JP5302101B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

表示装置は多数の配線を備えており、断線がないように配線を形成することは難しいため、断線が生じたときにはこれを修正している。断線した配線を修正する方法として、配線の下に導電層を配置しておき、配線が断線したときに、レーザを使用して配線を導電層に接合することが知られている（特許文献１及び２）。

特開２００４−５４０６９号公報 特開平９−１１３９３０号公報 特開２００５−７７４２４号公報 特開２００６−３０９２３９号公報

配線の断線は上述した方法で修正が可能であるが、配線の上に異物が載っている場合にレーザを使用してこれを除去すると、異物のみならず、配線及びその下の導電層までも除去してしまい、配線が断線し、その修復もできないことがあった。

また近年、特にテレビなどに用いられる液晶表示装置においては、画素の高精細化が進んでいる。高精細化された画素では、１画素内を例えば２つの副画素に分割し、夫々の副画素にスイッチング素子やこのスイッチング素子に映像信号を供給するドレイン信号線が形成される。すなわち、画素間の配線（ドレイン信号線）が、２重に形成される場合がある（特許文献３及び４）。このような構造の場合、配線の間隔が狭いため、断線等の不良が発生した場合、修正が非常に困難になる。

本発明は、配線の断線の修復が可能であり、特に、画素間に複数の配線が形成された構造において、配線の修正を容易にする構造を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る表示装置は、隣同士の間隔をあけて並列する第１配線及び第２配線と、前記第１配線及び前記第２配線と重なる位置に配置された導電層と、前記第１配線及び第２配線と前記導電層との間に介在する絶縁層と、を有し、前記導電層は、前記第１配線と重なる第１重複部と、前記第２配線と重なる第２重複部と、前記第１重複部と第２重複部の間で前記第１重複部及び前記第２重複部を接続する接続部と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、導電層に接続することで、第１配線又は第２配線の断線の修復が可能である。しかも、異物の除去により、導電層の第１重複部又は第２重複部が断線しても、接続部によって電気的接続が維持されているので、第１配線又は第２配線の断線の修復が可能になっている。

（２）（１）に記載された表示装置において、前記接続部は、間隔をあけて配置された第１接続部及び第２接続部を含み、前記導電層は、前記第１重複部と前記第２重複部と前記第１接続部と前記第２接続部とによって囲まれた領域にスリットを有することを特徴としてもよい。

（３）（１）に記載された表示装置において、前記第１重複部は、間隔をあけて配置された一対の第１部分を含み、前記第２重複部は、間隔をあけて配置された一対の第２部分を含み、前記導電層は、前記一対の第１部分の間及び前記一対の第２部分の間で、前記第１配線及び前記第２配線のいずれとも重複を避けて形成され、一方の前記第１部分と一方の前記第２部分が隣り合い、他方の前記第１部分と他方の前記第２部分が隣り合い、前記接続部は、隣り合う前記一方の前記第１部分及び前記第２部分の間の方向に延びる第１接続部と、隣り合う前記他方の前記第１部分及び前記第２部分の間の方向に延びる第２接続部と、前記第１接続部と前記第２接続部の間の方向に延びる第３接続部と、を含むことを特徴としてもよい。

（４）（３）に記載された表示装置において、前記第１配線は、前記第２配線とは反対側の辺を含み連続的に延びる第１側辺部を有し、前記第２配線は、前記第１配線とは反対側の辺を含み連続的に延びる第２側辺部を有し、前記一対の第１部分は、前記第１側辺部との重複を避けて配置され、前記一対の第２部分は、前記第２側辺部との重複を避けて配置されていることを特徴としてもよい。

（５）（４）に記載された表示装置において、前記第１配線は、前記第２配線とは反対の方向に突出することで形成される一対の第１幅広部を含み、前記第２配線は、前記第１配線とは反対の方向に突出することで形成される一対の第２幅広部を含み、前記一対の第１部分は、前記一対の第１幅広部の、前記第２配線側の部分と重複し、前記一対の第２部分は、前記一対の第２幅広部の、前記第１配線側の部分と重複していることを特徴としてもよい。

