JPH1020333A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査工程と製品段階での信号線の配線状態を
変化させることにより、信号線の配線抵抗の低減と断線
検査を両立させた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 一対の電極基板と、前記一対の電極基板
間に注入封止される液晶層とを有し、複数の画素がマト
リクス状に配置された液晶表示パネルを具備する液晶表
示装置であって、前記一対の電極基板の少なくとも一方
の電極基板が、前記複数の画素に液晶駆動電圧を供給す
る信号線（８）を有する液晶表示装置において、前記信
号線の中央部に、外部からの制御信号に基づきオンある
いはオフとなるスイッチング素子（８ｃ）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に、液晶表示パネルの信号線の配線抵抗を低減
させた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置としては、ストライ
プ状のＸＹ電極の交点の画素を駆動する単純マトリクス
型液晶表示装置と、画素毎に能動素子（例えば、薄膜ト
ランジスタ）を有しこの能動素子をスイッチング駆動す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置に大別される。

【０００３】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装
置に使用されるＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｅｒ）方式の液晶表示パネルにおいては、一対の
電極基板（ＴＦＴ電極基板およびフィルタ電極基板）の
間に、液晶層が注入封止される。

【０００４】そして、前記ＴＦＴ電極基板に、ゲート電
極、ゲートライン（ゲート信号線）、アモルファスシリ
コン、画素電極、データライン（映像信号線）等が形成
され、前記フィルタ電極基板には、カラーフィルタ、遮
光膜、コモン電極等が形成される。

【０００５】図４は、従来のＴＦＴ方式の液晶表示パネ
ルにおけるＴＦＴ電極基板の１画素とその周辺を示す平
面図である。

【０００６】図４において、１０１は画素電極、１０２
はゲート電極、１０３はソース電極、１０４はドレイン
電極、１０５はアモルファスシリコン、１０６は薄膜ト
ランジスタ、１０７はデータライン、１０８はゲートラ
イン、１０９は付加容量（Ｃａｄｄ）、１１０は容量ラ
インである。

【０００７】図４に示すように、従来のＴＦＴ方式の液
晶表示パネルでは、各画素は隣接する２本のゲートライ
ン１０８と、隣接する２本のデータライン１０７との交
差領域（４本の信号線で囲まれた領域）内に配置され、
各画素は、薄膜トランジスタ１０６と、画素電極１０１
および付加容量（Ｃａｄｄ）１０９を含んでいる。

【０００８】ゲートライン１０８は図４では左右方向に
延在し、上下方向に複数本配置され、また、データライ
ン１０７は図４では上下方向に延在し、左右方向に複数
本配置される。

【０００９】薄膜トランジスタ１０６は、ゲート電極１
０２と、ゲート絶縁膜（図示せず）と、アモルファスシ
リコン１０５と、ソース電極１０３と、ドレイン電極１
０４とを有する。

【００１０】ゲート電極１０２は、ゲートライン１０８
から垂直方向に突出する形で、ゲートライン１０８と連
続して一体的に形成され、また、ドレイン電極１０４は
データライン１０７に接続され、ソース電極１０３は画
素電極１０１に接続される。

【００１１】また、画素電極１０１が、薄膜トランジス
タ１０６と接続される端部と反対側の端部で、容量ライ
ン１１０と重なるように形成されており、画素電極１０
１を一方の電極とし、容量ライン１１０を他方の電極と
する付加容量（Ｃａｄｄ）１０９を形成する。

【００１２】図５は、従来の単純マトリクス型液晶表示
装置に使用されるＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示パネルの電極構成の
一例を示す図である。

【００１３】図５において、２０１は上側のセグメント
電極（データ信号線）、２０２は下側のセグメント電極
（データ信号線）、２０３はコモン電極（走査信号線）
である。

