JP2004077718A

JP2004077718A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2004077718A
Application number: JP2002236860A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakayoshi; 仲吉　良彰; Kazuhiko Yanagawa; 柳川　和彦
Original assignee: Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2002-08-15
Filing date: 2002-08-15
Publication date: 2004-03-11
Also published as: CN100370343C; CN1475839A; KR20040016413A; KR100686270B1; US20040046917A1; US7098981B2

Abstract

【課題】修復を容易にできる構成とする。
【解決手段】液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記画素電極と対向電極は、そのうちドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極を含んで、交互に配置された複数の電極群から構成され、前記ドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極は、前記ドレイン信号線と絶縁膜を間にした異なる層に形成されているとともに、少なくとも２箇所にて該ドレイン信号線と重畳する延在部を有する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に、横電界方式と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
横電界方式の液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される各基板の一方の基板の液晶側の面の画素領域に、画素電極と対向電極とが形成され、これら各電極の間に発生する電界によって該液晶の光透過率を制御するようになっている。
そして、アクティブ・マトリクス型のものに適用させたものは、前記一方の基板の液晶側の面に、その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る各領域を前記画素領域とし、これら各画素領域にスイッチング素子を備えている。
そして、画素電極には、ドレイン信号線からの映像信号が前記スイッチング素子を介して供給されるようになっているとともに、前記スイッチング素子はゲート信号線からの走査信号によってオンするようになっている。
また、対向電極には前記映像信号に対して基準となる信号がたとえば対向電圧信号線を介して供給されるようになっている。
このような液晶表示装置は、コントラストの良好な表示を得ることができるとともに、いわゆる広視野角特性を有するものとして知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような液晶表示装置において、各画素領域における画素は、帯状の対向電極と画素電極とが交互に配置されている等から比較的微細に加工され、それにともない、製造の段階で信号線（たとえばドレイン信号線等）の断線、あるいは他の信号線との短絡等の障害が発生しやすいことを否めない。
一つの信号線の断線等は、それに関係する画素群の全てを表示不良することから、たとえば一つの画素の表示不良に抑えるように修復することが通常なされる。
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、修復を容易にさせる構成を有する液晶表示装置を提供することにある。
【０００４】
【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、以下のとおりである。
【０００５】
手段１．
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該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記画素電極と対向電極は、そのうちドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極を含んで、交互に配置された複数の電極群から構成され、前記ドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極は、前記ドレイン信号線と絶縁膜を間にした異なる層に形成されているとともに、少なくとも２箇所にて該ドレイン信号線と重畳する延在部を有することを特徴とするものである。
【０００６】
手段２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提とし、前記画素電極と対向電極は、ドレイン信号線とほぼ平行に配置される帯状の電極からなる電極群からなり、画素電極の数に対して対向電極はそれより一つ多い数をなし、それらは交互に配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
手段３．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段２の構成を前提とし、前記対向電極は画素領域内をゲート信号線とほぼ平行に走行する少なくとも一つの対向電圧信号線に電気的に接続され、この対向電圧信号線によって画される画素領域のそれぞれにおいて、少なくとも２つの前記延在部を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
手段４．
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液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に容量素子を構成する容量信号線と、この容量信号線と接続され前記ドレイン信号線に隣接して該ドレイン信号線とほぼ平行に配置されるシールド電極とを備え、このシールド電極は、前記ドレイン信号線と絶縁膜を間にした異なる層に形成されているとともに、少なくとも２箇所にて該ドレイン信号線と重畳する延在部を有することを特徴とするものである。
