CN101082706B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示装置，具有在一对基板之间密封有液晶材料的液晶显示板，上述一对基板中的一块基板具有配置于显示区域外侧且与位于上述显示区域内侧的第一导电层电连接的总线和隔着绝缘层与上述总线立体交叉的多条信号线，上述总线在俯视观察时与上述信号线重叠的交叉区域的外侧具有开口部，上述开口部设置于各交叉区域的两侧。在显示区域外侧设置有隔着绝缘层与扫描信号线和图像信号线立体交叉的总线的基板上，当各信号线与总线短路时易于进行修复。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及可有效地应用于在显示区域外侧设置有总线的液晶显示装置的技术。
背景技术
以往，液晶显示装置被广泛应用于电视、个人计算机(PC)的显示器，以及便携式电话终端和便携式信息终端(PDA)等的显示器等。
上述液晶显示装置是具有在一对基板之间密封有液晶材料的液晶显示板的显示装置。此时，上述一对基板中的一块基板例如具有：多条扫描信号线；隔着绝缘层与上述多条扫描信号线立体交叉的图像信号线；以及对由2条相邻的扫描信号线和2条相邻的图像信号线所围成的像素区域配置的TFT元件和像素电极。具有上述TFT元件和上述像素电极的基板通常被称为TFT基板。
另外，在上述TFT基板上，有时例如在由多个上述像素区域构成的显示区域外侧设置有被称为总线的导电层(例如参照专利文献1)。
在上述液晶显示板为例如IPS(In-Plane Switching)方式那样的横向电场驱动方式的液晶显示板的情况下，在上述TFT基板上还设置有对置电极(也称为公共电极)。此时，上述TFT基板在显示区域外侧具有与上述对置电极电连接的总线。
另外，在上述液晶显示板为例如TN方式或VA方式那样的纵向电场驱动方式的液晶显示板的情况下，有时在TFT基板上设置有用于形成保持电容(也称作蓄积电容)的保持电容线。此时，上述TFT基板在显示区域外侧具有与上述保持电容线电连接的总线。
[专利文献1]日本特开2003-156763号公报
发明内容
在TFT基板的显示区域外侧设置总线时，通常以包围显示区域的方式设置成环状。因此，上述扫描信号线和上述图像信号线在显示区域外侧与总线立体交叉。
此时，在各信号线与总线交叉的交叉区域，介入例如氮化硅(SiN)膜等绝缘膜、和与TFT元件的沟道层同时形成的半导体层，以防止各信号线与总线的短路。
但是，有时在形成上述绝缘层或上述半导体层的工序中产生缺陷，例如某图像信号线与总线短路。
在以往的TFT基板上设置总线时，该总线的宽度与扫描信号线或图像信号线的宽度相比非常宽。因此，存在例如某图像信号线与总线短路时对其进行修复(repair)非常困难这样的问题。另外，作为其结果还存在TFT基板的制造成品率降低这样的问题。
本发明的目的在于，提供一种在显示区域外侧设置有隔着绝缘层与扫描信号线和图像信号线立体交叉的总线的基板上，能够容易地进行各信号线与总线短路时的修复的技术。
本发明的另一个目的在于，提供一种能够提高在显示区域外侧设置有隔着绝缘层与扫描信号线和图像信号线立体交叉的总线的基板的制造成品率的技术。
本发明的上述及其他目的和新特征，将通过本说明书的描述和附图而得以明确。
本申请公开的发明中具有代表性的发明内容概略如下。
本发明提供一种液晶显示装置，具有在一对基板之间密封有液晶材料的液晶显示板，其特征在于，上述一对基板中的一块基板，具有配置于显示区域外侧、且与位于上述显示区域内侧的第一导电层电连接的总线；和隔着绝缘层与上述总线立体交叉的多条信号线，上述总线在上述交叉区域不间断地从一端延伸到另一端，并且，在俯视观察时与上述信号线重叠的交叉区域的外侧具有多个开口部，上述总线被上述开口部分分离多条，
在上述各交叉区域之间且在与上述总线重叠的位置上隔着绝缘层而形成有导电膜，上述导电膜通过形成在上述绝缘层上的多个通孔与分支的多条上述总线电连接。
本发明的液晶显示装置，即使总线的宽度(两端的距离)大，设置开口部的部分的宽度也减小该开口部的宽度。因此，例如在某图像信号线与总线短路的情况下，在该图像信号线的交叉区域的两侧能够容易地切断总线，能够容易地进行修复。
