JP2010281972A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造歩留まりを向上させる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第1基板は、絶縁基板と、絶縁基板上に配置された第1導電層と、絶縁層を介して第1導電層の上層に配置された第2導電層SL1と、表示部において、前記複数の表示画素が配列する行に沿って延びる走査線と、前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する列に沿って延びる信号線と、を備え、前記第1導電層は、前記絶縁層を介して前記第2導電層と対向する対向部を備え、前記第2導電層は前記信号線であって、前記第1導電層は前記表示部を囲むように配置され、前記対向部は、前記第1導電層が延びる方向と、前記第1導電層が延びる方向と略直交する方向とにマトリクス状に並んで配置された欠落部を備える構成とする。
【選択図】図2
【解決手段】第1基板は、絶縁基板と、絶縁基板上に配置された第1導電層と、絶縁層を介して第1導電層の上層に配置された第2導電層SL1と、表示部において、前記複数の表示画素が配列する行に沿って延びる走査線と、前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する列に沿って延びる信号線と、を備え、前記第1導電層は、前記絶縁層を介して前記第2導電層と対向する対向部を備え、前記第2導電層は前記信号線であって、前記第1導電層は前記表示部を囲むように配置され、前記対向部は、前記第1導電層が延びる方向と、前記第1導電層が延びる方向と略直交する方向とにマトリクス状に並んで配置された欠落部を備える構成とする。
【選択図】図2
Description
本発明は液晶表示装置に関し、特にアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、互いに対向するアレイ基板および対向基板と、一対の基板間に挟持された液晶層とを備えている。液晶表示装置を製造する際には、アレイ基板を形成するアレイ工程と、アレイ基板と対向基板とを対向させて固定し、アレイ基板と対向基板との間に液晶材料を注入するセル工程と、駆動回路や制御回路基板等を搭載するモジュール工程と、を経て、液晶表示装置が形成される。
従来、製造工程において、静電気による電極の破壊の発生確率を低下させるとともに、静電気によって破壊された電極を数回修復することができる液晶ディスプレイが提案されている(特許文献1参照)。
アレイ工程では、絶縁基板上に複数の導電層および絶縁層を成膜する成膜工程、プラズマエッチング工程、エッチング工程等、様々な製造工程において、異物が混入し、成膜パターンの不良が発生して、輝点・滅点・断線等の不良が生じることがあった。
アレイ工程において上記のような不良が発見された場合、複数の導電層および絶縁層を成膜した後に、レーザまたはレーザCVD等を照射することによりリペアを行う。アレイ工程では発見されず、セル工程の点灯検査において上記のような不良が発見された場合、アレイ基板の絶縁基板側からレーザを照射することにより液晶分子の配向を乱したり、コンタクト部分等の加工をしたりしてリペアを行なう。
しかし、液晶分子の配向を乱すリペアに関しては、液晶層の使用材料・配向モードによってはリペアが困難であった。また、コンタクト部分等のリペアについては、コンタクトの際に導電層の一部である残渣物がセル内へ飛散することがあった。この際、残渣物の大きさがアレイ基板と対向基板とのギャップ近くの大きさになると、液晶表示装置の使用環境下において残渣物によるアレイ基板と対向基板とのショートが発生し、更なる欠陥を招くことがあった。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであって、製造工程において発生した不良のリペアによって更なる不良が発生することを抑制し、製造歩留まりを向上させる液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板と対向して配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、を備えた液晶表示装置であって、前記第1基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置された第1導電層と、絶縁層を介して前記第1導電層の上層に配置された第2導電層と、前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する行に沿って延びる走査線と、前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する列に沿って延びる信号線と、を備え、前記第1導電層は、前記絶縁層を介して前記第2導電層と対向する対向部を備え、前記第2導電層は前記信号線であって、前記第1導電層は前記表示部を囲むように配置され、前記対向部は、前記第1導電層が延びる方向と、前記第1導電層が延びる方向と略直交する方向とにマトリクス状に並んで配置された欠落部を備える液晶表示装置である。
