次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
(第1の実施の形態)
図1乃至図12を参照し、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置及び表示装置の修正方法について説明する。
始めに、図1を参照し、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置について説明する。
図1は、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す図である。図1(a)は、上面図であり、図1(b)は、スイッチング素子の部分を拡大して回路図として示す上面図であり、図1(c)は、スイッチング素子の部分を拡大して示す断面図である。
後述する図3(b)と合わせ、図1を参照するに、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板10は、基板30、非導電膜11、複数の走査線2、複数の信号線1、複数のスイッチング素子51、第1の絶縁膜12、信号線の予備配線7、第2の絶縁膜15を有する。ただし、基板30、非導電膜11、第1の絶縁膜12、第2の絶縁膜15は、全体に亘って一様に形成されているため、図1における上面図では図示されていない。
非導電膜11は、基板30に設けられている。複数の走査線2及び複数の信号線1は、非導電膜11上にマトリクス状に設けられている。複数のスイッチング素子51は、複数の走査線2及び複数の信号線1が交差して区画される複数の画素領域52の各々に設けられている。また、画素領域52が区画されている領域は、アクティブマトリクス領域3である。第1の絶縁膜12は、複数の走査線2及び複数の信号線1並びに複数のスイッチング素子51の上に設けられている。信号線の予備配線7は、表示領域の外側の領域13に設けられる。また、図示しない複数の表示素子が、複数のスイッチング素子51である薄膜トランジスタに対応して設けられ、複数のスイッチング素子51の各々により駆動される。
非導電膜11は、絶縁性を有する膜であり、信号線の予備配線7を設ける場合には、後述するスイッチング素子51のゲート絶縁膜53aと同時に形成することもできる。また、信号線の予備配線7を設ける場合には、第1の絶縁膜12は、後述するスイッチング素子51を覆う層間絶縁膜として設けることもできる。
本実施の形態において、複数の画素領域52に設けられているスイッチング素子51である薄膜トランジスタは、図1(b)及び図1(c)に示すように、ゲート電極53、ゲート絶縁膜53a、ソース電極54、ドレイン電極55、半導体層56を有する。
なお、アクティブマトリクス領域3は、本発明の表示領域に相当する。以下、表示領域(アクティブマトリクス領域)という。
走査線2は、横に配列してなる薄膜トランジスタ51の各ゲート電極53に接続するように、横に連続して一体に設けられる。また、信号線1は、縦に配列してなる各薄膜トランジスタ51の各ソース電極54に接続するように、縦に連続して一体に設けられる。
各薄膜トランジスタ51においては、基板30上に形成された走査線2と接続されるようにゲート電極53が形成されている。走査線2及びゲート電極53が形成された基板30上に、走査線2及びゲート電極53を覆うようにゲート絶縁膜53aが形成されている。ゲート絶縁膜53a上に信号線1が形成され、信号線1と接続されるようにソース電極54が形成されている。また、平面視でゲート電極53上の所定の領域、すなわちチャネル領域Cを挟んでソース電極54と対向してドレイン電極55が形成されている。また、チャネル領域C上に、半導体層56が形成されている。
走査線2及びゲート電極53は、一般的なフォトリソグラフィ法を用いて形成してもよいが、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて形成してもよい。パターニング精度、大面積化、コスト、工程数の理由から、インクジェット印刷方法が特に好ましい。このとき、金属粒子が分散されている金属インクを用いることが好ましい。金属粒子としては、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni、Ir、Rh、Co、Fe、Mn、Cr、Zn、Mo、W、Ru、In、Sn等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、電気抵抗、熱伝導率、腐食の面で、Au、Ag、Cu、Niが好ましい。
走査線2及びゲート電極53は、導電性高分子を含有してもよい。導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン等が挙げられる。また、これらのポリマーにドーピングを施したものも導電性高分子として用いることができる。中でも、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)の錯体(PEDOT/PSS)は、電気伝導度、安定性、耐熱性等の面で好ましい。導電性高分子は、重合度、構造により電気特性を調整することができ、さらに、焼結を必要としないため、低温で電極を形成することができる。
また、信号線1、ソース電極54及びドレイン電極55は、走査線2及びゲート電極53と同様にして、形成することができる。
半導体層56として、例えば有機半導体を用いる場合には、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて形成することが好ましく、パターニング精度、コスト、材料溶解性等の理由から、インクジェット印刷法が特に好ましい。このとき、有機半導体よりなる半導体層36は、有機溶媒に可溶な有機半導体材料を含有することが好ましい。これにより、有機半導体材料が有機溶媒に溶解されている有機半導体インクを用いて、有機半導体よりなる半導体層を形成することができる。このような有機半導体材料は、特に限定されず、高分子材料、オリゴマー材料、低分子材料等を用いることができる。
スイッチング素子51は、図1(a)に示すように、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の各画素領域52に設けられている。スイッチング素子51としては、TFTを用いることもでき、上述したように、例えば有機半導体膜を半導体層に用いる有機トランジスタを各種方法(例えばフォトリソグラフィ、インクジェット、印刷等)を用いて積層することができる。また、上述したように、それぞれゲート電極53及びソース電極54の配線である走査線2及び信号線1は、表示領域(アクティブマトリクス領域)3、及び表示領域(アクティブマトリクス領域)の外側の領域13にも延長されている。また、走査線2及び信号線1は、外側の領域13において、入力側及び非入力側の両外側に延長されている。前述したように、外側の領域13は、アクティブマトリクス領域3の外側の領域であり、通例額縁等が設置される領域に設置される。また外側の領域13の幅は、特に限定されるものではないが、その中でもアクティブマトリクス領域3から5mm以内に配置するのが好ましい。
第1の絶縁膜12は、複数の走査線2及び複数の信号線1並びに複数のスイッチング素子51の上に設けられている。第1の絶縁膜12は、走査線2、信号線1及びスイッチング素子51を被覆する層間絶縁膜として設けてもよい。例えば、非導電膜11を、非導電膜11が走査線2を被覆するように形成し、その上に、第1の絶縁膜12を、第1の絶縁膜12が信号線1を被覆するように形成してもよい。また、走査線2、信号線1の上下の積層関係を入替える場合には、非導電膜11を、非導電膜11が信号線1を被覆するように形成し、その上に、第1の絶縁膜12を、第1の絶縁膜12が走査線2を被覆するように形成してもよい。
第1の絶縁膜の形成方法として任意の方法を用いることができ、例えばスクリーン印刷法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて形成することが好ましい。特に、スクリーン印刷法は、真空成膜法や他の印刷法と比較して1μm以上の厚膜を容易に形成することができる。また、スクリーン印刷法は、フォトリソグラフィによる形成方法と比較すると、適切なスクリーンさえ作成することができるのであれば、パターニングされた状態の厚膜を容易に形成することができるため、生産性が高いという大きな利点を有する。
第1の絶縁膜の材料としては、任意の絶縁体を用いることができるが、スクリーン印刷法を用いる場合には、スクリーン印刷で使用できる材料を選定する必要がある。これらの材料はスクリーン印刷用ペーストとして市販される公知のものを利用しても良い。具体的には、ポリビニルアルコール、セルロース系ポリマー、シリコンポリマー、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、高分子量ポリエーテル、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合体、ブチルメタクリレート樹脂等のポリマー材料を用いることができる。これらの樹脂材料に可塑剤を添加しても良く、また任意の溶媒を用いて印刷性の良い粘度に調整しても良い。
第1の絶縁膜12は、外側の領域13(13a、13b)において、信号線1上に、開口部14a、14bが形成されている。開口部14a、14bは、基板30の平面状の主面上であって、主面に略垂直な方向に沿って第1の絶縁膜12を貫通するように形成されている。開口部14a、14bは、走査線2や信号線1と同時に形成してもよい。
また、本実施の形態では、開口部14a、14bは、走査線2又は信号線1と直交する方向に、線状に形成されている。
