JP2016114680A - アレイ基板およびそれを用いた表示装置 - Google Patents

アレイ基板およびそれを用いた表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016114680A
JP2016114680A JP2014251584A JP2014251584A JP2016114680A JP 2016114680 A JP2016114680 A JP 2016114680A JP 2014251584 A JP2014251584 A JP 2014251584A JP 2014251584 A JP2014251584 A JP 2014251584A JP 2016114680 A JP2016114680 A JP 2016114680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel electrode
dummy pixel
region
dummy
array substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014251584A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6503721B2 (ja
Inventor
茂昭 野海
Shigeaki Nomi
茂昭 野海
文弘 後藤
Fumihiro Goto
文弘 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2014251584A priority Critical patent/JP6503721B2/ja
Priority to US14/962,238 priority patent/US9564456B2/en
Publication of JP2016114680A publication Critical patent/JP2016114680A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6503721B2 publication Critical patent/JP6503721B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136204Arrangements to prevent high voltage or static electricity failures
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H01L27/1244Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits for preventing breakage, peeling or short circuiting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】表示装置を構成するアレイ基板において、表示領域内で配線と画素電極とが重畳しない場合には、薄膜トランジスタ上にあって画素電極の下層にある絶縁膜がもしも形成されなかった場合、絶縁膜が未形成であることを電気的に検出できる様にする。【解決手段】表示領域内の画素電極はソース配線と上面視で重畳しないが、表示画素領域を取り囲むダミー画素領域内のダミー画素電極はその両側にあるソース配線と重畳させる。【選択図】図3

Description

この特許は、アレイ基板および表示装置に関し、特に薄膜トランジスタと画素電極とを有するアレイ基板と、それを用いた表示装置に関するものである。
近年、表示装置はさまざまな機器において、観察者への情報表示手段として使用されている。現在は、従来の主流であったブラウン管に代わって、液晶、プラズマ、エレクトロルミネッセンス(EL:Electro Luminescence)、FED(Field Emission Display)等を利用した新しい薄型表示装置が登場している。特に、液晶表示装置は、小型から大型の機種まで製造でき、現在の代表的な薄型表示装置となっている。
このような薄型表示装置には、複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域が構成されている。表示領域内には複数の走査線と信号線とが設けられており、互いに交差することによって画素を区切っている。各画素には走査線や信号線と接続する電極を有するスイッチング素子とそのスイッチング素子に接続する画素電極とが設けられている。信号線から入力される電圧はスイッチング素子を介して画素電極に印加され、さらに液晶やエレクトロルミネッセンス材のような電気光学媒体に印加されて表示に寄与する。なお、スイッチング素子としては薄膜トランジスタ(TFT)を用いることが多い。
