JPH0274929A - アクティブマトリクス基板 - 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１例えば、液晶と組合わせてカラー表示する際
に使用されるアクティブマトリクス基板に関する。

（従来の技術） 近時、液晶を用いてカラー表示する際に、絶縁性基板上
に多数の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　ＦｉｌｍＴｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ：　ＴＦＴ　）がマトリクス状に配設さ
れたアクティブマトリクス基板が使用される。

このアクティブマトリクス基板は９例えば、絶縁性基板
上に、多数の絵素電極が配設されており。

また、各絵素電極に１つのＴＰＴのドレイン電極が接続
されるように、多数のＴＰＴがマトリクス状に配設され
ている。各ＴＰＴは電気的に接続されたそれぞれの絵素
電極のスイッチング素子として機能する。

一方向に列をなすＴＰＴの各ゲート電極はその方向に延
びる１本のゲート配線に電気的に接続され。

他方向に列をなすＴＰＴの各ソース電極は、その方向に
延びる１本のソース配線に接続されている。

そして、各ゲート配線には走査信号がそれぞれ入力され
、各ソース配線にはデータ信号がそれぞれ入力され１両
入力信号が入力されたＴＰＴが動作して、該ＴＰＴに接
続された絵素電極に電圧が印加される。

アクティブマトリクス基板を用いてカラー表示する際に
は、赤色（Ｒ）、　　緑色（Ｇ）、　　青色（Ｂ）の三
原色の絵素が、同一色が相隣せずに、しかも三角状に三
原色の各絵素が相隣するように配列されたいわゆるデル
タ型配列のカラーフィルタが使用される。つまり、該カ
ラーフィルタは、所定の順番となった赤色、緑色、青色
の三原色が一方向に所定のピッチで並設された複数の絵
素列を、相隣する絵素列における各絵素の配設ピッチが
半ピッチずれるように構成されている。そして、このよ
うなカラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置用のア
クティブマトリクス基板は、第５図に示すように、透明
基板７５に、カラーフィルタの各絵素にそれぞれの絵素
電極が対向するように配設されて構成される。所定ピッ
チで絵素電極７２が並設された絵素電極列の間にはゲー
ト配線７１が各絵素電極列に並行して配線されている。

１本のゲート配線７１は、１本の絵素電極列の各絵素電
極７２にドレイン電極が接続された各ＴＰＴ　７４のゲ
ート電極にそれぞれ電気的に接続されている。他方、ソ
ース配線７３は、各絵素電極列におけるそれぞれの絵素
電極７２間を通過するように配線されるが、相隣する絵
素電極列の各絵素電極が半ピッチずれて配列されている
ために、各絵素電極７２間では、各ゲート配線７１と並
行するように直角に屈曲される。各ソース配線７３は、
各絵素電極列の各絵素電極７２間を通過する都度、屈曲
方向が反対になっている。その結果、相隣する絵素電極
列を通過する１本のソース配線７３の外側の各側方域に
は、同色の絵素に対向する絵素電極７２が位置しており
、その各絵素電極７２がそれぞれＴＰＴ　７４を介して
１本のソース配線７３に電気的に接続されている。

このようなアクティブマトリクス基板を用いたカラー液
晶表示装置の一例を、第６図に示す。該カラー液晶表示
装置は、透明の絶縁性基板７５上に透明電極でなる絵素
電極７２が前述のように設けられたアクティブマトリク
ス基板７０と、対向基板８０との間に液晶９１が封入さ
れている。アクティブマトリクス基板７０には、絵素電
極７２を覆うように絶縁層７６が積層されており、該絶
縁層７６が配向膜７７にて覆われている。他方、該アク
ティブマトリクス基板７０に対向して設けられた対向基
板８０は、透明な絶縁性基板８１の一面に、前述のよう
に三原色の絵素がデルタ型に配列されたカラーフィルタ
８２が配設されており、該透明基板８１に、カラーフィ
ルタ８２を覆うように対向電極８３が積層され、さらに
該対向電極８３に配向膜８４が配設されている。そして
、アクティブマトリクス基板７０の配向膜７７と対向基
板８０の配向膜８４とが相互に対向した状態で。

