JP5011472B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に薄膜トランジスタ基板の配線検査用端子の構造に特徴を持つ液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶表示パネルと駆動回路、および必要によりバックライトなどを組み合わせて構成される。液晶表示パネルは、第1基板と第２基板を貼り合わせてなり、それらの各内面すなわち主面の対向間隙に液晶層が封入される。一方の基板である第１基板の主面には、複数の走査配線と、この走査配線とは絶縁層を介して交差する複数のデータ配線が形成されている。走査配線とデータ配線の交差部に画素を形成し、この画素をマトリクス配置して画素領域（有効表示領域）を構成する。これらの配線はアルミニウムを好適とする金属が用いられる。

図４は、液晶表示パネルの構成を説明する模式平面図である。図４において、ＳＵＢ１は第１基板、ＳＵＢ２は第２基板を示す。第１基板ＳＵＢ１には、複数の走査配線ＧＬと、この走査配線ＧＬとは絶縁されて交差配置されたデータ配線ＤＬが形成されている。走査配線ＧＬの一端には、丸で囲んで矢印Ａで示す配線検査用端子（検査パッド）ＣＫＰが設けられている。配線検査用端子ＣＫＰには検査プローブ接触部を有する。走査配線ＧＬの他端には走査配線駆動回路チップＧＤが接続されている。

上記の走査配線ＧＬとは絶縁層を介して交差した複数のデータ配線ＤＬが形成されている。データ配線ＤＬの端部にはデータ配線線駆動回路チップＤＤが接続されている。データ配線ＤＬのデータ配線線駆動回路チップＤＤが接続された端部とは反対側の端部にも配線検査用端子が形成されるが、ここでは図示を省略してある。

一方、第２基板ＳＵＢ２の主面には複数色（通常は、赤、緑、青の３色）のカラーフィルタが形成されている。この第２基板ＳＵＢ２を第１基板ＳＵＢ１に重ねて貼り合わせ、シール剤ＳＬで接着する。このとき、シール剤ＳＬの一部に切り欠きを設けておき、この切り欠きから液晶を注入し、封緘剤ＳＴＰで封止する。

アクティブ・マトリクス型の液晶表示パネルでは、第１基板ＳＵＢ１の走査配線ＧＬとデータ配線ＤＬの各交差部近傍に薄膜トランジスタが形成されることから、薄膜トランジスタ基板とも称される。また、同じく第２基板ＳＵＢ２にはカラーフィルタが形成されることから、カラーフィルタ基板とも称される。

図５は、配線検査用端子に検査プローブを接触させて走査配線の断線を検査する状態を説明する図である。検査プローブＰＢは複数本を一列配列してなり、第１基板ＳＵＢ１に有する配線検査用端子ＣＫＰの検査プローブ接触部に矢印のように下降させて接触させることで、図示しない測定装置により断線の有無を検査する。このような断線検査に関する従来技術を開示したものとしては、特許文献１を挙げることができる。
特開２００１−３２４７２１号公報

図６は、検査プローブを接触させて断線を検査する従来の走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による走査配線のダメージ発生メカニズムの説明図である。図６は第１基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１に形成された走査配線の断線を検査する場合について説明するものであり、図６（ａ）は丸で囲んで矢印Ａで示す配線検査用端子ＧＬ−Ｐの部分の拡大図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である
。ガラス板を好適とする薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１の主面には走査配線（ゲート配線）ＧＬの先端部に設けた幅広部が配線検査用端子（パッド）ＧＬ−Ｐを形成している。

このゲート配線ＧＬと幅広部である配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上層にはゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が形成されている。そして、幅広部ＧＬ−Ｐの上層の一部ではこの絶縁膜が除去されて、幅広部ＧＬ−Ｐの上面の部分が露呈された凹部が形成されている。幅広部すなわち配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上面の凹部を含んでゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜の上層にＩＴＯを好適とする透明導電膜ＴＣＦが形成されている。透明導電膜ＴＣＦには凹部ＤＮＴが形成され、この凹部ＤＮＴを検査プローブ接触部として利用する。

図５で説明したように、この透明導電膜ＴＣＦの凹部ＤＮＴを検査プローブ接触部として検査プローブを接触させて測定する。このとき、接触を確実にし、検査プローブ間の接触抵抗のばらつきによる測定エラーを回避するため、検査プローブにはある程度の圧力が透明導電膜ＴＣＦにかかるように図５の矢印方向に圧力が印加される。したがって、透明導電膜ＴＣＦに疵ＳＣが付くことがある。

透明導電膜ＴＣＦに疵ＳＣが付き、この疵から湿気が浸入すると、直下の配線検査用端子ＧＬ−Ｐの金属と反応し、ガスが発生する。このガスは液晶層に浸入して気泡となり、表示不良を引き起こす。なお、透明導電膜ＴＣＦの走査配線の長さ方向サイズを、例えば０．２０ｍｍとしたとき、疵ＳＣの大きさは０．０２０ｍｍ程度である。