ところで、上記のTFTを形成する際には、製造工程中の静電気等により表示領域内の画素や配線が損傷したり、絶縁膜の絶縁破壊を引き起こしたりという不具合が生じることがある。そして、表示領域の画素を絶縁破壊から保護する目的で、表示領域の外側にダミー画素を設けるのが一般的である(たとえば特許文献1を参照)。
液晶表示装置に用いる薄膜トランジスタとしては、逆スタガ型でバックチャネルエッチングを行うタイプが一般的である。さらにはTFTと画素電極とを絶縁膜を介して別々に形成して、絶縁膜に開口するコンタクトホールを介してTFTと画素電極とを接続するアレイ構造が多用されている。このような構造を製造するには、形成したTFTを覆うように絶縁膜を成膜し、TFT上の絶縁膜にコンタクトホールを形成した後に、その絶縁膜上に画素電極を形成して、コンタクトホールを介してTFTと画素電極を接続させるという製法をとることが多い。(特許文献2)
特開平3−45934号公報 特開平10−268353号公報
画素に設けられたTFT上に絶縁膜を形成する主な目的は、TFTを液晶から保護し、さらにはTFTから液晶への不要な電界が印加されるのを遮断することにある。もし、TFT上に所定の絶縁膜が形成されないトラブルが生じた場合、TFTから液晶へ直接電圧が印加されることになる。この印加が長時間続いた場合、液晶の帯電や変質を引き起こし、最終的には表示不良を引き起こす。しかし、表示不良に至るまでには長時間の電圧印加が必要であり、点灯直後は明確な表示異常が発生しないため、製造中の検査時には発見されにくいという問題があった。
また、絶縁膜が形成されない場合、絶縁膜上に形成する画素電極とTFTとの短絡が懸念されるが、画素電極とTFTのドレイン電極とはもともとコンタクトホールを介して接続するものであるため、画素電極がドレイン電極とのみ上面視で重畳しているのであれば、両者の間に絶縁膜が形成されなかったとしても問題は生じない。
一方で、絶縁膜の下層の信号線と上面視で重畳するように画素電極を形成した場合において当該絶縁膜が形成されない場合には、信号線の電位が画素電極に直接印加されるため、表示不良としてすぐ異常が発見されうる。しかし、画素電極をそのように形成した場合には、画素電極と信号線との間に容量が生じるため、画面サイズの大型化に伴う画素数の増大に信号電圧の供給が遅延し追従できなくなるという問題がある。
そのため、信号線と画素電極とは重畳しないように形成することが多く、その場合においては前述の通り、絶縁膜が形成されなくても表示不良の異常がすぐ発見されないという問題が残る。すなわち、表示不良に至るまでには長時間の電圧印加が必要であるため、検査に過大な期間を要するという問題があった。また、電圧印加に必要な時間はアレイ基板によって大きくばらつくため、そのまま出荷されてしまう可能性もあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、TFT上に絶縁膜が形成されていない場合でも検査で検出できるアレイ基板およびそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係るアレイ基板は、基板上に、ゲート配線と、前記ゲート配線とゲート絶縁膜を介して交差して形成されるソース配線と、前記ソース配線を覆うパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成される画素電極とを有するアレイ基板であって、前記ゲート配線と前記ソース配線とが交差する近傍にスイッチング素子を有する領域である表示領域内において、前記スイッチング素子が有するドレイン電極と前記画素電極とは前記パッシベーション膜に開口するコンタクトホールを介して互いに電気的に接続されており、前記画素電極と前記ソース配線とは上面視で重畳する領域を有しておらず、前記表示領域の外側に位置するダミー画素領域において、ダミー画素電極と前記ダミー画素電極に隣接する両方のソース配線とは、互いに上面視で重畳する領域を有することを特徴とするアレイ基板である。
表示領域内で信号線と画素電極とが重畳しないアレイ基板において、TFT上の絶縁膜が形成されなかった場合、アレイ検査時に当該絶縁膜の未形成を検出することができる。