【０００９】
手段５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段４の構成を前提とし、前記容量信号線は画素領域のほぼ中央をドレイン信号線にほぼ直交する方向に走行されて形成されているとともに、前記シールド電極は該容量信号線の両側から延在されて形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
手段６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から５のうちいずれかの構成を前提とし、ドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に該ドレイン信号線を被って形成される透光性の導電層が形成され、この導電層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されていることを特徴とするものである。
【００１１】
手段７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段６の構成を前提とし、前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、該有機材料層は、該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されていることを特徴とするものである。
【００１２】
手段８．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段６の構成を前提とし、前記絶縁膜は有機材料層から構成され、該有機材料層は、該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されていることを特徴とするものである。
【００１３】
手段９．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１から５のうちいずれかの構成を前提とし、ドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に該ドレイン信号線を被って形成される透光性の導電層が形成され、この導電層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されているとともに、前記絶縁膜は少なくとも有機材料層から構成され、該有機材料層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避され、この回避領域よりも前記導電層の回避領域が大きく形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
手段１０．
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該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記ゲート信号線はドレイン信号線との交差部にて複数に分岐されて形成され、かつ、前記ドレイン信号線を被って形成される絶縁膜上に透光性の導電層が形成されているとともに、この導電層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とするものである。
【００１５】
手段１１．
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該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記ゲート信号線のドレイン信号線との交差部に該ドレイン信号線を跨って形成される孔が形成され、かつ、前記ドレイン信号線を被って形成される絶縁膜上に透光性の導電層が形成されているとともに、この導電層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とするものである。
【００１６】
手段１２．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１０、１１のうちいずれかの構成を前提とし、前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、該有機材料層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とするものである。
【００１７】
手段１３．
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液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に容量素子を構成する容量信号線とを備え、前記容量信号線はドレイン信号線との交差部にて複数に分岐されて形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
手段１４．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１３の構成を前提とし、前記一方の基板の液晶側の面にドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜上に前記画素電極との間に電界を発生する対向電極が備えられ、この対向電極と前記容量信号線は画素領域内で接続されていないことを特徴とするものである。
【００１９】
手段１５．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１４の構成を前提とし、対向電極と一体に形成される透光性の導電層がドレイン信号線を被って形成され、この導電層の形成は前記容量信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とするものである。
【００２０】
手段１６．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１３の構成を前提とし、前記容量信号線のドレイン信号線との交差部における分岐は、該ドレイン信号線を跨って形成される孔部によって形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
