DE69636380T2

DE69636380T2 - Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart

Info

Publication number: DE69636380T2
Application number: DE69636380T
Authority: DE
Inventors: Kyung-seop Paldalpku Suwon-si Kim; Woon-yong Suji-up Yongin-si Park; Jung-hee Yongdungpo-gu Lee; Shi-yual Suji-up Yongin-si Kim; Kyung-nam Paldal-ku Suwon-si Lee; Dong-gyo Kwonson-ku Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: EP0772183B1; US6888589B2; JP4070834B2; US6100948A; DE69636380D1; TW317629B; EP0772183A2; EP0772183A3; US20040001176A1; JPH09311642A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Display in Matrix-Bauart und ein Reparaturverfahren dafür, und insbesondere ein Display nach Matrix-Bauart, welches pro Bildpunkt-Einheit repariert werden kann.
Als Schnittstelle zwischen Mensch und Rechner gibt es verschiedene Flachbildschirm-Displays, wie beispielsweise Flüssigkristall-Displays (LCDs), Plasma-Display-Bildschirme (PDPs), Elektrolumiszenz (ELs)- und Feldemissions-Displays (FPDs), welche herkömmliche Kathodenstrahlröhren (CRTs) ersetzen. Diese Flachbildschirm-Displays verwenden ein matrixartiges Verkabelungs-Layout, bei dem horizontale und vertikale Signalleitungen sich kreuzen.
Diese herkömmliche, matrixartige Verkabelungs-Layout wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt das Layout eines herkömmlichen, matrixartigen Displays bzw. Displays nach Matrixbauart.
Wie in 1 gezeigt sind bei dem herkömmlichen, matrixartigen Display eine Mehrzahl von Abtast- bzw. -leseleitungen G₁, G₂, ..., und G_m, parallel zueinander in horizontaler Richtung ausgebildet und eine Mehrzahl von Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄ ..., D_2n-1, und D_2n in der Vertikalrichtung, welche die Abtastleitungen kreuzen, wobei eine Isolierschicht dazwischen angeordnet ist.
Jede Abtastleitung G₁, G₂, ..., oder G_n hat ein Eingabepad bzw. Eingabekonsole GP₁, GP₂, ..., GP_m an einem Ende, durch welches Abtastsignale von außen eingegeben werden, wobei jede der Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ..., D_2n-1, oder D_2n ebenfalls ein Eingabepad DP₁, DP₂, DP₃, DP₄, ..., DP_2n-1, und DP_2n aufweist. Hier sind die Eingangspads einer Gruppe der Bildsignalleitungen D₁, D₃, ... und D_2n-1, an einem oberen Ende der Datenleitungen ausgebildet, wobei die andere Gruppe der Bildsignalleitungen D₂, D₄, ... und D_2n die Eingangsglieder an ihrem unteren Ende haben.
Andererseits sind in dem durch die Abtastleitungen G₁, G₂, ..., G_m und den Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ..., D_3n-1, und D_2n begrenzten Bereich Bildpunkte bzw. Pixel (PX) ausgeformt. Hier hängt das Layout der Bildpunkte von den Display-Bauarten ab.
Die LCDs, welche einen elektrooptischen Effekt eines Flüssigkristallmaterials verwenden, wurden unter den Flachbildschirm des Displays hervorgehoben. Die Betriebsarten von LCDs werden grob nach einer einfachen Matrixart und einer Aktivmatrixart klassifiziert.
Das LCD in Aktivmatrixbauweise steuert die Bildpunkte unter Verwendung eines Schaltelements mit einer nichtlinearen Charakteristik. Ein Dünnfilmtransistor (TFT) mit drei Anschlüssen wird allgemein als das Schaltelement verwendet, wobei eine Dünnfilmdiode (TFD), wie beispielsweise ein Metall-Isolator-Metall (MTM) mit zwei Anschlüssen oft als das Schaltelement verwendet wird.
Insbesondere das verdreht nematische bzw. twistetnematische-(TN) – LTD, welches ein TFT als Schaltelement verwendet, weist eine TFT-Feldtafel, eine Farbfiltertafel, und ein Flüssigkristallmaterial dazwischen auf. Die TFT-Feldtafel hat TFTs, Bildpunktelektroden, Abtastleitungen (oder GATE-Leitungen) zum Übertragen von Abtastsignalen (oder Schaltsignalen) und Bildsignalleitungen oder Datenleitungen zum Bereitstellen eines Bildsignals. Die Farbfiltertafel besteht aus einer gemeinsamen Elektrode und Farbfiltern.
Nachstehend wird das Bildpunkt-Layout des TFT-LTD unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
2 zeigt ein herkömmliches TFT-LTD. Jeder Bildpunkt (PX) umfasst einen TFT, einen Flüssigkristallkondensator C_lc einen Speichenkondensator C_st, etc. Der TFT ist auf einem unteren Substrat ausgeformt, wobei ein Flüssigkristallkondensator C_lc eine Bildpunktelektrode 10 auf dem unteren Substrat umfasst, eine gemeinsame Elektrode CE auf einem oberen Substrat, sowie ein dazwischen gefülltes Flüssigkristallmaterial, und einen Speicherkondensator C_st, der auf dem unteren Substrat ausgeformt ist. Der Speicherkondensator C_st hindert die Ladung in dem Flüssigkristallkondensator C_lc eine Zeit lang daran, sich zu entladen. Andererseits ist der Bildpunkt PX über den TFT an eine Datenleitung und Gate- bzw. Basisleitung angeschlossen. Beispielsweise sind drei Anschüsse des TFT jeweils mit der Datenleitung, der Basisleitung und der Bildpunktelektrode 10 verbunden. In 2 liegt der TFT zum Schalten eines Bildpunkts PX jedoch außerhalb des Bildpunkts PX, das heißt, dass ein Anschluss des TFTs mit einer Bildpunktelektrode 10 des benachbarten Bildpunkts verbunden ist, um den benachbarten Bildpunkt zu betreiben bzw. anzusteuern. Ein TFT zum Ansteuern eines Bildpunkte kann in dem jeweiligen Bildpunkt ausgeformt sein.
Wenn entweder eine konstante Spannung oder eine Wechselspannung an die gemeinsame Elektrode CE angelegt wird und über den TFT eine Spannung an die Bildpunktelektrode 10, wird die Displayfunktion durch den elektrooptischen Effekt des Flüssigkristallmaterials ausgeführt, welches den Flüssigkristallkondensator C_lc bildet.
Bezugnehmend auf die 3 und 4 wird nun das horizontale Layout und das vertikale Layout der TFT-Feldtafel des in den 1 und 2 gezeigten LCDs beschrieben.