実施の形態1による表示装置の一構成例を示した図 実施の形態1による画素の一構成例を示した図 実施の形態1によるダミー画素の一構成例を示した図 実施の形態1による表示装置の一構成例を示した図 実施の形態2によるダミー画素の一構成例を示した図 実施の形態3によるダミー画素の一構成例を示した図 実施の形態5による表示装置の一構成例を示した図
実施の形態1.
本実施の形態1に係る表示装置に用いられるアレイ基板の平面図を図1に示す。ガラス等からなる絶縁性基板100上に、図面上で垂直方向に延びる複数のソース線SLと図面上で水平方向に延びる複数のゲート線GLとが互いに垂直に交差するように形成されている。そして、これらソース線SLとゲート線GLとが互いに交差することにより区切られる各領域に画素電極PXが形成されている。図1においては簡略化のために画素電極PXを6個しか描いていないが、実際にはゲート線GL方向にm個、ソース線SL方向にn個の計m×n個の画素電極PXがマトリクス状に配置されることとなる。
また、図1では図示しないが、ゲート線GLとソース線SLとの交点付近には薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子が形成されている。詳しくは後述するが、各TFTは各画素電極PXと接続する。そして、TFTがゲート線GLから走査信号を受け取ることによりオン状態となっている間に、対応するソース線SLからのデータ信号を画素電極PXに伝搬するスイッチング機能を有する。また、ゲート線GLはゲート駆動回路103と接続し、ソース線SLはソース駆動回路104と接続する。
図1において点線で囲まれた領域は表示領域101であり、前述の通り、画素電極PXがマトリクス状に配置されている。一方、実線で囲まれた領域は画素領域102であり、領域内には画素電極PXだけでなくダミー画素電極DPXも配置されている。
ここで、画素電極PXとダミー画素電極DPXとの関係について説明する。上記のTFTを形成する際には、製造工程中に生じる静電気がアレイ基板に流入することにより表示領域101内の画素電極PXや配線SL、GLが損傷したり、後述する絶縁膜の絶縁破壊が生じたり、という不具合が生じることがある。
そこで、表示領域101内の画素電極PX等を上述の破壊から保護する目的で、表示領域101の外側にダミー画素電極DPXを配置する領域を設けることが一般的に行われている。
ここで、表示領域101内の画素電極PXは表示装置の表示に寄与するが、このダミー画素電極DPXは表示装置の表示に寄与しないように遮光されているという違いがある。図1において、画素領域102は、画素電極PXとダミー画素電極DPXとがマトリクス状に配置された領域に相当するが、画素領域102内であって表示領域101よりも外の領域(今後、ダミー画素と呼ぶことがある)にはダミー画素電極DPXしか配置されていないことになる。
図1において、複数のゲート線GLが並置される方向にG、G、・・・、G、Gm+1という番号が振られているが、G行目のゲート線GLとG行目のゲート線GLとの間に配置されているのはダミー画素電極DPXであり、各ダミー画素電極DPXはG行目のゲート線GLと接続している。同様に、Gm+1行目のゲート線GLの外側に配置されているのもダミー画素電極DPXであり、これらのダミー画素電極DPXの各々はGm+1行目のゲート線GLと接続している。
また、複数のソース線SLが並置される方向にS、S、・・・、S、Sn+1という番号が振られているが、S列目のソース線SLの外側に配置されているのもダミー画素電極DPXであり、各ダミー画素電極DPXはS列目のソース線SLと接続している。同様に、S列目のソース線SLとSn+1列目のソース線SLとの間に配置されているのもダミー画素電極DPXであり、各ダミー画素電極DPXはSn+1列目のソース線SLと接続している。
さらに、前述のG行目やGm+1行目以外のゲート線GLについては、S列目やSn+1列目のソース線SLと接続するダミー画素電極DPXと接続するが、S列目〜S列目のソース線SLと接続する画素電極PXとも接続することになる。S列目やSn+1列目以外のソース線SLについても同様である。
ここで、G行目のゲート線GLとS列目のソース線SLと接続する画素電極またはダミー画素電極を特定するために、Gjと呼ぶことにすると、前述により図1におけるダミー画素電極DPXは、G〜Gn+1、m+1〜Gm+1n+1、〜Gm+10、n+1〜Gm+1n+1となる。すなわち、図1において、ダミー画素電極DPXは画素領域102の最も外側を囲むように配置されている。
次に、画素電極PXとダミー画素電極DPXとの形状の相違についてさらに詳しく説明する。まず、画素電極PXについて説明を行う。図2(a)は、表示領域101内の画素電極PXとその近辺の平面図を示しており、図2(b)は図2(a)中のA−A線で示された箇所の断面図である。