【００１４】図５に示す液晶表示パネルでは、セグメン
ト電極を、上側のセグメント電極２０１と下側のセグメ
ント電極２０２とに分割し、また、上側のセグメント電
極２０１と直交するコモン電極群と、下側のセグメント
電極２０２と直交するコモン電極群とを、１フレーム内
に独立に走査することにより、１フレーム内に走査する
コモン電極の数を、セグメント電極を２分割しない場合
よりも１／２に低減し、それにより、コントラストを向
上させるようにしたものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記図４に示すＴＦＴ
方式の液晶表示パネルにおいては、信号線の配線幅を小
さくすることにより、画素の開口率を向上させることが
可能となる。

【００１６】それにより、液晶表示パネルの光透過率を
向上させて、バックライトの消費電力を低減することが
可能となる。

【００１７】しかしながら、図６に示すように、信号線
１０は等価的に、配線抵抗（１０ａ）と配線負荷容量
（１０ｂ）とからなる分布定数線路と見なせるので、信
号線１０の配線幅を小さくすると、信号線１０の配線抵
抗（１０ａ）が大きくなる。

【００１８】これにより、信号線１０の信号遅延量が増
大するので、画素の書き込み電流が不足し、信号線１０
に沿って画素の明るに傾斜が生じる等の問題が生じる。

【００１９】これを防止するための一手法として、図７
に示すように、信号線１０を中央部で２分割するととも
に、前記２分割された信号線１０の両側に配線駆動素子
（ドライバ）２を配置し、それぞれの配線駆動素子２に
より各信号線１０を駆動する方法が考えられる。

【００２０】なお、図６、図７においては、ＴＦＴ方式
の液晶表示パネルのゲートライン１０８を２分割した例
を示しており、信号線１０はＴＦＴ方式の液晶表示パネ
ルのゲートライン１０８を示す。

【００２１】しかしながら、信号線１０を２分割して、
前記２分割された信号線１０の両側に配線駆動素子２を
配置する方法では、製造工程中に信号線１０の端子部を
利用して信号線１０の断線検査が行えなず、製品が完成
するまで不良品の選別ができないという問題点があっ
た。

【００２２】また、同様に、前記図５に示すＳＴＮ方式
の液晶表示パネルにおいても、セグメント電極を、上側
のセグメント電極２０１と下側のセグメント電極２０２
とに分割しているが、この場合においても、製造工程中
に各セグメント電極の端子部を利用して上側のセグメン
ト電極２０１と下側のセグメント電極２０２との断線検
査が行えなず、製品が完成するまで不良品の選別ができ
ないという問題点があった。

【００２３】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表
示装置およびその製造方法において、検査工程と製品段
階での信号線の配線状態を変化させることにより、信号
線の配線抵抗の低減と断線検査を両立させることが可能
となる技術を提供することにある。

【００２４】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００２６】（１）一対の電極基板と、前記一対の電極
基板間に注入封止される液晶層とを有し、複数の画素が
マトリクス状に配置された液晶表示パネルを具備する液
晶表示装置であって、前記一対の電極基板の少なくとも
一方の電極基板が、前記複数の画素に液晶駆動電圧を供
給する信号線を有する液晶表示装置において、前記信号
線の中央部に、外部からの制御信号に基づきオンあるい
はオフとなるスイッチング素子を設けたことを特徴とす
る。

【００２７】（２）前記（１）の手段において、前記液
晶表示パネルが、能動素子を有するアクティブマトリク
ス型の液晶表示パネルであることを特徴とする。

【００２８】（３）前記（２）の手段において、前記信
号線が、ゲート信号線であることを特徴とする。

【００２９】（４）前記（１）の手段において、前記液
晶表示パネルが、単純マトリクス型の液晶表示パネルで
あることを特徴とする。

【００３０】（５）一対の電極基板と、前記一対の電極
基板間に注入封止される液晶層とを有し、複数の画素が
マトリクス状に配置された液晶表示パネルを具備する液
晶表示装置であって、前記一対の電極基板の少なくとも
一方の電極基板が、前記複数の画素に液晶駆動電圧を供
給する信号線を有する液晶表示装置の製造方法におい
て、前記一対の電極基板の少なくとも一方の電極基板の
一端から他端まで信号線を形成する工程と、前記信号線
の断線を検査する工程と、前記信号線の断線を検査した
後、前記信号線の中央部を切断する工程とを有すること
を特徴とする。