3 zeigt das Layout der der unteren Tafel des in 2 gezeigten LCDs entsprechenden TFT-Feldtafel. Die Basisleitung ist in der Form einer geschlossenen Kurve, die die Bildpunktelektrode umschließt. 4 ist eine Schnittansicht eines entlang einer Linie A-A in 3 ausgeschnittenen Abschnitts. Tatsächlich entsprechen die durch PX_i (i = 1, 2, 3, 4) dargestellten Bereiche mit flächenartigen Formen dem unteren Abschnitt eines Bildpunkts. Der Einfachheit halber werden die rechteckartigen Bereiche, welche die Basisleitung und die Datenleitung umfassen als „Bildpunkte" oder „Bildpunktbereiche" bezeichnet. Ebenfalls wird eine Gruppe von Bildpunkten, welche entlang der Horizontalrichtung ausgebildet ist und eine Gruppe von Bildpunkten, die entlang der Vertikalrichtung ausgebildet ist jeweils als „eine Bildpunktreihe" und „eine Bildpunktspalte" bezeichnet.
Wie in 3 und 4 gezeigt, sind die oberen und unteren Baisleitungen G_up und G_down auf einem transparenten Isolationssubstrat oberhalb und unterhalb einer Bildpunktreihe ausgeformt. Die untere Basisleitung G_down erstreckt sich in die Horizontalrichtung. Die obere Basisleitung G_up weist einen ersten horizontalen Abschnitt G_h1 auf, welcher ihr längster Abschnitt ist, einen ersten vertikalen Abschnitt G_v1, der sich von dem Ende des ersten horizontalen Abschnitt G_h1 an nach unten erstreckt, einen zweiten horizontalen Abschnitt G_h2, der sich von dem Ende des ersten vertikalen Abschnitts G_v1, in die Horizontalrichtung erstreckt, sowie einen zweiten vertkalen Abschnitt G_v2, der sich von dem Ende des zweiten horizontalen Abschnitt G_h2 an nach oben erstreckt. Dieses Layout der oberen Basisleitung G_up wird pro Bildpunkt wiederholt. Im allgemeinen wird das oben stehend genannte duale Layout der Basisleitung als Dual-Basisleitungs-Layout bezeichnet.
Der erste horizontale Abschnitt G_n1 in der oberen Basisleitung G_up und die untere Basisleitung G_down sind durch eine linke Hilfsbasisleitung 1a verbunden, wobei der zweite vertikale Abschnitt G_v2 der oberen Basisleitung G_up nach unten verlängert ist, um eine rechte Hilfsbasisleitung 1b zu formen, welche die untere Basisleitung G_down erreicht.
Eine Datenleitung D ist zwischen jeder Bildpunktspalte ausgeformt und kreuzt über eine Basisisolierschicht 4 (vergl. 4) den ersten horizontalen Abschnitt G_h1 der oberen Baisleitung G_up und die untere Basisleitung G_down.
Die oberen und unteren Basisleitung G_up und G_down und ein Paar aus einer der linken und einer der rechten Hilfsbasisleitungen 1a und 1b bilden eine geschlossene Kurve und dienen als eine Schwarzmatrix. Innerhalb des durch die geschlossene Kurve definierten Bereichs befindet sich eine Bildpunktelektrode 10, welche durch die Basisleitungen G_up und G_down, sowie die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b überlappt wird. Eine Basisisolierschicht 4 (vergl. 4) und eine Schutzschicht 9 (vergl. 4) sind zwischen der Bildpunktelektrode 10, den Basisleitungen G_up und G_down, sowie den Hilfsbasisleitungen 1a und 1b angeordnet. Die überlappenden Abschnitte fungieren als der Speicherkondensator C_st (vergl. 2). Dieser entlang einer geschlossenen Kurve ausgebildete Speicherkondensator wird „Ring kondensator" genannt. Hierdurch werden oft nur die oberen und unteren Basisleitungen G_up und G_down, sowie die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b, welche den Ringkondensator bilden, als Ringkondensator bezeichnet. Hier meint ein Ringkondensator letzteres.
Vorzugsweise weisen die Basisleitungen G_up und G_down, und die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b das oben stehend beschriebene Layout einer Form einer geschlossenen Kurve, welche die Bildpunktelektrode 10 umgibt auf, da ein Gate- bzw. Basissignal übertragen werden kann, auch wenn der Teil der Basisleitungen G_up und G_down, und der Hilfsbasisleitungen 1a und 1b getrennt sind.
Gleichzeitig wird ein TFT am zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 der oberen Basisleitung G_up ausgebildet, welcher im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben werden wird.
Ein Teil des zweiten vertikalen Abschnitts G_v2 dient als eine Basislektrode 2 des TFT. Wenn die Basisleitungen G_up und G_down aus einem Material gefertigt sind, welches eloxiert werden kann, wie beispielsweise Aluminium, werden sie mit Ausnahme von Basispads bzw. -blöcken oder -klemmen (nicht gezeigt), welche die Basisleitungen G_up und G_down mit der Umgebung elektrisch verbinden, insgesamt eloxiert. Daher befindet sich eine Basisoxidschicht 3 auf der Basiselektrode 2, welche ein eloxierter Teil der Basisleitungen ist. Eine Basisisolierschicht 4 ist auf der gesamten Oberfläche der Basisoxidschicht 3 mit Ausnahme des Basispads bzw. -anschlussblocks ausgeformt.
Eine Halbleiterschicht 5 ist unter Abdeckung der Basiselektrode 2 ausgeformt, wobei die Basisisolierschicht 4 dazwischen angeordnet ist. Die Halbleiterschicht 5 ist auch auf den Basisleitungen G_up und G_down ausgebildet, um einen Kurzschluss zwischen den Basisleitungen G_up und G_down und einer Datenleitung D zu verhindern. Im allgemeinen wird die Halbleiterschicht 5 aus einem amorphen Silizium oder einem polykristallinen bzw. Polysilizium hergestellt.
Eine Kontaktschicht 6 zum Verbessern eines Ohm'schen Kontakts zwischen der Halbleiterschicht 5 und einem Metall der Datenleitung D ist auf der Halbleiter schicht 5 ausgebildet, welche im allgemeinen aus amorphem Silizium gefertigt wird, welches mit n Unreinheiten in hoher Konzentration dotiert ist.
Die Quellen- bzw. Source-Elektrode 7, die eine Abzweigung der Datenlinie D ist, sowie die von der Source-Elektrade 7 getrennte Drainelektrode 8 sind auf der Kontaktschicht 6 ausgeformt. Da sich die Sourceelektrode in der Nähe eines Kreuzungspunkts zwischen der oberen Basisleitung G_up und der Datenleitung D befindet, kann die Sourceelektrode 7 von dem ersten horizontalen Abschnitt G_h1 der oberen Basisleitung G_up des nächsten Bildpunkts wie in 3 gezeigt überlappt sein. Ein Ende der Drainelektrode 8, liegt bezogen auf die Basiselektrode 2 gegenüber der Sourceelektrode 7, wobei das andere Ende der Draineelektrode 8 mit der Bildpunktelektrode 10 des oberen Bildpunkts der gleichen Bildpunktspalte unter Kreuzung der unteren Basisleitung G_down des oberen Bildpunkts verbunden ist. Beispielsweise ist, wie in 3 gezeigt, die Drainelektrode 8 des Bildpunkts PX2 mit der Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 verbunden, welcher der obere Bildpunkt der gleichen Bildpunktspalte ist, wobei die unterhalb der Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts TX1 angeordnete untere Basisleitung G_down gekreuzt wird.
