CN101484847A - 阵列基板、阵列基板的修正方法和液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使发生辅助电容配线的支线部与像素电极短路的不良状况也能够容易地进行修正的阵列基板、阵列基板的修正方法和液晶显示装置。该阵列基板包括与在扫描配线和信号配线的交叉部附近设置的开关元件连接的像素电极、和在该像素电极的下层配置的辅助电容配线，其中，辅助电容配线具有与扫描配线大致平行地延伸的干线部和从该干线部延伸设置的支线部，并且在像素电极上设置有横跨辅助电容配线的支线部的开口部。
Description
技术领域
本发明涉及具备辅助电容配线的阵列基板和该阵列基板的修正方法。
背景技术
近年来，作为计算机、电视机等家电产品的显示部，液晶显示装置被广泛使用。通常，液晶显示装置通过使阵列基板和彩色滤光片基板隔着很小的间隙相互相对、在它们的周边部贴合、并在间隙中封入液晶而构成。在阵列基板上，相互正交的扫描配线与信号配线呈格子状排列，在由扫描配线和信号配线划分的各像素区域中配置有像素电极。像素电极与信号配线通过由扫描配线进行通断控制的开关元件连接。另外，在阵列基板上，为了确保从扫描配线供给并存储在像素电极中的电荷的保持时间，以与像素电极重叠的方式配置有辅助电容配线。
存储在像素电极中的电荷，在接下来被施加通过扫描配线供给的信号电压之前的期间，会通过液晶层或开关元件逐渐泄漏而减少，但其减少可由与像素电极重叠配置的辅助电容配线抑制。已知：通常，像素电极与辅助电容配线的重叠面积越大，保持存储在像素电极中的电荷的能力越增大，但各像素区域的开口率会降低相应的量。
作为这种液晶显示装置，例如有在特开2004—53752号公报中记载的结构的液晶显示装置。如图6所示，该液晶显示装置的阵列基板50的辅助电容配线51设置有：与扫描配线52大致平行地延伸的干线部51a；和从该干线部51a延伸设置的支线部51b。支线部51b用于使存储在像素电极53中的电荷的保持能力增大。在该情况下，干线部51b设置成沿着由彩色滤光片基板的黑矩阵遮光的信号配线54，因此，开口率的降低被抑制。
发明内容
然而，在这样辅助电容配线51上设置有支线部51b的情况下，会由于导电性的异物等的存在而使像素电极53与辅助电容配线51短路，从而使成为点缺陷的不良状况增大。在这样的不良状况的情况下，通过向发生短路的支线部51b照射激光，能够将支线部51b在中途切断从而对短路进行修正，但是在像素电极53与辅助电容配线51之间设置的绝缘层的厚度很薄的情况下，存在像素电极53也被激光照射的问题。
因此，还有通过向像素电极53照射激光，将短路部分在像素电极53内切离为浮岛状的修正方法，但是难以将短路部分在像素电极53内完全切离为绝缘状态，大多一部分仍然保持连接，因此，难以进行这样的修正。
因此，本发明要解决的课题是提供即使发生上述不良状况也能够容易地进行修正的阵列基板、阵列基板的修正方法和液晶显示装置。
为了解决上述课题，本发明的阵列基板包括与在扫描配线和信号配线的交叉部附近设置的开关元件连接的像素电极、和在该像素电极的下层配置的辅助电容配线，其特征在于：上述辅助电容配线具有与上述扫描配线大致平行地延伸的干线部和从该干线部延伸设置的支线部，并且在上述像素电极上设置有横跨上述辅助电容配线的支线部的开口部。
在该情况下，上述像素电极的开口部可以具有狭缝形状。另外，上述辅助电容配线的支线部可以设置成以80度至100度的角度与上述具有狭缝形状的开口部交叉。另外，上述像素电极的开口部可以沿着上述辅助电容配线的支线部的长度方向设置有多个。另外，上述辅助电容配线的支线部可以沿着上述信号配线设置。
作为这样的阵列基板的修正方法，可以在上述像素电极与上述辅助电容配线的支线部短路的情况下，使用上述像素电极的开口部将上述辅助电容配线的支线部切断。
另外，还可以构成为液晶显示装置，该液晶显示装置具有上述的阵列基板、和与该阵列基板相对配置并具有共用电极的基板，在这些基板之间封入有液晶。
发明效果
根据具有上述结构的阵列基板，辅助电容配线具有与扫描配线大致平行地延伸的干线部和从该干线部延伸设置的支线部，并且在像素电极上设置有横跨辅助电容配线的支线部的开口部，因此，即使有像素电极与支线部由于导电性的异物的存在等而短路的情况，也能够通过使用在像素电极上形成的开口部将与像素电极短路的支线部切离而容易地修正短路。另外，能够在开口部内将支线部切断，因此，即使在像素电极与辅助电容配线之间设置的绝缘层的厚度很薄，也没有向像素电极照射用于切断的激光的问题。
