WO2013122187A1 - 液晶表示パネル - Google Patents

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WO2013122187A1
WO2013122187A1 PCT/JP2013/053660 JP2013053660W WO2013122187A1 WO 2013122187 A1 WO2013122187 A1 WO 2013122187A1 JP 2013053660 W JP2013053660 W JP 2013053660W WO 2013122187 A1 WO2013122187 A1 WO 2013122187A1
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WO
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pixel electrode
liquid crystal
electrode
crystal display
display panel
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PCT/JP2013/053660
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English (en)
French (fr)
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聖 中原
原田　光徳
冨永　真克
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シャープ株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel including an active matrix substrate having electrodes on different layers with an insulating film interposed therebetween.
  • a liquid crystal display (LCD) panel is a device that controls light transmission / blocking (display on / off) by controlling the orientation of liquid crystal molecules having birefringence.
  • the liquid crystal alignment mode of LCD includes TN (TwistedmaticNematic) mode in which liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy are aligned 90 ° when viewed from the normal direction of the substrate, negative anisotropic dielectric constant Vertical alignment (VA: Vertical Alignment) mode in which liquid crystal molecules having a property are aligned perpendicularly to the substrate surface, and liquid crystal molecules having positive or negative dielectric anisotropy are horizontally aligned with respect to the substrate surface to form a liquid crystal layer
  • IPS in-plane switching
  • FFS fringe field switching
  • an active matrix driving method in which an active element such as a thin film transistor (TFT) is arranged for each pixel to realize high image quality is widely used.
  • An LCD panel having TFTs includes an active matrix substrate in which a plurality of scanning signal lines and a plurality of data signal lines are formed so as to intersect each other, and a TFT and a pixel electrode are provided at each of these intersections. It is done.
  • a common electrode is further provided on an active matrix substrate or a counter substrate, and a voltage is applied to the liquid crystal layer through a pair of electrodes.
  • FIG. 11 is a schematic plan view showing an example of a conventional laser repair process.
  • the pixel electrode PX and the counter electrode CT are arranged in a region surrounded by the gate line GL and the drain line DL, and the drain line DL and the pixel electrode PX are interposed via the TFT and the source line SL. Is electrically connected.
  • Each of the gate line GL, the drain line DL, and the source line SL constitutes a TFT. More specifically, the drain line DL is branched into three ends, and the source line SL is arranged in each gap between the three drain lines DL. Further, a total of two source lines SL arranged in each gap are combined into one, extended to a position overlapping the pixel electrode PX, and connected to the pixel electrode PX via the contact hole H.
  • a source line SL is selected as a laser repair location when a foreign object is generated at a position overlapping with a TFT.
  • the pixel electrode PX and the drain line DL connected to the TFT in which the foreign matter exists can be electrically disconnected.
  • the contact hole H by irradiating the contact hole H with laser light and short-circuiting the pixel electrode PX and the counter electrode CT, the pixel electrode PX and the counter electrode CT can be made to have the same potential, and the pixel becomes a black spot. can do.
  • the present inventors have conducted a detailed study on such a laser repair method.
  • the active matrix substrate and the counter substrate are bonded to each other, and a liquid crystal is injected between these substrates.
  • the counter electrode CT is positioned below the pixel electrode PX as described above.
  • the configuration it has been clarified that when the source line SL is cut, the laser light may pass through the counter electrode CT. As a result, the counter electrode CT is damaged, and alignment failure occurs during energization.
  • FIG. 12 is an electron micrograph of a liquid crystal display panel after laser repair when laser repair processing is performed by a conventional method. As shown in FIG. 12, the laser cut portion is shining white, and it can be seen that the alignment disorder of the liquid crystal occurs in this portion. Although it is conceivable to cover such a laser-cut portion with a black matrix, the alignment disorder of the liquid crystal spreads not only in the laser-cut portion but also in the vicinity thereof, so it is necessary to widen the range of the black matrix. There are concerns that the rate will decline.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel capable of preventing deterioration of other members when laser repair for defect correction is performed. is there.
  • the present inventors need to irradiate a laser beam from the support substrate side which is a base of the active matrix substrate. It was found that when a transparent electrode was placed below any of the lead wires for supplying data signals to the pixel electrode, it was necessary to perform laser repair by irradiating laser light through the transparent electrode. . Focusing on the point that the part suitable for cutting with the laser beam is the lead-out wiring drawn out from the TFT for conduction with the pixel electrode and extended to the part overlapping with the pixel electrode.
  • the present inventors have conceived that the above problems can be solved brilliantly, and have reached the present invention.
  • one aspect of the present invention includes an active matrix substrate, a counter substrate, the active matrix substrate and a liquid crystal layer sandwiched between the counter substrate, the active matrix substrate including a support substrate, a transparent electrode, A scanning signal line, a data signal line, a thin film transistor connected to the scanning signal line and the data signal line, a lead-out line extending from the thin film transistor, an insulating film covering the thin film transistor, and the insulating film A pixel electrode connected to the lead-out wiring via a contact portion, and the transparent electrode is disposed in a layer closer to the support substrate than any of the lead-out wiring and the pixel electrode.
  • the outer edge of the pixel electrode is substantially rectangular, and the transparent electrode is positioned so as to overlap at least one corner of the pixel electrode.
  • Ri-out portion is provided, the lead-out wiring is drawn as straight a position overlapping the corner of the pixel electrode, and a liquid crystal display panel which overlaps the notch portion of the transparent electrode.
  • a data signal is supplied to the thin film transistor (TFT) through a data signal line.
  • the subsequent supply of the data signal is controlled by the switching function of the thin film transistor based on the scanning signal supplied from the scanning signal line.
  • the transparent electrode is arranged at a level closer to the support substrate than any of the lead-out wiring and the pixel electrode. Since the present invention aims to prevent the deterioration of the transparent electrode during laser repair, the purpose and function of the transparent electrode are not particularly limited as long as it has transparency and conductivity. That is, the so-called “wiring” can also be included in the transparent electrode.
  • substantially rectangular means, as a basic configuration, one having a short side and a long side, and the short side and the long side being orthogonal to each other, and a protrusion or a dent is formed in part. Also good.
  • the transparent electrode is provided with a notch at a position overlapping with at least one corner of the pixel electrode, and at least a part of the lead-out wiring overlaps with the notch of the transparent electrode.
  • the “corner electrode corners” refer to portions located at the four corners of a substantially rectangular pixel electrode. More specifically, it refers to a portion having a length that is less than half of the short side of the pixel electrode from the corner of the substantially rectangular pixel electrode.
  • the configuration of the liquid crystal display panel is not particularly limited by other components as long as such components are essential.
  • the outer edge of the transparent electrode substantially coincides with the outer edge of the pixel electrode except for the notch.
  • the pixel electrode and the transparent electrode preferably overlap each other with an insulating film interposed therebetween, and the pixel electrode preferably has a linear slit inside.
  • a so-called FFS mode liquid crystal display panel in which a transverse electric field is generated in the liquid crystal layer between the transparent electrode and the pixel electrode can be obtained.