【００３１】（６）前記（５）の手段において、前記液
晶表示パネルが、能動素子を有するアクティブマトリク
ス型の液晶表示パネルであることを特徴とする。

【００３２】（７）前記（６）の手段において、前記信
号線が、ゲート信号線であることを特徴とする。

【００３３】（８）前記（５）の手段において、前記液
晶表示パネルが、単純マトリクス型の液晶表示パネルで
あることを特徴とする。

【００３４】前記（１）ないし（４）手段によれば、液
晶表示装置において、液晶表示パネルの信号線の中央部
に外部から制御できるスイッチ素子を設け、製造工程中
の断線検査においては、当該信号線の中央部に設けたス
イッチ素子を外部からの制御信号に基づきオンとし、液
晶表示パネルが完成した状態では、当該信号線の中央部
に設けたスイッチ素子を外部からの制御信号に基づきオ
フにするようにしたので、液晶表示パネルの信号線の配
線抵抗を低減できるとともに、信号線の端子部を利用し
て信号線の断線検査を行うことが可能となる。

【００３５】前記（５）ないし（８）手段によれば、液
晶表示装置の製造方法において、液晶表示パネルの一端
から他端まで信号線を形成し、当該信号線の断線検査を
行った後に、当該信号線の中央部を切断するようにした
ので、液晶表示パネルの信号線の配線抵抗を低減できる
とともに、信号線の端子部を利用して信号線の断線検査
を行うことが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の発明の実施の形態
を図面を参照して詳細に説明する。

【００３７】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００３８】［発明の実施の形態１］図１は、本発明の
一発明の実施の形態（発明の実施の形態１）であるアク
ティブマトリクス型液晶表示装置に使用されるＴＦＴ
（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）方式の
液晶表示パネルのゲートラインの概略構成を示す平面図
である。

【００３９】図１において、１はガラス基板、８はゲー
トライン、８ａは配線抵抗、８ｂは配線負荷容量、８ｃ
はスイッチング素子である。

【００４０】なお、図１において、ゲートライン８は分
布定数線路の形で表現されている。

【００４１】本発明の実施の形態１の液晶表示パネルで
は、フォトリソグラフィ技術を用いて、ガラス基板１上
にゲートライン８と、ゲートライン８の中央部にスイッ
チング素子（８ｃ）を形成する。

【００４２】即ち、本発明の実施の形態１の液晶表示パ
ネルでは、スイッチング素子（８ｃ）を介して、ゲート
ライン８が２分割される。

【００４３】そして、ゲートライン８の断線検査を行う
場合には、図１（ａ）に示すように、外部からの制御信
号により前記スイッチング素子（８ｃ）をオンとし、２
分割されたゲートライン８を電気的に接続するこことに
より、ゲートライン８の端子部を利用して断線検査を行
うことが可能となる。

【００４４】また、図１（ｂ）に示すように、断線検査
終了後に、外部からの制御信号に基づいて前記スイッチ
ング素子（８ｃ）をオフとすることにより、前記ゲート
ライン８の中央部を切断し、前記ゲートライン８を２分
割する。

【００４５】その上で、前記２分割されたゲートライン
８の両側に配線駆動素子（ドライバ）２を配置し、それ
ぞれの配線駆動素子２により各ゲートラインに液晶駆動
電圧を供給する。

【００４６】この場合に、前記ゲートライン８の材料と
しては、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等を使
用することができる。