此时，总线的开口部，如果例如在2个相邻的上述交叉区域所夹的区域，沿该交叉区域中的上述信号线的延伸方向排列配置2个以上的开口部，则能够在维持总线的电特性的同时，容易地切断总线。
当在上述总线的2个相邻的上述交叉区域所夹的区域，在上述信号线的延伸方向并列2个以上开口部时，既可以并列从一个交叉区域附近延伸到另一个交叉区域附近的开口部，也可以在一个交叉区域附近并列多个开口部，在另一个交叉区域附近并列其他的多个开口部。
另外，也可以是具有上述总线的基板，在俯视观察时与上述总线重叠的区域具有经由绝缘层设置的第二导电层，上述总线与上述第二导电层，由通孔电连接。
另外，本发明例如被应用于IPS方式的液晶显示板。此时，具有上述总线的基板，包括多条扫描信号线；隔着绝缘层与上述多条扫描信号线立体交叉的图像信号线；对由2条相邻的扫描信号线和2条相邻的图像信号线所围成的区域配置的TFT元件和像素电极；以及对置电极，上述第一导电层是上述对置电极。
图1是从观察者侧观察液晶显示板的示意俯视图。
图2是图1的A-A’线的示意剖视图。
图3是表示本实施例的液晶显示板的TFT基板中的1个像素的结构例的示意俯视图。
图4是图3的B-B’线的示意剖视图。
图5是图3的C-C’线的示意剖视图。
图6是表示图1的区域AR1中的TFT基板的一个结构例的示意俯视图。
图7是图6的D-D’线的示意剖视图。
图8是图6的E-E’线的示意剖视图。
图9是用于说明本实施例的TFT基板的作用效果的示意俯视图。
图10是用于说明本实施例的第一变形例的示意俯视图。
图11是用于说明本实施例的第二变形例的示意俯视图。
图12是用于说明以往的公共总线的形状的示意俯视图。
图13是用于说明本实施例的TFT基板中的公共总线的更优选的结构的示意俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图结合实施方式(实施例)详细说明本发明。
在用于说明实施例的所有图中，对具有同一功能的部分标注同一符号，并省略对其反复说明。
[实施例]
图1和图2是表示本发明一个实施例的液晶显示板的概略结构的示意图。
图1是从观察者侧观察液晶显示板的示意俯视图。图2是图1的A-A’线的示意剖视图。
本发明涉及包括显示板的显示装置，该显示板具有在显示区域外侧设置有总线、且多条信号线隔着绝缘层与上述总线立体交叉的基板。作为这种显示板之一的有液晶显示板。在本实施例中，举IPS(In-Plane switching)方式那样的横向电场驱动方式的液晶显示板为例，说明应用本发明时的结构和作用效果。
例如如图1和图2所示，液晶显示板是在一对基板1、2之间密封有液晶材料3的显示板。此时，一对基板1、2被环状地配置在显示区域DA外侧的密封材料4所粘接，液晶材料3被密封在一对基板1、2和密封材料4所围成的空间内。
一对基板1、2中从观察者侧观察到的外型尺寸较大的基板1通常被称作TFT基板。虽然在图1和图2中省略，但TFT基板1在玻璃基板等透明基板的表面上形成有多条扫描信号线和隔着绝缘层与 上述多条扫描信号线立体交叉的多条图像信号线。并且，由2条相邻的扫描信号线和2条相邻的图像信号线所围成的区域相当于一个像素区域，对各像素区域配置有TFT元件和像素电极等。另外，与TFT基板1成对的另一基板2通常被称为对置基板。
另外，在上述液晶显示板为例如IPS方式那样的横向电场驱动方式时，TFT基板1的像素电极和对置的对置电极(也被称为公共电极)被设置于TFT基板1。此时，对置电极连接于例如环状地设置在显示区域DA外侧的公共总线(未图示)。
接着，参照图3～图5简单说明横向电场驱动方式的液晶显示板中的显示区域DA的一个像素的结构例。
图3是表示本实施例的液晶显示板的TFT基板中的1个像素的结构例的示意俯视图。图4是图3的B-B’线的示意剖视图。图5是图3的C-C’线的示意剖视图。
在横向电场驱动方式的液晶显示板的情况下，像素电极和对置电极(公共电极)被设置于TFT基板一侧。此时，TFT基板1例如如图3～图5所示，在玻璃基板SUB的表面设置有沿x方向延伸的多条扫描信号线GL，在扫描信号线GL之上设置有沿y方向延伸并隔着第一绝缘层PAS1与多条扫描信号线GL立体交叉的多条图像信号线DL。并且，被2条相邻的扫描信号线GL和2条相邻的图像信号线DL围起来的区域相当于一个像素区域。