  • the aperture ratio of the pixel can be secured widely, and parasitic capacitance between the pixel electrode and other wiring is less likely to occur, so that liquid crystal alignment is less likely to occur, The transmittance is improved. Further, the load due to driving is reduced, which contributes to low power consumption.
  • the pixel electrode and the transparent electrode overlap each other through an insulating film, and the counter substrate includes a common electrode at a position overlapping the pixel electrode.
  • a vertical electric field can be generated in the liquid crystal layer between the pixel electrode of the active matrix substrate and the common electrode of the counter substrate, and various mode configurations based on the so-called TN mode or VA mode can be obtained.
  • the transparent electrode can be used as a storage capacitor electrode for assisting pixel capacitance.
  • liquid crystal display panel of the present invention it is possible to prevent deterioration of other members when laser repair for defect correction is performed.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a liquid crystal alignment state of the liquid crystal display panel of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an active matrix substrate in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view in which the vicinity of the TFT of the active matrix substrate in Embodiment 1 is enlarged. It is the plane schematic diagram which expanded FIG. 3 further. 2 is a schematic cross-sectional view showing a TFT of the liquid crystal display panel of Embodiment 1 and its vicinity.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating a liquid crystal alignment state of the liquid crystal display panel of Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an active matrix substrate in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view in which the vicinity of the TFT of the active matrix substrate in Embodiment 1 is enlarged. It is the plane schematic diagram which expanded FIG. 3 further. 2 is a schematic cross-sectional view showing a TFT of the liquid crystal display panel of Embodi
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an active matrix substrate in Embodiment 2.
  • FIG. It is a perspective schematic diagram which shows the orientation state of the liquid crystal of the liquid crystal display panel of Embodiment 3.
  • 6 is a schematic plan view showing an active matrix substrate in Embodiment 3.
  • FIG. It is a plane schematic diagram which shows an example of the conventional laser repair process. It is an electron micrograph of the liquid crystal display panel after laser repair when laser repair processing is performed by a conventional method.
  • the “pixel” means a region surrounded by two adjacent scanning signal lines and two adjacent data signal lines.
  • liquid crystal display devices such as a television, a personal computer, a mobile phone, a car navigation system, and an information display.
  • Embodiment 1 shows an example of an FFS mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a liquid crystal alignment state of the liquid crystal display panel according to the first embodiment.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 1 includes an active matrix substrate 10, a counter substrate 20, and a liquid crystal layer 40 sandwiched between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules 41 and is aligned in a horizontal direction with respect to the substrate surfaces 10 and 20.
  • the active matrix substrate includes a support substrate, a TFT, a scanning signal line, a data signal line, a common electrode (transparent electrode), a pixel electrode, an insulating film that electrically isolates the various wirings or electrodes, and an alignment film.
  • the counter substrate 20 includes a support substrate, a color filter, a black matrix, and an alignment film. The color filter and the black matrix may be provided not on the counter substrate 20 side but on the active matrix substrate 10 side.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the active matrix substrate in the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic plan view of the vicinity of the TFT of the active matrix substrate in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view further enlarging FIG.
  • the scanning signal lines 12 and the data signal lines 13 are arranged so as to cross each other and surround the pixel electrodes 11. .
  • a TFT (thin film transistor) 53 is provided.
  • the TFT 53 is a switching element including a semiconductor layer 54, a gate electrode 55a, a source electrode 55b, and a drain electrode 55c. A part of the scanning signal line 12 is used as it is for the gate electrode 55a of the TFT 53.
  • a source electrode 55b of the TFT 53 is branched from the source wiring, and is bent so as to surround the tip of the drain electrode 55c.
  • a lead-out wiring (drain lead-out wiring) 14 is extended from one end of the drain electrode 55 c of the TFT 53.
  • the drain lead-out wiring 14 is drawn out so as to go straight at a position overlapping the corner of the pixel electrode 11, is formed wide at a position overlapping with the corner of the pixel electrode 11, and via a contact portion 31 penetrating the insulating film.
  • the gate electrode 55a and the semiconductor layer 54 overlap each other with a gate insulating film interposed therebetween.
  • the source electrode 55b is connected to the drain electrode 55c through the semiconductor layer 54, and the amount of current flowing through the semiconductor layer 54 is adjusted by a scanning signal input to the gate electrode through the scanning signal line 12, and the data signal line 13 is adjusted.
  • the transmission of the input data signal is controlled in order of the source electrode 55b, the semiconductor layer 54, the drain electrode 55c, the drain lead-out wiring 14, and the pixel electrode 11.
  • the pixel electrode 11 is a comb-shaped electrode arranged in each region surrounded by the scanning signal line 12 and the data signal line 13, and the outer edge has a substantially rectangular shape.
  • a plurality of slits 11 a are formed in the pixel electrode 11. Since the pixel electrode 11 has the slit 11a, an arc-shaped electric field formed between the pixel electrode 11 and the common electrode 15 is formed in the liquid crystal layer.
  • Each slit 11 a is formed to extend in a direction inclined by several degrees with respect to a direction parallel to the length direction of the scanning signal line 12.
  • Each slit 11a is not formed in the vicinity of the region where the contact portion 31 connecting the drain lead-out wiring 14 and the pixel electrode 11 is located.
  • the plurality of slits 11 a of the pixel electrode 11 have shapes that are symmetrical to each other with a line that bisects the vertical side of the pixel electrode 11 as a boundary line.
  • a common signal maintained at a constant value is supplied to the common electrode 15.
  • the common electrode 15 is also formed for each pixel so as to be surrounded by the scanning signal line 12 and the data signal line 13.
  • a notch is provided at a position overlapping the corner of the pixel electrode 11 closest to the TFT 53.
  • the outer edge of the common electrode 15 substantially matches the outer edge of the pixel electrode 11 except for the notch.
  • the drain lead line 14 is extended so that at least a part thereof overlaps the notch portion of the common electrode 15.
  • the length from the scanning signal line 12 to the common electrode 15 (the length of the thick arrow in FIGS. 2 and 4) is 5 to 20 ⁇ m.
  • the distance between the short side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 (part parallel to the short side of the pixel electrode 11) is 5 ⁇ m or more.
  • the distance between the long side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 (part parallel to the long side of the pixel electrode 11) is 5 ⁇ m or more.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the TFT of the liquid crystal display panel of Embodiment 1 and its vicinity.
  • FIG. 5 is also a schematic sectional view taken along the line AB in FIG.
  • the active matrix substrate 10 includes a transparent support substrate 21, a common electrode (transparent electrode) 15 and a gate electrode 55 a, a gate insulating film (GI) 22, a semiconductor layer 54, source / drain electrodes 55 b and 55 c, and a passivation film (PAS) 23.
  • the pixel electrodes 11 are stacked in this order toward the liquid crystal layer 40 side.
  • the counter substrate 20 is disposed at a position facing the active matrix substrate 10 across the liquid crystal layer 40.
  • the direction of the liquid crystal molecules changes by forming a horizontal electric field (an arc-shaped electric field when viewed in cross section) in the liquid crystal layer 40. Therefore, the birefringence of light transmitted through the liquid crystal layer 40 can be changed using this.
  • the drain lead-out wiring 14 when laser repair is performed, for example, laser irradiation is performed from the support substrate 11 side toward the drain lead wiring 14 as indicated by a white arrow in FIG.
