JP2005165334A - 表示装置用薄膜トランジスタ表示板 - Google Patents

Abstract

【課題】修理線のＲＣ遅延問題を解決する。
【解決手段】絶縁基板上に横方向に形成されているゲート線、ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線１７１、ゲート線と前記データ線の交差によって定義される画素領域に形成されている画素電極、ゲート線を通じて伝達される走査信号に基づいてデータ線を通じて伝達される画像信号を画素電極に伝達したり遮断する薄膜トランジスタ、一つの入力線３１０を通じて入力される画像信号を複数のデータ線に分配するトランスミッションゲート、トランスミッションゲートの入力線３１０と交差する修理線４０１，４０２を含む表示装置用薄膜トランジスタ表示板を用意する。これにより、入力端修理線をトランスミッションゲートの入力線と交差するように配置して、修理線に加わる寄生容量を減少させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示装置用薄膜トランジスタ表示板に関する。

薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板上に横方向にゲート線がのびており、ゲート線上にゲート絶縁膜が形成されており、ゲート線のゲート電極に該当する部分上部のゲート絶縁膜上には半導体パターンが形成されており、半導体パターン上にはゲート線を中心にして両側に分離されている接触層が形成されている。また、ゲート絶縁膜上に縦方向にのびているデータ線が形成されており、データ線には一方側の接触層上にまでのびているソース電極が枝状に形成されており、もう一方側の接触層上にはドレーン電極が形成されており、ドレーン電極は画素電極と連結されている。この時、画素電極はドレーン電極とデータ線などを覆っている保護膜上に形成されると同時に、保護膜に形成されている接触孔を通じてドレーン電極と連結されているのが一般的である。

薄膜トランジスタ表示板にはゲート線とデータ線が交差する部分である活性領域の周囲に修理線を設けることで、データ線の断線やゲート線とデータ線の短絡による不良に備える。例えば、ゲート線とデータ線が短絡された際には、短絡されたデータ線の両端を修理線と連結し、データ線の短絡された部分の両側をレーザーを利用して切断して修理を行う。ところが修理線を用いる方法では、液晶表示装置の大型化につれてＲＣ（resistance capacitance）遅延による問題が深刻化している。

本発明が目的とする技術的課題は、表示装置用薄膜トランジスタ表示板における修理線のＲＣ遅延問題を解決することである。

このような課題を解決するために本発明では、トランスミッションゲートの入力端側に修理線を配置する。

詳細には、本発明１は、下記構成要件を含む表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。
・絶縁基板、
・前記基板上に横方向に形成されているゲート線、
・前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線、
・前記ゲート線と前記データ線との交差によって定義される画素領域に形成されている画素電極、
・前記ゲート線を通じて伝達される走査信号に基づいて前記データ線を通じて伝達される画像信号を、前記画素電極に伝達及び遮断する薄膜トランジスタ、
・一つの入力線を通じて入力される画像信号を、複数の前記データ線に分配するトランスミッションゲート、
・前記トランスミッションゲートの入力線と交差する修理線。

修理線をトランスミッションゲートの入力線と交差するように配置することにより、修理線に加わる寄生容量を減少させ、ＲＣ遅延による画質の低下を防止することができる。

本発明２は、前記発明１において、前記修理線は、入力端修理線と終端修理線とに分離されている表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。この表示板は、前記入力端修理線と前記終端修理線との間を連結する修理用トランスミッションゲートをさらに含む。

入力端修理線がトランスミッションゲート入力線と交差していると、修理のために必要な場合、交差する部分にレーザーを照射して入力端修理線とトランスミッションゲート入力線とを短絡することができる。

本発明３は、前記発明２において、前記修理用トランスミッションゲートのチャンネル長が前記トランスミッションゲートのチャンネル長よりも長い表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。

