CN104685556B - 电路基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供透射率足够优异并且能够很好地修正断线的电路基板和显示装置。在本发明的电路基板中,第1配线(22a、22b)以每1电极行间配置2条的方式配置在电极行间,第2配线(23)以每隔1电极列间配置1条的方式配置在电极列间,多条保持电容配线(CS)具有在未配置第2配线的电极列间沿着第2配线延伸方向的延伸的线状部,图案膜(28)具有在俯视基板主面时在该电极行间沿着第2配线延伸的方向的延伸的第1线状部,上述图案膜的第1线状部的2个端部分别与该保持电容配线的线状部的端部重叠。

Description

电路基板和显示装置
技术领域
本发明涉及电路基板和显示装置。更具体地说,涉及特别适合用作在例如双栅极(Dual Gate)结构等的电极行间配置2条配线的显示装置的构成部件的电路基板和显示装置。
背景技术
电路基板特别是有源矩阵基板在液晶显示装置、EL(ElectroLuminescence;电致发光)显示装置等有源矩阵型显示装置中已广泛使用。在现有的液晶显示装置所使用的电路基板中,例如,在以交叉的方式配置在基板上的多条栅极配线与多条源极配线的各交点,设置有TFT(Thin Film Transistor;薄膜晶体管)元件,利用TFT元件的开关功能,将图像信号适当地传送给与TFT元件连接的各像素(电极)部。
在此,有时导电部件会因未被恰当地形成或发生损伤而断线,导致无法传送信号。从提高成品率的观点出发,在众多领域中均期望在必要时能够使用维修用的配线等形成取代发生了断线的部位的新的信号传送路径而能很好地进行修正的电路基板。
作为现有的能修正断线等的液晶显示装置的构成,例如已公开如下液晶显示装置(例如,参照专利文献1。),该液晶显示装置具有:栅极总线;第1存储电容总线,其沿着上述栅极总线延伸;数据总线,其与上述栅极总线交叉;以及第2存储电容总线,其沿着上述数据总线延伸,与上述第1存储电容总线电连接,上述第1存储电容总线与上述栅极总线或者上述数据总线包含同一导电膜,上述第2存储电容总线与上述栅极总线或者上述数据总线包含同一导电膜。
另外,已公开同样能够修正断线的有源矩阵基板和有源矩阵型液晶显示装置(例如,参照专利文献2~4。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2001-281690号公报
专利文献2:特开平10-232412号公报
专利文献3:国际公开第2007/034596号
专利文献4:特表2008-500562号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了应对栅极配线或者源极配线的断线,需要将作为修正断线的配线(修正用的配线)发挥功能的配线预先设置于面板的周边或者将其预先配置于像素开口部作为预备配线。在将修正用的配线设置于面板的周边的情况下,由于将设置于面板的周边的配线用作进行修正时的电路,因此存在如下问题:配线的电阻变高,边框的尺寸变大。另外,在将修正用的配线设置于像素开口部的情况下,虽然在断线时能进行修正,但开口率会减小,因此具有透射率会下降的问题。
例如,在专利文献1所述的发明中,如专利文献1的图31所示,以存储电容总线128a、存储电容总线126b、存储电容总线128b的路径形成修正后的栅极配线。这样,配置于像素的透射部的行方向、列方向的修正用配线均是必要的,换言之,需要在像素内在与源极配线并列的方向预先配置修正用配线,因此,在得到充分的透射率这方面还有改善的余地。
之所以会像这样存在透射率的问题,是因为:为了应对栅极配线或者源极配线的断线,在像素开口部预先配置了作为修正用的配线发挥功能的配线。
另外,在上述专利文献1所述的发明中,在像素的透射部在与源极配线并列的方向配置修正用的配线。在栅极配线或者源极配线发生了断线时,使用该修正用的配线以及与发生了断线的配线的断线部分相邻的上下2条保持电容配线(Cs总线),进行配线的熔融(通过照射激光等,使相互重叠的配线间结合而电导通)和配线的切断(通过照射激光等,将配线切断),形成利用修正用的配线进行了修正时的电路。在此,在专利文献1所述的发明中,为了形成修正用路径,需要2个部位的熔融和6个部位的切断,因而还存在如下问题:费事,作业复杂,修正率下降。
另外,在上述的其它专利文献所述的发明中,也是将修正用的配线设置于像素开口部,存在透射率会减小的问题,另外,为了得到适合应用于在双栅极结构等的像素行间配置2条配线的显示装置中的电路基板,还有改善的余地。
而且,在显示区域中的非透射区域的未配置配线的部位,有可能黑矩阵等遮光部件会缺损而产生针孔(在本说明书中,也称为缺损部。),导致显示质量下降。上述的专利文献在充分抑制因电容增加所导致的信号延迟且减少这样的针孔方面有改善的余地。
此外,近年来,在中型尺寸上,由于成本下降而大多采用双栅极结构。在双栅极结构中,除了栅极配线的条数会增加以外,为了提高开口率还要求细线化,细线化的缺点是,断线的发生率变高。此外,随着向高清机型、大机型发展,断线也会增加。当如专利文献1所述地配置修正用的配线时,由于在开口部配置有修正用的配线,因此,开口率会下降。
本发明是鉴于上述现状而完成的,其目的在于,提供透射率足够优异并且能够很好地修正断线的电路基板和显示装置。
用于解决问题的方案
本发明的发明人在特别适合用作在双栅极结构等的像素行间配置2条配线的显示装置的构成部件的电路基板和显示装置中,对透射率足够优异并且既能够利用图案膜对遮光部件的缺损部进行遮光又能够很好地修正断线的电路基板和显示装置进行了种种研究,着眼于:在像素间配置有2条配线的电路基板中,设置具有线状部的图案膜,该线状部沿着与2条配线交叉的配线。并且发现,通过使该线状部的2个端部分别与保持电容配线的线状部的端部重叠,从而在进行了修正时能够很好地使图案膜与保持电容配线导通,很好地进行配线的修正,并想到能够很好地解决上述问题,达到了本发明。
即,根据本发明的一方式,可以是具有配置为矩阵状的多个电极的电路基板,上述电路基板具备:多条第1配线和与该第1配线交叉的多条第2配线;沿着上述第1配线延伸的方向延伸的多条保持电容配线;多个薄膜晶体管元件;与上述多个薄膜晶体管元件的漏极分别电连接的该多个电极;以及图案膜,上述第1配线以每1电极行间配置2条的方式配置在电极行间,上述第2配线以每隔1电极列间配置1条的方式配置在电极列间,上述多条保持电容配线具有在未配置第2配线的电极列间沿着第2配线延伸的方向延伸的线状部,上述图案膜具有在俯视基板主面时在该电极行间沿着第2配线延伸的方向延伸的第1线状部,上述图案膜的第1线状部的2个端部分别与该保持电容配线的线状部的端部重叠。
优选上述电路基板还具备绝缘膜,上述图案膜的第1线状部的2个端部分别隔着该绝缘膜与上述保持电容配线的线状部的端部重叠。
优选上述图案膜还具有沿着第1配线延伸的方向延伸的第2线状部。
优选上述电路基板还具有导电体,上述导电体为沿着第1配线延伸的方向延伸的线形状,其两端部分别与上述图案膜的第2线状部重叠。
优选上述导电体的一端部经由接触孔与上述图案膜的第2线状部电导通,上述导电体的另一端部不与上述图案膜电导通。
优选上述导电体的两端部分别经由接触孔与上述图案膜的第2线状部电导通。
优选上述导电体不与上述图案膜电导通。
优选上述电极是透明的,上述导电体包括与构成上述电极的材料相同的材料。
优选上述图案膜与上述第2配线设置于同一层。
优选上述图案膜与上述第2配线设置于不同的层,在俯视基板主面时,上述图案膜横贯多个第2配线地延伸。
优选上述第1配线和第2配线中的一方为栅极配线,上述第1配线和第2配线中的另一方为源极配线。
优选上述图案膜包括以下材料:该材料含有从包括Al、Cr、Ta、Ti、W、Mo和Cu的组中选出的至少1种。
优选上述薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。
优选上述电路基板为显示装置用的电路基板,上述电极为像素电极。
根据本发明的一方式,也可以是显示装置,该显示装置具备:本发明的电路基板;与该电路基板相对的相对基板;以及被两基板夹持的显示元件。
根据本发明的一方式,也可以是对在双栅极(Dual Gate)结构等的电极行间配置2条配线的电路基板上产生的像素缺陷进行修正的像素缺陷修正方法,在该电路基板的像素缺陷修正方法中,使发生了断线的配线经由保持电容配线和与该保持电容配线重叠的图案膜导通而成为大致相同电位。
而且,优选上述导通工序是进行以下处理的工序:通过激光照射将图案膜与配线重叠的区域的至少两处熔融而使两者电连接。
根据本发明的电路基板的像素缺陷修正方法的一方式,也可以包含将与配线导通后的图案膜从其它图案膜分离的工序。
根据本发明的一方式,也可以是电路基板的制造方法,其特征在于,包含通过本发明的电路基板的像素缺陷修正方法修正像素缺陷的工序。