手段１７．
本発明による液晶表示装置は、たとえば、手段１４の構成を前提とし、前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、前記有機材料層の形成は前記容量信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とするものである。
【００２２】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《液晶表示パネル》
図２は本発明による液晶表示装置に組み込まれる液晶表示パネルの一実施例を示す平面図である。この図２は一部にて等価回路となっているが、実際の幾何学的配置にほぼ対応させて描いている。
図２において、液晶を介して互いに対向配置される一対の透明基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２があり、該液晶は一方の透明基板ＳＵＢ１に対する他方の透明基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入されている。
【００２４】
シール材ＳＬによって囲まれた前記一方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は液晶表示部ＡＲを構成するようになっている。
【００２５】
また、ｘ方向に並設される各画素領域のそれぞれにはそれら各画素領域内に走行された共通の対向電圧信号線ＣＬが形成されている。この対向電圧信号線ＣＬは各画素領域の後述する対向電極ＣＴに映像信号に対して基準となる電圧を供給するための信号線となるものである。
【００２６】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作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を介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。この画素電極ＰＸは、前記対向電圧信号線ＣＬと接続された対向電極ＣＴとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【００２７】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は走査信号駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子ＧＬＴを構成するようになっている。また、前記走査信号駆動回路Ｖの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
【００２８】
走査信号駆動回路Ｖは複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００２９】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端は前記シール材ＳＬを超えて延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子ＤＬＴを構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は液晶表示パネルの外部に配置されたプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
【００３０】
この映像信号駆動回路Ｈｅも複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬどうしがグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００３１】
また、前記対向電圧信号線ＣＬはたとえば図中右側の端部で共通に接続され、その接続線はシール材ＳＬを超えて延在され、その延在端において端子ＣＬＴを構成している。この端子ＣＬＴからは映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。
【００３２】
前記各ゲート信号線ＧＬは、垂直走査回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００３３】
なお、上述した実施例では、走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１に搭載された半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１とプリント基板（図示せず）との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子をたとえば配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００３４】
《画素の構成》
図１（ａ）は、前記画素領域における画素の構成の一実施例を示す平面図である。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示している。
透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、まず、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。
これらゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとともに矩形状の領域を囲むようになっており、この領域を画素領域として構成するようになっている。
【００３５】
また、各ゲート信号線ＧＬの間の領域には該ゲート信号線ＧＬと平行に配置された対向電圧信号線ＣＬが形成されている。
この対向電圧信号線ＣＬは対向電極ＣＴと一体に形成され、この対向電極は、画素領域内をｙ方向に延在されｘ方向に並設された複数（図では３本）の電極群から構成され、これら各電極の離間距離はほぼ等しいものとなっている。
【００３６】
ここで、前記電極群のうち、たとえば両脇に位置付けられる一対の対向電極ＣＴ、換言すれば後述のドレイン信号線ＤＬに隣接する対向電極ＣＴは他の対向電極ＣＴよりも若干その幅が大きく形成されている。
【００３７】
