JP2009194214A - 配線パターンおよび基板装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光を透過可能なスリットを利用して配線パターン本体の長さが異なることに起因する抵抗値のばらつきを抑制した配線パターンを提供する。
【解決手段】複数の配線パターン本体LP1の少なくとも一部に、光を透過可能であるとともに各配線パターン本体LP1間の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に設定するスリットＳを形成する。配線パターン本体LP1の長さが異なる場合でも、光を透過可能なスリットＳを利用して配線パターン本体LP1の長さが異なることに起因する抵抗値のばらつきを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の配線パターン本体を有する配線パターンおよびこれを備えた基板装置に関する。

従来、表示素子としての液晶表示素子である液晶パネルの製造工程は、表示素子用基板としてのガラス基板上に、走査線や信号線などの配線、画素電極などの電極、あるいは薄膜トランジスタなどのスイッチング素子などを形成するアレイ工程、ガラス基板を所定のパネルの大きさに切り出し、対向基板であるカラーフィルタ基板を貼り合わせて液晶を注入するセル工程、および、セル工程で作成した液晶セルに回路基板やバックライトとともに筐体に配置するモジュール工程などに分けられる。

アレイ基板に対して対向基板を貼り合わせる工程としては、従来から行われているパネルの周辺部にシール材を塗布して貼り合わせ、一度内部を真空にしてから、予め開けておいた辺の一部から液晶を注入する方法の他に、液晶をガラス基板上に滴下してから貼り合わせる、いわゆる液晶滴下工法がある。

この液晶滴下工法では、液晶ガラスを貼り合わせるシール材として、光(ＵＶ)硬化型のものが用いられる。そして、この液晶滴下工法では、アレイ基板と対向基板とをシール材により貼り合わせてから真空にする前にＵＶ光を照射することで、シール材を硬化させてアレイ基板と対向基板とを固定する。

シール材は、液晶パネルの表示領域の外側の周辺領域に塗布するが、この部分には、スイッチング素子の駆動回路や配線などのパターンが配置されている。これらパターンの中には、幅の広い配線などがあるため、その配線が遮光性を有するメタル部材などにより形成されている場合、その部分に対応する部分のシール材にＵＶ光が当たらず、シール材が硬化しないおそれがある。

このため、周辺領域のシール材と重なる部分のパターンを細い配線に分割したり、配線にスリットを入れたりする対策がとられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２２２０１７号公報

ところで、上述の配線パターンの場合、表示領域の周辺の周辺領域には、表示領域と対向基板側とを接続するためのトランスファパッドの接続や、表示領域の回路部と周辺領域の回路とを接続する傾斜状の配線パターンがある。これら傾斜状の配線パターンは、ピッチが異なるパッド間を配線することが多いので、パッド間のピッチが狭い側からパッド間のピッチが広い側へと拡開するように傾斜することで、それぞれの配線パターンの長さが異なっているため、抵抗値がばらつき、抵抗値の差が画面上への信号書き込みの遅延の差となり画面上のむらとなることがあるという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光を透過可能なスリットを利用して配線パターン本体の長さが異なることに起因する抵抗値のばらつきを抑制した配線パターンおよびこれを備えた基板装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の配線パターン本体と、これら配線パターン本体の少なくとも一部に形成され光を透過可能であるとともに、前記各配線パターン本体間の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に設定するスリットとを具備したものである。

そして、光を透過させるスリットによって各配線パターン本体間の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に設定する。

本発明によれば、配線パターン本体の長さが異なる場合でも、光を透過可能なスリットを利用して各配線パターン本体の実効距離を変え、配線パターン本体の長さが異なることに起因する抵抗値のばらつきを抑制できる。

以下、本発明の一実施の形態の配線パターンの構成を図１ないし図４を参照して説明する。

図３および図４において、11は表示装置としての液晶表示装置である液晶パネルで、この液晶パネル11は、例えば携帯電話などに用いられる略矩形平板状の基板装置としての表示素子である液晶表示素子、すなわちＬＣＤ(Liquid Crystal Display)セルである液晶セル12と、この液晶セル12の背面側に面状光を照射する面状光源装置であるバックライト13とを備えた透過型のものである。

