JP2002162644A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
ち一方の基板の液晶側の面に、隣接するゲート信号線と
隣接するドレイン信号線とで囲まれる領域を画素領域と
し、この画素領域に片側のゲート信号線からの走査信号
によって駆動されるスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子を介して片側のドレイン信号線からの映像信号
が供給される画素電極とが備えられ、前記ドレイン信号
線と絶縁膜を介して重ねられる修復用の導電層が形成さ
れている。
Description
り、特に、アクティブ・マトリクス型の液晶表示装置に
関する。
置は、液晶を介して対向配置される各透明基板のうち一
方の透明基板の液晶側の面に、x方向に延在しy方向に
並設されるゲート信号線とy方向に延在しx方向に並設
されるドレイン信号線とで囲まれた各領域を画素領域と
し、これら各画素領域に片側のゲート信号線からの走査
信号の供給によって駆動される薄膜トランジスタと、こ
の薄膜トランジスタを介してドレイン信号線からの映像
信号が供給される画素電極とが備えられている。
ジスタ、および画素電極等は、フォトリソグラフィ技術
による選択エッチングによって所定のパターンで形成さ
れた導電層、半導体層、および絶縁層を積層させること
によって形成されている。
て、信号線の幅が小さく形成されてきていることにとも
ない、往々にして発生する該信号線の断線の不都合が指
摘されている。
は、たとえば、5個所のレーザ光の照射によって、一画
素中、ソース電極(薄膜トランジスタの)⇒ゲート電極
(薄膜トランジスタの)⇒ドレイン電極(薄膜トランジ
スタの)⇒画素電極⇒第1導電体片⇒第2導電体片⇒ド
レイン信号線への電気経路を形成することによって、ソ
ース信号線の断線によるいわゆる線欠陥の発生を防止し
たものが知られている(特開平5−19294号公報参
照)。
術は、ドレイン線の修復に対して、2回以上のレーザ光
の照射を行わなければならず、その作業を煩雑にする不
都合が生じる。また、画素領域内に前記第1導電体片、
第2導電体片を形成しなければならないことから、開口
率の低減がなされる不都合が生じる。さらに、線欠陥の
発生を防止できるが点欠陥(画素の欠陥)の発生を余儀
なくされてしまうという不都合が生じる。本発明は、こ
のような事情に基づいてなされたものであり、その目的
はドレイン線の修復を簡単に行うことのできる液晶表示
装置を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、画素の開口率の向上を妨げることのない液晶表示装
置を提供することにある。さらに、本発明の他の目的
は、線欠陥はもちろんのこと点欠陥を生じさせることの
ない液晶表示装置を提供することにある。
る発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれ
ば、以下のとおりである。すなわち、本発明による液晶
表示装置は、たとえば、液晶を介して対向配置される各
基板のうち一方の基板の液晶側の面に、隣接するゲート
信号線と隣接するドレイン信号線とで囲まれる領域を画
素領域とし、この画素領域に片側のゲート信号線からの
走査信号によって駆動されるスイッチング素子と、この
スイッチング素子を介して片側のドレイン信号線からの
映像信号が供給される画素電極とが備えられ、前記ドレ
イン信号線と絶縁膜を介して重ねられる修復用の導電層
が形成されていることを特徴とするものである。
レイン信号線に断線個所が発生した場合、その断線個所
を間にした該ドレイン信号線上の一対の個所にそれぞれ
レーザ光を照射することによって、修復用の導電膜を介
して該断線を修復できることになる。このことから2回
のレーザ光の照射で済むことになる。また、修復用の導
電膜はドレイン信号線に重ねて形成されているため、画
素の開口率の向上を妨げるようなことはなくなる。さら
に、画素内にある部材を介してドレイン信号線の修復を
