JP2011022414A - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断線部を修正できるアクティブマトリクス表示装置を提供する。
【解決手段】基板上に格子状に設けられた走査線又は補助容量線と信号線とで囲まれた領域に絵素電極を設け、前記走査線又は前記補助容量線、前記信号線、および前記絵素電極にそれぞれスイッチング素子を接続したアクティブマトリクス表示装置は、前記走査線又は前記補助容量線の少なくとも一部をバイパスできるバイパスパターンを備え、前記バイパスパターンは、前記信号線が設けられている層と同じ層に、前記信号線の材料と同じ材料で形成され、前記バイパスパターンは、前記走査線又は前記補助容量線のパターンに実質的にカバーされ、前記バイパスパターンの長さは、隣接する２つの信号線の間の距離の少なくとも半分である。
【選択図】図１

Description

本明細書で開示される技術は、液晶表示装置の走査線又は補助容量線の断線修正に関する。

液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置、プラズマ表示装置等は、マトリクス状に配設された表示絵素（画素ともいう）を選択することによって、画面上にパターン（文字、記号、絵など）を表示する。表示装置の基板上に絵素電極がマトリクス状に設けられる。表示絵素の選択方式の一つとして、アクティブマトリクス駆動方式がある。アクティブマトリクス駆動方式は、絵素電極のそれぞれにスイッチング素子を接続する。それぞれのスイッチング素子は、接続された絵素電極を駆動する。アクティブマトリクス駆動方式は、高コントラストの表示が可能であるので、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ、液晶テレビ等に多用される。

絵素電極を選択駆動するスイッチング素子としては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子、ＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）素子、ＭＯＳトランジスタ素子、ダイオード、バリスタ等が一般に用いられる。スイッチング素子は、絵素電極とこれに対向する対向電極との間に印加される電圧をスイッチングすることによって、それら電極間に設けられた液晶、ＥＬ発光層又はプラズマ発光体等の表示媒体を光学変調し、パターンを表示する。

表示装置において、絵素電極に信号を伝達する信号線が断線すると、画面上で線欠陥として認識される。このような線欠陥は表示装置の表示品位を著しく損なう。そのため、線欠陥のある製品は不良品になり、製品歩留りを低下させる。特許文献１〜特許文献３に記載される技術は、線欠陥に関連する。

特開平５−５８９６号公報 特開平５−１９２９４号公報 特開平５−１００２３７号公報

特許文献１，２，３に記載されるように、従来技術は、走査線又は補助容量線の断線に起因する欠陥を修正することはできなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、走査線又は補助容量線の断線に起因する欠陥を修正することである。

基板上に格子状に設けられた走査線又は補助容量線と信号線とで囲まれた領域に絵素電極を設け、前記走査線又は前記補助容量線、前記信号線、および前記絵素電極にそれぞれスイッチング素子を接続したアクティブマトリクス表示装置は、前記走査線又は前記補助容量線の少なくとも一部をバイパスできるバイパスパターンを備え、前記バイパスパターンは、前記信号線が設けられている層と同じ層に、前記信号線の材料と同じ材料で形成され、前記バイパスパターンは、前記走査線又は前記補助容量線のパターンに実質的にカバーされ、前記バイパスパターンの長さは、隣接する２つの信号線の間の距離の少なくとも半分である。

本発明によれば、走査線又は補助容量線の断線に起因する欠陥を修正することができる。

本発明のある例示的実施形態によるアクティブマトリクス表示装置を示す図である。 図１のＡ−Ａ’における断面図である。 バイパスパターンの配置を説明する概略図である。 バイパスパターンの形状を説明する概略図である。 バイパスパターンの具体的な形状の例を示す概略図である。 他の例示的実施形態によるバイパスパターンを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。同様の要素は、図中の同様の参照符号によって表される。

（概略）
図１は、本発明のある例示的実施形態によるアクティブマトリクス表示装置１００を示す図である。本実施形態ではアクティブマトリクス表示装置１００は、液晶表示装置である。しかしこれには限定されず、アクティブマトリクス表示装置１００は、ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置等であってもよい。

アクティブマトリクス表示装置１００は、平面基板上にマトリクス状に設けられた多数の絵素（画素、ピクセル等ともいう）１０１〜１０６を有する。絵素１０１〜１０６のそれぞれは、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１１〜１１６を有する。アクティブマトリクス表示装置１００は、例えばフルＨＤ（high definition、高解像度）の場合、横１９２０ドット、縦１０８０ドットの絵素からなる。図１は、絵素１０１〜１０６だけを例として示すが、実際のアクティブマトリクス表示装置１００は、より多くの絵素を有する。