根据本发明的一方式,也可以是显示装置的制造方法,其特征在于,包含通过本发明的电路基板的像素缺陷修正方法制造电路基板的工序。
上述的各方式在不脱离本发明的宗旨的范围内也可以适当组合。
发明效果
根据本发明的电路基板和显示装置,透射率足够优异,并且既能够利用图案膜对遮光部件的缺损部进行遮光又能够很好地修正断线。
附图说明
图1是示出实施方式1的电路基板的放大俯视示意图。
图2是示出实施方式1-1的电路基板的放大俯视示意图。
图3是示出将图2所示的电路基板在线段A-B处截断而得到的截面的截面示意图。
图4是示出实施方式1-2的电路基板的放大俯视示意图。
图5是示出实施方式1-3的电路基板的放大俯视示意图。
图6是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。
图7是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图8是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图9是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图10是示出实施方式2-1的电路基板的放大俯视示意图。
图11是示出实施方式2-2的电路基板的放大俯视示意图。
图12是示出实施方式2-3的电路基板的放大俯视示意图。
图13是示出实施方式2-4的电路基板的放大俯视示意图。
图14是示出实施方式2-4的变形例的电路基板的放大俯视示意图。
图15是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。
图16是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图17是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图18是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图19是示出实施方式3-1的电路基板的放大俯视示意图。
图20是示出实施方式3-2的电路基板的放大俯视示意图。
图21是示出实施方式3-3的电路基板的放大俯视示意图。
图22是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。
图23是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图24是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图25是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图26是示出实施方式3的电路基板中的导电体与图案膜导通的状况的俯视示意图。
图27是示出实施方式3的变形例的电路基板中的导电体与图案膜导通的状况的俯视示意图。
图28是示出实施方式4-1的电路基板的放大俯视示意图。
图29是示出将图28所示的电路基板在线段C-D处截断而得到的截面的截面示意图。
图30是示出实施方式4-2的电路基板的放大俯视示意图。
图31是示出实施方式4-3的电路基板的放大俯视示意图。
图32是示出实施方式4-4的电路基板的放大俯视示意图。
图33是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。
图34是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图35是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图36是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
具体实施方式
以下列举实施方式,参照附图进一步详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施方式。在本说明书中,所谓像素,除了特别指明以外,也可以是图像元素(副像素)。另外,由于本实施方式的电路基板(第1基板)具有薄膜晶体管元件(TFT)等原因,因而也将其称为TFT基板或者阵列基板。
在本实施方式中,电路基板为有源矩阵基板。
本说明书中,所谓图案膜等与其它部件设置于同一层,是指该图案膜和该其它部件在其液晶层侧和/或液晶层侧的相反侧与同一部件(例如,绝缘膜、液晶层等)相接触。另外,在图中,即使附图标记的百位的值不同,但只要个位的值以及十位的值是相同的,则除了特别有相反的记载以外,均表示同样的部件。另外,在图中,用圆圈(○)表示通过激光照射将配线等熔融而使其电连接的部位M,用交叉形状(×)表示通过激光照射将配线等切断的部位CUT。
在本说明书中,能够将配置为矩阵状的多个电极(像素电极)的1个线性排列当作像素行,能够将排列在与该像素行交叉(优选与该像素行大致垂直)的方向上的别的像素的线性排列当作像素列。例如,如上所述,可以是在像素行间按每1行配置2条栅极配线,在像素列间每隔1列配置1条源极配线,但也可以是在像素行间按每1行配置2条源极配线,在像素列间每隔1列配置1条栅极配线。
在本说明书中,所谓沿着某方向延伸,优选与该方向平行地延伸。此外,所谓与某方向平行,只要在本发明的技术领域中能说是实质上平行即可。另外,所谓交叉,例如优选大致正交。
多条第1配线通常设置于同一层。多条第2配线通常也设置于同一层。
所谓Π型Cs结构,是指在双栅极结构等的像素行间配置2条配线的显示装置中,保持电容配线(Cs总线)如希腊字母Π这样包含:在横方向延伸的部分;以及在纵方向延伸的部分,其与在该横方向延伸的部分大致正交。在后述的实施方式1等之中,保持电容配线为Π型,具有Π型Cs结构的电路。
以下列举实施方式,参照附图进一步详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施方式。
〔实施方式1:以与上侧的像素行的保持电容配线及下侧的像素行的保持电容配线重叠的方式在像素行间配置有图案膜的构成〕
图1是示出实施方式1的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式1中,在双栅极结构中,以与上侧的像素的保持电容配线CS及下侧的像素的保持电容配线CS重叠的方式配置有图案膜28。作为图案膜28,优选用于对遮光部件的针孔等缺损部进行遮光的遮光用金属。即,作为图案膜28,在双栅极结构中,能够在BM下(非透射部)使用用于应对BM针孔的遮光用金属。在源极配线或者栅极配线发生了断线时,将该遮光用金属用作构成进行用于修正断线的修正时的电路的修正用的配线。
此外,2条栅极配线中的一方栅极配线22a电连接于例如奇数的像素列的像素的TFT元件24a的栅极电极,2条栅极配线中的另一方栅极配线22b电连接于例如偶数的像素列的像素的TFT元件24b的栅极电极。源极配线23能够经由作为开关元件的TFT元件24a或者TFT元件24b与漏极引出配线25电连接。漏极引出配线25经由接触孔26与像素电极21电连接。
在实施方式1所涉及的图案膜以无助于开口率的方式配置在遮光部件BM下并且图案膜为遮光用金属等遮光部件的情况下,当遮光部件BM产生了缺损部时,能够将该缺损部遮光。而且,实施方式1所涉及的图案膜在双栅极结构等的像素行间配置2条配线的显示装置中构成如下:在配线发生了断线时,该图案膜用作修正用的配线。
以下,将在实施方式1所涉及的电路基板的配线发生了断线的情况下对其进行修正后的方式作为实施方式1-1~1-3示出。
(实施方式1-1)
图2是示出实施方式1-1的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式1-1中,说明源极配线在DS1的部位发生断线而对其进行修正的情况。在实施方式1-1中,为了形成图2中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT1、CUT2、CUT3、CUT4总共四处切断,另外,照射激光在M1的部位将源极配线23和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M2的部位将保持电容配线CS和图案膜28熔融而使两者电连接,在M3的部位将图案膜28和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M4的部位将保持电容配线CS和源极配线23熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