（６）（４）又は（５）に記載された表示装置において、前記第３接続部は、光透過性の材料から構成されていることを特徴としてもよい。

（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載された表示装置において、複数の画素電極をさらに有し、前記第１配線及び前記第２配線は、隣同士の前記画素電極の間に配列され、いずれかの前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴としてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 図２に示す表示装置のIII-III線に沿った断面の拡大図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。 第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。 第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。 第３の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第３の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第３の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。 第４の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第４の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第５の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。 第５の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。表示装置として液晶表示装置の例を説明する。液晶表示装置は、液晶パネル１０を有する。液晶パネル１０の両面にはそれぞれ偏光板１２が配置されている。液晶表示装置はバックライト１４を有する。液晶パネル１０とバックライト１４の間に一方の偏光板１２が介在する。液晶パネル１０にはフレキシブル配線基板１６が取り付けられている。

液晶パネル１０は、基板１８及びこれに対向する対向基板２０を有し、両者間には液晶２１が介在する。基板１８は、薄膜電界効果トランジスタ、画素電極及び配線などを含むＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板（又はアレイ基板）である。対向基板２０はカラーフィルタ基板である。

液晶パネル１０の駆動方式は、本実施の形態ではIPS（In Plane Switching）方式が想定されているが、これに限定されるものではなく、TN（Twisted Nematic）方式又はVA（Vertical Alignment）方式など他の方式を適用してもよく、方式に応じた電極及び配線が形成される。表示装置は、液晶表示装置に限定されるものではなく、エレクトロルミネッセンス表示装置であってもよい。

図２は、第１の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。図３は、図２に示す表示装置のIII-III線に沿った断面の拡大図である。

表示装置は、複数の画素電極２２を有する。画素電極２２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極膜から形成されている。

表示装置は、隣同士の間隔をあけて並列する第１配線２４及び第２配線２６を有する。ここで、第１配線２４及び第２配線２６は、いずれも、画素電極２２に図示しないスイッチング素子である薄膜トランジスタを介して映像信号を供給するドレイン信号線である。第１配線２４及び第２配線２６と画素電極２２との間には、ＳｉＮ又はＳｉＯ_２などからなるパッシベーション膜２８が介在している。第１配線２４及び第２配線２６は、隣同士の画素電極２２の間を通るように形成されている。第１配線２４及び第２配線２６のそれぞれは、画素電極２２に画像信号を供給するための信号配線である。第１配線２４及び第２配線２６のそれぞれは、図示しない部分でいずれかの画素電極２２に電気的に接続されている。電気的接続は、パッシベーション膜２８に形成されたスルーホール（図示せず）を介してなされている。

第１配線２４及び第２配線２６と重なる位置（立体交差する位置）に導電層３０が配置されている。導電層３０は、第１配線２４及び第２配線２６のいずれとも電気的に接続されず、他の配線とも接続されず、電気的にフローティングとなっている。第１配線２４及び第２配線２６と導電層３０との間に、ＳｉＮ又はＳｉＯ_２などからなる絶縁層３２が介在する。絶縁層３２は、図示しない薄膜トランジスタを制御するためのゲート信号線３３（図２参照）を覆うゲート絶縁膜である。

導電層３０は、複数層から構成されており、そのうちの１層は、コモン電極３４と同じ材料で同じ層位置に形成されている。この構成は、導電層３０及びコモン電極３４を同時に形成するプロセスに起因するものである。IPS（In Plane Switching）方式では、コモン電極３４と画素電極２２の間に電圧を印加して、基板１８に対して横方向に電界を発生させて、画素電極２２の上方に配置される液晶２１（図１参照）を駆動する。本実施の形態では、ガラスからなる基板１８上に、コモン電極３４及び導電層３０が直接形成されている。

図２に示すように、導電層３０は、第１配線２４と重なる第１重複部３６と、第２配線２６と重なる第２重複部３８を含む。導電層３０は、第１重複部３６と第２重複部３８の間で第１重複部３６及び第２重複部３８を接続する接続部４０を含む。第１重複部３６、第２重複部３８及び接続部４０は、連続一体的に形成されている。