両者が適当な間隙をあけるように、アクティブマトリク
ス基板７０および対向基板８０の間にスペーサ９２が設
けられており、その間隙内に液晶９１が封入されている
。

アクティブマトリクス基板７０の絵素電極７２配設面と
は反対側面には、偏光層７８が積層され、また。

対向基板８０のカラ−フィルタ８２配設面とは反対側面
にも偏光層８５が積層されている。

アクティブマトリクス基板７０には光源９３からの光が
直接、あるいは９反射板９４を介して照射されるように
なっている。該光源９３および反射板９４は。

該カラー液晶表示装置におけるコントラスト、輝度等の
表示品質を向上させるために設けられている。また、ア
クティブマトリクス基板７０の偏光層７８と光源９３と
の間には光散乱板９５が介装されており、該光散乱板９
５により、光源９３からの光路長の違いによって生じる
絵素７０の中心部と外周縁部との輝度むらが抑制される
。

このような構成のカラー液晶表示装置では９例えば、各
偏光層７８および８５の偏光軸が直交している場合には
、液晶９１に電圧が印加されていない状態、すなわち、
アクティブマトリクス基板７０に配設されたＴＰＴ　７
４がオフ状態であれば液晶９１の結晶分子の方向は配向
膜７７によって所定の方向に配向されるため、液晶９１
に入射した光は、該液晶９１内を透過する間に所定方向
に偏光されて外部に投射される。従って、光源９３配設
側とは反対側から対向基板８０を見れば、カラーフィル
タ８２の各絵素部分は明状態となり、その各絵素の色が
表示される。

反対に、アクティブマトリクス基板７０のＴＦＴ　７４
がオンして絵素電極７２に電圧が印加されると、該絵素
電極７２と対向電極８３との間の液晶９１の部分に電界
が生じ、この部分の液晶分子の配向が変化する。

これにより、絵素電極７２に入射した光は偏光層７８の
偏光方向とは異なり１外部へ投射されない。従って、オ
ンしたＴＰＴ　７４と接続された絵素電極７２に対向す
るカラーフィルタ８２の絵素部分は２色が表示されず暗
状態となる。

このような原理により、該カラー液晶表示装置は、アク
ティブマトリクス基板７０の多数の絵素電極７２のそれ
ぞれに電圧を印加することによって。

所望のカラー画像あるいはカラー情報を表示し得る。

（発明が解決しようとする課題） このような、カラー液晶表示装置におけるアクティブマ
トリクス基板では、　ＴＰＴ　７４に、ソース電極とド
レイン電極との間がリークすることにより該ＴＰＴ　７
４が常にオン状態となるリーク欠陥、あるいは該ＴＰＴ
　７４が常にオフ状態になる開放欠陥が生じることがあ
る。ＴＰＴ　７４にリーク欠陥が生じれば。

そのＴＰＴは常にオン状態になり、　該ｒｐｒ　７４が
電気的に接続された絵素電極７２に電圧が常に印加され
る。その結果、カラー液晶表示装置では、該絵素電極７
２と対向するカラーフィルタ８２の絵素が常に暗状態と
なった暗点欠陥が生じる。反対に、　ＴＦＴ４に開放欠
陥が生じると、該ＴＰＴは常にオフした状態になり、該
ＴＰＴ　７４に電気的に接続された絵素電極７２には電
圧が印加されない。その結果、カラー液晶表示装置では
、咳絵素電極７２と対向するカラーフィルタ８２の絵素
が常に明状態となった輝点欠陥が生じる。このような絵
素欠陥は、カラー液晶表示装置の表示品質を低下させ、
甚しい場合には。

カラー液晶表示装置として実用に供し得ない。

このように、　ＴＰＴ　７４に欠陥が生じた場合には。

該ＴＰＴ　７４に電気的に接続された絵素電極７２を、
該ＴＰＴ　７４から電気的に切り離し、隣接する絵素電
極７２に電気的に接続するという方法が採用されること
がある。このような方法を採用すれば、隣接する正常な
絵素電極７２のオン、オフに基づき、欠陥を有する絵素
電極７２がオン、オフされるため、暗点欠陥あるいは輝
点欠陥の発止を防止し得る。しかし、各絵素電極と対向
するカラーフィルタ８２の各絵素は、前述したようにデ
ルタ型に配列されているため、隣接する絵素電極７２が
対向するカラーフィルタ８２の隣接する各絵素は、同一
色とはならず、欠陥絵素電極７２は、対向する絵素の色
とは異なる色の絵素の信号によりオン、オフされること
になる。つまり、欠陥絵素電極７２と対向するカラーフ
ィルタ８２の絵素が赤色の場合には、該欠陥絵素電極は
、緑色あるいは青色の絵素と対向する絵素電極と共にオ
ン、オフされ、その結果、カラー液晶表示装置によるカ
ラー表示に際し、この緑色あるいは青色の絵素と対向す
る該絵素電極の近傍では、緑色あるいは青色部分に赤色
が付加されることにより、その緑色あるいは青色部分は
白色に近づき１表示品質の低下を招来する。

