JP2007304157A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 表示領域内に多数個のTFT素子がマトリクス状に配置された表示装置の画質むらを低減する。
【解決手段】 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
【選択図】 図9
【解決手段】 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
【選択図】 図9
Description
本発明は、表示装置に関し、特に、TFT液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
従来、画像や映像を表示する表示装置には、TFT液晶表示装置がある。前記TFT液晶表示装置は、たとえば、テレビやPC(Personal Computer)のディスプレイなどの大型の表示装置から、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)などの小型の電子機器の表示装置(モジュール)まで、幅広く採用されている。
前記TFT液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶材料を挟持した液晶表示パネルを有する表示装置である。このとき、一方の基板は、たとえば、ガラス基板上にTFT素子がマトリクス状に配置されており、一般にTFT基板と呼ばれる。
前記TFT基板は、ガラス基板上にTFT素子や画素電極をマトリクス状に配置している。前記TFT素子は、薄膜技術により形成されるゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、ゲート絶縁膜(絶縁層)、および半導体層からなり、ガラス基板上への積層順序や、半導体層の材料などの違いにより数種類の構成がある。
また、前記TFT基板には、複数本の走査信号線と、絶縁層を介して前記複数本の走査信号線と立体的に交差する複数本の映像信号線が配置されている。そして、前記TFT素子のゲート電極は前記走査信号線と電気的に接続されている。そのため、前記走査信号線はゲート信号線とも呼ばれる。なお、前記走査信号線と前記TFT素子のゲート電極は、同じプロセスで形成して前記走査信号線の一部が前記ゲート電極の機能を兼ねている場合もあるし、それぞれを異なるプロセスで形成して電気的接続されている場合もある。
また、前記TFT素子のドレイン電極は前記映像信号線と電気的に接続されている。そのため、前記映像信号線はドレイン信号線とも呼ばれる。なお、前記映像信号線と前記TFT素子のドレイン電極は、同じプロセスで形成して前記走査信号線の一部が前記ゲート電極の機能を兼ねている場合もあるし、それぞれを異なるプロセスで形成して電気的接続されている場合もある。
前記TFT基板を製造するときには、たとえば、ガラス基板上に、走査信号線、映像信号線、ソース電極、半導体層、画素電極、絶縁層(層間絶縁膜)、保護膜などを積層する。このうち、前記走査信号線は、たとえば、ガラス基板の表面上、またはガラス基板の表面に積層された絶縁膜上に導電膜(金属膜)を成膜した後、その導電膜をエッチングして形成する。同様に、前記走査信号線およびソース電極は、たとえば、ガラス基板の表面に積層された絶縁膜上に導電膜(金属膜)を成膜した後、その導電膜をエッチングして形成する。また、前記半導体層は、たとえば、ガラス基板の表面に積層された絶縁膜上にアモルファスシリコン(a-Si)などの半導体膜を成膜した後、その半導体膜をエッチングして形成する。また、前記画素電極は、たとえば、ガラス基板の表面に積層された絶縁膜上にITOなどの透明な導電膜を成膜した後、その導電膜をエッチングして形成する。
前記導電膜をエッチングするときには、たとえば、まず、前記導電膜上に感光性のレジストを塗布する。次に、マスクを用いた露光で前記レジストを部分的に感光させた後、前記レジストの感光した部分または感光していない部分を除去してエッチングレジストを形成する。そして、前記エッチングレジストをマスクにして前記導電膜を部分的に除去した後、前記エッチングレジストを除去する。前記走査信号線、または前記映像信号線やソース電極、あるいは画素電極は、このような手順で形成される。
また、詳細な説明は省略するが、前記半導体層も、たとえば、前記走査信号線などと同様の手順で半導体膜をエッチングして形成される。
ところで、前記液晶表示装置のうち、たとえば、テレビやPCのディスプレイに用いられる液晶表示装置は、近年、大画面化が進んでおり、前記液晶表示パネルのTFT基板および対向基板に用いられるガラス基板が大型化している。そのため、前記ガラス基板上に導電膜や絶縁膜を成膜したときに、その膜厚にばらつきが生じやすくなっている。なお、ここでいう膜厚のばらつきは、たとえば、ガラス基板の、1枚のTFT基板として切り出す領域内の各箇所における膜厚のばらつきである。
前記従来のTFT基板の製造方法において、前記エッチングレジストを形成する工程では、ガラス基板上にクロム(Cr)膜などでパターンを描いたマスクを用いて露光するのが一般的である。前記マスクのパターンは、あらかじめ設計されたマスク寸法に基づいて形成されている。また、前記マスク寸法は、通常、エッチングする導体膜の膜厚が均一であると想定して設計されている。そのため、たとえば、前記複数本の走査信号線を形成するプロセスにおいて、導電膜上に塗布したレジストを露光するときに用いるマスクには、各走査信号線の幅や、1本の走査信号線における各箇所の幅が同じ寸法になるようなパターンが描かれている。その結果、前記ガラス基板上に形成される各走査信号線は、前記導電膜の膜厚に関わらず、ほぼ一定の幅になる。
しかしながら、たとえば、導電膜をエッチングして前記複数本の走査信号線を形成するときに、前記導電膜の膜厚にばらつきがあると、形成された各走査信号線の厚さや、1本の走査信号線における各箇所の厚さにばらつきが生じる。このとき、前記マスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、前記各走査信号線をほぼ一定の幅で形成すると、各走査信号線の断面積や、1本の走査信号線における各箇所の断面積にばらつきが生じ、配線抵抗にばらつきが生じる。そのため、従来のマスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、走査信号線を形成したTFT基板を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)には、走査信号線の配線抵抗のばらつきによる画質むらが発生するという問題がある。
また、詳細な説明は省略するが、前記映像信号線についても前記走査信号線と同様のことがいえる。そのため、従来のマスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、映像信号線などを形成したTFT基板を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)には、映像信号線の配線抵抗のばらつきによる画質むらが発生するという問題がある。
また、たとえば、前記走査信号線上に絶縁層(ゲート絶縁膜)を介して半導体層を形成するときにも、前記導電膜と同様に前記絶縁層や半導体層の膜厚にばらつきが生じやすい。そのため、たとえば、前記半導体層上に、前記マスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、前記映像信号線や各映像信号線から分岐したドレイン電極部、および各ソース電極をほぼ一定の寸法で形成すると、各TFT素子のトランジスタ特性、特に書き込み電流値にばらつきが生じる。そのため、従来のマスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、映像信号線およびソース電極を形成したTFT基板を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)には、各TFT素子の書き込み電流値のばらつきによる画質むらが発生するという問題があった。
また、前記マスクを用いた露光でエッチングレジストを形成しているTFT基板の製造方法では、前記ガラス基板上に形成される各走査信号線の幅がほぼ一定になるのと同様に、各映像信号線の幅もほぼ一定になる。このとき、各走査信号線と各映像信号線は互いに直行する方向に延在しており、絶縁層を介して立体的に交差している。この走査信号線と映像信号線の間に介在する絶縁層を形成(成膜)するときにも、前記導電膜と同様に絶縁層の厚さにばらつきが生じる。そのため、前記絶縁層の厚さのばらつきにより、走査信号線と映像信号線が立体的に交差している領域(交差領域)に形成される配線容量(交差容量)にばらつきが生じることがあった。走査信号線と映像信号線の交差領域は、TFT基板上の各画素に対応しており、各交差領域の交差容量にばらつきがあると、各画素の表示特性にばらつきが生じる。そのため、従来のマスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、走査信号線および映像信号線を形成したTFT基板を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)には、交差容量のばらつきによる画質むらが発生するという問題があった。
またさらに、従来のTFT基板には、たとえば、前記走査信号線または前記走査信号線に沿って形成された保持容量線と、画素電極の一部を、絶縁層を介して重畳させて保持容量を形成しているものがある。このとき、前記マスクを用いた露光でエッチングレジストを形成しているTFT基板の製造方法では、各画素電極の、前記走査信号線または前記保持容量線と平面的にみて重なる領域(重畳領域)の面積がほぼ一定になるように前記各画素電極を形成するのが一般的である。しかしながら、前記走査信号線または前記保持容量線と前記画素電極の間には1層以上の絶縁層(層間絶縁膜)が介在しており、前述のように、前記絶縁層は膜厚にばらつきが生じやすい。そのため、各画素電極の、前記走査信号線または前記保持容量線と平面的にみて重なる領域(重畳領域)の面積がほぼ一定になるように前記各画素電極を形成すると、各画素の保持容量にばらつきが生じる。そのため、従来のマスクを用いた露光でエッチングレジストを形成し、走査信号線や画素電極を形成したTFT基板を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)には、保持容量のばらつきによる画質むらが発生するという問題があった。
従来の液晶表示装置では、上記のような問題に対し、たとえば、導電膜や絶縁膜を厚くすることで、膜厚のばらつきによる各特性のばらつきを許容範囲内におさめ、画質むらを低減している。つまり、前記各走査信号線の配線抵抗のばらつきについては、たとえば、走査信号線形成用の導体膜の膜厚を厚くすることで許容範囲内におさめ、配線抵抗のばらつきによる画質むらを低減している。
また、前記TFT素子の書き込み電流値のばらつきについては、たとえば、走査信号線と半導体層の間に介在する絶縁層(ゲート絶縁膜)を厚くすることで許容範囲内におさめている。
また、前記走査信号線と映像信号線の交差領域に形成される配線容量のばらつきについては、たとえば、走査信号線と映像信号線の間に介在する層間絶縁膜を厚くすることで許容範囲内におさめている。
また、前記保持容量のばらつきについては、たとえば、走査信号線または保持容量線と画素電極の間に介在する絶縁層を厚くすることで許容範囲内におさめている。
しかしながら、導電膜や絶縁膜を厚くすることで各特性のばらつきを許容範囲内におさめる場合、導体膜や絶縁膜の成膜時間が長くなるとともに、材料費が増加する。そのため、液晶表示装置(液晶表示パネル)の製造コストが増加するという別の問題がある。
本発明の目的は、表示領域内に多数個のTFT素子がマトリクス状に配置された表示装置の画質むらを低減することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、表示領域内に多数個のTFT素子が配置された表示装置の画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することが可能な技術を提供することにある。
また、本発明は、特に、前記表示装置の画質むらのうち、配線抵抗のばらつき、走査信号線と映像信号線の交差領域の交差容量のばらつき、TFT素子の書き込み電流値のばらつき、保持容量のばらつきに起因する画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することを目的としている。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
本願において開示される発明の概略を説明すれば、以下の通りである。
(1)複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
(2)前記(1)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線の幅をGLW1、前記別の箇所での前記第1の配線の幅をGLW2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第1の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式1)の関係を満たす表示装置。
(3)前記(1)または(2)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線の断面積と、前記別の箇所での前記第1の配線の断面積がほぼ等しい表示装置。
(4)前記(3)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1とし、前記別の箇所での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の対角方向の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第1の配線のエッチング量の最大誤差をσとしたときに、下記(式2)の関係を満たす表示装置。
(5)前記(1)から(4)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値と、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値がほぼ等しい表示装置。
(6)前記(5)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線の幅をGLW1、前記別の箇所での前記第1の配線の幅をGLW2とし、前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値をGLR1、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値をGLR2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の対角方向の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第1の配線のエッチング量の最大誤差をσとしたときに、下記(式3)の関係を満たす表示装置。
(7)複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネルの、あるTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記あるTFT素子とは別のTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さい表示装置。
(8)前記(7)の表示装置において、前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭い表示装置。
(9)前記(7)または(8)の表示装置において、前記あるTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さは、前記別のTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅は、前記別のTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅よりも広い表示装置。
(10)前記(7)から(9)のいずれかの表示装置において、前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線の厚さは、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線の幅は、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
(11)複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第2の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第2の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第2の配線の幅は、前記別の箇所での前記第2の配線の幅よりも広い表示装置。
(12)前記(11)の表示装置において、前記ある箇所での前記第2の配線の幅をDLW1、前記別の箇所での前記第2の配線の幅をDLW2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式4)の関係を満たす表示装置。
(13)前記(11)または(12)の表示装置において、前記ある箇所での前記第2の配線の断面積と、前記別の箇所での前記第2の配線の断面積がほぼ等しい表示装置。
(14)前記(13)の表示装置において、前記ある箇所での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1とし、前記別の箇所での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の対角方向の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式5)の関係を満たす表示装置。
(15)前記(11)から(14)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値と、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値がほぼ等しい表示装置。
(16)前記(15)の表示装置において、前記ある箇所での前記第2の配線の幅をDLW1、前記別の箇所での前記第2の配線の幅をDLW2とし、前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値をDLR1、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値をDLR2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の対角方向の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第1の配線のエッチング量の最大誤差をσとしたときに、下記(式6)の関係を満たす表示装置。
(17)複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭い表示装置。
(18)前記(17)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に形成される配線容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に形成される配線容量がほぼ等しい表示装置。
(19)前記(18)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さをGID1、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さをGID2とし、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第1の配線の幅および前記第2の幅をそれぞれGLW1およびGDW1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第1の配線の幅および前記第2の幅をそれぞれGLW2およびGDW2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式7)の関係を満たす表示装置。
(20)前記(17)から(19)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値がほぼ等しい表示装置。
(21)前記(20)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値をCGD1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値をCGD2とし、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の幅をGDW1とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式8)の関係を満たす表示装置。
(22)前記(17)から(21)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の厚さは、前記別の箇所の前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅は、前記別の箇所であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅よりも広い表示装置。
(23)前記(17)から(22)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記別の箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さい表示装置。
(24)前記(17)から(23)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍での前記第1の配線の厚さは、前記別の箇所の近傍での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所の近傍での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所の近傍での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
