JPH02156227A - アクティブマトリクス表示装置の表示電極基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アクティブマトリクス表示装置の表示ＴｈＩ
［１基板に関する。

従来の技術 ガラスなどの光透過性絶縁基板上に、薄膜トランジスタ
（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　；以下
、ＴＦＴと略称する）などのスイッチ要素がマトリクス
状に配列して形成されるほか、信号線、走査線、信号蓄
積キャパシタ用配線などのバスラインも併せて形成され
た表示電極基板を用いるアクティブマトリクス駆動方式
の液晶表示装置の４き、液晶の応答速度が速く、また表
示電極基板として使用される光透過性絶縁基板の面積に
制約がなく反射型、透過型のいずれにも適用できるなど
の利点を持つため、近年盛んに実用に供されている。

ところが、上記表示電極基板は製造工程が複雑で、また
大面積に形成されるため（したがってバスラーｆンの数
もそれだけ多い）すべてのバスラインを断線欠陥なく形
成することは必ずしも容易ではなく、これが表示電極基
板の製造歩留まりを低下させる一因となっている。

そこで、表示電極基板の製造歩留まりを向上させるため
には、断線欠陥を検出してこれを修正することが重要と
なる。

第４１は、そのような断線欠陥の修正を容易に行えるよ
うにした従来の表示電ｆＩ！基板の表面構造を概略的に
示した平面口である。第４図においてソースバスライン
Ｘ　１　、　Ｘ　２　、　＝−、Ｘ　ｍ　−１、Ｘｍ（
以下、任意のソースバスラインは符号Ｘで表わす）は信
号線となるバスラインであり、ゲートバスラインＹｌ、
Ｙ２．Ｙ３．−・、Ｙｒ、−、Ｙｎ　−１、Ｙ　ｎ　（
以下、任意のゲートバスラインは符号Ｙで表わす）は走
査線となるバスラインであって、これらは絶縁基板上に
おいて互いに直角に立体交差するように配列して形成さ
れている。

ＴＦＴ　１は表示電極基板のスイッチ要素となる素子で
あって、このＴＦＴ　１と信号Ｎ積キャパシタ２と図示
しない絵素電極とが、ソースバスライン又とゲートバス
ラインＹの各交差部にそれぞれ対応付はマトリクス状に
配列して形成され、ＴＦＴｌのソース電極はソースバス
ラインＸに、ゲート電極はゲートバスラインＹに、ドレ
インｔｉは信号蓄積キャパシタ２の一方の電極と絵素電
極とにそれぞれ接続されている。

また、上記ソースバスラインＸ、ゲートバスラインＹ、
ＴＦＴ１、信号蓄積キャパシタ２および絵素電極の形成
領域の外側には、予備配線３ａ３ｂがソースバスライン
Ｘの各端部およびゲートバスラインＹの各端部と立体交
差するように形成されている。また、第４図には図示し
ないが、信号Ｍｆｌキャパシタ２の他方の電極から引き
出されるキャパシタ用バスラインの各端部に対しても上
記予備配線３ａ、３ｂが立体交差させである。

このように構成された表示電極基板が液晶と組みきわさ
れて完成するアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動
においては、ＴＦＴ　１をオン・オフ制御するためのゲ
ート電圧、或いは表示信号としてＴＦＴｌのソース電極
に選択的に与えられるソース電圧はゲートバスラインＹ
の定められた一方の端部側から、或いはソースバスライ
ンＸの定められた一方の端部側からそれぞれ印加される
。

すなわち、ゲート電圧については、例えば第４図に矢印
で示すゲートバスラインＹの一端部側から印加される。

したがって、ゲートバスラインＹｒの途中の部分りに断
線がある場合には、ゲート電圧の印加される端部側から
断線個所りまでに接続されているＴＦＴ　１にはゲート
電圧が印加されるが、断線個所りからもう一方の端部ま
での間に接続されているＴＦＴＩにはゲート電圧が印加
されず、これらのＴＦＴＩに対応する絵素は駆動さ−ち
ないことになる。

そこで、このような断線欠陥の生じた表示電極１ｉ；：
板については、上記ゲートバスラインＹｒと予備配線３
ｂとが立体交差する部分Ａ、Ｂにおいて、ゲートバスラ
インＹｒと予備配線３ｂとを接続させることによって、
その断線欠陥が修正される。

