JPH1068962A

JPH1068962A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH1068962A
Application number: JP8228955A
Authority: JP
Inventors: Toru Amano; 徹天野; Naoyuki Shimada; 尚幸島田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】簡略化された製造工程により液晶表示パネル
を作製し、完成した液晶表示パネルを用いた組立工程に
おける静電気対策を可能とする。【解決手段】走査配線１の端部および信号配線２の端
部に絶縁膜を介して短絡バスライン５１、５２を重畳
し、ＭＩＭ素子６１ａ、６２ａ、６１ｂ、６２ｂを形成
する。静電気による電圧が入力されると、ＭＩＭ素子６
１ａ、６２ａ、６１ｂ、６２ｂの絶縁膜部分が絶縁破壊
され、静電気による電荷が短絡バスライン５１または５
２に拡散される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、テレビジ
ョンセット、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッ
サまたはＯＡ（ＯｆｆｉｃｅＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）
機器などに用いられる液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の液晶表示パネルの等価回
路を示す図である。この液晶表示パネルは、複数の画素
電極２６がマトリックス状に設けられたアクティブマト
リックス基板と、基板表面のほぼ全面に対向電極２７が
設けられた対向基板とが液晶層を挟んで対向配置され、
コンデンサとして機能する液晶セル２４が構成されてい
る。アクティブマトリックス基板には各画素電極２６に
接続されて薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）
２３が設けられ、各画素電極２６の周辺近傍を通ってゲ
ートバスライン２１およびソースバスライン２２が互い
に交差して設けられている。各ＴＦＴ２３はゲートバス
ライン２１およびソースバスライン２２に接続されてい
る。各ゲートバスライン２１にはゲート電極端子２８が
設けられ、このゲート電極端子２８からゲートバスライ
ン２１に印加されるゲート信号により、ＴＦＴ２３のオ
ン・オフが制御される。また、各ソースバスライン２２
にはソース電極端子２９が設けられ、各ＴＦＴ２３がオ
ン状態の時に、このソース電極端子２９からソースバス
ライン２２を介して入力されるソース信号が画素電極２
６に供給される。

【０００３】上記ゲートバスライン２１の端部およびソ
ースバスライン２２の端部には、全て、短絡バスライン
２５が接続されている。この短絡バスライン２５は、液
晶表示パネルの製造工程において発生する静電気により
ＴＦＴ２３が破壊されるのを防ぐために設けられてい
る。短絡バスライン２５とゲートバスライン２１との間
には非線形素子１０ａが設けられ、この非線形素子１０
ａが基準電位となるように配線された短絡バスライン２
５に非線形抵抗として接続されているので、ゲートバス
ライン２１に静電気による電荷が生じた場合に、ゲート
バスライン２１とソースバスライン２２との間の電圧を
制御することができる。また、短絡バスライン２５とソ
ースバスライン２２との間には非線形素子１０ｂが設け
られ、この非線形素子１０ｂが短絡バスライン２５に非
線形抵抗として接続されているので、ソースバスライン
２２に静電気による電荷が生じた場合に、ゲートバスラ
イン２１とソースバスライン２２との間の電圧を制御す
ることができる。この非線形素子１０ａ、１０ｂとして
は、従来、ＴＦＴ等の３端子素子が用いられている。

【０００４】上記従来の液晶表示パネルにおいて、非線
形素子１０ａ、１０ｂを設ける理由は、以下の通りであ
る。即ち、通常の液晶表示パネルの製造において、液晶
表示パネルが完成すると、短絡バスラインはアクティブ
マトリックス基板の端部を欠落させることにより除去さ
れるのが一般的である。しかし、短絡バスラインを除去
した場合、完成した液晶表示パネルを用いて行われる表
示装置等の組立工程において静電気が発生しても、ゲー
トバスライン２１とソースバスライン２２との間の電圧
を制御することができない。このためゲートバスライン
２１とソースバスライン２２との間の絶縁膜やＴＦＴ２
３のゲート絶縁膜等が静電破壊されて、ＴＦＴアレーが
破壊される。これに対して、図３に示した従来の液晶表
示パネルでは、非線形素子１０ａ、１０ｂが設けられて
いるので、完成した液晶表示パネルに短絡バスライン２
５を残しておくことができ、完成した液晶表示パネルを
用いたその後の組立工程における静電気対策が可能とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の図３に示した従
来の液晶表示パネルにおいては、短絡バスライン２５が
残されており、その短絡バスライン２５に非線形素子１
０ａを介してゲートバスライン２１が接続されると共に
非線形素子１０ｂを介してソースバスライン２２が接続
されているので、完成した液晶表示パネルを用いて行わ
れるその後の組立工程において静電気対策が可能とな
る。しかし、上記非線形素子１０ａ、１０ｂとしては、
従来、ＴＦＴ等の３端子素子が用いられているため、そ
の３端子素子をダイオードのような２端子素子として用
いようとすると、ゲートとソースとを接続させるか、ま
たはゲートとドレインとを接続させるべく、スルーホー
ルを設ける必要があり、製造工程が複雑化するという問
題があった。