液晶セル12は、例えばカラー表示が可能なアクティブマトリクス型のもので、基板としてのアレイ基板16と、基板としての対向基板17とを、互いに対向配置し、これら基板16，17間に光変調層である液晶層18を介在し、かつ、基板16，17のそれぞれに図示しない偏光板を取り付けて構成され、基板16，17が互いに接着部としてのシール部19にて貼り合わされて接着固定され、略中央部に、画像を表示させる画素Ｐがマトリクス状に形成された四角形状の表示領域20が形成されている。

アレイ基板16は、例えば透光性を有する基板であるガラス基板25を有し、このガラス基板25の液晶層18側の主面上には、金属部材などの導電体により薄膜状に形成された複数の配線(メタル配線)である走査線(ゲート配線)31と信号線(ソース配線)32とが互いに略直交するように格子状に配設されて配線パターンLPを形成し、これら走査線31と信号線32とのそれぞれの交差位置に、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)33が設けられ、これらを覆って液晶層18の液晶分子の配向用の図示しない配向膜が形成されている。

薄膜トランジスタ33は、ゲート電極が走査線31と接続され、ソース電極が信号線32と接続されているとともに、ドレイン電極に図示しない画素電極が接続されており、走査線駆動回路であるゲートドライバ36からの信号が走査線31を介してゲート電極に印加されることでスイッチング制御され、信号線駆動回路であるソースドライバ37から信号線32を介して入力された信号に対応して画素電極に電圧を印加することで、画素Ｐをそれぞれ独立して点灯／消灯させるものである。

また、対向基板17は、透光性を有する基板であるガラス基板45を有し、このガラス基板45上に、図示しないカラーフィルタ層、対向電極および配向膜などが順次積層されている。

カラーフィルタ層は、例えばＲＧＢ３原色に対応して合成樹脂などによりそれぞれ画素Ｐ毎に薄膜状に形成され、平面視で例えばストライプ状をなしている。

対向電極は、表示領域20の画素電極に対応する位置にて、例えばＩＴＯなどの透明導電材料により、スパッタリング法などで形成されている。

また、液晶層18は、所定の液晶材料により形成された光変調層である。

さらに、シール部19は、例えば光硬化樹脂としての紫外線(ＵＶ)硬化樹脂であるシール部材(ＵＶシール)により形成されており、表示領域20を囲む枠状(額縁状)に形成されている。また、このシール部19には、配線パターンLPの一部が重なって形成されている。

なお、本実施の形態において、液晶層18は、液晶滴下工法によって基板16，17間に配置される。すなわち、シール部19は、ガラス基板25上に未硬化状態のシール部材が枠状に塗布され、このシール部材に囲まれた領域に滴下した液晶材料をガラス基板25，45間に挟持した状態で、未硬化状態のシール部材にＵＶ光を照射して硬化することで形成される。

ここで、配線パターンLPは、図１および図２に示すように、導電体により形成された配線パターン本体LP1と、この配線パターン本体LP1のシール部19と重なる部分に複数形成されシール部19(図４)を硬化するための光(ＵＶ光)を透過させるスリットＳとを備えている。

配線パターン本体LP1は、例えばアルミニウムなどの金属をパターニングして形成されており、図２中の上下方向に沿って直線状の直線部LP1aと、この直線部LP1aに対して連続して図２中の上下方向に対して傾斜した傾斜部LP1bと、この傾斜部LP1bに対して直線部LP1aと反対側の端部に連続し直線部LP1aと同方向である図２中の上下方向に沿って直線状の接続部LP1cとを備えている。

直線部LP1aは、各ドライバ36，37に対して所定の信号を入力するための外部回路などと接続される部分であり、所定のピッチで互いに略平行に離間されて形成されている。

傾斜部LP1bは、直線部LP1a，LP1a間のピッチをドライバ36，37の各端子(パッド)のピッチである接続部LP1c，LP1c間のピッチなどに対応させて拡げるために形成されている。このため、直線部LP1aは、ドライバ36，37の幅方向の中心近傍に位置する配線パターン本体LP1(図２中の左右方向両側近傍の配線パターン本体LP1)ほど長くなり、傾斜部LP1bは、ドライバ36，37の幅方向の中心近傍に位置する配線パターン本体LP1(図２中の左右方向中心側の配線パターン本体LP1)ほど短くなるように形成されている。また、各傾斜部LP1bは、それぞれ互いに略平行に離間されて形成されている。