すなわち、このときゲートバスラインＹｒの断線個所り
からゲート電圧が印加されない側の端部までの部分には
、予備配線３ｂを経由してデーｌ−電圧が供給されるこ
とになる。

なお、各バスラインの断線欠陥は、表示電極基板を液晶
と組みきわせる前に、各バスラインの両端間の電気抵抗
を測定するなどの方法を用いて検査される。

第５１２１は上記表示電ｌＩ！基板が組み込まれたアク
ティブマトリクス液晶表示装置の具体的横道の一部を拡
大１−で示す断面図であり、第６図はそ１）アクティブ
マトリクス；α晶表示装置における予（＠配線３ａ、３
ｂとバスラインＸ、Ｙ、Ｚが交差する部分を拡大して示
す断面図である。

第５［２１において、絶縁基［４はガラスからなりその
絶縁基板４上にＴＦＴ　ｌのゲート電圧うとしてｉ　膜
２５００人のＴ　ａ　（タンクｌし）膜が形成され、さ
らに−その上にｆｌ、ＩＱ３０００人のＴ　ａ　：　Ｏ
、（酸ｆヒタ〉タル＞　、”１４６　ａとｌＩＩ”２３
００００人のＳｉＮｘ（窒化シリコン）膜６ｂがゲート
絶縁膜６として形成されている。またゲート絶縁膜６上
には膜厚１０００人のａ−３ｉ（ｉ）（真性半導体非晶
質シリコン）層７およびＷｆｆ５００人のａ−３ｉ　（
ｎ”　＞（ｎ形半導木非晶質シリコン）層８が形成され
、さらにその上にソース電極９およびドレイン１陽１０
となるＩ［２２０００人のＴｉ（チタン）膜が１択的に
形成され、これによってａＳ　ｉ　Ｔ　Ｆ　Ｔ　１がｉ
ｌｌ成されている。

絵素２　％　１１　ハ嘆Ｗ　１０００　Ａ　ノＴ　Ｔ　
Ｏ（イ：／ジウム易酸化物）膜からなり、その一部がド
レイン電８１ｉ１０上に重ねられている。走査線である
ゲートバスラインＹおよびキャパシタ用バスライン（第
５［Ｊでは図示せず）はＴａ膜によって、また信号線で
あるソースバスラインＸはＴｉ膜によってそれぞれ形成
されている。さらにその上の全面には膜厚３０００人の
ＳｉＮｘ膜が保護膜１２として形成され、その上面全面
に配向膜１３ａが形成されている。

このようにして構成された表示電極基板１４と対向させ
て対向側基板１５が配置され、この表示電子基板１４と
対向側基板１５との間に液晶１６が介在させである。ｔ
ｔ向側基板１５においては、ガラスからなる絶縁基板１
７の上記表示電）基板１４と対向するに面のうち、ｆ！
素Ｓ径１１と対向する部分にカラーフィルタ１８が、ま
た池の部分には光非透過膜１９が形成され、その上の全
面に対向″：ｒ：、ｆＫ２０がＩ　ＴＯ１１９によって
形成されており、さらにその上の全面に配向膜１３１）
が形成されている。

また、第６　ＵＺＩにおいて、表示電極基板１−１に形
成される予備配線３ａ、３ｂは絶縁膜２１を介してソー
スバスラインＸ、ゲートバスラインＹ、キャパシタ用配
線Ｚなどの上を立体交差させである。

その予備配線３ａ、３ｂの各バスラインＸ、Ｙ。

Ｚと交差しない部分およびソースバスラインＸと交差す
る部分はＴａ膜によって形成され、タートバスラインＹ
およびキャパシタ用バスラインＺと交差する部分はＴｉ
（チタン）膜によって形成されている。

発明が解決しようとする課題 上述したように、予備配線３ａ、３ｂはソースバスライ
ンＸ、バスラ・ｆンＹ、キャパシタ用バスライ〉Ｚと絶
縁膜２１を介して立体交差させてあり、これらの交苓部
には浮遊容量が生じる一方、予備配線３ａ、３ｂと対向
電１１ｉ２０との間には、これらの間に介在する液晶１
６、配向膜１３ａ。

１３ｂ、保護膜１２などの誘電性に起因する容量が存在
するため、予備配ｔｉ３ａ、３ｂを経由して信号を伝達
させる堝きには、上記各容量の和と予備配線３ａ、３ｂ
の持つ抵抗との積で与えられる時定数に応じた信号の遅
延が生じる。