Eine Passivierschicht 9 bedeckt. die sich ergebende Oberfläche da, wo die Sourceelektrode 7 und die Drainelektrode 8 ausgeformt sind, aber nicht den Kontaktabschnitt zwischen der Drainelektrode 8 und der Bildpunktelektrode 10 und nicht gezeigten Pads, wobei die Bildpunktelektrode 10 aus einem transparenten Leitermaterial auf der Passivierschicht 9 ausgeformt ist.
Bei dem in 3 gezeigten Bildpunktlayout steuert ein in einem Bildpunktbereich ausgeformter TFT (mit einer Basiselektrode, einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode) die Bildpunktelektrode in dem Bildpunktbereich nicht an. Bequemlichkeitshalber wird der TFT jedoch „der TFT (die Basiselektrode, die Sourceelektrode und die Drainelektrode) des Bildpunkts" über die gesamte Beschreibung hindurch genannt.
Die obenstehend beschiebenen Flachbildschirme, insbesondere die TFT-Feldtafel für das LCD, haben Verdrahtungen, wie beispielsweise die Basis- und die Datenleitungen, um den Bildpunkten Signale zuzuführen. Diese Verdrahtungen können leicht durch eine topographische Eigenschaft des Bereich, durch den sie verlaufen, oder durch folgende Wärmebehandlungen oder Äzprozesse getrennt oder kurzgeschlossen werden. Wenn eine Verdrahtung getrennt oder kurzgeschlossen wird, können die zum Ansteuern des Bildpunkts benötigten Signale nicht angelegt werden und die Displayfunktion bzw. der Displaybetrieb kann nicht richtig durchgeführt werden.
Tatsächlich wird beim oben stehend beschriebenen LCD mit dem Basisverdrahtungslayout, welches die oberen und die unteren Basisleitungen G_up und G_down und die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b umfasst, die Trennung der Basisverdrahtung G_up, G_down, 1a und 1b auf einfache Weise repariert. Jedoch ist es in Fällen einer Trennung der Datenleitung D, des Kurzschlusses der Bildpunkelektrode 10 oder der Basisverdrahtung G_up, G_down, 1a und 1b und beim Defekt der Basiselektrode 2 schwierig zu reparieren.
Um die obenstehenden Probleme zu lösen wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. Unter diesen Lösungen verwendet eine Lösung eine Reparaturleitung, die in einer Form einer geschlossenen Kurve um einen Displaybereich herum ausgebildet ist, welcher die Bildpunkte umfasst. Die Reparaturleitung kreuzt die Basisleitungen und die Datenleitungen, welche miteinander über eine Isolierschicht überlappen. Wenn eine Verdrahtung getrennt ist, ergänzt die Reparaturleitung die getrennte Verdrahtung.
Das herkömmliche Display in Matrixbauweise, bei dem eine Reparaturleitung infarm einer geschlossenen Kurve um einen Dislaybereich herumgebildet ist wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt kreuzt eine aus einem leitenden Material gefertigte Reparaturleitung RL eine Mehrzahl von linearen Abtastleitungen G₁, G₂, ..., G_m, die in der Horizontalrichtung ausgeformt sind, sowie eine Mehrzahl von linearen Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ..., D_2n-1, und D_2n, welche die linearen Abtastleitungen kreuzen. Die Repaturleitung RL kreuzt jede Abtastleitung G₁, G₂, ..., oder Gm einmal und jede Bildsignalleitung D₁, D₂, D₃, D₄, ..., D_2n-1, oder D_2n zweimal an dem oberen und dem unteren Endabschnitt. Da die Kreuzungspunkte der Reparaturleitung RL, der Abtastleitungen G₁, G₂, ... G_m und die Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ...
D_2n-1 und D_2n zwischen sich Isolierschichten haben, fungieren die Kreuzungsabschnitte hier als Kondensatoren.
Nachstehend wird der Betrieb bzw. die Funktion des obenstehend beschriebenen Displays nach Matrixbauweise im Einzelnen beschrieben.
Schaltsignale werden nacheinander an die TFT in jeder Bildpunktreihe über die Abtastleitungen G₁, G₂, .... und G_m angelegt, welche in der Horizontalrichtung ausgebildet sind, und Bildsignale werden über die Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ... D_2n-1, und D_2n, sowie über die TFTs an die Bildpunktelektroden 10 angelegt.
Beispielsweise sei, wie in 5 gezeigt, angenommen, dass eine Bildsignalleitung D₃ getrennt ist. Der Trennpunkt wird durch ein Zeichen „≈" dargestellt. Ein durch die Bildsignalleitung D₃ laufendes Bildsignal erreicht einen Abschnitt der Datenleitung unterhalb des Trennpunktes nicht. Danach werden die oberen und die unteren Kreuzungspunkte der Bildsignalleitung D₃ und der Reparaturleitung RL, die durch „Δ" dargestellt werden, unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen. Was einen mit der Bildsignalleitung D₃ unterhalb des Trennpunkts verbundenen Bildpunkts betrifft, passiert ein Bildsignal vom Eingangspad DP₃ den kurzgeschlossenen oberen Kreuzungspunkt und läuft entlang eines linken Pfades P₁ oder eines rechten Pfades P₂ der Reparaturleitung RL. Da jedoch der rechte Pfad P₂ länger als der Pfad P₁ ist und mehr Bildsignalleitungen als der Pfad P₁ kreuzt, ist es wirksamer, den linken Pfad P₁ zu verwenden als den Pfad P₂. Daher ist es nötig, das Signal nur entlang dem Pfad P₁ zu übertragen und den Pfad P₂ zu blockieren. Daher werden zwei Punkte an dem Pfad P₂ getrennt, die durch ein Zeichen „X" dargestellt werden, welche in der Nähe der Kurzschlusspunkte liegen. Daraus ergibt sich, dass das Signal an die Bildsignalleitung D unterhalb des Trennpunkts über den Pfad P₁ der Reparaturleitung RL angelegt werden kann.
Gleichzeitig wird das durch den Pfad P₁ laufende Signal zu den Kreuzungspunkten a und a' der Bildsignalleitungen D₁ und D₂ und der Reparaturleitung RL hin gedrängt. Wie obenstehend beschrieben funktionieren die Kreuzungspunkte a und a' tatsächlich als ein Kondensator, welcher das durch die Reparaturleitung RL hin gedrängt. Insbesondere da die Anzahl der elektrischen Leitungen ansteigt und die Anzahl der auf dem Pfad existierenden Kreuzungspunkte mit der Größe des Bildschirms ansteigt, und dementsprechend die Anzahl der Kondensatoren ansteigt, steigt auch die gesamte elektrostatische Kapazität und die Signalstörung. Da die Länge der Reparaturleitung RL zudem ansteigt und daher der Widerstand ansteigt, wird das durch die Reparaturleitung RC laufende Signal ferner durch eine RC-Zeitverzögerung gestört.