本実施の形態では、図1に示すように、表示領域の外側の領域13(13a、13b)に、信号線1と平行に、信号線の予備配線7が複数本設けられている。図1に示す例では、信号線1と平行に、外側の領域13(13a、13b)に、信号線1の予備配線7が2本設けられている。
また、外側の領域13(13a、13b)であって予備配線7の上にも第1の絶縁膜12が形成されている。すなわち、予備配線7の入力側の領域13a、予備配線7の出力側の領域13b、及び予備配線7の入力側の領域13aと出力側の領域13bとの間の領域においても、第1の絶縁膜12が形成されている。
また、本実施の形態では、第1の絶縁膜12は、表示領域の外側の領域13であって予備配線7の入力側の領域13a、予備配線7の出力側の領域13bにおいても、予備配線7上に開口部14a、14bが形成されている。
なお、図1において、予備配線7は予め配線されていなくてもよい。第2の実施の形態において、予備配線7を予め配線しない場合を説明する。
更に、第2の絶縁膜15は、開口部14a、14b及び開口部14a、14bが形成されている第1の絶縁膜12を被覆するように設けられている。第2の絶縁膜15は、更に上から走査線2、信号線1及びスイッチング素子51を被覆する図示しない層間絶縁膜である。第2の絶縁膜15の形成方法、材料としては、第1の絶縁膜12と同様にすることができる。
次に、図2乃至図10を参照し、本実施の形態に係る表示装置の修正方法について説明する。
図2は、本実施の形態に係る表示装置の修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。図3は、本実施の形態に係る修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある(以下の実施の形態及び変形例についても同様)。
前述した図1において、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の4a、4bの2箇所において、信号線1に断線(断線以外の不具合の場合も含む)が発生した場合を想定する。図2は、図1と同様の平面図であり、その2箇所の断線箇所4a、4bに対して、新たに配線を形成し、修正を行った(処置を施した)状態を示す図である。図2においても、図1と同様に、非導電膜11、第1の絶縁膜12及び第2の絶縁膜15は図示されていない。また、図3は、断線箇所4aに形成されている信号線である不良配線を1x、断線箇所4bに形成されている信号線である不良配線を1yとした場合の、不良配線1x又は1yと、予備配線7との配線の接続を拡大して示す詳細図である。
このようにある信号線1が表示領域(アクティブマトリクス領域)3内で断線している場合に、断線しているその信号線1の表示領域(アクティブマトリクス領域)3の両外側の部分を、両外側の部分上の各々の開口部14a、14bを介し、かつ、表示領域の外側の領域13に配線を設けて接続する。
図4は、図2において走査線と信号線を入替えた例を示す図である。すなわち、図4に示す例では、走査線2と平行に予め形成した予備配線7を介し、走査線2に断線(断線以外の不具合の場合も含む)が発生した場合に、断線箇所の修正を行った状態を示す図である。また、走査線2と信号線1を入替えて図2を図4に変更する場合には、走査線2と信号線1が上下に積層される積層関係を入替えてもよい。
図2に示すように、信号線1xが断線箇所4aを有する場合、表示領域の外側の領域13であって、第1の絶縁膜12の不良配線1xの非入力側の上に設けられている開口部5axと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部9とを電気的に接続するように、表示領域の外側の領域13aに配線31aを設けて接続する。同様に、表示領域の外側の領域13であって、第1の絶縁膜12の不良配線1xの入力側の上に設けられている開口部6axと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部8とを電気的に接続するように、表示領域の外側の領域13bに配線31bを設けて接続する。これにより、断線箇所4aを有する信号線1xの入力側と非入力側とを予備配線7、信号線1x上の開口部5ax、6axを介して電気的に接続する。
同様に、信号線1yが断線箇所4bを有する場合、図2に示すように、表示領域の外側の領域13であって、第1の絶縁膜12の不良配線1yの非入力側の上に設けられている開口部5byと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部9とを電気的に接続するように、非入力側の表示領域の外側の領域13aに配線31aを設けて接続する。同様に、表示領域の外側の領域13であって、第1の絶縁膜12の不良配線1yの入力側の上に設けられている開口部6byと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部8とを電気的に接続するように、入力側の表示領域の外側の領域13bに配線31bを設けて接続する。これにより、断線箇所4bを有する信号線1yの入力側と非入力側とを予備配線7、信号線1y上の開口部5by、6byを介して電気的に接続する。
図3(a)に示す配線31a、配線31bは、信号線1x(又は信号線1y)の非入力側、入力側の表示領域の外側の領域13a、13bのそれぞれの上にある開口部5ax(又は開口部5by)、開口部6ax(又は開口部6by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311a、延在部311bと、延在部311a、延在部311bの先端から平面視で開口部5ax(又は開口部5by)、開口部6ax(又は開口部6by)のそれぞれへ向けて折曲される第1の折曲部312a、第1の折曲部312bとを有する。また、配線31a、配線31bは、予備配線7上の開口部9、開口部8の近傍で、延在部311a、延在部311bと、延在部311a、延在部311bの他の先端から平面視で開口部9、開口部8のそれぞれへ向けて折曲される第2の折曲部313a、第2の折曲部313bとを有する。従って、延在部311a、第1の折曲部312a、第2の折曲部313aよりなり、開口部5ax(又は開口部5by)と予備配線7とを接続する配線31aは、図3(a)に示すように、紙面下向きに開口したコの字形状を有する。また、延在部311b、第1の折曲部312b、第2の折曲部313bよりなり、開口部6ax(又は開口部6by)と予備配線7とを接続する配線31bは、図3(a)に示すように、紙面上向きに開口したコの字形状を有する。
図5(a)〜図5(c)は、配線31aの種々の形状の例を示す上面図である。図5(a)〜図5(c)に示すように、配線31aの折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図5(a)は、紙面上向きに開口したコの字形状を有する例を示す。図5(b)は、延在部311aの紙面右端で上向きに折曲し、延在部311aの紙面左端で下向きに折曲する形状を有する例である。図5(c)は、延在部311aの紙面右端で下向きに折曲し、延在部311aの紙面左端で上向きに折曲する形状を有する例である。図3(a)に示した形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。
図6(a)〜図6(c)は、配線31bの種々の形状の例を示す上面図である。図6(a)〜図6(c)に示すように、配線31bの折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図6(a)は、紙面下向きに開口したコの字形状を有する例を示す。図6(b)は、延在部311bの紙面右端で下向きに折曲し、延在部311bの紙面左端で上向きに折曲する形状を有する例である。図6(c)は、延在部311bの紙面右端で上向きに折曲し、延在部311bの紙面左端で下向きに折曲する形状を有する例である。図3(a)に示した形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。
上述したように、配線31a、配線31bは、少なくともそれぞれ4種類の形状を有することができる。従って、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。
図3(a)及び図3(b)に示される表示装置では、図3(b)に示すように、第1の絶縁膜12上に、第2の絶縁膜15が形成されている。第2の絶縁膜15は、第1の絶縁膜12と同様に、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェット、CVD等により形成することができる。
次に、図7を参照し、本実施の形態に係る表示装置の修正方法について説明する。
図7は、本実施の形態に係る表示装置の修正方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図7に示すように、予備配線形成工程と、第1絶縁膜形成工程と、断線検査工程と、配線接続工程とを含む。予備配線形成工程はステップS11の工程を含み、第1絶縁膜形成工程はステップS12の工程を含み、断線検査工程はステップS13の工程を含み、配線接続工程はステップS14の工程を含む。
初めに、ステップS11を含む予備配線形成工程を行う。ステップS11は、予め、表示領域の外側の領域に、走査線又は信号線の予備配線を形成する工程である。図1に示すように、表示領域の外側の領域13に、信号線1と平行に、信号線の予備配線7を形成する。あるいは、図4に示すように、表示領域の外側の領域13に、走査線2と平行に、走査線の予備配線7を形成する。
次に、ステップS12を含む第1絶縁膜形成工程を行う。ステップS12は、表示領域の外側であって走査線上又は信号線上に開口部を有するように第1の絶縁膜を形成する工程である。予備配線7が信号線1と平行に形成されている場合、開口部14a、14bは、図1に示すように、信号線1と直交する方向に線状に形成される。また、図示しないが、予備配線7が走査線2と平行に形成されている場合、開口部14a、14bは、走査線2と直交する方向に線状に形成される。