【００４７】図１に示すスイッチング素子（８ｃ）は、
従来のＴＦＴ方式の液晶表示パネルの薄膜トランジスタ
と同様に構成することができる。

【００４８】図２は、図１に示すスイッチング素子（８
ｃ）の一例の概略構成を示す断面図である。

【００４９】図２において、１はガラス基板、３はゲー
ト電極、４はソース電極、５はドレイン電極、６はアモ
ルファスシリコン、７は第１の絶縁膜、８はゲートライ
ン、９は第２の絶縁膜である。

【００５０】ここで、第１の絶縁膜７は、スイッチング
素子（８ｃ）のゲート酸化膜を構成し、また、第２の絶
縁膜９は、液晶表示パネルの薄膜トランジスタのゲート
酸化膜を構成する。

【００５１】本発明の実施の形態１の液晶表示パネルに
よれば、ゲートライン８の配線抵抗（８ａ）を約半分で
きるので、ゲートライン８の配線幅を半分にすることが
可能となり、画素の開口率、あるいは、レイアウト効率
を向上させることが可能となる。

【００５２】それにより、液晶表示パネルの光透過率を
向上させて、バックライトの消費電力を低減することが
可能となる。

【００５３】［発明の実施の形態２］図３は、本発明の
他の発明の実施の形態（発明の実施の形態２）であるア
クティブマトリクス型液晶表示装置に使用されるＴＦＴ
方式の液晶表示パネルのゲートラインの概略構成を示す
平面図である。

【００５４】図３において、１はガラス基板、８はゲー
トライン、８ａは配線抵抗、８ｂは配線負荷容量であ
る。

【００５５】なお、図３においても、ゲートライン８は
分布定数線路の形で表現されている。

【００５６】本発明の実施の形態２の液晶表示パネルで
は、フォトリソグラフィ技術を用いて、ガラス基板１上
にゲートライン８を一直線上にガラス基板１の一端から
他端まで形成する。

【００５７】次に、図３（ａ）に示すように断線線検査
工程において、この一直線上に形成されたゲートライン
８の端子部を利用して断線検査を行う。

【００５８】次に、図３（ｂ）に示すように、断線検査
工程後に、レーザーにより、前記ゲートライン８の中央
部を切断し、前記ゲートライン８を２分割する。

【００５９】その上で、前記２分割されたゲートライン
８の両側に配線駆動素子（ゲートドライバ）２を配置
し、それぞれの配線駆動素子２により各ゲートラインに
液晶駆動電圧を供給する。

【００６０】本発明の実施の形態２の液晶表示パネルに
おいても、ゲートライン８の配線抵抗（８ａ）を約半分
にできるので、ゲートライン８の配線幅を半分にするこ
とが可能となり、画素の開口率、あるいは、レイアウト
効率を向上させることが可能となる。

【００６１】それにより、液晶表示パネルの光透過率を
向上させて、バックライトの消費電力を低減することが
可能となる。

【００６２】なお、前記各発明の実施の形態では、ＴＦ
Ｔ方式の液晶表示パネルのゲートライン８に本発明を適
用した発明の実施の形態について説明したが、これに限
定されず、本発明は、他の信号線、例えば、データライ
ン等にも適用可能であることはいうまでもない。

【００６３】さらに、本発明は、単純マトリクス型液晶
表示装置に使用されるＳＴＮ方式の液晶表示パネルの信
号線、例えば、図５に示すセグメント電極にも適用可能
であることはいうまでもない。

【００６４】以上、本発明を発明の実施の形態に基づき
具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更し得ることは言うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００６６】（１）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、液晶表示パネルの信号線の中央部に外部から制御
できるスイッチ素子を設け、当該スイッチング素子をオ
ンとすることにより信号線の断線検査を行い、当該スイ
ッチング素子をオフとすることにより、信号線を２分割
するようにしたので、信号線の配線抵抗を低減できると
ともに、信号線の端子部を利用して信号線の断線検査を
行うことが可能となる。

【００６７】（２）本発明によれば、液晶表示装置の製
造方法において、液晶表示パネルの信号線を一直線上に
形成し、信号線の断線検査を行った後に、信号線の中央
部を切断して、信号線を２分割するようにしたので、信
号線の配線抵抗を低減できるとともに、信号線の端子部
を利用して信号線の断線検査を行うことが可能となる。