すなわち、上述したようにバスラインの断線個所を予ｆ
１配線３；ｔ、３ｂで修正した場きには、断線個所を境
にした両側で入力信号に差が生じ、そのバスラインに並
ぶ絵素の一群による表示は正常部と比べてＪい線状を呈
することになり、表示品位を低下させてしまうという問
題点を有する。

これを改善するために、例えば第７図に示すように予備
配線３ａ、３ｂブ）８Ｉ福を広くして配線抵抗を小さく
することが考えられるが、この場会には予備配線３＝ｔ
、３ｂと各バスラインＸ、Ｙ、Ｚとの交差部に生じる浮
遊容量もそれだけ大きくなるため、結局、信号の遅延を
抑えることができない。

したがって、本発明の目的は、予備配線によって断線欠
陥を修正した場きにも信号の遅延が生じることのない表
示Ｔ：、ｆ！基板を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明力第１は、絶縁基板上に信号線、走査線、信号蓄
積キャパシタ用配線などのバスラインのほか、これらノ
くスラインのいずれかに接鼾克可能な断線（ＩＩ正用予
備配線をバスラインと立体交差させて形成したアクティ
ブマトリクス表示装置の表示電極基板において、 前記予備配線のバスラインとの交苓部の線幅を非交差部
の線幅よりも侠くしたことを特徴とするアクティブマト
リクス表示′装置の表示電極基板である。

また１本発明の第２は、絶縁基板上に信号線、走査線、
信号蓄積キャパシタ用配線などのバスラインのほか、こ
れらバスラインのいずれかに接続可能な断線修正用予備
配線を形成したアクティブマトリクス表示の表示電極基
板において、前記絶縁基板上の面域のうち、表示電極基
板と対向させて配置する対向側基板に形成される対向電
極と対向する面域の外側に、前記予備配線を形成したこ
とを特徴とするアクティブマトリクスに水装置の表示；
極基板である。

ｆヤ用 本発明の第１に従えば、予備配線と各バスラインとの交
差部に生じる浮遊容量が小さく抑えられるので、バスラ
インの断線欠陥を予備配線によって修正したとき、その
予備配線を経由して供給される信号に遅延が生じない。

また本発明の第２に従えば、予備配線と対向電極とが対
向し合わず、これらの間に容量が生じないので、バスラ
インの断線欠陥を予備配線によって修正したとき、その
予備配線を経由して供給される信号に遅延が生じない。

実施例 第２図は、本発明の表示電極基板の一実施例の表面ｉｌ
ｌ造を概略的に示した平面図である。第２図において、
ソースバスラインＸｉ、Ｘ２．・・・、Ｘｍ−１，Ｘｍ
（以下、任意のソースバスラインは符号Ｘで表わす）は
信号線となるバスラインであり、ゲートバスラインＹｌ
、Ｙ２．Ｙ３．・・・、Ｙｒ、−、Ｙｎ−１，Ｙｎ　（
以下、任意のゲートバスラインは符号Ｙで宍わす）は走
査線となるバスラインであって、これらは絶縁基板上に
おいて互いに絶縁層を介して直角に立木交差するように
配列して形成されている。これとは別にキャパシタ用バ
スラインＺ１．Ｚ２．−、Ｚｎ−１，Ｚｎ　（以下、任
意のキャパシタ用バスラインはｉ号Ｚで表わす）がゲー
トバスラインＹと平行に、かつソースバスラインＸと絶
縁層を介して直角に立体交差するように配列して形成さ
れている。

ＴＦＴ３１は表示電極基板のスイッチ要素となる素子で
あって、このＴＦＴ３１と信号蓄積キャパシタ３２と図
示しない絵素電極とが、ソースバスラインＸとゲートバ
スラインＹとの各交差部にそれぞれ対応付はマトリクス
状に配列して形成され、ＴＦＴ３１のソース電極はソー
スバスライン：＜：こ、ゲート；嶋はｙ−トバスライン
Ｙに、ドレイン：５は！エリ蓄積キャパシタ３２の一方
の＄瘉と１２毒′：ｉ蚤とにそれぞれ接続され、信号蓄
積キャパシタ３２の惣方の電極はそれぞれ対応するキャ
ペシタ用バスラーｆ＞Ｚに接続されている。また、上２
−／−スベスラインＸ、ｙ−トバスラインＹ、キーベニ
５Ｆ用バスラｆ〉Ｚ−ＴＦＴ３ｍ信号蓄゛！τ丁！ζシ
フ３二：５よび桧票；粂の形成領域の外１、こは、Ｔ”
１配置ｉ　３３　ａ　、　　３３　ｂが９−スバスライ
ンＸ、ゲートバスラインＹ、キャパシタ用バスラ（〉Ｚ
力各瑞部と絶縁層を介して立体交差するように形成され
ている。