この理由は、ドレイン信号線ＤＬからの電界がそれに隣接する対向電極ＣＴに終端させやすくし、その対向電極ＣＴを越えて後述の画素電極ＰＸに終端するのを防止するためである。画素電極ＰＸに該電界が終端した場合にそれがノイズとなってしまうからである。
【００３８】
また、ドレイン信号線ＤＬに隣接する各対向電極ＣＴのうちその一方において（たとえば図中左側に位置する対向電極）、その一部が該ドレイン信号線ＤＬの形成領域にまで至る複数の延在部ＣＴＥが設けられている。
【００３９】
すなわち、対向電圧信号線ＣＬによって画素領域を２分する各領域において、それぞれ、前記対向電極ＣＴの該対向電圧信号線ＣＬに近い部分と該対向電圧信号線ＣＬから遠ざかる先端の部分に前記延在部ＣＴＥが形成されている。
【００４０】
これら延在部ＣＴＥが該ドレイン信号線ＤＬの形成領域に至るように形成されているということは、後に該ドレイン信号線ＤＬが形成された場合にその一部が前記延在部ＣＴＬに重畳されて形成されることを意味する。この延在部による効果については後述する。
【００４１】
このようにゲート信号線ＧＬおよび対向電圧信号線ＣＬが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばシリコン窒化膜（たとえばＳｉＮ）からなる絶縁膜ＧＩが該ゲート信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬおよび対向電極ＣＴをも被って形成されている。
【００４２】
この絶縁膜ＧＩは、後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域においては前記ゲート信号線ＧＬおよび対向電圧信号線ＣＬに対する層間絶縁膜としての機能を、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてはそのゲート絶縁膜としての機能を、後述の容量素子Ｃｓｔｇの形成領域におい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。
そして、この絶縁膜ＧＩの表面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部に重畳するようにしてたとえばアモルファスＳｉからなる半導体層ＡＳが形成されている。
【００４３】
この半導体層ＡＳは、薄膜トランジスタＴＦＴのそれであって、その上面にドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２を形成することにより、ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極とする逆スタガ構造のＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型トランジスタを構成することができる。
ここで、前記ドイレン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２はドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００４４】
すなわち、ｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、その一部が前記半導体層ＡＳの上面にまで延在されてドレイン電極ＳＤ１が形成され、また、このドレイン電極ＳＤ１と薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル長分だけ離間されてソース電極ＳＤ２が形成されている。
【００４５】
さらに、ドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に、前記ソース電極ＳＤ２と一体に画素電極ＰＸが形成されるようになっている。この画素電極ＰＸは前述の対向電極ＣＴと同様にｙ方向に延在されｘ方向に並設された複数（図では２本）の電極群から構成され、かつ、それら各電極は、平面的に観た場合、前記対向電極ＣＴの間に位置付けられるようになっている。すなわち、これら各電極は、一方の側のドレイン信号線ＤＬから他方の側のドレイン信号線ＤＬにかけて、対向電極ＣＴ、画素電極ＰＸ、対向電極ＣＴ、画素電極ＰＸ、……、対向電極ＣＴの順にそれぞれ等間隔に配置されている。
また、このように電極群からなる画素電極ＰＸは、それらが前記対向電圧信号線ＣＬと重畳された部分で互いに電気的に接続されている。
【００４６】
これら各画素電極ＰＸを電気的に接続させた前記対向電圧信号線ＣＬ上の部分は比較的大きな面積を有し、この部分において前記絶縁膜ＧＩを誘電体膜とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されるようになっている。
この容量素子Ｃｓｔｇは、たとえば画素電極ＰＸに供給された映像信号を比較的長く蓄積させる等の機能をもたせるようになっている。
【００４７】
なお、半導体層ＡＳとドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２との界面には高濃度の不純物がドープされた薄い層が形成され、この層はコンタクト層として機能するようになっている。
このコンタクト層は、たとえば半導体層ＡＳの形成時に、その表面にすでに高濃度の不純物層が形成されており、その上面に形成したドレイン電極ＳＤ１およびソース電極ＳＤ２のパターンをマスクとしてそれから露出された前記不純物層をエッチングすることによって形成することができる。
【００４８】
このように薄膜トランジスタＴＦＴ、ドイレン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＳＤ１、ソース電極ＳＤ２および画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえばシリコン窒化膜（たとえばＳｉＮ）からなる保護膜ＰＡＳが形成されている。この保護膜ＰＡＳは前記薄膜トランジスタＴＦＴの液晶との直接の接触を回避する膜で、該薄膜トランジスタＴＦＴの特性劣化を防止せんとするようになっている。この保護膜ＰＡＳの他の材料として無機物に限らずたとえば樹脂等の有機物であってもよいことはもちろんである。
【００４９】