修理用トランスミッションゲートの薄膜トランジスタの抵抗を、一般トランスミッションゲートの薄膜トランジスタの半分程度にすることができる。

本発明４は、前記発明２において、前記トランスミッションゲートが、複数の薄膜トランジスタを含む表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。前記薄膜トランジスタは、前記データ線各々に連結されている出力端子と、前記入力線に連結されている入力端子と、トランスミッションゲート走査信号線に連結されているゲート端子と、を有する。この表示板において、前記修理用トランスミッションゲートは、前記終端修理線と連結されている出力端子と、前記入力端修理線と連結されている入力端子と、複数の前記トランスミッションゲート走査信号線に連結されているゲート端子連結片と重畳しているゲート端子と、を含む。

修理線を用いてデータ線を修理した場合、複数のゲート端子連結片のうちの一つとレーザーを利用して短絡することで、修理用トランスミッションゲートが当該トランスミッションゲート走査信号に同期して動作するようにすることができる。

本発明５は、前記発明４において、電源線とダイオードとをさらに含む表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。前記ダイオードは、前記トランスミッションゲートの入力線と、前記修理用トランスミッションゲートの入力端子と、を前記電源線に連結する。

これら２つのダイオードは、表示板に流入する静電気を表示板全体に分散したり、表示板外部に放出するために設けられる。

本発明６は、前記発明４において、前記トランスミッションゲートの入力端子が、３個が１組をなして一つの前記入力線に連結されている表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。この表示板において、前記トランスミッションゲート走査信号線は３個であり、１組をなしている３個の前記入力端子に対応する。互いに対応する前記トランスミッションゲートのゲート端子３個と、前記トランスミッションゲート走査信号線３個とは、各々連結されている。

データ線が断線した場合、レーザーを照射して断線したデータ線を終端修理線と短絡させ、断線したデータ線と連結されるトランスミッションゲート入力線を入力端修理線と短絡させる。また、ゲート端子連結片の中で断線したデータ線と対応するトランスミッションゲート走査線に連結されているものを修理用トランスミッションゲートのゲート端子線と短絡させる。このようにすれば、断線したデータ線に印加されるべき画像信号が、修理線を通じて断線したデータ線に印加されるようになる。

本発明７は、前記発明６において、前記修理用トランスミッションゲートのゲート端子と重畳している前記ゲート端子連結片は３個である表示装置用薄膜トランジスタ表示板を提供する。この表示板において、これら３個のゲート端子連結片は、前記３個のトランスミッションゲート走査信号線と各々連結されている。

本発明では、入力端修理線をトランスミッションゲートの入力線と交差するように配置して、修理線に加わる寄生容量を減少させる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例に対して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。

図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

本発明による薄膜トランジスタ表示板は液晶表示装置及び有機ＥＬ表示装置などに用いることができるが、次の実施例では液晶表示装置を例として説明する。

図１は本発明の実施例による表示装置の配置図であり、図２は図１のＡ部分を拡大した図面である。

本発明の実施例による表示装置は上下表示板とその間に注入されている液晶物質などで構成されている。

図１では、本発明の要旨を説明するために、下部表示板と駆動回路部の連結状態のみを示している。

絶縁基板１１０上にゲート線（図示せず）とデータ線（図示せず）が交差し、薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されている表示領域１１２が形成され、表示領域１１２の左側にはゲート線駆動部１１３が形成されており、表示領域１１２の下側にはデータ線駆動回路の一部であるトランスミッションゲート部１１４が形成されている。絶縁基板１１０の下段には駆動チップ５４０を搭載した可撓性回路基板５１０が取り付けられており、可撓性回路基板５１０の下段には駆動回路が搭載されている印刷回路基板５５０が取り付けられている。このように、可撓性回路基板５１０が絶縁基板１１０と印刷回路基板５５０の間を連結している。