【００６８】（３）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、信号線の配線幅を小さくすることができるので、
画素の開口率、または、レイアウト効率を向上させるこ
とが可能となり、これにより、消費電力を低減させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一発明の実施の形態（発明の実施の形
態１）であるアクティブマトリクス型液晶表示装置に使
用されるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｅｒ）方式の液晶表示パネルのゲートラインの概略構
成を示す平面図である。

【図２】図１に示すスイッチング素子（８ｃ）の一例の
概略構成を示す断面図である。

【図３】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施の
形態２）であるアクティブマトリクス型液晶表示装置に
使用されるＴＦＴ方式の液晶表示パネルのゲートライン
の概略構成を示す平面図である。

【図４】従来のＴＦＴ方式の液晶表示パネルにおけるＴ
ＦＴ電極基板の１画素とその周辺を示す平面図である。

【図５】従来の単純マトリクス型液晶表示装置に使用さ
れるＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）方式の液晶表示パネルの電極構成の一例を示す図
である。

【図６】液晶表示パネルの信号線の等化回路を示す回路
図である。

【図７】液晶表示パネルの信号線の配線抵抗を低減させ
るために、信号線を中央部で２分割した液晶表示パネル
を示す図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…配線駆動素子、３，１０２…ゲー
ト電極、４，１０３…ソース電極、５，１０４…ドレイ
ン電極、６，１０５…アモルファスシリコン、７…第１
の絶縁膜、８，１０８…ゲートライン、８ａ，１０ａ…
配線抵抗、８ｂ，１０ｂ…配線負荷容量、８ｃ…スイッ
チング素子、９…第２の絶縁膜、１０…信号線、１０１
…画素電極、１０６…薄膜トランジスタ、１０７…デー
タライン、１０９…付加容量（Ｃａｄｄ）、１１０…容
量ライン、２０１…上側のセグメント電極、２０２…下
側のセグメント電極、２０３…コモン電極。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極基板と、前記一対の電極基板
   間に注入封止される液晶層とを有し、複数の画素がマト
   リクス状に配置された液晶表示パネルを具備する液晶表
   示装置であって、前記一対の電極基板の少なくとも一方
   の電極基板が、前記複数の画素に液晶駆動電圧を供給す
   る信号線を有する液晶表示装置において、 前記信号線
   の中央部に、外部からの制御信号に基づきオンあるいは
   オフとなるスイッチング素子を設けたことを特徴とする
   液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記液晶表示パネルが、能動素子を有す
   るアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであること
   を特徴とする請求項１に記載された液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記信号線が、ゲート信号線であること
   を特徴とする請求項２に記載された液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶表示パネルが、単純マトリクス
   型の液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１に
   記載された液晶表示装置。
5. 【請求項５】 一対の電極基板と、前記一対の電極基板
   間に注入封止される液晶層とを有し、複数の画素がマト
   リクス状に配置された液晶表示パネルを具備する液晶表
   示装置であって、前記一対の電極基板の少なくとも一方
   の電極基板が、前記複数の画素に液晶駆動電圧を供給す
   る信号線を有する液晶表示装置の製造方法において、 前記一対の電極基板の少なくとも一方の電極基板の一端
   から他端まで信号線を形成する工程と、前記信号線の断
   線を検査する工程と、前記信号線の断線を検査した後、
   前記信号線の中央部を切断する工程とを有することを特
   徴とする液晶表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記液晶表示パネルが、能動素子を有す
   るアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであること
   を特徴とする請求項５に記載された液晶表示装置の製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記信号線が、ゲート信号線であること
   を特徴とする請求項６に記載された液晶表示装置の製造
   方法。
8. 【請求項８】 前記液晶表示パネルが、単純マトリクス
   型の液晶表示パネルであることを特徴とする請求項５に
   記載された液晶表示装置の製造方法。