(25)複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積は、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積よりも狭い表示装置。
(26)前記(25)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積をSGS1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積およびその周回長をそれぞれSGS2およびSGL2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式9)の関係を満たす表示装置。
(27)前記(25)または(26)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に形成される保持容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に形成される保持容量がほぼ等しい表示装置。
(28)前記(27)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さをID1、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さをID2とし、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積およびその周回長をそれぞれSGS1およびSGL1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積をSGS2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式10)の関係を満たす表示装置。
(29)前記(25)から(28)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値がほぼ等しい表示装置。
(30)前記(29)の表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値をCGS1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値をCGS2とし、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積およびその周回長をそれぞれSGS1およびSGL1とし、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積をSGS2とし、前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式11)の関係を満たす表示装置。
(31)前記(25)から(30)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記別の箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さい表示装置。
(32)前記(25)から(31)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さは、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭い表示装置。
(33)前記(25)から(32)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の前記第2の配線の厚さは、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の前記第2の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅は、前記別の箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅よりも広い表示装置。
(34)前記(25)から(33)のいずれかの表示装置において、前記ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広い表示装置。
(35)複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第1の配線のうちの一方の第1の配線の延在方向の中央部を点C1、該第1の配線と前記表示領域の最外側に配置された前記第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線と前記表示領域の最外側に配置された他方の第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係である表示装置。
(36)複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線の延在方向の中央部を点C1、該第2の配線と前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線と交差する箇所を点C2、該第1の配線と前記表示領域の最外側に配置された他方の第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係である表示装置。
(37)複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第1の配線のうちの一方の第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第2の配線のうちの他方の前記第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの他方の前記第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係である表示装置。
(38)複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、前記表示領域の中心部に配置された前記第1の配線が前記第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの一方の前記第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係である表示装置。
(39)前記(1)から(38)のいずれかの表示装置において、前記表示パネルは、一対の基板で液晶材料を挟持した液晶表示パネルである表示装置。
(40)前記(39)の表示装置において、前記第1の配線は前記TFT素子のゲートに接続された走査信号線であり、前記第2の配線は前記TFT素子のドレインに接続された映像信号線である表示装置。
本発明の表示装置は、たとえば、複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する。そして、たとえば、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線の厚さが、前記ある箇所とは別の箇所での第1の配線の厚さよりも薄く、かつ、前記ある箇所での第1の配線の幅が、前記別の箇所での第1の配線の幅よりも広いことを第1の特徴とする。このようにすることで、前記複数本の第1の配線の厚さにばらつきがある場合でも、各第1の配線の配線抵抗のばらつきを低減することができる。そのため、前記第1の配線の配線抵抗のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、前記第1の特徴を有する表示装置の場合、たとえば、第1の配線を形成するために成膜する導体膜の膜厚が薄くても、前記各第1の配線の配線抵抗のばらつきを低減できる。そのため、たとえば、前記導体膜の膜厚を、配線抵抗のばらつきが許容範囲内におさまるような厚さまで厚くする必要がなく、前記導体膜の成膜時間の短縮、材料費の低減が可能である。その結果、前記複数本の第1の配線の配線抵抗のばらつきによる前記表示装置の画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することができる。
なお、前記ある箇所と前記別の箇所の位置関係は、ある第1の配線上の1つの箇所と前記ある第1の配線とは別の第1の配線上の1つの箇所でもよいし、1本の第1の配線上の2つの箇所でもよい。
また、前記ある箇所での第1の配線の厚さおよび幅と、前記別の箇所での第1の配線の厚さおよび幅の関係は、たとえば、前記ある箇所での第1の配線の断面積と、前記別の箇所での第1の配線の断面積が等しいことが望ましい。
またさらに、前記ある箇所の第1の配線と、前記別の箇所の第1の配線は、たとえば、1画素分の長さの線分を切り出したときの、両端の抵抗値が等しいことが望ましい。
また、本発明の表示装置は、たとえば、前記表示パネルの表示領域内の、あるTFT素子のゲート絶縁膜の厚さが、前記あるTFT素子とは別のTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、かつ、前記あるTFT素子のチャネル幅W1をチャネル長L1で除した値(W1/L1)が、前記別のTFT素子のチャネル幅W2をチャネル長L2で除した値(W2/L2)よりも小さいことを第2の特徴とする。このようにすることで、前記各TFT素子のゲート絶縁膜の厚さにばらつきがある場合でも、前記表示パネルの表示領域内に配置された各TFT素子のトランジスタ特性(書き込み電流値)のばらつきを低減することができる。そのため、前記各TFT素子の書き込み電流値のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、前記第2の特徴を有する表示装置の場合、たとえば、ゲート絶縁膜を形成するために成膜する絶縁膜の膜厚が薄くても、前記各TFT素子の書き込み電流値のばらつきを低減できる。そのため、たとえば、前記絶縁膜の膜厚を、書き込み電流値のばらつきが許容範囲内におさまるような厚さまで厚くする必要がなく、前記絶縁膜の成膜時間の短縮、材料費の低減が可能である。その結果、前記各TFT素子の書き込み電流値のばらつきによる前記表示装置の画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することができる。
また、本発明の表示装置は、たとえば、前記表示パネル上の、前記第1の配線と前記第2の配線が絶縁層を介して立体的に交差している領域(以下、交差領域という)のうち、ある交差領域での前記絶縁層の厚さが、前記ある交差領域とは別の交差領域での前記絶縁層の厚さよりも薄く、かつ、前記ある交差領域での前記第2の配線の幅が、前記別の交差領域での前記第2の配線の幅よりも狭いことを第3の特徴とする。このようにすることで、前記第1の配線と第2の配線の間にある絶縁層の厚さにばらつきがある場合でも、各交差領域の配線容量(交差容量)のばらつきを低減することができる。そのため、前記各交差領域の交差容量のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、前記第3の特徴を有する表示装置の場合、たとえば、前記第1の配線と前記第2の配線が交差する領域に介在する絶縁膜の膜厚が薄くても、前記各交差領域の交差容量のばらつきを低減できる。そのため、たとえば、前記絶縁膜の膜厚を、交差容量のばらつきが許容範囲内におさまるような厚さまで厚くする必要がなく、前記絶縁膜の成膜時間の短縮、材料費の低減が可能である。その結果、前記表示装置の画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することができる。
なお、前記第3の特徴を有する表示装置の場合、前記ある交差領域での前記絶縁層の厚さが、前記別の交差領域での前記絶縁層の厚さよりも薄い。このような場合、前記ある交差領域およびその近傍での第2の配線の厚さは、前記別の交差領域およびその近傍での第2の配線の厚さよりも薄くなるのが一般的である。このとき、前記各第2の配線の厚さと幅の関係のみについて考えると、前記第1の配線の関係(第1の特徴)と同様に、前記ある交差領域およびその近傍での第2の配線の幅は、前記別の交差領域およびその近傍での第2の配線の幅よりも広くし、各第2の配線の配線抵抗のばらつきを低減することが望ましい。そのため、本発明の半導体装置は、前記ある交差領域での前記絶縁層の厚さおよび前記第2の配線の厚さが、前記ある交差領域とは別の交差領域での前記絶縁層の厚さおよび前記第2の配線の厚さよりも薄い場合、前記ある交差領域の外側での前記第2の配線の幅は、前記別の交差領域の外側での前記第2の配線の幅よりも広いことを第4の特徴とする。このようにすることで、前記各交差領域の交差容量のばらつきを低減するとともに、前記各第2の配線の配線抵抗のばらつきを低減することができる。
また、本発明の表示装置では、前記各画素電極は、たとえば、その一部が絶縁層を介して前記第1の配線と平面的にみて重なる(重畳する)ように配置されおり、前記第1の配線と前記画素電極の重畳領域に保持容量を形成しているのが一般的である。このとき、前記表示装置は、前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極の重畳する領域に介在する絶縁層の厚さが、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極の重畳する領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、かつ、前記ある箇所での第1の配線と前記画素電極の重畳面積が、前記別の箇所での第1の配線と前記画素電極の重畳面積よりも狭いことを第5の特徴とする。このようにすることで、前記第1の配線と前記画素電極の重畳する領域に介在する絶縁層の厚さにばらつきがある場合でも、各重畳領域に形成される保持容量のばらつきを低減することができる。そのため、前記各保持容量のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、前記第5の特徴を有する表示装置の場合、たとえば、前記重畳領域に介在する絶縁膜の膜厚が薄くても、前記各重畳領域の保持容量のばらつきを低減できる。そのため、たとえば、前記絶縁膜の膜厚を、保持容量のばらつきが許容範囲内におさまるような厚さまで厚くする必要がなく、前記絶縁膜の成膜時間の短縮、材料費の低減が可能である。その結果、前記各保持容量のばらつきによる画質むらを低減できる。前記表示装置の画質むらを低減し、かつ、前記表示装置を低コストで製造することができる。
なお、本発明の表示装置は、たとえば、前記第1の特徴から前記第5の特徴までの全ての特徴を有する表示装置であることが望ましいが、いずれか1つの特徴、または2つから4つの特徴のみを有する表示装置でもよい。
また、本発明は、特に、テレビやPCのディスプレイなどの大型の表示装置に適用することで高い効果が得られる。しかしながら、大型の表示装置の場合、前記第1の配線や第2の配線の厚さ、絶縁層の厚さのばらつきの他に、たとえば、エッチング時のエッチング量にもばらつきが生じることがある。そのため、たとえば、前記第1の特徴を有する表示装置の場合、前記ある箇所での第1の配線の幅と、前記別の箇所での第1の配線の幅の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式1)の関係を満たしていればよいと言える。また、前記ある箇所での第1の配線の断面積と、前記別の箇所での第1の配線の断面積の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式2)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での断面積が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での第1の配線の前記抵抗値と、前記別の箇所での第1の配線の前記抵抗値の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式3)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での前記抵抗値が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での第2の配線の幅と、前記別の箇所での第2の配線の幅の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式4)の関係を満たしていればよいと言える。また、前記ある箇所での第2の配線の断面積と、前記別の箇所での第2の配線の断面積の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式5)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での断面積が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での第2の配線の前記抵抗値と、前記別の箇所での第2の配線の前記抵抗値の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式6)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での前記抵抗値が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が交差する領域に形成される配線容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が交差する領域に形成される配線容量の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式7)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での配線容量が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が交差する領域に介在する絶縁層の容量値と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が交差する領域に介在する絶縁層の容量値の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式8)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での容量値が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域の面積と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域の面積の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式9)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での面積が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域に形成される保持容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域に形成される保持容量の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式10)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での保持容量が等しいとみなす。
また、前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域に介在する絶縁層の容量値と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が重なる領域に介在する絶縁層の容量値の関係は、前記エッチング量のばらつきを考慮すると、前記(式11)の関係を満たしていれば、それぞれの箇所での保持容量が等しいとみなす。
また、本発明の表示装置において、前記複数本の第1の配線や、前記複数本の第2の配線などが配置された基板は、たとえば、マザーガラスなどと呼ばれる大型のマザー基板から複数枚の前記基板を切り出して形成される。その場合、たとえば、前記第1の配線の形成に用いる導電膜や、前記第1絶縁層の形成に用いる絶縁膜などを成膜すると、前記マザー基板上における前記基板として切り出す領域の位置によって、前記導電膜や前記絶縁膜の厚さの分布が異なる。前記基板として切り出す領域の、前記導電膜や前記絶縁膜の厚さの分布は、通常、前記マザーガラスの中心に近い箇所が厚くなり、前記マザーガラスの中心から遠ざかるにつれて薄くなる。
そのため、前記基板上に、四角形の表示領域が構成されている場合、たとえば、成膜した導電膜の厚さの分布は、以下のような4通りのパターンに分類される。
1つめのパターンは、前記表示領域の最外側に配置された2本の第1の配線の一方の第1の配線の中央部を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の第1の配線の他方の第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での導電膜の膜厚をt1、前記点C2での導電膜の膜厚をt2、前記点C3での導電膜の膜厚をt3とすると、t1>t2>t3の関係を有するパターンである。この場合、本発明の表示装置に用いる表示パネルでは、点C1,点C2,点C3における第1の配線の厚さと幅の関係などが、前記手段(35)の表示装置のような関係になる。
2つめのパターンは、前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線の延在方向の中央部を点C1、該第2の配線と前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線と交差する箇所を点C2、該第1の配線と前記表示領域の最外側に配置された他方の第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での導電膜の膜厚をt1、前記点C2での導電膜の膜厚をt2、前記点C3での導電膜の膜厚をt3とすると、t1>t2>t3の関係を有するパターンである。この場合、本発明の表示装置に用いる表示パネルでは、点C1,点C2,点C3における第1の配線の厚さと幅の関係などが、前記手段(36)の表示装置のような関係になる。
3つめのパターンは、前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第1の配線のうちの一方の第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第2の配線のうちの他方の前記第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの他方の前記第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での導電膜の膜厚をt1、前記点C2での導電膜の膜厚をt2、前記点C3での導電膜の膜厚をt3とすると、t1>t2>t3の関係を有するパターンである。この場合、本発明の表示装置に用いる表示パネルでは、点C1,点C2,点C3における第1の配線の厚さと幅の関係などが、前記手段(37)の表示装置のような関係になる。