图3是示出将图2所示的电路基板在线段A-B处截断而得到的截面的截面示意图。在图3中,示出形成进行了修正时的电路之前的电路基板。图案膜28的两端与像素的保持电容配线CS重叠。优选第1绝缘膜31的厚度为以上。另外,关于其上限值,优选为以下。通过对图案膜28的两端部照射激光,图案膜28会将第1绝缘膜31推开,图案膜28和与该图案膜28重叠的保持电容配线CS熔融并且相互电连接。在实施方式1中,绝缘膜能够仅用存在于现有的电路基板的绝缘膜来形成,因此,与现有的电路基板的制造方法相比,不需要新的工序处理和追加的掩模曝光工序,电路基板的制造是容易的,并且制造时间也不会变长。在实施方式2、3中也能够发挥同样的效果。
(实施方式1-2)
图4是示出实施方式1-2的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式1-2中,说明栅极配线22a在DG1的部位发生断线而对其进行修正的情况。在实施方式1-2中,为了形成图4中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT5、CUT6总共两处切断,另外,照射激光在M5的部位将栅极配线22a和图案膜28熔融而使两者电连接,在M6的部位将图案膜28和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M7的部位将保持电容配线CS和图案膜28a熔融而使两者电连接,在M8的部位将图案膜28a和栅极配线22a熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式1-3)
图5是示出实施方式1-3的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式1-3中,栅极配线22a在DG1的部位发生断线,且栅极配线22b在DG2的部位发生断线。说明像这样2条栅极配线在相互并列的部分同时断线而对它们进行修正的情况。在实施方式1-3中,为了形成图5中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线CS在CUT5、CUT6、CUT7、CUT8、CUT9、CUT10总共六处切断,另外,照射激光在M5的部位将栅极配线22a和图案膜28熔融而使两者电连接,在M6的部位将图案膜28和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M7的部位将保持电容配线CS和图案膜28a熔融而使两者电连接,在M8的部位将图案膜28a和栅极配线22a熔融而使两者电连接。另外,照射激光在M9的部位将栅极配线22b和图案膜28熔融而使两者电连接,在M10的部位将图案膜28和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M11的部位将保持电容配线CS和图案膜28a熔融而使两者电连接,在M12的部位将图案膜28a和栅极配线22b熔融而使两者电连接。将总共8个部位熔融而使其电导通。
根据实施方式1的电路基板的构成,在双栅极结构中,为了对遮光部件(形成于相对基板侧的黑矩阵等)的缺损部进行遮光,而使用与形成有遮光部件的部分对应地配置于TFT基板的遮光用金属等,在栅极配线发生了断线时或者源极配线发生了断线时,能够很好地进行修正。另外,由于在双栅极结构中使用配置在无助于透射的部分的遮光用金属,因此,开口率不会下降。而且,不需要在显示面板周边设置预备配线,能窄边框化。并且,能使显示面板周边的配线空间变大,使得设置在面板周边的配线低电阻化。另外,在修正栅极配线时,与现有专利文献所述的发明相比,具有如下优点:用于修正的熔融和切断的次数均减少,不费事,作业简单。
实施方式1所涉及的图案膜的形状的变形例
在实施方式1中,图1所示,图案膜的图案形状为四角形(四边形),但作为图案膜28的图案形状,只要是图案膜与保持电容配线的线状部的端部重叠即可,没有特别限定,也可以是三角形、半圆形、梯形等。
说明图案膜的形状的变形例。实施方式1所涉及的图案膜的形状只要是能发挥本发明的效果即可,没有特别限定。图6是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。图7~图9是示出实施方式1所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图6所示的图案膜28提高遮光率的效果大。
图7所示的图案膜28A能够减小栅极配线22a、22b与作为图案膜28A的遮光用金属之间的电容,能够使电容对栅极配线22a、22b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
图8所示的图案膜28B提高遮光率的效果大,且能够减小保持电容配线CS与作为图案膜28B的遮光用金属之间的电容。图8所示的图案膜28B与图7所示的图案膜28A相比遮光效果较高,在对遮光部件的缺损部进行遮光这方面是有利的。在图7所示的图案膜28A中,为了减小栅极配线22a、22b与作为图案膜28A的遮光用金属之间的电容,仅在与栅极配线22a、22b重叠的部分使遮光用金属收窄。因此,收窄的部分(图7中用虚线包围的8个部位)会产生间隙,在遮光部产生了缺损部的情况下会出现漏光,但在图8所示的图案膜28B中,即使是在该8个部位的遮光部产生了缺损部的情况下,也能够完全对该缺损部进行遮光。
图9所示的图案膜28C采用冗余的设计,能够使电容对栅极配线22a、22b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
在实施方式1中,从对图案膜28和保持电容配线CS进行激光照射而使两者电连接的观点出发,优选图案膜28以隔着绝缘膜与保持电容配线重叠的方式设置,以能确保用于激光照射的区域的方式构成。具体地说,优选俯视基板主面时的图案膜28和保持电容配线CS的重叠量为4μm2以上。这是由于,优选通过激光照射熔融的区域至少为2μm×2μm见方的程度。关于重叠量的上限值,优选例如10μm2。此外,只要能发挥本发明的效果即可,则也可以不是所有的重叠部均隔着绝缘膜重叠,但优选图案膜和保持电容配线的重叠部实质上全部隔着绝缘膜重叠。
另外,在实施方式1中,能够发挥以下的效果。后述的其它实施方式可以说也有以下的效果。
能够通过将以能够对遮光部件的缺损部进行遮光的方式配置在无助于开口部的遮光部件下的图案膜用作修正用的配线来修正断线,因此,不会发生开口率的下降。
在源极配线发生了断线时或者栅极配线发生了断线时均能够使用图案膜来修正断线。
即使平行的2条栅极配线同时发生了断线,也能够修正两者的断线。
在修正栅极配线的断线时,与上述专利文献1所述的发明等相比,切断次数变少,能够容易地进行修正。
此外,在修正栅极配线的断线的情况下,根据后述的实施方式4-2的构成,仅通过2次切断、2次熔融就能够修正断线。
此外,本发明所涉及的保持电容配线CS与专利文献1所述的存储电容总线的不同点首先是,本发明所涉及的保持电容配线CS设置于像素列间。另外,保持电容配线CS是以大约为1个像素的纵向长度大小的长度按每个像素分开配置。由于这样按每个像素分开配置,因而在栅极配线的修正工序中能够减少切断配线的次数。
进一步说,在专利文献1所述的图31所示的修正例中,修正后的栅极配线是以128a、126b、128b的路径形成。128与126经由接触孔电连接,因此,在128a与126b之间、126b与128b之间会2次经过接触孔。与金属配线部相比,接触孔的电阻较高,因此,相比之下,本专利由于实施方式1和2中在保持电容配线内没有接触孔,因而在防止信号的延迟这方面是有利的。
另外,在修正配线的断线的工序中,切断次数减少意味着失败的可能性低,因此,修正率会提高。而且,作业时间也会变短,相同时间内的修正能力提高。
以下,详细说明实施方式1的优选构成。
作为多条第1配线的栅极配线只要在像素行间至少各有2条延伸即可。此外,也可以是每隔1个像素行在像素行间配置有至少2条第1配线而在其它像素行间未配置栅极配线的方式,但优选按每1个像素行配置至少2条栅极配线。
所谓上述2条沿着彼此延伸,优选2条实质上平行。另外,所谓交叉,例如优选实质上正交。
上述栅极配线只要是在俯视基板主面时至少2条沿着彼此在像素行间延伸即可,但优选是2条沿着彼此在像素行间延伸。所谓至少2条沿着彼此在像素行间延伸,也可以是局部被复线化,但优选独立的2条配线相邻设置。
实施方式1的电路基板具有双栅极结构。根据双栅极结构,栅极配线的条数为通常的电路基板的2倍,源极配线的条数为通常的电路基板的一半。同样地,栅极驱动器数也为通常的电路基板的2倍,源极驱动器数也为通常的电路基板的一半。由于源极驱动器比栅极驱动器昂贵,因此,驱动器整体上变得便宜。通过将本发明应用于双栅极结构的电路基板,在能通过减少驱动器数降低成本的方式中,能够充分发挥本发明的效果。