在该情况下，如果上述像素电极的开口部具有狭缝形状，则易于通过照射激光等光能将支线部切断，也是能够抑制像素电极与支线部的重叠面积由于开口部而减少的形状。另外，如果上述辅助电容配线的支线部设置成以80度至100度的角度与上述具有狭缝形状的开口部交叉，则能够有效地配置开口部和支线部。
另外，如果上述像素电极的开口部沿着上述辅助电容配线的支线部的长度方向设置有多个，则能够根据像素电极与支线部的短路位置的不同而选择用于切断的最佳的开口部，从而能够减少由支线部的切离所产生的影响。另外，如果上述辅助电容配线的支线部沿着上述信号配线设置，则能够抑制像素的开口率的降低。
附图说明
图1是将作为本发明的一个实施方式的液晶显示装置的1个像素的概略放大表示的平面图。
图2是图1的A—A线的截面图。
图3是表示作为本发明的一个实施方式的阵列基板的修正方法的图。
图4是表示图1所示的本发明的实施方式的第一变形例的图。
图5是表示图1所示的本发明的实施方式的第二变形例的图。
图6是表示以往使用的阵列基板的概略结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的液晶显示装置的实施方式进行说明。此外，在各附图中，对于同一结构标注相同符号，并省略重复的说明。图1是将作为本发明的一个实施方式的液晶显示装置的1个像素的概略放大表示的平面图，图2是图1的A—A线的截面图。
在该液晶显示装置1中，如图2所示，在一对相互相对的玻璃基板(阵列基板)10与玻璃基板(彩色滤光片基板)30之间，设置有液晶层40，在下侧的玻璃基板10上，呈格子状形成有像素电极17。
首先，对玻璃基板(阵列基板)10进行说明。如图1所示，在像素电极17的周围，相互正交的由铝等构成的扫描配线11和信号配线12呈格子状排列。扫描配线11和信号配线12在其交叉部以信号配线12在上侧、扫描配线11在下侧的方式交叉，在交叉部中，扫描配线11与信号配线11电绝缘。
在像素电极17的图中下侧配置的扫描配线11与像素电极17的图中左侧配置的信号配线12的交叉部中，形成有与作为扫描配线11的一部分的栅极电极11a连接的作为开关元件TFT(薄膜晶体管)13。另外，在像素电极17的大致中央的下层中，形成有由铝等构成的辅助电容配线16。该辅助电容配线16由与扫描配线11平行的干线部16a、和从该干线部16a沿着像素电极17的左右端部向上下方向延伸设置的支线部16b～16e构成。这些支线部16b～16e用于使存储在像素电极17中的电荷的保持能力增大。在该情况下，支线部16b～16e设置成由后述的彩色滤光片基板30的黑矩阵31遮光，因此，可抑制开口率的降低(参照图2)。
这些扫描配线11和辅助电容配线16形成在同一配线层(第一配线层)中。即，扫描配线11和辅助电容配线16是通过将同一导电膜图案化而形成的。这些扫描配线11和辅助电容配线16被由氮化硅等构成的栅极绝缘膜15覆盖(参照图2)。
在TFT13位置的栅极绝缘膜15上，以与栅极电极11a重叠的方式形成有未图示的由非晶硅等构成的半导体层。作为信号配线12的一部分的源极电极12a和漏极电极14，在栅极电极11a上的半导体层的两侧相互隔离而形成。这些信号配线12、源极电极12a和漏极电极14，形成在栅极绝缘膜15上的同一配线层(第二配线层)中。
信号配线12和TFT13由在栅极绝缘膜15上形成的层间绝缘膜19覆盖。该层间绝缘膜19由感光性丙烯酸树脂(感光性有机膜)材料构成，配置在TFT13或上述的第一和第二配线层(扫描配线11、信号配线12等)与像素电极17之间，将两个导电体之间绝缘(参照图2)。
在层间绝缘膜19上的各像素区域中，形成有像素电极17。该像素电极17由例如ITO(indium-tin oxide：氧化铟锡)材料等透明导电体形成。
TFT13根据从扫描配线11的栅极电极11a供给的扫描信号电压进行通/断控制。另外，从信号配线12的源极电极12a供给的显示信号电压，通过像素电极17的接触孔部17a被供给至像素电极17。
在像素电极17上，沿着上述辅助电容配线16的支线部16b～16e开口形成有开口部17b～17d。这些开口部17b～17d具有以相对于支线部16b～16e的延伸设置方向横跨支线部16b～16e的方式形成的狭缝形状，在利用激光等光能的照射将位于开口部17b～17d下层的支线部16b～16e切断时使用。在该像素电极17的上侧形成有下侧取向膜21。作为下侧取向膜21，使用例如聚酰亚胺树脂。