図１のＡ部分を拡大した図２によれば、データ線１７１を出力端子とする薄膜トランジスタが各データ線１７１ごとに一つずつ対応されている。これら薄膜トランジスタの入力端子３１１、３１２、３１３は、３個が１組をなしてトランスミッションゲート入力線３１０に連結されている。これら薄膜トランジスタのゲート端子４３２、４４２、４５２は各々第１乃至第３トランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０に連結されている。このように、トランスミッションゲートは、トランスミッションゲート入力線３１０を通じて入力される画像信号をトランスミッションゲート走査信号に基づいて３個のデータ線１７１に分配する。

トランスミッションゲート入力線３１０は電源供給線であるVdd線４２０及びVss線４１０と交差し、Vdd線４２０とVss線４１０の間には２種類のダイオードが形成されている。２種類のダイオードのうちの一つはVdd線４２０からトランスミッションゲート入力線３１０に電流が流れる方向が順方向となり、もう一つはトランスミッションゲート入力線３１０からVss線４１０に電流が流れる方向が順方向となるように両端子が連結されている。これら二つのダイオードは表示板に流入する静電気を表示板全体に分散したり、表示板外部に放出するために設けられたものである。

Vss線４１０の外側には入力端修理線４０１が形成されている。入力端修理線４０１はトランスミッションゲート入力線３１０と交差している。このため、修理のために必要な場合は、交差する部分にレーザーを照射して入力端修理線４０１とトランスミッションゲート入力線３１０とを短絡することができる。

最左方トランスミッションゲートの左側には修理用トランスミッションゲートが形成されている。修理用トランスミッションゲートはチャンネル長が極めて長い薄膜トランジスタ一つを含む。修理用トランスミッションゲートの薄膜トランジスタのチャンネル長は、一般トランスミッションゲートの薄膜トランジスタのチャンネル長の２倍程度である。このため修理用トランスミッションゲートの薄膜トランジスタの抵抗は、一般トランスミッションゲートの薄膜トランジスタの半分程度に過ぎない。

修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０は入力端修理線４０１と連結され、出力端子線３３０は終端修理線４０２と連結されている。ここで、終端修理線４０２は表示領域を迂回してデータ線１７１の終端と交差するように形成されている。修理用トランスミッションゲートのゲート端子４６１、４６２はゲート端子線４６０に連結されている。

修理用トランスミッションゲートのゲート端子線４６０は、第１乃至第３トランスミッションゲート走査信号線４３０、４４０、４５０に各々連結されている第１乃至第３ゲート端子連結片４３３、４４３、４５３の全てと重畳している。これは、修理線４０１、４０２を用いてデータ線１７１を修理した場合、第１乃至第３ゲート端子連結片４３３、４４３、４５３のうちの一つとレーザーを利用して短絡することで、修理用トランスミッションゲートが当該トランスミッションゲート走査信号に同期して動作するようにするためである。

修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０は、２種類のダイオードを通じてVdd線４２０及びVss線４１０と連結されている。２種類のダイオードのうちの一つはVdd線４２０からゲート入力端子線３２０に電流が流れる方向が順方向となり、もう一つはゲート入力端子線３２０からVss線４１０に電流が流れる方向が順方向となるように両端子が連結されている。前記二つのダイオードは表示板に流入する静電気を表示板全体に分散したり、表示板外部に放出するために形成するものである。

以下、このようなトランスミッションゲート部１１４の構造を断面図を参照してより詳細に説明する。

図３は図１に示すIII-III´線による断面図であり、図４は図１に示すIV-IV´線による断面図であり、図５は図１に示すV-V´線による断面図である。

絶縁基板１１０上に遮断膜１１１が形成されており、遮断膜１１１上に薄膜トランジスタとダイオードのチャンネルを形成する多結晶シリコン層５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６が形成されており、多結晶シリコン層５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６上にゲート絶縁膜１４０が形成されている。ここで、多結晶シリコン層５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６は、n型またはp型不純物がドーピングされているソース領域とドレーン領域、及び不純物がドーピングされないチャンネル領域を有する。