  • the drain lead-out wiring 14 is irradiated with laser light, the drain lead-out wiring 14 is melted and cut, so that the pixels can be blackened.
  • a transparent material such as glass or plastic is preferably used.
  • materials for the gate insulating film 22 and the passivation film 23 transparent materials such as silicon nitride, silicon oxide, and photosensitive acrylic resin are preferably used.
  • a silicon nitride film is formed by a plasma-induced chemical vapor deposition (Plasma ⁇ Enhanced ChemicalhemVapor Deposition: PECVD) method, and a photosensitive acrylic resin film is formed on the silicon nitride film.
  • PECVD plasma-induced chemical vapor deposition
  • the film is formed by a die coating (coating) method.
  • the hole provided in the passivation film 23 for forming the contact portion can be formed by performing dry etching (channel etching).
  • Various electrodes constituting the scanning signal line 12, the data signal line 13, the drain lead-out wiring 14, and the TFT 53 are made of a single layer of a metal such as titanium, chromium, aluminum, molybdenum, or an alloy thereof by sputtering or the like. Alternatively, it can be formed by forming a film with a plurality of layers and then performing patterning by a photolithography method or the like. About these various wiring and electrodes formed on the same layer, the manufacturing efficiency is improved by using the same material.
  • the semiconductor layer 54 of the TFT 53 includes, for example, a high resistance semiconductor layer (i layer) made of amorphous silicon, polysilicon or the like, and a low resistance semiconductor layer (n +) made of n + amorphous silicon or the like in which amorphous silicon is doped with an impurity such as phosphorus. Layer). Further, as the semiconductor layer 54, an oxide semiconductor layer such as zinc oxide may be used. The shape of the semiconductor layer 54 can be determined by forming a film by a PECVD method or the like and then patterning the film by a photolithography method or the like.
  • the pixel electrode 11 and the common electrode 15 are formed by sputtering a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or an alloy thereof. After a single layer or a plurality of layers are formed by a method or the like, patterning can be performed using a photolithography method or the like. A slit provided in the pixel electrode and a notch provided in the common electrode can also be formed simultaneously with patterning.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • SnO tin oxide
  • a photosensitive resin that transmits light corresponding to each color
  • the material of the black matrix is not particularly limited as long as it has light shielding properties, and a resin material containing a black pigment or a metal material having light shielding properties is preferably used.
  • FIG. 6 shows an example of the manufacturing method of the TFT and each electrode in Embodiment 1 in the order of steps.
  • a common electrode for example, a gate electrode, a gate insulating film (GI), a semiconductor layer (n + layer / i layer),
  • GI gate insulating film
  • n + layer / i layer a semiconductor layer
  • the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20 thus manufactured are provided with a plurality of columnar spacers made of an insulating material on one substrate, and then bonded to each other using a sealing material.
  • a liquid crystal layer 40 is formed between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20, but when a dropping method is used, a liquid crystal material is dropped before bonding the substrates, and a vacuum injection method is used. The liquid crystal material is injected after the substrates are bonded together.
  • a liquid crystal display panel is completed by affixing a polarizing plate, retardation film, etc. on the surface on the opposite side to the liquid crystal layer 40 side of each board
  • a gate driver, a source driver, a display control circuit, and the like are mounted on the liquid crystal display panel, and a liquid crystal display device corresponding to the application is completed by combining a backlight and the like.
  • the structure of the liquid crystal display panel according to the first embodiment is, for example, an optical microscope (manufactured by Olympus, semiconductor / FPD inspection microscope MX61L) and an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer type scanning transmission electron microscope (STEM-EDX: Scanning Transmission). It can be confirmed and measured using Electron Microscope Energy Dispersive X-ray Spectroscope, HD-2700 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
  • Examples of the laser suitably used for correction in the liquid crystal display panel of Embodiment 1 include a neodymium yag laser (Nd: YAG Laser: Nodymium Yttrium Aluminum Garnet Laser, HSL4000II manufactured by HOYA).
  • Nd YAG Laser: Nodymium Yttrium Aluminum Garnet Laser, HSL4000II manufactured by HOYA.
  • Embodiment 2 shows an example of a liquid crystal display panel in a CPA (Continuous Pinwheel Alignment) mode, which is one form of the VA mode.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating a liquid crystal alignment state of the liquid crystal display panel according to the second embodiment.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 2 includes an active matrix substrate 10, a counter substrate 20, and a liquid crystal layer 40 sandwiched between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 2 has a columnar (dotted when viewed in plan) projection 42 on the counter substrate 20. More specifically, the protrusion 42 is made of an insulating material and is formed on the surface of the common electrode on the liquid crystal layer 40 side.
  • a protrusion 42 is also referred to as a rivet.
  • a hole formed in the common electrode may be used instead.
  • a transparent resin such as a phenol novolac photosensitive resin is preferably used.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an active matrix substrate in the second embodiment.
  • the active matrix substrate includes a TFT 53, a scanning signal line 12, a data signal line 13, a storage capacitor electrode (transparent electrode) 16, a pixel electrode 11, an insulating film that electrically isolates the various wirings or electrodes, and An alignment film is provided.
  • the storage capacitor electrode 16 is formed in a layer closer to the support substrate than the data signal line 13 and the pixel electrode 11.
  • the counter substrate includes a color filter, a black matrix, a common electrode, a dielectric protrusion, and an alignment film. The color filter and the black matrix may be provided not on the counter substrate side but on the active matrix substrate side.
  • a plurality of pixel electrodes 11 are arranged for each region surrounded by the scanning signal lines 12 and the data signal lines 13, and the outer edge has a substantially rectangular shape.
  • a central slit 11a is formed in the pixel electrode 11 and is divided into an upper part and a lower part via a bridge part (bridge part).
  • bridge part bridge part
  • the central slit 11a is formed in a direction parallel to the length direction of the scanning signal line 12 so as to overlap a line that bisects the vertical side of the pixel electrode.
  • the storage capacitor electrode 16 is also arranged for each region surrounded by the data signal line 13 and the scanning signal line 12, and has an outer edge that is substantially rectangular. However, the storage capacitor electrode 16 is not formed with a central slit like the pixel electrode, but is provided with a notch at the corner. Therefore, the outer edge of the storage capacitor electrode 16 substantially coincides with the outer edge of the pixel electrode 11 except for the notch. Examples of the material of the storage capacitor electrode 16 include transparent conductive materials such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO). Since the storage capacitor electrode 16 is made of a transparent conductive material, a decrease in the aperture ratio due to the storage capacitor portion does not occur, and a high aperture ratio can be ensured.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • SnO tin oxide
  • the TFT 53 is formed not at the vicinity of the intersection of the scanning signal line 12 and the data signal line 13 but at the center position between the two data signal lines 13.
  • a part of the scanning signal line 12 is used as it is for the gate electrode 55a of the TFT 53.
  • the source electrode 55b of the TFT 53 is branched from a part of the source wiring and is bent so as to surround the tip of the drain electrode 55c.