对这样的结构的阵列基板10的制造方法进行说明。首先，在玻璃基板10表面形成由钨、钛、铝、铬等构成的单层或多层的导体膜。作为该导体膜的形成方法，能够应用公知的各种溅射法等。使用光刻法等将所形成的导体膜形成为规定的图案。由此，得到规定图案的扫描配线11和辅助电容配线16。
接着，形成栅极绝缘膜15。该栅极绝缘膜15例如由氮化硅等构成，使用等离子体CVD法等形成。TFT13的半导体层例如由n+型的非晶硅等构成，使用等离子体CVD法等形成。在栅极绝缘膜15上，按照与先前的扫描配线同样的方法，形成信号配线12、源极电极13a和漏极电极14。
接着，形成由感光性丙烯酸树脂(感光性有机膜)材料构成的层间绝缘膜19。然后，在所形成的层间绝缘膜19上形成接触孔。该接触孔使用光刻法等形成。然后，在该层间绝缘膜19的表面上，使用溅射法等形成由ITO材料构成的透明导电膜。然后，使用光刻法等将所形成的ITO膜形成为规定的图案。由此，得到规定图案的像素电极17和接触孔部17a。
接着，在形成像素电极17之后，形成下侧取向膜21。使用圆压式印刷装置或喷墨式印刷装置，涂敷由聚酰亚胺等构成的液态的取向材料。然后，使用取向膜烧制装置等将基板加热、对涂敷的取向材料进行烧制。由此，在像素电极17上得到固体的下侧取向膜21。经过以上的工序，得到阵列基板10。
接着，对玻璃基板(彩色滤光片基板)30进行说明。如图2所示，在玻璃基板30的下面形成有黑矩阵31。利用该黑矩阵31，将玻璃基板10侧的形成有扫描配线11、信号配线12和TFT13的区域遮光。另外，在玻璃基板30的下面，在各像素中形成有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中的任一种颜色的着色层32。在该实施方式中，在水平方向上，红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的着色层32顺序反复排列，在垂直方向上，排列有同色的着色层32。
在该着色层32的下面，形成有各像素共用的共用电极33。该共用电极33也由ITO材料等透明导电体形成。在共用电极33下面形成有上侧取向膜36。作为该上侧取向膜36，使用例如聚酰亚胺树脂。
在这样的结构的玻璃基板(阵列基板)10与玻璃基板(彩色滤光片基板)30之间形成有液晶层40。另外，在玻璃基板10的下侧和玻璃基板30的上侧分别配置有偏光板(未图示)。
对这样的结构的彩色滤光片基板30的制造方法进行说明。首先，在玻璃基板30的表面涂敷BM抗蚀剂(含有黑色着色剂的感光性树脂组合物)等。接着，使用光刻法等，将所涂敷的BM抗蚀剂形成为规定的图案。由此得到规定图案的黑矩阵31。
接着，涂敷由红色、绿色、蓝色的各色的着色感光材料(使规定颜色的颜料分散在感光性树脂中而形成的溶液)构成的着色墨水，使用光刻法等形成为规定的图案。由此得到规定图案的着色层32。然后，在着色层32的表面上，使用溅射法等形成由ITO材料构成的透明导电膜，得到共用电极33。
然后，在共用电极33的表面上形成上侧取向膜36。使用圆压式印刷装置或喷墨式印刷装置，涂敷由聚酰亚胺等构成的液态的取向材料。然后，使用取向膜烧制装置等将基板加热、对涂敷的取向材料进行烧制。由此，在共用电极33的上面，得到固体的上侧取向膜36。经过以上的工序，得到彩色滤光片基板30。
接着，使用图3说明在图1所示的阵列基板10中，像素电极17与辅助电容配线16的支线部16b～16e中的任一个由于导电性的异物等的存在而短路，成为点缺陷的不良状况的修正方法。
图3(a)表示在辅助电容配线16的支线部16d的前端位置，像素电极17与支线部16d由于异物25而短路时的修正方法。在该情况下，使用配置在从短路部位到干线部16a之间的3个开口部17b～17d中最接近短路部位的开口部17b，在切断部22中将支线部16d切断从而将短路部分切离，由此，与像素电极17的短路被修正。
另外，图3(b)表示在辅助电容配线16的支线部16d的中央稍向前端一侧的位置，像素电极17与支线部16d由于异物25而短路时的修正方法。在该情况下，使用配置在从短路部位到干线部16a之间的2个开口部17c、17d中最接近短路部位的开口部17c，在切断部23中将支线部16d切断从而将短路部分切离，由此，与像素电极17的短路被修正。
图3(c)表示在辅助电容配线16的支线部16d的中央稍向末端一侧的位置，像素电极17与支线部16d由于异物25而短路时的修正方法。在该情况下，使用配置在从短路部位到干线部16a之间的开口部17d，在切断部24将支线部16d切断从而将短路部分切离，由此，与像素电极17的短路被修正。