次に、ステップS13を含む断線検査工程を行う。ステップS13は、走査線又は信号線の断線を検査する工程である。本発明では、断線検査工程は、特に限定されるものではなく、信号線又は走査線の表示領域の両外側の領域に予め検査用のパッドを設け、両端での導通を検査する方法や、表示素子及び対向基板と仮組みし、実際に各画素領域を選択し、表示動作の不良の有無によって信号線又は走査線の断線を検査する方法など、種々の方法を用いることができる。
次に、ステップS14を含む配線接続工程を行う。ステップS14は、走査線又は信号線が表示領域(アクティブマトリクス領域)内で断線している場合に、断線している走査線又は信号線の表示領域の両外側の部分を、各々の開口部、予備配線、及び予備配線上の開口部を介し、かつ、断線している走査線又は信号線と直交する延在部と、延在部の先端から開口部へ向けて折曲される折曲部とを有する配線を、表示領域(アクティブマトリクス領域)の外側に設け、接続する工程である。延在部311a、311b、折曲部312a、312b、313a、313bの形状については、前述した通りである。
また、配線接続工程において配線を形成して接続する配線材料として、銀ペースト、金ペースト若しくは銅ペースト、又は銀、金、銅その他の金属のナノ粒子若しくは該ナノ粒子に類似する物質を含む配線材料を用いることができる。また、配線の製造方法として、例えば、マイクロディスペンサで描画する方法、針先にペースト等を付着させ、そのペーストを配線すべき場所に多点打点して描画する方法、等を用いることができる。
配線接続工程において配線を形成して接続する配線材料として、上述したペースト等のほか、蒸着等の成膜方法を用いて形成した、アルミ、タンタル、ニッケル、タングステン、ITO(Indium Tin Oxide)等の高導電性物質を用いてもよい。
また、配線31a、31bは、レーザCVDや、蒸着等の方法で形成する場合を除き、ウェット状態で塗布されることがほとんどである。すなわち配線31a、31bは、この状態で溶媒成分が飛散するだけでは、導通が完全ではない。従って、電極を硬化させ、導通を良好にする必要がある。
電極を硬化させる方法として、一般には焼成されることが多い。例えば配線材料としてナノ粒子等を用いる場合は、レーザベークする方法、あるいは200℃程度の温度で焼成するという方法の、2つの方法が主流である。
次に、図8乃至図10を参照し、本実施の形態において、非導電膜、第1の絶縁膜の一部、第2の絶縁膜が省略された場合の表示装置のアレイ基板の構造について説明する。
図8(a)及び図8(b)は、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。上述したように、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図8(a)及び図8(b)に示される表示装置のアレイ基板10bでは、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図8(a)及び図8(b)に示される表示装置のアレイ基板10bでも、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図5(a)〜図5(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図6(a)〜図6(c)に示される形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。従って、図8(a)及び図8(b)に示される表示装置のアレイ基板10bでも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。また、複数の配線31a、31bを設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図9(a)及び図9(b)は、非導電膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aでは、基板30上に非導電膜11が形成されているが、図9(a)及び図9(b)に示される表示装置のアレイ基板10cでは、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aにおいて、非導電膜を省略することもできる。
図9(a)及び図9(b)に示される表示装置のアレイ基板10cでも、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図5(a)〜図5(c)に示される形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図6(a)〜図6(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。従って、図9(a)及び図9(b)に示される表示装置でも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。
図10(a)及び図10(b)は、非導電膜及び第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図9(a)及び図9(b)に示される表示装置のアレイ基板10cでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図10(a)及び図10(b)に示す表示装置のアレイ基板10dでは、図9(a)及び図9(b)に示される表示装置のアレイ基板10cにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図10(a)及び図10(b)に示される表示装置のアレイ基板10dでも、図3(a)及び図3(b)に示される表示装置のアレイ基板10aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図5(a)〜図5(c)に示される形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図6(a)〜図6(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。従って、図10(a)及び図10(b)に示される表示装置でも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。また、複数の配線31a、31bを設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
ここで、図3(a)を用いて、配線31aの延在部311aと折曲部312aとの角度について説明する。
表示領域の外側の領域13において、図5(a)〜図5(c)、図6(a)〜図6(c)に示される形状を有するように配線31a、31bの接続を行う場合、アレイ基板10aの走査線をx方向、信号線をy方向とすると、z軸方向ではない方向つまりxy平面内のいずれかの方向に電極配線を折曲し、下層と配線を繋ぐことによって電気的接続を行うことができる。
配線を曲げる角度については、図3(a)に示すように、角度41又は角度42で規定することができる。角度41を180°未満の角度と規定し、角度42を360°から角度41を差し引いた角度であると規定する。一般的に、走査線2と信号線1が直交するため、延在部311aと折曲部312aとは、角度41は略90°で折曲するように配線するのが最も容易である。しかしながら、断線箇所を有する信号線の近傍の信号線に接触しないように配線できるのであれば、角度41がより小さくなるように配線を設けてもよい。角度41に関しては、例えば5°〜175°とすることが好ましく、45°〜135°とすることがより好ましい。
なお、延在部311a、311bと折曲部312a、312b、313a、313bとを有する配線に代え、延在部と折曲部とを有しない配線を用いることもできる。すなわち、図3(a)において、断線箇所を有する信号線が、接続する予備配線に最も近い側、あるいは最も近い側から5本目まで、等の接続する予備配線に比較的近い位置にある場合は、信号線と略90°の角度をなす延在部を設け、延在部から90°等に折曲げて折曲部を設けるのではなく、信号線と90°以外の角度、例えば100°程度の角度をなす延在部を設け、折曲部を設けずに直接信号線に配線接続することもできる。
次に、図11、図12を参照し、本発明がクロス容量が小さく、リークの発生が少ないアレイ基板を有する表示装置を提供することができる作用効果について説明する。
図11は、従来の表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。図12は、従来の表示装置の修正方法を説明するための図である。図12(a)、図12(b)は、それぞれ断線が修正された表示装置の構造を示す上面図、断面図である。図12(b)は、図12(a)のA−A線に沿う断面図である。
従来の表示装置のアレイ基板110でも、基板130、非導電膜111、複数の走査線102、複数の信号線101、複数のスイッチング素子151、第1の絶縁膜112を有するのは、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板10と同様である。また、スイッチング素子151のゲート電極に接続される走査線(ゲート線)102、スイッチング素子のソース電極に接続される信号線(ソース線)101が、表示領域(アクティブマトリクス領域)103の入力側から非入力側に向け延在する。