図2(a)(b)において、ガラス基板SUB上にゲート電極・ゲート配線GLとが形成されて、該ゲート電極・ゲート配線GLを覆うようにしてゲート絶縁膜GIが形成されている。ゲート絶縁膜GI上にはシリコン等の半導体膜SCが形成されている。なお、半導体膜は非晶質膜でも結晶膜でもよいし、シリコン以外にはIn-Ga-Zn-O等の酸化物半導体を用いて形成してもよい。
半導体膜SC上にはオーミックコンタクト膜OCを介してソース電極Sとドレイン電極Dとが半導体膜SC上で対向するように形成されている。ソース電極Sはソース線SLと一体形成されるか、あるいは、電気的に接続している。ガラス基板SUB上に形成されたこれらの要素からなる薄膜トランジスタTFTを覆うようにして保護絶縁膜PSVが形成されている。保護絶縁膜PSV上に画素電極PXが形成されている。
画素電極PXは、保護絶縁膜PSVに開口するコンタクトホールCHを介して薄膜トランジスタTFTのドレイン電極Dと電気的に接続している。一方で、画素電極PXとソース配線SLとは上面視で重畳していない。これは前述の通り、画素電極PXとソース配線SLとを重ねることにより生じるソース配線SLの容量の増大やソース信号の遅延が表示に悪影響を及ぼすことを防ぐためである。
図2における構成において保護絶縁膜PSVが形成されないトラブルが生じた場合であっても、画素電極PXと薄膜トランジスタTFT間はドレイン電極Dを介した接続が行われる一方で、画素電極PXはソース配線SLと短絡することがない。したがって、短期的な表示検査を行ったとしても、保護膜PSVの未形成を検出することは困難である。
次に、ダミー画素電極DPX近辺の構成について図3を用いて説明する。図3(a)は、表示領域101よりも外側に形成されるダミー画素電極DPXとその近辺の平面図を示しており、図3(b)は図3(a)中のB−B線で示された箇所の断面図である。
平面図である図3(a)と断面図である図3(b)とは、前述の図2(a)、図2(b)と対応している。前述の図2との相違点は、ダミー画素電極DPXが画素電極PXよりも大きな形状となるように形成されることによりソース配線SLと重畳する領域OLを有している点である。すなわち、ダミー画素電極DPXは保護絶縁膜PSVを介してダミー画素電極DPXの各端部にて1本のソース配線SLと上面視で重畳する。いいかえれば、ダミー画素電極DPXはその両端部において隣接する2本のソース配線SLと上面視で重畳する領域OLを各々有している。なお、ここで端部とは、ダミー画素電極DPXとソース配線SLとが向かい合う側におけるダミー画素電極DPXのパターン端部を指す。図3においては、ソース配線SLと向かい合う側におけるダミー画素電極DPXの辺に相当する。
図3における構成において保護絶縁膜PSVが形成されないトラブルが生じた場合、ダミー画素電極DPXと薄膜トランジスタとの間はドレイン電極Dを介した接続が行われる一方で、ダミー画素電極DPXは前記の重畳する領域OLにおいてソース配線SLと短絡する。したがって、隣接するソース配線SLはダミー画素電極DPXを介して互いに電気的に接続されることになる。そのため、たとえば製造工程中の検査工程において、ソース配線SL同士の短絡欠陥(SSショート)として検出することができる。
なお、ダミー画素電極DPXとソース配線SLとが重畳した場合においても、画素電極PXで説明したように、ソース配線容量の増大に伴う信号遅延の問題は生じるが、重畳する箇所がダミー画素だけであれば、表示への影響はほとんど無視できるほど小さい。 また、図3においてはダミー画素電極DPXの両辺すべてがソース線SLと重畳しているが、ダミー画素電極DPXの両端において一部のみソース線SLと重畳させてもよい。この場合、信号遅延はより改善される。
さらに、図3においては、ダミー画素電極DPXと画素電極PXとの違いをわかりやすく説明するために、薄膜トランジスタの記載を省略したが、薄膜トランジスタを設けてもよい。具体的には、ダミー画素電極DPX近辺、あるいはソース線SLとゲート配線GLとの交差部近辺に、図2と同様に薄膜トランジスタが形成されていてもよい。しかし、ダミー画素電極DPXに薄膜トランジスタがなくても、ダミー画素電極DPXの両端部がソース線SLと重畳している限り、本実施の形態1の効果を奏することは言うまでも無い。
このように、本実施の形態1に係るアレイ基板においては、ソース配線容量による表示への悪影響を最小限に抑制しつつ、保護絶縁膜の未形成を通常の検査で検出することができるという効果を奏する。
実施の形態2.