  • the drain lead-out wiring 14 is drawn out so as to go straight at a position overlapping the corner of the pixel electrode 11, is formed wide at a position overlapping with the corner of the pixel electrode 11, and via a contact portion 31 penetrating the insulating film. Are connected to the pixel electrode 11.
  • the storage capacitor electrode 16 is provided with a notch at a position overlapping one of the corners of the pixel electrode 11 closest to the TFT 53. Further, the drain lead-out wiring 14 is extended so that at least a part thereof overlaps with a portion that overlaps the notch portion of the storage capacitor electrode 16.
  • the length from the scanning signal line 12 to the common electrode 15 is 5 to 20 ⁇ m.
  • the distance between the short side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 (part parallel to the short side of the pixel electrode 11) is 5 ⁇ m or more.
  • the distance between the long side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 (part parallel to the long side of the pixel electrode 11) is 5 ⁇ m or more.
  • Embodiment 3 shows an example of a TN mode liquid crystal display panel.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating a liquid crystal alignment state of the liquid crystal display panel according to the third embodiment.
  • the liquid crystal display panel of Embodiment 3 includes an active matrix substrate 10, a counter substrate 20, and a liquid crystal layer 40 sandwiched between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20.
  • the surfaces of the active matrix substrate 10 and the counter substrate 20 are each subjected to an alignment process, and the directions of the alignment processes are orthogonal to each other. As a result, as shown in FIG.
  • the liquid crystal molecules 41 when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 41 are oriented in the horizontal direction with respect to the substrate surface for those near the substrate surface, and from one substrate to the other substrate, It is twisted 90 ° in the in-plane direction. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules 41 are uniformly tilted in the same direction, and the birefringence of light transmitted through the liquid crystal layer changes.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing an active matrix substrate in the third embodiment.
  • the active matrix substrate includes a TFT 53, a scanning signal line 12, a data signal line 13, a storage capacitor electrode (transparent electrode) 16, a pixel electrode 11, an insulating film that electrically isolates the various wirings or electrodes, and An alignment film is provided.
  • the storage capacitor electrode 16 is formed in a layer closer to the support substrate than the data signal line 12 and the pixel electrode 11.
  • the counter substrate includes a color filter, a black matrix, a common electrode, and an alignment film. The color filter and the black matrix may be provided not on the counter substrate side but on the active matrix substrate side.
  • the pixel electrode 11 is disposed in each region surrounded by the data signal line 13 and the scanning signal line 12, and each outer edge has a substantially rectangular shape.
  • the storage capacitor electrode 16 is also arranged for each region surrounded by the data signal line 13 and the scanning signal line 12, and has an outer edge that is substantially rectangular. However, since the storage capacitor electrode 16 is provided with a notch at the corner, the outer edge of the storage capacitor electrode 16 substantially coincides with the outer edge of the pixel electrode 11 except for the notch. In the third embodiment, no slit is formed in each pixel electrode 11.
  • the TFT 53 is formed in the vicinity of the intersection of the scanning signal line 12 and the data signal line 13.
  • the gate electrode 55 a of the TFT 53 is configured to be branched from a part of the scanning signal line 12.
  • a part of the source wiring is used as it is for the source electrode 55b of the TFT 53, and is bent so as to surround the tip of the drain electrode 55c.
  • the drain lead-out wiring 14 is drawn out so as to go straight at a position overlapping the corner of the pixel electrode 11, is formed wide at a position overlapping with the corner of the pixel electrode 11, and via a contact portion 31 penetrating the insulating film. Are connected to the pixel electrode 11.