4つめのパターンは、前記表示領域の中心部に配置された前記第1の配線が前記第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの一方の前記第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、前記点C1での導電膜の膜厚をt1、前記点C2での導電膜の膜厚をt2、前記点C3での導電膜の膜厚をt3とすると、t1>t2>t3の関係を有するパターンである。この場合、本発明の表示装置に用いる表示パネルでは、点C1,点C2,点C3における第1の配線の厚さと幅の関係などが、前記手段(38)の表示装置のような関係になる。
また、本発明の表示装置は、前記複数本の第1の配線、絶縁膜を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線、前記TFT素子、および前記画素電極を有する表示パネルを用いた表示装置であれば、どのような表示装置にも適用できるが、特に、液晶表示装置に適用することが好ましい。前記液晶表示装置は、前記表示パネルが、一対の基板で液晶材料を挟持した液晶表示パネルであり、一方の基板に、前記第1の配線、前記第2の配線、前記TFT素子、および前記画素電極などが設けられている。そのため、前記一方の基板を、前記第1の特徴から第5の特徴を有する構成にすることで、液晶表示装置の画質むらを低減でき、かつ、製造コストを低コストに抑えることができる。
また、前記液晶表示パネルの場合、前記複数本の第1の配線は、たとえば、TFT素子のゲートに接続された走査信号線であり、前記複数本の第2の配線は、たとえば、TFT素子のドレインに接続された映像信号線である。
また、本発明を液晶表示パネルを有する表示装置(液晶表示装置)に適用した場合、たとえば、前記第1の配線(走査信号線)および前記第2の配線(映像信号線)の設計値を小さく設定することができるので、TFTアレイ(各画素領域)の開口率を向上させることができる。そのため、たとえば、液晶表示装置のバックライトの光量を、従来のバックライトと同じ光量にすれば、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。また逆に、液晶表示装置の輝度を、従来の液晶表示装置の輝度と同程度にするのであれば、バックライトの光量を従来の光量よりも低くできる。そのため、バックライト(CFL)の電流量を削減でき、液晶表示装置を省電力化することができる。
なお、本発明の表示装置は、前記液晶表示装置に限らず、たとえば、PDP(Plasma Display Panel)、あるいは有機EL(Electro Luminescence)パネルを有する表示装置であってもよい。
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1乃至図5は、本発明による実施例1の液晶表示装置の概略構成を示す模式図である。図1は、液晶表示装置の一構成例を示す分解斜視図である。図2は、液晶表示装置のTFT基板の概略構成を示す模式平面図である。図3は、TFT基板上の1画素の構成例を示す模式平面図である。図4は、図3のA−A’線における模式断面図である。図5は、図3のB−B’線における模式断面図である。
実施例1では、本発明を適用して好ましい表示装置の一例として、液晶表示装置を挙げる。液晶表示装置は、たとえば、図1に示すように、TFT基板と呼ばれる第1の基板1(以下、TFT基板という)と、TFT基板1と対向する第2の基板2(以下、対向基板という)と、TFT基板1および対向基板2を挟むように配置された一対の偏光板3A,3Bと、TFT基板1の下方(背面)に配置されるバックライトユニット4と、これらを保持するフレーム部材(上フレーム)5とを有する。また、このような液晶表示装置において、TFT基板1および対向基板2、ならびに偏光板3A,3Bは、液晶表示パネルとして一体的になっている。つまり、図1では図示を省略しているが、TFT基板1と対向基板2は、環状のシール材で接着されており、各基板1,2の間には液晶材料が封入されている。また、偏光板3A,3Bはそれぞれ、TFT基板1および対向基板2に粘着剤または接着剤で貼り付けられている。
また、図1では図示を省略しているが、液晶表示装置は、前述した各構成要素の他に、たとえば、タイミングコントローラなどの回路を有する回路基板や、液晶駆動用のドライバICが実装されたTCP(Tape Carrier Package)またはCOF(Chip On Film)などの半導体パッケージを備えている。なお、実施例1の液晶表示装置の基本的な構成については、従来の液晶表示装置と同じでよいので、詳細な説明は省略する。
TFT基板1は、TFT素子が画素単位でマトリクス状に配置された基板である。TFT基板1は、たとえば、図2に示すように、ガラス基板などの透明な基板100上に、複数本の走査信号線101および複数本の映像信号線102が設けられている。このとき、走査信号線101と映像信号線102は、互いに直交する方向に延在している。そして、2本の隣接する走査信号線101と2本の隣接する映像信号線102で囲まれた領域が1つの画素領域になる。なお、走査信号線101はTFT素子のゲートとしての機能を兼ねておりゲート線と呼ぶこともある。また、映像信号線102はTFT素子のドレインとしての機能を兼ねておりドレイン線とも呼ぶこともある。
TFT基板1の1画素の構成は、たとえば、図3乃至図5に示すようになっている。図3乃至図5に示した例では、ガラス基板100の表面に走査信号線101が設けられている。そして、走査信号線101上に、ゲート絶縁膜として機能する第1絶縁層103を介して、たとえば、アモルファスシリコン(a-Si)からなる半導体層104が設けられている。また、第1絶縁層103上には、半導体層104と接続された映像信号線102およびソース電極105が設けられている。このとき、TFT素子は、走査信号線101、第1絶縁層103、半導体層104、映像信号線102、およびソース電極105で構成されている。
また、半導体層104、映像信号線102およびソース電極105の上層には、第2絶縁層106を介して画素電極107が設けられている。このとき、画素電極107は、図3および図4に示すように、スルーホールTHによりソース電極105と電気的に接続されている。また、画素電極107は、たとえば、図3に示すように、その一部が走査信号線101と平面でみて重なっており、その重なった領域(重畳領域)で保持容量を形成している。
以下、1画素の構成が図3乃至図5に示したような構成のTFT基板1に本発明を適用した場合の特徴について説明する。なお、以下の説明では、図3に示したように、2本の隣接する映像信号線102の各中心線の間を1画素分の走査信号線の長さとし、この部分を走査信号線線分GRLと呼ぶ。また、2本の隣接する走査信号線101の各中心線の間を1画素分の映像信号線の長さとし、この部分を映像信号線線分DRLと呼ぶ。
図6乃至図9は、実施例1の液晶表示装置の第1の特徴を説明するための模式図である。図6は、TFT基板上の任意の2画素の選択例を示す模式平面図である。図7は、図6のC−C’線における模式断面図であり、走査信号線の形成に用いる導体膜を成膜した直後の断面図である。図8は、図7の画素PX1の部分と画素PX2の部分を取り出して並べた模式断面図である。図9は、図8の画素PX1の部分と画素PX2の部分の導電膜をエッチングして走査信号線を形成する場合の特徴を説明する模式断面図である。
実施例1の液晶表示装置では、TFT基板1に、図3乃至図5に示したような構成の画素がマトリクス状に配置されている。そこで、たとえば、図6に示すように、ある走査信号線1011とある映像信号線102が交差する箇所の近傍にある第1の画素PX1と、別の走査信号線1012と前記ある映像信号線102が交差する箇所の近傍にある第2の画素PX2を取り上げて、実施例1の液晶表示装置の特徴を説明する。なお、第1の画素PX1のTFT素子のドレインと第2の画素PX2のTFT素子のドレインは、同じ映像信号線102に接続されているとする。
実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1を製造するときには、まず、たとえば、図7に示すように、ガラス基板100の表面全域に、走査信号線101の形成に用いる導電膜601を成膜する。このとき、前記導電膜601は、たとえば、スパッタリングで成膜するので、たとえば、図7に示すように、ガラス基板100の一方の端から他方の端にかけて徐々に膜厚が厚くなるように成膜される。そのため、図7に示したガラス基板100の、第1の画素PX1が形成される領域と第2の画素PX2が形成される領域を取り出して前記導電膜601の厚さを比較すると、図8に示すようになる。このとき、図8に示すように、第1の画素PX1が形成される領域での導電膜601の厚さをGLD1、第2の画素PX2が形成される領域での導電膜601の厚さをGLD2とすると、GLD1<GLD2になる。なお、実際には、第1の画素PX1が形成される領域内でも、導電膜601の厚さにばらつきがあるが、そのばらつきは非常に小さい。そのため、実施例1では、第1の画素PX1が形成される領域の導電膜601の厚さは、図8に示したように均一であるとみなす。同様に、第2の画素PX2が形成される領域の導電膜601の厚さについても均一であるとみなす。
そこで、図7および図8に示したように、膜厚にばらつきがある導電膜601をエッチングして複数本の走査信号線101を形成するときには、導電膜601が薄い領域に形成する走査信号線101は幅を広くし、導電膜601が厚い領域に形成する走査信号線101は幅を狭くする。つまり、第1の画素PX1が形成される領域の走査信号線1011の幅をGLW1とし、第2の画素PX2が形成される領域の走査信号線1012の幅をGLW2とすると、図9に示すように、GLW1>GLW2になるように各走査信号線1011,1012を形成する。
またこのとき、第1の画素PX1が形成される領域の走査信号線1011の厚さGLD1および幅GLW1と、第2の画素PX2が形成される領域の走査信号線1012の厚さGLD2および幅GLW2の関係は、GLD1<GLD2、かつ、GLW1>GLW2になるだけでなく、GLD1×GLW1=GLD2×GLD2になるようにすることが望ましい。このようにすれば、第1の画素PX1が形成される領域の走査信号線1011の断面積と、第2の画素PX2が形成される領域の走査信号線1012の断面積がほぼ等しくなり、各走査信号線の配線抵抗がほぼ一定になると言える。
第1の画素PX1が形成される領域の走査信号線1011の厚さGLD1および幅GLW1と、第2の画素PX2が形成される領域の走査信号線1012の厚さGLD2および幅GLW2との関係が、GLD1×GLW1=GLD2×GLD2になるように各走査信号線を形成した後、第1の画素PX1での走査信号線線分GRL1の両端の抵抗値GLR1と、第2の画素PX2での走査信号線線分GRL2の両端の抵抗値GLR2を計測したところ、GLR1≒GLR2になり、各走査信号線線分の配線抵抗が一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
なお、走査信号線101の厚さと幅の関係は、図6に示したような、特定の位置関係にある2つの画素PX1,PX2の走査信号線だけでなく、TFT基板1の表示領域にあるすべての走査信号線について、ある箇所での走査信号線の厚さGLD1および幅GLW1と、前記ある箇所とは別の箇所での走査信号線の厚さGLD2および幅GLW2との関係が、GLD1<GLD2、かつ、GLW1>GLW2であり、GLD1×GLW1=GLD2×GLD2になるようにする。このとき、前記ある箇所と前記別の箇所の位置関係によっては、GLD1>GLD2、かつ、GLW1<GLW2になる場合があることはもちろんである。
このように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1の複数本の走査信号線101について、厚さが薄い走査信号線は幅を広くし、厚さが厚い走査信号線は幅を狭くすることで、各走査信号線の断面積のばらつきを低減し、各走査信号線の配線抵抗のばらつきを低減していることを第1の特徴とする。
図10乃至図14は、実施例1の液晶表示装置の第2の特徴を説明するための模式図である。図10は、映像信号線およびソース電極の形成に用いる導電膜を成膜した直後の模式断面図である。図11は、図10の画素PX1の部分と画素PX2の部分を取り出して並べた模式断面図である。図12は、図11の画素PX1の部分と画素PX2の部分の導電膜をエッチングして映像信号線およびソース電極を形成する場合の特徴を説明する模式平面図である。図13は、図12のE−E’線における模式断面図およびF−F’線における模式断面図を横に並べた図である。図14は、図12のG−G’線における模式断面図およびH−H’線における模式断面図を縦に並べた図である。
なお、図10の断面図は、図7と同じ断面を示しているが、ガラス基板100の表面に形成された複数本の走査信号線101は省略している。また、図12は、上側に第1の画素PX1のTFT素子の近傍の模式平面図を示し、下側に第2の画素PX2のTFT素子の近傍の模式平面図を示している。
実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1を製造するときには、前記複数本の走査信号線101を形成した後、第1絶縁層103および半導体層104を形成し、続けて、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる導電膜602を成膜する。このとき、第1絶縁層103および半導体層104の材料および形成手順は、従来の材料および形成手順と同じでよいので、詳細な説明は省略する。また、導電膜602の材料および成膜方法についても、従来の材料および成膜方法と同じでよいので、詳細な説明は省略する。
TFT基板1を製造する際に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる導電膜601の厚さに、図7に示したようなばらつきが生じる場合、一般には、第1絶縁層103や、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる導電膜602を形成(成膜)するときにも、同じ傾向でばらつきが生じる。そのため、たとえば、図10および図11に示すように、第1の画素PX1が形成される領域の走査信号線1011の厚さGLD1と第2の画素PX2が形成される領域の走査信号線1012の厚さGLD2に、GLD1<GLD2の関係があると、第1の画素PX1が形成される領域の第1絶縁層の厚さGID1と第2の画素PX2が形成される領域の第1絶縁層の厚さGID2の関係は、GID1<GID2になるのが一般的である。同様に、GLD1<GLD2の関係があると、第1の画素PX1が形成される領域の導電膜602の厚さDLD1と第2の画素PX2が形成される領域の導電膜602の厚さDLD2の関係は、DLD1<DLD2になるのが一般的である。
実施例1において、TFT基板1は、図3および図4に示したように、走査信号線101上に、第1絶縁層103を介して走査信号線101と平面でみて重なるように半導体層104が配置される。そして、その半導体層104上に、映像信号線102から分岐したドレイン電極部とソース電極105が配置される。このとき、第1絶縁層103のうち、走査信号線101と半導体層104が重なっている領域に介在する部分は、TFT素子のゲート絶縁膜として機能する。そのため、第1絶縁層103の厚さにばらつきがあると、各TFT素子のトランジスタ特性、特に書き込み電流値にばらつきが生じる。
そこで、第1絶縁層103の膜厚にばらつきがある場合に、導電膜602をエッチングして複数本の映像信号線102およびソース電極105を形成するときには、第1絶縁膜(ゲート絶縁膜)が薄い領域はチャネル幅Wをチャネル長Lで除した値(W/L)を小さくし、第1絶縁層が厚い領域はチャネル幅をチャネル長で除した値を大きくする。つまり、第1の画素PX1のTFT素子のチャネル幅をTrW1、チャネル長をTrL1とし、第2の画素PX2のTFT素子のチャネル幅をTrW2、チャネル長をTrL2とすると、図12に示すように、(TrW1/TrL1)<(TrW2/TrL2)になるように、各画素PX1,PX2の映像信号線102のドレイン電極部およびソース電極105を形成する。
なお、TFT素子の第1絶縁層(ゲート絶縁膜)103と、チャネル幅Wをチャネル長Lで除した値(W/L)の関係は、図6および図12に示したような、ある特定の位置関係にある2つの画素PX1,PX2のTFT素子だけでなく、TFT基板1の表示領域にあるすべてのTFT素子について、あるTFT素子のゲート絶縁膜の厚さGID1と(TrW1/TrL1)と、前記あるTFT素子とは別のTFT素子ゲート絶縁膜の厚さGID2と(TrW2/TrL2)との関係が、GID1<GID2、かつ、(TrW1/TrL1)<(TrW2/TrL2)になるようにする。このとき、前記あるTFT素子と前記別のTFT素子の位置関係によっては、GID1>GID2、かつ、(TrW1/TrL1)>(TrW2/TrL2)になる場合があることはもちろんである。
このように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1の各TFT素子のチャネル幅Wおよびチャネル長Lについて、第1絶縁層(ゲート絶縁膜)103が薄い領域に形成するTFT素子は(W/L)を小さくし、第1絶縁層103が厚い領域に形成するTFT素子は(W/L)を大きくすることで、各TFT素子の書き込み電流値のばらつきを低減していることを第2の特徴とする。
ところで、前記映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる導電膜602の厚さは、図10および図11に示したように、第1絶縁層103と同じ傾向のばらつきが生じ、第1の画素PX1が形成される領域の導電膜602の厚さDLD1と第2の画素PX2が形成される領域の導電膜602の厚さDLD2の関係は、DLD1<DLD2になるのが一般的である。このとき、たとえば、第1の画素PX1が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD1および幅DLW1と、第2の画素PX2が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD2および幅DLW2については、走査信号線101の厚さと幅に関する前記第1の特徴と同じ関係を有することが望ましい。すなわち、第1の画素PX1が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD1および幅DLW1と、第2の画素PX2が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD2および幅DLW2の関係は、図12および図14に示すように、DLD1<DLD2、かつ、DLW1>DLW2であり、DLD1×DLW1=DLD2×DLD2であることが望ましい。このようにすることで、たとえば、映像信号線102の各領域における配線抵抗をほぼ一定にすることができる。
しかしながら、映像信号線102の断面積を一定にするという観点から、各映像信号線102の幅を決めると、たとえば、第1の画素PX1が形成される領域のように第1絶縁層103の厚さGID1および映像信号線102の厚さDLD1が薄い箇所では映像信号線102の幅DLW1が広くなる。そのため、第1絶縁層103を介して立体的に交差する走査信号線1011と映像信号線102が交差する領域の面積は広くなる。逆に、たとえば、第2の画素PX2が形成される領域のように第1絶縁層103の厚さGID2および映像信号線102の厚さDLD2が厚い箇所では映像信号線102の幅DLW2が狭くなる。そのため、第1絶縁層103を介して立体的に交差する走査信号線1012と映像信号線102が交差する領域の面積は狭くなる。
走査信号線101と映像信号線102が交差する領域では、走査信号線101および映像信号線102ならびに介在する第1絶縁層103によって配線容量(交差容量)が形成されるが、この交差容量は、交差する領域の面積に比例し、介在する第1絶縁層103の厚さに反比例する。そのため、たとえば、第1の画素PX1が形成される領域のように第1絶縁層103の厚さGID1および映像信号線102の厚さDLD1が薄い箇所で、映像信号線102の幅DLW1が広くなっていると、その交差領域の交差容量は大きくなる。逆に、第2の画素PX2が形成される領域のように第1絶縁層103の厚さGID2および映像信号線102の厚さDLD2が厚い箇所で、映像信号線102の幅DLW2が狭くなっている場合、その交差領域の交差容量は小さくなる。すなわち、映像信号線102の場合、第1の画素PX1が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD1および幅DLW1と、前記第2の画素PX2が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD2および幅DLW2の関係が、DLD1×DLW1≒DLD2×DLW2になるようにしただけでは、各交差領域の交差容量のばらつきが大きくなってしまう。
そこで、第1の画素PX1が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD1および幅DLW1と、第2の画素PX2が形成される領域での映像信号線102の厚さDLD2および幅DLW2の関係が、DLD1×DLW1≒DLD2×DLD2になるようにする場合、たとえば、図12に示すように、映像信号線102の、走査信号線1012と交差している領域だけは、介在している第1絶縁層103の厚さに応じて幅を変える。具体的には、走査信号線101と映像信号線102が交差している領域の面積を、その交差領域に介在する第1絶縁層103の厚さで除した値が一定になるようにする。つまり、第1の画素PX1が形成される領域の交差領域での映像信号線102の幅をGDW1、第2の画素PX2が形成される領域の交差領域での映像信号線102の幅をGDW2としたときに、下記(式12)を満たすように各交差領域の幅のみを変更する。
このようにすることで、映像信号線102の配線抵抗のばらつきを低減しつつ、各交差容量のばらつきも低減できる。