另外,存在诸如使2条源极配线沿着彼此相邻的结构的电路基板。X线传感器等使用该结构的电路基板。此外,本发明可适用于诸如2个配线沿着彼此相邻的结构,不仅可适用于在像素行间配置2条栅极配线的方式,还同样可适用于在像素行间配置2条源极配线等其它2条配线的方式。
本发明的电路基板例如在基板上具备:多条栅极配线和多条数据配线;薄膜晶体管元件,其栅极电极连接到栅极配线,源极电极连接到源极配线;以及像素电极,其连接到上述薄膜晶体管元件的漏极电极或者漏极引出配线。例如,优选第1配线为栅极配线,第2配线为源极配线。
在本发明的电路基板中,通过包括这样的构成,能够利用流经栅极配线的电流(栅极信号)进行薄膜晶体管元件的驱动控制,并且在薄膜晶体管元件为导通状态时,利用流经源极配线的电流(数据信号)进行像素电极的驱动控制。
优选上述电路基板还具备绝缘膜,与上述图案膜的源极配线平行的部分(第1线状部)的2个端部分别隔着该绝缘膜与保持电容配线的线状部的端部重叠。由此,能形成使发生了断线而断开的配线的2个部分电导通的迂回路径,修正该配线。这样,在本发明的电路基板中,是能修正配线的,因此,例如在用作液晶显示装置的面板用基板的情况下,能够有助于提高液晶显示装置的成品率。
作为使上述配线结构的重叠部绝缘的绝缘膜,能够使用栅极绝缘膜、薄膜晶体管元件的保护膜等。该绝缘膜的厚度没有特别限定,但为了通过激光照射等容易地使配线结构的重叠部导通,优选为以下。
优选上述第1配线和第2配线中的一方为栅极配线,上述第1配线和第2配线中的另一方为源极配线。
上述薄膜晶体管元件通常是其栅极电极连接到栅极配线,其源极电极连接到源极配线。另外,上述电路基板通常也称为有源矩阵基板。配线、图案膜、薄膜晶体管元件、绝缘膜等各部件通常配置在玻璃基板等透明基板上。
优选上述图案膜例如设置于与源极配线相同的层。由此,不需要为了形成图案膜而另外形成绝缘膜,能够更容易地制造本发明的电路基板。此外,在本发明中,所谓“与源极配线相同的层”,是指包括多层结构的电路基板的形成有源极配线的层,通常,在图案膜和源极配线设置于同一层的情况下,图案膜和源极配线会由同一工序形成。为了缩短制造工序和降低制造成本,优选由与源极配线和薄膜晶体管元件的源极电极相同的导电性材料和同一工序形成图案膜。
本发明的电路基板和显示装置只要是必须包括这样的构成要素即可,可以包含其它构成要素,也可以不包含,没有特别限定。
此外,为了缩短制造工序和降低制造成本,优选以与栅极配线22a、22b和栅极电极相同的导电性材料通过同一工序形成保持电容配线CS。
优选上述图案膜包括遮光部件。另外,优选包括金属。更优选包括含有从包括Al、Cr、Ta、Ti、W、Mo和Cu的组中选出的至少1种的材料。由此,由于图案膜(修正用的配线)是由包含这些高熔点金属的材料形成的,因此,在通过激光等进行熔融加工的情况下,与ITO等的透明导电膜相比,能够容易且可靠地使图案膜与保持电容配线、栅极配线或者源极配线导通。
接着,说明构成本发明的有源矩阵基板的各构成部件。
作为上述基板的材质,可举出玻璃、塑料等透明绝缘性材料等。
作为上述配线(栅极配线、源极配线)、栅极电极和漏极引出配线的材质,可举出钛(Ti)、铬(Cr)、铝(Al)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)等的金属膜、它们的合金膜、它们的层叠膜等。作为配线、栅极电极和漏极引出配线的形成方法,可举出在通过溅射法等使上述的材料成膜后,通过光蚀刻法等进行图案形成的方法等。
作为上述源极电极和漏极电极的材质,在将非晶硅用作薄膜晶体管元件的半导体层的情况下,可举出掺有磷等的n+非晶硅等。另外,在将氧化物半导体用作薄膜晶体管元件的半导体层的情况下,作为优选,可举出MoN/Al/MoN或者Cu/Ti(Cu为上层,Ti为下层)等。作为源极电极和漏极电极的形成方法,可举出在通过等离子体CVD法等使上述的材料成膜后,通过干式蚀刻法等分离形成源极/漏极的方法等。
此外,为了缩短制造工序和降低制造成本,优选栅极配线与栅极电极、源极配线与漏极引出配线以及源极电极与漏极电极分别用同一材料通过同一工序形成。配线、栅极电极和漏极引出配线的厚度没有特别限定,但优选下限为大致上限为大致优选源极电极和漏极电极的厚度为的程度。
作为上述像素电极的材质,可举出ITO(Indium Tin Oxide;铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide;铟锌氧化物)、氧化锡、氧化锌等透明的导电材料等。作为像素电极的形成方法,可举出在通过溅射法等使上述的材料成膜后,通过光蚀刻法等进行图案形成的方法等。作为像素电极的形状,可举出矩形等。像素电极的厚度没有特别限定,但优选下限为大致上限为大致优选像素电极与漏极电极或者漏极引出配线通过形成于层间绝缘膜的接触孔等连接。此外,作为绝缘膜的材料,例如可举出丙烯酸类树脂、氮化硅、氧化硅等。
作为本发明的有源矩阵基板的优选方式,例如可举出从下层按顺序层叠有(1)基板、(2)栅极配线、栅极电极和保持电容配线、(3)(栅极)绝缘膜、(4)高电阻半导体层、(5)源极配线、源极电极、漏极电极、漏极引出配线和保持电容上电极、(6)层间绝缘膜(包含接触孔)、(7)像素电极的方式等。
优选本发明的电路基板中的上述薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。
另外,本发明还是具备本发明的电路基板而成的显示装置。根据本发明的显示装置,在电路基板的制造工序中,在产生了像素缺陷时,能够容易且可靠地对其进行修正,因此,能够充分减少像素缺陷而得到高的显示质量,能以高成品率进行制造。这样的本发明的液晶显示装置能够特别适合应用于要求抑制点缺陷的发生的大型液晶TV等。
关于本发明的显示装置,作为优选,可举出液晶显示装置、EL(ElectroLuminescence)显示装置等。
实施方式1的显示装置的基本构成是具有作为实施方式1的电路基板的TFT基板(有源矩阵基板)、彩色滤光片基板(相对基板)以及夹持在这2个基板间的显示介质(例如,液晶)的显示装置。在将实施方式1的显示装置应用于液晶显示装置的情况下,液晶的取向模式、取向方法、驱动方法没有特别限定,例如,能够采用TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多域垂直取向)模式、IPS(In-PlaneSwitching:面内开关)模式、FFS(Fringe Field Switching:边缘场开关)模式、TBA(Transverse Bend Alignment:横向弯曲取向)模式。另外,也能够适合应用于使用了PSA(Polymer Sustained Alignment:聚合物稳定取向)技术、光取向技术、多像素结构的方式。此外,将由单独的TFT分别单独地对各图像元素电极(副像素电极)进行驱动控制的构成称为多像素结构。另外,像素形状也没有特别限定,可以如图所示是纵长像素,也可以是横长像素,还可以是三角排列。
在本实施方式中,通过对图案膜照射激光等,能使图案膜和栅极配线分别导通。
因此,在本实施方式的有源矩阵基板中,即使在配线发生了断线的情况下,也能够通过使图案膜和栅极配线在至少两处导通而修正配线。
下表1中将实施方式1中的通过激光照射将配线等熔融而使其电连接的部位的数量、通过激光照射将配线等切断的部位的数量一并示出。此外,在下表1~表4中,将配线等熔融而使其电连接的部位的数量简单地记为“熔融(次数)”。
[表1]
〔实施方式2:在双栅极结构中,图案膜延伸至栅极配线-栅极配线间的区域(与实施方式1相差90度的方向),且在像素行间的图案膜上配置有透明电极(像素电极材料)的构成〕
在实施方式2中,图案膜延伸至栅极配线-栅极配线间的区域(实施方式2的图案膜不但具有实施方式1的图案膜中的与源极配线平行地延伸的第1线状部,还具有在与第1线状部相差90度的方向延伸的第2线状部),且在像素行间的图案膜上配置有作为导电体的透明电极。导电体没有特别限定,但优选由与形成像素电极的材料相同的材料、工艺制作的透明电极。
在实施方式2中,绝缘膜能够仅用存在于现有的电路基板的绝缘膜来形成,因此,与现有的电路基板的制造方法相比,不需要新的工序处理和追加的掩模曝光工序,电路基板的制造是容易的,并且制造时间也不会变长。另外,在将遮光用金属等遮光导电体用作图案膜的情况下,遮光区域会增加,因此,能够对遮光部件的缺损部进行遮光的效果大。而且,在进行修正时被切断而失去作为保持电容配线CS的功能的部分少,即使是修正后的像素,也能够确保保持电容(Cs电容)。由此,能够使修正后的像素的显示质量比实施方式1良好。
(实施方式2-1)