  • the common electrode 15 is provided with a cutout at a position overlapping the corner of the pixel electrode 11 closest to the TFT 53. Further, the drain lead line 14 is extended so that at least a part thereof overlaps the notch portion of the storage capacitor electrode 16.
  • the length from the scanning signal line 12 to the common electrode 15 (the length of the thick arrow in FIG. 10) is 5 to 20 ⁇ m.
  • the distance between the short side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 (part parallel to the short side of the pixel electrode 11) is 5 ⁇ m or more.
  • the distance between the long side of the pixel electrode 11 and the cutout portion of the common electrode 15 is 5 ⁇ m or more.

Abstract

本発明は、欠陥修正のためのレーザーリペアを行ったときに他の部材の劣化を防ぐことができる液晶表示パネルを提供する。本発明の液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板と、対向基板と、液晶層とを備え、該アクティブマトリクス基板は、支持基板と、透明電極と、走査信号線と、データ信号線と、薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタから延伸された引き出し配線と、該薄膜トランジスタを覆う絶縁膜と、画素電極とを備え、該透明電極は、該引き出し配線及び該画素電極のいずれよりも、該支持基板に近い階層に配置されており、該支持基板を平面視したときに、該画素電極の外縁は、略矩形であり、該透明電極は、該画素電極の少なくとも一つの隅部と重なる位置に切り欠き部が設けられており、該引き出し配線は、該画素電極の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、かつ該透明電極の切り欠き部と重なっている。

Description

液晶表示パネル
本発明は、液晶表示パネルに関する。より詳しくは、絶縁膜を挟んで互いに異なる階層に電極を有するアクティブマトリクス基板を備える液晶表示パネルに関するものである。
液晶表示（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）パネルは、複屈折性を有する液晶分子の配向を制御することにより光の透過／遮断（表示のオン／オフ）を制御する機器である。ＬＣＤの液晶配向モードとしては、正の誘電率異方性を有する液晶分子を基板法線方向から見たときに９０°捩れた状態で配向させるＴＮ（Twisted Nematic）モード、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して垂直配向させる垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）モード、正又は負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板面に対して水平配向させて液晶層に対し横電界を印加する面内スイッチング（ＩＰＳ：In-Plane Switching）モード及びフリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Fringe Field Switching）モード等が挙げられる。
ＬＣＤパネルの駆動方式としては、画素ごとに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等の能動素子を配置し、高画質を実現するアクティブマトリクス型の駆動方式が普及している。ＴＦＴを備えるＬＣＤパネルが有する基板としては、複数の走査信号線と複数のデータ信号線とを互いに交差するように形成し、これらの交差点ごとにＴＦＴと画素電極とを設けたアクティブマトリクス基板が挙げられる。一般的なＬＣＤパネルには、更に、アクティブマトリクス基板又は対向基板に共通電極が設けられ、一対の電極を通じて液晶層内に電圧が印加されるような仕組みとなっている。
しかし、このようなアクティブマトリクス基板において、各種配線間に短絡が起こったときは、表示不良が発生しうる。このような欠陥が発生したときの処置としては、例えば、ＴＦＴのドレイン線及びソース線のうち、少なくとも一方をレーザーの照射によって切断し、画素電極に走査信号及び映像信号が供給されないようにするレーザーリペア処理が考えられる（例えば、特許文献１参照。）。
図１１は、従来のレーザーリペア処理の一例を示す平面模式図である。図１１に示す例では、ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとで囲まれた領域に画素電極ＰＸ及び対向電極ＣＴが配置されており、ＴＦＴ及びソース線ＳＬを介して、ドレイン線ＤＬと画素電極ＰＸとは電気的に接続される。ゲート線ＧＬ、ドレイン線ＤＬ及びソース線ＳＬのそれぞれの一部はＴＦＴを構成している。より具体的には、ドレイン線ＤＬは、末端が３本に枝分かれしており、３本のドレイン線ＤＬの各間隙にソース線ＳＬが配置されている。更に、各間隙に配置された計２本のソース線ＳＬは１本にまとめられ、画素電極ＰＸと重なる位置まで引き伸ばされ、コンタクトホールＨを介して画素電極ＰＸと接続されている。
特許文献１では、ＴＦＴと重なる位置に異物が発生したときのレーザーリペアの場所として、ソース線ＳＬが選択されている。ソース線ＳＬに対してレーザー光を照射し、ソース線を切断することで、異物が存在するＴＦＴと接続された画素電極ＰＸとドレイン線ＤＬとを電気的に切り離すことができる。また、更にコンタクトホールＨに対してレーザー光を照射し、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとを短絡させることで、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとを同電位とすることができ、画素を黒点化することができる。
特開２０１０－１４５６６７号公報
しかしながら、本発明者らがこのようなレーザーリペア方法について詳細な検討を行ったところ、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、これらの基板間に液晶を注入した後の検査工程、又は、アクティブマトリクス基板及び対向基板のいずれかに液晶を滴下し、これらの基板を貼り合わせた後の検査工程において欠陥が発見されたときに、上記のように対向電極ＣＴが画素電極ＰＸの下層に位置する構成では、ソース線ＳＬを切断する際にレーザー光が対向電極ＣＴを透過するおそれがあり、その結果、対向電極ＣＴに傷がつき、通電時に配向不良を生じさせることが明らかとなった。
図１２は、従来の方法でレーザーリペア処理を行ったときのレーザーリペア後の液晶表示パネルの電子顕微鏡写真である。図１２に示すように、レーザーカット部分が白く光っており、この部分で液晶の配向乱れが起こっていることがわかる。なお、このようなレーザーカット部分をブラックマトリクスで覆うことも考えられるが、液晶の配向乱れはレーザーカット部分のみならずその近傍に広がっているためブラックマトリクスの範囲を広くとる必要があり、そうすると開口率が低下する懸念が出てくる。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、欠陥修正のためのレーザーリペアを行ったときに他の部材の劣化を防ぐことができる液晶表示パネルを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示パネルを組み立てた後にレーザーリペア処理を行うためには、アクティブマトリクス基板の母体となる支持基板側からレーザー光を照射する必要があり、画素電極、及び、ＴＦＴから該画素電極へデータ信号を供給するための引き出し配線のいずれよりも下層に透明電極が配置される場合には、その透明電極を通してレーザー光を照射し、レーザーリペアを行う必要があったことを見出した。そして、レーザー光による切断を行うのに適した部位は、画素電極との導通のためにＴＦＴから引き出され、画素電極と重なる部位まで延伸された引き出し配線である点に着目し、画素電極の隅部と重なる位置において上記透明電極に切り欠き部を設け、上記引き出し配線が該切り欠き部を通過するような構成とすることで、上記透明電極の本来の形状を大きく変更する必要なく、切断に必要な部位を広く確保することができることを見出した。こうして、本発明者らは、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一側面は、アクティブマトリクス基板と、対向基板と、該アクティブマトリクス基板及び該対向基板に挟持された液晶層とを備え、該アクティブマトリクス基板は、支持基板と、透明電極と、走査信号線と、データ信号線と、該走査信号線及び該データ信号線と接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタから延伸された引き出し配線と、該薄膜トランジスタを覆う絶縁膜と、該絶縁膜を貫通するコンタクト部を介して該引き出し配線と接続された画素電極とを備え、該透明電極は、該引き出し配線及び該画素電極のいずれよりも、該支持基板に近い階層に配置されており、該支持基板を平面視したときに、該画素電極の外縁は、略矩形であり、該透明電極は、該画素電極の少なくとも一つの隅部と重なる位置に切り欠き部が設けられており、該引き出し配線は、該画素電極の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、かつ該透明電極の切り欠き部と重なっている液晶表示パネルである。
