JPH02181123A - アクティブマトリクス基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２例えば、液晶と組合わせて画像を形成するア
クティブマトリクス基板に関する。

（従来の技術） 近時、液晶を用いてカラー表示する際に、絶縁性基板上
に多数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　ＦｉｌｍＴｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ：　ＴＦＴ　）がマトリクス状に配設さ
れたアクティブマトリクス基板が使用される。

このアクティブマトリクス基板は１例えば、絶縁性基板
上に、多数の絵素電極が配設されておりまた。各絵素電
極に１つのＴＰＴのドレイン電極が接続されるように、
多数のＴＰＴがマトリクス状に配設されている。各ＴＰ
Ｔは電気的に接続されたそれぞれの絵素電極のスイッチ
ング素子として機能する。

一方向に列をなすＴＰＴの各ゲート電極はその方向に延
びる１本の電極線であるゲート配線（信号線）に電気的
に接続され、他方向に列をなすＴＰＴの各ソース電極は
、その方向に延びる１本の電極線であるソース配線（走
査線）に電気的に接続されている。そして、各ゲート配
線には走査信号がそれぞれ人力され、各ソース配線には
データ信号がそれぞれ入力され２両入力信号が入力され
たＴＰＴが動作して、該ＴＰＴに接続された絵素電極に
電圧が印加される。

アクティブマトリクス基板を用いてカラー表示する際に
は、赤色（Ｒ）、　　緑色（Ｇ）、　　青色（Ｂ）の三
原色の絵素が、同一色が相隣せずに、しかも三角状に三
原色の各絵素が相隣するように配列されたいわゆるデル
タ型配列のカラーフィルタが使用される。つまり、該カ
ラーフィルタは、所定の順番となった赤色、緑色、青色
の三原色の絵素が一方向に所定のピンチで並設された複
数の絵素列を相隣する絵素列における各絵素の配設ピッ
チが半ピツチずれるように構成されている。そして、こ
のようなカラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置用
のアクティブマＩ・リクス基板は、第３図に示すように
、透明基板７５に、カラーフィルタの各絵素にそれぞれ
の絵素電極か対向するように配設されて構成される。所
定ピッチで絵素電極７２が並設された絵素電極列の間に
はゲート配線７１が各絵素電極列に並行して配線されて
いる。１本のゲ１〜配線７１は、１木の絵素電極列の各
絵素電極７２にドレイン電極が接続された各ＴＰＴ　７
４のゲート電極にそれぞれ電気的に接続されている。他
方、ソース配線７３ば、各絵素電極列におけるそれぞれ
の絵素電極７２間を通過するように配線されるが、相隣
する絵素電極列の各絵素電極が半ピツチずれて配列され
ているために、各絵素電極７２間では、各ゲート配線７
１と並行するように直角に屈曲される。

各ソース配線７３は、各絵素電極列の各絵素電極７２間
を通過する都度、屈曲方向が反対になっている。

その結果、相隣する絵素電極列を通過する１本のソース
配線７３の外側の各側方域には、同色の絵素に対向する
絵素電極７２が位置しており、その各絵素電極７２がそ
れぞれＴＰＴ　７４を介して１本のソース配線７３に電
気的に接続されている。

このようなアクティブマトリクス基板を用いたカラー液
晶表示装置の一例を、第４図に示す。該カラー液晶表示
装置は、透明の絶縁性基板７５上に透明電極でなる絵素
電極７２が前述のように設けられたアクティブマトリク
ス基板７０と、対向基板８０との間に液晶９１が封入さ
れている。アクティブマトリクス基板７０には、絵素電
極７２を覆うように絶縁層７６が積層されており、該絶
縁層７６が配向膜７７にて覆われている。他方、該アク
ティブマトリクス基板７０に対向して設げられた対向基
板８０は、透明な絶縁性基板８１の一面に、前述のよう
に三原色の絵素がデルタ型に配列されたカラーフィルタ
８２が配設されており、該透明基板８１に、カラーフィ
ルタ８２を覆うように対向電極８３が積層され、さらに
該対向電極８３に配向膜８４が配設されている。そして
、アクティブマトリクス基板７０の配向膜７７と対向基
板８０の配向膜８４とが相互に対向した状態で両者が適
当な間隙をあけるように、アクティブマトリクス基板７
０および対向基板８０の間にスペーサ９２が設けられて
おり、その間隙内に液晶９１が封入されている。