另外，在玻璃基板SUB的表面上例如按每一像素区域设置有平板状的对置电极CT。此时，在扫描信号线GL的延伸方向(x方向)并列的各像素区域的对置电极CT，通过与扫描信号线GL平行的公共信号线CL电连接。另外，此时各公共信号线CL在显示区域DA外侧与公共总线电连接。另外，在从扫描信号线GL来看与设置有公共信号线CL的方向相反的一侧，设置有与对置电极CT电连接的公共连接焊盘CP。
另外，在第一绝缘层PAS1之上，除了图像信号线DL之外，还设置有半导体层、漏电极SD1以及源电极SD2。此时，半导体层例如 用非晶硅(a-Si)形成，除了具有作为对各像素区域配置的TFT元件的沟道层SC的功能外，还防止例如在扫描信号线GL与图像信号线DL立体交叉的区域的扫描信号线GL与图像信号线DL的短路(未图示)。此时，具有作为TFT元件的沟道层SC的功能的半导体层，连接有与图像信号线DL连接的漏电极SD1和源电极SD2这二者。
另外，在形成有图像信号线DL等的面(层)之上，隔着第二绝缘层PAS2设置有像素电极PX。像素电极PX是按像素区域独立的电极，在设置于第二绝缘层PAS2的开口部(通孔)TH1与源电极SD2电连接。另外，如图3～图5所示，当对置电极CT和像素电极PX隔着第一绝缘层PAS1和第二绝缘层PAS2而层叠配置时，像素电极PX为设置有狭缝SL的梳齿形状电极。
另外，在第二绝缘层PAS2之上，除了像素电极PX之外，例如还设置有用于将夹着扫描信号线GL上下配置的2个对置电极CT电连接的桥布线BR。此时，桥布线BR通过通孔TH2、TH3与夹着扫描信号线GL配置的公共信号线CL和公共连接焊盘CP连接。
另外，在第二绝缘层PAS2之上，覆盖像素电极PX和桥布线BR而设置有取向膜ORI。虽省略图示，但对置基板2与TFT基板1的设有取向膜ORI的面相对地配置。
以下，说明将本发明应用于1个像素的结构为图3～图5所示那样的结构的液晶显示板(TFT基板)时的结构和作用效果。
图6是表示图1的区域AR1中的TFT基板一个结构例的示意俯视图。图7是图6的D-D’线的示意剖视图。图8是图6的E-E’线的示意剖视图。
在本实施例的液晶显示板中，图1所示的区域AR1的TFT基板1的结构例如如图6～图8所示。在图6的俯视图中，扫描信号线GL1是多条扫描信号线中配置于最外侧的信号线，相当于显示区域DA的外周。在从显示区域DA看去扫描信号线GL1的外侧，设置有经由公共信号线CL等与对置电极CT连接的公共总线5。
此时，公共总线5例如与扫描信号线GL同时形成。因此，公共 总线5例如如图6和图7所示，与多条图像信号线立体交叉。此时，在公共总线5与图像信号线DL立体交叉的交叉区域，介入第一绝缘层PAS1和半导体层6。另外，此时在公共总线5与图像信号线DL的交叉区域，公共总线5不间断地从一端5a延伸到另一端5b。
另外，公共总线5例如如图6和图8所示，在与图像信号线DL的交叉区域的外侧有开口部5c。该开口部5c例如如图6所示，在公共总线5的每2个相邻的交叉区域所夹的区域，沿图像信号线DL的延伸方向排列设置2个开口部5c。
另外，此时，在公共总线5的2个相邻的交叉区域所夹的区域，例如隔着第一绝缘层PAS1和第二绝缘层PAS2而设置有导电层7。导电层7在将第一绝缘层PAS1和第二绝缘层PAS2开口而形成的通孔TH4处与公共总线连接。另外，导电层7中的若干个，跨过扫描信号线GL1通过位于像素区域的公共连接焊盘CP与对置电极CT电连接。该导电层7例如与像素电极PX同时形成。
图6是图1的AR1(显示区域DA的长边侧)位置的放大图，因此，导电层7直接连接到对置电极CT，但在显示区域DA的短边侧，如上所述导电层7连接于公共信号线CL。
图9是用于说明本实施例的TFT基板的作用效果的示意俯视图。
如本实施例的TFT基板那样，当在显示区域DA外侧设置有公共总线5、且公共总线5与图像信号线DL立体交叉时，在该交叉区域如图6～图8所示，隔着第一绝缘层PAS1和半导体层6。另外，在公共总线5与图像信号线DL交叉的区域，公共总线5不间断地从一端5a延伸到另一端5b，在大致平坦的面之上图像信号线DL交叉。因此，通常不会因图像信号线DL与公共总线5接触而短路。