【０００６】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するためになされたものであり、完成した液晶表示パネ
ルを用いて行われるその後の組立工程において静電気対
策が可能であり、しかも製造工程が複雑化しない液晶表
示パネルを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
は、液晶層を挟んで対向配置された一対の基板のうちの
一方の基板に、複数の画素電極および該画素電極に接続
されたスイッチング素子がマトリックス状に設けられる
と共に、該画素電極の周辺近傍を通って走査配線と信号
配線とが互いに交差して設けられ、該走査配線および該
信号配線のうちの少なくとも一方の配線端部上に１本ま
たは２本以上の短絡バスラインが絶縁膜を介して重畳形
成され、該配線端部と該絶縁膜と該短絡バスラインとの
重畳部で構成されるＭＩＭ素子が、基準値以上の電圧を
入力した場合にその絶縁膜部分が絶縁破壊して電荷を該
短絡バスラインに拡散させる構成となっており、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【０００８】前記短絡バスラインが、絶縁破壊されたＭ
ＩＭ素子部分の両側で切断されていてもよい。

【０００９】前記絶縁膜が、陽極酸化膜またはＳｉＮ_X
膜からなっていてもよい。

【００１０】以下、本発明の作用について説明する。

【００１１】本発明において、走査配線の端部と絶縁膜
と短絡バスラインの一部との重畳部に形成されるＭＩＭ
（金属層−絶縁膜−金属層）素子、および信号配線の端
部と絶縁膜と短絡バスラインの一部との重畳部に形成さ
れるＭＩＭ素子はヒューズ素子として機能し、基準値未
満の電圧が入力された場合にはその絶縁膜部分が絶縁破
壊されないが、基準値以上の電圧が入力されるとその絶
縁膜部分が絶縁破壊される。

【００１２】例えば、このＭＩＭ素子に液晶表示パネル
の通常駆動電圧である３０Ｖ程度以下の電圧が入力され
た場合には、ＭＩＭ素子の絶縁膜部分が絶縁破壊され
ず、駆動信号には影響が生じない。

【００１３】一方、上記ＭＩＭ素子に静電気により発生
する１００Ｖ程度以上の高電圧が入力された場合には、
ＭＩＭ素子の絶縁膜部分が絶縁破壊されて、静電気によ
る電荷が短絡バスラインに拡散される。

【００１４】このように上記構成のＭＩＭ素子がヒュー
ズ素子として機能するため、液晶表示パネルが完成して
も短絡バスラインを残しておくことができ、液晶表示パ
ネルの製造工程および完成した液晶表示パネルを用いた
それ以降の組立工程における静電気対策が可能となる。
また、上記構成のＭＩＭ素子は構造が簡単であるため、
製造工程を簡略化できる。

【００１５】上記ＭＩＭ素子の絶縁膜部分が絶縁破壊さ
れると、そのＭＩＭ素子に接続された走査配線と短絡バ
スラインとが接続され、またはそのＭＩＭ素子に接続さ
れた信号配線と短絡バスラインとが接続されるため、そ
の走査配線や信号配線に対応する画素がライン状欠陥を
呈する。この場合、絶縁破壊されたＭＩＭ素子部分の両
側で短絡バスラインをレーザー等を用いて切断すること
により、ライン状欠陥を修正することが可能となる。