実施の形態2の説明を行う前に、図4にダミー画素電極DPXと画素電極PXの平面図を示す。これは、図1において示されるG、Gn+1、Gn、n+1の4個の画素に対応した個所の平面図である。具体的には、ダミー画素電極DPX1がGと対応し、ダミー画素電極DPX2がGn+1と対応し、ダミー画素電極DPX3がGn+1と対応する。さらに、画素電極PXはGと対応する。また、図3で説明したように、図4においてもダミー画素電極DPX1、DPX2、DPX3は、隣接する2本のソース配線SLと重畳する領域OLを有している。さらに、画素電極PXはソース配線SLと重畳する領域を有していない。
図4においては、ダミー画素電極DPX1やDPX2が隣接する2本のソース配線SLと重畳する領域OLを有しているため、ダミー画素電極間の距離W1は、画素電極PXと隣接する画素電極PXとの間の距離W2に比べて狭くなっている。また、ダミー画素電極DPX3が隣接する2本のソース配線SLと重畳する領域OLを有しているため、ダミー画素電極DPX3と隣接する画素電極PXとの間の距離W3は、画素電極PXと隣接する画素電極PXとの間の距離W2に比べて狭くなっている。そのため、パターン欠陥等が生じることによりソース線SL上でダミー画素電極同士あるいはダミー画素電極DPX3と画素電極PXとが短絡(ショート)する可能性は、表示領域101内の画素電極PX間がソース線SL上で短絡する可能性よりも高くなる。
このような短絡が生じた場合、ダミー画素電極同士がショートした場合は、ショート箇所の下にあるソース配線SLの容量が大きくなり、信号遅延の問題が生じる。また、ダミー画素電極DPXと画素電極PXとのショートの場合は、ショートした画素電極PXは点欠陥となり表示欠陥を引き起こすため、製造の歩留が低下して製造コストが増大するという問題があった。
ここで、図5に実施の形態2に係るダミー画素電極と画素電極との一構成例を示す。本実施の形態2では、ダミー画素電極DPXとソース配線SLとが重畳している領域が画素長L1ではなく、その一部L2であることを特徴としている。
前述の通り、ダミー画素電極と画素電極間の距離がW3しかない領域においては画素電極同士のショートが生じやすく、距離がW3である領域が長ければ長いほどショートの可能性も高くなる。図3においては、距離がW3である領域は、ソース配線と平行な方向におけるダミー画素電極の長さであるところの画素長すべてにわたって形成されていた。言い換えれば、ダミー画素電極と画素電極間の距離はどの位置においてもW3であった。そのため、ダミー画素電極と画素電極間がソース配線上においてショートする可能性が生じていた。
しかし、本実施の形態2においては、ダミー画素電極と画素電極間の距離がW3である領域は図5で示すL2の範囲にしか形成されない。言い換えれば、ダミー画素電極DPXとソース配線SLとが重畳する領域は、前記ダミー画素電極の画素長よりも短い。一方、L2以外の領域においては、ダミー画素電極と画素電極間の距離はW4であり、距離W3よりも長い。こうすることで、距離W3の領域は、画素長L1ではなく、その一部であるL2になるため、ダミー画素電極DPXと隣接画素電極PXとが短絡する可能性を低減することが可能となっている。
図示しないが、ダミー画素電極同士においても同様の効果が得られ、距離W1の領域が画素長L1ではなく、その一部であるL2になるため、隣接ダミー画素電極DPX同士が短絡する可能性を低減することが可能となっている。
このようなパターン配置とすることで、保護絶縁膜PSV膜が無い場合に画素パターンとソース配線がショートし、結果、製造工程中の検査工程で、SSショートとして検出することができるという実施の形態1の効果を奏するとともに、ダミー画素同士のショートや、画素電極とダミー画素電極とがショートするという不具合も防ぐことができる。
実施の形態3.
図6に実施の形態3に係るダミー画素電極の一構成例を示す。本実施の形態3では、あるソース配線SLにおいてダミー画素電極DPX1と重畳する第1の領域OL1と、第1の領域OL1が形成されているソース配線SLと同じソース配線SLにおいてダミー画素電極DPX2と重畳する第2の領域OL2とが、そのソース配線SL上で対向しないことを特徴としている。さらに詳細には、第1の領域OL1と第2の領域OL2とは、ソース線SLの幅方向で対向しない形態であることを特徴としている。
さらに言いかえれば、ダミー画素電極DPX1とソース配線SLとが重畳する領域と、ダミー画素電極DPX2とソース配線SLとが重畳する領域とを左右で異なる位置にしたことを特徴とする。具体的には、画素パターン下辺からソース配線との重ねエリアまでの距離が左右で異なり、また、重ならない距離としている。
図6に示す形態において、ダミー画素電極DPX1と隣接するダミー画素電極DPX2との間の距離W5は図4におけるダミー画素電極DPX1と隣接するダミー画素電極DPX2との間の距離W1よりも広くなっている。そのため、ダミー画素電極同士がソース線上で短絡する可能性を低減することが可能となっている。
このようなパターン配置とすることで、保護絶縁膜PSV膜が無い場合に画素パターンとソース配線がショートし、結果、製造工程中の検査工程で、SSショートとして検出することができるという実施の形態1の効果を奏するとともに、ダミー画素同士のショートや、画素電極とダミー画素電極とがショートするという不具合も防ぐことができる。
実施の形態4.