这些切断通过从阵列基板10的像素电极17侧向位于开口部17b～17d内的支线部16d的切断部22～24照射光能而进行。照射的光能能够应用各种激光。当照射光能时，构成位于被照射的部分中的支线部16d的导体由于热而断开，由此而断路。
即使有这样像素电极17与支线部16d由于导电性的异物25的存在等而发生短路的情况，也能够通过使用在像素电极17中形成的开口部17b～17d将与像素电极17短路的支线部16d切离而容易地修正短路。另外，能够在开口部17b～17d位置通过照射激光将支线部16d切断，因此，即使在像素电极17与辅助电容配线16之间设置的绝缘层(在本实施例中为层间绝缘膜19)的厚度很薄，也没有向像素电极17照射用于切断的激光的问题。
在该情况下，像素电极17的开口部17b～17d具有横跨辅助电容配线16的支线部16b～16e的狭缝形状，因此，容易通过激光照射进行支线部16b～16e的切断。另外，该狭缝形状，与将开口部做成例如圆形时相比，还是能够抑制像素电极与支线部的重叠面积由于开口部而减少的形状。
另外，像素电极17的开口部17b～17d沿着辅助电容配线16的支线部16b～16e的长度方向设置有多个(在本实施例中为3个)，因此，能够根据像素电极17与支线部16b～16e的短路位置的不同而选择用于切断的最佳的开口部，从而能够减小由支线部的切离所产生的影响。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明完全不限定于这样的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够以各种各样的方式实施。例如，在上述实施方式中，表示了辅助电容配线16的支线部16b～16e沿着信号配线12设置的情况，但也可以是如图4所示，在像素电极17的中央位置，从辅助电容配线16的干线部16a向上下延伸设置支线部16f、16g，与此相应而设置开口部17e～17g的结构。
另外，也可以是图5所示的结构。图示的阵列基板42用于具备具有负介电常数各向异性的液晶分子的所谓垂直取向模式的液晶显示装置，图示的开口部17h～17k，除了具有用于在下层的辅助电容配线16的支线部16h～16k由于导电性的异物等而与像素电极17发生短路时进行修正的功能以外，还具有用于在向像素电极17施加电压时产生倾斜电场(边缘场)，对未图示的液晶分子进行取向限制，以提高视野角特性的功能。在该情况下，如图示那样，倾斜的狭缝形状的开口部17h～17k在一个像素电极17内配置成上下对称形，下层的支线部16h～16k设置成由这些开口部17h～17k横跨。此外，关于修正方法，与图3所示的修正方法同样的修正方法当然也能够应用于该阵列基板42。
Claims (7)
1.一种阵列基板，其包括与在扫描配线和信号配线的交叉部附近设置的开关元件连接的像素电极、和在该像素电极的下层配置的辅助电容配线，其特征在于：
所述辅助电容配线具有与所述扫描配线大致平行地延伸的干线部和从该干线部延伸设置的支线部，并且在所述像素电极上设置有横跨所述辅助电容配线的支线部的开口部。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于：
所述像素电极的开口部具有狭缝形状。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于：
所述辅助电容配线的支线部设置成以80度至100度的角度与所述具有狭缝形状的开口部交叉。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的阵列基板，其特征在于：
所述像素电极的开口部沿着所述辅助电容配线的支线部的长度方向设置有多个。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的阵列基板，其特征在于：
所述辅助电容配线的支线部沿着所述信号配线设置。
6.一种阵列基板的修正方法，其为权利要求1～5中任一项所述的阵列基板的修正方法，其特征在于：
在所述像素电极与所述辅助电容配线的支线部短路的情况下，使用所述像素电极的开口部将所述辅助电容配线的支线部切断。
7.一种液晶显示装置，其特征在于：
具有权利要求1～5中任一项所述的阵列基板、和与该阵列基板相对配置并具有共用电极的基板，在这些基板之间封入有液晶。
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