示領域104から引き出されたソース配線15Lに接続されている。一方、ソース配線15Lに沿って表示領域104から引き出された半導体配線14Lは、半導体連結部14Jにより互いに連結されている。
FIG. 7 shows an enlarged plan view of the area A1 (near the upper end side of the display area 104) in FIG. At the upper end of the
図8には、図6の領域A2(表示領域104の下端辺付近)を拡大した平面図が示されている。TFTアレイ基板100の下端部では、表示領域104から引き出されたソース配線15Lが終端している。一方、ソース配線15Lに沿って表示領域104から引き出された半導体配線14Lは、半導体連結部14Jにより互いに連結されている。
FIG. 8 is an enlarged plan view of the area A2 (near the lower end side of the display area 104) in FIG. At the lower end portion of the
従来のTFTアレイ基板では、半導体配線14Lがそれぞれ独立パターンとして形成されていた。これに対し、本実施の形態によるTFTアレイ基板では、半導体配線14L及び半導体連結部14Jを一連の形状パターンとして形成し、2以上の半導体配線14Lを半導体連結部14Jにより連結している。このため、各半導体配線14Lの面積を増大させ、半導体配線14Lの電位を安定化させることができるので、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。すなわち、半導体層のドライエッチング工程において、あるいは、その後の製造工程において、半導体配線14Lが帯電した場合に、電荷量が同じであれば、その放電等によって受ける損傷を抑制することができ、TFTアレイ基板の製造歩留まりを向上させることができる。
In the conventional TFT array substrate, the
特に、本実施の形態では、表示領域104の外側において半導体配線14Lを連結しているため、TFTアレイ基板の開口率を低減することなく実現することができる。また、全ての半導体配線14Lを連結することによって効果的に欠陥の発生を抑制することができる。従って、液晶表示装置の表示品質を低下させることなく、TFTアレイ基板を安価に、また安定して提供することが可能となる。
In particular, in the present embodiment, since the
図9は、本発明の実施の形態1によるTFTアレイ基板100の要部について他の構成例を示した図であり、絶縁性基板10上に形成された半導体パターン141が示されている。この半導体パターン141も、図6の場合と同様、全ての半導体配線14Lが、表示領域104に形成された半導体連結部14Jによって連結されている。
FIG. 9 is a view showing another configuration example of the main part of the
各半導体配線14Lは、半導体連結部14Jによって、その一方の終端部が隣接する一方の半導体配線14Lに連結され、他方の終端部が隣接する他方の半導体配線14Lに連結されている。つまり、隣接する半導体配線14Lを順に直列接続し、全ての半導体配線14Lがいわゆる一筆書きとなるように連結され、蛇行パターンを形成している。この様な半導体パターン141を用いた場合であっても、全ての半導体配線14Lを表示領域104外において連結することができ、図6の場合と同様の作用効果を奏することができる。
Each
なお、本実施の形態では、半導体配線14Lの終端部を連結する場合について説明したが、本発明は、このような場合には限定されない。すなわち、終端部であるか否かにかかわらず、半導体配線14Lを互いに連結し、その面積を増大させることができれば、静電気による欠陥の発生を抑制することができ、本発明による効果を奏する。
In the present embodiment, the case where the end portions of the
実施の形態2.