ＴＦＴ１１１〜１１６は、それぞれ絵素１０１〜１０６の光学的状態（透過又は反射）を制御することによって、アクティブマトリクス表示装置１００が画面上にパターン（文字、記号、絵など）を表示できるようにする。ＴＦＴ１１１〜１１６の代わりに他の３端子スイッチング素子を用いてもよい。

本実施形態では、アクティブマトリクス表示装置１００は液晶表示パネルである。換言すれば、絵素１０１〜１０６は、それぞれの部分に対応する液晶部分を有する。この液晶部分に印加される電圧がＴＦＴ１１１〜１１６によって制御される。液晶表示の代わりに他の表示メカニズムが採用されてもよく、そのような代替の表示メカニズムには、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示、プラズマ表示などがある。

以下の説明では、絵素１０４，１０５に関連する要素を説明するが、同様の説明が他の絵素に関連する要素にもあてはまる。絵素１０４は、信号線（ソース線ともいう）１２１，１２２と、補助容量線（Ｃｓ線ともいう）１３１と、走査線（ゲート線ともいう）１３２とでその四辺を囲まれる。同様に、絵素１０５は、信号線１２１，１２２と、走査線１３２と、補助容量線１３３とでその四辺を囲まれる。ＴＦＴ１１４は、ソース１４２、ドレイン１４４、及びゲート１４６を有する。

（バイパスパターン）
図１は、走査線１３２が断線部１５２において形成されていない状態を示す。走査線１３２が断線部１５２において断線した結果、部分１５４，１５６に分割されている。本明細書において「断線」とは、完全な電気的絶縁を必ずしも意味しない。すなわち断線部１５２が完全に切れていない状態、すなわち断線部１５２の幅が狭いために高抵抗を呈し、走査信号を流す機能が低下する場合も断線という。

図２は、図１のＡ−Ａ’における断面図である。走査線１３２は、断線部１５２において、部分１５４，１５６に分割されている。走査線１３２の断線部１５２，部分１５４，１５６の上には、ゲート絶縁膜（ＧＩ）２０２が形成される。ゲート絶縁膜２０２の上には、バイパスパターン１７０が設けられる。

バイパスパターン１７０は、信号線１２１，１２２などと同じ層（すなわちソースレイヤ）に設けられる。バイパスパターン１７０は、信号線１２１，１２２などと同じ材料で形成される。バイパスパターン１７０は、好ましくはアルミニウム、チタン、および銅からなるグループから選択される材料で形成される。

バイパスパターン１７０の上には、層間絶縁膜２１２が設けられる。層間絶縁膜２１２の上には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明の導電膜２２２が設けられる。

（断線の修正）
図１，図２に示されるアクティブマトリクス表示装置１００が完成してから、例えば走査線１３２，及び補助容量線１３１，１３３について導通検査が行われる。この検査は、走査線１３２，及び補助容量線１３１，１３３に断線がないかを調べる。その結果、例えば断線部１５２が存在することがわかる。この時、バイパスパターン１７０のうち、例えば端部１８１，１８２においてレーザメルト１９３，１９４を用いて、接続部１８３，１８４を形成する。接続部１８３は、部分１５４と、バイパスパターン１７０とを電気的に結合する。接続部１８４は、部分１５６と、バイパスパターン１７０とを電気的に結合する。バイパスパターン１７０によって、断線部１５２をバイパスする信号パスを設けることによって、アクティブマトリクス表示装置１００に生じた断線部１５２を修正できる。

図１に示されるように、バイパスパターン１７１，１７２は、同様にして走査線１３２の上に設けられる。バイパスパターン１７３〜１７５は、同様にして補助容量線１３１の上に設けられる。バイパスパターン１７６〜１７８は、同様にして補助容量線１３３の上に設けられる。

（バイパスパターンの形状）
バイパスパターン１７０〜１７２は、走査線１３２のパターンに実質的にカバーされる。本明細書における語「実質的にカバーされること」は、走査線１３２のパターンにカバーされない部分がわずかに存在しても、ＴＦＴや液晶等の動作に影響を与えない場合を含む。バイパスパターン１７３〜１７５も同様に、補助容量線１３１のパターンに実質的にカバーされる。バイパスパターン１７６〜１７８も同様に、補助容量線１３３のパターンに実質的にカバーされる。

図３は、バイパスパターン１７０の配置を説明する概略図である。この実施形態におけるバイパスパターン１７０の長手方向の長さ３００は、隣接する２つの信号線１２１，１２２の間の距離３０２の少なくとも半分である。すなわち、（長さ３００）＞（長さ３０２）／２なる関係が成り立つ。このような長さを採用することによって、発生し得る断線を修正できる可能性が増す。