一方、従来の表示装置のアレイ基板110では、表示領域(アクティブマトリクス領域)103の外側の領域113に、信号線の予備配線107a、走査線の予備配線107bを、信号線101、走査線102と同時に予め形成しておく。そして、従来の表示装置のアレイ基板110において、例えば図11で例示する断線箇所104a、104bにおいて配線101x、101yに断線不良が発生している場合、表示領域(アクティブマトリクス領域)の外側の領域で、配線107bと配線101x、101yとが交差する箇所105ax、105by、106ax、106byにおいて、アレイ基板の表側若しくは裏側から、レーザを当てて溶融させることにより、電気的接続を行う。例えば断線箇所が104aである場合には、図12(a)に示すように、箇所105ax、106axでレーザ溶融による電気的接続を行う。また、例えば断線箇所が104bである場合には、箇所105by、106byでレーザ溶融による電気的接続を行う。更に、予備配線107aと予備配線107bとが交差する箇所109、108でもレーザ溶融による電気的接続を行う。これにより、入力側の信号線101x、101yのそれぞれにおける入力側からの信号を、断線箇所104a、104bを中心として反対側である非入力側の信号線101x、101yに回り込ませることができるため、断線不良を修正することができる。
しかし、従来の表示装置のアレイ基板110では、予備配線107bと信号線101とが交差する箇所が多く、交差する箇所で発生する交差容量(クロス容量)が大きい。また、予備配線107bと信号線101とが交差する箇所において、予備配線107bと信号線101との間で短絡してリークが発生する。
一方、本発明に係る表示装置のアレイ基板10では、予備配線7が表示領域(アクティブマトリクス領域)3の外側に、信号線1と平行な方向にだけ形成されるため、予備配線7を信号線1と交差させずに形成することができる。また、従来の表示装置のアレイ基板110の予備配線107bに代え、断線箇所に対応して必要な距離及び本数だけ配線31a、31bを形成すればよい。従って、断線箇所を修正することができ、かつ、クロス容量が小さく、リークの発生が少ないアレイ基板を有する表示装置を提供することができる。
以上述べたアレイ基板を有する表示装置においては、アレイ基板のスイッチング素子として、アモルファスシリコン型薄膜トランジスタ(a−Si−TFT)、ポリシリコン型薄膜トランジスタ(p−Si−TFT)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)を適用することができる。また、これらの薄膜トランジスタに類するスイッチング素子も適用することができる。
また、以上述べたアレイ基板を有する表示装置においては、表示素子として液晶表示素子、有機EL(Electro Luminescence)表示素子、又はプラズマ表示素子等を用いることができ、その場合、本発明に係る表示装置を、液晶表示装置、有機EL表示装置、表示装置(Plasma Display Panel:PDP)に適用することができる。更に、本発明に係るアレイ基板を種々の方式の表示素子と組合せることにより、エレクトロウェッティング表示装置、デジタルマイクロシャッタ表示装置、電子ペーパ、QRPD表示装置、干渉性変調素子(Interferrometric Modulation:IMOD)表示装置、表面伝導型電子放出素子(Surface-conduction Electron-emitter Display:SED)表示装置、TMOS表示装置、等の表示装置全般まで含め応用範囲となる。
(第1の実施の形態の変形例)
次に、図13乃至図19を参照し、第1の実施の形態の変形例について説明する。
図13は、本変形例に係る表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。
本変形例に係る表示装置は、開口部が、走査線又は信号線と直交する方向に飛び石状に形成されている点で、第1の実施の形態に係る表示装置と相違する。
図13を参照するに、第1の実施の形態において、開口部が、走査線又は信号線と直交する方向に、線状に形成されているのと相違し、本変形例に係る表示装置のアレイ基板60では、開口部141a、141bが、走査線2又は信号線1と直交する方向に飛び石状に形成されている。
図13に示すように、本変形例に係る表示装置のアレイ基板60は、複数の開口部141a、141bが第1の絶縁膜12に形成される表示領域の外側の領域13a、13bを含んでいる。開口部141a、141bが、飛び石状に形成されている以外は、本変形例に係る表示装置のアレイ基板60は、第1の実施の形態に係る表示装置のアレイ基板10と同様である。
後述する図14(b)と合わせ、図13を参照するに、本変形例に係る表示装置のアレイ基板60は、第1の実施の形態と同様に、非導電膜11、複数の走査線2、複数の信号線1、複数のスイッチング素子51、第1の絶縁膜12、走査線又は信号線の予備配線7、第2の絶縁膜15を有する。また、第1の絶縁膜12以外の構成は、第1の実施の形態と同様である。
スイッチング素子51は、図13に示すように、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の各画素領域52に設けられている。スイッチング素子51としては、TFTを用いることもでき、上述したように、例えば有機半導体を半導体層に用いる有機トランジスタを各種方法(例えばフォトリソグラフィ、インクジェット、印刷等)を用いて積層することができる。また、スイッチング素子51のゲート電極及びソース電極の配線である走査線2、信号線1は、外側の領域13において、入力側の外側の領域13b及び非入力側の外側の領域13aの両外側に延長されている。
第1の絶縁膜12は、外側の領域13a、13bにおいて、信号線1上に、複数の開口部141a、141bが形成されている。開口部141a、141bは、走査線2や信号線1と同時に形成してもよい。また、第1の絶縁膜12は、予備配線7上であって、外側の領域13a、13bとの間の外側の領域13にも形成されている。
次に、図14乃至図19を参照し、本変形例に係る表示装置の修正方法について説明する。
図14は、本変形例に係る表示装置の修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図及び断面図である。
本変形例に係る表示装置の修正方法も、第1の実施の形態に係る表示装置の修正方法と同様である。修正された表示装置の構造は、第1の実施の形態と同様に、図2を用いて示される。
前述した図13において、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の4a、4bの2箇所において、信号線1に断線(断線以外の不具合の場合も含む)が発生した場合を想定する。
図14に示すように、信号線1xが断線箇所4aを有する場合、第1の絶縁膜12の不良配線1xの非入力側の外側の領域13aの上に設けられている開口部5axと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部9とを電気的に接続するように、非入力側の表示領域の外側の領域13aに配線31aを設けて接続する。同様に、第1の絶縁膜12の不良配線1xの入力側の外側の領域13bの上に設けられている開口部6axと、第1の絶縁膜12の予備配線7上に設けられている開口部8とを電気的に接続するように、入力側の表示領域の外側の領域13bに配線31bを設けて接続する。これにより、断線箇所4aを有する信号線1xの入力側と非入力側とを予備配線7、信号線1x上の開口部5ax、6axを介して電気的に接続する。信号線1yが断線箇所4bを有する場合も、同様である。
図14(a)に示す配線31a、配線31bは、信号線1x(又は信号線1y)の非入力側、入力側の表示領域の外側の領域13a、13bのそれぞれの上にある開口部5ax(又は開口部5by)、開口部6ax(又は開口部6by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311a、延在部311bと、延在部311a、延在部311bの先端から平面視で開口部5ax(又は開口部5by)、開口部6ax(又は開口部6by)のそれぞれへ向けて折曲される第1の折曲部312a、第1の折曲部312bとを有する。また、配線31a、配線31bは、予備配線7上の開口部9、開口部8の近傍で、延在部311a、延在部311bと、延在部311a、延在部311bの他の先端から平面視で開口部9、開口部8のそれぞれへ向けて折曲される第2の折曲部313a、第2の折曲部313bとを有する。従って、延在部311a、第1の折曲部312a、第2の折曲部313aよりなり、開口部5ax(又は開口部5by)と予備配線7とを接続する配線31aは、図14(a)に示すように、紙面下向きに開口したコの字形状を有する。また、延在部311b、第1の折曲部312b、第2の折曲部313bよりなり、開口部6ax(又は開口部6by)と予備配線7とを接続する配線31bは、図14(a)に示すように、紙面上向きに開口したコの字形状を有する。
図15(a)〜図15(c)は、配線31aの種々の形状の例を示す上面図である。図15(a)〜図15(c)に示すように、配線31aの折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図15(a)は、紙面上向きに開口したコの字形状を有する例を示す。図15(b)は、延在部311aの紙面右端で上向きに折曲し、延在部311aの紙面左端で下向きに折曲する形状を有する例である。図15(c)は、延在部311aの紙面右端で下向きに折曲し、延在部311aの紙面左端で上向きに折曲する形状を有する例である。図14(a)に示した形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。