行っていないことから、画素の欠陥を生じさせることは
ない。
の実施例について説明をする。 実施例1. 《等価回路》図2は本発明による液晶表示装置の一実施
例を示す等価回路図である。同図は回路図であるが、実
際の幾何学的配置に対応して描かれている。同図におい
て、透明基板SUB1があり、この透明基板SUB1は
液晶を介して他の透明基板SUB2と対向して配置され
ている。
図中x方向に延在しy方向に並設されるゲート信号線G
Lと、このゲート信号線GLと絶縁されてy方向に延在
しx方向に並設されるドレイン信号線DLとが形成さ
れ、これら各信号線で囲まれる矩形状の領域が画素領域
となり、これら各画素領域の集合によって表示部ARを
構成するようになっている。
からの走査信号(電圧)の供給によって駆動される薄膜
トランジスタTFTと、この薄膜トランジスタTFTを
介して一方のドレイン信号線DLからの映像信号(電
圧)が供給される画素電極PIXが形成されている。
信号線GLと隣接する他方のゲート信号線GLとの間に
は容量素子Caddが形成され、この容量素子Cadd
によって、前記薄膜トランジスタTFTがオフした際
に、画素電極PIXに供給された映像信号を長く蓄積さ
せるようになっている。
晶を介して対向配置される他方の透明基板SUB2の液
晶側の面にて各画素領域に共通に形成された対向電極C
T(図示せず)との間に電界を発生せしめるようになっ
ており、これにより各電極の間の液晶の光透過率を制御
するようになっている。
辺側(図中左側)に延在され、その延在部は該透明基板
SUB1に搭載される垂直走査回路からなる半導体集積
回路GDRCのバンプと接続される端子部GTMが形成
され、また、各ドレイン信号線DLの一端も透明基板S
UB1の一辺側(図中上側)に延在され、その延在部は
該透明基板SUB1に搭載される映像信号駆動回路から
なる半導体集積回路DDRCのバンプと接続される端子
部DTMが形成されている。
ぞれ、それ自体が透明基板SUB1上に完全に搭載され
たもので、いわゆるCOG(チップオングラス)方式と
称されている。
側の各バンプも透明基板SUB1に形成された端子部G
TM2、DTM2にそれぞれ接続されるようになってお
り、これら各端子部GTM2、DTM2は各配線層を介
して透明基板SUB1の周辺のうち最も端面に近い部分
にそれぞれ配置された端子部GTM3、DTM3に接続
されるようになっている。
回路が搭載される領域を回避するようにして透明基板S
UB1と対向配置され、該透明基板SUB1よりも小さ
な面積となっている。そして、透明基板SUB1に対す
る透明基板SUB2の固定は、該透明基板SUB2の周
辺に形成されたシール材SLによってなされ、このシー
ル材SLは透明基板SUB1、SUB2の間の液晶を封
止する機能も兼ねている。
一画素領域の構成を示す平面図であり、図2の点線枠A
に示す部分に相当する図面である。また、図3は図1の
III−III線における断面図(透明基板SUB2の断面図
をも示している)、図4は図1のIV−IV線における断面
図を示している。
液晶側の面に図中x方向に延在しy方向に並設されるゲ
ート信号線GLが形成されている。そして、このゲート
信号線GLの形成の際に同時に形成される修復用の導電
層RSTが後述のドレイン信号線DLと重ねられる位置
に形成されている。
号線GLとは物理的に分離されて形成され、これにより
ゲート信号線GLとの電気的絶縁を図っている。そし
て、このゲート信号線GL、修復用の導電層RSTをも
被って透明基板SUB1の面にたとえばSiNからなる
絶縁膜GIが形成されている(図3、図4参照)。
DLに対してはゲート信号線GLとの層間絶縁膜として
の機能、後述の薄膜トランジスタTFTに対してはその
ゲート絶縁膜としての機能、後述の容量素子Caddに
対してはその誘電体膜としての機能を有するようになっ
ている。
と重畳する部分において、たとえばa−Siからなるi
型(真性:導電型決定不純物がドープされていない)の
半導体層ASが形成されている。
極およびドレイン電極を形成することによって、前記ゲ