実施の形態1では、全ての半導体配線14Lを連結する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、各半導体配線14Lを他のいずれかの半導体配線14Lと連結し、全ての半導体配線14Lがいずれかに属する2以上の半導体パターンを形成する場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where all the
図10は、本発明の実施の形態2によるTFTアレイ基板100の要部について一構成例を示した図であり、絶縁性基板10上に形成された2つの半導体パターン142a,142bが示されている。各半導体パターン142a,142bは、それぞれが多数の半導体配線14Lを一方の終端部において連結した櫛歯形状からなり、隣接する半導体配線14Lは互いに異なる半導体パターン142a,142bに属している。つまり、櫛歯形状の半導体パターン142a,142bが、一方の歯を他方の歯間に順に挿入して組み合わせられた状態で対向配置されている。
FIG. 10 is a view showing an example of the configuration of the main part of the
この場合、実施の形態1のように、全ての半導体配線14Lを連結して1つの半導体パターンを形成しているわけではないが、各半導体配線14Lは、少なくとも他のいずれかの半導体配線14Lと連結され、半導体パターン142a,142bのいずれかに属している。換言すれば、実施の形態1と同様、独立して形成された半導体配線14Lはなく、従来のTFTアレイ基板に比べて各半導体配線14Lの面積を増大させることができる。
In this case, unlike the first embodiment, not all
図11は、本発明の実施の形態2によるTFTアレイ基板100の要部について他の構成例を示した図であり、絶縁性基板10上に形成された多数の半導体パターン143が示されている。各半導体パターン143は、2つの半導体配線14Lを連結して構成される。このため、独立して形成された半導体配線14Lはなく、従来のTFTアレイ基板に比べて各半導体配線14Lの面積を増大させることができる。
FIG. 11 is a diagram showing another configuration example of the main part of the
本実施の形態によれば、絶縁性基板10上には2以上の半導体パターンが形成されている。各半導体パターンは、半導体連結部14Jによって連結された2以上の半導体配線14Lからなり、全ての半導体配線14Lが、いずれかの半導体パターンに属している。このため、各半導体配線14Lの面積を増大させて、各半導体配線14Lの電位を安定化させ、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。
According to the present embodiment, two or more semiconductor patterns are formed on the insulating
実施の形態3.
実施の形態1及び2では、表示領域104外において半導体配線14Lを連結する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、表示領域104内において半導体配線14Lを連結する場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the example in which the
図12は、本発明の実施の形態3によるTFTアレイ基板100の要部について一構成例を示した図であり、絶縁性基板10上に形成された半導体パターン144が示されている。この半導体パターン144は、多数の半導体配線14Lと、これらの半導体配線14Lを表示領域104内において連結する半導体連結部14Kからなる。半導体連結部14Kは、ゲート配線11L上に形成され、ゲート配線11L及びソース配線15Lの交点において、隣接する半導体配線14Lを連結している。このため、開口率を低減することなく、表示領域104内において半導体配線14Lを連結することができる。
FIG. 12 is a view showing a configuration example of the main part of the
ここで、半導体連結部14Kをゲート配線11Lに沿って伸延させ、半導体配線14Lを連結した場合、隣接するTFT105が繋がってしまうという問題が発生する。すなわち、半導体層のうち、ゲート配線11L上に位置する領域は、ゲート配線11Lの電位によって活性化される。この活性化領域が、ゲート配線11L方向に隣接するTFT105について連続した領域となれば、これらのTFT105間で電流が流れ、TFT105を正常に動作させることができない。このため、TFT105間で活性化領域を連続させない構成にする必要がある。
Here, when the
図13は、図12の半導体連結部14Kを拡大して示した平面図である。半導体連結部14Kは、おおむねゲート配線11Lに沿って伸延させて形成されるが、ゲート配線11Lと重複していない非重複領域を有し、隣接するTFT105の活性領域は、この非重複領域において一端途切れ、不連続となっている。
FIG. 13 is an enlarged plan view showing the
ここでは、ゲート配線11L及び半導体連結部14Kは、その配線幅を狭めたくびれ部11n,14nをそれぞれ有し、半導体連結部14Kのくびれ部14nをゲート配線11Lと重複することなく、ゲート配線11Lのくびれ部11nを通過させている。つまり、半導体連結部14Kにゲート配線11Lと重複しない領域を設けて、活性化領域を一端途切れさせている。従って、隣接するTFT105の活性化領域を不連続にしつつ、隣接する半導体配線14Lを連結することができる。
Here, the
図14は、図12の半導体連結部14Kが補助電極配線11C上に形成される場合の例を示した平面図である。この半導体連結部14Kは、補助電極配線11C上に形成され、補助電極配線11C及びソース配線15Lの交点において、隣接する半導体配線14Lを連結している。このため、図13に示した場合と同様、開口率を低減することなく、表示領域104内において半導体配線14Lを連結することができる。
FIG. 14 is a plan view showing an example in which the