図16(a)〜図16(c)は、配線31bの種々の形状の例を示す上面図である。図16(a)〜図16(c)に示すように、配線31bの折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図16(a)は、紙面下向きに開口したコの字形状を有する例を示す。図16(b)は、延在部311bの紙面右端で下向きに折曲し、延在部311bの紙面左端で上向きに折曲する形状を有する例である。図16(c)は、延在部311bの紙面右端で上向きに折曲し、延在部311bの紙面左端で下向きに折曲する形状を有する例である。図14(a)に示した形状と合わせ、合計4種類の形状を有することができる。
上述したように、配線31a、配線31bは、それぞれ少なくとも4種類の形状を有することができる。従って、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。
図17(a)及び図17(b)は、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。上述したように、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図17(a)及び図17(b)に示される表示装置のアレイ基板60bでは、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図17(a)及び図17(b)に示される表示装置のアレイ基板60bでも、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図15(a)〜図15(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図16(a)〜図16(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。従って、図17(a)及び図17(b)に示される表示装置のアレイ基板60bでも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状のいずれかの形状を有することができる。また、複数の配線31a、31bを設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図18(a)及び図18(b)は、非導電膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aでは、基板30上に非導電膜11が形成されているが、図18(a)及び図18(b)に示される表示装置のアレイ基板60cでは、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aにおいて、非導電膜を省略することもできる。
図18(a)及び図18(b)に示される表示装置のアレイ基板60cでも、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図15(a)〜図15(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図16(a)〜図16(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。従って、図18(a)及び図18(b)に示される表示装置でも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。
図19(a)及び図19(b)は、非導電膜及び第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図18(a)及び図18(b)に示される表示装置のアレイ基板60cでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図19(a)及び図19(b)に示す表示装置では、図18(a)及び図18(b)に示される表示装置のアレイ基板60cにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図19(a)及び図19(b)に示される表示装置のアレイ基板60dでも、図14(a)及び図14(b)に示される表示装置のアレイ基板60aと同様に、配線31a、配線31bは、種々の形状を有することができる。例えば、配線31aは、図15(a)〜図15(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。また、例えば、配線31bは、図16(a)〜図16(c)に示される形状と合わせ、少なくとも合計4種類の形状を有することができる。従って、図19(a)及び図19(b)に示される表示装置でも、配線31a、31bを形成する場合、少なくとも4×4=16通りの形状の組合せのいずれかにすることができる。また、複数の配線31a、31bを設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
また、配線31a、31bの延在部311a、311bと折曲部312a、312b、313a、313bとのなす角度41(角度41を180°未満の角度と規定し、角度42を360°から角度41を差し引いた角度と規定する。)を、例えば5°〜175°とすることができ、好ましくは45°〜135°とすることができるのも、第1の実施の形態と同様である。
本変形例では、平面視での開口部141a、141bの形状が、図13に示すような矩形だけではなく、種々の形状を有することができる。以下、図20から図34を用い、その例を示す。
図20は、平面視での開口部の形状が楕円形である場合の上面図である。図21は、図20において修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図20及び図21に示すように、図13において平面視での開口部141a、141bの形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部142a、142bの形状は楕円形である。
図22は、平面視での開口部の形状が楕円形である場合の別の例の上面図である。図23は、図22における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図20及び図21において楕円形(ここでは円形)の内側を開口部としているのと相違し、図22及び図23における開口部143a、143bは、楕円形(ここでは円形)の外側を穴として楕円形(ここでは円形)の外側の曲線で囲まれた領域を開口部とするものである。また、図22及び図23は代表例を示しており、4つの楕円形(ここでは円形)の外側の曲線で囲まれた領域を開口部とする代表例を示しているが、3つの4つの楕円形(又は円形)若しくは5つ以上の楕円形(又は円形)の外側の曲線で囲まれた領域であってもよい。
図24は、平面視での開口部の形状が三角形である場合の上面図である。図25は、図24における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図24及び図25に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部144a、144bの形状は三角形である。
図26は、平面視での開口部の形状が五角形である場合の上面図である。図27は、図26における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図26及び図27に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部145a、145bの形状は五角形である。
図28は、平面視での開口部の形状が六角形である場合の上面図である。図29は、図28における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図28及び図29に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部146a、146bの形状は六角形である。
図30は、平面視での開口部の形状が十字形である場合の上面図である。図31は、図30における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図30及び図31に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部147a、147bの形状は十字形である。
図32は、平面視での開口部の形状が凸字形状である場合の上面図である。図33は、図32における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図32及び図33に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部148a、148bの形状は凸字形状である。
図34は、平面視での開口部の形状が円形と十字形を組合せた形状である場合の上面図である。図35は、図34における修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。図34及び図35に示すように、図13において平面視での開口部の形状が矩形(長方形)であるのと相違し、開口部149a、149bの形状は円形と十字形を組合せた形状である。
また、開口部の形状は、複数種の形状を組合せてもよく、規則性等どのような方法によって組合せても良い。また、多角形であればどのような形状にすることもでき、各多角形の角度を自在に変更することもできる。また、開口部ごとに平面視で任意に回転して設けられてもよい。
本変形例に係る表示装置の修正方法は、第1の実施の形態に係る表示装置の修正方法と同様である。