第１Ｉ２Ｉは、ソースバスラインＸ、ゲートパスライ；
Ｙ、キャパシタ用バスラインＺと予備配線３３ａ、３３
ｂとが立体交差する部分を拡大して示す下面図である。

第１図において、予備配線３３ａ、３３ｂの各バスライ
ンｘ、ｙ、ｚと交差しない部分Ｗについては、予備配線
３３ａ、３３ｂの配線抵抗を小さく抑えるためにその線
幅が広く形成されているのに対して、各バスラインＸ、
Ｙ。

Ｚとの交差部Ｎについては、予備品！３３ａ、３３ｂと
各バスラインＸ、Ｙ、Ｚとの間に生じる浮遊′８１を小
さく抑えるためにその線幅が非交差部Ｗよりも＋５″ｒ
狭く形成されている。

なお、ソースバスラインＸはＴｉ膜で、ゲートバスライ
ンＹおよびキャパシタ用バスラインーＺはＴａ膜で形成
されており、予備配線３３ａ、３３ｂの非交１部Ｗおよ
びソースバスラ（＞　Ｘ　’＝の交差部ＮはＴａ膜によ
って形成され、ゲートバスラインＹおよびキャパシタ用
バスラインＺとの交差部ＮはＴｉ膜によって形成されて
いる。

上記表示電極基板が液晶と組みきわされてアクティブマ
トリクス液晶表示′装置とされる前に、各バスラインＸ
、Ｙ、Ｚの断線欠陥の有無が検査され、断線個所が予備
品！１３３ａ、３３ｂによって修正されるのは上述した
従来の表示電極基板の場合と同様である。すなわち、第
２図において、泗えばゲートバスラインＹｒの途中に断
線個所Ｄ１が見つかれば、その左右両端部の予備配線３
３ｂと交差部ＡＩ、Ｂｌが予備配線３３ｂに接続され、
第２図に矢印で示す端部側からゲート電圧が印加される
ものとすると、そのゲート電圧は予備配線３３ｂを経由
して断線個所Ｄ１から先へも供給される。

この表示電極基板のＪ％会、第２図に示すように予備配
線３３ａ、３３ｂの各バスラインＸ、Ｙ。

Ｚと交差しない部分Ｗでは線幅が広くその配線抵抗が小
さく抑えられている一方、各バスラインＸ。

Ｙ、Ｚとの交差部Ｎでは線幅が狭くその部分に生じる浮
遊容量も小さく抑えられるので、予備配線３３ａ、３３
ｂに付帯する時定数が小さくなり、したがって予備配線
３３ａ、３３ｂを経由して信号が伝達されるときの遅延
はほとんど生じない。

具体的には、例えば対角３インチの画面の液晶表示装置
について、この表示電極基板を用いた渇き、従来比で約
１桁以上のオーダで遅延時間が減少することが確認され
ている。すなわち、バスラインＸ、Ｙ、Ｚに断線欠陥が
ない場合の信号の遅延時間が約１〜２μ秒であるのに対
して、上記表示電極基板の予備配線３３ａ、３３ｂを経
由して信号が伝達されるときの遅延時間も約１〜２μ秒
程度となり、両者の間でほとんど差がない。

第３図は、本発明の表示電極基板の他の実施例の表面構
造を概略的に示した平面図である。この表示′：４瘉基
板基板、これと対向させて配置される対向側基板の対向
電極が対向する領域（第３図でほそめ表示電極基板上の
対向領域Ｒを２点頚線で囲んで示す）の外側に予備配線
３３ａ、３３ｂが形成されている。逆に言えば、対向側
基板の対向電極は表示電極基板の予備配線３３ａ、３３
と対向する位置より内側に限って形成されることになる
。対向電極をこのように形成するには、対向電極を蒸着
するときマスクを用いてパターン化するか、或いは全面
蒸着したあと、フォトリソグラフィーなどによるエツチ
ング処理を施すことによってパターン化すればよい。