ート信号線の一部をゲート電極とするMIS型の薄膜ト
ラシジスタTFTの半導体層となるものである。
SD1およびドレイン電極SD2は、前記絶縁膜GI上
に形成されるドレイン信号線DLと同時に形成されるよ
うになっている。
並設されるドレイン信号線DLが形成されている。ここ
で、このドレイン信号線DLはゲート信号線GLおよび
その近傍を除く部分において前記修復用の導電層RST
と重ね合わされるようにして形成される。
前記半導体層ASの上面にまで延在させて形成すること
により、その延在部は薄膜トランジスタTFTのドレイ
ン電極SD2として形成される。
離間させて形成された電極がソース電極SD1となる。
このソース電極SD1は後述の画素電極PIXと接続さ
れるもので、その接続部を確保するために、画素領域の
中央側に若干延在させた延在部を有するパターンとなっ
ている。
D1の半導体層ASとの界面には不純物がドープされた
半導体層が形成され、この半導体層はコンタクト層とし
て機能するようになっている。
に不純物がドープされた膜厚の薄い半導体層を形成し、
ドレイン電極SD2およびソース電極SD1を形成した
後に、前記各電極をマスクとして、それから露出された
不純物がドープされた半導体層をエッチングすることに
より、上述した構成とすることができる。
(ドレイン電極SD2、ソース電極SD1)が形成され
た透明基板SUB1の表面には、該ドレイン信号線DL
等をも被ってたとえばSiNからなる保護膜PSVが形
成されている(図3、図4参照)。この保護膜PSVは
薄膜トランジスタTFTの液晶との直接の接触を回避す
るため等に設けられるもので、前記薄膜トランジスタT
FTのソース電極SD1の延在部の一部を露出させるた
めのコンタクトホールCHが形成されている。
域の大部分を被ってたとえばITO(Indium-Tin-Oxid
e)膜からなる透明の画素電極PIXが形成されてい
る。この画素電極PIXは、保護膜PSVの前記コンタ
クトホールCHをも被うようにして形成され、これによ
り薄膜トランジスタTFTのソース電極SD1と接続さ
れるようになっている。
された透明基板SUB1の表面には、該画素電極PIX
をも被って配向膜ORI1が形成されている。この配向
膜ORI1はたとえば樹脂からなり、その表面には一定
方向にラビング処理がなされている。この配向膜ORI
1は液晶LCと接触するようになっており、この配向膜
ORI1によって該液晶LCの初期配向方向を決定する
ようになっている。そして、透明基板SUB1の液晶L
Cと反対側の面には、偏光板POL1が被着されてい
る。
は、各画素領域を画するようにしてブラックマトリック
スBMが形成されている。このブラックマトリックスB
Mは、外来の光が薄膜トランジスタTFTに照射するの
を回避させるためと、表示のコントラストを良好にする
ために設けられている。
部(光が透過する領域となり、実質的な画素領域とな
る)には各画素領域に対応した色を有するカラーフィル
タFILが形成されている。このカラーフィルタFIL
は、たとえばy方向に並設される各画素領域において同
色のフィルタが用いられ、x方向の各画素領域毎にたと
えば赤(R)、緑(G)、青(B)のフィルタが順番に
繰り返されて配列されている。
びカラーフィルタFILが形成された透明基板SUB2
の表面には該ブラックマトリックスBM等をも被ってた
とえば塗布等により形成された樹脂からなる平坦化膜O
Cが形成され、その表面に該ブラックマトリックスBM
およびカラーフィルタFILによる段差が顕在されない
ようになっている。
素領域に共通にたとえばITOからなる対向電極CTが
形成されている。この対向電極CTは各画素領域におけ
る画素電極PIXとの間に映像信号(電圧)に対応した
電界を発生せしめ、これら各電極との間の液晶LCの配
向方向を制御し、前述した偏光板POL1と後述する偏
光板POL2との適切な組合せによって光透過率を制御
するようになっている。
れた透明基板SUB2の表面には、該対向電極CTをも
被って配向膜ORI2が形成されている。この配向膜O