图10是示出实施方式2-1的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式2-1中,说明源极配线在DS 11的部位发生断线而对其进行修正的情况。在实施方式2-1中,为了形成图10中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT21、CUT22总共两处切断,另外,照射激光在M21的部位将源极配线123和作为包括像素电极材料的透明电极的导电体129熔融而使两者电连接,在M22的部位将导电体129和图案膜128熔融而使两者电连接,在M23的部位将图案膜128和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M24的部位将保持电容配线CS和图案膜128熔融而使两者电连接,在M25的部位将图案膜128和导电体129熔融而使两者电连接,在M26的部位将导电体129和源极配线123熔融而使两者电连接(将总共6个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式2-2)
图11是示出实施方式2-2的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式2-2中,说明栅极配线122a在DG11的部位发生断线而不使用保持电容配线CS地对其进行修正的情况。在实施方式2-2中,为了形成图11中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光在M27的部位将栅极配线122a和图案膜128熔融而使两者电连接,在M28的部位将图案膜128和导电体129熔融而使两者电连接,在M29的部位将导电体129和图案膜128a熔融而使两者电连接,在M30的部位将图案膜128a和栅极配线122a熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。此外,在实施方式2-2中,未进行配线的切断。
(实施方式2-3)
图12是示出实施方式2-3的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式2-3中,说明栅极配线122a在DG11的部位发生断线而使用保持电容配线CS对其进行修正的情况。在实施方式2-3中,为了形成图12中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT23、CUT24总共两处切断,另外,照射激光在M31的部位将栅极配线122a和图案膜128熔融而使两者电连接,在M32的部位将图案膜128和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M33的部位将保持电容配线CS和图案膜128a熔融而使两者电连接,在M34的部位将图案膜128a和栅极配线122a熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式2-4)
图13是示出实施方式2-4的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式2-4中,栅极配线122a在DG11的部位发生断线,且栅极配线122b在DG12的部位发生断线。说明像这样2条栅极配线在相互并列的部分同时断线而对它们进行修正的情况。在实施方式2-4中,为了形成图13中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线CS在CUT23、CUT24、CUT25、CUT26切断,将图案膜128在CUT27切断,将图案膜128a在CUT28切断,在总共六处将它们切断,另外,照射激光在M31的部位将栅极配线122a和图案膜128熔融而使两者电连接,在M32的部位将图案膜128和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M33的部位将保持电容配线CS和图案膜128a熔融而使两者电连接,在M34的部位将图案膜128a和栅极配线122a熔融而使两者电连接。另外,照射激光在M35的部位将栅极配线122b和图案膜128熔融而使两者电连接,在M36的部位将图案膜128和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M37的部位将保持电容配线CS和图案膜128a熔融而使两者电连接,在M38的部位将图案膜128a和栅极配线122b熔融而使两者电连接。将总共8个部位熔融而使其电导通。
(实施方式2-4的变形例)
图14是示出实施方式2-4的变形例的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式2-4的变形例中,在实施方式2-4的基础上,进一步将图案膜128在CUT29切断,将图案膜128a在CUT30切断(在总共八处切断。)。在2条栅极配线在相互并列的部分同时断线而对这两者进行修正的情况下,这样将图案膜在上下2个部位(例如,CUT27和CUT29的2个部位)切断,将图案膜的不必要的区域从作为进行修正时的迂回路径的信号传送路径切掉,是特别优选的方式。这不仅能够适合应用于实施方式2-4,还能够适合应用于实施方式1-3、实施方式3-3。
以下说明如图14所示将图案膜在上下2个部位切断,将不必要的区域切掉的优点。例如当确保栅极配线(第n条)和与该栅极配线相邻的栅极配线(第n+1条)之间的距离为10μm,使其间的图案膜的宽度为5μm时,栅极配线和图案膜之间的距离成为2.5μm。当将这样的结构作为例子时,在以下的(1)~(3)的结构中,某栅极配线对与该栅极配线相邻的栅极配线造成的电场的影响如下:(1)通常的双栅极结构:栅极配线(第n条)与栅极配线(第n+1条)之间的距离为10μm,某栅极配线对与该栅极配线相邻的栅极配线造成的电场的影响是隔着10μm的间距的。(2)如图14所示将图案膜在上下2个部位切断,将不必要的区域切掉的情况下的结构:能够发挥与上述(1)实质上相同的效果。(3)将图案膜在仅上下之中的任1部位切断的情况下的结构:在修正时,某栅极配线的信号与配置在栅极配线-栅极配线间的图案膜成为相同电位。因此,某栅极配线对相邻的栅极配线造成的电场的影响不是隔着10μm的间距,而是仅隔着2.5μm这样的更窄的间距,某栅极配线和相邻的栅极配线均容易受到彼此的电场的影响。为了能够防止这一点,如图14所示将图案膜在上下2个部位切断是有利的。
实施方式2所涉及的图案膜的形状的变形例
在实施方式2中,如图10所示,图案膜的线状部的图案形状为四角形(四边形),但作为图案膜128的图案形状,只要是图案膜与保持电容配线的线状部的端部重叠即可,没有特别限定,也可以是三角形、半圆形、梯形等。
说明图案膜的形状的变形例。实施方式2所涉及的图案膜的形状只要是能发挥本发明的效果即可,没有特别限定。图15是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。图16~图18是示出实施方式2所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图15所示的图案膜128提高遮光率的效果大。
在图16所示的图案膜128A中,为了减小栅极配线122a、122b与作为图案膜128A的遮光用金属之间的电容,仅在与栅极配线122a、122b重叠的部分使遮光用金属收窄。因此,能够减小栅极配线122a、122b与作为图案膜128A的遮光用金属之间的电容,能够使电容对栅极配线122a、122b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
图17所示的图案膜128B提高遮光率的效果大,且能够减小保持电容配线CS与作为图案膜128B的遮光用金属之间的电容。图17所示的图案膜128B与图16所示的图案膜128A相比遮光效果较高,在对遮光部件的缺损部进行遮光这方面是有利的。即,在图16所示的图案膜128A中,收窄的部分会产生间隙,但在图8所示的图案膜28B中,能够完全对该部分进行遮光。
图18所示的图案膜128C采用冗余的设计,能够使电容对栅极配线122a、122b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
在实施方式2中,从对图案膜128和保持电容配线CS进行激光照射而使两者电连接的观点出发,优选图案膜128以隔着绝缘膜与保持电容配线重叠的方式设置,以能确保用于激光照射的区域的方式构成。具体地说,优选俯视基板主面时的图案膜128和保持电容配线CS的重叠量为4μm2以上。这是由于,优选通过激光照射熔融的区域至少为2μm×2μm见方的程度。关于重叠量的上限值,优选例如10μm2。此外,只要能发挥本发明的效果即可,也可以不是所有的重叠部均隔着绝缘膜重叠,但优选图案膜和保持电容配线的重叠部实质上全部隔着绝缘膜重叠。