ソースバスラインＸｉ、Ｘ２．　・−、Ｘｍ−１゜Ｘｍ
、ゲートバスラインＹｌ、Ｙ２．Ｙ３．　・・・Ｙロー
１　、　Ｙ　ｒｒ　、キャパシタ用バスライン・Ｚｌ。

Ｚ２．　・−、Ｚｎ−１，Ｚｎ、ＴＦＴ３１．信号蓄積
キャパシタ３２、絵素電極などの構成については先の実
施例と同様であるので、ここではその説明は省略する。

このに示電陽基板の！４き、上述したように予備配線３
３ａ、３３ｂが対向側基板の対向電極と対向しないので
、これらの間に容量が生じず、予備配線３３ａ、３３ｂ
に付帯する時定数の要素は、予備配線３３；ｉ、３３ｂ
自身が持つ配線抵抗と予備配線３３ａ、３３ｂと各バス
ラインＸ、Ｙ、Ｚヒの交差部に生じる（１！遊容量のみ
となる。したがって、予備配線３３ａ、３３ｂを経由し
て伝達される信号の遅延時間は、従来の表示電極基板の
場きに比べて大幅に低減される（従来比で約１桁以上の
オーダで遅延時間が減少する）。

具体的には、バスラインＸ、Ｙ、Ｚに断線欠陥がない場
合の信号の遅延時間が約１〜２μ秒であるのに対して、
上記表示電極基板の予備配線３３ａ、３３ｂを経由して
信号が伝達されるときの遅延時間は約２〜３μ秒となり
、はとんど差のないことが確二２されている。

発明の効果 以上のように、本発明の第１のアクティブマトリクス表
示装置の表示電極基板によれば、予備配線と各バスライ
ンとの交差部に生じる浮遊容量が小さく、したがって予
備配線に付帯する時定数が小さく抑えられているので、
バスラインの断線欠陥を予備配線によって修正しても、
その子（１配線を経由して供給される信号に遅延が生じ
ない。

また、本発明の第２のアクティブマトリクス表示装置の
表示電極基板によれば、予備配線と対向電極とがｋｔ向
し合うことがなく、これらの間に容量が生じないので、
その分だけ予備配線にけ帯す時定数が小さく抑えられ、
したがってバスラインの断線欠陥を予備配線によって修
正しても、そｆ）予（箱配線を経由して供給される信号
に遅延が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１［２Ｉは本発明の一実施例であるアクティブマトリ
クス表示装置の表示電極基板の表面構造の要部を拡大し
て示す下面図、第２［２Ｉはその表示電極基板グ）表面
構造の概略的な構成を示す平面図、第３図は本発明の池
の実施例であるアクティブマトリクス表示装置の表示電
極基板の表面構造の概略的な構成を示す平面図、第４図
は従来のアクティブマトリクス表示装置の表面電極基板
の表面構造の機略的な構成を示す平面図、第５図はその
表面電極基ｖｉ含用いて組まれた液晶表示装置の一部を
拡大して示す断面図、第６図はその液晶表示装置の予備
配線とバスラインとの交差部分を示す断面図、第７図は
その表示電極基板の予備配線とバスラインとの交差部を
示す平面図である。 ３１・・・ＴＰＴ、３２・・・信号蓄積キャパシタ、３
３ａ、３３ｂ・・・予備配線、Ｘ１〜Ｘｍ・・・ソース
バスライン、Ｙ１〜Ｙｎ・・・ゲートバスライン、Ｚ１
〜Ｚ　ｒｒ・・・キャパシタ用バスライン代理人　　弁
理士　画数　圭一部 第６図 ３ａ、３ｂ 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に信号線、走査線、信号蓄積キャパシ
   タ用配線などのバスラインのほか、これらバスラインの
   いずれかに接続可能な断線修正用予備配線をバスライン
   と立体交差させて形成したアクティブマトリクス表示装
   置の表示電極基板におい前記予備配線のバスラインとの
   交差部の線幅を非交差部の線幅よりも狭くしたことを特
   徴とするアクティブマトリクス表示装置の表示電極基板
   。
2. （２）絶縁基板上に信号線、走査線、信号蓄積キャパシ
   タ用配線などのバスラインのほか、これらバスラインの
   いずれかに接続可能な断線修正用予備配線を形成したア
   クティブマトリクス表示の表示電極基板において、 前記絶縁基板上の面域のうち、表示電極基板と対向させ
   て配置する対向側基板に形成される対向電極と対向する
   面域の外側に、前記予備配線を形成したことを特徴とす
   るアクティブマトリクス表示装置の表示電極基板。