本発明によれば、製造工程において発生した不良のリペアによって更なる不良が発生することを抑制し、製造歩留まりを向上させる液晶表示装置を提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、アレイ基板(第1基板)10と、アレイ基板10に対向するように配置された対向基板(第2基板)20と、アレイ基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層LQと、マトリクス状に配置された複数の表示画素PXからなる表示部DYPと、を備えている。
アレイ基板10は、表示部DYPにおいて、各表示画素PXに配置された画素電極PEと、表示画素PXの配列する行に沿って配置された複数の走査線GL(GL1、GL2、GL3、…)と、表示画素PXの配列する列に沿って配置された複数の信号線SL(SL1、SL2、SL3、…)と、走査線GLと信号線SLとが交差する位置近傍に配置された画素スイッチSWと、を備えている。
画素スイッチSWはスイッチング素子として薄膜トランジスタを備えている。薄膜トランジスタのゲート電極は、対応する走査線GLと電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。薄膜トランジスタのソース電極は対応する信号線SLと電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。薄膜トランジスタのドレイン電極は、対応する画素電極PEと電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。
複数の走査線GLは、表示部DYPの周囲に配置された走査線駆動回路GDに接続されている。複数の信号線SLは、表示部DYPの周囲に配置された信号線駆動回路SDに接続されている。
走査線駆動回路GDは、図示しない制御手段より供給される制御信号に基づいて、複数の走査線GLを順次駆動する。駆動された走査線GLにより、画素スイッチSWの薄膜トランジスタにゲート電圧(走査線駆動信号)が印加されると、薄膜トランジスタのソース−ドレイン間が導通する。
信号線駆動回路SDは、図示しない制御手段により供給される制御信号に基づいて、複数の信号線SLに並列的に映像信号を供給する。複数の信号線SLに供給された映像信号は、画素スイッチSWを介して、対応する信号線SLから対応する画素電極PEに供給される。
対向基板20は、複数の画素電極PEに対向する対向電極CEを備えている。対向電極CEには、図示しない対向電極駆動回路より対向電圧が供給される。複数の画素電極PEと対向電極CEとは、対向する一対の配向膜(図示せず)に覆われている。一対の配向膜の表面には、所定方向にラビング処理が成されている。
液晶層LQに含まれる液晶分子は、配向膜のラビング方向によりその初期配向方位が規制され、画素電極PEと対向電極CEとに供給される電圧により生じる電位差によりその配向状態を制御される。
アレイ基板10は、表示部DYPの周囲を囲むように配置された第1導電層であるリペア配線WAを備えている。リペア配線WAは、表示部DYPの周囲において、各信号線SLの信号線駆動回路SD側の端部および信号線駆動回路SDから離れた側の端部と、絶縁層L1を介して対向するように配置されている。すなわち、本実施形態では信号線SLは第2導電層と電気的に接続され(あるいは一体に形成され)、信号線SLが第2導電層に相当する。
リペア配線WAが、表示部DYPの周囲の領域において絶縁層L1を介して信号線SL1と対向する交差部CPを図2および図3に示す。図3に示すように、リペア配線WAと信号線SL1とは絶縁層L1を介して配置され、リペア配線WAは、信号線SL1が配置される層よりも下層に配置されている。
リペア配線WAは、交差部CPにおいて絶縁層L1を介して信号線SL1と対向する対向部WA2を備え、対向部WA2は、欠落部HLを備えている。図2および図3に示す場合では、リペア配線WAが延びる方向D1に4つ、リペア配線WAが延びる方向D1に略直交する方向D2に3つの欠落部HLが、マトリクス状に配置されている。
また、リペア配線WAは、方向D1において対向部WA2を挟むように配置された細線部WA1を備えている。細線部WA1は、リペア配線WAが複数の信号線SLと絶縁層を介して対向する複数の対向部WA2を備える場合には、複数の対向部WA2の間に配置される。細線部WA1は、リペア配線WAの他の部分と比較して方向D2における幅が小さくなっている。
ここで、例えば、表示部DYP内において信号線SL1が断線している場合、リペア配線WAを、信号線SLの信号線駆動回路SD側の端部と信号線駆動回路SDから離れた側の端部とにおいて電気的に接続させてリペアを行なう。
アレイ基板10と対向基板20とを対向させた状態で貼り合せて、アレイ基板10と対向基板20との間に液晶材料を注入した後、点灯検査で信号線SL1の断線が発見された場合、アレイ基板10の絶縁基板SB1側から対向部WA2にレーザを照射して、リペア配線WAと信号線SL1とをコンタクトさせる。
このとき、加工する配線パターンである対向部WA2が大きいと、大きいパワーのレーザを照射する必要があり、加工すべきでない周囲の配線パターンまでレーザの影響を受けることがある。また、大きなパワーのレーザを照射すると、加工すべき配線パターンおよびその周りの本来加工すべきでない配線パターンの残渣が液晶層LQ内に飛散して液晶分子の配向を乱す等の欠陥が生じることがあった。特に、飛散物が大きい場合には、アレイ基板10と対向基板20との間でショートが生じる原因となることがあった。