本実施の形態によれば、第１配線２４又は第２配線２６を導電層３０に電気的に接続することで、第１配線２４又は第２配線２６の断線の修復が可能である。しかも、異物の除去により、導電層３０の第１重複部３６又は第２重複部３８が断線しても、接続部４０によって電気的接続が維持されているので、第１配線２４又は第２配線２６の断線の修復が可能になっている。

図４〜図６は、第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。

図４に示すように第１配線２４上に異物４２が載っている場合には、図５に示すようにレーザを使用してこれを除去する。このときのレーザービームは、異物４２を確実に除去できる強さに設定されているため、異物４２の除去に伴って、第１配線２４が断線し、導電層３０にも穴が形成される。しかし、第１配線２４の断線箇所を挟む部分は、導電層３０の第１重複部３６と重なっている。

図６に示すように、第１配線２４の断線箇所を挟む部分Ａにおいて、導電層３０の第１重複部３６と電気的に接続する。この電気的接続にもレーザを使用することができる。レーザービームが第１配線２４を溶融して貫通し、絶縁層３２にも貫通穴を形成し、第１重複部３６も溶融し、絶縁層３２の貫通穴内に第１配線２４及び第１重複部３６の溶融された材料を流動させる。

こうして、第１配線２４の断線箇所を挟む両方の部分Ａにおいて、それぞれ、第１重複部３６と電気的に接続され、接続部４０及び第２重複部３８を介して、相互に電気的に導通する。これにより、第１配線２４の断線の修復が可能になる。

図７〜図９は、第１の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。

図７に示すように第１配線２４及び第２配線２６の両方に異物４２が載っている場合でも、図８に示すようにレーザを使用してこれを除去する。そして、断線箇所を挟む部分Ａにおいて、導電層３０の第１重複部３６又は第２重複部３８と電気的に接続する。その詳細は上述した通りである。この例では、第１配線２４及び第２配線２６の両方が導電層３０と電気的に接続される。

そして、図９に示すように、導電層３０の接続部４０を、第１重複部３６側の部分４０ａと、第２重複部３８側の部分４０ｂと、に切断する。この切断にもレーザを使用することができる。こうすることで、第１配線２４及び第２配線２６の電気的導通を切断することができ、第１配線２４及び第２配線２６の断線を修復することができる。

［第２の実施の形態］
図１０は、第２の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。

本実施の形態では、導電層１３０の接続部１４０は、間隔をあけて配置された第１接続部１４１及び第２接続部１４２を含む。そして、導電層１３０は、第１重複部１３６と第２重複部１３８と第１接続部１４１と第２接続部１４２とによって囲まれた領域にスリット１４４を有する。言い換えると、導電層１３０は、ロ字状の形状を有している。その他の構成は、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。

本実施の形態によれば、第１配線２４と第２配線２６の間に、導電層１３０のスリット１４４が配置されている。したがって、第１配線２４及び第２配線２６並びに導電層１３０を同じ材料で形成して、これらの表面の光反射率が同じになっていても、スリット１４４の領域では光反射率が異なる。そのため、図１１に示すように、第１配線２４及び第２配線２６がエッチングの不具合などでショートしていても、ショート部分１４５の表面とスリット１４４の領域の表面の光反射率が異なるため、ショートを視覚的に認識しやすくなっている。

図１２〜図１３は、第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。

図１２に示すように第１配線２４に異物４２が載っている場合には、図１３に示すようにレーザを使用してこれを除去する。そして、断線箇所を挟む部分Ａにおいて、それぞれ、導電層１３０の第１重複部１３６と電気的に接続する。その詳細は第１の実施の形態で説明した通りである。

図１４〜図１５は、第２の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の他の修復方法を説明する図である。

図１４には、第１配線２４及び第２配線２６の両方が断線した例が示されている。例えば、エッチングの不具合や、第１配線２４及び第２配線２６に載った異物４２をレーザービームによって除去した場合に、このような断線が生じることがある。