アクティフマトリクス基板７０の絵素電極７２配設面と
は反対側面には、偏光層７８が積層され、また。

対向基板８０のカラ−フィルタ８２配設面とは反対側面
にも偏光層８５が積層されている。

アクティフマトリクス基板７０には光源９３からの光が
直接、あるいは５反射板９４を介して照射されるように
なっている。該光源９３および反射板９４は該カラー液
晶表示装置におけるコントラスト、輝度等の表示品質を
向上させるために設けられている。また、アクティブマ
トリクス基板７０の偏光層７８と光ｔＸ９３との間には
光散乱板９５が介装されており、該光散乱板９５により
、光源９３からの光路長の違いによって生じる表示面の
中心部と外周縁部との輝度むらが抑制される。

このような構成のカラー液晶表示装置では１例えば、各
偏光層７８および８５の偏光軸が直交している場合には
、液晶９１に電圧が印加されていない状態、すなわち、
アクティブマトリクス基板７０に配設されたＴＰＴ　７
４がオフ状態であれば液晶９１の結晶分子の方向は配向
膜７７によって所定の方向に配向されるため、液晶９１
に入射した光は、該液晶９１内を透過する間に所定方向
に偏光されて外部に投射される。従って、光源９３配設
側とは反対側から対向基板８０を見れば、カラーフィル
タ８２の各絵素部分は明状態となり、その各絵素の色が
表示される。

反対に、アクティブマトリクス基板７０のＴＦＴ　７４
がオンして絵素電極７２に電圧が印加されると、該絵素
電極７２と対向電極８３との間の液晶９１の部分に電界
が生し、この部分の液晶分子の配向か変化する。

これにより、絵素電極７２に入射した光の方向は偏光層
７８の偏光方向とは異なり、外部へ投射されない。従っ
て、オンしたＴＰＴ　７４と接続された絵素電極７２に
対向するカラーフィルタ８２の絵素部分は色が表示され
ず暗状態となる。

このような原理により、該カラー液晶表示装置は、アク
ティブマトリクス基板７０の多数の絵素電極７２のそれ
ぞれに電圧を印加することによって所望のカラー画像あ
るいはカラー情報を表示し得る。

（発明が解決しようとする課題） このような、カラー液晶表示装置におけるアクティブマ
トリクス基板では、　ＴＰＴ　７４に、ソース電極とド
レイン電極との間がリークすることにより該ＴＰＴ　７
４が常にオン状態となるリーク欠陥、あるいば該ＴＦＴ
　７４が常にオフ状態になる不導通欠陥が生じることが
ある。ＴＰＴ　７４にリーク欠陥が生じれば、そのＴＰ
Ｔ　７４は常にオン状態になり、該ＴＰＴ　７４が電気
的に接続された絵素電極７２に電圧が常に印加される。

その結果、カラー液晶表示装置では該絵素電極７２と対
向するカラーフィルタ８２の絵素が常に暗状態となった
暗点欠陥が生しる。反対にＴＰＴ　７４に不導通欠陥が
生じると、該ＴＰＴ　７４は常にオフした状態になり、
該ＴＰＴ　７４に電気的に接続された絵素電極７２には
電圧が印加されない。その結果、カラー液晶表示装置で
は、該絵素電極７２と対向するカラーフィルタ８２の絵
素が常に明状態となった輝点欠陥が生じる。このような
絵素欠陥はカラー液晶表示装置の表示品質を低下させ、
甚しい場合には、カラー液晶表示装置として実用に供し
得ない。

カラー液晶表示装置では２通常、カラーフィルタの絵素
数は数万〜数十万となっており、今後さらにその絵素数
が増加する傾向にある。その結果。

カラーフィルタの各絵素に対向する絵素電極数も当然に
増加する傾向にあり、」二連のような絵素欠陥が発生す
る確率は一層高くなる。その結果、カラー液晶表示装置
の歩留りが低下するおそれがある。

本発明は上記従来の問題を解決するものでありその目的
は、絵素電極に電気的に接続されたスイッチング素子に
欠陥が生じても、その絵素電極が欠陥の生じたスイッチ
ング素子により駆動されないように、容易に修正し得る
アクティブマトリクス基板を穐供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のアクティブマトリクス基板は、絶縁性基板上に
格子状に配線された電極線と、該電極線により囲まれた
各絵素領域内にそれぞれ配設されており、それぞれの一
部がインターデジタルな形状となった複数の絵素電極と
、各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、所
定の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチング
素子と。