Auch die Anzahl der Bildsignalleitungen D₁, D₂, D₃, D₄, ... D_2n-1 und D_2n, welche unter Verwendung der Reparaturleitung RL repariert werden können, ist aufgrund der räumlichen Beschränkung beschränkt.
Wenn Bildpunktdefekte, wie beispielsweise eine Übertragungsunfähigkeit des Bildsignals an die Bildpunktelektroden aufgrund des Defekts der TFT generiert werden, ist eine Reparatur unmöglich.
Die deutsche Patentschrift No. 431 80 28 beschreibt eine Aktivmatrix-Bauweise eines Flüssigkristalldisplays.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Display in Aktivmatrix-Bauweise bereitszustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Display in Aktivmatrix-Bauweise gemäß dem Wortlaut der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 5 bereitgestellt.
Um eine Trennung bzw. Unterbrechung einer Datenleitung in einem Display in Matrix-Bauweise mit Bildpunktbereichen zu reparieren, in denen eine Basisleitung zum Übertragen eines Basissignals, eine Datenleitung zum Übertragen eines Datensignals, eine transparente Bildpunktelektrode, ein Schaltelement und eine Hilfsdatenlinie vorgesehen sind, wobei die Basisleitung und die Hilfsbasisleitung zusammen zumindest zwei Kreuzungspunkte mit der Datenlinie aufweisen, werden die Basisleitung oder die Hilfsbasisleitung mit der Datenleitung an den zu einem Unterbrechungspunkt der Datenleitung benachbarten Kreuzungspunkten kurzgeschlossen, wobei die Hilfsbasisleitung von der Basisleitung getrennt wird. Daher dient die Hilfsdatenleitung als ein Bypass des Unterbrechungspunkts.
Vorzugsweise umfasst die Basisleitung zwei Teile, die als eine obere und untere Begrenzung jedes Bildbereichs dienen.
Die Hilfsdatenleitung kann durch Bildpunktelektrode überlagert bzw. überlappt werden, um als eine Speicherelektrode verwendet zu werden.
Anstatt der Hilfsdatenleitung ist eine von der Bildpunktelektrode überlappte Speicherelektrode ausgeformt. Dann hat die Speicherelektrode zumindest zwei Kreuzungspunkte mit der Datenleitung. In diesem Fall umfasst das Reparaturverfahren die Schritte eines Isolierens der zu einem Unterbrechungspunkt der Datenleitung benachbarten Speicherelektrode, und eines Kurzschließens der isolierten Speicherelektrode mit der Datenleitung an dem zu dem Unterbrechungspunkt benachharten Kreuzungspunkt.
Wenn ein Bildpunktdefekt in einem Bildpunktbereich erzeugt wird, wird eine Bildpunktelektrode in dem Bildpunktbereich mit einer Basisleitung oder einer Datenleitung über eine Hilfssignalleitung verbunden, wodurch ein Basissignal oder ein Datensignal an die Bildpunktelektrode geliefert wird.
Die Hilfsbildpunktelektrode kann an die Basisleitung angeschlossen sein und überlagert die Bildpunktelektrode und die Datenleitung über ein Isoliermaterial. Die Hilfssignalleitung und die Datenleitung sind an dem Überlappungspunkt kurzgeschlossen, wodurch sie miteinander verbunden sind. Das Flüssigkristalldisplay kann ein Verbindungselement aufweisen, das zwischen der Hilfssignalleitung und der Bildpunktelektrode über Isoliermaterialien ausgeformt ist, wobei das Verbindungselement am Überlappungspunkt aus dem Material hergestellt ist, aus dem die Datenleitung hergestellt ist. In diesem Fall wird die Verbindung der Hilfsignalleitung und der Bildpunktelektrode unter Verwendung des Verbindungselements hergestellt. Wenn die Hilfssignalleitung mit der Basisleitung unten ist, sollte sie von der Basisleitung getrennt werden.
Ein anderer Fall ist es, wenn das Flüssigkristalldisplay jeweils von der Hilfssignalleitung und der Bildpunktelektrode überlagerte Verbindungsmittel aufweist und die Hilfssignalleitung über ein Isoliermaterial von der Datenleitung überlappt bzw. überlagert wird. Ferner werden die Verbindungsmittel aus denjenigen Materialien hergestellt, aus denen die Datenleitung hergestellt ist. In diesem Fall werden die Hilfssignalleitung und die Verbindungsmitel an ihrem Überlappungspunkt kurzgeschlossen, die Verbindungsmittel und die Bildpunktelektrode an deren Überlappungspunkt, sowie die Hilfssignalleitung und die Datenleitung an deren Überlappungspunkt, wodurch die Bildpunktelektrode mit der Datenleitung verbunden wird. Wenn die Hilfssignalleitung mit der Basisleitung verbunden ist, wird die Hilfssignalleitung von der Basisleitung getrennt.
Ein Display in Activmatrix-Bauweise welches die vorliegende Erfindung verkörpert, wird nun mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden, schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Draufsicht ist, die das Verkabelungslayout eines Displays in Matrixbauweise zeigt;
2 erläutert einen Bildpunkt eines herkömmlichen TFT-LCD;
3 zeigt ein Layout der TFT-Feldtafel des in 2 gezeigten LCDs;
4 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts entlang einer in 3 gezeigten Linie A-A;
5 ist eine Draufsicht auf die Verkabelung eines herkömmlichen Displays in Matrixbauweise mit einer Reparaturleitung;
6A–6C sind schematische Darstellungen, die ein erstes Beispiel einer Reparatureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
7 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Reparieren einer offenen Datenleitung in 6A erläutert;
8 ist ein schematische Darstellung, die ein zweites Beispiel einer Reperatureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
9A und 9B sind schematische Darstellungen, die jeweils Verfahren zum Reparieren einer offenen Datenleitung in 8 zeigen;
10A–10C sind schematische Darstellungen, die jede ein drittes Beispiel einer Reparatureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
11 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Reparieren der in dem in 10 gezeigten Layouts gezeigten Datenleitung erläutern;
12A–12B sind schematische Darstellungen, die jede ein viertes Beispiel einer Reparatureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
13 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Reparieren einer offenen Datenleitung in 12A erläutert;
14A–14D sind schematische Darstellungen, die jede ein fünftes Beispiel einer Reparatureinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
15 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Reparieren einer offenen Datenleitung in 14A erläutert;
16 zeigt ein Layout einer ersten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel meines LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung;
17A und 17B erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten des in 16 gezeigten LCD;
18 zeigt ein Layout einer zweiten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung;
19A–19C erläutert Verfahren zum Reparieren von Defekten des in 18 gezeigten LCDs;
20 zeigt ein Layout einer dritten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung;
21A und 21B erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten der in 20 gezeigten LCD;
22 zeigt ein Layout einer vierten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung;
23A 23C erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten des in 22 gezeigten LCDs;
24 zeigt ein Layout einer fünften Ausführungsform einer TFT Feldtafel eines LCD gemäß der vorliegenden Erfindung;
25A–25F erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten des in 24 gezeigten LCDs;
26 zeigt ein Layout einer sechsten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß einer vorliegenden Erfindung;
27A–27D erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten der in 26 gezeigten LCD;
28 zeigt ein Layout einer siebten Ausführungsform einer TFT-Feldtaftel eines LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung;
29A–29C erläutern Verfahren zum Reparieren von Defekten der Basisleitung und der Datenleitung der TFT-Feldtafel des LCDs gemäß der vor liegenden Erfindung;
30 zeigt ein Layout einer TFT-Feldtafel gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
31 erläutert ein Verfahren zum Reparieren eines Bildpunktdefekts der TFT-Feldtafel gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
32 zeigt ein Layout einer TFT-Feldtafel gemäß einer neunten Ausfühführungsform der vorliegenden Erfindung und
33A und 33B erläutern Verfahren zum Reparieren von Bildpunktdefekten der TFT-Feldtafel gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 6A–15 wird nun ein grundlegendes Konzept der vorliegenden Erfindung und ihrer Funktionsweise beschrieben.