上記薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）には、データ信号線を通じてデータ信号が供給される。そして、走査信号線から供給される走査信号に基づく薄膜トランジスタのスイッチング機能により、データ信号のその後の供給が制御される。
上記アクティブマトリクス基板では、上記引き出し配線及び上記画素電極のいずれよりも上記支持基板に近い階層に上記透明電極が配置される。本発明は、レーザーリペア時による透明電極の劣化の防止を目的としているため、透明性及び導電性を有している限り、上記透明電極の目的及び機能は特に限定されない。すなわち、いわゆる「配線」に相当するものについても、上記透明電極に含まれうる。
上記支持基板を平面視したときに、上記画素電極の外縁は、略矩形である。明細書において「略矩形」とは、基本構成として、短辺及び長辺を有し、かつ短辺と長辺とが直交しているものをいい、一部に突出又は凹みが形成されていてもよい。
上記透明電極は、画素電極の少なくとも一つの隅部と重なる位置に切り欠き部が設けられており、上記引き出し配線の少なくとも一部は、上記透明電極の切り欠き部と重なっている。上記引き出し配線が透明電極の切り欠き部と重なる部位をレーザーリペア領域に設定することで、透明電極に傷がつくことを抑制することができる。本明細書において「画素電極の隅部」とは、略矩形の画素電極の４隅に位置する部位をいう。より詳しくは、略矩形の画素電極の角部から画素電極の短辺の半分未満の長さの範囲の部位をいう。
上記液晶表示パネルの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
以下、上記液晶表示パネルの好ましい形態について詳述する。なお、以下に記載される上記液晶表示パネルの個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせた形態も上記液晶表示パネルの好ましい形態である。
上記透明電極の外縁は、上記切り欠き部を除き、上記画素電極の外縁と略一致することが好ましい。透明電極の外縁の形状をこのように設計することで、画素電極と重なる領域以外の領域に寄生容量が発生することを防ぐことができる。
上記画素電極と上記透明電極とは、絶縁膜を介して互いに重なっており、上記画素電極は、内部に線状のスリットを有していることが好ましい。これにより、上記透明電極と上記画素電極との間で液晶層中に横電界を発生させる、いわゆるＦＦＳモードの液晶表示パネルを得ることができる。ＦＦＳモードによれば、画素の開口率を広く確保することができ、また、画素電極と他の配線との間での寄生容量が発生しにくくなるため、液晶の配向の乱れが起こりにくくなり、透過率が向上する。また、駆動による負荷が少なくなるので、低消費電力に寄与する。
上記画素電極と上記透明電極とは、絶縁膜を介して互いに重なっており、上記対向基板は、上記画素電極と重なる位置に共通電極を備えていることが好ましい。これにより、アクティブマトリクス基板の画素電極と対向基板の共通電極との間で液晶層中に縦電界を発生することができ、いわゆるＴＮモード又はＶＡモードを基本とする各種モードの構成が得られるとともに、上記透明電極を、画素容量を補助する保持容量電極として利用することができる。
本発明の液晶表示パネルによれば、欠陥修正のためのレーザーリペアを行ったときに他の部材の劣化を防ぐことができる。
実施形態１の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。 実施形態１におけるアクティブマトリクス基板の平面模式図である。 実施形態１におけるアクティブマトリクス基板のＴＦＴ付近を拡大した平面模式図である。 図３を更に拡大した平面模式図である。 実施形態１の液晶表示パネルのＴＦＴ及びその近傍を示す断面模式図である。 ＴＦＴ及び各電極の製造方法の一例を工程順にまとめたフローチャートである。 実施形態２の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。 実施形態２におけるアクティブマトリクス基板を示す平面模式図である。 実施形態３の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。 実施形態３におけるアクティブマトリクス基板を示す平面模式図である。 従来のレーザーリペア処理の一例を示す平面模式図である。 従来の方法でレーザーリペア処理を行ったときのレーザーリペア後の液晶表示パネルの電子顕微鏡写真である。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
本明細書において「画素」とは、隣接する２本の走査信号線、及び、隣接する２本のデータ信号線で囲まれる領域を意味する。
以下の実施形態１～３は、具体的には、テレビジョン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、カーナビ、インフォメーションディスプレイ等の液晶表示装置に適用することができる。
実施形態１
実施形態１では、ＦＦＳモードの液晶表示パネルの例を示す。図１は、実施形態１の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。実施形態１の液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板１０と、対向基板２０と、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板２０に挟持された液晶層４０とを備える。液晶層４０は液晶分子４１を含有しており、各基板面１０、２０に対して水平な方向に配向している。アクティブマトリクス基板は、支持基板、ＴＦＴ、走査信号線、データ信号線、共通電極（透明電極）、画素電極、上記各種配線又は電極を電気的に隔離する絶縁膜、及び、配向膜を備える。対向基板２０は、支持基板、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、及び、配向膜を備える。カラーフィルタ及びブラックマトリクスは、対向基板２０側ではなく、アクティブマトリクス基板１０側に設けられていてもよい。
図２は、実施形態１におけるアクティブマトリクス基板の平面模式図である。また、図３は、実施形態１におけるアクティブマトリクス基板のＴＦＴ付近を拡大した平面模式図である。更に、図４は、図３を更に拡大した平面模式図である。図２に示すように、実施形態１におけるアクティブマトリクス基板を平面視したときに、走査信号線１２及びデータ信号線１３は、互いに交差するように、かつ画素電極１１を囲うように配置されている。走査信号線１２とデータ信号線１３との接点近傍には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５３が設けられている。
ＴＦＴ５３は、半導体層５４、ゲート電極５５ａ、ソース電極５５ｂ及びドレイン電極５５ｃを備えるスイッチング素子である。ＴＦＴ５３のゲート電極５５ａは走査信号線１２の一部がそのまま利用されている。ＴＦＴ５３のソース電極５５ｂはソース配線から分岐して構成されており、ドレイン電極５５ｃの先端を囲うように屈曲している。ＴＦＴ５３のドレイン電極５５ｃの一方の末端からは引き出し配線（ドレイン引き出し配線）１４が引き伸ばされている。ドレイン引き出し配線１４は、画素電極１１の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、画素電極１１の隅部と重なる位置において幅広に形成されており、絶縁膜を貫通するコンタクト部３１を介して画素電極１１と接続されている。ゲート電極５５ａと半導体層５４とは、ゲート絶縁膜を介して互いに重なっている。ソース電極５５ｂは半導体層５４を介してドレイン電極５５ｃと接続されており、走査信号線１２を通じてゲート電極に入力される走査信号によって半導体層５４を流れる電流量の調整が行われ、データ信号線１３を通じてソース電極５５ｂ、半導体層５４、ドレイン電極５５ｃ、ドレイン引き出し配線１４、及び、画素電極１１の順に、入力されるデータ信号の伝達が制御される。
画素電極１１は、走査信号線１２及びデータ信号線１３で囲まれる領域ごとに複数配置された櫛型電極であり、外縁は略矩形を有している。画素電極１１には複数のスリット１１ａが形成されている。画素電極１１がスリット１１ａを有することにより、画素電極１１と共通電極１５との間で形成される円弧状の電界が液晶層内に形成される。各スリット１１ａは、走査信号線１２の長さ方向と平行な方向に対して数°傾いた方向に伸びて形成されている。各スリット１１ａは、ドレイン引き出し配線１４と画素電極１１とを結ぶコンタクト部３１が位置する領域近傍には形成されていない。画素電極１１の複数のスリット１１ａは、画素電極１１の縦辺を二等分する線を境界線として、互いに対称な形状を有している。このような対称構造を持つことにより、液晶の配向のバランスを整えることができる。