但是，在形成第一绝缘层PAS1和半导体层6的工序中，有时由于成膜时的膜厚异常或图形化时的蚀刻不良等，图像信号线DL与公共总线5接触而短路。由于在以往没有开口部5c的公共总线的情况下其宽度大，因此，例如难以切断公共总线来分离短路的部分。
另一方面，在本实施例的TFT基板中，公共总线5例如在图6所 示的图像信号线DLn的两侧，被开口部5c沿图像信号线DLn的延伸方向分离成3段，每段的宽度例如与扫描信号线GL1的宽度大致相等。因此，例如在图像信号线DLn与公共总线5短路时，如图9所示，通过切断位于图像信号线DLn两侧的、因被开口部5c分离而宽度变窄的地方，能够容易地切离公共总线5的短路部分。切断公共总线5时例如照射激光即可。
此时，公共总线5被以包围显示区域DA的方式设置成环状，因此，在图9中，位于图像信号线DLn右侧的公共总线5和位于图像信号线DLn左侧的公共总线5为电连接的状态。
这样，根据本实施例的TFT基板1，当设置于显示区域DA外侧的公共总线5与图像信号线DLn短路时，能够容易地仅分离公共总线5的短路部分。因此，容易修复公共总线5与图像信号线DL的短路不良。结果，将提高TFT基板1(液晶显示板)的制造成品率。
图10是用于说明本实施例的第一变形例的示意俯视图。图11是用于说明本实施例的第二变形例的示意俯视图。图10和图11分别是仅抽取图1的区域AR1中的公共总线5的周边进行表示的俯视图。
在本实施例中，在公共总线5的与图像信号线DL立体交叉的交叉区域外侧设置开口部5c，使得能够容易分离与图像信号线DL短路的部分。此时，设置于公共总线5的开口部5c的开口端的俯视形状，不限于图6所示的矩形形状，当然可以应用各种形状。即，开口部5c的开口端的俯视形状，例如如图10所示，也可以是仅在形成连接导电层7和公共总线5的通孔TH4的区域及其周边被分离的公共总线的宽度变大的形状。此时，能够在形成通孔TH4的区域外侧，减小被开口部5c分离的各公共总线的宽度，因此能够容易地在短时间内切断。
另外，在图6和图10所示的例子中，在2条相邻的图像信号线DL之间，沿图像信号线的延伸方向排列设置2个从一条图像信号线附近延伸到另一条图像信号线附近的开口部5c。但是，公共总线5的开口部5c并不限于这样的配置，例如当然也可以如图11所示，在 一条图像信号线附近并列2个开口部5c，在另一条图像信号线附近并列另外2个开口部5c。这样，能够加宽在通孔TH4连接的导电层7和公共总线5的接触面积。
在本实施例中，列举了公共总线5与图像信号线DL立体交叉的区域，但不限于此，当然可以说公共总线5与扫描信号线GL立体交叉的区域也同样。在公共总线5与扫描信号线GL立体交叉的区域，公共总线5与图像信号线DL等同时形成，隔着第一绝缘层PAS1和半导体层6与多条扫描信号线GL立体交叉。因此，如果预先对公共总线5设置图6、图10以及图11所示的开口部5c，则即使在公共总线5与扫描信号线GL立体交叉的区域，也能够在扫描信号线GL与公共总线5短路时，容易地仅将公共总线5的短路部分分离。
图12和图13是用于说明本实施例的TFT基板的另一个作用效果的示意图。
图12是用于说明以往的公共总线的形状的示意俯视图。图13是用于说明本实施例的TFT基板中的公共总线的更优选的结构的示意俯视图。
在以往的TFT基板中，当在显示区域外侧设置公共总线时，例如如图12所示，在配置于最外侧的扫描信号线GL1附近配置有公共总线5。此时，如果对在基板上成膜的导电膜进行蚀刻来同时形成多条扫描信号线GL和公共总线5，则例如在形成扫描信号线GL的区域和形成公共总线5的区域分别形成蚀刻抗蚀剂(掩模)。
但是，如图12所示，当形成与扫描信号线GL1相比面积非常大的公共总线5时，有时在扫描信号线GL1附近将难以形成留作扫描信号线GL1的区域的抗蚀剂图形，扫描信号线GL1的宽度将变窄。
另一方面，在本实施例的TFT基板中，在公共总线5上形成如图6、图10、图11所示的开口部，因此，留作公共总线5的区域的抗蚀剂图形的面积比以往的面积缩小。即，本实施例的TFT基板1易于形成留作扫描信号线GL1的区域的抗蚀剂图形，并能够期待防止扫描信号线GL1的宽度变窄这样的效果。