实施方式2的显示装置的基本构成也是具有作为电路基板的TFT基板(有源矩阵基板)、彩色滤光片基板(相对基板)以及夹持在这2个基板间的显示介质(例如,液晶)的显示装置。
液晶的取向模式、取向方法、驱动方法没有限定(TN、MVA、IPS、FFS、TBA、PSA、光取向、多像素)。另外,像素形状没有限定,可以是纵长图像元素,也可以是横长图像元素,还可以是三角排列。
在双栅极结构的电路基板中,在像素行间在源极配线层配置图案膜。与实施方式1同样地,能够以现有的TFT构成层(制造工序)形成修正用的配线。因此,不需要新的层形成工序(光刻工序),从而工艺不会增加。也不需要新增掩模,从而成本不会增加。另外,通过将以能够对遮光部件的缺损部进行遮光的方式配置在无助于开口部的遮光部件下的图案膜用作修正用的配线,能修正上下任何一方栅极配线。而且,无论栅极配线在何处发生了断线均能够全部修正。
实施方式2的其它优选构成与上述的实施方式1的优选方式是同样的,该方式能够发挥与上述的效果同样的效果。
下表2中将实施方式2中的通过激光照射将配线等熔融而使其电连接的部位的数量、通过激光照射将配线等切断的部位的数量一并示出。
[表2]
〔实施方式3:在双栅极结构中,用于对相邻像素间的遮光部的缺损部进行遮光的遮光用金属与透明电极(像素电极材料)利用保护膜孔(单侧)导通的构成〕
在实施方式3中,与实施方式2同样,图案膜延伸至栅极配线-栅极配线间的区域,且在像素行间的图案膜上配置有作为导电体的透明电极。导电体没有特别限定,但优选由与形成像素电极的材料相同的材料、工艺制作的透明电极。
在实施方式3中,绝缘膜能够仅用存在于现有的电路基板的绝缘膜来形成,因此,与现有的电路基板的制造方法相比,不需要新的工序处理和追加的掩模曝光工序,电路基板的制造是容易的,并且制造时间也不会变长。另外,在将遮光用金属等遮光导电体用作图案膜的情况下,遮光区域会增加,因此,能够对遮光部件的缺损部进行遮光的效果大。而且,在进行修正时被切断而失去作为保持电容配线CS的功能的部分少,即使是修正后的像素,也能够确保保持电容(Cs电容)。由此,能够使修正后的像素的显示质量比实施方式1良好。
(实施方式3-1)
图19是示出实施方式3-1的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式3-1中,说明源极配线在DS21的部位发生断线而对其进行修正的情况。在实施方式3-1中,为了形成图19中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT31、CUT32总共两处切断,另外,照射激光在M51的部位将源极配线223和作为包括像素电极材料的透明电极的导电体229熔融而使两者电连接,导电体229与图案膜228经由接触孔电连接,在M52的部位将图案膜228和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M53的部位将保持电容配线CS和图案膜228a熔融而使两者电连接,图案膜228a与导电体229经由接触孔电连接,在M54的部位将导电体229和源极配线223熔融而使两者电连接(将总共6个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式3-2)
图20是示出实施方式3-2的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式3-2中,说明栅极配线222a在DG21的部位发生断线而使用保持电容配线CS对其进行修正的情况。在实施方式3-2中,为了形成图20中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线在CUT33、CUT34总共两处切断,另外,照射激光在M55的部位将栅极配线222a和图案膜228熔融而使两者电连接,在M56的部位将图案膜228和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M57的部位将保持电容配线CS和图案膜228a熔融而使两者电连接,在M58的部位将图案膜228a和栅极配线222a熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式3-3)
图21是示出实施方式3-3的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式3-3中,栅极配线222a在DG21的部位发生断线,且栅极配线222b在DG22的部位发生断线。说明像这样2条栅极配线在相互并列的部分同时断线而对它们进行修正的情况。在实施方式3-3中,为了形成图21中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线CS在CUT33、CUT34、CUT35、CUT36切断,将图案膜228在CUT37切断,将图案膜228a在CUT38切断,在总共六处将它们切断,另外,照射激光在M55的部位将栅极配线222a和图案膜228熔融而使两者电连接,在M56的部位将图案膜228和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M57的部位将保持电容配线CS和图案膜228a熔融而使两者电连接,在M58的部位将图案膜228a和栅极配线222a熔融而使两者电连接。另外,照射激光在M59的部位将栅极配线222b和图案膜228熔融而使两者电连接,在M60的部位将图案膜228和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M61的部位将保持电容配线CS和图案膜228a熔融而使两者电连接,在M62的部位将图案膜228a和栅极配线222b熔融而使两者电连接。将总共8个部位熔融而使其电导通。
实施方式3所涉及的图案膜的形状的变形例
在实施方式3中,如图19所示,图案膜的线状部的图案形状为四角形(四边形),但作为图案膜228的图案形状,只要是图案膜与保持电容配线的线状部的端部重叠即可,没有特别限定,也可以是三角形、半圆形、梯形等。
说明图案膜的形状的变形例。实施方式3所涉及的图案膜的形状只要是能发挥本发明的效果即可,没有特别限定。图22是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。图23~图25是示出实施方式3所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
图22所示的图案膜228提高遮光率的效果大。
在图23所示的图案膜228A中,为了减小栅极配线222a、222b与作为图案膜228A的遮光用金属之间的电容,仅在与栅极配线222a、222b重叠的部分使遮光用金属收窄。因此,能够减小栅极配线222a、222b与作为图案膜228A的遮光用金属之间的电容,能够使电容对栅极配线222a、222b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
图24所示的图案膜228B提高遮光率的效果大,且能够减小保持电容配线CS与作为图案膜228B的遮光用金属之间的电容。图24所示的图案膜228B与图23所示的图案膜228A相比遮光效果较高,在对遮光部件的缺损部进行遮光这方面是有利的。即,在图23所示的图案膜228A中,收窄的部分会产生间隙,但在图24所示的图案膜228B中,能够完全对该部分进行遮光。
图25所示的图案膜228C采用冗余的设计,能够使电容对栅极配线222a、222b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
在实施方式3中,从对图案膜228和保持电容配线CS进行激光照射而使两者电连接的观点出发,优选图案膜228以隔着绝缘膜与保持电容配线重叠的方式设置,以能确保用于激光照射的区域的方式构成。具体地说,优选俯视基板主面时的图案膜228和保持电容配线CS的重叠量为4μm2以上。优选通过激光照射熔融的区域至少为2μm×2μm见方的程度。关于重叠量的上限值,优选例如10μm2。此外,只要能发挥本发明的效果即可,也可以不是所有的重叠部均隔着绝缘膜重叠,但优选图案膜和保持电容配线的重叠部实质上全部隔着绝缘膜重叠。
图26是示出实施方式3的电路基板中的导电体与图案膜导通的状况的俯视示意图。保护膜孔(接触孔226)仅设置于导电体229的单侧,导电体229与图案膜228在该部位电连接。在区域270中,导电体229和图案膜228隔着作为绝缘膜的保护膜设置,两者未被电连接。在这样的实施方式3的情况下,如上所述,能够在修正配线的断线时减少通过激光照射切断的次数。