【００１６】上記絶縁膜としては陽極酸化膜を用いるの
が好ましい。この陽極酸化膜は、走査配線側にＭＩＭ素
子を設ける場合には、絶縁膜を挟んで重畳する走査配線
と短絡バスラインとのうちの一方を陽極酸化して形成す
ることができ、信号配線側にＭＩＭ素子を設ける場合に
は、絶縁膜を挟んで重畳する信号配線と短絡バスライン
とのうちの一方を陽極酸化して形成することができる。
陽極酸化膜は、ピンホールが少なく、均一性の高い膜と
することができる。しかも、陽極酸化膜は、走査配線と
信号配線との交差部で発生する短絡不良やＴＦＴで発生
する短絡不良を防ぐためにも用いられるので、それらの
陽極酸化膜と上記ＭＩＭ素子の絶縁膜とを同時に形成す
ることにより製造工程を簡略化できる。また、上記絶縁
膜としてＳｉＮ_X膜を用いてもよい。ＳｉＮ_X膜は、ＴＦ
Ｔのゲート絶縁膜やその他の絶縁膜としても用いられる
ので、それらのＳｉＮ_X膜と上記ＭＩＭ素子の絶縁膜と
を同時に形成することにより製造工程を簡略化できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１に、本発明の一実施形態である液晶表
示パネルの等価回路を示す。この液晶表示パネルは、複
数の画素電極７がマトリックス状に設けられたアクティ
ブマトリックス基板と、基板表面のほぼ全面に対向電極
８が設けられた対向基板とが液晶層を挟んで対向配置さ
れ、コンデンサとして機能する液晶セル４が構成されて
いる。アクティブマトリックス基板には各画素電極６に
接続されてＴＦＴ３がマトリックス状に設けられ、各画
素電極７の周辺近傍を通って走査配線としてのゲートバ
スライン１および信号配線としてのソースバスライン２
が互いに交差して設けられている。各ＴＦＴ３はゲート
バスライン１およびソースバスライン２に接続されてい
る。各ゲートバスライン１にはゲート電極端子１１が設
けられ、このゲート電極端子１１からゲートバスライン
１に印加されるゲート信号により、ＴＦＴ３のオン・オ
フが制御される。また、各ソースバスライン２にはソー
ス電極端子１２が設けられ、各ＴＦＴ３がオン状態の時
に、このソース電極端子１２からソースバスライン２を
介して入力されるソース信号が画素電極７に供給され
る。

【００１９】上記ゲートバスライン１の端部およびソー
スバスライン２の端部は、２重に設けられた矩形状の短
絡バスライン５１、５２に接続されている。これらの短
絡バスライン５１、５２は、液晶表示パネルの製造工程
において発生する静電気によりＴＦＴ３が破壊されるの
を防ぐために設けられている。短絡バスライン５１とゲ
ートバスライン１との間にはＭＩＭ素子６１ａが設けら
れ、短絡バスライン５２とゲートバスライン１との間に
はＭＩＭ素子６２ａが設けられている。また、短絡バス
ライン５１とソースバスライン２との間にはＭＩＭ素子
６１ｂが設けられ、短絡バスライン５２とソースバスラ
イン２との間にはＭＩＭ素子６２ｂが設けられている。
この短絡バスライン５１、５２は、コモン電位等に設置
されている。

【００２０】図２（ａ）はＭＩＭ素子６１ａ、６２ａを
示す断面図であり、図２（ｂ）はＭＩＭ素子６１ｂ、６
２ｂを示す断面図である。ＭＩＭ素子６１ａは、アクテ
ィブマトリックス基板を構成する絶縁性基板１６上に配
線されたゲートバスライン１の端部と短絡バスライン５
１との間に絶縁膜９が挟まれた構成の二端子素子であ
り、ＭＩＭ素子６２ａは、絶縁性基板１６上に配線され
たゲートバスライン１の端部と短絡バスライン５２との
間に絶縁膜９が挟まれた構成の二端子素子である。ま
た、ＭＩＭ素子６１ｂは、絶縁性基板１６上に配線され
たソースバスライン２の端部と短絡バスライン５１との
間に絶縁膜９が挟まれた構成の二端子素子であり、ＭＩ
Ｍ素子６２ｂは、絶縁性基板１６上に配線されたソース
バスライン２の端部と短絡バスライン５２との間に絶縁
膜９が挟まれた構成の二端子素子である。

【００２１】このＭＩＭ素子６１ａ、６２ａは、以下の
ようにして作製することができる。絶縁性基板１６上に
Ｔａ等の陽極酸化可能な材料を用いてゲートバスライン
１を形成し、短絡バスライン５１、５２と重畳する部分
の表面に対して陽極酸化法により陽極酸化を行う。これ
により、短絡バスライン５１、５２と重畳するゲートバ
スライン１部分の上に、Ｔａ酸化膜等からなる絶縁膜９
が形成される。その上に一部重畳するようにＴｉ等から
なる短絡バスライン５１、５２を形成する。以上によ
り、ゲートバスライン１、絶縁膜９および短絡バスライ
ン５１からなる非線形素子６１ａと、ゲートバスライン
１、絶縁膜９および短絡バスライン５２からなる非線形
素子６２ａとが形成される。