を具備してなり、そのことにより上記目的が達成される
。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明のアクティ・ブマトリクス基板は、第１図に示す
ように１例えばボウ硅酸ガラスを用いた光透過性の絶縁
性基板１０上に、相互に平行になるように複数の電極線
として走査線であるゲート配線３０．３０．・・・が適
当な間隔をあけて配線されている。

また、該絶縁性基板１０上には、各ゲート配線３０．３
０・・・とは相互に直交するように、複数の電極線とし
て信号線であるソース配線４０．４０・・・が、適当な
間隔をあけてそれぞれが平行に配線されている。各ゲー
ト配線３０と各ソース配線４０との交差部は絶縁状態に
なっている。

相隣する一対のゲート配線３０および３０と、相隣する
一対のソース配線４０および４０とにより囲まれた絶縁
性基板１０上の絵素領域内には１例えば　ソース配線４
０の延設方向に並設された一対の絵素電極２０および２
０がそれぞれ配設されている。

各絵素電極２０には、該絵素電極２０と、１本のゲート
配線３０およびソース配線４０とにそれぞれ電気的に接
続されたＴＦＴ　５０および５０がそれぞれ配設されて
いる。各ＴＦＴ　５０ば、第２図に示すように、光透過
性の絶縁性基板１０上に積層されたゲート配線３０から
、各絵素電極２０間のソース配線４０部分と平行するよ
うに延出するＴａ等よりなるゲート電極５１を有する。

該グー１−電極５１は陽極酸化膜５２にて覆われており
、該陽極酸化膜５２ば、絶縁性基板１０上面と共に、　
ＳｉＮｘ等でなるゲート絶縁膜５３にて覆われている。

そして、該ケーＩ−絶縁膜５３における陽極酸化膜５２
を被覆する部分にはａ−５ｉ膜５４が被覆されており、
該ａ−５ｉ膜５４の中央部を除く各側部」二にば　ａ−
５ｉ（ｎ’）膜５５がそれぞれ積層されている。

そして、一方のａ−５ｉ　（ｎ”）　１３！５５上にソ
ース配線４０から延出するソース電極５７が積層されて
おり、他方のａ−Ｓｉ（ｎ’）膜５５上にドレイン電極
５６が積層されている。該ドレイン電極５６には、ゲー
ト絶縁膜５３上に積層された透明な絵素電極２０の一部
が積層されて、該絵素電極２０とドレイン電極５６とが
電気的に接続されている。

１つの絵素領域内に並設された各絵素電極２０および２
０におりるＴＦＴ　５０配設側とは反対側の側部はその
対向部において、それぞれが相互に嵌合する凹凸状に成
形されて、インターデジタルな形状になっている。

このような構成の本発明のアクティダマ１−リクス基板
では１例えば、絶縁性基板１０上に、各ＴＰＴ５０のゲ
ート電極５１および各ゲート配線３０を構成するＴａ等
の導電性材料を積層してパターニングすることにより、
ゲート電極５１とケート配線３０とが一体となって形成
される。

本発明のアクティブマトリクス基板は、第４図に示すカ
ラー液晶表示装置と同様に、該アクティブマトリクス基
板と所定の間隔をあけて対向基板を配設し１両者の間に
液晶を封入することによりカラー液晶表示装置とされる
。

該アクティブマトリクス基板を用いたカラー液晶表示装
置において、１つの絵素領域内に配設された一方の絵素
電極２０に接続されたＴＦＴ　５０が正常に動作するも
のの、他方の絵素電極２０に接続されたＴＦＴ　５０が
不導通になった場合には、不導通の該ＴＦＴ　５０が接
続された絵素電極２０には電圧が印加されない。従って
、その絵素電極２０に対向する液晶層部分は２例えば、
常に光が透過し、液晶表示装置では常に明状態となった
輝点欠陥が生じる。この場合には、不導通となったＴＦ
Ｔ　５０が接続された絵素電極２０と同一絵素領域内に
ある絵素電極２０とのインターデジタルな部分を２例え
ばレーザデポジションによりその凹凸が並設された方向
に直線状に形成される導電性膜６１（第１図参照）によ
り電気的に接続する。この導電性膜６１は、各絵素電極
２０のインターデジタルな部分とは、少なくとも３つの
電気的接点が形成されることになり、不導通となったＴ
ＦＴ　５０が接続された絵素電極２０は、同一絵素領域
内の正常な絵素電極２０のオン、オフに基づきオン、オ
フされる。その結果、不導通のＴＦＴ　５０により絵素
領域内の半分の領域が常に明状態となる輝点欠陥は解消
される。第１図に示す実施例でば、各絵素電極２０にお
けるインターデジタルな部分は、２組の凹凸がそれぞれ
形成されているため、直線状の導電性膜６１とは、４つ
の電気的接点が形成される。