そして、このように保護膜ＰＡＳが形成された透明基板ＳＵＢ１の上面には該保護膜ＰＡＳを被って配向膜（図示せず）が形成されている。この配向膜は液晶と直接に当接する膜で、その表面に形成されたラビングによって該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【００５０】
《効果》
このように構成された液晶表示装置において、たとえば図１に対応する図３に示すように、対向電圧信号線ＣＬによって２分された画素領域の上方の領域側に位置づけられるドレイン信号線ＤＬのほぼ中央に断線が発生している場合に次に示すように修復することができる。
【００５１】
まず、断線が生じたドレイン信号線ＤＬに隣接して配置される対向電極ＣＴを対向電圧信号線ＣＬに近接する部分にて切断し、該対向電圧信号線ＣＬとの電気的接続を断つ。より詳述すれば、対向電極ＣＴに形成された該対向電圧信号線ＣＬ寄りの延在部ＣＴＥと該対向電圧信号線ＣＬとの間の部分の対向電極ＣＴを分断させる。
対向電極ＣＴの切断あるいは分断はたとえばレーザ光の走査によって容易に行なうことができる。
【００５２】
次に、ドレイン信号線ＤＬの前記対向電極ＣＴの対向電圧信号線ＣＬと近接して形成された延在部ＣＴＥと重畳する個所にレーザ光を照射し、ドレイン信号線ＤＬと該延在部ＣＴＥとの電気的接続を図る。レーザ光の照射によってドレイン信号線ＤＬとその下層の絶縁膜ＧＩに穴が形成されるとともに、該ドレイン信号線ＤＬの材料の溶融によって該材料が前記延在部ＣＴＥに付着し、ドレイン信号線ＤＬと前記延在部ＣＴＥとの電気的接続が図れる。
【００５３】
さらに、ドレイン信号線ＤＬの前記対向電極ＣＴの先端部（対向電圧信号線ＣＬから遠のいた部分）に形成された他の延在部ＣＴＥと重畳する個所にもレーザ光を照射し、ドレイン信号線ＤＬと該延在部ＣＴＥとの電気的接続を図る。
なお、上記３つの作業の順序は必ずしも上述した通りでなく、どれを先にしてどれを後にするかは任意でよい。
【００５４】
このような作業を行なった後は、断線が生じたドレイン信号線ＤＬに隣接する対向電極ＣＴはその機能を失墜し、ドレイン信号線ＤＬのバイパスとしての機能を発揮するようになる。これによりドレイン信号線ＤＬは修復されるようになる。
この場合、バイパスとして機能されるいままでの対向電極ＣＴとそれに隣接する画素電極ＰＸとの間の領域Ａは画素表示機能を失うことになるが、健全な表示がされる領域Ｂから領域Ｈまでの全領域に対して極めて小さな領域となるため、表示にはほとんど影響がない状態に抑えることができる。
【００５５】
実施例２．
図４（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図４（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図４（ｂ）に示している。図４（ａ）は図１（ａ）に対応した図となっている。図１（ａ）と異なる構成は、まず、画素領域の中央をｙ方向に走行する対向電極ＣＴ（ドレイン信号ＤＬに隣接して配置される対向電極を少なくとも除く対向電極ＣＴ）が保護膜ＰＡＳの上面に形成されていることにある。
【００５６】
そして、保護膜ＰＡＳの上面に形成されている対向電極ＣＴはやはり該保護膜ＰＡＳの上面においてゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを被って形成される格子状の導電層と一体に形成されている。
【００５７】
この導電層は画素の開口率を向上させるため、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　ＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２（酸化スズ）、Ｉｎ_２Ｏ_３（酸化インジウム）等の透光性の材料で形成されている。このため、この明細書ではこの導電層を透光性導電層ＴＣＬと以下称する。
【００５８】
このようにゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを被って形成される透光性導電層ＴＣＬはゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬに供給される各信号によって形成される電界を終端させるようにしている。画素電極ＰＸに終端されるとそれがノイズとなって表示の品質を劣化させるからである。このため、格子状のパターンで形成される透光性導電層ＴＣＬはその中心軸がゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬのそれにほぼ一致づけられ、かつ幅が大きく形成されている。
【００５９】
また、このような透光性導電層ＴＣＬはそれと一体となった対向電極ＣＴに対向電圧信号を供給する対向電圧信号線としての機能をもたせることができることから、前記対向電圧信号線ＣＬと合わせた全体の電気抵抗値を低減させる効果も奏する。
【００６０】
また、このような構成にともない、保護膜ＰＡＳは、特にたとえばシリコン窒化膜（たとえばＳｉＮ）からなる無機材料層の保護膜ＰＡＳ１とたとえば樹脂からなる有機材料層の保護膜ＰＡＳ２との順次積層体から構成させている。保護膜ＰＡＳの全体としての誘電率の低減を図り、前記透光性導電層ＴＣＬとゲート信号線ＧＬあるいはドレイン信号線ＤＬとの寄生容量を低減させるためである。
【００６１】
そして、このような構成においても、ドレイン信号線ＤＬに隣接して形成される対向電極ＣＴは、実施例１に示したと同様に、すなわち、図４に対応する図５に示すように、該対向電極ＣＴの対向電圧信号線ＣＬに近接する部分と先端の部分とに前記ドレイン信号線ＤＬと重畳する延在部ＣＴＥが形成されている。
この場合にも、図３に示したと同様の手順でドレイン信号線ＤＬの修復ができるようになる。
【００６２】
なお、上述した実施例では、画素領域の中央をｘ方向に走行する信号線を対向電圧信号線ＣＬとして形成したものである。しかし、この信号線を容量信号線として形成してもよいことはいうまでもない。
【００６３】
この容量信号線ＣＰＬ上方にはたとえば２本の電極群からなる画素電極ＰＸの接続部が位置づけられ、該接続部との間に絶縁膜ＧＩを誘電体とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されることになる。
【００６４】
この場合、ドレイン信号線ＤＬに隣接し、かつ前記容量信号線（図４の対向電圧信号線ＣＬに相当する）に接続された電極（図４の対向電極ＣＴに相当する）は、ドレイン信号線ＤＬからの電界を終端させるシールド電極として機能され、修復時にはバイパス線として機能させることができる。