【００２２】また、非線形素子６１ｂ、６２ｂは、ゲー
トバスライン１の代わりにソースバスライン２を陽極酸
化して絶縁膜を形成し、その上に短絡バスライン５１、
５２を形成することにより、上記非線形素子６１ａ、６
１ｂと同様にして作製することができる。

【００２３】次に、本実施形態の液晶表示パネルの動作
について説明する。この液晶表示パネルにおいて、上記
ＭＩＭ素子６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂはヒューズ
素子として機能する。即ち、液晶表示パネルの通常駆動
電圧である３０Ｖ程度以下の電圧印加ではＭＩＭ素子６
１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂの絶縁膜部分が絶縁破壊
されず、駆動信号に影響を与えることはないが、静電気
により１００Ｖ程度以上の高電圧が印加されるとＭＩＭ
素子６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂの絶縁膜部分が絶
縁破壊されるため、電荷が短絡バスライン５１、５２に
拡散される。このようにＭＩＭ素子６１ａ、６１ｂ、６
２ａ、６２ｂがヒューズ素子として機能するため、ゲー
トバスライン１とソースバスライン２との間の絶縁膜や
ＴＦＴ３のゲート絶縁膜等が静電破壊されることはな
く、ＴＦＴアレーの静電破壊を防ぐことができる。

【００２４】例えば、上記ソースバスライン２にソース
電極端子１２から静電気による１００Ｖ以上の電圧が入
力された場合、ＭＩＭ素子６１ｂを構成する絶縁膜９部
分が絶縁破壊されて、静電気による電荷が短絡バスライ
ン５１に拡散される。この短絡バスライン５１は接地さ
れているので、ソースバスライン２に対応する画素部分
がライン状欠陥を呈するが、図１に示すように、短絡バ
スライン５１をＭＩＭ素子６１ｂ部分の両側１４ｂ、１
５ｂでレーザー等を用いて切断することにより、このラ
イン状欠陥を修正することができる。また、ＭＩＭ素子
６１ｂを構成する絶縁膜９部分の代わりに、ＭＩＭ素子
６２ｂを構成する絶縁膜９部分が絶縁破壊されて、静電
気による電荷が短絡バスライン５２に拡散されることも
ある。この場合にも同様のライン状欠陥が生じるが、図
１に示すように、短絡バスライン５２をＭＩＭ素子６２
ｂ部分の両側１６ｂ、１７ｂでレーザー等を用いて切断
することにより、このライン状欠陥を修正することがで
きる。

【００２５】また、上記ゲートバスライン１にゲート電
極端子１１から静電気による１００Ｖ以上の電圧が入力
された場合、ＭＩＭ素子６１ａを構成する絶縁膜９部分
が絶縁破壊されて、静電気による電荷が短絡バスライン
５１に拡散される。この短絡バスライン５１は接地され
ているので、ゲートバスライン１にライン欠陥が生じる
が、図１に示すように、短絡バスライン５１をＭＩＭ素
子６１ｂ部分の両側１４ｂ、１５ｂでレーザー等を用い
て切断することにより、このライン状欠陥を修正するこ
とができる。また、ＭＩＭ素子６１ａを構成する絶縁膜
９部分の代わりに、ＭＩＭ素子６２ａを構成する絶縁膜
９部分が絶縁破壊されて、静電気による電荷が短絡バス
ライン５２に拡散されることもある。この場合にも同様
のライン状欠陥が生じるが、図１に示すように、短絡バ
スライン５２をＭＩＭ素子６２ｂ部分の両側１６ｂ、１
７ｂでレーザー等を用いて切断すると、このライン状欠
陥を修正することができる。

【００２６】このように本実施形態の液晶表示パネルに
おいては、上記ＭＩＭ素子６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６
２ｂがヒューズ素子として機能するので、通常駆動時の
表示特性は良好に保ったままで、この液晶表示パネルを
用いたその後の組立工程における静電気対策が可能であ
る。また、上記ＭＩＭ素子６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６
２ｂはＭＩＭ素子であり、構造が簡単であるため、製造
工程を簡略化して低コスト化が可能である。さらに、本
実施形態の液晶表示パネルにおいては、２重に短絡バス
ライン５１、５２が設けられているため、一方の短絡バ
スラインに接続されたＭＩＭ素子の絶縁膜部分が絶縁破
壊されても、他方の短絡バスラインに接続されたＭＩＭ
素子がその後で発生する静電気に対応できるので、より
確実に静電気対策を行うことができる。