本発明の目的は、検査プローブの接触による気泡の発生を防止して、表示不良を抑制した液晶表示装置を提供することにある。

本発明の一つの実施態様によれば、第1基板と第２基板の各主面の対向間隙に液晶層を封入した液晶表示パネルを備える液晶表示装置で、第1基板の主面には、複数の走査配線と、この走査配線とは絶縁膜を介して交差する複数のデータ配線が形成されており、走査配線の一端には幅広部を有し、この幅広部に走査配線の上層における絶縁層に設けた開口を通して電気的に接続されると共に、この走査配線とは重畳していない位置でこの絶縁層上に延在部を持つ透明導電膜を有し、この透明導電膜の延在部を検査プローブを押し当てる検査プローブ接触部とした、というものである。

本発明の別の実施態様によれば、第1基板と第２基板の各主面の対向間隙に液晶層を封入した液晶表示パネルを備える液晶表示装置で、第１基板の主面には、複数の走査配線と、この走査配線とは絶縁膜を介して交差する複数のデータ配線が形成されており、走査配線の一端に、その中央部分に開口部を有し、この開口部に絶縁層が配置された幅広部が形成されており、この開口部を含む幅広部の上層を覆うと共にこの幅広部と電気的に接続された透明導電膜を有し、この絶縁膜が配置された開口部の上層に配置された透明導電膜の位置を検査プローブを押し当てる検査プローブ接触部とした、というものである。

本発明のさらに別の実施態様によれば、第1基板と第２基板の各主面の対向間隙に液晶層を封入した液晶表示パネルを備える液晶表示装置で、第１基板の主面には、複数の走査配線と、この走査配線とは絶縁膜を介して交差する複数のデータ配線が形成されており、走査配線の一端に、その中央部分に絶縁層が配置された幅広部が形成されており、この幅広部の上層を覆うと共にこの幅広部と電気的に接続された透明導電膜を有し、この透明導電膜の幅広部に配置された絶縁層の上層に配置された透明導電膜の位置を検査プローブを押し当てる検査プローブ接触部とした、というものである。尚、この絶縁層は、複数の絶縁層を積層したものでも良い。

これらの構成は、検査プローブ接触部に検査プローブの接触で疵が発生しても、この疵から測定対象の配線層に湿気が到達しないというものである。

検査プローブの接触による疵から浸入した湿気が配線層に達しないため、測定対象の配線層に湿気が作用せず、上記のような気泡の発生はない。

以下、本発明の最良の実施形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。図１も図６と同様に、第１基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１に形成された走査配線の断線を検査する場合について説明するものであり、図１（ａ）は配線検査用端子ＧＬ−Ｐの部分の拡大図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。ガラス板を好適とする薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１
の主面には走査配線（ゲート配線）ＧＬの先端部に設けた配線検査用端子（パッド）ＧＬ−Ｐが形成されている。

このゲート配線ＧＬと幅広部である配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上層には、図６と同様にゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が形成されている。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上層の一部ではこの絶縁膜が除去されて、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上面の部分が露呈された凹部ＤＮＴが形成されている。配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上面の凹部を含んでゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜の上層にＩＴＯを好適とする透明導電膜ＴＣＦが形成されている。透明導電膜ＴＣＦは凹部ＤＮＴで配線検査用端子ＧＬ−Ｐと電気的に接続し、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの前記走査配線ＧＬとは反対側で前記ゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳの上層にまで延在して形成されている。この延在した部分を検査プローブＰＢの接触部として断線検査を行う。

実施例１の構成としたことで、検査プローブＰＢが透明導電膜ＴＣＦを疵ＳＣをつけても、その下層には金属配線がないので、この疵ＳＣから浸入した湿気が気泡の原因となることはない。したがって、断線検査による気泡で表示不良は起こらず、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。

実施例１の寸法関係の一例を説明すると、透明導電膜ＴＣＦの走査配線の長さ方向サイズをＬとしたとき、検査プローブＰＢを接触させる上記延在部分の長さＩ₁は０．１ｍｍ、図中の長さＩ₂、Ｉ₃、Ｉ₄は、それぞれ０．００７ｍｍ、０．００６ｍｍ、０．００５ｍｍとすると、透明導電膜ＴＣＦの走査配線の長さ方向サイズをＬは、Ｌ＝Ｉ₁＋Ｉ₂×２＋Ｉ₃＋Ｉ₄＝０．１２５ｍｍとなる。図１は形状を分かりやすくするために寸法関係は必ずしもこの式に示された相対的な大きさとはなっていない。

また、透明導電膜ＴＣＦの延在方向を走査配線ＧＬ側とすることも考えられるが、走査配線ＧＬ側の延在部分の下層には走査配線ＧＬがあるため、気泡の発生をさけるために当該走査配線ＧＬを避けたサイドに検査プローブＰＢを接触させることになり、検査プローブＰＢやその接触部のサイズからして、このようなことは実現が難しい。