共通電極１５に対しては、一定値に保たれた共通信号が供給される。共通電極１５もまた、走査信号線１２及びデータ信号線１３に囲まれるようにして画素ごとに形成されている。また、共通電極１５において、ＴＦＴ５３から最も近い画素電極１１の隅部と重なる位置には、切り欠き部が設けられている。そのため、共通電極１５の外縁は、切り欠き部を除き、画素電極１１の外縁と略一致している。また、ドレイン引き出し配線１４は、少なくとも一部が共通電極１５の切り欠き部と重なるように延伸されている。このような構成を設けることにより、共通電極１５の外縁形状を大幅に設計変更することなく、レーザーリペアに必要な領域を広く確保することができる。例えば、図２に示すように、実施形態１では、レーザーリペア領域となるドレイン引き出し配線１４（細線部分）のどの領域でレーザーカットを行ったとしても共通電極１５に傷がつかない。これにより、通電時における液晶の配向不良の発生が防止できる。
実施形態１において走査信号線１２から共通電極１５までの長さ（図２及び図４中の太矢印の長さ）は、５～２０μｍ確保されている。画素電極１１の短辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の短辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。画素電極１１の長辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の長辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。
図５は、実施形態１の液晶表示パネルのＴＦＴ及びその近傍を示す断面模式図である。なお、図５は、図３のＡ－Ｂ線に沿った断面模式図でもある。アクティブマトリクス基板１０は、透明な支持基板２１、共通電極（透明電極）１５及びゲート電極５５ａ、ゲート絶縁膜（ＧＩ）２２、半導体層５４、ソース／ドレイン電極５５ｂ，５５ｃ、パッシベーション膜（ＰＡＳ）２３、及び、画素電極１１が、液晶層４０側に向かってこの順に積層された構成を有する。また、アクティブマトリクス基板１０の液晶層４０を挟んで対向する位置には対向基板２０が配置されている。共通電極１５と画素電極１１との間の電位差に基づき、液晶層４０中に横方向の電界（断面的に見たときには、円弧状の電界）が形成されることで液晶分子の向きが変化するため、これを利用して液晶層４０を透過する光の複屈折を変化させることができる。
実施形態１では、レーザーリペアを行う際に、例えば、図５の白抜き矢印で示すように、支持基板１１側からドレイン引き出し配線１４に向かってレーザー照射を行う。ドレイン引き出し配線１４に対してレーザー光が照射されると、ドレイン引き出し配線１４は溶融し、切断されるため、画素を黒点化することができる。
以下、各部材の材料及び製造方法について説明する。
支持基板２１の材料としては、ガラス、プラスチック等の透明な材料が好適に用いられる。ゲート絶縁膜２２及びパッシベーション膜２３の材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン、感光性アクリル樹脂等の透明な材料が好適に用いられる。ゲート絶縁膜２２及びパッシベーション膜２３は、例えば、窒化シリコン膜をプラズマ誘起化学気相成長（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＰＥＣＶＤ）法により成膜し、窒化シリコン膜の上に、感光性アクリル樹脂膜をダイコート（塗布）法により成膜して形成される。コンタクト部を形成するためにパッシベーション膜２３中に設けられる穴は、ドライエッチング（チャネルエッチング）を行うことにより形成することができる。
走査信号線１２、データ信号線１３、ドレイン引き出し配線１４、及び、ＴＦＴ５３を構成する各種電極は、スパッタリング法等により、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン等の金属、又は、それらの合金を、単層又は複数層で成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法等でパターニングを行うことで形成することができる。これら各種配線及び電極は、同じ層に形成されるものについては、それぞれ同じ材料を用いることで製造が効率化される。
ＴＦＴ５３の半導体層５４は、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン等からなる高抵抗半導体層（ｉ層）と、アモルファスシリコンにリン等の不純物をドープしたｎ＋アモルファスシリコン等からなる低抵抗半導体層（ｎ＋層）とによって構成される。また、半導体層５４として、酸化亜鉛等の酸化物半導体層を用いてもよい。半導体層５４の形状はＰＥＣＶＤ法等により成膜後、フォトリソグラフィ法等によりパターニングを行い、決定することができる。
画素電極１１及び共通電極１５は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料、又は、それらの合金を、スパッタリング法等により単層又は複数層で成膜して形成した後、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングすることができる。画素電極に設けられるスリット、共通電極に設けられる切り欠き部もまた、パターニングの際に同時に形成することができる。
カラーフィルタの材料としては、各色に対応する光を透過する感光性樹脂（カラーレジスト）が好適に用いられる。ブラックマトリクスの材料は、遮光性を有するものである限り特に限定されず、黒色顔料を含有した樹脂材料、又は、遮光性を有する金属材料が好適に用いられる。
実施形態１におけるＴＦＴ及び各電極の製造方法の一例を工程順にまとめたものが図６であり、例えば、共通電極、ゲート電極、ゲート絶縁膜（ＧＩ）、半導体層（ｎ＋層／ｉ層）、ソース／ドレイン電極、パッシベーション膜（ＰＡＳ）、及び、画素電極の順にこれらを積層させることで、実施形態１の構成を得ることができる。
このようにして作製されたアクティブマトリクス基板１０及び対向基板２０は、絶縁材料からなる柱状のスペーサを一方の基板に複数設けた後、シール材を用いて互いに貼り合わされる。アクティブマトリクス基板１０と対向基板２０との間には液晶層４０が形成されるが、滴下法を用いる場合には、基板の貼合せ前に液晶材料の滴下が行われ、真空注入法を用いる場合には、基板の貼合せ後に液晶材料が注入される。そして、各基板の液晶層４０側と反対側の面上に、偏光板、位相差フィルム等を貼り付けることにより、液晶表示パネルが完成する。更に、液晶表示パネルに、ゲートドライバー、ソースドライバー、表示制御回路等を実装するとともに、バックライト等を組み合わせることによって、用途に応じた液晶表示装置が完成する。
実施形態１の液晶表示パネルの構造は、例えば、光学顕微鏡（オリンパス社製、半導体／ＦＰＤ検査顕微鏡ＭＸ６１Ｌ）及びエネルギー分散型Ｘ線分光分析器併置型走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ－ＥＤＸ：Scanning Transmission Electron Microscope Energy Dispersive X-ray Spectroscope、日立ハイテクノロジーズ社製　ＨＤ－２７００）、を用いて確認及び測定することができる。
実施形態１の液晶表示パネルにおいて修正のために好適に用いられるレーザーの種類としては、ネオジムヤグレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ　Ｌａｓｅｒ：Neodymium Yttrium Aluminum Garnet Laser、ＨＯＹＡ社製　ＨＳＬ４０００ＩＩ）等が挙げられる。
実施形態２
実施形態２では、ＶＡモードの一形態であるＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）モードの液晶表示パネルの例を示す。図７は、実施形態２の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。実施形態２の液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板１０と、対向基板２０と、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板２０に挟持された液晶層４０とを備える。実施形態２の液晶表示パネルは、対向基板２０に柱状（平面的に見たときに点状）の突起物４２を有している。より具体的には、上記突起物４２は絶縁材料からなり、共通電極の液晶層４０側の面上に形成されている。以下、このような突起物４２をリベットともいう。この突起物４２については、例えば、共通電極に形成される穴（ホール）が代替的に用いられてもよい。図７に示すように、電圧無印加時において液晶分子４１は、リベット４２又はホールに近接する一部の液晶分子４１を除き、ほとんどの液晶分子４１が基板面に対して垂直の方向に配向している。この状態において液晶層４０内に電圧が印加されると、これらはリベット４２又はホールに向かって放射状に倒れこみ、その結果、良好な視野角特性が得られる。リベット４２を構成する絶縁材料としては、フェノールノボラック系感光性樹脂等の透明な樹脂が好適に用いられる。
図８は、実施形態２におけるアクティブマトリクス基板を示す平面模式図である。実施形態２においてアクティブマトリクス基板は、ＴＦＴ５３、走査信号線１２、データ信号線１３、保持容量電極（透明電極）１６、画素電極１１、上記各種配線又は電極を電気的に隔離する絶縁膜、及び、配向膜を備える。これにより、保持容量部による開口率低下が起こらず、高い開口率を保持することができる。保持容量電極１６は、データ信号線１３及び画素電極１１よりも支持基板に近い階層に形成されている。対向基板は、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、共通電極、誘電体突起物、及び、配向膜を備える。カラーフィルタ及びブラックマトリクスは、対向基板側ではなく、アクティブマトリクス基板側に設けられていてもよい。