【００２７】なお、上記実施形態では、ゲートバスライ
ン１の端部上に絶縁膜９を介して短絡バスライン５１、
５２を重畳してＭＩＭ素子を構成したが、短絡バスライ
ン５１、５２上に絶縁膜を介してゲートバスライン１の
端部を重畳したＭＩＭ素子としてもよい。また、ソース
バスライン２の端部上に絶縁膜９を介して短絡バスライ
ン５１、５２を重畳してＭＩＭ素子を構成したが、短絡
バスライン５１、５２上に絶縁膜を介してソースバスラ
イン２の端部を重畳したＭＩＭ素子としてもよい。この
場合、短絡バスライン５１、５２を陽極酸化して絶縁膜
９を形成することができる。陽極酸化はＭＩＭ素子を構
成する部分に対してのみ行っても良く、ゲートバスライ
ン１、ソースバスライン２または短絡バスライン５１、
５２の全面に対して陽極酸化を行っても良い。また、絶
縁膜９としては、陽極酸化膜に限らず、ＳｉＮ_X等の他
の材料からなる絶縁膜を用いても良い。ゲートバスライ
ン１およびソースバスライン２の材料としてはＴａを用
いているが、他の材料を用いてもよく、ゲートバスライ
ン１とソースバスライン２とで異なる材料を用いても良
い。また、短絡バスライン５１、５２の材料としてはＴ
ｉを用いているが、他の材料を用いてもよい。但し、ゲ
ートバスライン１、ソースバスライン２および短絡バス
ライン５１、５２の材料は、ＭＩＭ素子としての機能を
有効に確保できるもの同士を組み合わせて用いるのが好
ましい。

【００２８】また、各ゲートバスライン１および各ソー
スバスライン２に絶縁膜を介して２本の短絡バスライン
５１、５２を重畳させたが、１本の短絡バスラインを重
畳させるのみでもよく、あるいは３本以上の短絡バスラ
インを重畳させてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、走査配線の端部と絶縁膜と短絡バスラインの
一部との重畳部に形成されるＭＩＭ素子および信号配線
の端部と絶縁膜と短絡バスラインの一部との重畳部に形
成されるＭＩＭ素子がヒューズ素子として機能するの
で、ＴＦＴアレーを保護することができる。従って、本
発明によれば、液晶表示パネルの製造工程のみならず、
完成した液晶表示パネルを用いたそれ以降の組立工程に
おいても静電気対策が可能となる。また、このＭＩＭ素
子は構造が簡単であるため、製造工程が簡略化できる。
従って、歩留りおよび生産性に優れた液晶表示パネルを
低コストで作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の液晶表示パネルの等価回路を示す
図である。

【図２】（ａ）は実施形態１の液晶表示パネルにおける
ＭＩＭ素子６１ａ、６２ａを示す断面図であり、（ｂ）
はＭＩＭ素子６１ｂ、６２ｂを示す断面図である。

【図３】従来の液晶表示パネルの等価回路を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ゲートバスライン２ソースバスライン３ＴＦＴ４液晶セル７画素電極８対向電極１１ゲート電極端子１２ソース電極端子１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１
７ａ、１７ｂ切断部５１、５２短絡バスライン６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂＭＩＭ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を挟んで対向配置された一対の基
板のうちの一方の基板に、複数の画素電極および該画素
電極に接続されたスイッチング素子がマトリックス状に
設けられると共に、該画素電極の周辺近傍を通って走査
配線と信号配線とが互いに交差して設けられ、該走査配線および該信号配線のうちの少なくとも一方の
配線端部上に１本または２本以上の短絡バスラインが絶
縁膜を介して重畳形成され、該配線端部と該絶縁膜と該
短絡バスラインとの重畳部で構成されるＭＩＭ素子が、
基準値以上の電圧を入力した場合にその絶縁膜部分が絶
縁破壊して電荷を該短絡バスラインに拡散させる構成と
なっている液晶表示パネル。
【請求項２】前記短絡バスラインが、絶縁破壊された
ＭＩＭ素子部分の両側で切断されている請求項１に記載
の液晶表示パネル。
【請求項３】前記絶縁膜が、陽極酸化膜またはＳｉＮ
_X膜からなる請求項１または２に記載の液晶表示パネ
ル。