本変形例に係る表示装置も、クロス容量が小さく、リークの発生が少ないアレイ基板を有する表示装置を提供することができる作用効果は、第1の実施の形態と同様である。
また、第1の実施の形態と同様に、スイッチング素子として、アモルファスシリコン型薄膜トランジスタ(a−Si−TFT)、ポリシリコン型薄膜トランジスタ(p−Si−TFT)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)を適用することができる。また、これらの薄膜トランジスタに類するスイッチング素子も適用することができる。また、第1の実施の形態と同様に、本発明に係る表示装置を、液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等に適用することができる。
(第2の実施の形態)
次に、図36乃至図50を参照し、第2の実施の形態について説明する。
図36は、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。
本実施の形態に係る表示装置は、予め予備配線を形成しない点で、第1の実施の形態に係る表示装置と相違する。
図36を参照するに、第1の実施の形態において、予め信号線又は走査線の予備配線を形成し、走査線又は信号線が表示領域(アクティブマトリクス領域)内で断線している場合に、断線している走査線又は信号線の表示領域の両外側の部分を、各々の開口部、予備配線、及び予備配線上の開口部を介して接続するのと相違し、本実施の形態に係る表示装置では、予め信号線又は走査線の予備配線を設けず、断線している走査線又は信号線の表示領域の両外側の部分を、各々の開口部を介し、かつ、表示領域(アクティブマトリクス領域)の外側に配線を設けて接続する。
後述する図38(b)と合わせ、図36を参照するに、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板70は、非導電膜11、複数の走査線2、複数の信号線1、複数のスイッチング素子51、第1の絶縁膜12、第2の絶縁膜15を有する。ただし、本実施の形態に係る表示装置のアレイ基板70は、走査線2又は信号線1の予備配線が予め形成されていない。
スイッチング素子51は、図36に示すように、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内に設けられている。スイッチング素子51としては、TFTを用いることもでき、上述したように、例えば有機半導体を半導体層に用いる有機トランジスタを各種方法(例えばフォトリソグラフィ、インクジェット、印刷等)を用いて積層することができる。また、それぞれスイッチング素子51のゲート電極及びソース電極の配線である走査線2、信号線1は、外側の領域13において、入力側の外側の領域13b及び非入力側の外側の領域13aの両外側に延長されている。
第1の絶縁膜12は、外側の領域13において、信号線1上に、開口部14a、14bが形成されている。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、開口部14a、14bは、走査線2又は信号線1と直交する方向に、線状に形成されている。
次に、図37乃至図50を参照し、本実施の形態に係る表示装置の修正方法について説明する。
図37は、本実施の形態に係る表示装置の修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。図38は、本実施の形態に係る表示装置の修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。
第1の実施の形態と同様に、図1において、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の4a、4bの2箇所において、信号線1に断線(断線以外の不具合の場合も含む)が発生した場合を想定する。図37は、図1と同様の平面図であり、その2箇所4a、4bに対して、表示装置の断線箇所について、新たに配線を形成し、修正を行った(処置を施した)状態を示す図である。図37において、第1絶縁膜及び第2絶縁膜は図示されていない。
このようにある信号線1が表示領域(アクティブマトリクス領域)3内で断線している場合に、断線しているその信号線1の表示領域(アクティブマトリクス領域)3の両外側の部分を、両外側の部分上の各々の開口部14a、14bを介し、かつ、表示領域の外側の領域13に配線31を設けて接続する。
図39は、図37において走査線2と信号線1を入替えた例を示す図である。すなわち、図39に示す例では、走査線2に断線(断線以外の不具合の場合も含む)が発生した場合に、断線箇所の修正を行った状態を示す図である。また、走査線2と信号線1を入替えて図37を図39に変更する場合には、走査線2と信号線1が上下に積層される積層関係を入替えてもよい。
図38(a)に示すように、信号線1xが断線箇所4aを有する場合、第1の絶縁膜12の不良配線1xの非入力側の外側の領域13上に設けられている開口部5axと、第1の絶縁膜の不良配線1xの入力側の外側の領域13の上に設けられている開口部6axとを電気的に接続するように、表示領域の外側の領域13に配線31を設けて接続する。これにより、断線箇所4aを有する信号線1xの入力側と非入力側とを、信号線1x上の開口部5ax、6axを介して電気的に接続する。
同様に、信号線1yが断線箇所4bを有する場合、図38(a)に示すように、第1の絶縁膜12の不良配線1yの非入力側の外側の領域13の上に設けられている開口部5byと、第1の絶縁膜12の不良配線1yの入力側の外側の領域13の上に設けられている開口部6byとを電気的に接続するように、表示領域の外側の領域13に配線31を設けて接続する。これにより、断線箇所4bを有する信号線1yの入力側と非入力側とを、信号線1y上の開口部5by、6byを介して電気的に接続する。
図38(a)に示す配線31は、信号線1x(又は信号線1y)の非入力側の表示領域の外側の領域13aの上にある開口部5ax(又は開口部5by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311aと、延在部311aの先端から平面視で開口部5ax(又は開口部5by)へ向けて折曲される折曲部312aとを有する。また、配線31は、信号線1x(又は信号線1y)の入力側の表示領域の外側の領域13bの上にある開口部6ax(又は開口部6by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311bと、延在部311bの先端から平面視で開口部6ax(又は開口部6by)へ向けて折曲される折曲部312bとを有する。また、配線31は、延在部311a及び延在部311bと直交する方向に沿って延在し、延在部311a及び延在部311bを接続する延在部311cを有する。
図40〜図42は、配線31の種々の形状の例を示す上面図である。図40〜図42に示すように、配線31の折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図40は、開口部5ax、6axの近傍で、紙面上向きに折曲する例を示す。図41は、開口部5ax、6axの近傍で、紙面下向きに折曲する例を示す。図42は、開口部5ax、6axの近傍で、それぞれ紙面上向き、紙面下向きに折曲する例を示す。
図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aでは、図38(b)に示すように、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されている。第2の絶縁膜15は、第1の絶縁膜12と同様に、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェット、CVD等により形成することができる。
図43(a)及び図43(b)は、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。上述したように、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図43(a)及び図43(b)に示される表示装置のアレイ基板70bでは、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図43(a)及び図43(b)に示される表示装置のアレイ基板70bでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図44(a)及び図44(b)は、第1の絶縁膜の一部が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aでは、基板30上の全面に第1の絶縁膜12が形成されているが、図44(a)及び図44(b)に示される表示装置のアレイ基板70cでは、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aにおいて、第1の絶縁膜の一部を省略することもできる。
図44(a)及び図44(b)に示される表示装置のアレイ基板70cでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図45(a)及び図45(b)は、第1の絶縁膜の一部が省略され、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図44(a)及び図44(b)に示される表示装置のアレイ基板70cでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図45(a)及び図45(b)に示す表示装置のアレイ基板70dでは、図44(a)及び図44(b)に示される表示装置のアレイ基板70cにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図45(a)及び図45(b)に示される表示装置のアレイ基板70dでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図46(a)及び図46(b)は、非導電膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aでは、非導電膜11が形成されているが、図46(a)及び図46(b)に示される表示装置のアレイ基板70eでは、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aにおいて、非導電膜を省略することもできる。