图27是示出实施方式3的变形例的电路基板中的导电体与图案膜导通的状况的俯视示意图。保护膜孔设置于导电体229的两侧。具体地说,接触孔226设置于导电体229的一端部,接触孔226A设置于导电体229的另一端部。导电体229与图案膜228在这些部位电连接。在这样的实施方式3的变形例的情况下,在修正配线的断线时通过激光照射切断的次数会增加,但也可以是这样的构成,能够发挥上述的实施方式3的其它效果。
实施方式3的显示装置的基本构成也是具有作为电路基板的TFT基板(有源矩阵基板)、彩色滤光片基板(相对基板)以及夹持在这2个基板间的显示介质(例如,液晶)的显示装置。
液晶的取向模式、取向方法、驱动方法没有限定(TN、MVA、IPS、FFS、TBA、PSA、光取向、多像素)。另外,像素形状没有限定,可以是纵长图像元素,也可以是横长图像元素,还可以是三角排列。
在双栅极结构的电路基板中,在像素行间在源极配线层配置图案膜。与实施方式1同样地,能够以现有的TFT构成层(制造工序)形成修正用的配线。因此,不需要新的层形成工序(光刻工序),从而工艺不会增加。也不需要新增掩模,从而成本不会增加。另外,通过将以能够对遮光部件的缺损部进行遮光的方式配置在无助于开口部的遮光部件下的图案膜用作修正用的配线,能修正上下任何一方栅极配线。而且,无论栅极配线在何处发生了断线均能够全部修正。
实施方式3的其它优选构成与上述的实施方式1的优选方式是同样的,该方式能够发挥与上述的效果同样的效果。
下表3中将实施方式3中的通过激光照射将配线等熔融而使其电连接的部位的数量、通过激光照射将配线等切断的部位的数量一并示出。
[表3]
〔实施方式4:在像素行间的新的层形成图案膜的构成〕
在实施方式4中,在双栅极结构中,将作为沿着像素行间横跨各像素而延伸的遮光用金属的图案膜配置于新的层。在实施方式1~4之中,实施方式4的配置图案膜的区域最大,因此,在将遮光用金属等遮光导电体用作图案膜的情况下,能够对遮光部件的缺损部进行遮光而防止漏光的效果为最大。
(实施方式4-1)
图28是示出实施方式4-1的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式4-1中,说明源极配线323在DS31的部位发生断线而对其进行修正的情况。在实施方式4-1中,为了形成图28中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将图案膜328A在CUT41、CUT42、CUT43、CUT44总共四处切断,另外,照射激光在M71的部位将源极配线323和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M72的部位将图案膜328A和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M73的部位将保持电容配线CS和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M74的部位将图案膜328A和源极配线323熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
图29是示出将图28所示的电路基板在线段C-D处截断而得到的截面的截面示意图。在图29中,示出形成进行了修正时的电路的之前的电路基板。图案膜328A的沿着源极配线的线状部分的两端与像素的保持电容配线CS重叠。优选第1绝缘膜331的厚度为以上。另外,关于上限值,优选为以下。通过对图案膜328A的两端部照射激光,图案膜328A会将第1绝缘膜331、第2绝缘膜332推开,图案膜328A和与该图案膜328A重叠的保持电容配线CS熔融并且相互电连接。在实施方式4-1中,作为绝缘膜而在上述的实施方式1~3的基础上进一步增加一层绝缘膜,且图案膜328A与源极配线不在同一层,因此,能够将横跨各像素的图案膜形成于像素行间。
(实施方式4-2)
图30是示出实施方式4-2的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式4-2中,说明栅极配线322a在DG31的部位发生断线而不使用保持电容配线CS地对其进行修正的情况。在实施方式4-2中,为了形成图30中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将图案膜328A在CUT45、CUT46总共两处切断,另外,照射激光在M75的部位将栅极配线322a和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M76的部位将图案膜328A和栅极配线322a熔融而使两者电连接(将总共2个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式4-3)
图31是示出实施方式4-3的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式4-3中,说明栅极配线322a在DG31的部位发生断线而使用保持电容配线CS对其进行修正的情况。在实施方式4-3中,为了形成图31中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将图案膜328A在CUT47、CUT48切断,将保持电容配线在CUT49、CUT50切断,在总共4个部位将它们切断。另外,照射激光在M77的部位将栅极配线322a和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M78的部位将图案膜328A和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M79的部位将保持电容配线CS和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M80的部位将图案膜328A和栅极配线322a熔融而使两者电连接(将总共4个部位熔融而使其电导通。)。
(实施方式4-4)
图32是示出实施方式4-4的电路基板的放大俯视示意图。在实施方式4-4中,栅极配线322a在DG31的部位发生断线,且栅极配线322b在DG32的部位发生断线。说明像这样2条栅极配线在相互并列的部分同时断线而对它们进行修正的情况。在实施方式4-4中,为了形成图32中用虚线示出的进行了修正时的电路,照射激光将保持电容配线CS在CUT49、CUT50、CUT51、CUT52切断,将图案膜328A在CUT53、CUT54、CUT55、CUT56切断,在总共八处将它们切断,另外,照射激光在M77的部位将栅极配线322a和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M78的部位将图案膜328A和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M79的部位将保持电容配线CS和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M80的部位将图案膜328A和栅极配线322a熔融而使两者电连接。另外,照射激光在M81的部位将栅极配线322b和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M82的部位将图案膜328A和保持电容配线CS熔融而使两者电连接,在M83的部位将保持电容配线CS和图案膜328A熔融而使两者电连接,在M84的部位将图案膜328A和栅极配线322b熔融而使两者电连接。将总共8个部位熔融而使其电导通。此外,在实施方式4-4中,如图32所示将图案膜328A在上下2个部位(例如,CUT53和CUT55的2个部位)切断,将图案膜的不必要的区域从进行了修正时的信号传送路径切掉,从而与将图案膜在仅上下之中的任1部位切断的情况相比,某栅极配线和栅极配线间的图案膜的电位相等,该图案膜成为与该栅极配线并联的配线而能够防止从该栅极配线被持续充电,因此,更为优选。
实施方式4所涉及的图案膜的形状的变形例
在实施方式4中,图案膜328A的图案形状只要是图案膜与保持电容配线的线状部的端部重叠即可,没有特别限定,可以是四角形(四边形)、三角形、半圆形、梯形等。
说明图案膜的形状的变形例。实施方式4所涉及的图案膜的形状只要是能发挥本发明的效果即可,没有特别限定。图33是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的俯视示意图。图34~图36是示出实施方式4所涉及的图案膜的形状的变形例的俯视示意图。