Da es ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, eine zweite Signalleitung oder eine Datenleitung zu reparieren, können sowohl der Dualbasisleitungsaufbau als auch der Ringkondensatoraufbau so wie sie sind hier eingesetzt werden. Jedoch kann auch nur einer dieser beiden Aufbauten eingesetzt werden, wenn dies benötigt wird, wobei Abwandlungen davon Anwendung finden können.
Einige Beispiele dieser Aufbauten werden vorgeschlagen.
Als erste Bauart werden sowohl der Dualbasisleitungsaufbau als auch der Ringkondensatoraufbau angewendet.
Als eine zweite Bauweise wird nur der Dualbasisleitungsaufbau angewendet. Das heißt, dass die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b in 3 entfernt werden.
Als eine dritte Bauweise wird nur der Ringkondensatoraufbau angewendet. Der Teil der unteren Basisleitung G_down, welcher den Ringkondensator nicht ausbildet, wird in 3 entfernt. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b und die verbleibende untere Basisleitung G_down zu unterscheiden.
Als eine vierte Bauweise wird ein Aufbau angewendet, bei dem der Teil der unteren Basisleitung G_down entfernt ist, welcher den Ringkondensator ausformt. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b und den verbleibenden Teil der unteren Basisleitung G_down zu unterscheiden. Die verbleibende untere Basisleitung G_down funktioniert jedoch nicht als eine Elektrode eines Speicherkondensators.
Als eine fünfte Bauweise kann die untere Basisleitung G_down vollständig entfernt werden. In diesem Fall ist es unmöglich, die Unterbrechungen der Basisleitungen G_up und G_down zu reparieren. Die Hilfsbasisleitungen dienen als Kondensator und/oder als eine Schwarzmatrix.
Als eine sechste Bauweise wird entweder die Hilfsbasisleitung 1a oder 1b aus dem Aufbau in 3 entfernt, oder eine oder beide Hilfsbasisleitungen 1a und 1b werden von der oberen und/oder der unteren Basisleitung G_up und G_down getrennt. Wenn die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b mit der oberen und/oder der untaren Basisleitung G_up und G_down verbunden sind, dienen die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b als eine Elektrode eines Speicherkondensators und als eine Schwarzmatrix. Wenn jedoch die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b von beiden Basisleitungen G_up und G_down getrennt sind, funktionieren die Hilfsbasisleitungen 1a und 1b lediglich als eine Schwarzmatrix. Dieses sechste Beispiel ist vergleichbar mit dem obenstehenden fünften Beispiel.
Verschiedene Verfahren zum Reparieren von Defekten eines Bildpunkts oder einer Datenleitung werden nun beschrieben.
Wenn ein Bildsignal nicht an eine Bildpunktelektrode gelangt bzw. angelegt wird, das heißt, wenn ein Bildpunktdefekt auftritt, wird der Defekt durch Verbinden der defekten Bildpunktelektrode mit einer Basisleitung oder einer Datenleitung repariert, wodurch ein Basissignal oder ein Datensignal an der defekten Bildpunktelektrode angelegt wird.
Bevor Verfahren zum Reparieren einer Datenleitung beschrieben werden sei erwähnt, dass die Verfahren zum Bilden eines Bypass dienen, welcher den Unterbrechungspunkt umgeht. Ein als der Bypass dienendes Element hat, falls das Element aus einer einzelnen Leitung hergestellt ist, zumindest zwei überlappende Abschnitte mit einer offenen Datenleitung, welche sich auf jeder Seite des Unterbrechungspunkts befinden. Wenn ein Teil eines Pfads, durch den ein Abtastsignal läuft als der Bypass verwendet wird, sollte der Pfad gleichzeitig von dem anderen Teil getrennt sein. Daher haben eine Basisleitung und eine mit der Basisleitung verbundene Hilfsbasisleitung, welche einen Abtastsignalpfad bilden, zumindest drei Überlappungspunkte. mit der Datenleitung, so dass das Abtastsignal an den nächsten Bildpunkt übertragen wird. Wenn jedoch die Basisleitung im oberen Bildpunkt als ein das Basissignal übertragender Pfad verwendet wird, braucht die Anzahl der überlappenden Punkte nur zwei zu sein.
Zunächst wird angenommen, das eine zweite Signalleitung D und eine obere erste Signalleitung G_up über einen Kondensator C_R wie in den 6A–6B gezeigt verbunden sind. Hier entspricht 6A dem obenstehend beschriebenen ersten Bautyp, bei dem der Dualbasisleitungsaufbau und der Ringkondensatoraufbau verwendet werden, wobei 6B dem zweiten Bautyp entspricht, bei dem die Hilfsignalleitung 1a und 1b entfernt werden (hierbei kann eine der Hilfssignalleitungen wie bei dem sechsten Bautyp weggelassen werden). Ebenso entspricht 6C dem vierten Bautyp, bei dem lediglich die den Ringkondensator bildende untere erste Signalleitung G_down entfernt ist, so dass sowohl Hilfssignalleitungen 1a und 1b benötigt werden, um ein Signal von der ersten Signalleitung zu übertragen.
Ein Verfahren zum Reparieren einer in 6a gezeigten offenen Datenleitung wird nun beschrieben.
In 7 ist gezeigt, wenn die Position des Unterbrechungspunkts der zweiten Signalleitung D zwischen einem Kreuzungspunkt der oberen ersten Signalleitung und der zweiten D und einem Verbindungspunkt e des Kondensators T_R und der zweiten Signalleitung D liegt. Die zweite Signalleitung D und die obere erste Signalleitung G_up werden an Punkt b kurzgeschlossen, wonach beide Anschlüsse des Kondensators T_R kurzgeschlossen werden d. Danach werden die Punkte f und g der oberen ersten Signalleitung G_up auf der linken Seite des Verbindungspunkts c mit dem Kondensator T_R und auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts b getrennt. Daraus ergibt sich, dass das entlang der zweiten Signalleitung D laufende Signal über die obere erste Signalleitung G_up und der kurzgeschlossenen Kondensator C_R herum entlang der zweiten Signalleitung D fließt und wieder in die zweite Signalleitung D eintritt.