ゲート絶縁膜１４０上には表示領域のゲート配線（図示せず）、薄膜トランジスタのゲート端子４３２、４４２、４５２と第１乃至第３トランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０、Vdd線４２０、Vss線４１０、修理線４０１、４０２、修理用トランスミッションゲートのゲート端子線４６０、ダイオードのゲート電極４２１、４２２などが形成されており、その上には第１層間絶縁膜８０１が形成されている。

第１層間絶縁膜８０１上にはデータ線１７１、薄膜トランジスタの入力端子３１１、３１２、３１３、トランスミッションゲート入力線３１０、トランスミッションゲートの第１乃至第３ゲート端子連結片４３１、４４１、４５１、修理用トランスミッションゲートの出力端子線３３０、修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０、修理用トランスミッションゲートの第１乃至第３ゲート端子連結片４３３、４４３、４５３、ダイオードのソース電極３２２及びドレーン電極３２１などが形成されている。

ここで、データ線１７１は多結晶シリコン層５０１、５０２、５０３のドレーン領域と接触孔を通じて連結されており、薄膜トランジスタの入力端子３１１、３１２、３１３は各々多結晶シリコン層５０１、５０２、５０３のソース領域と接触孔を通じて連結されている。

トランスミッションゲートの第１乃至第３ゲート端子連結片４３１、４４１、４５１は、薄膜トランジスタのゲート端子４３２、４４２、４５２及び第１乃至第３トランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０と接触孔１４１乃至１４６を通じて連結されることにより、薄膜トランジスタのゲート端子４３２、４４２、４５２と第１乃至第３トランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０を電気的に連結する。

修理用トランスミッションゲートの出力端子線３３０は接触孔を通じて多結晶シリコン層５０４のドレーン領域と連結されており、修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０は接触孔を通じて多結晶シリコン層５０４のソース領域と連結されている。修理用トランスミッションゲートの第１乃至第３ゲート端子連結片４３３、４４３、４５３は接触孔１８６、１８７、１８８を通じて第１乃至第３トランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０と連結されている。また、修理用トランスミッションゲートの出力端子線３３０の接触孔１４９を通じて終端修理線４０２と連結されており、修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０は接触孔１４８を通じて入力端修理線４０１と連結されている。

第１ダイオードのソース電極３２２はVdd線４２０及び多結晶シリコン層５０５のソース領域と連結されており、第２ダイオードのドレーン電極３２１はVss線４１０及び多結晶シリコン層５０６のドレーン領域と連結されている。修理用トランスミッションゲートの入力端子線３２０は、接触孔を通じて多結晶シリコン層５０５のドレーン領域及び多結晶シリコン層５０６のソース領域と連結されており、第２ダイオードのゲート電極４２１とも接触孔１８３を通じて連結されている。

以下、このような構造の薄膜トランジスタ基板において、ゲート線またはデータ線の断線に対する修理方法について説明する。

例えば、データ線１７１が断線した場合、レーザーを照射して断線したデータ線１７１を終端修理線４０２と短絡させ、断線したデータ線１７１と連結されるトランスミッションゲート入力線３１０を入力端修理線４０１と短絡させる。また、第１乃至第３ゲート端子連結片４３３、４４３、４５３の中で断線したデータ線１７１と対応するトランスミッションゲート走査線４３０、４４０、４５０に連結されているものを修理用トランスミッションゲートのゲート端子線４６０と短絡させる。

このようにすれば、断線したデータ線１７１に印加されるべき画像信号が修理線４０１、４０２を通じて断線したデータ線１７１に印加される。

図６は本発明の実施例による表示装置用薄膜トランジスタ表示板の回路図である。

図６に示すように、本発明では、入力端修理線４０１をトランスミッションゲートの入力線３１０と交差するように配置して、修理線４０１に加わる寄生容量を減少させる。従来、修理線４０１´をトランスミッションゲートの出力端に配置し、データ線１７１が修理線４０１´と全て交差して、修理線４０１´に加わる寄生容量が極めて大きかった。ところが、本発明の場合、修理線４０１がトランスミッションゲートの入力線３１０と交差しているので、交差する配線の数が１/３に減り、その分修理線４０１に加わる寄生容量が減少する。