【００６５】
実施例３．
図６（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図６（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図６（ｂ）に示している。図６（ａ）は、図４（ａ）に対応した図となっている。図４（ａ）と異なる構成は、保護膜ＰＡＳの上面に形成される対向電極ＣＴと一体に形成される透光性導電層ＴＣＬにはその一部において切欠き部ＣＵＴが形成されていることにある。
【００６６】
すなわち、ドレイン信号線ＤＬ上にあって、それに隣接する対向電極ＣＴの延在部ＣＴＥが重畳する部分において、それが前記透光性導電層ＴＣＬから露呈するようにして該切欠き部ＣＵＴが形成されている。
【００６７】
このように構成した場合、図６に対応する図７に示すように、ドレイン信号線ＤＬの断線を修復する際においてレーザ光を照射する部分において前記透光性導電層ＴＣＬが形成されていない構成となっている。
このことから、該修復はたとえ透光性導電層ＴＣＬが形成された後においても実行することができる効果を奏する。
【００６８】
このような趣旨から、前記切欠き部ＣＵＴは孔部として形成してもよいことはいうまでもない。レーザ光を照射する部分において該透光性導電層ＴＣＬが形成されていないパターンとなっていればよいからである。
なお、この実施例においても対向電圧信号線ＣＬを容量信号線として形成するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００６９】
実施例４．
図８（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図８（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図８（ｂ）に示している。図８（ａ）は、図４（ａ）に対応した図となっている。
図４（ａ）と異なり、この実施例では、ドレイン信号線ＤＬの断線に対する修復は考慮にいれていないものとなっている。そして、ドレイン信号線ＤＬの形成の際にその下層の絶縁膜ＧＩのスルーホール等を通してゲート信号線ＧＬとで短絡が生じた場合に修復しやすい構成としたものである。
【００７０】
すなわち、ゲート信号線ＧＬのドレイン信号線ＤＬと交差する部分に該ゲート信号線ＧＬの走行方向に平行なスリットＳＬＴが形成されている。このスリットＳＬＴは該ドレイン信号ＤＬを充分に跨る長さで形成されている。
【００７１】
そして、保護膜ＰＡＳ２の上面に対向電極ＣＴと一体に形成されている透光性導電層ＴＣＬには、該ゲート信号線ＧＬのドレイン信号線ＤＬとの交差する部分に相当する個所に該個所よりも大きな広がりを有する孔部が形成されている。
【００７２】
換言すれば、透光性導電層ＴＣＬの前記孔部はゲート信号線ＧＬのドレイン信号線ＤＬとの交差する部分を充分に露呈するようにして形成され、この部分においてレーザ光を用いた修復を容易にする構成となっている。
【００７３】
すなわち、図８（ａ）に対応した図９（図８（ｂ）に対応する図は省略している）に示すように、ドレイン信号線ＤＬの形成の際にその下層の絶縁膜ＧＩを通してゲート信号線ＧＬとの短絡（図中×印で示している）が生じた場合、前記スリットＳＬＴの両端からそれぞれゲート信号線ＧＬの一辺部へ至る側にレーザ光を走査させて、ドレイン信号線ＤＬと短絡したゲート信号線ＧＬの一部を電気的に孤立化させるようにする。
【００７４】
この場合、該レーザ光の走査する個所には前記透光性導電層ＴＣＬが形成されていないことから、該透光性導電層ＴＣＬの形成の後においても容易に修復ができるようになる。
【００７５】
実施例５．
図１０（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図１０（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図１０（ｂ）に示している。
図１０は、図８に対応した図となっている。
図８の場合と比較して異なる構成は、レーザ光の走査によって修復する個所は前記透光性導電層ＴＣＬに限らずその下層の保護膜ＰＡＳ２においても孔部ＰＯＨを設けていることにある。
【００７６】
この場合、透光性導電層ＴＣＬの形成の際に、その材料が保護膜ＰＡＳ２の側壁面に形成されるのを防止するために、透光性導電層ＴＣＬの孔部ＯＨを保護膜ＰＡＳ２の孔部ＰＯＨよりも大きく形成するようにしている。
レーザ光を用いて修復をする際に、保護膜ＰＡＳ２の材料である有機材料が溶融し、それが修復を確実に行なうことを妨げることから回避させるためである。
【００７７】
実施例６．
図１１（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図１１（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図１１（ｂ）に示している。
図１１（ａ）は、図４（ａ）に対応した図となっている。
【００７８】
図４（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、対向電圧信号線ＣＬおよびこれと一体の対向電極ＣＴは形成されていない構成となっている。すなわち、対向電極ＣＴは保護膜ＰＡＳ２の上面に形成され、ゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを被って形成される透光性導電層ＴＣＬと一体に形成されている。
【００７９】
この場合、ドレイン信号線ＤＬを被う透光性導電層ＴＣＬは、該ドレイン信号線ＤＬに対するシールド機能を有するとともに、対向電極ＣＴも兼ねる構成となっている。すなわち、該ドレイン信号線ＤＬから画素領域内にはみ出した部分の透光性導電層ＴＣＬは、それに隣接する画素電極ＰＸの間に電界を生じせしめる対向電極ＣＴの機能を有するようになっている。
【００８０】
そして、画素領域のほぼ中央を図中ｘ方向に走行する信号線は容量信号線ＣＰＬとして構成され、この容量信号線ＣＰＬはたとえばゲート信号線ＧＬの形成の際に同時に形成されるようになっている。
【００８１】