図46(a)及び図46(b)に示される表示装置のアレイ基板70eでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図47(a)及び図47(b)は、非導電膜及び第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図46(a)及び図46(b)に示される表示装置のアレイ基板70eでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図47(a)及び図47(b)に示す表示装置のアレイ基板70fでは、図46(a)及び図46(b)に示される表示装置のアレイ基板70eにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図47(a)及び図47(b)に示される表示装置のアレイ基板70fでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図48(a)及び図48(b)は、非導電膜が省略され、第1の絶縁膜の一部が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aでは、非導電膜11が形成され、第1の絶縁膜12が全面に形成されているが、図48(a)及び図48(b)に示される表示装置のアレイ基板70gでは、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aにおいて、非導電膜を省略し、第1の絶縁膜の一部を省略することもできる。
図48(a)及び図48(b)に示される表示装置のアレイ基板70gでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図49(a)及び図49(b)は、非導電膜が省略され、第1の絶縁膜の一部が省略され、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図48(a)及び図48(b)に示される表示装置のアレイ基板70gでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図49(a)及び図49(b)に示す表示装置のアレイ基板70hでは、図48(a)及び図48(b)に示される表示装置のアレイ基板70gにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図49(a)及び図49(b)に示される表示装置のアレイ基板70hでも、図38(a)及び図38(b)に示される表示装置のアレイ基板70aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図40〜図42に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
また、配線31a、31bの延在部311a、311bと折曲部312a、312bとのなす角度41(角度41を180°未満の角度と規定し、角度42を360°から角度41を差し引いた角度と規定する。)を、例えば5°〜175°とすることができ、好ましくは45°〜135°とすることができるのも、第1の実施の形態と同様である。
次に、図50を参照し、本実施の形態に係る表示装置の修正方法について説明する。図50は、本実施の形態に係る表示装置の修正方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図50に示すように、第1絶縁膜形成工程と、断線検査工程と、配線接続工程とを含む。第1絶縁膜形成工程はステップS21の工程を含み、断線検査工程はステップS22の工程を含み、配線接続工程はステップS23の工程を含む。すなわち、本実施の形態に係る表示装置の修正方法は、第1の実施の形態に係る表示装置の修正方法と相違し、予備配線形成工程を有しない。
初めにステップS21を含む第1絶縁膜形成工程を行う。ステップS21は、表示領域の外側であって走査線上又は信号線上に開口部を有するように第1の絶縁膜を形成する工程である。
次に、ステップS22を含む断線検査工程を行う。ステップS22は、走査線又は信号線の断線を検査する工程である。本発明では、断線検査工程は、特に限定されるものではなく、信号線又は走査線の表示領域の両外側の領域に予め検査用のパッドを設け、両端での導通を検査する方法や、表示素子及び対向基板と仮組みし、実際に各画素領域を選択し、表示動作の不良の有無によって信号線又は走査線の断線を検査する方法など、種々の方法を用いることができる。
次に、ステップS23を含む配線接続工程を行う。ステップS23は、走査線又は信号線が表示領域内で断線している場合に、断線している走査線又は信号線の表示領域の両外側の部分を、各々の開口部を介し、かつ、断線している走査線又は信号線と直交する延在部と、延在部の先端から開口部へ向けて折曲される折曲部とを有する配線を、表示領域の外側に設け、接続する工程である。延在部、折曲部の形状については、前述した通りである。
なお、延在部と折曲部とを有する配線に代え、延在部と折曲部とを有しない配線を用いることもできる。すなわち、図38(a)において、断線箇所を有する信号線が、接続する予備配線7に最も近い側、あるいは最も近い側から5本目まで、等の接続する予備配線7に比較的近い位置にある場合は、信号線と略90°の角度をなす延在部を設け、延在部から90°等に折曲げて折曲部を設けるのではなく、信号線と90°以外の角度、例えば100°程度の角度をなす延在部を設け、折曲部を設けずに直接信号線に配線接続することもできる。
また、配線接続工程において配線を形成して接続する配線材料、配線方法については、第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態に係る表示装置も、クロス容量が小さく、リークの発生が少ないアレイ基板を有する表示装置を提供することができる作用効果は、第1の実施の形態と同様である。また、第1の実施の形態と同様に、スイッチング素子として、アモルファスシリコン型薄膜トランジスタ(a−Si−TFT)、ポリシリコン型薄膜トランジスタ(p−Si−TFT)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)を適用することができる。また、これらの薄膜トランジスタに類するスイッチング素子も適用することができる。
また、第1の実施の形態と同様に、本発明に係る表示装置を、液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等に適用することができる。
(第2の実施の形態の変形例)
次に、図51乃至図61を参照し、第2の実施の形態の変形例について説明する。
図51は、本変形例に係る表示装置のアレイ基板の構造を模式的に示す上面図である。
本変形例に係る表示装置は、開口部が、走査線又は信号線と直交する方向に飛び石状に形成されている点で、第2の実施の形態に係る表示装置と相違する。
図51を参照するに、第2の実施の形態において、開口部が、走査線又は信号線と直交する方向に、線状に形成されているのと相違し、本変形例に係る表示装置のアレイ基板80では、開口部141a、141bが、走査線2又は信号線1と直交する方向に飛び石状に形成されている。
図51に示すように、本変形例に係る表示装置のアレイ基板80は、複数の開口部141a、141bが第1の絶縁膜12に形成される表示領域の外側の領域13a、13bを含んでいる。開口部141a、141bが、飛び石状に形成されている以外は、本変形例に係る表示装置のアレイ基板80は、第2の実施の形態に係る表示装置のアレイ基板70と同様である。
後述する図52(b)と合わせ、図51を参照するに、本変形例に係る表示装置のアレイ基板は、第2の実施の形態と同様に、非導電膜11、複数の走査線2、複数の信号線1、複数のスイッチング素子51、第1の絶縁膜12、第2の絶縁膜15を有する。また、第1の絶縁膜12以外の構成は、第2の実施の形態と同様である。
スイッチング素子51は、図51に示すように、表示領域(アクティブマトリクス領域)3内の各画素領域52に設けられている。スイッチング素子51としては、TFTを用いることもでき、上述したように、例えば有機半導体を半導体層に用いる有機トランジスタを各種方法(例えばフォトリソグラフィ、インクジェット、印刷等)を用いて積層することができる。また、スイッチング素子51のゲート電極及びソース電極の配線である走査線2、信号線1は、外側の領域13において、入力側の外側の領域13b及び非入力側の外側の領域13aの両側に延長されている。
第1の絶縁膜12は、外側の領域13a、13bにおいて、信号線1上に、複数の開口部141a、141bが形成されている。開口部141a、141bは、走査線2や信号線1と同時に形成してもよい。また、第1の絶縁膜12は、予備配線7上であって、外側の領域13a、13b領域との間の外側の領域13にも形成されている。
次に、図52乃至図62を参照し、本変形例に係る表示装置の修正方法について説明する。