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更することが可能である。

本発明の実施例による表示装置の配置図 図１のＡ部分の拡大図 図１に示すIII-III´線による断面図 図１に示すIV-IV´線による断面図 図１に示すV-V´線による断面図 本発明の実施例による表示装置用薄膜トランジスタ表示板の回路図

符号の説明

１１０ 絶縁基板
１１２ 表示領域
１１３ ゲート線駆動部
１１４ トランスミッションゲート部
１７１ データ線
３１０ トランスミッションゲート入力線
３１１、３１２、３１３ 薄膜トランジスタの入力端子
３２０ 修理用トランスミッションゲートの入力端子線
３３０ 修理用トランスミッションゲートの出力端子線
４０１ 入力端修理線
４０２ 終端修理線
４３０、４４０、４５０ トランスミッションゲート走査線
４３１、４４１、４５１ トランスミッションゲートのゲート端子連結片
４３２、４４２、４５２ 薄膜トランジスタのゲート端子
４３３、４４３、４５３ 修理用トランスミッションゲートのゲート端子連結片
４６０ 修理用トランスミッションゲートのゲート端子線
４６１、４６２ 修理用トランスミッションゲートのゲート端子

Claims (7)

1. 絶縁基板と、
   前記基板上に横方向に形成されているゲート線と、
   前記ゲート線と絶縁されて交差しているデータ線と、
   前記ゲート線と前記データ線との交差によって定義される画素領域に形成されている画素電極と、
   前記ゲート線を通じて伝達される走査信号に基づいて前記データ線を通じて伝達される画像信号を、前記画素電極に伝達及び遮断する薄膜トランジスタと、
   一つの入力線を通じて入力される画像信号を、複数の前記データ線に分配するトランスミッションゲートと、
   前記トランスミッションゲートの入力線と交差する修理線と、
   を含む表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
2. 前記修理線は、入力端修理線と終端修理線とに分離されており、前記入力端修理線と前記終端修理線との間を連結する修理用トランスミッションゲートをさらに含む、請求項１に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
3. 前記修理用トランスミッションゲートのチャンネル長は前記トランスミッションゲートのチャンネル長よりも長い、請求項２に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
4. 前記トランスミッションゲートは、前記データ線各々に連結されている出力端子と、前記入力線に連結されている入力端子と、トランスミッションゲート走査信号線に連結されているゲート端子と、を有する複数の薄膜トランジスタを含み、
   前記修理用トランスミッションゲートは、前記終端修理線と連結されている出力端子と、前記入力端修理線と連結されている入力端子と、複数の前記トランスミッションゲート走査信号線に連結されているゲート端子連結片と重畳しているゲート端子と、を含む、
   請求項２に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
5. 電源線と、
   前記トランスミッションゲートの入力線と前記修理用トランスミッションゲートの入力端子とを、前記電源線に連結するダイオードと、
   をさらに含む、請求項４に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
6. 前記トランスミッションゲートの入力端子は、３個が１組をなして一つの前記入力線に連結されており、
   前記トランスミッションゲート走査信号線は３個であり、１組をなしている３個の前記入力端子に対応し、
   互いに対応する前記トランスミッションゲートのゲート端子３個と、前記トランスミッションゲート走査信号線３個とは、各々連結されている、
   請求項４に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
7. 前記修理用トランスミッションゲートのゲート端子と重畳している前記ゲート端子連結片は３個であり、これら３個のゲート端子連結片は前記３個のトランスミッションゲート走査信号線と各々連結されている、請求項６に記載の表示装置用薄膜トランジスタ表示板。
   
   

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