接続部LP1cは、各ドライバ36，37の端子に対して接続される部分である。

このため、各配線パターン本体LP1は、それぞれ長さが異なって形成されており、図２中の左右方向の中心側に位置する配線パターン本体LP1の長さが最も短く、左右方向に位置するほど配線パターン本体LP1の長さが長くなっている。

そして、スリットＳは、直線部LP1aに形成される第１スリットである直線部スリットS1と、傾斜部LP1bに形成される第２スリットである傾斜部スリットS2と、傾斜部LP1bと接続部LP1cとの連続部に形成される第３スリットである接続部スリットS3とを備えている。

直線部スリットS1は、直線部LP1aの幅方向の一側から他側方向に向けて形成されている一方の直線部スリットS1aと直線部LP1aの幅方向の他側から一側方向に向けて形成されている他方の直線部スリットS1bとを有している。これら直線部スリットS1a，S1bの形成状態は、配線パターン本体LP1の長さによって異なるが、例えば図２中の左右方向の中心近傍に位置する配線パターン本体LP1などには、直線部LP1aの長手方向に沿って交互に形成されており、図２中の左側の配線パターン本体LP1には、例えば直線部スリットS1aのみが１つ形成され、図２中の右側の配線パターン本体LP1には、直線部スリットS1が形成されていない。

また、直線部LP1aの電流の流線方向に対して交差、本実施の形態では直交する方向に形成され、一方の直線部スリットS1aと他方の直線部スリットS1bとは、直線部LP1aの長手方向に沿って互いにずれた位置となっている。

さらに、直線部スリットS1a，S1bは、全ての直線部LP1aに対して、それぞれ略等しいピッチで形成されている。このため、直線部スリットS1a，S1bは、長手寸法が大きい直線部LP1aほど多く設けられている。すなわち、直線部スリットS1a，S1bは、直線部LP1aの長さと対応する個数が各直線部LP1aにそれぞれ設けられている。そして、直線部スリットS1a，S1bのそれぞれの先端部は、直線部LP1aの幅方向の中心位置に対して、それぞれの基端部と反対側の位置まで延設されている。換言すれば、直線部スリットS1a，S1bの先端側は、それぞれ直線部LP1aの幅方向の中心線と交差する位置まで伸びている。したがって、直線部LP1aは、これら直線部スリットS1a，S1bによって、電流の流線である電気力線が幅方向にジグザグ状に蛇行するように形成されている。

この結果、直線部スリットS1の形成状態により、各直線部LP1aの実効距離が可変され、抵抗値(各配線パターン本体LP1の抵抗値)がそれぞれ設定されている。すなわち、直線部スリットS1が相対的に多い配線パターン本体LP1は、抵抗値の増加が相対的に大きくなり、直線部スリットS1が相対的に少ない配線パターン本体LP1は、抵抗値の増加が相対的に抑制されている。そして、各配線パターン本体LP1の抵抗値のばらつきは、これら直線部スリットS1により、予め設定された所定の範囲内に設定されている。換言すれば、直線部スリットS1は、各配線パターン本体LP1の長さの相違に起因する抵抗値のばらつきを抑制するために、各配線パターン本体LP1の長さに応じてその設ける個数が設定されている。

また、傾斜部スリットS2は、平面視で長方形状に形成され、傾斜部LP1bの長手方向に沿う電気力線に沿って長手方向を有するようにそれぞれ形成されている。また、各傾斜部スリットS2は、例えば傾斜部LP1bの幅方向の中心位置に沿って形成されている。

さらに、接続部スリットS3は、接続部LP1cの幅方向の中心位置に沿って長手方向を有するように、平面視で長方形状に形成されている。すなわち、接続部スリットS3は、接続部LP1cの電気力線に沿って形成されている。

このため、傾斜部スリットS2および接続部スリットS3による配線パターン本体LP1の抵抗値の増加は、直線部スリットS1による配線パターン本体LP1の抵抗値の増加よりも抑制されている。

次に、上記一実施の形態の配線パターンの形成方法を説明する。

まず、配線パターンLPを含むガラス基板25のパターンをシミュレートしたシミュレートパターンを設計する(パターン設計工程)。

次いで、これら設計した仮想的な配線パターン本体に対して、所定の位置間での各抵抗値をシミュレートする(抵抗値シミュレート工程)。

さらに、このシミュレートした抵抗値に対応して各スリットをシミュレートした仮想的なスリットを設計する(スリット設計工程)。ここで、これら仮想的なスリットを設計した仮想的な配線パターン本体の抵抗値を再度シミュレートし、仮想的な各配線パターン本体間の抵抗値のばらつきが、予め設定した所定の範囲内となるまで、抵抗値シミュレート工程とスリット設計工程とを繰り返す。

