JP2007025081A - アレイ基板、これを用いた平面表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ショートリングの切断忘れによる不具合発生のないアレイ基板、これを用いた平面表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 アレイ基板が、複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ該各接続パッドへと延びる分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びる給電ラインとを備え、前記給電ラインは、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す操作を行った際に同時に切断されるように配置されたものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばコンピュータ等のディスプレイに用いられるアレイ基板、これを用いた平面表示装置及びその製造方法に関する。

近年、ＣＲＴディスプレイに代わる平面型の表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の利点から特に注目を集めている。

各表示画素にスイッチ素子が配置された光透過型のアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例にとり説明する。アクティブマトリクス型液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に配向膜を介して液晶層が保持されてなっている。アレイ基板においては、ガラスや石英等の透明絶縁基板上に、それぞれ上層及び下層の金属配線パターンからなる複数本の信号線と複数本の走査線とが格子状に配置され、格子の各マス目にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなる画素電極が配される。そして、格子の各交点部分には、各画素電極のスイッチング素子が配されている。スイッチング素子が薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する。）である場合には、ＴＦＴのゲート電極は走査線に、ドレイン電極は信号線にそれぞれ電気的に接続され、さらにソース電極は画素電極に電気的に接続されている。

対向基板は、ガラス等の透明絶縁基板上にＩＴＯから成る対向電極が配置され、またカラー表示を実現するのであればカラーフィルタ層が配置されて構成されている。

表示パネルの製造の際には画素表示領域を構成するアクティブマトリックス部が静電気により破壊されるのを防ぐため、アレイ基板の周縁部にショートリングと呼ばれる配線が配される。ショートリングは、信号線同士、走査線同士、あるいは信号線と走査線とを、それぞれの終端の接続パッドとＴＦＴ抵抗素子を介して電気的に接続するものである。静電気によっていずれかの信号線又は走査線に高圧電力が印加された場合に、このショートリングにより電荷が他の信号線や走査線に放出される。

ショートリングは、接続パッドより外側（アレイ基板の端縁に近い側）に設けられ、表示パネル組立後に除去又は切断される（例えば、特許文献１及び２を参照）。

図５はショートリングの切断方法の一例を模式的に示す平面図である。本図に示すようにショートリング１は複数の分岐部１ｂが外周部１ａに接続した構造を有し、各分岐部１ｂはＴＦＴ抵抗等の非線形抵抗素子を有する。各分岐部１ｂは接続パッド（図示せず）を介して信号線又は走査線に接続されている。ショートリング１は、分岐部１ｂを本図に破線で示す切断線７２に沿って接続パッドと抵抗素子との間で切断することにより切除される。

ところが、近年、製品の多様化からショートリングの切断の必要なものと不要なものとが生じ、作業者が複数の製品を担当することもあいまって、ショートリングの切断を忘れる場合がある。

このようにショートリングの切断を忘れた場合、ショートリングと配線とがＴＦＴ抵抗で接続されているような構造のセルにおいては最終検査で通常通り点灯してしまい、ショートリングが切り離されていないことに気付かないことがある。このような場合、ＴＦＴ抵抗を通し微少電流が流れるため、長時間の駆動において電食等の現象により破壊に至るような不具合が発生する可能性がある。
特開平７−２４４２９２号公報 特開平１１−２１２４８０号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ショートリングの切断忘れによる不具合発生のないアレイ基板、これを用いた平面表示装置及びその製造方法を提供することを課題とするものである。

本発明のアレイ基板は、上記の課題を解決するために、複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ該各接続パッドへと延びる分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備え、前記給電ラインは、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す操作を行った際に同時に切断されるように配置されたものとする。

前記給電ラインは、複数の前記分岐部を一括して切断する際の切断線を横切るように配置されたものとすることができる。また、前記給電部は、電源系統、または対向電極に給電を行うための給電系統とすることができる。

また、本発明の平面表示装置は、複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ、該各接続パッドへの分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備えたアレイ基板からなる平面表示装置であって、前記給電ラインは、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す操作を行った際に同時に切断されるように配置されたものとする。

さらに、本発明の平面表示装置の製造方法は、複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ、該各接続パッドへの分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備えたアレイ基板からなる平面表示装置の製造方法において、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す工程と、この工程と同時に前記給電ラインを切断する工程とを有したものとする。

本発明によれば、上記のように給電ラインをショートリングに接続しておき、接続を切らない限り正常に駆動しない構造とすることにより、ショートリング切断忘れが防止される。すなわち、ショートリングの切断部分に他のラインと並列に給電ラインを配線することにより、切断を行った場合は同時に給電ラインも切り離されるため通常の点灯が可能となるが、切断が行われなかった場合は、給電ラインも接続されたままとなり、通常点灯が不可能となるため検査時に検出することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜４を用いて説明する。図に示す平面表示装置は、ＴＦＴ型でＣＯＧ方式の光透過型液晶表示装置である。