カラー液晶表示装置では９通常、カラーフィルタの絵素
数は敵方〜数十万となっており、今後さらにその絵素数
が増加する傾向にある。その結果。

カラーフィルタの各絵素に対向する絵素電極数も。

当然に増加する傾向にあり、上述のような絵素欠陥が発
生する確率は一層高くなって、カラー液晶表示装置の歩
留り低下を招来するおそれがある。

本発明は上記従来の問題を解決するものでありその目的
は、　ＴＰＴに欠陥が生じた場合にも、該ＴＰＴに電気
的に接続された絵素電極を、該絵素電極と対向するカラ
ーフィルタの絵素と同一色の絵素と対向する絵素電極に
て容易にオン、オフし得るアクティブマトリクス基板を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のアクティブマトリクス基板は、複数の絵素電極
がマトリクス状に配設され、各絵素電極にスイッチング
素子が接続されているアクティブマトリクス基板であっ
て、少なくとも一方向に絵素電極が並列された複数の絵
素電極列の間に、相隣する各絵素電極列における所定の
絵素電極を電気的に接続するためのバイパス配線が設け
られていることを特徴としてなり、そのことにより上記
目的が達成される。

また１本発明のアクティブマトリクス基板は。

絶縁性基板上に複数の絵素電極が所定方向に所定ピッチ
で並設された複数の絵素電極列と、各絵素電極にドレイ
ン電極がそれぞれ接続されるようにマトリクス状に配設
された複数の薄膜トランジスタとを有し、相隣する絵素
電極におけるそれぞれの絵素電極がピッチずれて並設さ
れているアクティブマトリクス基板であって、各絵素電
極列に平行に配線されており、該絵素電極列における各
絵素電極に接続された各薄膜トランジスタのゲート電極
にそれぞれ電気的に接続された複数のゲート配線と、相
隣する絵素電極列の相互に半ピッチずれた絵素電極間を
それぞれ通過すると共に、各絵素電極列において各ゲー
ト配線に並行に配線されており、各絵素電極列における
通過域側方の所定の絵素電極に接続された各薄膜トラン
ジスタのソース電極にそれぞれ電気的に接続された複数
のソース配線と、各絵素電極列の開いたに位置する各ソ
ース配線部分とは、絶縁状態で積層されており。

各側部がそのソース配線部分よりも各側方に延出したバ
イパス配線とを具備してなり、そのことにより上記目的
が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。本発明のアク
ティブマトリクス基板は、第１図に示すように、光透過
性絶縁性基板１０上に多数の絵素電極２０．２０・・・
が配設されている。各絵素電極２０は。

カラー液晶表示装置を構成すべく、該アクティブマトリ
クス基板と対向して配設される対向基板に設けられたカ
ラーフィルタにおける光の三原色である赤色（Ｒ）、緑
色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各絵素に対向して設けられてい
る。カラーフィルタでは、並設された赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つの絵素が所定の順番で一方向
に並設された絵素列が、複数平行に配設されている。各
絵素列には、各絵素が等ピッチにて配列されているが、
相隣する絵素列におけるそれぞれの絵素の配列ピッチは
、半ピッチずれた状態になっている。そして、相隣する
絵素列においては、一方の絵素列の隣接する２つの絵素
と、この２つの絵素に隣接して三角形を形成する他方の
絵素列における１つの絵素は、それぞれ赤色、緑色、青
色となった。いわゆるデルタ型に各絵素が配列されてい
る。

本発明のアクティブマトリクス基板における絶縁性基板
１０上に配設された各絵素電極２０は、このようなカラ
ーフィルタの各絵素にそれぞれ対向するように配列され
、所定方向に一定のピッチで並設された各絵素電極２０
により、絵素電極列２が構成されており、複数の絵素電
極列２が、相隣する絵素電極列２における各絵素電極２
０の配列ピッチが半ピッチずれるように、並設されてい
る。相隣する絵素電極列２および２において三角形を構
成する三つの絵素電極２０は、カラーフィルタにおける
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各絵素にそれぞ
れ対向している。

各絵素電極列２間には、それぞれゲート配線３゜が並行
するように設けられている。また各絵素電極列２の各絵
素電極２０間には、それぞれソース配線４０が配線され
ている。各ソース配線４０は、絵素電極列２の所定の絵
素電極２０および２０間を通過し。