次いで、仮想的な配線パターン本体の抵抗値が予め設定した所定の範囲内となると、この仮想的な配線パターンを備えたフォトマスクを設計する(フォトマスク設計工程)。

この後、設計したフォトマスクを製造し(フォトマスク製造工程)、金属部材などによりガラス基板25上に形成した層を、製造したフォトマスクを用いてパターニングすることで、配線パターンLPをガラス基板25上に形成する(配線パターン形成工程)。

そして、上記一実施の形態によれば、配線パターン本体LP1のそれぞれに光を透過させるために形成するスリットＳを用いて、各配線パターン本体LP1間の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に設定することで、配線パターン本体LP1の長さが異なる場合でも、光を透過可能なスリットＳを利用して配線パターン本体LP1の実効距離を変え、配線パターン本体LP1の長さが異なることに起因する抵抗値のばらつきを抑制できる。

また、配線パターン本体LP1の抵抗値のばらつきを抑制できることで、これら配線パターン本体LP1と接続された各ドライバ36，37を介する表示領域20の各画素Ｐへの信号書き込みの遅延の差が抑制されるので、表示むらを抑制することができ、液晶パネル11の表示品位を確保できる。

しかも、スリットＳは、シール部19を構成するシール部材を硬化させる光を透過させるものであるから、このスリットＳを形成する工程にて同時に配線パターン本体LP1の抵抗値のばらつきを補正できるので、工程が増加して製造性が低下することもない。

特に、直線部LP1aにおいて、直線部スリットS1は、この直線部LP1aの電気力線と交差する方向に沿って形成したので、これら直線部スリットS1による配線パターン本体LP1の抵抗値の増加が大きくなり、配線パターン本体LP1間の抵抗値のばらつきを、より容易に抑制できる。

上記実施の形態において、配線パターン本体LP1の抵抗値を測定したところ、スリットを設ける前の抵抗値の最小値は１９．０Ω、最大値は３０．２Ωであったが、スリットＳを設けた後の抵抗値の最小値は２９．０Ω、最大値は３７．３Ωとなっており、抵抗値のばらつきが抑制されていることが分かる。

なお、上記一実施の形態において、スリットＳの形状は、配線パターン本体LP1の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に抑制できれば、任意に設定できる。

また、直線部LP1aに形成した直線部スリットS1によって各配線パターン本体LP1の抵抗値を調整したが、例えば傾斜部スリットS2や接続部スリットS3など、配線パターン本体LP1の形状に対応して、任意の位置のスリットＳにより抵抗値を調整することが可能である。

さらに、配線パターンLPは、液晶セル12のアレイ基板16に形成されたものだけでなく、他の任意の基板装置上に形成された配線パターンでも対応できる。

そして、本実施の形態の配線パターンは、表示装置用基板であれば、液晶表示装置における基板上の配線パターン以外にも、自発光表示素子、例えば有機ＥＬ(Organic light-emitting Diode、OLED)における基板上の配線パターンにも適用可能である。

本発明の一実施の形態の配線パターンの要部を示す拡大平面図である。 同上配線パターンを備えた基板装置の一部を示す平面図である。 同上基板装置を示す回路図である。 同上基板装置を示す説明図である。

符号の説明

12 基板装置としての液晶セル
16 基板としてのアレイ基板
17 基板としての対向基板
19 接着部としてのシール部
LP 配線パターン
LP1 配線パターン本体
Ｓ スリット

Claims (3)

1. 複数の配線パターン本体と、
   これら配線パターン本体の少なくとも一部に形成され光を透過可能であるとともに、前記各配線パターン本体間の抵抗値のばらつきを所定の範囲内に設定するスリットと
   を具備したことを特徴とする配線パターン。
2. 前記スリットは、少なくとも一部が前記配線パターン本体の電流の流線に対して交差する方向に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の配線パターン。
3. 互いに対向配置された一対の基板と、
   光により硬化する部材で形成され、この部材の硬化により前記一対の基板を接着する接着部と、
   前記一対の基板の少なくともいずれかに形成された請求項１または２記載の配線パターンと
   を具備していることを特徴とする基板装置。

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