Die in 6B und 6C gezeigten Fälle können im Wesentlichen durch das gleiche Verfahren wie in 6A repariert werden.
Wenn die zweite Signalleitung D und die untere erste Signalleitung G_down über einen Kondensator verbunden sind, kann das oben stehend beschriebene Verfahren ebenso angewendet werden.
Als nächstes wird angenommen, dass eine zweite Signalleitung D und eine Hilfssignalleitung 1b über einen Kondensator C_R verbunden sind, wie in 8 gezeigt. In diesem Fall kann die andere Hilfssignalleitung 1a, welche nicht über einen Kondensator C_R mit der zweiten Signalleitung D verbunden ist, entfernt werden.
Ein Verfahren zum Reparieren des oben stehenden, in 8 gezeigten Falls wird nun beschrieben.
In 9A ist der Fall gezeigt, wenn die Position des Unterbrechungspunkts der zweiten Signalleitung D zwischen einem Kreuzungspunkt e der oberen ersten Signalleitung G_up und der zweiten Signalleitung D und einem Verbindungspunkt f des Kondensators C_R und der zweiten Signalleitung D liegt. Die zweite Signalleitung D und die obere erste Signalleitung G_up sind am Punkt b kurzgeschlossen, wonach beide Anschlüsse des Kondensators C_R kurzgeschlossen werden e. Danach werden die Punkte g und h der oberen ersten Signalleitung G_up auf der linken Seite des Verbindungspunkts C der oberen ersten Signalleitung G_up und des Kondensators C_R sowie auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts b jeweils getrennt. Auch die Hilfssignalleitung 1b unterhalb eines Verbindungspunkts d der Hilfssignalleitung 1b und des Kondensators C_R ist an Punkt i unterbrochen. Daraus ergibt sich, dass das entlang der zweiten Signalleitung D fließende Signal über die obere erste Signalleitung G_up, die Hilfssignalleitung 1b und den kurzgeschlossenen Kondensator C_R um den Unterbrechungspunkt herum läuft und in die zweite Signalleitung D eintritt.
Wenn die zweite Signalleitung D andererseits zwischen einem Verbindungspunkt des Kondensators C_R und der zweiten Signalleitung D angeordnet ist und ein Kreuzungspunkt f einer unteren ersten Signalleitung G_down und der zweiten Signalleitung D unterbrochen ist (a), wie in 9B gezeigt, werden beide Anschlüsse des Kondensators C_R kurzgeschlossen (c) wonach die zweite Signalleitung D und die untere erste Signalleitung G_down kurzgeschlossen werden (f). Danach wird die Hilfssignalleitung 1b oberhalb eines Verbindungspunktes d der Hilfsbasisleitung 1b und des Kondensators C_R unterbrochen (g) und die untere erste Signalleitung G_down auf den Außenseiten des Verbindungspunkts e zwischen der unteren ersten Signalleitung G_down und der Hilfssignalleitung 1b und dem Kurzschlusspunkt f jeweils unterbrochen (h und i). Daraus ergibt sich, dass das entlang der zweiten Signalleitung D strömende Signal wieder in der zweite Signalleitung D, um den Unterbrechungspunkt herum über den kurzgeschlossen Kondensator C_R die Hilfssignalleitung 1b und die untere erste Signalleitung G_down fließt.
In dem oben stehenden Fall können alle Unterbrechungen der zweiten Signalleitung zwischen dem Kreuzungspunkt der oberen ersten Signalleitung und der zweiten Signalleitung und dem Kreuzungspunkt der unteren ersten Si gnalleitung und der zweiten Signalleitung repariert werden. Da das Signal auch dann an die obere erste Signalleitung G_up und die untere erste Signalleitung G_down übertragen werden kann, wenn keine Hilfssignalleitung 1a vorhanden ist, die nicht über den Kondensator C_R mit der zweiten Signalleitung D verbunden ist, kann die Hilfssignalleitung 1a auch weggelassen werden.
Als nächstes wird, wie in den 10a und 10b gezeigt, angenommen dass eine zweite Signalleitung D und eine Bildpunktelektrode 10 über einen Kondensator C_R verbunden sind. Wie oben stehend beschrieben ist die Bildpunktelektrode 10 mit einem Anschluss des Schaltelements S verbunden, wobei die verbleibenden beiden Anschlüsse des Schaltelements S jeweils mit einer oberen ersten Signalleitung G_up einer nächsten Reihe derselben Spalte und der zweiten Signalleitung D verbunden sind. Hier gibt es drei Fälle, wie in 10A bis 10C gezeigt. In 10A werden als die erste Bauart sowohl das Dualbasisleitungslayout als auch das Ringkondensatorlayout angewendet. 10B zeigt die zweite Bauart, bei der nur das Dualbasisleitungslayout angewendet wird, wobei eine der Hilfssignalleitungen 1a und 1b als sechste Bauart weggelassen werden kann. Ebenso zeigt 10C ein Layout, bei dem die untere erste Signalleitung, welche den Ringkondensator bildet, weggelassen ist.
Danach wird ein Verfahren zum Reparieren des in 10A gezeigten Falls beschrieben.
In 11 ist der Fall gezeigt, wenn die zwischen einem Verbindungspunkt der zweiten Signalleitung D und dem Kondensator C_R und einem Verbindungspunkt h eines Anschlusses des Schaltelements S und der zweiten Signalleitung D angeordnete zweite Signalleitung D unterbrochen sind (a), beide Anschlüsse des Kondensators C_R kurzgeschlossen sind c und drei Anschlüsse des Schaltelements (S) kurzgeschlossen werden (f). Dann wird die obere erste Signalleitung G_up an den Außenseiten eines Verbindungspunkts g zwischen dem Schaltelement S und der oberen ersten Signalleitung G_up jeweils unterbrochen (i und j). Daraus ergibt sich, dass das entlang der zweiten Signalleitung D strömende Signal über den kurzgeschlossen Kondensator C_R, die Bildpunktelektrode 10 und das kurzgeschlossene Schaltelement S um den Unterbrechungspunkt herum wieder in die zweite Signalleitung D fließt.
Dieses Reparaturverfahren kann jedoch nur bei dem Fall angewandt werden, bei dem die zweite Signalleitung D zwischen dem Verbindungspunkt b der zweiten Signalleitung D und dem Kondensator C_R und dem Verbindungspunkt h der zweiten Signalleitung D und einem Anschluss des Schaltelements S unterbrochen ist (a).
Die in 10B und 10C gezeigten Fälle können unter Verwendung des gleichen, oben stehend beschriebenen Verfahrens repariert werden.
Nachstehend wird der sechste Bautyp beschrieben, bei dem das Layout der Hilfsbasisleitungen modifiziert ist.