図２は、アレイ基板１０の概略配線図であって、アレイ基板１０上におけるショートリング１の配置個所について示すものである。図３は、組み立てられた液晶表示装置の模式的な全体上面図である。

まず、図３を用いて液晶表示装置の全体の構成について説明する。

液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板４とが液晶層と液晶層の四周を囲むシール材とを介して組み合わされてなり、その上面に画像表示領域３を形成している。シール材は、アレイ基板１０または対向基板４上に予め塗布される。

下方のアレイ基板１０は、上方の対向基板４よりも大きく形成されて、一長辺（Ｘ端辺１０ａ）側に突き出した部分が信号線駆動入力のためのＸ側の棚状周縁部２８を形成し、一短辺（Ｙ端辺１０ｂ）側に突き出した部分が走査線駆動入力のためのＹ側の棚状周縁部２９を形成している。

棚状周縁部２８，２９には、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を介して、信号線及び走査線駆動のための駆動ＩＣチップ５，５１がフェースダウン実装され、これにより駆動ＩＣチップ５，５１の下面の入出力バンプとアレイ基板１０上の入出力パッドとが端子接続される。

各駆動ＩＣチップ５，５１は、細長い長方形であり、その長辺がアレイ基板１０の端辺１０ａまたは１０ｂに平行に配置される。すなわち、Ｘ端辺１０ａに沿って配される信号線駆動用の複数の駆動ＩＣチップ５は、その長辺がＸ端辺１０ａに平行になるようにして整列され、走査線駆動入力用の駆動ＩＣチップ５１は、その長辺が、Ｙ端辺１０ｂに平行に配置される。

外部から各駆動ＩＣチップ５，５１への駆動信号及び駆動電源の供給は、複数の枝部６１，６２を有するＦＰＣ（フレキシブル配線基板）６を通じて行われ、これら枝部６１，６２から駆動ＩＣチップ５，５１への駆動信号等の供給は、アレイ基板１０上のパターン配線からなるＩＣ−ＦＰＣ配線２１，２２を介して行われる。

ここで、Ｘ端辺側のＩＣ−ＦＰＣ配線２１は、駆動ＩＣチップ５の搭載領域からその短辺側隣接領域２５（Ｘ端辺１０ａ方向から隣接する領域）へと、Ｘ端辺１０ａに平行に延びており、Ｙ端辺側のＩＣ−ＦＰＣ配線２２は、駆動ＩＣチップ５１の搭載領域からその短辺側隣接領域２６（Ｙ端辺１０ｂ方向から隣接する領域）へと、Ｙ端辺１０ａに平行に延びている。図示の例において、Ｘ端辺側の各駆動ＩＣチップ５を両側から挟むように配置される各短辺側隣接領域２５には、対応する各枝部６１がＡＣＦ等を介してフェースダウン実装され、Ｙ端辺側の駆動ＩＣチップ５１の一方の短辺側隣接領域２６には、一つの枝部６２がフェースダウン実装される。

一方、各駆動ＩＣチップ５，５１から画像表示領域３への駆動信号等の供給は、画像表示領域３から棚状周縁部２８，２９に引き出された引き出し配線１８を介して行われる。各駆動ＩＣチップ５，５１の表示パネル内側（画像表示領域３の側）の長辺に沿って形成されたバンプが、引き出し配線１８の末端に形成された接続パッドと端子接続される。

後述するように図２の配線構造の右下部分にショートリング１が設けられ、そのショートリング１は、例えばアレイ基板１０上にシール材２０を塗布する前、または、シール材を塗布した対向基板４をアレイ基板１０に組み合わせる前に除去されるのであるが、そのショートリング１が設けられていた部分の上に、図３の右下部分の表示パネルにおける駆動ＩＣチップ５，５１が配される。

次に、図２を用いて、アレイ基板１０上の配線構造について説明する。

本図に示すように、アレイ基板１０には、信号線１２と走査線１３とが絶縁膜を介して格子状に配置され、この格子の各マス目に相当する領域にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなる画素電極１７が配される。格子の各交点部分には、走査線１３のパルス電流にしたがって信号線１２と画素電極１６との間の導通を行うためのスイッチング素子としてのＴＦＴ１６が配置される。この画素電極１６をマトリクス状に配列した領域が、液晶表示装置を組立てたときに画像表示領域３（破線囲み部分）をなす。

図２において、画像表示領域３の四周の、ひれ付き破線で示す領域がシール材を配置する領域２である。

各信号線１２は、画像表示領域３からシール材配置領域２を突き抜けてＸ側端辺１０ａへと向かって引き出され、その末端部にＸ側接続パッドを形成している。また、同様に、各走査線１３は、画像表示領域３からシール材配置領域２を突き抜けてＹ側端辺１０ｂへと向かって引き出され、その末端部にＹ側接続パッド１５を形成している。