この場合、図１５に示すように、第１配線２４及び第２配線２６のそれぞれについて、断線箇所を挟む部分Ａにおいて、導電層１３０の第１重複部１３６又は第２重複部１３８とを電気的に接続する。その詳細は上述した通りである。そして、導電層１３０の接続部１４０を、第１重複部１３６側の部分１４０ａと、第２重複部１３８側の部分１４０ｂと、に切断する。この切断にもレーザを使用することができる。こうすることで、第１配線２４及び第２配線２６の電気的導通を切断する。こうして、第１配線２４及び第２配線２６の断線を修復することができる。

［第３の実施の形態］
図１６は、第３の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。

本実施の形態では、導電層２３０の、第１配線２４と重なる第１重複部２３６は、間隔をあけて配置された一対の第１部分２４６を含む。また、導電層２３０の、第２配線２６と重なる第２重複部２３８は、間隔をあけて配置された一対の第２部分２４８を含む。そして、一方の第１部分２４６と一方の第２部分２４８が隣り合い、他方の第１部分２４６と他方の第２部分２４８が隣り合っている。

接続部２４０は、一方の隣り合う第１部分２４６及び第２部分２４８の間の方向に延びる第１接続部２４１と、他方の隣り合う第１部分２４６及び第２部分２４８の間の方向に延びる第２接続部２４２と、第１接続部２４１と第２接続部２４２の間の方向に延びて両者を接続する第３接続部２４３と、を含む。

導電層２３０は、一方の隣り合う第１部分２４６及び第２部分２４８と、他方の隣り合う第１部分２４６及び第２部分２４８と、第１接続部２４１と、第２接続部２４２と、第３接続部２４３と、によってＩ字状の形状を有している。

導電層２３０は、一対の第１部分２４６の間及び一対の第２部分２４８の間で、第１配線２４及び第２配線２６のいずれとも重複しないように形成されている。すなわち、導電層２３０は、一対の第１部分２４６の間及び一対の第２部分２４８の間で括れた形状になっており、括れ部の隣にはスペースを確保することができる。IPS（In Plane Switching）方式の液晶表示装置では、導電層２３０の隣にコモン電極３４（図３参照）が形成されるが、コモン電極３４を導電層２３０に近づけて形成しても括れ部によってスペースが確保され、コモン電極３４と導電層２３０が製造工程の不具合（ホトマスクの位置合わせズレなど）によってショートしてしまう可能性を低減できる。そのため、画素電極２２及びコモン電極３４を大きく形成することができ、導電層２３０とコモン電極３４との間隔を小さくして開口率を上げることができる。

また、導電層２３０が上述した形状になっているので、第１配線２４及び第２配線２６と導電層２３０との重複面積が、図２及び図１０に示す例よりも小さくなるので、結合容量を減少させ、信号の遅延を減らすことができる。

図１７〜図１８は、第３の実施の形態に係る表示装置における配線の断線の修復方法を説明する図である。

図１７には、第１配線２４が断線した例が示されている。例えば、エッチングの不具合や、第１配線２４に載った異物をレーザービームによって除去した場合に、このような断線が生じることがある。

この場合、図１８に示すように、第１配線２４について、断線箇所を挟む部分Ａにおいて、導電層２３０の第１重複部２３６の一対の第１部分２４６とをそれぞれ電気的に接続する。その詳細は上述した通りである。こうして、第１配線２４の断線を修復することができる。なお、第１配線２４の代わりに、第２配線２６の断線の修復も可能である。

［第４の実施の形態］
図１９は、第４の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。本実施の形態では、第１配線３２４及び第２配線３２６の形状において第３の実施の形態と異なり、それ以外の構成は第３の実施の形態で説明した内容が該当する。