また、この容量信号線ＣＰＬは、図１５に示すように、液晶表示部ＡＲの外側の領域において、コンタクト部ＣＮＴを介して保護膜ＰＡＳ２上の前記透光性導電層ＴＣＬと電気的に接続されている。すなわち、画素領域内では接続されていない構成となっている。ここで前記コンタクト部ＣＮＴは保護膜ＰＡＳ２、保護膜ＰＡＳ１、及び絶縁膜ＧＩを順次貫通する孔によって形成される。
【００８２】
なお、この容量信号線ＣＰＬは、その上方にてたとえば２本の電極群からなる画素電極ＰＸの接続部が位置づけられ、該接続部との間に絶縁膜ＧＩを誘電体とする容量素子Ｃｓｔｇが形成されている。
【００８３】
そして、このような構成において、前記容量信号線ＣＰＬのドレイン信号線ＤＬと交差する部分にて、該ドレイン信号線ＤＬを跨ぐようにしてスリットＳＬＴが形成されている。
【００８４】
この場合において、たとえば図１１（ａ）に対応する図１２に示すように、ドレイン信号線ＤＬの形成の際に容量信号線ＣＰＬの一部（図中×印で示す）との間に短絡が生じた場合、前記スリットＳＬＴの両端のそれぞれから容量信号線ＣＰＬの一辺に至るようにレーザ光を走査することによって切欠きを形成するようにする。
これにより、ドレイン信号線ＤＬと短絡した容量信号線ＣＰＬの一部を電気的に孤立化させることができ、修復が達成することができる。
【００８５】
実施例７．
図１３（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図１３（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図１３（ｂ）に示している。
図１３（ａ）は、図１１（ａ）に対応した図となっている。
【００８６】
図１１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、容量信号線ＣＰＬとドレイン信号線ＤＬとの交差部において、保護膜ＰＡＳ２の上面に形成されている透光性導電層ＴＣＬに該交差部およびその周辺を囲む孔部ＯＨが形成されている。換言すれば、透光性導電層ＴＣＬは容量信号線ＣＰＬとドレイン信号線ＤＬとの交差部において、該交差部およびその周辺に透光性導電層ＴＣＬが形成されていない構成となっている。
【００８７】
このような構成とすることにより、対向電極ＣＴおよびこれと一体に形成された透光性導電層ＴＣＬの形成後において、実施例６に示した修復が容易にできるようになる。
【００８８】
実施例８．
図１４（ａ）は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。また、図１４（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図１４（ｂ）に示している。
図１４（ａ）は、図１３（ａ）に対応した図となっている。
【００８９】
図１３（ａ）の場合と比較して異なる構成は、容量信号線ＣＰＬとドレイン信号線ＤＬとの交差部において透光性導電層ＴＣＬばかりでなく、保護膜ＰＡＳ２にも孔部ＰＯＨを形成していることにある。換言すれば、容量信号線ＣＰＬとドレイン信号線ＤＬとの交差部において、該交差部およびその周辺に保護膜ＰＡＳ２および透光性導電層ＴＣＬが形成されていない構成となっている。
【００９０】
このように構成した場合、修復のためのレーザ光の走査をする個所には有機材料層からなる保護膜ＰＡＳ２をも形成されていないため、該保護膜ＰＡＳ２の溶融による不都合なく信頼性ある修復を達成することができる。
【００９１】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、修復を容易にできる構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の全体の一実施例を示す平面図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置の画素の修復の一実施例を示す説明である。
【図４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図５】図４に示した液晶表示装置の画素の修復の一実施例を示す説明である。
【図６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図７】図６に示した液晶表示装置の画素の修復の一実施例を示す説明である。
【図８】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図９】図８に示した液晶表示装置の画素の修復の一実施例を示す説明である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１２】図１１に示した液晶表示装置の画素の修復の一実施例を示す説明である。
【図１３】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す構成図である。
【図１５】容量信号線と透光性導電層との接続関係を示した説明図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２…透明基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＣＬ…対向電圧信号線、ＣＰＬ…容量信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ＧＩ…絶縁膜、ＰＡＳ…保護膜、ＰＡＳ１…保護膜（無機材料層）、ＰＡＳ２…保護膜（有機材料層）、ＴＣＬ…透光性導電層、ＯＨ…透光性導電層に形成された孔部、ＰＯＨ…有機材料層に形成された孔部、ＳＬＴ…スリット。

Claims

液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記画素電極と対向電極は、そのうちドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極を含んで、交互に配置された複数の電極群から構成され、