第1の画素PX1が形成される領域での走査信号線1011の幅GLW1、第1絶縁層の厚さGID1、および走査信号線1011との交差領域の映像信号線102の幅GDW1と、第2の画素PX2が形成される領域での走査信号線1012の幅GLW2、第1絶縁層103の厚さGID2、および走査信号線1012との交差領域の映像信号線102の幅GDW2との関係が、前記(式12)を満たし、かつ、第1の画素PX1が形成される領域の前記交差領域の外側での映像信号線の厚さDLD1および幅DLW1と、第2の画素PX1が形成される領域の前記交差領域の外側での映像信号線の厚さDLD2および幅DLW2との関係が、DLD1×DLW1=DLD2×DLD2になるように映像信号線102を形成した後、第1の画素PX1での映像信号線線分DRL1の両端の抵抗値DLR1と、第2の画素PX2での映像信号線線分DRL2の両端の抵抗値DLR2を計測したところ、DLR1≒DLR2になり、各走査信号線線分の配線抵抗が一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
またこのとき、第1の画素PX1が形成される領域の前記交差領域に介在する第1絶縁層103を取り出し、走査信号線1011に接する面と映像信号線102に接する面を両端とする容量値CGD1と、第2の画素PX2が形成される領域の前記交差領域に介在する第1絶縁層103を取り出し、走査信号線1012に接する面と映像信号線102に接する面を両端とする容量値CGD2を計測したところ、CGD1≒CGD2になり、各交差領域の配線容量(交差容量)が一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
なお、映像信号線102の、走査信号線101との交差領域の外側の部分での厚さと幅の関係は、図6および図12に示したような、特定の位置関係にある2つの画素PX1,PX2の映像信号線だけでなく、TFT基板1の表示領域にあるすべての映像信号線について、ある箇所での映像信号線102の厚さDLD1および幅DLW1と、前記ある箇所とは別の箇所での映像信号線102の厚さDLD2および幅DLW2との関係が、DLD1<DLD2、かつ、DLW1>DLW2になるようにする。このとき、前記ある箇所と前記別の箇所の位置関係によっては、DLD1>DLD2、かつ、DLW1<DLW2になる場合があることはもちろんである。
このように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1の複数本の映像信号線102のうち、走査信号線101と交差する領域の外側の部分については、厚さが薄い映像信号線は幅を広くし、厚さが厚い映像信号線は幅を狭くすることで、各映像信号線の断面積のばらつきを低減し、各映像信号線の配線抵抗のばらつきを低減していることを第3の特徴とする。
また、映像信号線の、走査信号線との交差領域での配線容量(交差容量)の関係も、図6および図12に示したような、特定の位置関係にある2つの画素PX1,PX2の交差領域だけでなく、TFT基板1の表示領域にあるすべての交差領域について、ある箇所での交差領域の面積(GLW1×GDW1)および介在する第1絶縁層の厚さGID1と、前記ある箇所とは別の箇所での交差領域の面積(GLW2×GDW2)および介在する第1絶縁層の厚さGID2との関係が、前記(式12)を満たすようにする。
このように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1に走査信号線と映像信号線が交差する領域について、各交差領域の面積を介在する第1絶縁層の厚さで除した値が一定になるように映像信号線の各交差領域の幅を変えることで、各交差領域の配線容量のばらつきを低減していることを第4の特徴とする。
図15乃至図18は、実施例1の液晶表示装置の第3の特徴を説明するための模式図である。図15は、画素電極の形成に導電膜を成膜した直後の模式断面図である。図16は、図15の画素PX1の部分と画素PX2の部分を取り出して並べた模式断面図である。図17は、図16の画素PX1の部分と画素PX2の部分の導電膜をエッチングして画素電極を形成する場合の特徴を説明する模式平面図である。図18は、図17のJ−J’線における模式断面図およびK−K’線における模式断面図を横に並べた図である。
なお、図15の断面図は、図7と同じ断面を示しているが、ガラス基板100の表面に形成された複数本の走査信号線101は省略している。また、図17は、上側に第1の画素PX1の保持容量が形成される領域の模式平面図を示し、下側に第2の画素PX2の保持容量が形成される領域の模式平面図を示している。
実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1を製造するときには、前記映像信号線102およびソース電極105を形成した後、第2絶縁層106を形成し、続けて画素電極107の形成に用いる導電膜603を成膜する。このとき、第2絶縁層106は、1層でも、2層以上でもよい。また、画素電極107の形成に用いる導電膜603は、たとえば、ITOのような透明な導電膜である。またこのとき、第2絶縁層106および導電膜603の形成手順は、従来の形成手順と同じでよいので、詳細な説明は省略する。
TFT基板1を製造する際に、たとえば、第1絶縁層103の厚さに、図15に示したようなばらつきが生じている場合、一般には、第2絶縁層106や画素電極107の形成に用いる導電膜603を形成(成膜)するときにも同じ傾向でばらつきが生じる。そのため、たとえば、図15および図16に示すように、第1の画素PX1の第1絶縁層103の厚さGID1と第2の画素PX2の第1絶縁層103の厚さGID2に、GID1<GID2の関係があると、第1の画素PX1での第2絶縁層106の厚さPASD1と第2の画素PX2での第2絶縁層106の厚さPASD2の関係は、PASD1<PASD2になるのが一般的である。
実施例1において、TFT基板1は、図3および図4に示したように、走査信号線101上の、TFT素子(半導体層104)が配置されている領域とは異なる領域に、画素電極107の一部が平面で見て重なっており、その重なった領域に保持容量が形成される。従来のTFT基板1において、画素電極107を形成するときには、通常、走査信号線101と画素電極107が重なる領域の面積が一定になるように形成している。そのため、たとえば、図16に示すように、走査信号線101と画素電極の形成に用いる導体膜603の間に介在する第1絶縁層103と第2絶縁層106の厚さの和にばらつきがあると、各保持容量の容量値にばらつきが生じる。
そこで、第1絶縁層103および第2絶縁層106の膜厚にばらつきがある場合に、導電膜603(ITO膜)をエッチングして画素電極107を形成するときには、介在する絶縁層が薄い領域は走査信号線101と画素電極107の重なり面積を小さくし、介在する絶縁層が厚い領域は走査信号線101と画素電極107の重なり面積を広くする。つまり、第1の画素PX1の走査信号線101と画素電極107の重なり面積をSGS1、第2の画素PX2の走査信号線101と画素電極107の重なり面積をSGS2とすると、図17および図18に示すように、SGS1<SGS2になるように画素電極を形成する。
またこのとき、ある箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS1および介在する絶縁層の厚さGID1+PASD1と、前記ある箇所とは別の箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS2および介在する絶縁層の厚さGID2+PASD2との関係は、(GID1+PASD1)<(GID2+PASD2)、かつ、SGS1<SGS2になるだけでなく、下記(式13)のような関係になることが望ましい。
ある箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS1および介在する絶縁層の厚さGID1+PASD1と、前記ある箇所とは別の箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS2および介在する絶縁層の厚さGID2+PASD2との関係に、前記(式13)のような関係にあれば、各保持容量がほぼ一定になると言える。
ある箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS1および介在する絶縁層の厚さGID1+PASD1と、前記ある箇所とは別の箇所での走査信号線と画素電極の重なり面積SGS2および介在する絶縁層の厚さGID2+PASD2との関係が、前記(式13)のような関係になるように各画素電極107を形成した後、第1の画素PX1の走査信号線101と画素電極107が重なった領域に介在する絶縁層(第1絶縁層103および第2絶縁層106)の走査信号線101に接する面および画素電極107に接する面を両端とする容量値CGS1と、第2の画素PX2の走査信号線101と画素電極107が重なった領域に介在する絶縁層(第1絶縁層103および第2絶縁層106)の走査信号線101に接する面および画素電極107に接する面を両端とする容量値CGS2を計測したところ、CGS1≒CGS2になり、保持容量がほぼ一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
なお、各画素の保持容量における絶縁層の厚さと、走査信号線と画素電極の重なり面積との関係は、図17および図18に示したような、特定の位置関係にある2つの画素PX1,PX2の保持容量だけでなく、TFT基板1の表示領域にあるすべての保持容量について、ある箇所での走査信号線101と画素電極107の重なり面積SGS1および介在する絶縁層の厚さGID1+PASD1と、前記ある箇所とは別の箇所での走査信号線101と画素電極107の重なり面積SGS2および介在する絶縁層の厚さGID2+PASD2との関係が、(GID1+PASD1)<(GID2+PASD2)、かつ、SGS1<SGS2であり、前記(式13)のような関係になるようにする。このとき、前記ある箇所と前記別の箇所の位置関係によっては、(GID1+PASD1)>(GID2+PASD2)、かつ、SGS1>SGS2になる場合があることはもちろんである。
このように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1の走査信号線と画素電極の重なり面積について、走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層が薄い領域は重なり面積を小さくし、走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層が厚い領域は重なり面積を広くすることで、各保持容量のばらつきを低減していることを第5の特徴とする。
以上のように、実施例1の液晶表示装置は、TFT基板1の各走査信号線の配線抵抗がほぼ一定であるので、走査信号線の配線抵抗のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、TFT基板1の各TFT素子の特性(書き込み電流値)がほぼ一定であるので、書き込み電流値のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、TFT基板1の各映像信号線の配線抵抗のばらつきを抑えつつ、走査信号線と映像信号線の交差領域に形成される交差容量のばらつきも低減できるので、映像信号線の配線抵抗のばらつきおよび交差容量のばらつきによる画質むらを低減できる。
また、TFT基板1の各保持容量がほぼ一定であるので、保持容量のばらつきによる画質むらを低減できる。
図19は、走査信号線および映像信号線の時定数の測定方法を説明するための模式図である。
本願発明者らは、前記第1の特徴から第5の特徴によって得られる効果の他に、TFT基板1の2つの領域、たとえば、図6に示した第1の画素PX1の走査信号線1011と第2の画素PX2の走査信号線1012について、第1の画素PX1での走査信号線線分GRL1の時定数と、第2の画素PX2での走査信号線線分GRL2の時定数についても調べている。
各走査信号線線分GRL1,GRL2の時定数を調べるにあたっては、各走査信号線線分GRL1,GRL2の一方の端から、たとえば、図19に示すように、初期電圧がV0で、ある時刻にV1に瞬時に変化する信号Vinを入力し、他方の端での出力Voutを観測して、Voutの値がV0+0.1×(V1−V0)に到達する時刻と、V1−0.1×(V1−V0)に到達する時刻の時間差を観測している。
このとき、第1の画素PX1の走査信号線線分GRL1における時間差をTCGL1、第2の画素PX2の走査信号線線分GRL2における時間差をTCGL2とすると、TCGL1≒TCGL2になり、各走査信号線の時定数が一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
また、本願発明者らは、第1の画素PX1の映像信号線線分DRL1の時定数と、第2の画素PX2の映像信号線線分DRL2の時定数についても調べている。なお、各映像信号線線分DRL1,DRL2の時定数の観測方法は、走査信号線線分の時定数の観測方法と同じであるため、説明は省略する。
このとき、第1のPX1の映像信号線線分DRL1における時間差をTCDL1、第2の画素PX2の映像信号線線分DRL2における時間差をTCDL2とすると、TCDL1≒TCDL2になり、各映像信号線の時定数が一定になっていることが本願発明者らによって確認された。
つまり、実施例1の液晶表示装置では、TFT基板1の各走査信号線および各映像信号線の配線抵抗、各TFT素子の書き込み電流値、各交差領域の配線容量、各保持容量のばらつきだけでなく、各走査信号線および各映像信号線の時定数のばらつきも低減できる。
図20乃至図22は、それぞれTFT基板上の任意の2画素の他の選択例を示す模式平面図である。
実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1の特徴を説明するにあたって、ここまでの説明では、TFT基板1の2つの画素PX1,PX2の選択例として、図6に示したように、第1の画素PX1のTFT素子のドレインおよび第2の画素PX2のTFT素子のドレインは同じ映像信号線102に接続されており、第1の画素PX1のTFT素子のゲートは走査信号線1011に接続され、第2の画素PX2のTFT素子のゲートは別の走査信号線1012に接続されており、かつ、2本の走査信号線1011,1012の距離が大きい場合を挙げた。しかしながら、導電膜や絶縁膜を成膜したときの膜厚のばらつきは、一般に、TFT基板1の全域にわたって生じる。そして、実施例1の液晶表示装置におけるTFT基板1では、図6に示したような場合に限らず、TFT基板1上の任意の2画素PX1,PX2に対して、前述のような関係が成り立つ。
つまり、実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1では、第1の画素PX1と第2の画素PX2の位置関係が、たとえば、図20に示すように、第1の画素PX1のTFT素子のゲートおよび第2の画素PX2のTFT素子のゲートは同じ走査信号線101に接続されており、第1の画素PX1のTFT素子のドレインは映像信号線1021に接続され、第2の画素PX2のTFT素子のドレインは別の映像信号線1022に接続されており、かつ、2本の映像信号線1021,1022の距離が大きい場合にも、第1の画素PX1と第2の画素PX2の間に、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係を有する。
また、実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1では、第1の画素PX1と第2の画素PX2の位置関係が、たとえば、図21に示すように、第1の画素PX1のTFT素子のゲートは走査信号線1011に接続され、第2の画素PX2のTFT素子のゲートは別の走査信号線1012に接続されており、かつ、第1の画素PX1のTFT素子のドレインは映像信号線1021に接続され、第2の画素PX2のTFT素子のドレインは別の映像信号線1022に接続されている場合にも、第1の画素PX1と第2の画素PX2の間に、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係を有する。
またさらに、実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1では、第1の画素PX1と第2の画素PX2が、たとえば、図22に示すように、第1の画素PX1のTFT素子のドレインおよび第2の画素PX2のTFT素子のドレインは同じ映像信号線102に接続されており、第1の画素PX1のTFT素子のゲート走査信号線1011に接続され、第2の画素PX2のTFT素子のゲート別の走査信号線1012に接続されており、かつ、2本の走査信号線1011,1012が隣接しているかまたは距離が近い場合にも、第1の画素PX1と第2の画素PX2の間に、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係を有する。
このように、TFT基板1上の任意の2画素PX1,PX2に対して、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係が成り立つようにすることで、TFT基板1上のすべての画素について、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係が成り立つようにすることができ、画質むらが低減できる。
図23乃至図25は、実施例1の液晶表示装置で用いるTFT基板の製造方法の一例を説明するためのフロー図である。図23は、実施例1のTFT基板の製造工程のうちの走査信号線を形成する工程から第1絶縁層を形成する工程までの手順の一例を示すフロー図である。図24は、実施例1のTFT基板の製造工程のうちの映像信号線を形成する工程の手順の一例を示すフロー図である。図25は、第2絶縁層を形成する工程から画素電極を形成する工程までの手順の一例を示すフロー図である。
実施例1の液晶表示装置で用いるTFT基板1は、ガラス基板100上に形成された走査信号線101、映像信号線102、TFT素子、画素電極107に、前述の第1の特徴から第5の特徴のような関係が成り立つ。以下、このような特徴を有するTFT基板1の製造方法の一例を、図23乃至図25を参照しながら説明する。
なお、以下の説明では、導電膜をエッチングする際のエッチングレジストを形成する工程において、感光性レジストを露光するときに、直描露光機と呼ばれる露光装置を用いて露光する場合を例に挙げる。前記直描露光機とは、たとえば、ガラス基板上にクロム(Cr)膜などでパターンを描いたマスクを使用しない露光装置であり、CADレイアウトデータなどの数値データ(描画用データ)に基づいて、感光性レジストに露光パターンを直接描画する露光装置である。露光パターンを描画する方法としては、たとえば、感光性レジストの露光領域全域を複数の小領域に分割し、前記描画用データに基づいて各小領域を露光する小領域と露光しない小領域にわけ、露光ヘッドを移動させながら前記露光する小領域のみを順次露光していく方法がある。
実施例1のTFT基板1を製造するときには、たとえば、図23に示すように、まず、ガラス基板100上に走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601を成膜する(ステップ701)。このとき、第1の導電膜601の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法において走査信号線101の形成に用いる導電膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、成膜した第1の導電膜601の膜厚分布を測定し、その結果を測定結果1として保持する(ステップ702)。
次に、前記測定結果1に基づいて各走査信号線101の幅を決定し、たとえば、前記直描露光機で使用する描画用データのうち、各走査信号線101の幅に関するデータを更新する(ステップ703)。このとき、描画用データの各走査信号線の幅は、第1の導電膜の膜厚分布に基づき、たとえば、各走査信号線の断面積、および1本の走査信号線における各領域の断面積が一定になるように決定する。
次に、前記第1の導電膜上に感光性のレジスト膜を成膜する(ステップ704)。このとき、レジスト膜の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法におけるレジスト膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、描画用データのうち、ステップ703で更新された各走査信号線の幅に関するデータに基づいてレジスト膜を露光し、現像する(ステップ705)。レジスト膜の露光は、たとえば、前記直描露光機を用いて行い、レジスト膜の露光領域全域を複数の小領域に分割し、前記描画用データに基づいて各小領域を露光する小領域と露光しない小領域にわけ、露光ヘッドを移動させながら前記露光する小領域のみを順次露光し、レジスト膜上に露光パターンを描画する。また、露光したレジスト膜の現像方法は、従来の現像方法と同じでよい。
次に、ステップ705で形成したエッチングレジストをマスクにして第1の導電膜601をエッチングし、走査信号線101を形成する(ステップ706)。その後、エッチングレジストを除去する。ステップ705で形成したエッチングレジストは、第1の導電膜601の膜厚分布に基づいて更新された各走査信号線の幅に基づいて形成されている。そのため、ステップ706で形成された各走査信号線101は、厚さと幅の積(断面積)がほぼ一定になる。また、形成された各走査信号線は、1本の走査信号線における各領域の厚さと幅の積(断面積)もほぼ一定になる。
走査信号線101を形成した後は、各走査信号線101の厚さと幅の分布を測定し、その結果を測定結果2として保持する(ステップ707)。
次に、ガラス基板100の、走査信号線101が形成された面に、第1絶縁層103および半導体層104を形成する(ステップ708)。このとき、第1絶縁層103の材料および形成方法、半導体層104の材料および形成方法は、従来のTFT基板1の製造方法における第1絶縁層の材料および形成方法、半導体層の材料および形成方法と同じでよい。第1絶縁層103および半導体層104の形成方法の一例を挙げると、たとえば、第1絶縁層103の形成に用いる絶縁膜と、半導体層104の形成に用いる半導体膜を、その順序で一括して成膜した後、前記半導体膜のみをエッチングして形成する方法がある。
次に、第1絶縁層103の膜厚分布を測定し、その結果を測定結果3として保持する(ステップ709)。
次に、図24に示すように、ガラス基板100の、第1絶縁層103および半導体層104が形成された面に、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる第2の導電膜602を成膜する(ステップ710)。このとき、第2の導電膜602の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法において映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる導電膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、成膜した第2の導電膜602の膜厚分布を測定し、その結果を測定結果4として保持する(ステップ711)。