本実施の形態では、第１配線３２４は、第２配線３２６とは反対側の辺を含み連続的に延びる第１側辺部３５０を有する。第１配線３２４は、第２配線３２６とは反対の方向に突出することで形成される一対の第１幅広部３５２を含む。導電層２３０の一対の第１部分２４６は、一対の第１幅広部３５２の、第２配線３２６側の部分と重複しているが、第１側辺部３５０との重複を避けて配置されている。

第２配線３２６は、第１配線３２４とは反対側の辺を含み連続的に延びる第２側辺部３５４を有する。第２配線３２６は、第１配線３２４とは反対の方向に突出することで形成される一対の第２幅広部３５６を含む。導電層２３０の一対の第２部分２４８は、一対の第２幅広部３５６の、第１配線３２４側の部分と重複しているが、第２側辺部３５４との重複を避けて配置されている。

本実施の形態によれば、導電層２３０は、第１側辺部３５０及び第２側辺部３５４との重複を避けて配置されている。したがって、第１配線３２４又は第２配線３２６の、導電層２３０と立体交差する部分に、導電層２３０の厚みによる段差に起因して生じやすい断線を防止することができる。

例えば、図２０に示すように、第１配線３２４の、導電層２３０と立体交差する部分に欠け３２４ａが生じても、この部分を迂回するように第１幅広部３５２の第１側辺部３５０があるため、第１配線３２４の断線が生じない。第２配線３２６についても同様である。

［第５の実施の形態］
図２１は、第５の実施の形態に係る表示装置の一部を拡大した平面図である。本実施の形態では、第３接続部４４０を、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の材料から構成している。その他の構成は、第３の実施の形態で説明した内容が該当する。

本実施の形態によれば、第１配線２４と第２配線２６の間に配置される、導電層４３０の第３接続部４４０が光透過性の材料から構成されている。したがって、図２２に示すように、第１配線２４及び第２配線２６がエッチングの不具合などでショートしても、ショート部分４４５の表面と第３接続部４４０の表面の光反射率が異なるため、ショートを視覚的に認識しやすくなっている。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 液晶パネル、１２ 偏光板、１４ バックライト、１６ フレキシブル配線基板、１８ 基板、２０ 対向基板、２１ 液晶、２２ 画素電極、２４ 第１配線、２６ 第２配線、２８ パッシベーション膜、３０ 導電層、３２ 絶縁層、３３ ゲート信号線、３４ コモン電極、３６ 第１重複部、３８ 第２重複部、４０ 接続部、４０ａ 部分、４０ｂ 部分、４２ 異物、１３０ 導電層、１３６ 第１重複部、１３８ 第２重複部、１４０ 接続部、１４０ａ 部分、１４０ｂ 部分、１４１ 第１接続部、１４２ 第２接続部、１４４ スリット、１４５ ショート部分、２３０ 導電層、２３６ 第１重複部、２３８ 第２重複部、２４０ 接続部、２４１ 第１接続部、２４２ 第２接続部、２４３ 第３接続部、２４６ 第１部分、２４８ 第２部分、３２４ 第１配線、３２４ａ 欠け、３２６ 第２配線、３５０ 第１側辺部、３５２ 第１幅広部、３５４ 第２側辺部、３５６ 第２幅広部、４３０ 導電層、４４０ 第３接続部、４４５ ショート部分。

Claims (2)

1. 隣同士の間隔をあけて並列する第１配線及び第２配線と、
   前記第１配線及び前記第２配線と重なる位置に配置された導電層と、
   前記第１配線及び第２配線と前記導電層との間に介在する絶縁層と、
   を有し、
   前記導電層は、前記第１配線と重なる第１重複部と、前記第２配線と重なる第２重複部と、前記第１重複部と第２重複部の間で前記第１重複部及び前記第２重複部を接続する接続部と、を含み、
   前記接続部は、間隔をあけて配置された第１接続部及び第２接続部を含み、
   前記導電層は、前記第１重複部と前記第２重複部と前記第１接続部と前記第２接続部とによって囲まれた領域にスリットを有する、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載された表示装置において、
   複数の画素電極をさらに有し、
   前記第１配線及び前記第２配線は、隣同士の前記画素電極の間に配列され、いずれかの前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
   

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