RI2はたとえば樹脂からなり、その表面には一定方向
にラビング処理がなされている。この配向膜ORI2は
液晶と接触するようになっており、この配向膜ORI2
によって該液晶LCの初期配向方向を決定するようにな
っている。そして、透明基板SUB1の液晶LCと反対
側の面には、偏光板POL2が被着されている。
とえば図5に示すようにドレイン信号線DLのある部分
にて切断個所が生じていた場合、その断線個所を間にし
た該ドレイン信号線上の一対の個所のそれぞれにレーザ
光を照射するようにする。
ドレイン信号線DLはその部分において、その下層にあ
る前記絶縁膜GIを貫通した溶融部分αが発生し、この
溶融部分αは修復用の導電層RSTにまで到るようにな
る(図5のVI−VI線における図6参照)。
側に位置づけられているドレイン信号線DLと下側に位
置づけられているドレイン信号線DLとは、前記修復用
の導電層RSTを介して互いに電気的に接続されて修復
されることになる。
に、2回のレーザ光の照射によって、一個の切断個所を
修復でき、その工程の作業が簡単になるという効果を奏
する。また、修復用の導電膜RSTはドレイン信号線D
Lに重ねて形成されているため、画素の開口率の向上を
妨げるようなことはなくなる。さらに、画素内にある部
材(たとえば画素電極等)を介してドレイン信号線DL
の修復を行っていないことから、画素の欠陥を生じさせ
ることはなくなる。
置の画素領域の他の実施例を示す構成図で、その(a)
は平面図、(b)は(a)のb−b線における断面図を
示している。図1、図3、および図4に示す符号と同一
の部分は同一の材料および機能を有する。
なる構成は、まず、絶縁膜GI上に形成されるドレイン
信号線DLはその下層に半導体層ASが形成されている
ことにある。
Tにおける半導体層ASを形成する際に同時に形成され
るもので、該ドレイン信号線DLのゲート信号線GLに
対する層間絶縁膜の機能を絶縁膜GIとともにもたせ
て、該層間絶縁膜の強化を図っていることにある。
図4に示した構成と同様に、絶縁膜GIの下層には前記
ドレイン信号線DLと重ねられるようにして修復用の導
電層RSTが形成されている。
れば修復用の導電層RSTの両脇には、遮光膜ILが形
成されている。この遮光膜ILは透明基板SUB2側に
形成されるブラックマトリクスBMとともに遮光機能を
有するもので、この遮光膜ILがあることによって、前
記ブラックマトリクスBMの幅を小さくでき、ひいては
開口率の向上を図る効果を奏する。
RSTの形成の際に同時に形成することができ、このこ
とは該遮光膜ILと修復用の導電膜RSTとをある一定
の幅で離間させることにより、電気的な絶縁を確保でき
る効果を奏する。
とが電気的に接続されていた場合には、修復後のちに該
遮光膜ILとドレイン信号線DLとが電気的に接続さ
れ、該遮光膜ILと重ね合わされて形成されている画素
電極PIXに悪影響を与えるからである。
構成としていわゆる縦電界方式のものを説明したもので
あるが、これに限定されることなくたとえば横電界方式
のものであっても適用できることはもちろんである。こ
の種の液晶表示装置においても、ドレイン信号線GLお
よびその近傍の構成に関して図1に示した構成とほぼ同
様であり、上述した課題を有していたからである。
の構成の一実施例を示す平面図である。この方式は、画
素電極PXが形成された側の透明基板SUB1の液晶側
の面に対向電極CTが形成され、これら各電極はそれぞ
れストライプ状(この図では図中y方向に延在してい
る)のパターンをなし交互に配置されている。
して異なる層に形成され、これの間に発生する電界のう
ち透明基板SUB1とほぼ平行な成分を有する電界によ
って液晶の光透過率を制御するようになっている。
曲部を有するのは、画素電極PXと対向電極CTの間に
発生する電界の方向が異なる2つの領域を形成せしめ、
表示面に対して異なる方向から観察した場合に色調の変
化が生じるのを回避するいわゆるマルチドメイン方式を
採用しているからである。
本発明による液晶表示装置によれば、ドレイン線の修復
を簡単に行うことができる。