実施の形態1〜3において、ダミー画素電極DPXがG〜Gn+1まで同様に形成されているとすると、保護絶縁膜PSVが形成されないトラブルが生じた場合、すべてのソース配線SLがダミー画素電極DPXを介して電気的に一体として短絡されることになる。この場合も通常の検査によって、保護絶縁膜の未形成を検出することは可能である。しかし、必ずしもG〜Gn+1に渡ってダミー画素電極DPXを設ける必要は無い。あらかじめ決めておいたダミー画素だけ、実施の形態1〜3に係る構成としておき、かかるダミー画素のみ検査を行うことによっても保護絶縁膜の未形成を検出することができる。
本実施の形態4においては、すべてのダミー画素ではなく、あらかじめ決めておいたダミー画素だけ、実施の形態1〜3にかかるダミー画素電極のパターンを設けることを特徴とする。言い換えれば、ダミー画素領域において、ダミー画素電極がソース配線と重畳しないダミー画素を有することを特徴とする。
前述の通り、図1においては表示領域101内の画素が(G1、S1)〜(Gm、Sn)であり、そのひと回り外側がダミー画素である。つまり、G行やGm+1行、S列、Sn+1列がダミー画素である。ここで、たとえばG行においてG100、G200、G300・・・と100個おきのダミー画素のみ、実施の形態1〜3にかかるダミー画素電極パターンとすることができる。もちろん、100個という周期に限定する必要はなく、少なくとも1個あれば発明の効果を奏することができる。
このように、あらかじめ本発明に係るダミー画素電極を設ける箇所を決めたうえで検査を行うと、パッシベーション膜が形成されない場合には決められた箇所にだけSSショートが発生することになる。そのため、パッシベーション膜が形成されていない欠陥をより迅速かつ確実に判断することができる。
実施の形態5.
実施の形態1〜4では、ダミー画素電極DPXの形状を画素電極PXとは異なる形状に変更することにより、ダミー画素電極DPXとソース配線SLとに重畳部を形成した形態について説明をおこなった。しかし、実施の形態5では、ダミー画素電極DPXの形状にかような変更を加えることなく同様の効果を奏する形態について説明を行う。
図7に、実施の形態5に係るダミー画素電極DPXと画素電極PXの平面図を示す。図7は図1において示されるG、Gn+1、Gn、n+1の4個の画素に対応した個所の平面図である。具体的には、ダミー画素電極DPX4はGと対応し、ダミー画素電極DPX5はGn+1と対応し、ダミー画素電極DPX6はGn+1と対応する。さらに、画素電極PXはGと対応する。また、図2で説明したように、図7においても画素電極PXはソース配線SLと重畳する領域を有していない。
一方、ダミー画素電極DPX4、DPX5、DPX6は隣接する2本のソース配線SLと重畳する領域OLを有している。しかし、実施の形態1〜4とは異なりダミー画素電極DPXの形状は画素電極PXの形状とほぼ同様である。その代わりに、重畳領域OLにおけるソース配線SLの幅は、重畳領域OL以外における幅よりも太くなっている。すなわち、図7から明らかなように、本実施の形態5においてはダミー画素の両脇にあるソース配線SLの幅を太らせることにより、ダミー画素電極DPXと隣接する2本のソース配線SLとが重畳する領域OLを設けたことを特徴とする。
図7においてはダミー画素電極DPXと画素電極PXとを同じ形状としているが、特にこの形態には限定されない。本実施の形態5の趣旨としては、重畳部OLの形成手段としてはダミー画素電極の形状の変更のみではなく、ソース配線の幅を大きくすることも含まれるということである。ダミー画素電極DPXの形状とソース配線の幅との両方を適宜最適化することにより重畳部を形成してもよい。また、画素領域内の一領域ではダミー画素電極の形状を変更し、その他の領域ではソース配線の幅を大きくしてもよい。
また、図7においてはダミー画素電極DPXと画素電極PXとを同じ形状としているが、この場合、画素電極としての形状は両者とも同じであるので、ダミー画素と隣接する画素電極の距離が狭く、ショートしやすいという欠陥も防ぐことができる。さらに、実施の形態1に係る効果も奏することができる、すなわち、保護絶縁膜PSVが無い場合にはダミー画素電極DPXのパターンとソース配線SLとが重畳部OLにおいてショートすることにより、アレイ基板の検査工程においてSSショートとして検出することができる。
さらに、図7においては、重畳領域OLを薄膜トランジスタの近傍を避けるような位置に設けている。本実施の形態5においては、ソース配線の幅を太くすることにより重畳領域OLを設けており、この形態をダミー画素全てに適用することは可能である。しかし、薄膜トランジスタのドレイン電極Dとソース配線SLとが近接するとパターン欠陥等により短絡して欠陥を生じる可能性が高くなる。図7においては、ドレイン電極Dと重畳領域OLとは離間しているため、短絡欠陥の可能性は低い。
実施の形態6.