本変形例に係る表示装置の修正方法も、第2の実施の形態に係る表示装置の修正方法と同様である。修正された表示装置の構造は、第2の実施の形態と同様に、図37を用いて示される。
図52は、本変形例に係る表示装置の修正方法を用いて修正された表示装置のアレイ基板の修正箇所を拡大して示す上面図及び断面図である。
図52(a)に示す配線31は、信号線1x(又は信号線1y)の非入力側の表示領域の外側の領域13aの上にある開口部5ax(又は開口部5by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311aと、延在部311aの先端から平面視で開口部5ax(又は開口部5by)へ向けて折曲される折曲部312aとを有する。また、配線31は、信号線1x(又は信号線1y)の入力側の表示領域の外側の領域13bの上にある開口部6ax(又は開口部6by)の近傍で、断線している信号線1x(又は信号線1y)と直交する方向に延在する延在部311bと、延在部311bの先端から平面視で開口部6ax(又は開口部6by)へ向けて折曲される折曲部312bとを有する。また、配線31は、延在部311a及び延在部311bと直交する方向に沿って延在し、延在部311a及び延在部311bを接続する延在部311cを有する。
図53〜図55は、配線31の種々の形状の例を示す上面図及び断面図である。図53〜図55に示すように、配線31の折曲する形状として、種々の形状をとり得る。図53は、開口部5ax、6axの近傍で、紙面上向きに折曲する例を示す。図54は、開口部5ax、6axの近傍で、紙面下向きに折曲する例を示す。図55は、開口部5ax、6axの近傍で、それぞれ紙面上向き、紙面下向きに折曲する例を示す。
図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aでは、図52(b)に示すように、基板30上に、第2の絶縁膜15が形成されている。第2の絶縁膜15は、第1の絶縁膜12と同様に、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェット、CVD等により形成することができる。
図56(a)及び図56(b)は、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。上述したように、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図56(a)及び図56(b)に示される表示装置のアレイ基板80bでは、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図56(a)及び図56(b)に示される表示装置のアレイ基板80bでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図57(a)及び図57(b)は、第1の絶縁膜の一部が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aでは、基板30上に第1の絶縁膜12が全面に形成されているが、図57(a)及び図57(b)に示す表示装置のアレイ基板80cでは、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aにおいて、第1の絶縁膜の一部を省略することもできる。
図57(a)及び図57(b)に示される表示装置のアレイ基板80cでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図58(a)及び図58(b)は、第1の絶縁膜の一部が省略され、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図57(a)及び図57(b)に示される表示装置のアレイ基板80cでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図58(a)及び図58(b)に示す表示装置のアレイ基板80dでは、図57(a)及び図57(b)に示される表示装置のアレイ基板80cにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図58(a)及び図58(b)に示される表示装置のアレイ基板80dでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図59(a)及び図59(b)は、非導電膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aでは、非導電膜11が形成されているが、図59(a)及び図59(b)に示される表示装置のアレイ基板80eでは、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aにおいて、非導電膜を省略することもできる。
図59(a)及び図59(b)に示される表示装置のアレイ基板80eでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図60(a)及び図60(b)は、非導電膜及び第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図59(a)及び図59(b)に示される表示装置のアレイ基板80eでは、基板30上に第2の絶縁膜15が形成されているが、図60(a)及び図60(b)に示す表示装置のアレイ基板80fでは、図59(a)及び図59(b)に示される表示装置のアレイ基板80eにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図60(a)及び図60(b)に示される表示装置のアレイ基板80fでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図61(a)及び図61(b)は、非導電膜が省略され、第1の絶縁膜の一部が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aでは、非導電膜11が形成され、第1の絶縁膜12は全面に形成されているが、図61(a)及び図61(b)に示される表示装置のアレイ基板80gでは、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aにおいて、非導電膜を省略し、第1の絶縁膜の一部を省略することもできる。
図61(a)及び図61(b)に示される表示装置のアレイ基板80gでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
図62(a)及び図62(b)は、非導電膜が省略され、第1の絶縁膜の一部が省略され、第2の絶縁膜が省略されている表示装置のアレイ基板の上面図及び断面図を示す。すなわち、図61(a)及び図61(b)に示される表示装置のアレイ基板80gでは、非導電膜が省略され、第2の絶縁膜15が形成されているが、図62(a)及び図62(b)に示す表示装置のアレイ基板80hでは、図61(a)及び図61(b)に示される表示装置のアレイ基板80gにおいて、第2の絶縁膜を省略することもできる。
図62(a)及び図62(b)に示される表示装置のアレイ基板80hでも、図52(a)及び図52(b)に示される表示装置のアレイ基板80aと同様に、配線31は、種々の形状を有することができる。すなわち、配線31は、図53〜図55に示されるように、種々の形状を有することができる。また、複数の配線31を設ける場合、種々の形状を有するものが混在してもよい。
また、配線31の延在部311a、311bと折曲部312a、312bとのなす角度41(角度41を180°未満の角度と規定し、角度42を360°から角度41を差し引いた角度と規定する。)を、例えば5°〜175°とすることができ、好ましくは45°〜135°とすることができるのは、第1の実施の形態と同様である。
本変形例に係る表示装置の修正方法は、第2の実施の形態に係る表示装置の修正方法と同様である。
また、配線接続工程において配線を形成して接続する配線材料、配線方法については、第1の実施の形態と同様である。
本変形例に係る表示装置も、クロス容量が小さく、リークの発生が少ないアレイ基板を有する表示装置を提供することができる作用効果は、第1の実施の形態と同様である。
また、第1の実施の形態と同様に、スイッチング素子として、アモルファスシリコン型薄膜トランジスタ(a−Si−TFT)、ポリシリコン型薄膜トランジスタ(p−Si−TFT)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)を適用することができる。また、これらの薄膜トランジスタに類するスイッチング素子も適用することができる。また、第1の実施の形態と同様に、本発明に係る表示装置を、液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等に適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
また、前述したように、本発明における表示素子として、液晶表示素子、有機EL表示素子、又はプラズマ表示素子を用いることができ、その場合、本発明における表示装置を、液晶表示装置を含む例えば携帯端末やテレビやパーソナルコンピュータに用いるモニタ等、有機EL表示装置を含む例えば携帯端末やテレビやパーソナルコンピュータに用いるモニタ等、又はPDP(プラズマディスプレイパネル)を含むテレビやパーソナルコンピュータに用いるモニタ等に適用することができる。また、本発明におけるスイッチング素子として有機半導体を用いることができ、その場合、本発明における表示装置を、有機半導体を含む例えば携帯端末や大型化した場合のテレビやパーソナルコンピュータ等、有機半導体のフレキシビリティや薄さを生かした電子ペーパ等の各種表示装置又は各種表示媒体に適用することができる。