示す平面図である。
価回路図である。
である。
を示す平面図である。
を示す平面図である。
ン信号線、TFT…薄膜トランジスタTFT、PIX…
画素電極、CT…対向電極、RST…修復用の導電膜。
Claims (7)
- 【請求項1】 液晶を介して対向配置される各基板のう
ち一方の基板の液晶側の面に、隣接するゲート信号線と
隣接するドレイン信号線とで囲まれる領域を画素領域と
し、 この画素領域に片側のゲート信号線からの走査信号によ
って駆動されるスイッチング素子と、このスイッチング
素子を介して片側のドレイン信号線からの映像信号が供
給される画素電極とが備えられ、 前記ドレイン信号線と絶縁膜を介して重ねられる修復用
の導電層が形成されていることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項2】 液晶を介して対向配置される各基板のう
ち一方の基板の液晶側の面に、隣接するゲート信号線と
隣接するドレイン信号線とで囲まれる領域を画素領域と
し、 この画素領域に片側のゲート信号線からの走査信号によ
って駆動されるスイッチング素子と、このスイッチング
素子を介して片側のドレイン信号線からの映像信号が供
給される画素電極と、前記ドレイン信号線と絶縁膜を介
して重ねられて形成される修復用の導電層とを備え、 前記ドレイン信号線に断線個所を有するとともに、この
断線個所を間にした一対の個所に前記ドレイン信号線の
前記絶縁膜を貫通した溶融部分が存在することを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項3】 ドレイン信号線の溶融個所はレーザー光
の照射によって溶融された個所となっていることを特徴
とする請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 液晶を介して対向配置される各基板のう
ち一方の基板の液晶側の面に、 絶縁膜の下層に隣接して形成されるゲート信号線と前記
絶縁膜の上層に隣接して形成されるドレイン信号線とで
囲まれる領域を画素領域とし、 この画素領域に片側のゲート信号線からの走査信号によ
って駆動され前記絶縁膜をゲート絶縁膜とする薄膜トラ
ンジスタと、この薄膜トラジスタを介して片側のドレイ
ン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、 前記絶縁膜の下層にドレイン信号線と重ねられて形成さ
れた修復用の導電層と、を備えることを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項5】 前記修復用の導電層は、ゲート信号線と
同層かつ同材料で形成され、該ゲート信号線と物理的に
分離されて形成されていることを特徴とする請求項4に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 液晶を介して対向配置される各基板のう
ち一方の基板の液晶側の面に、 絶縁膜の下層に隣接して形成されるゲート信号線と前記
絶縁膜の上層に隣接して形成されるドレイン信号線とで
囲まれる領域を画素領域とし、 この画素領域に片側のゲート信号線からの走査信号によ
って駆動され前記絶縁膜をゲート絶縁膜とする薄膜トラ
ンジスタと、この薄膜トラジスタを介して片側のドレイ
ン信号線からの映像信号が供給される画素電極と、 前記絶縁膜の下層にドレイン信号線と重ねられて形成さ
れた修復用の導電層とを備え、 前記ドレイン信号線に断線個所を有するとともに、この
断線個所を間にした該ドレイン信号線上の一対の個所に
前記ドレイン信号線の前記絶縁膜を貫通した溶融部分が
存在することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項7】 ドレイン信号線の溶融個所はレーザー光
の照射によって溶融された個所となっていることを特徴
とする請求項6に記載の液晶表示装置。
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