図7における構成においてダミー画素のソース配線SLがG〜Gn+1まで同様に太く形成されているとすると、保護絶縁膜PSVが形成されないトラブルが生じた場合、すべてのソース配線SLがダミー画素電極DPXを介して電気的に一体として短絡されることになる。この場合も通常の検査によって、保護絶縁膜の未形成を検出することは可能である。しかし、必ずしもG〜Gn+1に渡ってダミー画素のソース配線SLを太くする必要は無い。あらかじめ決めておいたダミー画素だけ、実施の形態5に係る構成としておき、かかるダミー画素のみ検査を行うことによっても保護絶縁膜の未形成を検出することができる。
実施の形態1〜6にかかるアレイ基板を用いて、公知の製法により表示装置を製造することができる。たとえば、アレイ基板と対向基板との間に液晶が封入されるように貼り合わせて基板周辺部をシールした後、アレイ基板や対向基板の端子に外部回路を接続し、光源を背後に設置することにより液晶表示装置を製造することができる。また、アレイ基板の画素電極上に電界を印加することにより発光する発光層を形成した後、絶縁膜により覆い、共通電極を形成することによりエレクトロルミネッセンス表示装置を製造することができる。さらに、白と黒との顔料粒子を含むマイクロカプセルをアレイ基板と外部回路とが生成する電界により駆動する電気泳動方式の表示装置や、電子粉流体方式の表示装置を製造することも可能である。表示装置とは異なるが、本発明にかかるアレイ基板において画素電極の代わりに光電変換素子を設けることにより、可視光や紫外光や放射線のイメージセンサーを製造することも可能である。
100 絶縁性基板、101 表示領域、102 画素領域、
PX 画素電極、DPX ダミー画素電極、
SUB 基板、GL ゲート配線、SL ソース配線、
GI ゲート絶縁膜、SC 半導体膜、OC オーミックコンタクト膜、
S ソース電極、D ドレイン電極、PSV 保護絶縁膜(パッシベーション膜)、
OL、OL1、OL2 重畳領域

Claims (7)

  1. 基板上に、ゲート配線と、
    前記ゲート配線とゲート絶縁膜を介して交差して形成されるソース配線と、
    前記ソース配線を覆うパッシベーション膜と、
    前記パッシベーション膜上に形成される画素電極と
    を有するアレイ基板であって、
    前記ゲート配線と前記ソース配線とが交差する近傍にスイッチング素子を有する領域である表示領域内において、
    前記スイッチング素子が有するドレイン電極と前記画素電極とは前記パッシベーション膜に開口するコンタクトホールを介して互いに電気的に接続されており、
    前記画素電極と前記ソース配線とは上面視で重畳する領域を有しておらず、
    前記表示領域の外側に位置するダミー画素領域において、
    ダミー画素電極と前記ダミー画素電極に隣接する両方のソース配線とは、互いに上面視で重畳する領域を有することを特徴とするアレイ基板。
  2. 前記ダミー画素電極は、前記画素電極よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアレイ基板。
  3. 前記重畳する領域は、前記ダミー画素電極の画素長よりも短いことを特徴とする請求項1または2に記載のアレイ基板。
  4. 前記ソース配線上において
    第1のダミー画素電極と前記ソース配線とが重畳する第1の領域と、
    前記第1のダミー画素電極に隣接する第2のダミー画素電極と前記ソース配線とが重畳する第2の領域とを有し、
    前記第1の領域と前記第2の領域とが前記ソース配線上で対向しないことを特徴とする請求項3に記載のアレイ基板。
  5. 前記重畳する領域におけるソース配線の幅は、
    前記重畳する領域以外の領域におけるソース配線の幅よりも大きい箇所を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のアレイ基板。
  6. 前記ダミー画素領域において、前記ダミー画素電極が前記ソース配線と重畳しないダミー画素を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のアレイ基板。
  7. 請求項1ないし6のいずれかに記載のアレイ基板を用いた表示装置。
JP2014251584A 2014-12-12 2014-12-12 アレイ基板およびそれを用いた表示装置 Active JP6503721B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014251584A JP6503721B2 (ja) 2014-12-12 2014-12-12 アレイ基板およびそれを用いた表示装置
US14/962,238 US9564456B2 (en) 2014-12-12 2015-12-08 Array substrate and display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014251584A JP6503721B2 (ja) 2014-12-12 2014-12-12 アレイ基板およびそれを用いた表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016114680A true JP2016114680A (ja) 2016-06-23
JP6503721B2 JP6503721B2 (ja) 2019-04-24

Family

ID=56111940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014251584A Active JP6503721B2 (ja) 2014-12-12 2014-12-12 アレイ基板およびそれを用いた表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9564456B2 (ja)
JP (1) JP6503721B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021039173A1 (ja) * 2019-08-26 2021-03-04 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105404041B (zh) * 2015-12-31 2018-10-16 京东方科技集团股份有限公司 显示基板母板及其制造和检测方法以及显示面板母板
US10121867B2 (en) 2015-12-31 2018-11-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor structure and associated fabricating method
TWI631402B (zh) * 2017-06-20 2018-08-01 友達光電股份有限公司 陣列基板與顯示面板