絵素電極列２および２間では、絵素電極２０の配列ピッ
チの半ピッチ分だけ、ゲート配線３０に並行するように
配線されている。各ソース配線４０は１つの絵素電極列
２における相隣する絵素電極２０および２０間を通過し
た後に交互に反対方向に、絵素電極２０の配列ピッチの
半ピッチ分だけずれている。

その結果１本のソース配線４０は、相隣する各絵素電極
列２において、カラーフィルタにおける同一色の絵素に
対向する絵素電極２０が、その通過域の相反する側方に
位置している。そして、この同一色の絵素に対向する各
絵素電極２０が、該ソース配線にＴＦＴ　５０を介して
接続されている。

各絵素電極列２間において、ゲート配線３０とは並行す
るように配線されたソース配線４０の下方には、導電性
のバイパス配線６０が積層状態で配線されている。該バ
イハス配線６０は、第２図に示すように、光透過性の絶
縁基板１０上に積層されており。

該バイパス配線６０はゲート絶縁膜５３にて覆われてい
る。そして、該ゲート絶縁膜５３上に、該バイパス配線
６０の延設方向の各側部を除いてソース配線４０が積層
状態となっている。従って、該バイパス配線６０の延設
方向の各側部は各絵素電極列２間のソース配線４０部分
の延設方向の各側部よりも各側方へそれぞれ延出してい
る。

各絵素電極２０の隅部には、該絵素電極２０．１本のソ
ース配線４０およびゲート配線３０にそれぞれ電気的に
接続されたＴＦＴ　５０が配設されている。各ＴＰＴ５
０は、第３図に示すように、光透過性の絶縁性基板１０
上に積層されたゲート配線３０から、各絵素電極２０間
のソース配線４０部分と平行するように延出するＴａ等
よりなるゲート電極５１を有する。該ゲート電極５１は
陽極酸化膜５２にて覆われており、該陽極酸化膜５２は
、絶縁性基板１０上面と共に、　ＳｉＮｘ等でなるゲー
ト絶縁膜５３にて覆われている。そして。

該ゲート絶縁膜５３における陽極酸化膜５２を被覆する
部分にはａ−３ｉ膜５４が被覆されており、該ａ−５ｉ
膜５４の中央部を除く各側部−Ｅには、　ａ−５ｔ　（
ｎ”）膜５５がそれぞれ積層されている。そして、一方
のａ−Ｓｉ　（ｎ”）膜５５上にソース配線４０から延
出するソース電極５７が積層されており、他方のａ−５
ｉ（ｎ”）５５上にドレ・イン電極５６が積層されてい
る。該ドレイン電極５６には、ゲート絶縁膜５３上に積
層された透明な絵素電極２０の一部が積層されて、該絵
素電極２０とドレイン電極５６とが電気的に接続されて
いる。

このような構成の本発明のアクティブマトリクス基板で
は１例えば、絶縁性基板１０上に、各ＴＦＴ５０のゲー
ト電極５１および各ゲート配線３０を構成するＴａ等の
導電性材料を積層して、ゲート電極５１と一体となった
ゲート配線３０を形成する際に、該導電性材料にてバイ
パス配線６０が同時に形成される。

本発明のアクティブマトリクス基板は、第６図に示すカ
ラー液晶表示装置と同様に、該アクティブマトリクス基
板と所定の間隔をあけて対向基板を配設し９両者の間に
液晶を封入することによりカラー液晶表示装置とされる
。

該アクティブマトリクス基板を用いたカラー液晶表示装
置において、該アクティブマトリクス基板のいずれかの
ＴＦＴ　５０が正常に動作せず、絵素欠陥が生じた場合
には正常に動作しないＴＦＴ　５０のドレイン電極５６
を該絵素電極２０から電気的に分離すべく切断する。次
いで、該ＴＦＴ　５０に一端部が近接しているバイパス
配線６０における延設方向の各端部上のゲート絶縁膜５
３にレーザービームによりスルーホールを形成する。そ
して９例えば１　レーザーデポジションにより、該バイ
パス配線６０における延設部の各端部にそれぞれ一端が
電気的に接続された各導電性膜をそれぞれゲート絶縁膜
５３上に形成して、前記ＴＦＴ　５０から分離された絵
素電極２０と、該バイパス配線６０の延設方向の一方の
端部とを該導電性薄膜にて電気的に接続すると共に、該
バイパス配線６０の他方の端部を、該絵素電極２０を含
む絵素電極列２とは該バイパス配線６０を介して隣接す
る絵素電極列２における該バイパス配線６０の他方の端
部に近接した絵素電極２０と該導電性薄膜にて電気的に
接続する。