另外，如图12所示，在设置于显示区域DA外侧的公共总线5中的、设置于图像信号线DL的输入图像信号的端部附近的公共总线上，设置有公共输入用的β图形5d。该β图形5d延伸到TFT基板1的端部。设置这样巨大的β图形5d后，有时在其附近难以进一步形成留作扫描信号线GL1的区域的抗蚀剂图形，扫描信号线GL1的宽度将进一步变窄。另外，当如本实施例那样在公共总线5上形成开口部5c时，在巨大的β图形5d附近，难以在抗蚀剂图形中形成开口部，开口部5c的开口端形状有可能产生偏差。
因此，在本实施例的TFT基板1中，为了进一步提高防止扫描信号线GL宽度变窄的效果，最好是如图13所示在β图形5d上设置狭缝SL。而且，在β图形5d上设置的狭缝SL的图形不限于图13所示的图形，当然可以应用各种图形。
以上，基于上述实施例具体说明了本发明，但本发明不限于上述实施例，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行种种变更。
例如，在上述实施例中，列举了1个像素结构为图3～图5所示的结构的横向电场驱动方式的液晶显示板(TFT基板1)的例子，但不限于此，当然也可以将本发明应用于TN方式或VA方式等纵向电场驱动方式的液晶显示板。
在纵向电场驱动方式的液晶显示板的情况下，例如有时在TFT基板1上设置与扫描信号线GL平行的保持电容线。此时，各保持电容线例如在显示区域DA外侧与公共总线连接。因此，公共总线7与扫描信号线和图像信号线立体交叉。此时，通过在公共总线上形成如图6、图10、图11所示的开口部5c，能够容易地分离公共总线的与信号线短路的部分。
另外，在上述实施例中虽然列举了液晶显示板的TFT基板，但不限于此，只要是包括具有在显示区域外侧设有总线且多条信号线隔着绝缘层与上述总线立体交叉的基板的显示板的显示装置，就都能应用本发明。
Claims (6)
1.一种液晶显示装置，具有在一对基板之间密封有液晶材料的液晶显示板，其特征在于，
上述一对基板中的一块基板具有：多条扫描信号线；隔着绝缘层与上述多条扫描信号线立体交叉的图像信号线；以及隔着绝缘层与上述扫描信号线或上述图像信号线立体交叉的公共信号线，
还具有配置在显示区域的外侧且向上述公共信号线供给电信号的总线，
上述扫描信号线或上述图像信号线形成隔着绝缘层与上述总线立体交叉的交叉区域，
上述总线在上述交叉区域不间断地从一端延伸到另一端，并且，在俯视观察时位于上述交叉区域以外的区域具有多个开口部，上述总线被上述开口部分离成多条，
在上述各交叉区域之间且在与上述总线重叠的位置上隔着绝缘层而形成有导电膜，上述导电膜通过形成在上述绝缘层上的多个通孔与分支的多条上述总线电连接。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述导电膜与上述公共信号线连接。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述开口部为矩形形状。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述开口部之间的总线的线宽为，该总线的形成有上述通孔的部分宽于其他部分。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
由2条相邻的上述扫描信号线和2条相邻的上述图像信号线所定义的像素区域各自具有TFT元件、像素电极以及对置电极，
上述对置电极与上述扫描信号线或上述图像信号线形成在相同的基板上，
上述导电膜与上述对置电极连接。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
由2条相邻的上述扫描信号线和2条相邻的上述图像信号线所定义的像素区域各自具有TFT元件、像素电极以及对置电极，
上述对置电极与上述扫描信号线或上述图像信号线形成在不同的基板上，
在与上述扫描信号线或上述图像信号线相同的基板上具有保持电容线，
上述导电膜与上述保持电容线连接。
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