次に、前記測定結果3に基づいて各画素のTFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lを決定し、たとえば、前記直描露光機で使用する描画用データのうち、各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関するデータを更新する(ステップ712)。このとき、描画用データの、TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lは、各TFT素子の書き込み電流値が一定になるように、たとえば、第1絶縁層の膜厚分布に基づき、第1絶縁層103(ゲート絶縁膜)が厚い箇所のTFT素子はW/Lを大きくし、第1絶縁層103が薄い箇所のTFT素子はW/Lを小さくする。
次に、前記測定結果2、測定結果3、および測定結果4に基づいて、各映像信号線102の幅を決定し、たとえば、前記直描露光機で使用する描画用データのうち、各映像信号線102の幅に関するデータを更新する(ステップ713)。このとき、描画用データの各映像信号線102の幅は、走査信号線101と交差する領域では走査信号線101および映像信号線102ならびに介在する第1絶縁層103で構成される配線容量が一定になり、かつ、走査信号線101と交差する領域以外の部分では各映像信号線102の配線抵抗が一定になるようにする。映像信号線102の、走査信号線101と交差する領域の幅は、測定結果2および測定結果3に基づいて、各交差領域の配線容量が一定になるようにする。また、映像信号線102の、走査信号線101と交差する領域以外の幅は、測定結果4に基づいて、各映像信号線の断面積や、1本の映像信号線の各領域での断面積が一定になるようにする。
次に、第2の導電膜602上に感光性のレジスト膜を成膜する(ステップ714)。このとき、レジスト膜の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法におけるレジスト膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、描画用データのうち、ステップ712で更新された各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関するデータ、およびステップ713で更新された各映像信号線102の幅に関するデータに基づいてレジスト膜を露光し、現像する(ステップ715)。レジスト膜の露光は、たとえば、前記直描露光機を用いて行い、レジスト膜の露光領域全域を複数の小領域に分割し、前記描画用データに基づいて各小領域を露光する小領域と露光しない小領域にわけ、露光ヘッドを移動させながら前記露光する小領域のみを順次露光し、レジスト膜上に露光パターンを描画する。また、露光したレジスト膜の現像方法は、従来の現像方法と同じでよい。
次に、ステップ715で形成したエッチングレジストをマスクにして第2の導電膜602をエッチングし、映像信号線102およびソース電極105を形成する(ステップ716)。その後、エッチングレジストを除去する。ステップ715で形成したエッチングレジストは、ステップ712で更新された各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関するデータ、およびステップ713で更新された各映像信号線102の幅に関するデータに基づいて形成されている。そのため、ステップ716までの工程で形成された各TFT素子は、書き込み電流値がほぼ一定になる。また、ステップ716で形成された各映像信号線102は、走査信号線101との交差領域に形成される各配線容量がほぼ一定になり、かつ、交差領域以外での配線抵抗がほぼ一定になる。
映像信号線102およびソース電極105を形成した後は、図25に示すように、ガラス基板100の、映像信号線102およびソース電極105が形成された面に、第2絶縁層106を形成する(ステップ717)。このとき、第2絶縁層106の材料および形成方法は、従来のTFT基板1の製造方法における第2絶縁層106の材料および形成方法と同じでよい。
次に、第2絶縁層106の膜厚分布を測定し、その結果を測定結果5として保持する(ステップ718)。
次に、ガラス基板100の、第2絶縁層106が形成された面に、画素電極107の形成に用いる第3の導電膜603(ITO膜)を成膜する(ステップ719)。このとき、第3の導電膜603の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法において画素電極603の形成に用いる導電膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、前記測定結果2および測定結果5に基づいて、各画素電極107の、走査信号線101と重なる領域の面積を決定し、たとえば、前記直描露光機で使用する描画用データのうち、画素電極107の走査信号線101と重なる領域の寸法に関するデータを更新する(ステップ720)。このとき、描画用データの、画素電極7の走査信号線101と重なる領域の寸法は、測定結果2(第1絶縁層103の膜厚分布)および測定結果5(第2絶縁層106の膜厚分布)に基づき、第1絶縁層の膜厚と第2絶縁層の膜厚の和が大きい領域は画素電極と走査信号線の重なり面積を大きくし、第1絶縁層の膜厚と第2絶縁層の膜厚の和が小さい領域は画素電極と走査信号線の重なり面積を小さくする。このとき、各重なり面積は、画素電極107と走査信号線101が重なる領域に形成される各保持容量が一定になるようにする。
次に、第3の導電膜603上に感光性のレジスト膜を成膜する(ステップ721)。このとき、レジスト膜の材料および成膜方法は、従来のTFT基板1の製造方法におけるレジスト膜の材料および成膜方法と同じでよい。
次に、描画用データのうち、ステップ720で更新された画素電極107の寸法に関するデータに基づいてレジスト膜を露光し、現像する(ステップ722)。レジスト膜の露光は、たとえば、前記直描露光機を用いて行い、レジスト膜の露光領域全域を複数の小領域に分割し、前記描画用データに基づいて各小領域を露光する小領域と露光しない小領域にわけ、露光ヘッドを移動させながら前記露光する小領域のみを順次露光し、レジスト膜上に露光パターンを描画する。また、露光したレジスト膜の現像方法は、従来の現像方法と同じでよい。
次に、ステップ722で形成したエッチングレジストをマスクにして第3の導電膜603をエッチングし、画素電極107を形成する(ステップ723)。その後、エッチングレジストを除去する。ステップ722で形成したエッチングレジストは、ステップ720で更新された各画素電極107の寸法に関するデータに基づいて形成されている。そのため、ステップ723で形成された各画素電極107は、走査信号線101と重なる領域に形成される保持容量がほぼ一定になる。
このように、ステップ701からステップ723のような手順で、ガラス基板100上に、走査信号線101、映像信号線102、TFT素子、画素電極107などを形成することで、前記第1の特徴から第5の特徴までを有する実施例1のTFT基板1を製造することができる。そのため、液晶表示装置の画質むらを低減することができる。
また、このような手順でTFT基板1を製造した場合、第1の導電膜601に生じた膜厚のばらつきに応じて各走査信号線101の幅を随時更新することで、各走査信号線101の配線抵抗をほぼ一定にすることができる。そのため、第1の導電膜601を成膜するときの膜厚は、たとえば、従来のように、各走査信号線101の配線抵抗のばらつきが画質に影響しないような膜厚まで厚くしなくてもよくなる。
また、第1絶縁層103に生じた膜厚のばらつきに応じて各TFT素子のチャネル長Wをチャネル幅Lで除した値(W/L)を随時更新することで、各TFT素子の書き込み電流値をほぼ一定にできる。そのため、第1絶縁層103を形成するときの膜厚は、たとえば、従来のように、各TFT素子の書き込み電流値のばらつきが画質に影響しないような膜厚まで厚くしなくてもよくなる。
また、第2の導電膜602に生じた膜厚のばらつきに応じて各映像信号線102の幅を随時更新することで、各映像信号線102の配線抵抗をほぼ一定にすることができる。また、走査信号線の幅および第1絶縁層に生じた膜厚のばらつきに応じて、各映像信号線の、走査信号線との交差領域の幅を随時更新することで、各交差領域に形成される配線容量の容量値をほぼ一定にすることができる。そのため、第1絶縁層103を形成するときの膜厚および第2の導電膜602を成膜するときの膜厚は、たとえば、従来のように、各映像信号線102の配線抵抗や前記交差領域の配線容量のばらつきが画質に影響しないような膜厚まで厚くしなくてもよくなる。
また、第1絶縁層103に生じた膜厚のばらつきおよび第2絶縁層106に生じた膜厚のばらつきに応じて、画素電極107の、走査信号線101と重なる領域の面積を随時更新することで、各画素の保持容量をほぼ一定にすることができる。そのため、第1絶縁層103の膜厚および第2絶縁層103の膜厚を、たとえば、従来のように、各画素の保持容量のばらつきが画質に影響しないような膜厚まで厚くしなくてもよくなる。
つまり、実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1を製造するときには、従来に比べて、導電膜や絶縁膜の成膜時間を短縮できるとともに、材料コストを低減することができる。そのため、TFT基板1の製造コスト、言い換えると液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
図26は、配線の幅の測定方法を補足する模式断面図である。図27は、配線の厚さの測定方法を補足する模式断面図である。
実施例1の液晶表示装置に用いるTFT基板1は、図23乃至図25に示したような手順で製造される。このとき、たとえば、走査信号線は、ガラス基板100の表面に第1の導電膜601を成膜した後、エッチングにより第1の導電膜601の不要な部分を除去して形成される。そのため、ガラス基板100上に形成された走査信号線101の断面形状は、たとえば、図26に示すように、台形形状になるのが一般的である。そこで、ステップ707で各走査信号線101の幅の分布を計測するときには、たとえば、ガラス基板100と接する面側(下底)の幅GLWB、またはガラス基板100と接する面の裏面(上底)の幅GLWUのいずれか一方に統一する。つまり、たとえば、第1の画素PX1の走査信号線101の幅GLW1として下辺の幅GLW1Bを測定した場合、第2の画素PX2の走査信号線101の厚さGLD2も下辺の幅GLW2Bを測定する。
また、走査信号線101は、たとえば、図27に示すように、単位長さ当たりの抵抗値が小さい導電層101aの上下に、ガラス基板100や第1絶縁層103との接着力(密着力)の向上を目的とした接着層101b,101cが積層された3層構造になっていることが多い。このとき、ステップ702で測定する第1の導電膜601の膜厚分布は、接着層101b,101cを含む3層合計の厚さGLDA、または導電層101aのみの厚さGLDMのいずれかに統一する。同様に、ステップ707で測定する各走査信号線の厚さも、接着層101b,101cを含む3層合計の厚さGLDA、または導電層101aのみの厚さGLDMのいずれかに統一する。つまり、たとえば、第1の画素PX1の走査信号線101の厚さGLD1として接着層101b,101cを含む3層合計の厚さGLD1Aを測定した場合、第2の画素PX2の走査信号線101の厚さGLD2も接着層101b,101cを含む3層合計の厚さGLD2Aで測定する。
また、図示は省略するが、映像信号線102およびソース電極105についても、単位長さ当たりの抵抗値が小さい導電層の上下に、第1絶縁層103や第2絶縁層106との接着力(密着力)の向上を目的とした接着層が積層された3層構造になっていることが多い。そのため、ステップ711で測定する第2の導電膜602の膜厚分布も、接着層を含む3層合計の厚さ、または接着層を除く導電層のみの厚さのいずれかに統一する。
ところで、走査信号線101、映像信号線102およびソース電極105、画素電極107などは、一般に、ガラス基板100の全面に成膜した導電膜をエッチングして形成する。このとき、たとえば、第1の導電膜601をエッチングして走査信号線101を形成すると、基板上の各領域で生じるエッチング量のばらつきにより、形成された走査信号線101の幅にばらつきが生じる。つまり、たとえば、各走査信号線101の幅が一定になるようにエッチングレジストを形成して第1の導電膜601をエッチングした場合、本来なら各走査信号線101の幅は一定になるはずであるが、実際には各走査信号線101の幅にばらつきが生じる。
実施例1の表示装置に用いるTFT基板1においても、たとえば、各走査信号線101の断面積が一定になるようにエッチングレジストを形成して第1の導電膜601をエッチングした場合、各走査信号線101の幅にはエッチング量のばらつきが生じる。そのため、各走査信号線101の断面積を厳密に一定にすることは難しい。同様に、映像信号線の幅、走査信号線と映像信号線が交差する領域の配線容量、走査信号線と画素電極が重なる領域の保持容量、各TFT素子の書き込み電流値などを、厳密に一定にすることは難しい。そこで、実施例1のTFT基板1では、前記エッチング量のばらつきを考慮し、たとえば、形成された各走査信号線101の断面積が、ある範囲内であれば、各走査信号線101の断面積は一定であるとみなす。
以下、実施例1のTFT基板1において、前記エッチング量のばらつきを考慮した場合に、前記第1の特徴から第5の特徴がどのように表されるかを説明する。
図28は、エッチング量のばらつきの調べ方を説明するための模式平面図である。図29は、表示領域の対角に位置する2つの画素の走査信号線の幅のばらつきの一例を示す模式断面図である。
実施例1の液晶表示装置におけるTFT基板1を製造する場合、たとえば、第1の導電膜601をエッチングして複数本の走査信号線101を形成したときに、エッチング量のばらつきにより、形成された各走査信号線101の幅にばらつきが生じることがある。そこで、本願発明者は、たとえば、図28に示すように、TFT基板1の表示領域の左上に位置する画素PX(0,0)の近傍と、表示領域の右下に位置する画素PX(X,Y)の近傍で、走査信号線101の幅にどの程度のエッチング量のばらつき(誤差)が生じるか調べた。なお、前記左上に位置する画素PX(0,0)は、四角形の表示領域の1つの角部にある画素である。また、前記右下に位置する画素PX(X,Y)は、前記表示領域の、前記左上の画素PX(0,0)がある角部と対角に位置する角部にある画素である。
エッチング量のばらつきによる走査信号線の幅のばらつきを調べるにあたって、走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601は、前記表示領域全体で厚さが均一になるように成膜した。また、第1の導電膜601は、各走査信号線101の幅が一定になるように形成したエッチングレジストをマスクにしてエッチングした。このとき、TFT基板1上に形成されたすべての走査信号線の幅は等しくなるはずである。
しかしながら、画素PX(0,0)の周辺および画素PX(X,Y)の周辺の走査信号線の幅を計測すると、同じ幅になるように形成したにもかかわらず、たとえば、図29に示すように、画素PX(X,Y)の走査信号線101の幅GLW(X,Y)が、画素PX(0,0)の走査信号線101の幅GLW(0,0)よりもσ[μm]だけ広くなっていた。具体的には、画素PX(0,0)および画素PX(X,Y)の距離、すなわち表示領域の対角方向の距離Lsubが80[cm]の場合に、画素PX(X,Y)の走査信号線の配線幅DLW(X,Y)が、画素PX(0,0)の走査信号線の配線幅DLW(0,0)よりもσ=2.6[μm]だけ広くなった。
画素PX(0,0)と画素PX(X,Y)は、表示領域の対角に位置する2つの画素であり、表示領域の中から任意の2画素を取り出したときの距離が最も長くなる組み合わせである。このことから、表示領域の対角方向の距離Lsubが80[cm]のTFT基板1の場合、表示領域の中から任意の2画素を取り出したときの各画素の走査信号線101の幅には、最大で2.6[μm]の誤差(ばらつき)が生じると言える。
このとき、エッチング量のばらつきが、表示領域の対角方向に連続的に変化していると仮定すると、たとえば、図28に示した、距離L12[cm]だけ離れている2つの画素PX1,PX2に関して、第1の画素PX1の走査信号線101の幅と、第2の画素PX2の走査信号線101の幅に生じる最大誤差は、下記(式14)のように表すことができる。
また、上記(式14)を一般化し、表示領域の対角方向の距離をLsub [cm]とし、対角に位置する2つの画素の走査信号線の幅に生じる最大誤差をσ[μm]とすると、第1の画素PX1の走査信号線の幅と、第1の画素から距離L12[cm]だけ離れた第2の画素PX2の走査信号線の幅に生じる最大誤差は、下記(式15)で表される。
実施例1のTFT基板1は、たとえば、第1の導電膜601の膜厚分布を測定した結果、画素PX1の走査信号線が形成される領域の膜厚GLD1と、画素PX2の走査信号線が形成される領域の膜厚GLD2の関係がGLD1<GLD2であった場合、画素PX1の走査信号線の幅GLW1と画素PX2の走査信号線の幅GLD2の関係がGLW1>GLW2になるように描画データを更新する。このとき、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮すると、形成された第1の画素PX1の走査信号線の幅GLW1および第2の画素PX2の走査信号線の幅GLW2については、下記(式1)で表される関係になっていればよい。
また、実施例1のTFT基板1では、第1の画素PX1の走査信号線の断面積(GLD1×GLW1)と、第2の画素PX2の走査信号線の断面積(GLD2×GLW2)が厳密に等しくなるのが望ましいが、エッチング量のばらつきにより厳密に等しくすることが難しい。そのため、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の走査信号線の厚さGLD1および幅GLW1と、第2の画素PX2の走査信号線の厚さGLD2および幅GLW2が、下記(式2)を満たしていれば、各走査信号線の断面積が等しいとみなす。
また、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の走査信号線線分の抵抗値GLR1と、第2の画素PX2の走査信号線線分の抵抗値GLR2が、下記(式3)を満たしていれば、各走査信号線線分の抵抗値(配線抵抗)が等しいとみなす。
なお、前記(式3)において、GLW1は第1の画素PX1の走査信号線線分の幅であり、GLW2は第2の画素PX2の走査信号線線分の幅である。
同様に、実施例1のTFT基板1では、形成された第1の画素PX1の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での厚さGLD1と、第2の画素PX2の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での厚さGLD2の関係がGLD1<GLD2であった場合、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮すると、形成された第1の画素PX1の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での幅GLW1と、第2の画素PX2の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での幅GLW2について、下記(式4)で表される関係になっていればよい。
また、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での厚さGLD1および幅GLW1と、第2の画素PX2の、走査信号線と交差する領域の外側での厚さGLD2および幅GLW2が、下記(式5)を満たしていれば、各映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での断面積が等しいとみなす。
また、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の映像信号線線分の抵抗値DLR1と、第2の画素PX2の映像信号線線分の抵抗値DLR2が、下記(式6)を満たしていれば、各映像信号線線分の抵抗値(配線抵抗)が等しいとみなす。
なお、前記(式6)において、DLW1は第1の画素PX1の映像信号線の、走査信号線と交差する領域の外側での幅であり、GLW2は第2の画素PX2の、走査信号線と交差する領域の外側での幅である。
また、実施例1のTFT基板1では、走査信号線と映像信号線が交差する領域(交差領域)の配線容量に関して、第1の画素PX1の交差領域の配線容量と、第2の画素PX2の交差容量の配線容量が、前記(式12)のような関係を満たすようにする。しかしながら、エッチング量のばらつきにより、形成された走査信号線の幅および映像信号線の幅にはばらつきが生じる。そのため、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつきを考慮し、形成された第1の画素PX1の交差領域の配線容量と、第2の画素PX2の交差領域の配線容量が、下記(式7)を満たしていれば、各交差領域の配線容量が等しいとみなす。
なお、前記(式7)において、GLW1は第1の画素PX1の走査信号線の幅である。また、GDW1は第1の画素PX1の、走査信号線と映像信号線が交差する領域での映像信号線の幅である。また、GID1は第1の画素PX1の、走査信号線と映像信号線が交差する領域に介在する第1絶縁層の厚さである。また、GLW2は第2の画素PX2の走査信号線の幅である。また、GDW2は第2の画素PX2の、走査信号線と映像信号線が交差する領域での映像信号線の幅である。また、GID2は第2の画素PX2の、走査信号線と映像信号線が交差する領域に介在する第1絶縁層の厚さである。
また、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の、走査信号線と映像信号線が交差する領域に介在する第1絶縁層の容量値CGD1と、第2の画素PX2の、走査信号線と映像信号線が交差する領域に介在する第1絶縁層の容量値CGD2が、下記(式8)を満たしていれば、各交差領域に介在する第1絶縁層の容量値が等しいとみなす。
なお、前記(式8)において、GDW1は第1の画素PX1の、走査信号線と映像信号線が交差する領域での映像信号線の幅である。また、GDW2は第2の画素PX2の、走査信号線と映像信号線が交差する領域での映像信号線の幅である。