図２は、本発明の実施例２を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。図１も図２と同様に、第１基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１に形成された走査配線の断線を検査する場合について説明するものであり、図２（ａ）は配線検査用端子ＧＬ−Ｐの部分の拡大図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。ガラス板を好適とする薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１
の主面には走査配線（ゲート配線）ＧＬの先端部に設けた配線検査用端子（パッド）ＧＬ−Ｐが形成されている。

このゲート配線ＧＬと幅広部である配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上層には、図１と同様にゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が形成されている。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの中央領域ではこの絶縁膜が除去されている。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの中心の一部では当該配線検査用端子ＧＬ−Ｐを構成する金属膜が除去され、代わりにゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が形成されている。配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上面には、絶縁膜の除去に伴う凹部に倣ってＩＴＯを好適とする透明導電膜ＴＣＦが形成されている。透明導電膜ＴＣＦは凹部ＤＮＴの周辺で配線検査用端子ＧＬ−Ｐと電気的に接続している。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの中心の一部に塗布されたゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜の上層部分の透明導電膜ＴＣＦを検査プローブＰＢの接触部として断線検査を行う。

実施例２の構成としたことで、検査プローブＰＢが透明導電膜ＴＣＦを疵ＳＣが付いても、その下層には金属配線がないので、この疵ＳＣから浸入した湿気が金属配線と反応して気泡を発生させることはない。したがって、断線検査による気泡で表示不良は起こらず、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。なお、実施例２における各部の寸法も実施例１と同様に設定される。

図３は、本発明の実施例３を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。図３も図２と同様に、第１基板である薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１に形成された走査配線の断線を検査する場合について説明するものであり、図３（ａ）は配線検査用端子ＧＬ−Ｐの部分の拡大図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。ガラス板を好適とする薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１
の主面には走査配線（ゲート配線）ＧＬの先端部に設けた配線検査用端子（パッド）ＧＬ−Ｐが形成されている。

このゲート配線ＧＬと幅広部である配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上層には、図２と同様にゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が形成されている。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの中央領域と周辺部分を除いてこの絶縁膜が除去されている。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの上面には、絶縁膜の除去に伴う周辺凹部に倣ってＩＴＯを好適とする透明導電膜ＴＣＦが形成されている。透明導電膜ＴＣＦは凹部ＤＮＴの周辺で配線検査用端子ＧＬ−Ｐと電気的に接続している。そして、配線検査用端子ＧＬ−Ｐの中心部分に積層されたゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜の上層部分の透明導電膜ＴＣＦを検査プローブＰＢの接触部として断線検査を行う。

実施例３の構成としたことで、検査プローブＰＢが透明導電膜ＴＣＦを疵ＳＣが付いても、その下層にはゲート絶縁膜ＧＩと保護膜ＰＡＳからなる絶縁膜が存在するので、この疵ＳＣから浸入した湿気が金属配線まで到達することはなく、金属膜と反応して気泡を発生させることはない。したがって、断線検査による気泡で表示不良は起こらず、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。なお、実施例３における各部の寸法も実施例１、２と同様に設定される。

なお、本発明は、ゲート配線にかかわらず、データ配線、その他の配線の断線検査にも同様に適用できる。

本発明の実施例１を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。 本発明の実施例２を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。 本発明の実施例３を説明する走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による断線検査の説明図である。 液晶表示パネルの構成を説明する模式平面図である。 配線検査用端子に検査プローブを接触させて走査配線の断線を検査する状態を説明する図である。 検査プローブを接触させて断線を検査する従来の走査配線の配線検査用端子の構造と検査プローブの接触による走査配線のダメージ発生メカニズムの説明図である。

符号の説明

ＳＵＢ１・・・第１基板である薄膜トランジスタ基板、ＧＬ−Ｐ・・・配線検査用端子、ＧＬ・・・走査配線（ゲート配線）、ＧＩ・・・ゲート絶縁膜、ＰＡＳ・・・保護膜、ＤＮＴ・・・凹部、ＴＣＦ・・・透明導電膜、ＰＢ・・・検査プローブ、ＳＣ・・・疵。

Claims (4)

1. 第１基板と第２基板の各主面の対向間隙に液晶層を封入した液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、
   前記第１基板の主面には、複数の走査配線と、この走査配線とは絶縁層を介して交差する複数のデータ配線が形成されており、
   前記走査配線の一端に、その中央部分に開口部を有し、該開口部に絶縁層が配置された幅広部が形成されており、
   前記開口部を含む前記幅広部の上層を覆うと共に当該幅広部と電気的に接続された透明導電膜を有し、
   前記絶縁層が配置された前記開口部の上層に配置された前記透明導電膜の位置を検査プローブ接触部としたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１において、
   前記開口部に配置された絶縁層が、前記走査配線と前記データ配線を絶縁する絶縁層と同一であることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記複数の走査配線の他端に走査配線駆動回路チップが接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項３において、
   前記複数の走査配線と前記データ配線の各交差部分に薄膜トランジスタを有することを特徴とする液晶表示装置。
   
   
   

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