図15は、本発明の実施の形態3によるTFTアレイ基板100の要部について他の構成例を示した図であり、絶縁性基板10上に形成された半導体パターン145が示されている。この半導体パターン145は、表示領域104内に多数の半導体連結部14Kが形成されるとともに、表示領域104外にも半導体連結部14Jが形成されている。このため、より効果的に製造歩留まりを向上させることができる。
FIG. 15 is a diagram showing another configuration example of the main part of the
本実施の形態によれば、半導体連結部14Kをゲート配線11Lに沿って伸延させて、表示領域104内において隣接する半導体配線14Lを連結している。その際、上記半導体連結部14Kの一部をゲート配線11Lと重複させることなく形成し、隣接するTFT105の活性化領域を不連続にすることによって、これらのTFT105が結合してしまうのを防止している。従って、半導体配線14Lの面積を表示領域104内において増大させ、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。
According to the present embodiment, the
従って、表示領域104の外側に半導体連結部14Jを設けることなく、半導体配線14Lを連結することができる。さらに、表示領域104内の半導体連結部14Kと、表示領域104外の半導体連結部14Kとを形成することにより、静電気による欠陥の発生をより効果的に抑制することもできる。
Therefore, the
なお、図13及び図14では、半導体連結部14Kが、ゲート電極11L又は補助電極配線11C上に形成される場合の例について説明したが、半導体連結部14Kは、表示領域104内の任意の位置に形成することができる。すなわち、表示領域104内において半導体配線14Lを連結させることができれば、半導体配線14Lの面積を表示領域104内において増大させ、静電気による欠陥の発生を抑制することができる。
13 and 14, an example in which the
10 絶縁性基板
11L ゲート配線
11G ゲート電極
11C 補助容量配線
12 絶縁膜
14J,14K 半導体連結部
14T TFT半導体部
14L 半導体配線
15L ソース配線
15S ソース電極
15D ドレイン電極
16 層間絶縁膜
17 画素電極
20 チャネル領域
21 コンタクトホール
100 TFTアレイ基板
101 制御基板
102 ゲート駆動モジュール
103 ソース駆動モジュール
104 表示領域
140,141,142a,142b,143〜145 半導体パターン
105 TFT
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第2メタル層からなり、上記ゲート配線に交差させて配置された多数のソース配線と、
上記第1メタル層からなるゲート電極、上記第2メタル層からなるソース電極及びドレイン電極、並びに、上記第1メタル層及び上記第2メタル層間に形成される絶縁膜及び半導体層により構成されるTFTと、
上記半導体層と同一層からなり、上記ソース配線下に各々配置され、上記ソース配線に沿って伸延させた半導体配線と、
上記半導体層と同一層からなり、異なる上記ソース配線下の2以上の上記半導体配線とともに一連の半導体パターンを形成し、これらの半導体配線を連結する半導体連結部とを備えたことを特徴とするTFTアレイ基板。 A number of gate wirings composed of a first metal layer;
A number of source lines made of a second metal layer and arranged to intersect the gate lines;
A TFT composed of a gate electrode made of the first metal layer, a source electrode and a drain electrode made of the second metal layer, and an insulating film and a semiconductor layer formed between the first metal layer and the second metal layer. When,
Made from the semiconductor layer and the same layer, they are respectively disposed under the source wiring, and the semiconductor wiring was distracted along the source wiring,
A TFT comprising the same layer as the semiconductor layer, and a semiconductor connecting portion for forming a series of semiconductor patterns together with two or more semiconductor wires under the different source wires, and connecting these semiconductor wires Array substrate.
上記半導体連結部は、上記補助容量配線上に配置され、上記補助容量配線に沿って伸延させることを特徴とする請求項5に記載のTFTアレイ基板。 Made from the first metal layer, are arranged parallel to the gate lines, a number of storage capacitor lines which are connected to each other,
The TFT array substrate according to claim 5, wherein the semiconductor connection portion is disposed on the auxiliary capacitance line and extends along the auxiliary capacitance line.
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