好ましくはバイパスパターン１７０は、（（隣接する２つの信号線１２１，１２２の間の距離３０２）−（スイッチング素子（ここではＴＦＴ１１４）の大きさ３０４））の長さを実質的に有する。バイパスパターン１７０とＴＦＴ１１４との距離３０６は、約２０μｍ以上であることが好ましい。このような構成により、バイパスパターン１７０がＴＦＴ１１４に及ぼす影響を低減し得る。

図４は、バイパスパターン１７０の形状を説明する概略図である。好ましくはバイパスパターン１７０は、その中央部４００において、長手方向４０２に垂直な方向４０４（幅方向ともいう）における幅４０６が、約３〜５μｍである。好ましくはバイパスパターン１７０は、その中央部４００における線幅４０６よりも、その端部４１０，４２０における線幅４１２，４２２のほうが大きい。線幅４０６よりも大きい線幅４１２，４２２を用いることによって、レーザメルトによる修正が容易に行える。また中央部４００における線幅４０６を小さくすることによって、開口率の低減を抑えつつ、絵素への影響を小さくすることができる。

図５は、バイパスパターン１７０の具体的な形状の例を示す概略図である。ある例示的実施形態によれば、バイパスパターン１７０の端部５１０におけるバイパスパターン１７０の幅５１２（幅方向５０４に沿った幅）は、約１５μｍであり、長さ５１４（長さ方向５０２に沿った長さ）は、約１５μｍである。同様に端部５２０におけるバイパスパターン１７０の幅５２２は、約１５μｍであり、長さ５２４は、約１５μｍである。中央部５３０におけるバイパスパターン１７０の幅５３２は、約５μｍである。上記形状を採用することによって、回路の他の部分にバイパスパターン１７０の影響を及ぼすことなく、レーザメルトによる修正がより確実に行える。

図６は、他の例示的実施形態によるバイパスパターン６７０を示す図である。バイパスパターン６７０は、その端部６１０，６２０において、それぞれ実質的に円形のレーザメルト領域６１１，６２１を有する。領域６１１，６１２の直径６１２，６２２は、約１５μｍである。中央部６３０におけるバイパスパターン１７０の幅６３２は、約５μｍである。円形形状を採用することによって、図５のバイパスパターン１７０の効果に加えて、走査線や補助容量線のパターンにカバーされるように配置する時に、配置の自由度が増すという効果を奏する。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定されるべきであって、明細書に記載された詳細には限定されない。特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更も全て本発明の範囲内である。

本発明によれば、走査線又は補助容量線の断線に起因する欠陥をバイパスパターンによって修正することができる。したがって高い歩留まりを要求される液晶表示装置等を製造するための技術として有用である。

１００ アクティブマトリクス表示装置
１０１〜１０６ 絵素
１１１〜１１６ ＴＦＴ
１２１，１２２ 信号線
１３１ 補助容量線
１３２ 走査線
１４２ ソース
１４４ ドレイン
１４６ ソース
１５２ 断線部
１７０〜１７８ バイパスパターン
１８１，１８２ 端部
１８３，１８４ 接続部

Claims (5)

1. 基板上に格子状に設けられた走査線又は補助容量線と信号線とで囲まれた領域に絵素電極を設け、前記走査線又は前記補助容量線、前記信号線、および前記絵素電極にそれぞれスイッチング素子を接続したアクティブマトリクス表示装置において、
   前記走査線又は前記補助容量線の少なくとも一部をバイパスできるバイパスパターンを備え、
   前記バイパスパターンは、前記信号線が設けられている層と同じ層に、前記信号線の材料と同じ材料で形成され、
   前記バイパスパターンは、前記走査線又は前記補助容量線のパターンに実質的にカバーされ、
   前記バイパスパターンの長さは、隣接する２つの信号線の間の距離の少なくとも半分である、
   アクティブマトリクス表示装置。
2. 前記バイパスパターンは、（（前記隣接する２つの信号線の間の距離）−（前記スイッチング素子の大きさ））の長さを実質的に有する
   請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置。
3. 前記バイパスパターンは、その中央部において３〜５μｍの幅を有する
   請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置。
4. 前記バイパスパターンは、その中央部における線幅よりも、その端部における線幅のほうが大きい
   請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置。
5. 前記バイパスパターンは、アルミニウム、チタン、および銅からなるグループから選択される材料で形成される
   請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置。

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