CN108803173B (zh) * 2018-07-02 2021-08-10 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法、显示装置
KR20210130333A (ko) * 2020-04-21 2021-11-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 검사방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11194368A (ja) * 1997-10-14 1999-07-21 Samsung Electron Co Ltd 液晶表示装置用基板、液晶表示装置及びその製造方法
JP2003280036A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2003295226A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
US20080179595A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Thin film transistor substrate
JP2012208300A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および投射型表示装置
WO2014174891A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 シャープ株式会社 表示装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2921864B2 (ja) 1989-07-13 1999-07-19 シチズン時計株式会社 液晶表示装置
JP3208658B2 (ja) 1997-03-27 2001-09-17 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 電気光学素子の製法
US6587160B2 (en) * 1997-10-14 2003-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal displays

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11194368A (ja) * 1997-10-14 1999-07-21 Samsung Electron Co Ltd 液晶表示装置用基板、液晶表示装置及びその製造方法
JP2003280036A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2003295226A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
US20080179595A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Thin film transistor substrate
JP2012208300A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および投射型表示装置
WO2014174891A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 シャープ株式会社 表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021039173A1 (ja) * 2019-08-26 2021-03-04 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7320407B2 (ja) 2019-08-26 2023-08-03 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6503721B2 (ja) 2019-04-24
US9564456B2 (en) 2017-02-07
US20160172385A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11333939B2 (en) Display device including trunk lines
JP5140999B2 (ja) 液晶表示装置
JP6324499B2 (ja) アクティブマトリクス基板および表示装置
CN107797350B (zh) 显示装置
JP6503721B2 (ja) アレイ基板およびそれを用いた表示装置
KR101945866B1 (ko) 차폐 도전체를 가지는 액정 표시 장치
TWI437335B (zh) 顯示裝置
JP6621284B2 (ja) 表示装置
JP2021504730A (ja) アレイ基板及び表示装置
KR101375845B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
JP2016057344A (ja) 表示装置
JP2014130349A (ja) ディスプレイ装置用アレイ基板
KR20130063886A (ko) 액정 표시장치 및 그 제조방법
JP6539743B2 (ja) アレイ基板及び液晶表示パネル
KR20140081324A (ko) 표시 장치
US8767161B2 (en) Display device
KR20120110447A (ko) 표시 장치
CN110058469B (zh) 阵列基板、显示面板、显示装置及阵列基板的制造方法
JP2010145875A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2012226156A (ja) 液晶表示装置およびマザー基板
KR102222274B1 (ko) 액정표시장치
KR102347412B1 (ko) 표시장치용 표시패널 및 표시패널 검사 방법
CN107300813B (zh) 阵列基板及液晶显示面板
KR20120113942A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판
JP2007065298A (ja) 表示装置、アレイ基板、及びアレイ基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190311

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6503721

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250