これに対し１つの絵素領域内における一方の絵素電極２
０に接続されたＴＦＴ　５０にリーク欠陥が発生し、該
ＴＦＴ　５０が常にオン状態になれば、該ＴＰＴ　５０
が接続された絵素電極２０が対向する液晶層部分には２
例えば常に光が透過せず、液晶表示装置では常に暗状態
となった暗点欠陥が生じる。この場合には、リーク欠陥
が生じたＴＦＴ　５０を、該ＴＦＴ　５０が接続された
絵素電極２０から電気的に分離しく第１図に二点鎖線６
２で示す）、該絵素電極２０と同一絵素領域内にある他
方の絵素電極２０のインターデジタルな部分を、前記実
施例と同様に、レーザデイポジションにより形成される
直線状の導電性膜６１にて電気的に接続する。これによ
り、リーク欠陥が生じたＴＦＴ　５０から電気的に分離
された絵素電極２０は同一絵素領域内の正常なＴＦＴ　
５０にて動作される絵素電極２０のオン、オフに基づき
、オン、オフされる。その結果、　ＴＦＴ　５０のリー
ク欠陥により絵素領域の半分の領域が常に暗状態となる
暗点欠陥が解消される。

なお、上記実施例では、１つの絵素領域内に２つの絵素
電極を配設する構成としたが、３つ以上の絵素電極が設
ジノられていてもよい。また、上記実施例では、各絵素
電極２０にスイッチング素子として１個のＴＦＴ　５０
を電気的に接続する構成としたか、スイッチング素子は
絵素電極を駆動し得る素子であればよ（、ＴＰＴに限る
ものではない。さらに、スイッチング素子は各絵素電極
に１個ずつ設ける構成に限らず、各絵素電極に複数のス
イッチング素子を設ける構成としてもよい。さらに、ま
た、上記実施例では、絶縁性基板上Ｑこ形成された各絵
素領域は、相互に直交する方向にそれぞれ等ピンチにて
整然と配設されているが、このような構成に限らず、所
定方向に並設された各絵素領域の配設ピンチが、近接し
て同方向に並設された各絵領域の配設ピッチに対して半
ピツチずれた状態（第３図参照）であってもよい。

（発明の効果） 本発明のアクティブマトリクス基板は、このように、各
絵素領域内に複数の絵素電極が配設されているため、各
絵素電極に接続されたスイッチング素子に欠陥が佳して
も、その絵素電極を、同一絵素領域内の正常に動作し得
る絵素電極と電気的に接続することにより、欠陥スイッ
チング素子による絵素電極の動作が防止される。しかも
、同一・絵素領域内の各絵素電極は、それぞれの一部が
インターデジタルな形状となっているため、そのインタ
ーデジタルな形状部分に導電性膜を形成することにより
、導電性膜は各絵素電極とは電気的な接点が３つ以上形
成され、各絵素電極の電気的接続がきわめて容易に、し
かも確実に行える。

４、′　の　−なｉ゛町 第１図は本発明のアクティブマトリクス基板の一例を示
す概略平面図、第２図は第１図の卜」線における断面図
、第３図は従来のアクティブマトリクス基板の概略平面
図５第４図はそのアクティブマトリクス基板を用いたカ
ラー液晶表示装置の概略断面図である。

１０・・・絶縁性基板、２０・・・絵素電極、３０・・
・ゲート配線、４０・・・ソース配線、５０・・・ＴＦ
Ｔ、　６１．・・・導電性膜。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上に格子状に配線された電極線と、 該電極線により囲まれた各絵素領域内にそれぞれ配設さ
   れており、それぞれの一部がインターデジタルな形状と
   なった複数の絵素電極と、 各絵素電極にそれぞれ電気的に接続されると共に、所定
   の電極線にそれぞれ電気的に接続されたスイッチング素
   子と、 を具備するアクティブマトリクス基板。