そこで、本実施形態では、上記のように、リペア配線WAに欠落部HLを設け、加工すべき配線パターンである対向部WA2の領域を小さくしている。したがって、アレイ基板10の絶縁基板SB1側から対向部WA2にレーザを照射して、リペア配線WAと信号線SL1とをコンタクトさせる場合に、絶縁基板SB1に近い導電層であるリペア配線WAを低パワーのレーザで加工可能となる。その結果、本来加工されるべきでない部分の残渣が液晶層LQ内に飛散することを回避することができ、リペアを行なうことによる欠陥の発生を回避することができる。
さらに、アレイ基板10の絶縁基板SB1側からレーザを照射して、各対向部WA2を挟むように配置された2つの細線部WA1の一方においてリペア配線WAを切断し、信号線駆動回路SDから離れた側の信号線SL1の端部と、信号線駆動回路SDとを1つのリペア配線WAの経路により電気的に接続する。
したがって、本実施形態では、信号線SL1と交差するリペア配線WAは、対向部WA2に対して方向D1の同じ側に配置された細線部WA1において切断される。このとき、切断するリペア配線WAの部分が液晶層LQ内に飛散すると、ショート等の欠陥の原因となることがあった。
そこで、本実施形態では、リペア配線WAに細線部WA1を設けている。リペア配線WAを切断する際に、細線部WA1において切断することによって、照射するレーザのパワーを低くすることができるとともに、仮に飛散物が生じたとしても飛散物を小さくすることができる。したがって、リペア配線WAを切断したことにより欠陥が生じることを抑制することができる。
上記のように、リペア配線WAと信号線SL1とを交差部CPにおいて電気的に接続することによって、信号線SL1が表示部DYP内で断線した場合でも、信号線駆動回路SDから出力される映像信号は、リペア配線WAを介して断線部分の前後に渡って信号線SLに供給される。
なお、上記のリペア配線WAが切断されたことにより、リペア配線WAは2つの部分に分割され、リペア配線WAの一方は上記のように信号線SLの信号線駆動回路SD側の端部と信号線駆動回路SDから離れた側の端部とを電気的に接続するために用いられる。リペア配線WAの他方は、他の信号線SLの断線による不良の修復に用いることができる。
したがって、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、信号線SL1の断線による不良を修復することができるとともに、製造工程において発生した不良のリペアによって更なる不良が発生することを抑制し、製造歩留まりを向上させる液晶表示装置を提供することができる。
なお、リペア配線WAの欠落部HLは図3に示すように、交差部CPにおいてリペア配線WAが延びる方向D1に延びて設けられても良い。図3に示すように、方向D1に延びるように欠落部HLを設けると、絶縁層L2を介して信号線SL1と対向するリペア配線WAの領域を小さくすることができるとともに、リペア配線WAの抵抗が大きくなることが抑制される。
さらに、信号線SL1の上層に配置された絶縁層L2の更に上層に、導電層あるいは絶縁層の少なくとも1層からなる補強層(図示せず)を配置しても良い。本実施形態で補強層を配置する場合には、交差部CPにおいて絶縁層L2の上層に例えばITO(Indium Tin Oxide)からなる補強層を配置する。
絶縁層L2を介して交差部CPの上層にさらに補強層を配置することにより、レーザパワー、あるいは、信号線SL1やリペア配線WAのパターンにばらつきがあった場合でも、リペアによる残渣が液晶層LQ内に飛散することを回避することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上述の第1実施形態に係る液晶表示装置と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る液晶表示装置は、第1実施形態に係る液晶表示装置と同様に、アレイ基板10と、アレイ基板10と対向するように配置された対向基板20と、アレイ基板10と対向基板20との間に挟持された液晶層LQと、マトリクス状に配置された表示画素PXからなる表示部DYPとを備えている。
図5および図6に、信号線SL1とリペア配線WAとの交差部CPを示している。図5および図6に示すように、リペア配線WAの上層に配置された保護層としての絶縁層L1および絶縁層L2は、細線部WA1上に設けられた肉薄部を備えている。本実施形態に係る液晶表示装置では、絶縁層L2が、細線部WA1の上層において欠落した欠落部L2Aを備えている。すなわち、肉薄部は、絶縁層L2の欠落部L2Aと絶縁層L1の一部とにより構成されている。
上記のように、細線部WA1の上層に保護層の肉薄部が配置されると、上述の第1実施形態に係る液晶表示装置と比較して、絶縁基板SB1側からレーザを照射してリペア配線WAを切断する際に、レーザパワーを低くすることができる。さらに、細線部WA1上の保護層が薄くなるとともに、低いレーザパワーにより加工されるため、保護層が液晶層LQ内に飛散することを抑制することができる。
すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば上述の第1実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果を得ることができるとともに、製造工程において発生した不良のリペアによって更なる不良が発生することをより効果的に抑制し、製造歩留まりを向上させる液晶表示装置を提供することができる。
なお、保護層の肉薄部は、ハーフ露光等をして細線部WA1の上層に配置された保護層の膜厚を薄くすることにより形成される。図6に示す場合では、肉薄部は絶縁層L2の欠落部L2Aと絶縁層L1の一部とにより構成されていたが、肉薄部は絶縁層L1の欠落部と絶縁層L2の一部とにより構成されていてもよく、また、絶縁層L1および/または絶縁層L2の他の部分より薄く形成され部分により構成されていてもよい。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、上記第1および第2実施形態に係る液晶表示装置では、リペア配線WAと信号線SLとを電気的に接続させる場合について説明したが、本願発明は、リペア配線WAを上層に配置された導電層と電気的に接続させるために絶縁基板SB1側からレーザを照射して加工する部分であれば上述の実施形態以外の場合であっても適用可能である。その場合であっても上述の第1および第2実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。
また、上記第1および第2実施形態に係る液晶表示装置では、リペア配線WAの対向部WA2に島状の欠落部HLが設けられていたが、欠落部HLは対向部WA2の領域を小さくするように配置されていれば良く、円形状や多角形状であってもよく、リペア配線WAの端部に開口した凹形状であってもよい。このとき、欠落部HLの大きさは、リペア配線WAの抵抗が大きくならないように配置されることが好ましい。
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
LQ…液晶層、WA…リペア配線(第1配線)、CP…交差部、L1…絶縁層、HL…欠落部、SL…信号線(第2配線)、SB1…絶縁基板、10…アレイ基板(第1基板)、20…対向基板(第2基板)
Claims (5)
- 第1基板と、前記第1基板と対向して配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、を備えた液晶表示装置であって、
前記第1基板は、絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置された第1導電層と、
絶縁層を介して前記第1導電層の上層に配置された第2導電層と、
前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する行に沿って延びる走査線と、
前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する列に沿って延びる信号線と、を備え、
前記第1導電層は、前記絶縁層を介して前記第2導電層と対向する対向部を備えるとともに、前記表示部を囲むように配置され、
前記第2導電層は前記信号線と電気的に接続され、
前記対向部は、前記第1導電層が延びる方向と、前記第1導電層が延びる方向と略直交する方向とにマトリクス状に並んで配置された欠落部を備える液晶表示装置。 - 第1基板と、前記第1基板と対向して配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、を備えた液晶表示装置であって、
前記第1基板は、絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置された第1導電層と、
絶縁層を介して前記第1導電層の上層に配置された第2導電層と、
前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する行に沿って延びる走査線と、
前記表示部において、前記複数の表示画素が配列する列に沿って延びる信号線と、を備え、
前記第1導電層は、前記絶縁層を介して前記第2導電層と対向する対向部を備えるとともに、前記表示部を囲むように配置され、
前記第2導電層は前記信号線と電気的に接続され、
前記対向部は、前記欠落部は、前記第1導電層が延びる方向に延びて配置された欠落部を備える液晶表示装置。 - 前記絶縁層を介して前記第1導電層と前記第2導電層とが対向する交差部において、前記第2導電層の上層に補強層が配置されている請求項1又は請求項2記載の液晶表示装置。
- 前記第1導電層は、前記第1導電層が延びる方向と略直交する方向の幅が小さい細線部を備えている請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の液晶表示装置。
- 前記第2導電層の上層に配置され、前記絶縁層とともに保護層を構成する第2絶縁層をさらに備え、
前記保護層は、前記細線部の上層に設けられた肉薄部を備える請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の液晶表示装置。
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