これにより、正常に動作しないＴＦＴ　５０に連結され
ていた絵素電極２０は、該ＴＦＴ　５０とは分離されて
該絵素電極２０が対向するカラーフィルタの絵素と同色
の絵素に対向する別の絵素電極２０とゲート絶縁膜５３
上に形成された各導電性薄膜およびツマイノマス配線６
０を介して電気的に接続される。その結果。

正常に動作しないＴＦＴ　５０に連結された別の絵素電
極２０は、該絵素電極２０が対向するカラーフィルタの
絵素の同色の絵素に対向し、しかも正常に動作するＴＦ
Ｔ　５０に連結された別の絵素電極２０のオン。

オフに基づきオン、オフ制御される。

なお３本発明のアクティブマトリクス基板は。

第４図に示すように、各絵素電極２０の下方に、電荷蓄
積用付加容量を構成する付加容量電極１１が絶縁性基板
１０上に積層されているものであってもよい。この場合
には、絶縁性基板１０上にＩＴＯ膜等の導電層により付
加容量電極１１をパターニングする際に、同時に、該Ｉ
ＴＯ膜等の導電層をバターニングしてバイパス配線６０
を形成してもよい。

（発明の効果） 本発明のアクティブマトリクス基板は、このように、　
ＴＰＴが正常に動作しない場合にも、該ＴＰＴに電気的
に接続された絵素電極を、バイパス配線により所定の絵
素電極ときわめて容易に電気的に接続し得る。従って、
該アクティブマトリクス基板を用いたカラー液結晶表示
装置では、　ＴＰＴが正常に動作しない絵素電極は、該
絵素電極が対向するカラーフィルタの絵素と同一色の絵
素に対向する絵素電極と容易に電気的に接続されるため
、該カラー液晶表示装置における絵素欠陥を１表示品質
の低下を招来することなく容易に修正でき、カラー液晶
表示装置の歩留りが著しく向上する。

４　　゛　　の　　　なＬ 第１図は本発明のアクティブマトリクス基板の一例を示
す概略平面図、第２図は第１図の■−■線における断面
図、第３図は第１図の■−■線における断面図、第４図
は本発明のアクティブマトリクス基板の他の例を示す概
略平面図、第５図は従来のアクティブマトリクス基板の
概略平面図。

第６図はそのアクティブマトリクス基板を用いたカラー
液晶表示装置の概略断面図である。

２・・・絵素電極列、１０・・・光透過性絶縁性基板、
２０・・・絵素電極、　３０・・・ゲート配線、４０・
・・ソース配線。

５０・・・ＴＰＴ、　６０・・・バイパス配線。

ｂ、＜ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の絵素電極がマトリクス状に配設され、各絵素
   電極にスイッチング素子が接続されているアクティブマ
   トリクス基板であって、 少なくとも一方向に絵素電極が並列された複数の絵素電
   極列の間に、相隣する各絵素電極列における所定の絵素
   電極を電気的に接続するためのバイパス配線が設けられ
   ていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 ２、絶縁性基板上に複数の絵素電極が所定方向に所定ピ
   ッチで並設された複数の絵素電極列と、各絵素電極にド
   レイン電極がそれぞれ接続されるようにマトリクス状に
   配設された複数の薄膜トランジスタとを有し、相隣する
   絵素電極におけるそれぞれの絵素電極が半ピッチずれて
   並設されているアクティブマトリクス基板であって、 各絵素電極列に並行して配線されており、該絵素電極列
   における各絵素電極に接続された各薄膜トランジスタの
   ゲート電極にそれぞれ電気的に接続された複数のゲート
   配線と、 相隣する絵素電極列の相互に半ピッチずれた絵素電極間
   をそれぞれ通過すると共に、各絵素電極列間において各
   ゲート配線に並行して配線されており、各絵素電極列に
   おける通過域側方の所定の絵素電極に接続された各薄膜
   トランジスタのソース電極にそれぞれ電気的に接続され
   た複数のソース配線と、 各絵素電極列の間に位置する各ソース配線部分とは絶縁
   状態で積層されており、その延設方向の各側部がそのソ
   ース配線部分の延設方向の各側部よりも各側方にそれぞ
   れ延出したバイパス配線と、を具備するアクティブマト
   リクス基板。