在图33所示的图案膜328A中,为了减小栅极配线322a、322b与作为图案膜328A的遮光用金属之间的电容,仅在与栅极配线322a、322b重叠的部分使遮光用金属收窄。因此,能够减小栅极配线322a、322b与作为图案膜328A的遮光用金属之间的电容,能够使电容对栅极配线322a、322b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
图34所示的图案膜328B提高遮光率的效果大,且能够减小保持电容配线CS与作为图案膜328B的遮光用金属之间的电容。图34所示的图案膜328B与图33所示的图案膜328A相比遮光效果较高,在对遮光部件的缺损部进行遮光这方面是有利的。即,在图33所示的图案膜328A中,收窄的部分会产生间隙,但在图34所示的图案膜328B中,能够完全对该部分进行遮光。
图35所示的图案膜328提高遮光率的效果大。
图36所示的图案膜328C采用冗余的设计,能够使电容对栅极配线322a、322b的影响变小,能够充分地防止因信号的延迟、电容变化导致的显示质量的下降。
在实施方式4中,从对图案膜328A和保持电容配线CS进行激光照射而使两者电连接的观点出发,优选图案膜328A以隔着绝缘膜与保持电容配线重叠的方式设置,以能确保用于激光照射的区域的方式构成。具体地说,优选俯视基板主面时的图案膜328A和保持电容配线CS的重叠量为4μm2以上。这是由于,优选通过激光照射熔融的区域至少为2μm×2μm见方的程度。关于重叠量的上限值,优选例如10μm2。此外,只要能发挥本发明的效果即可,也可以不是所有的重叠部均隔着绝缘膜重叠,但优选图案膜和保持电容配线的重叠部实质上全部隔着绝缘膜重叠。
实施方式4的显示装置的基本构成也是具有作为电路基板的TFT基板(有源矩阵基板)、彩色滤光片基板(相对基板)以及夹持在这2个基板间的显示介质(例如,液晶)的显示装置。
液晶的取向模式、取向方法、驱动方法没有限定(TN、MVA、IPS、FFS、TBA、PSA、光取向、多像素)。另外,像素形状没有限定,可以是纵长图像元素,也可以是横长图像元素,还可以是三角排列。
在双栅极结构的电路基板中,在像素行间在与源极配线层不同的层配置图案膜。由此,在像素行间,能够形成横跨各像素的图案膜。如上所述,能够对遮光部件的缺损部进行遮光的效果也为最大。另外,通过以能够对遮光部件的缺损进行遮光的方式将图案膜配置在无助于开口部的遮光部件下,将该图案膜用作修正用的配线,能修正上下任何一方栅极配线。而且,无论栅极配线在何处发生了断线均能够全部修正。
实施方式4的其它优选构成与上述的实施方式1的优选方式是同样的,该方式能够发挥与上述的效果同样的效果。
下表4中将实施方式4中的通过激光照射将配线等熔融而使其电连接的部位的数量、通过激光照射将配线等切断的部位的数量一并示出。
[表4]
其它实施方式
本发明的电路基板通常用于使用像素构成图像的显示装置。
在本发明中本来就是使用在遮光部件产生了缺损的情况下为了将其覆盖而配置的遮光用金属,因此,完全不会发生开口率的下降,能够节能,能够得到高透射率。
此外,能够通过用显微镜观察电路基板或者显示装置,确认本发明的电路基板或者显示装置的构成。
(其它优选实施方式)
优选在本发明的各实施方式中使用氧化物半导体TFT(特别优选In-Ga-Zn-O类半导体。)。以下详细地说明通过氧化物半导体TFT和双栅极结构的组合而得到的效果。
(1)氧化物半导体TFT与a-Si(非晶硅)TFT相比,导通电流较高。因此,即使在双栅极结构中栅极配线的条数加倍,也能够对应更高清的像素数。
(2)氧化物半导体TFT与a-SiTFT相比,导通电流较高且截止电流较低。因此,即使在双栅极结构中栅极配线的条数加倍,也能够设置驱动的中止期间(在1帧结束后停止驱动的期间),能谋求低功耗化。
此外,若在中止期间设置触摸面板的感测期间,则触摸面板的噪声会变少,即,精度会提高。
以下叙述在上述各实施方式中都能采用的方式。
对于图案膜,为了减小电容等,也可以进行不必要的配线的切断(在栅极配线上的广大区域内未配置重叠的图案膜,因此能进行切断)。
另外,为了提高透射率,优选利用反射率高的金属(例如,铝或者铝合金等)。
也可以将与配线交叉的修正用的配线的仅交叉部分设计得较细,在减小面板的电容这方面,该方式是优选的(例如,图7、图9、图16、图18、图23、图25、图33、图36)。
在上述的各实施方式中,示出了在像素行间设置有相邻的2条栅极配线的方式,但只要能发挥本发明的效果即可,也可以是进一步设置有栅极配线的方式。另外,除了在像素行间设置有2条栅极配线的构成以外,例如也可以是在像素行间具有相邻的2条源极配线等其它2条配线的构成。
上述的实施方式中的各方式也可以在不脱离本发明的宗旨的范围内适当组合。
附图标记说明
21、121、221、321:像素电极
22a、22b、122a、122b、222a、222b、322a、322b:栅极配线
23、123、223、323:源极配线
24a、24b、124a、124b、224a、224b、324a、324b:薄膜晶体管(TFT)元件
25、125、225、325:漏极引出配线
26、226、226A:接触孔
28、28a、28A、28B、28C、128、128a、128A、128B、128C、228、228a、228A、228B、228C、328、328A、328B、328C:修正用的配线(图案膜)
31、331:第1绝缘膜
32、332:第2绝缘膜
35、45、335、345:取向膜
129、229:导电体
60、360:液晶层
BM:黑矩阵(被粗线包围的外侧)
CF:彩色滤光片
CS:保持电容配线

Claims (15)

1.一种电路基板,具有配置为矩阵状的多个电极,其特征在于,
该电路基板具备:多条第1配线和与该第1配线交叉的多条第2配线;
沿着该第1配线延伸的方向延伸的多条保持电容配线;
多个薄膜晶体管元件;
与该多个薄膜晶体管元件的漏极分别电连接的该多个电极;以及
图案膜,
该第1配线以每1电极行间配置2条的方式配置在电极行间,
该第2配线以每隔1电极列间配置1条的方式配置在电极列间,
该多条保持电容配线具有在未配置第2配线的电极列间沿着第2配线延伸的方向延伸的线状部,
该图案膜具有在俯视基板主面时在该电极行间沿着第2配线延伸的方向延伸的第1线状部,该图案膜的第1线状部的2个端部分别与该保持电容配线的线状部的端部重叠。
2.根据权利要求1所述的电路基板,其特征在于,
上述电路基板还具备绝缘膜,
上述图案膜的第1线状部的2个端部分别隔着该绝缘膜与上述保持电容配线的线状部的端部重叠。
3.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述图案膜还具有沿着第1配线延伸的方向延伸的第2线状部。
4.根据权利要求3所述的电路基板,其特征在于,
上述电路基板还具有导电体,
该导电体为沿着第1配线延伸的方向延伸的线形状,其两端部分别与上述图案膜的第2线状部重叠。
5.根据权利要求4所述的电路基板,其特征在于,
上述导电体不与上述图案膜电导通。
6.根据权利要求4所述的电路基板,其特征在于,
上述导电体的一端部经由接触孔与上述图案膜的第2线状部电导通,
该导电体的另一端部不与上述图案膜电导通。
7.根据权利要求4所述的电路基板,其特征在于,
上述导电体的两端部分别经由接触孔与上述图案膜的第2线状部电导通。
8.根据权利要求4~7中的任一项所述的电路基板,其特征在于,
上述电极是透明的,
上述导电体包括与构成上述电极的材料相同的材料。
9.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述图案膜与上述第2配线设置于同一层。
10.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述图案膜与上述第2配线设置于不同的层,
在俯视基板主面时,该图案膜横贯多个第2配线地延伸。
11.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述第1配线和第2配线中的一方为栅极配线,
上述第1配线和第2配线中的另一方为源极配线。
12.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述图案膜包括以下材料:该材料含有从包括Al、Cr、Ta、Ti、W、Mo和Cu的组中选出的至少1种。
13.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述薄膜晶体管元件包含氧化物半导体。
14.根据权利要求1或2所述的电路基板,其特征在于,
上述电路基板为显示装置用的电路基板,
上述电极为像素电极。
15.一种显示装置,其特征在于,具备:
权利要求14所述的电路基板;与该电路基板相对的相对基板;以及被两基板夹持的显示元件。
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