また、実施例1のTFT基板1では、第1の画素PX1の、走査信号線と画素電極が重なる領域に介在する絶縁層の厚さ(GID1+PASD1)と、第2の画素PX2の、走査信号線と画素電極が重なる領域に介在する絶縁層の厚さ(GID2+PASD2)の関係が(GID1+PASD1)<(GID2+PASD2)であった場合、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつきを考慮すると、第1の画素PX1の、走査信号線と画素電極が重なる領域の面積SGS1と、第2の画素PX2の、走査信号線と画素電極が重なる領域の面積SGS2の関係が、下記(式9)を満たしていればよい。
なお、前記(式9)において、SGL2は第2の画素PX2の、走査信号線と画素電極が重なる領域の外周の長さ(周回長)である。
また、実施例1のTFT基板1では、走査信号線と画素電極が重なる領域(重畳領域)の配線容量に関して、第1の画素PX1の重畳領域の配線容量と、第2の画素PX2の重畳容量の配線容量が、前記(式13)のような関係を満たすようにする。しかしながら、エッチング量のばらつきにより、形成された走査信号線の幅および画素電極の寸法にはばらつきが生じる。そのため、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつきを考慮し、形成された第1の画素PX1の重畳領域の配線容量と、第2の画素PX2の重畳領域の配線容量が、下記(式10)を満たしていれば、各重畳領域の配線容量が等しいとみなす。
なお、前記(式10)において、ID1は第1の画素PX1の、走査信号線と画素電極の重畳領域に介在する絶縁層の厚さである。また、SGL1は第1の画素PX1の、走査信号線と画素電極の重畳領域の周回長である。また、ID2は第2の画素PX2の、走査信号線と画素電極の重畳領域に介在する絶縁層の厚さである。
また、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつき(最大誤差)を考慮し、形成された第1の画素PX1の、走査信号線と画素電極の重畳領域に介在する絶縁層の容量値CGS1と、第2の画素PX2の、走査信号線と画素電極の重畳領域の容量値CGS2が、下記(式11)を満たしていれば、各重畳領域の容量値が等しいとみなす。
このように、実施例1のTFT基板1では、前記(式15)で表されるエッチング量のばらつきを考慮し、各走査信号線101の断面積や配線抵抗の関係、各映像信号線102の断面積や配線抵抗の関係、走査信号線101と映像信号線102の交差領域の配線容量または容量値、走査信号線101と画素電極107の重畳領域の配線容量または容量値が、前記(式1)から(式11)のような関係を満たすようにすることで、画質むらが少ない表示パネル(表示装置)を、低コストで製造することが可能になる。
なお、実施例1で挙げた構成は、種々の液晶表示装置に適用可能であるが、特に、テレビやPCのディスプレイなどの大型の表示パネルを有する表示装置に適用すると、高い効果が得られる。
実施例1では、表示装置の表示領域における任意の2箇所(2画素)における走査信号線の幅と厚さの関係、TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lの関係、映像信号線の厚さ幅の関係、走査信号線と画素電極の重なり面積の関係などについて説明した。
実施例2は、実施例1で説明した関係を前提とし、表示装置(TFT基板1)の表示領域の、ある特定の3箇所におけるこれらの関係について規定した実施例である。
現在、液晶表示装置の表示パネルに用いられるTFT基板1は、たとえば、1枚のマザーガラスから2面(2枚)のTFT基板1を切り出したり、4面(4枚)のTFT基板1を切り出したりして製造されている。
図30は、1枚のマザーガラスから2枚のTFT基板を切り出す場合の導電膜の膜厚分布を示す模式図である。
1枚のマザーガラスから2枚のTFT基板1を切り出す、いわゆる2面取りの場合、図30に示すように、マザーガラス8には、2個の、TFT基板1として切り出す領域801,802がある。この2個の領域801,802にはそれぞれ、たとえば、図2乃至図5に示したような構成のTFT基板1が形成される。そして、TFT基板1を形成した後、マザーガラス8から2個の領域801,802を切り出して、表示パネルを形成する。
このような2面取りの場合、マザーガラス8の各領域801,802に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる導電膜を成膜すると、その導電膜の膜厚の分布は、たとえば、図30に示すように、マザーガラス8の中心Pを中心とする同心円BL1,BL2,BL3,BL4で表すことができる。このとき、導電膜の膜厚は、中心Pを含む同心円BL1の内側の領域、同心円BL1の外側でありかつ同心円BL2の内側の領域、同心円BL2の外側でありかつ同心円BL3の内側の領域、同心円BL3の外側でありかつ同心円BL4の内側の領域の順に薄くなっていく。また、各領域の中でも、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜の膜厚はだんだんと薄くなっていく。また、同心円BL4の外側の領域も、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜の膜厚がだんだんと薄くなっていく。これは、導電膜を形成する際に、たとえば、スパッタリングで形成するためである。
また、マザーガラス8上に、たとえば、第1絶縁層103の形成に用いる絶縁膜を成膜したときにも、その絶縁膜の膜厚の分布は、導電膜の場合と同じ傾向の分布になる。これは、絶縁膜を形成する際に、たとえば、プラズマCVDで形成するためである。
図31は、1枚のマザーガラスから4枚の基板を切り出す場合の導電膜の膜厚分布を示す模式図である。
1枚のマザーガラスから4枚のTFT基板1を切り出す、いわゆる4面取りの場合、図31に示すように、マザーガラス8には、4個の、TFT基板1として切り出す領域811,812,813,814がある。この4個の領域811〜814にはそれぞれ、たとえば、図2乃至図5に示したような構成のTFT基板1が形成される。そして、TFT基板1を形成した後、マザーガラス8から4個の領域811〜814を切り出して、表示パネルを形成する。
このような4面取りの場合、マザーガラス8の4個の領域811〜814に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる導電膜、第1絶縁層103の形成に用いる絶縁膜などを成膜すると、その膜厚の分布は、たとえば、図31に示すように、マザーガラス8の中心Pを中心とする同心円BL1,BL2,BL3,BL4で表すことができる。このとき、導電膜または絶縁膜の膜厚は、中心Pを含む同心円BL1の内側の領域、同心円BL1の外側でありかつ同心円BL2の内側の領域、同心円BL2の外側でありかつ同心円BL3の内側の領域、同心円BL3の外側でありかつ同心円BL4の内側の領域の順に薄くなっていく。また、各領域の中でも、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜または絶縁膜の膜厚はだんだんと薄くなっていく。また、同心円BL4の外側の領域も、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜または絶縁膜の膜厚がだんだんと薄くなっていく。
図32は、1枚のマザーガラスから6枚の基板を切り出す場合の導電膜の膜厚分布を示す模式図である。
1枚のマザーガラスから6枚の基板を切り出す、いわゆる6面取りの場合、図32に示すように、マザーガラス8には、6個の、TFT基板として切り出す領域821,822,823,824,825,826がある。この6個の領域821〜826にはそれぞれ、たとえば、図2乃至図5に示したような構成のTFT基板1が形成される。そして、TFT基板1を形成した後、マザーガラス8から6個の領域821〜826を切り出して、表示パネルを形成する。
このような6面取りの場合、マザーガラス8の6個の領域821〜826に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる導電膜、第1絶縁層103の形成に用いる絶縁膜などを成膜すると、その膜厚の分布は、たとえば、図32に示すように、マザーガラス8の中心Pを中心とする同心円BL1,BL2,BL3,BL4で表すことができる。このとき、導電膜または絶縁膜の膜厚は、中心Pを含む同心円BL1の内側の領域、同心円BL1の外側でありかつ同心円BL2の内側の領域、同心円BL2の外側でありかつ同心円BL3の内側の領域、同心円BL3の外側でありかつ同心円BL4の内側の領域の順に薄くなっていく。また、各領域の中でも、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜または絶縁膜の膜厚はだんだんと薄くなっていく。また、同心円BL4の外側の領域も、中心Pから遠ざかるにつれて、導電膜または絶縁膜の膜厚がだんだんと薄くなっていく。
図33は、1枚のマザーガラスから15枚の基板を切り出す場合の導電膜の膜厚分布を示す模式図である。
1枚のマザーガラスから15枚の基板を切り出す、いわゆる15面取りの場合、図33に示すように、マザーガラス8には、15個の、TFT基板として切り出す領域831,832,833,834,835,836,837,838,839,840,841,842,843,844,845がある。この15個の領域831〜845にはそれぞれ、たとえば、図2乃至図5に示したような構成のTFT基板1が形成される。そして、TFT基板1を形成した後、マザーガラス8から15個の領域831〜845を切り出して、表示パネルを形成する。
このような15面取りの場合、マザーガラス8の15個の領域831〜845に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる導体膜、第1絶縁層103の形成に用いる絶縁膜などを成膜すると、その膜厚の分布は、たとえば、図33に示すように、マザーガラス8の中心Pを中心とする同心円BL1,BL2,BL3,BL4で表すことができる。このとき、導体膜または絶縁膜の膜厚は、中心Pを含む同心円BL1の内側の領域、同心円BL1の外側でありかつ同心円BL2の内側の領域、同心円BL2の外側でありかつ同心円BL3の内側の領域、同心円BL3の外側でありかつ同心円BL4の内側の領域の順に薄くなっていく。また、各領域の中でも、中心Pから遠ざかるにつれて、導体膜または絶縁膜の膜厚はだんだんと薄くなっていく。また、同心円BL4の外側の領域も、中心Pから遠ざかるにつれて、導体膜または絶縁膜の膜厚がだんだんと薄くなっていく。
ここで、図30乃至図33に示したように、1枚のマザーガラス8から多面取りを行う場合に切り出される各領域、つまり1枚のTFT基板における導体膜または絶縁膜の膜厚の分布は、次の4つのパターンに分類されることがわかる。
1つめのパターンは、導体膜または絶縁膜の膜厚の分布が、図30に示した領域801、図33に示した領域837,839のようになるパターンである。この1つめのパターンの特徴について、図34を用いて説明する。
図34は、1つめのパターンの膜厚分布および特定の3箇所の選択例を説明するための模式図である。
導電膜の膜厚分布の1つめのパターンを説明するにあたって、図34に示すように、2面取りの場合におけるマザーガラス8の1つの領域801を例に挙げる。図34において、1011,1012は、表示領域における最外に配置されている走査信号線を示しており、1021,1022は、表示領域における最外に配置されている映像信号線を示している。つまり、この2本の走査信号線1011,1012と、2本の映像信号線1021,1022に囲まれた領域が、本発明でいうところの表示領域になる。そして、この表示領域には、図示していない複数本の走査信号線、表示領域の中央部に配置された映像信号線1023および図示していない複数本の映像信号線が配置されている。
そして、1つめのパターンでは、図34に示すように、領域801の表示領域の最外側に配置される2本の走査信号線のうち、マザーガラス8の中心Pに近いほうの走査信号線1012の中央部分、すなわち映像信号線1023と交差する点を点C1とする。また、前記走査信号線1012と、表示領域の一方の最外側に配置される映像信号線1021とが交差する点を点C2とする。また、前記映像信号線1021と、表示領域のもう一方の最外側に配置される走査信号線1011とが交差する点を点C3とする。
このとき、マザーガラス8の表面に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601を成膜すると、第1の導電膜601の膜厚分布は、マザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1の走査信号線101は、実施例1で説明したように、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
1つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線(第1の導電膜)の厚さは、点C1の厚さがもっとも厚く、点C2の厚さが次に厚く、点C3の厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での走査信号線1012の厚さをGLD1、点C2での走査信号線1012の厚さをGLD2、点C3での走査信号線1011の厚さをGLD3とし、点C1での走査信号線1012の幅をGLW1、点C2での走査信号線1012の幅をGLW2、点C3での走査信号線1011の幅をGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係になる。これが、1つめのパターンにおける走査信号線の厚さと幅の関係である。
また、走査信号線101を形成した後、マザーガラス8に、第1絶縁層103を形成し、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる第2の導電膜602を成膜したときも、第1絶縁層103の膜厚分布および第2の導電膜602の膜厚分布は、ともにマザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1は、各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関して、ゲート絶縁膜(第1絶縁層103)が厚いTFT素子はW/Lを大きくし、ゲート絶縁膜(第1絶縁層103)が薄いTFT素子はW/Lを小さくする。
1つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の第1絶縁層103の厚さは、点C1の近傍における厚さがもっとも厚く、点C2の近傍における厚さが次に厚く、点C3の近傍における厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW1およびL1、点C2の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW2およびL2、点C3の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW3およびL3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係になる。これが、1つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さとTFT素子のW/Lの関係である。
また、本発明のTFT基板1は、第1絶縁層103が厚い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を広くし、第1絶縁層103が薄い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を狭くする。
1つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と映像信号線102の交差領域に介在する第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1での走査信号線1012と映像信号線1023の交差領域の面積を(GLD1×GDW1)、点C2での走査信号線1012と映像信号線1021の交差領域の面積を(GLD2×GDW2)、点C3での走査信号線1011と映像信号線1011の交差領域の面積を(GLD3×GDW3)とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、(GLD1×GDW1)>(GLD2×GDW2)>(GLD3×GDW3)の関係になる。これが、1つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さと、走査信号線101と映像信号線102の交差領域の面積の関係である。
また、本発明のTFT基板1は、映像信号線102の、走査信号線101との交差領域以外の領域は、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
1つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の映像信号線102の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLD1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD3とし、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLW1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係になる。これが、1つめのパターンにおける走査信号線101と映像信号線102の交差領域外での、映像信号線102の厚さと幅の関係である。
またさらに、本発明のTFT基板1は、各画素の保持容量に関して、走査信号線101と画素電極107が重なる領域に介在する絶縁膜が厚い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を広くし、介在する絶縁層が薄い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を狭くする。
1つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さ、たとえば、第1絶縁層103および第2絶縁層106の厚さの合計は、点C1の近傍における厚さがもっとも厚く、点C2の近傍における厚さが次に厚く、点C3の近傍における厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID3とし、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係になる。これが、1つめのパターンにおける走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さと重なり領域の面積の関係である。
なお、図34には、1つめのパターンの例として2面取りの場合を挙げているが、図33に示した15面取りの場合における領域837,839も、同様の関係(特徴)を持つことはもちろんである。
このような関係を持つ表示パネルでは、画質むらを低減することが可能となる。
次に、2つめのパターンを説明する。2つめのパターンは、導電膜または絶縁膜の膜厚の分布が、図32に示した領域822,825、図33に示した領域832,835,841,844のようになるパターンである。この2つめのパターンの特徴について、図35を用いて説明する。
図35は、2つめのパターンの膜厚分布および特定の3箇所の選択例を説明するための模式図である。
導電膜の膜厚分布の2つめのパターンを説明するにあたっては、図35に示すように、6面取りの場合におけるマザーガラス8の1つの領域822を例に挙げる。図35において、1011,1012は、表示領域における最外に配置されている走査信号線を示しており、1021,1022は、表示領域における最外に配置されている映像信号線を示している。つまり、この2本の走査信号線1011,1012と、2本の映像信号線1021,1022に囲まれた領域が、本発明でいうところの表示領域になる。そして、この表示領域には、表示領域の中央部に配置された走査信号線1013および図示していない複数本の走査信号線、図示していない複数本の映像信号線が配置されている。
そして、2つめのパターンでは、図35に示すように、領域822の表示領域の最外側に配置される2本の映像信号線のうち、マザーガラス8の中心Pに近いほうの映像信号線1022の中央部分、すなわち走査信号線1013と交差する点を点C1とする。また、前記映像信号線1022と、表示領域の一方の最外側に配置される走査信号線1012とが交差する点を点C2とする。また、前記走査信号線1012と、表示領域のもう一方の最外側に配置される映像信号線1021とが交差する点を点C3とする。
このとき、マザーガラス8の表面に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601を成膜すると、第1の導電膜601の膜厚分布は、マザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1の走査信号線101は、実施例1で説明したように、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
2つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線(第1の導電膜)の厚さは、点C1の厚さがもっとも厚く、点C2の厚さが次に厚く、点C3の厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での走査信号線1013の厚さをGLD1、点C2での走査信号線1012の厚さをGLD2、点C3での走査信号線1012の厚さをGLD3とし、点C1での走査信号線1013の幅をGLW1、点C2での走査信号線1012の幅をGLW2、点C3での走査信号線1012の幅をGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係になる。これが、2つめのパターンにおける走査信号線の厚さと幅の関係である。
また、走査信号線101を形成した後、マザーガラス8に、第1絶縁層103を形成し、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる第2の導電膜602を成膜したときも、第1絶縁層103の膜厚分布および第2の導電膜602の膜厚分布は、ともにマザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心8から遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1は、各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関して、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が厚いTFT素子はW/Lを大きくし、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が薄いTFT素子はW/Lを小さくする。
2つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW1およびL1、点C2の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW2およびL2、点C3の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW3およびL3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係になる。これが、2つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さとTFT素子のW/Lの関係である。
また、本発明のTFT基板1は、第1絶縁層103が厚い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を広くし、第1絶縁層103が薄い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を狭くする。
2つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と映像信号線102の交差領域に介在する第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1での走査信号線1013と映像信号線1022の交差領域の面積を(GLD1×GDW1)、点C2での走査信号線1012と映像信号線1022の交差領域の面積を(GLD2×GDW2)、点C3での走査信号線1012と映像信号線1021の交差領域の面積を(GLD3×GDW3)とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、(GLD1×GDW1)>(GLD2×GDW2)>(GLD3×GDW3)の関係になる。これが、2つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さと、走査信号線101と映像信号線102の交差領域の面積の関係である。
また、本発明のTFT基板1は、映像信号線102の、走査信号線101との交差領域以外の領域は、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
2つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の映像信号線102の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLD1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLD2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD3とし、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLW1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLW2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係になる。これが、2つめのパターンにおける走査信号線101と映像信号線102の交差領域外での、映像信号線102の厚さと幅の関係である。
またさらに、本発明のTFT基板1は、各画素の保持容量に関して、走査信号線101と画素電極107が重なる領域に介在する絶縁膜が厚い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を広くし、介在する絶縁層が薄い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を狭くする。
2つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さ、たとえば、第1絶縁層103および第2絶縁層106の厚さの合計は、点C1の近傍における厚さがもっとも厚く、点C2の近傍における厚さが次に厚く、点C3の近傍における厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID3とし、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係になる。これが、2つめのパターンにおける走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さと重なり領域の面積の関係である。
なお、図35には、2つめのパターンの例として6面取りの場合を挙げているが、図33に示した15面取りの場合における領域832,835,841,844も、同様の関係(特徴)を持つことはもちろんである。
このような関係の表示パネルでは、画質むらを低減することが可能となる。
次に、3つめのパターンを説明する。3つめのパターンは、導電膜や絶縁膜の膜厚の分布が、図31に示した領域811,812,813,814、図32に示した領域821,823,824,826、図33に示した領域831,833,834,836,840,842,843,845のようになるパターンである。この3つめのパターンの特徴について、図36を用いて説明する。
図36は、3つめのパターンの膜厚分布および特定の3箇所の選択例を説明するための模式図である。
導電膜の膜厚分布の3つめのパターンを説明するにあたって、図36に示すように、4面取りの場合におけるマザーガラス8の1つの領域811を例に挙げる。図36において、1011,1012は、表示領域における最外に配置されている走査信号線を示しており、1021,1022は、表示領域における最外に配置されている映像信号線を示している。つまり、この2本の走査信号線1011,1012と、2本の映像信号線1021,1022に囲まれた領域が、本発明でいうところの表示領域となる。そして、この表示領域には、図示していない複数本の走査信号線、図示していない複数本の映像信号線が配置されている。
そして、3つめのパターンでは、図36に示すように、領域811内の表示領域の最外側に配置される2本の走査信号線および2本の映像信号線のうち、マザーガラス8の中心Pに近いほうの走査信号線1012と映像信号線1022が交差する点を点C1とする。また、前記走査信号線1012と、もう一方の最外側の映像信号線1021とが交差する点を点C2とする。また、前記映像信号線1021と、もう一方の最外側の走査信号線1011とが交差する点を点C3とする。
このとき、マザーガラス8の表面に、走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601を成膜すると、第1の導電膜601の膜厚分布は、マザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1の走査信号線101は、実施例1で説明したように、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
3つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線(第1の導電膜)の厚さは、点C1の厚さがもっとも厚く、点C2の厚さが次に厚く、点C3の厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での走査信号線1012の厚さをGLD1、点C2での走査信号線1012の厚さをGLD2、点C3での走査信号線1の厚さをGLD3とし、点C1での走査信号線1012の幅をGLW1、点C2での走査信号線1012の幅をGLW2、点C3での走査信号線1011の幅をGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係になる。これが、3つめのパターンにおける走査信号線の厚さと幅の関係である。
また、走査信号線101を形成した後、マザーガラス8に、第1絶縁層103を形成し、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる第2の導電膜602を成膜したときも、第1絶縁層103の膜厚分布および第2の導電膜602の膜厚分布は、ともにマザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1は、各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関して、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が厚いTFT素子はW/Lを大きくし、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が薄いTFT素子はW/Lを小さくする。
3つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW1およびL1、点C2の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW2およびL2、点C3の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW3およびL3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係になる。これが、3つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さとTFT素子のW/Lの関係である。
また、本発明のTFT基板1は、第1絶縁層103が厚い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を広くし、第1絶縁層103が薄い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を狭くする。
3つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と映像信号線102の交差領域に介在する第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1での走査信号線1012と映像信号線1022の交差領域の面積を(GLD1×GDW1)、点C2での走査信号線1012と映像信号線1021の交差領域の面積を(GLD2×GDW2)、点C3での走査信号線1011と映像信号線1021の交差領域の面積を(GLD3×GDW3)とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、(GLD1×GDW1)>(GLD2×GDW2)>(GLD3×GDW3)の関係になる。これが、3つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さと、走査信号線101と映像信号線102の交差領域の面積の関係である。
また、本発明のTFT基板1は、映像信号線102の、走査信号線101との交差領域以外の領域は、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
3つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の映像信号線102の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLD1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD3とし、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1022の厚さをDLW1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係になる。これが、3つめのパターンにおける走査信号線101と映像信号線102の交差領域外での、映像信号線102の厚さと幅の関係である。
またさらに、本発明のTFT基板1は、各画素の保持容量に関して、走査信号線101と画素電極107が重なる領域に介在する絶縁膜が厚い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を広くし、介在する絶縁層が薄い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を狭くする。
3つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さ、たとえば、第1絶縁層103および第2絶縁層106の厚さの合計は、点C1の近傍における厚さがもっとも厚く、点C2の近傍における厚さが次に厚く、点C3の近傍における厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID3とし、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係になる。これが、3つめのパターンにおける走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さと重なり領域の面積の関係である。
なお、図36には、3つめのパターンの例として4面取りの場合の1つの領域811を挙げているが、4面取りの場合、残りの領域812〜814も、同様の関係(特徴)を持つ。また、4面取りの場合に限らず、図32に示した6面取りの場合における領域821,823,824,826、図33に示した15面取りの場合における領域831,833,834,836,840,842,843,845も、同様の関係(特徴)を持つことはもちろんである。
このような関係の表示パネルでは、画質むらを低減することが可能となる。
最後に、4つめのパターンを説明する。4つめのパターンは、導電膜や絶縁膜の膜厚の分布が、図33に示した領域838のようになるパターンである。この4つめのパターンの特徴について、図37を用いて説明する。
図37は、4つめのパターンの膜厚分布および特定の3箇所の選択例を説明するための模式図である。
導電膜の膜厚分布の4つめのパターンを説明するにあたっては、図37に示すように、15面取りの場合におけるマザーガラス8の1つの領域838を例に挙げる。図37において、1011,1012は、表示領域の最外に配置されている走査信号線を示しており、1021,1022は、表示領域の最外に配置されている映像信号線を示している。つまり、この2本の走査信号線1011,1012と、2本の映像信号線1021,1022に囲まれた領域が、本発明でいうところの表示領域となる。そして、この表示領域には、表示領域の中央部に配置された走査信号線1013、同じく表示領域の中央部に走査信号線1013と交差するように配置された映像信号線1023のほか、図示していない複数本の走査信号線および複数本の映像信号線が配置されている。
そして、4つめのパターンでは、図37に示すように、領域838の表示領域の中心、すなわち走査信号線1013と映像信号線1023が交差する点を点C1、前記映像信号線1023と、表示領域の一方の最外側に配置される走査信号線1012とが交差する点を点C2とする。また、前記走査信号線1012と、表示領域の一方の最外側に配置される映像信号線1021とが交差する点を点C3とする。
このとき、マザーガラス8の表面に、たとえば、走査信号線101の形成に用いる第1の導電膜601を成膜すると、第1の導電膜601の膜厚分布は、マザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1の走査信号線101は、実施例1で説明したように、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
4つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線(第1の導電膜)の厚さは、点C1の厚さがもっとも厚く、点C2の厚さが次に厚く、点C3の厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での走査信号線1013の厚さをGLD1、点C2での走査信号線1012の厚さをGLD2、点C3での走査信号線1012の厚さをGLD3とし、点C1での走査信号線1013の幅をGLW1、点C2での走査信号線1012の幅をGLW2、点C3での走査信号線1012の幅をGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係になる。これが、4つめのパターンにおける走査信号線101の厚さと幅の関係である。
また、走査信号線101を形成した後、マザーガラス8に、第1絶縁層103を形成し、映像信号線102およびソース電極105の形成に用いる第2の導電膜602を成膜したときも、第1絶縁層103の膜厚分布および第2の導電膜602の膜厚分布は、ともにマザーガラス8の中心Pに近いほど厚く、中心Pから遠ざかるにつれて薄くなる。
本発明のTFT基板1は、各TFT素子のチャネル幅Wとチャネル長Lに関して、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が厚いTFT素子はW/Lを大きくし、ゲート絶縁膜(第1絶縁層)が薄いTFT素子はW/Lを小さくする。
4つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW1およびL1、点C2の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW2およびL2、点C3の近傍にあるTFT素子のチャネル幅およびチャネル長をW3およびL3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係になる。これが、4つめのパターンにおける第1絶縁層の厚さとTFT素子のW/Lの関係である。
また、本発明のTFT基板1は、第1絶縁層103が厚い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を広くし、第1絶縁層103が薄い箇所では走査信号線101と映像信号線102が立体的に交差している領域の面積を狭くする。
4つめのパターンにおいて、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と映像信号線102の交差領域に介在する第1絶縁層103の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1での第1絶縁層103の厚さをGID1、点C2での第1絶縁層103の厚さをGID2、点C3での第1絶縁層103の厚さをGID3とし、点C1での走査信号線1013と映像信号線1023の交差領域の面積を(GLD1×GDW1)、点C2での走査信号線1012と映像信号線1023の交差領域の面積を(GLD2×GDW2)、点C3での走査信号線1012と映像信号線1021の交差領域の面積を(GLD3×GDW3)とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、(GLD1×GDW1)>(GLD2×GDW2)>(GLD3×GDW3)の関係になる。これが、4つめのパターンにおける第1絶縁層103の厚さと、走査信号線101と映像信号線102の交差領域の面積の関係である。
また、本発明のTFT基板1は、映像信号線102の、走査信号線101との交差領域以外の領域は、厚い箇所は幅を狭くし、薄い箇所は幅を広くする。
4つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の映像信号線102の厚さは、点C1での厚さがもっとも厚く、点C2での厚さが次に厚く、点C3での厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLD1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLD2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLD3とし、点C1の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLW1、点C2の近傍での交差領域外の映像信号線1023の厚さをDLW2、点C3の近傍での交差領域外の映像信号線1021の厚さをDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係になる。これが、4つめのパターンにおける走査信号線と映像信号線の交差領域外の映像信号線の厚さと幅の関係である。
またさらに、本発明のTFT基板1は、各画素の保持容量に関して、走査信号線101と画素電極107が重なる領域に介在する絶縁膜が厚い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を広くし、介在する絶縁層が薄い領域は走査信号線と画素電極の重なり面積を狭くする。
4つめのパターンでは、点C1,点C2,点C3の走査信号線101と画素電極107の重なり領域に介在する絶縁層の厚さ、たとえば、第1絶縁層103および第2絶縁層106の厚さの合計は、点C1の近傍における厚さがもっとも厚く、点C2の近傍における厚さが次に厚く、点C3の近傍における厚さがもっとも薄い。そのため、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の間に介在する絶縁層の厚さをID3とし、点C1の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS1、点C2の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS2、点C3の近傍での走査信号線と画素電極の重なり面積をSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係になる。これが、4つめのパターンにおける走査信号線と画素電極の重なり領域に介在する絶縁層の厚さと重なり領域の面積の関係である。
なお、図37には、4つめのパターンの例として15面取りの場合の1つの領域838を挙げているが、15面取りに限らず、たとえば、3面×3面の9面取りの場合の中央の領域でも、同様の関係(特徴)を持つことはもちろんである。
このような関係の表示パネルでは、画質むらを低減することが可能となる。
なお、実施例2で説明したような関係を有する表示パネルは、実施例1で説明した方法と同様の方法で製造することができる。
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