図２中に示すように、アレイ基板１０における、Ｘ側端辺１０ａに対向する端辺１０ｃ及びＹ側端面に対向する端辺１０ｄに沿って、ショートリング１が配置される。このショートリング１には、その分岐部に各信号線１２又は各走査線１３が接続パッド１４，１５を介して接続している。

ショートリング１の各分岐部には非線形抵抗素子としてＴＦＴ抵抗１１が設けられ、各分岐部が接続パッド１４，１５とＴＦＴ抵抗１１との間で一点破線で示された線に沿って切断される。

本図に示すように、本実施例においては電源端子３３を介して電源と接続される電源ライン３１，３２が上記一点破線で示された切断線７０と交差するように設けられている。

図１は、このショートリング１の切断部分を拡大して示す模式平面図である。

本図に示すように、ショートリング１の複数の分岐部１ｂと平行するように電源ライン３１（又は３２、以下同様）が設けられており、一点破線で示した切断線７０に沿ってショートリング１の分岐部１ｂを切断した時に電源ライン３１も同時に切断されるようになされている。

上記のように電源ライン３１をショートリング１に接続しておき、接続を切らない限り正常に駆動しない構造とすることにより、ショートリング切断忘れを防止することができる。すなわち、切断を行った場合は電源ライン３１も同時に切り離されるため通常の点灯が可能となるが、切断が行われなかった場合は、電源ライン３１も接続されたままとなり、通常点灯が不可能となるため、検査時に検出することが可能となる。

なお、ショートリングの切断方法は、特に限定されず、従来から用いられているレーザー光の照射等の方法を適宜用いることができる。

また、給電ラインとして上記電源ラインに替えてコモンラインがショートリングと同時に切断される構成としても本発明の目的を達成することができる。

また、上記実施例のように基板全体に連続したショートリングを設けるのではなく、図４に示すように、個別のＩＣチップ５が配される単位ごとに独立したショートリング１を設ける構成としてもよい。

図示の例においては、ＩＣチップ５に電源入力を行うためのパッド３３Ａから、ショートリング１に至る電源ライン３１が設けられる。この電源ライン３１には、画素領域５の側へと伸びるＵ字状部分３１Ａが設けられ、これが上記と同様、切断線７１と交差する。

さらに、上記実施例はチップオングラス（ＣＯＧ）方式の場合についてのものであるが、本発明はＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式にも適用可能である。

また、以上ではＴＦＴ液晶表示装置を例にとって本発明の説明を行ってきたが、ショートリングが設けられる回路基板であれば、ＴＦＴ液晶表示装置に限らず、ＳＴＮ液晶表示装置やＯＣＢ液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置など他の平面表示装置の回路基板にも本発明が同様に適用できる。

本発明のアレイ基板におけるショートリングの切断方法の一例を示す平面図である。 図１に示したショートリングの配置箇所について説明するためのアレイ基板の概略配線図である。 ショートリングの配置箇所についてさらに説明するための、組み立てられた液晶表示装置の平面図である。 本発明の他の実施形態を示す模式平面図である。 従来のアレイ基板におけるショートリングの切断方法を示す平面図である。

符号の説明

１ ……ショートリング
１ａ……ショートリング外周部
１ｂ……ショートリング分岐部
２ ……シール材配置領域
３ ……画像表示領域
５，５１……ＩＣチップ
６ ……フレキシブル配線基板
１０……アレイ基板
１１……ＴＦＴ抵抗
１２……信号線
１３……走査線
１４……接続パッド
３１，３２……電源ライン
３３……電源端子
７０，７１，７２……切断線

Claims (5)

1. 複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ該各接続パッドへと延びる分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備え、
   前記給電ラインは、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す操作を行った際に同時に切断されるように配置されたことを特徴とするアレイ基板。
2. 前記給電ラインは、複数の前記分岐部を一括して切断する際の切断線を横切るように配置されたことを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
3. 前記給電部は、電源系統、または対向電極に給電を行うための給電系統であることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
4. 複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ、該各接続パッドへの分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備えたアレイ基板からなる平面表示装置であって、
   前記給電ラインは、前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す操作を行った際に同時に切断されるように配置されたことを特徴とする平面表示装置。
5. 複数の走査線と、これら走査線に略直行して配置される複数の信号線と、これらの交点にマトリクス状に配置される画素電極と、前記走査線及び信号線の先端にそれぞれ設けられる接続パッドと、該接続パッドの列の外周側に設けられ、該各接続パッドへの分岐部を有するショートリングと、前記分岐部中に設けられる非線形抵抗素子と、給電部から前記ショートリングにまで延びた給電ラインとを備えたアレイ基板からなる平面表示装置の製造方法であって、
   前記各接続パッドと前記ショートリングとを切り離す工程と、この工程と同時に前記給電ラインを切断する工程とを有したことを特徴とする平面表示装置の製造方法。
   

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