Zunächst wird, wie in den 12A und 12B gezeigt, angenommen, dass ein Ende einer Hilfssignalleitung 1a von einer oberen ersten Signalleitung G_up getrennt ist und eine zweite Signalleitung D und eine untere erste Signalleitung G_down über einen Kondensator C_R verbunden sind. Hier zeigen die 12A und 12B Layouts, welche jeweils mit dem ersten und vierten Typ kombiniert sind, wobei die verbleibende Hilfssignalleitung 1b, welche nicht von der oberen ersten Signalleitung G_up getrennt ist, weggelassen werden kann.
Anschließend wird ein Verfahren zum Reparieren des in 12a gezeigten Falls beschrieben.
Wie in 13 gezeigt sind, wenn die zweite Signalleitung D zwischen einem Verbindungspunkt b der zweiten Signalleitung D und dem Kondensator C_R sowie einem Verbindungspunkt der zweiten Signalleitung D und unteren ersten Signalleitung G_down unterbrochen wird (a), beide Anschlüsse des Kondensators C_R kurzgeschlossen (c) und die zweite Signalleitung D und die untere erste Signalleitung G_down kurzgeschlossen (e). Dann wird die an den Außenseiten eines Verbindungspunkts d zwischen der unteren ersten Signalleitung G_down und dem Kondensator C_R und dem Kurzschlusspunkt e angeordnete, untere erste Signalleitung G_down jeweils unterbrochen (f und g). Als Ergebnis strömt das entlang der zweiten Signalleitung D fließende Signal über den kurzgeschlossenen Kondensator C_R und die untere erste Signalleitung G_down um den Unterbrechungspunkt a herum wieder in die zweite Signalleitung D.
Dieses Reparaturverfahren kann jedoch nur auf den Fall angewandt werden, in dem die zweite Signalleitung zwischen dem Verbindungspunk b der zweiten Signalleitung d und dem Kondensator C_R und dem Kreuzungspunkt der zweiten Signalleitung D und der unteren ersten Signalleitung G_down. unterbrochen ist (a).
Der in 12B gezeigte Fall kann unter Verwendung des oben stehend beschrieben, gleichen Verfahrens repariert werden.
Andererseits kann ein Fall, bei dem ein Ende der Hilfssignalleitung 1a von der unteren ersten Signalleitung G_down getrennt ist und die zweite Signalleitung D und die obere erste Signalleitung G_up über den Kondensator C_R verbunden sind unter Verwendung eines gleichartigen Verfahrens wie das oben stehende Verfahren repariert werden.
Als nächstes wird angenommen, dass beide Enden einer Hilfssignalleitung 1a mit einer zweiten Signalleitung D über Kondensatoren C_R, und C_R2 jeweils verbunden sind. In diesem Fall sind verschiedene Abwandlungen möglich, da das Reparieren unter Verwendung von nur einer Hilfssignalleitung 1a durchgeführt werden kann. Das heißt, dass Beispiele wie die in 4A bis 4D existieren, bei denen jedes Layout durch Kombinieren des ersten, dritten, vierten und fünften Typs zu einem grundlegend abgewandelten Layout erhalten wird, bei dem die Hilfssignalleitung 1a von der oberen und der unteren ersten Signalleitung G_up und G_down getrennt ist.
Neben den oben stehenden Abwandlungen können viele Abwandlungen wie folgt in Betracht gezogen werden:
Ein Layout, bei dem die verbleibende Hilfssignalleitung 1b weggelassen wird, ein Layout, bei dem entweder die obere oder die untere erste Signalleitung G_up bzw. G_down weggelassen wird, und Layouts, bei denen die Hilfssignalleitung 1a mit der oberen ersten Signalleitung G_up und/oder der unteren ersten Signalleitung G_down verbunden ist, wie bei den in den 14A bis 14D gezeigten Layouts.
Die verschiedenen oben stehenden Abwandlungen können unter Verwendung von unterschiedlichen Verfahren repariert werden, wobei jedoch ein Reparaturverfahren für lediglich den in 14A gezeigten Fall als ein Beispiel beschrieben wird.
wie in 15 gezeigt, werden beide Anschlüsse von zwei Kondensatoren C_R, und C_R2 kurzgeschlossen (c und d), wenn die zwischen einem Verbindungspunkt b der zweiten Signalleitung D und einem Kondensator C_R, und einem Verbindungspunkt e der zweiten Signalleitung D und einem Kondensator D_R2 liegende zweite Signalleitung D unterbrochen wird (a). Als Ergebnis fließt das entlang der zweiten Signalleitung D fließende Signal über die kurzgeschlossenen Kondensatoren C_R, und C_R2 um den Unterbrechungspunkt herum wieder in die zweite Signalleitung D.
Dieses Reparaturverfahren kann jedoch nur auf den Fall angewendet werden, bei dem die zwischen dem Verbindungspunkt b der zweiten Signalleitung D und dem Kondensator C_R, und dem Verbindungspunkt e der zweiten Signalleitung D und dem Kondensator C_R2 liegende zweite Signalleitung D unterbrochen ist (a).
Die in den 14B bis 14D gezeigten Fälle können unter Verwendung des oben stehend beschriebenen, gleichen Verfahrens repariert werden.
Andererseits können die folgenden Ausführungsformen durch Kombinieren der oben stehend beschriebenen Basislayouts unter Abwandlung dieser oder hinzufügen eines anderen Layouts zu den oben stehenden Layouts bereitgestellt werden, wobei jede Unterbrechung der zweiten Signalleitung repariert werden kann. Hier kann als ein hinzuzufügendes Layout ein Layout in Betracht gezogen werden bei dem zwei Punkte der zweiten Signalleitung, welche miteinander verbunden werden sollen, über einen Kondensator verbunden sind.
Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen eines Displays in Matrix-Bauweise gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 16 bis 27D beschrieben, bei denen die Reparatureinrichtung basierend auf dem oben stehend beschriebenen Basiskonzept der vorliegenden Erfindung angewandt werden.
Zunächst basiert die erste Ausführungsform des Displays in Matrix-Bauweise gemäß vorliegender Erfindung auf den in den 6A bis 6C und 10A bis 10C gezeigten Basislayouts, wobei der Defekt einer Datenleitung unter Verwendung einer Einrichtung zum Verbindung der Datenleitung mit einer oberen Basisleitung und einer Einrichtung zum Verbinden der oberen Basisleitung mit einer Bildpunktelektrode repariert wird. Um die Datenleitung und die obere Basisleitung über einen Isolator bzw. Nichtleiter zu verbinden kann sich ein Ast der Datenleitung zur oberen Basisleitung hin erstrecken oder es kann sich ein Ast der oberen Basisleitung zur Datenleitung hin erstrecken. Wenn der Ast der oberen Basisleitung sich jedoch zur Datenleitung hin erstreckt, können die obere Basisleitung und eine andere Gateleitung gegenüber der Datenleitung kurzgeschlossen werden. Daher ist es vorteilhaft, einen Ast der Datenleitung zu nehmen. Um die obere Basisleitung und die Bildpunktelektrode über einen Isolator zu verbinden, kann die Bildpunktelektrode ebenfalls so ausgeformt sein, dass sie der oberen Basisleitung überlappt. Beispielsweise nach dem Hinausstrecken der Bildpunktelektrode zum Äußeren des durch die Basisleitungen umschlossenen, geschlossenen Bereich hin der herausgestreckte Bereich der Bildpunktelektrode mit der oberen Basisleitung überlappt werden, welche den geschlossenen Bereich nicht bildet, oder ein Ast bzw. ein Zweig der oberen Basisleitung kann sich so verlaufen, dass er von dem hinausgestreckten Abschnitt der Bildpunktelektrode überlappt wird. Im letzteren Fall sollte ein Abstand groß genug sein, um den hinausgestreckten Abschnitt darin zu formen.