たとえば、前記実施例では、液晶表示装置を例に挙げ、液晶表示パネルのTFT基板1の構成について説明したが、本発明は、液晶表示装置に限らず、他の表示装置に適用することも可能である。つまり、図2乃至図5に示したようなTFT基板1と同等の構成であり、かつ同様の動作原理で映像や画像を表示する表示パネルを有する表示装置であれば、本発明を適用することで、画質むらの少ない表示装置を、低コストで製造することができる。そのような表示装置としては、たとえば、PDP(Plasma Display Panel)を有する表示装置や、有機EL(Electro Lluminescence)パネルを有する表示装置がある。
1…TFT基板
100…ガラス基板
101,1011,1012,1013…走査信号線
102,1021,1022,1023…映像信号線
103…第1絶縁層
104…半導体層
105…ソース電極
106…第2絶縁層
107…画素電極
2…対向基板
3A,3B…偏光板
4…バックライト
5…フレーム部材
601,602,603…導電膜
7…マザーガラス
TH…スルーホール
PX1…第1の画素
PX2…第2の画素
GLW1,GLW2…走査信号線の幅
GLD1,GLD2…走査信号線の厚さ
DLW1,DLW2…映像信号線の幅
GID1,GID2…第1絶縁膜の厚さ
100…ガラス基板
101,1011,1012,1013…走査信号線
102,1021,1022,1023…映像信号線
103…第1絶縁層
104…半導体層
105…ソース電極
106…第2絶縁層
107…画素電極
2…対向基板
3A,3B…偏光板
4…バックライト
5…フレーム部材
601,602,603…導電膜
7…マザーガラス
TH…スルーホール
PX1…第1の画素
PX2…第2の画素
GLW1,GLW2…走査信号線の幅
GLD1,GLD2…走査信号線の厚さ
DLW1,DLW2…映像信号線の幅
GID1,GID2…第1絶縁膜の厚さ
Claims (40)
- 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、
前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広いことを特徴とする表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線の断面積と、前記別の箇所での前記第1の配線の断面積がほぼ等しいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値と、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第1の配線の両端の抵抗値がほぼ等しいことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、
前記表示パネルの、あるTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記あるTFT素子とは別のTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、
前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さいことを特徴とする表示装置。 - 前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭いことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記あるTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さは、前記別のTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さよりも薄く、
前記あるTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅は、前記別のTFT素子の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の表示装置。 - 前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線の厚さは、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線の厚さよりも薄く、
前記あるTFT素子の近傍での前記第1の配線の幅は、前記別のTFT素子の近傍での前記第1の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、
前記表示パネル上の、ある箇所での前記第2の配線の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第2の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所での前記第2の配線の幅は、前記別の箇所での前記第2の配線の幅よりも広いことを特徴とする表示装置。 - 前記ある箇所での前記第2の配線の断面積と、前記別の箇所での前記第2の配線の断面積がほぼ等しいことを特徴とする請求項11または請求項12に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値と、前記別の箇所の近傍での、1画素分の長さの前記第2の配線の両端の抵抗値がほぼ等しいことを特徴とする請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載の表示装置。
- 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、
前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭いことを特徴とする表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に形成される配線容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に形成される配線容量がほぼ等しいことを特徴とする請求項17に記載の表示装置。
- 前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さをGID1、前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さをGID2とし、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第1の配線の幅および前記第2の幅をそれぞれGLW1およびGDW1とし、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第1の配線の幅および前記第2の幅をそれぞれGLW2およびGDW2とし、
前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式7)の関係を満たすことを特徴とする請求項18に記載の表示装置。
- 前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値と、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値がほぼ等しいことを特徴とする請求項17乃至請求項19のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値をCGD1とし、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記第2の配線と接する面を両端とする容量値をCGD2とし、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の幅をGDW1とし、
前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式8)の関係を満たすことを特徴とする請求項20に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の厚さは、前記別の箇所の前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の、前記第2の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅は、前記別の箇所であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項17乃至請求項21のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ある箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記別の箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さいことを特徴とする請求項17乃至請求項22のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の近傍での前記第1の配線の厚さは、前記別の箇所の近傍での前記第1の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所の近傍での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所の近傍での前記第1の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項17乃至請求項23のいずれか1項に記載の表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁層を介して前記複数本の第1の配線と立体的に交差するように配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有する表示装置であって、
前記表示パネル上の、ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さは、前記ある箇所とは別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積は、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積よりも狭いことを特徴とする表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に形成される保持容量と、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に形成される保持容量がほぼ等しいことを特徴とする請求項25または請求項26に記載の表示装置。
- 前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さをID1、前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さをID2とし、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積およびその周回長をそれぞれSGS1およびSGL1とし、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積をSGS2とし、
前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式10)の関係を満たすことを特徴とする請求項27に記載の表示装置。
- 前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値と、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値がほぼ等しいことを特徴とする請求項25乃至請求項28のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値をCGS1とし、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の、前記第1の配線と接する面と前記画素電極と接する面を両端とする容量値をCGS2とし、
前記ある箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積およびその周回長をそれぞれSGS1およびSGL1とし、
前記別の箇所での前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域の面積をSGS2とし、
前記表示パネルの対角の長さをLsub、前記ある箇所と前記別の箇所の長さをL12、前記表示パネルの対角に位置する画素での前記第2の配線のエッチング量の誤差をσとしたときに、下記(式11)の関係を満たすことを特徴とする請求項29に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さは、前記別の箇所の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さよりも薄く、前記あるTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値は、前記別のTFT素子のチャネル幅をチャネル長で除した値よりも小さいことを特徴とする請求項25乃至請求項30のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さは、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さよりも薄く、
前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積は、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の面積よりも狭いことを特徴とする請求項25乃至請求項31のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ある箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の前記第2の配線の厚さは、前記別の箇所の近傍での、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の前記第2の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での、前記第2の配線の幅は、前記別の箇所の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項25乃至請求項32のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ある箇所での前記第1の配線の厚さは、前記別の箇所での前記第1の配線の厚さよりも薄く、
前記ある箇所での前記第1の配線の幅は、前記別の箇所での前記第1の配線の幅よりも広いことを特徴とする請求項25乃至請求項33のいずれか1項に記載の表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、
前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第1の配線のうちの一方の第1の配線の延在方向の中央部を点C1、該第1の配線と前記表示領域の最外側に配置された前記第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線と前記表示領域の最外側に配置された他方の第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、
前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、
前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、
前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係であることを特徴とする表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、
前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線の延在方向の中央部を点C1、該第2の配線と前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線と交差する箇所を点C2、該第1の配線と前記表示領域の最外側に配置された他方の第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、
前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、
前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、
前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係であることを特徴とする表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、
前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第1の配線のうちの一方の第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第2の配線のうちの他方の前記第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの他方の前記第1の配線と交差する箇所を点C3としたときに、
前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、
前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、
前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係であることを特徴とする表示装置。 - 複数本の第1の配線と、絶縁膜を介して前記第1の配線と立体的に交差するよう配置された複数本の第2の配線と、隣接する2本の第1の配線および隣接する2本の第2の配線で囲まれた各領域にTFT素子および画素電極が配置された表示パネルを有し、前記表示パネル上に四角形の表示領域を構成した表示装置であって、
前記表示領域の中心部に配置された前記第1の配線が前記第2の配線と交差する箇所を点C1、該第1の配線が前記表示領域の最外側に配置された2本の前記第2の配線のうちの一方の第2の配線と交差する箇所を点C2、該第2の配線が前記表示領域の最外側に配置された前記第1の配線のうちの一方の前記第2の配線と交差する箇所を点C3としたときに、
前記点C1での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD1およびGLW1、前記点C2での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD2およびGLW2、前記点C3での前記第1の配線の厚さおよび幅をそれぞれGLD3およびGLW3とすると、GLD1>GLD2>GLD3、かつ、GLW1<GLW2<GLW3の関係であり、
前記点C1の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID1およびW1ならびにL1、前記点C2の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID2およびW2ならびにL2、前記点C3の近傍に配置されたTFT素子のゲート絶縁膜の厚さおよびチャネル幅ならびにチャネル長をそれぞれGID3およびW3ならびにL3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、W1/L1>W2/L2>W3/L3の関係であり、
前記点C1の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID1およびSGD1、前記点C2の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID2およびSGD2、前記点C3の近傍での前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記交差する領域の面積をそれぞれGID3およびSGD3とすると、GID1>GID2>GID3、かつ、SGD1>SGD2>SGD3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD1およびDLW1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD2およびDLW2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記第2の配線が平面でみて交差する領域の外側での前記第2の配線の厚さおよび幅をそれぞれDLD3およびDLW3とすると、DLD1>DLD2>DLD3、かつ、DLW1<DLW2<DLW3の関係であり、
前記点C1の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID1およびSGS1、前記点C2の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID2およびSGS2、前記点C3の近傍であり、かつ、前記第1の配線と前記画素電極が平面でみて重なる領域に介在する絶縁層の厚さおよび前記重なる領域の面積をそれぞれID3およびSGS3とすると、ID1>ID2>ID3、かつ、SGS1>SGS2>SGS3の関係であることを特徴とする表示装置。 - 前記表示パネルは、一対の基板で液晶材料を挟持した液晶表示パネルであることを特徴とする請求項1乃至請求項38のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記第1の配線は前記TFT素子のゲートに接続された走査信号線であり、前記第2の配線は前記TFT素子のドレインに接続された映像信号線であることを特徴とする請求項39に記載の表示装置。
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CN112609018A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-06 | 华智生物技术有限公司 | 一种水稻粒型相关基因glw2的snp分子标记及其应用 |
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2006
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