画素電極１１は、走査信号線１２及びデータ信号線１３で囲まれる領域ごとに複数配置されており、外縁は略矩形を有している。画素電極１１には、中央スリット１１ａが形成されており、ブリッジ部（橋渡し部）を介して上部と下部とに区分されている。画素電極１１が上部と下部とに区分されることにより、画素電極１１が略正方形状からなる２つの部位に分けられるので、リベットを中心として放射状に配向が制御されるタイプの方式において、液晶の配向の異なる複数の領域（ドメイン）のバランスを整えることができる。また、上記中央スリット１１ａは、走査信号線１２の長さ方向と平行な方向に、かつ画素電極の縦辺を二等分する線と重なるように形成されている。このような対称構造を持つことにより、液晶の配向のバランスを整えることができる。
保持容量電極１６もまた、データ信号線１３及び走査信号線１２で囲まれる領域ごとに配置されており、外縁が略矩形を有している。ただし、保持容量電極１６には、画素電極のような中央スリットは形成されておらず、一方で、隅部に切り欠き部が設けられている。そのため、保持容量電極１６の外縁は、切り欠き部を除き、画素電極１１の外縁と略一致している。保持容量電極１６の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料が挙げられる。保持容量電極１６が透明導電材料で構成されることで、保持容量部による開口率低下が起こらず、高い開口率を確保することができる。
実施形態２においてＴＦＴ５３は、走査信号線１２とデータ信号線１３の交差点の近傍ではなく、二本のデータ信号線１３間の中央位置に形成されている。ＴＦＴ５３のゲート電極５５ａは走査信号線１２の一部がそのまま利用されている。ＴＦＴ５３のソース電極５５ｂはソース配線の一部から分岐して構成されており、ドレイン電極５５ｃの先端を囲うように屈曲している。ドレイン引き出し配線１４は、画素電極１１の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、画素電極１１の隅部と重なる位置において幅広に形成されており、絶縁膜を貫通するコンタクト部３１を介して画素電極１１と接続されている。
実施形態２において保持容量電極１６は、ＴＦＴ５３から最も近い画素電極１１の隅部の一方と重なる位置に切り欠きが設けられている。また、ドレイン引き出し配線１４は、少なくとも一部が保持容量電極１６の切り欠き部と重なる部位と重なるように延伸されている。このような構成を設けることにより、保持容量電極１６の外縁形状を大幅に設計変更することなく、レーザーリペアに必要な領域を広く確保することができる。実施形態２において、走査信号線１２から共通電極１５までの長さ（図８中の太矢印の長さ）は、５～２０μｍ確保されている。画素電極１１の短辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の短辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。画素電極１１の長辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の長辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。
実施形態３
実施形態３では、ＴＮモードの液晶表示パネルの例を示す。図９は、実施形態３の液晶表示パネルの液晶の配向状態を示す斜視模式図である。実施形態３の液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板１０と、対向基板２０と、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板２０に挟持された液晶層４０とを備える。アクティブマトリクス基板１０及び対向基板２０の表面は、それぞれ配向処理がなされており、配向処理の向きは、互いに直交している。これにより、図９に示すように、電圧無印加時において液晶分子４１は、基板面近くのものについては基板面に対して水平な方向に配向し、一方の基板から他方の基板に向かうにつれ、面内方向に９０°ねじれている。電圧が印加されると、液晶分子４１は一様に同じ方向に倒れこむことになり、液晶層を透過する光の複屈折が変化する。
図１０は、実施形態３におけるアクティブマトリクス基板を示す平面模式図である。実施形態３においてアクティブマトリクス基板は、ＴＦＴ５３、走査信号線１２、データ信号線１３、保持容量電極（透明電極）１６、画素電極１１、上記各種配線又は電極を電気的に隔離する絶縁膜、及び、配向膜を備える。これにより、保持容量部による開口率低下が起こらず、高い開口率を保持することができる。保持容量電極１６は、データ信号線１２及び画素電極１１よりも支持基板に近い階層に形成されている。対向基板は、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、共通電極、及び、配向膜を備える。カラーフィルタ及びブラックマトリクスは、対向基板側ではなく、アクティブマトリクス基板側に設けられていてもよい。
画素電極１１は、データ信号線１３及び走査信号線１２で囲まれる領域ごとに配置されており、それぞれ外縁が略矩形を有している。保持容量電極１６もまた、データ信号線１３及び走査信号線１２で囲まれる領域ごとに配置されており、外縁が略矩形を有している。ただし、保持容量電極１６には、隅部に切り欠きが設けられているため、保持容量電極１６の外縁は、切り欠き部を除き、画素電極１１の外縁と略一致している。なお、実施形態３においては、各画素電極１１内にスリットは形成されていない。
実施形態３においてＴＦＴ５３は、走査信号線１２とデータ信号線１３の交差点の近傍に形成されている。ＴＦＴ５３のゲート電極５５ａは走査信号線１２の一部から分岐して構成されている。ＴＦＴ５３のソース電極５５ｂはソース配線の一部がそのまま利用されており、ドレイン電極５５ｃの先端を囲うように屈曲している。ドレイン引き出し配線１４は、画素電極１１の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、画素電極１１の隅部と重なる位置において幅広に形成されており、絶縁膜を貫通するコンタクト部３１を介して画素電極１１と接続されている。
実施形態３において共通電極１５は、ＴＦＴ５３から最も近い画素電極１１の隅部と重なる位置に切り欠きが設けられている。また、ドレイン引き出し配線１４は、少なくとも一部が保持容量電極１６の切り欠き部と重なるように延伸されている。このような構成を設けることにより、保持容量電極１６の外縁形状を大幅に設計変更することなく、レーザーリペアに必要な領域を広く確保することができる。実施形態３において、走査信号線１２から共通電極１５までの長さ（図１０中の太矢印の長さ）は、５～２０μｍ確保されている。画素電極１１の短辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の短辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。画素電極１１の長辺と、共通電極１５の切り欠き部（画素電極１１の長辺と平行な部位）との間隔は、５μｍ以上である。
以上、実施形態１～３において各種液晶表示パネルについて説明してきたが、ＴＦＴの構成等、各実施形態で示された構造的特徴は、適宜組み合わせて採用することができる。
１０：アクティブマトリクス基板
１１：画素電極
１１ａ：スリット
１２：走査信号線
１３：データ信号線
１４：ドレイン引き出し配線
１５：共通電極（透明電極）
１６：保持容量電極（透明電極）
２０：対向基板
２１：支持基板
２２：ゲート絶縁膜（ＧＩ）
２３：パッシベーション膜（ＰＡＳ）
３１：コンタクト部
４０：液晶層
４１：液晶分子
４２：リベット（突起物）
５３：ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
５４：半導体層
５５ａ：ゲート電極
５５ｂ：ソース電極
５５ｃ：ドレイン電極
ＧＬ：ゲート線
ＤＬ：ドレイン線
ＳＬ：ソース線
ＰＸ：画素電極
ＣＴ：対向電極
Ｈ：コンタクトホール

Claims (4)

  1. アクティブマトリクス基板と、対向基板と、該アクティブマトリクス基板及び該対向基板に挟持された液晶層とを備え、
    該アクティブマトリクス基板は、支持基板と、透明電極と、走査信号線と、データ信号線と、該走査信号線及び該データ信号線と接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタから延伸された引き出し配線と、該薄膜トランジスタを覆う絶縁膜と、該絶縁膜を貫通するコンタクト部を介して該引き出し配線と接続された画素電極とを備え、
    該透明電極は、該引き出し配線及び該画素電極のいずれよりも、該支持基板に近い階層に配置されており、
    該支持基板を平面視したときに、該画素電極の外縁は、略矩形であり、
    該透明電極は、該画素電極の少なくとも一つの隅部と重なる位置に切り欠き部が設けられており、
    該引き出し配線は、該画素電極の隅部と重なる位置を直進するように引き出され、かつ該透明電極の切り欠き部と重なっている
    ことを特徴とする液晶表示パネル。
  2. 前記透明電極の外縁は、前記切り欠き部を除き、前記画素電極の外縁と略一致することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
  3. 前記画素電極と前記透明電極とは、絶縁膜を介して互いに重なっており、
    前記画素電極は、内部に線状のスリットを有している
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示パネル。
  4. 前記画素電極と前記透明電極とは、絶縁膜を介して互いに重なっており、
    前記対向基板は、前記画素電極と重なる位置に共通電極を備えている
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示パネル。
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