前記ドレイン信号線に隣接され該ドレイン信号線とほぼ平行に配置される対向電極は、前記ドレイン信号線と絶縁膜を間にした異なる層に形成されているとともに、少なくとも２箇所にて該ドレイン信号線と重畳する延在部を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記画素電極と対向電極は、ドレイン信号線とほぼ平行に配置される帯状の電極からなる電極群からなり、画素電極の数に対して対向電極はそれより一つ多い数をなし、それらは交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記対向電極は画素領域内をゲート信号線とほぼ平行に走行する少なくとも一つの対向電圧信号線に電気的に接続され、この対向電圧信号線によって画される画素領域のそれぞれにおいて、少なくとも２つの前記延在部を備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に容量素子を構成する容量信号線と、この容量信号線と接続され前記ドレイン信号線に隣接して該ドレイン信号線とほぼ平行に配置されるシールド電極とを備え、
このシールド電極は、前記ドレイン信号線と絶縁膜を間にした異なる層に形成されているとともに、少なくとも２箇所にて該ドレイン信号線と重畳する延在部を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記容量信号線は画素領域のほぼ中央をドレイン信号線にほぼ直交する方向に走行されて形成されているとともに、前記シールド電極は該容量信号線の両側から延在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。
ドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に該ドレイン信号線を被って形成される透光性の導電層が形成され、この導電層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されていることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか記載の液晶表示装置。
前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、該有機材料層は、該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避され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。
前記絶縁膜は有機材料層から構成され、該有機材料層は、該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避され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。
ドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜の上面に該ドレイン信号線を被って形成される透光性の導電層が形成され、この導電層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避されているとともに、前記絶縁膜は少なくとも有機材料層から構成され、該有機材料層は該ドレイン信号線に隣接して形成される対向電極あるいはシールド電極の該ドレイン信号線と重畳する延在部の該重畳個所およびその周辺における形成が回避され、この回避領域よりも前記導電層の回避領域が大きく形成されていることを特徴とする請求項１から５のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記ゲート信号線はドレイン信号線との交差部にて複数に分岐されて形成され、
かつ、前記ドレイン信号線を被って形成される絶縁膜上に透光性の導電層が形成されているとともに、この導電層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とする液晶表示装置。
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の該液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に電界を発生させる対向電極とを備え、前記ゲート信号線のドレイン信号線との交差部に該ドレイン信号線を跨って形成される孔が形成され、
かつ、前記ドレイン信号線を被って形成される絶縁膜上に透光性の導電層が形成されているとともに、この導電層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、該有機材料層の形成は前記ゲート信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とする請求項１０、１１のうちいずれか記載の液晶表示装置。
液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の液晶側の面に、並設された複数のゲート信号線とこれら各ゲート信号線に交差して並設された複数のドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、
該画素領域には、ゲート信号線からの走査信号によって作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、この画素電極との間に容量素子を構成する容量信号線とを備え、
前記容量信号線はドレイン信号線との交差部にて複数に分岐されて形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記一方の基板の液晶側の面にドレイン信号線をも被って形成される絶縁膜上に前記画素電極との間に電界を発生する対向電極が備えられ、この対向電極と前記容量信号線は画素領域内で接続されていないことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
対向電極と一体に形成される透光性の導電層がドレイン信号線を被って形成され、この導電層の形成は前記容量信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
前記容量信号線のドレイン信号線との交差部における分岐は、該ドレイン信号線を跨って形成される孔部によって形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
前記絶縁膜は無機材料層と有機材料層との順次積層体から構成され、前記有機材料層の形成は前記容量信号線とドレイン信号線との交差部にて回避されていることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。