Nachstehend wird die erste Ausführungsform des Displays in Matrix-Bauweise im Einzelnen unter Bezugnahme auf 16, 17A und 17B beschrieben.
16 ist ein Lageplan, welcher ein Bildpunktlayout einer ersten Ausführungsform einer TFT-Feldtafel des LCDs in Matrix-Bauweise gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und die 17A–17D sind Schaubilder zum Erläutern eines Verfahrens zum Reparieren der Unterbrechung einer Datenleitung im Substrat des LCDs gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 16 gezeigt erstreckt sich in dem Substrat des LCDs in Matrix-Bauweise gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ein Verbindungsabschnitt 11 als ein Ast einer Datenleitung D zu einem zweiten senkrechten Abschnitt D_v2 einer oberen Gateleitung G_up hin, während er von dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 überlappt wird. Auch ein Abschnitt einer Bildelektrode ist aus einem mit einem ersten vertikalen G_v1, einem zweiten horizontalen Abschnitt G_h1 und dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 der oberen Gateleitung G_up ausgeformten konkaven Abschnitt hinausgezogen, welcher frei von einem durch die obere und untere Gateleitung G_up und G_down sowie die linke und rechte Hilfsgateleitung 1a und 1b ausgeformten, geschlossenen Bereich ist. Als ein Ast des zweiten vertikalen G_v2 erstreckt sich ein zweiter Verbindungsabschnitt 12 zum hinausgezogenen bzw. herausgestreckten Abschnitt der Bildpunktelektrode 10 hin, während er von der Bildpunktelektrode 10 überlappt wird. Hier befindet sich ein Überlappungspunkt zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 11 und dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 unterhalb einer Basis- bzw. Gateelektrode 3. Die Gateoxidschicht 3 und die Gateisolierschicht 4, welche in 4 gezeigt sind, sind zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 11 und dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 angeordnet, wobei die Gateoxidschicht 3, die Gateisolierschicht 4 und die Passivierschicht 9, welche in 4 gezeigt sind, zwischen dem zweiten Verbindungspunkt 12 und der Bildpunktelektrode 10 angeordnet sind. Auch eine Sourceelektrode 7, die Gateelektrode 2 und eine Drainelektrode 8 sind miteinander überlappend ausgeformt. Zudem sind die obere Gateleitung G_up und die untere Gateleitung G_down, sowie die linke und die rechte Hilfsgateleitung 1a und 1b an der Bildpunktelektrode 10 und am Rand der Bildpunktelektrode 10 über eine Isolierschicht überlappt, wodurch ein ringartiger Kondensator ausgeformt wird. Die verbleibenden Abschnitte sind ähnlich den in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung des oben stehenden LCDs kann unter Verwendung der vorliegenden Verfahren repariert werden, wobei entsprechend der Orte der Unterbrechung eines ausgewählt wird.
Zunächst sei, wie in 17a gezeigt, angenommen, dass die Mitte der Datenleitung D unterbrochen ist, das heißt, dass die zwischen einem Abzweigungspunkt des ersten Anschlussabschnitts 11 in einem Bildpunkt TX1 und einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 eines unterhalb des Bildpunkts PX1 ausge formten Bildpunkts PX2 angeordnete Datenleitung D unterbrochen (a) ist, so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übertragen werden kann. Hier stellen die in 17A gezeigten Pfeile den Signalfluss dar.
In diesem Fall wird die Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 mit dem Fehler als Ersatzroute für die unterbrochene Datenleitung verwendet. Ein Kreuzungspunkt zwischen dem oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D angeordneten, ersten Anschlussabschnitt 11 und dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 wird unter Verwendung eines Lasers so kurzgeschlossen (b), dass das entlang der Datenleitung D fließende Datensignal anfängt, entlang des zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 über den ersten Verbindungsabschnitt 11 um den Unterbrechungspunkt a herum zu fließen.
Danach wird unter Verwendung eines Lasers ein Kreuzungspunkt zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 12 und der Bildpunktelektrode 10 kurzgeschlossen (c), wonach zwei Punkte des zweiten vertikalen Abschnitts G_v2 oberhalb und unterhalb des zweiten Verbindungsabschnitts 12 voneinander getrennt bzw. unterbrochen werden (f und g). Als Ergebnis beginnt das in den zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 geströmte Datensignal entlang der Bildpunktelektrode 10 über den zweiten Anschlussabschnitt 12 und zur Drainelektrode 8 des Bildpunkts TX2 hin zu strömen, welche sich unterhalb des Bildpunkts PX1 befindet und mit der Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 verbunden ist.
Dann werden sowohl die Drainelektrode 8 und die Gateelektrode 2, als auch die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts TX2 jeweils kurzgeschlossen (d und e), wobei die beiden Punkte der oberen Gateleitung G_up des Bildpunkts PX2 oberhalb und unterhalb der Gateelektrode 2 getrennt werden (h und i). Als Ergebnis beginnt das Datensignal entlang der Datenleitung D über die Drainelektrode 8, die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 zu strömen.
Das heißt, dass das Datensignal über den ersten Anschlussabschnitt 11, den zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 und den zweiten Anschlussabschnitt 12 der Bild punktelektrode des unterbrochenen Bildpunkts PX1 strömt und über die Drainelektrode 8, die Gatelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 in die Datenleitung D zurückkehrt.
In dem obenstehenden Fall wird ein Gatesignal an die Bildpunkte PX3 und PX4 angelegt, welche sich jeweils auf der rechten Seite des unterbrochenen Bildpunkts PX1 und des Bildpunkts PX2 befinden, und zwar nur über die obere Gateleitung G_down. Auch die Gateelektrode 2 des unterbrochenen Bildpunkts PX1 empfängt das Gatesignal von der oberen Gateleitung G_up des Bildpunkts PX3. Das Gatesignal wird jedoch nicht auf die Gateelektrode 2 des Bildpunkts PX2 aufgebracht.
Da das Datensignal kontinuierlich auf den Bildpunkt PX1 aufgebracht wird, auch wenn der Bildpunkt PX1 einen Defekt wie beispielsweise eine Unterbrechung hat, kann der Defekt nicht so leicht auftreten.
Als nächstes sei, wie in 17b gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 und einem Abzweigungspunkt des ersten Anschlussabschnitts 11 in einem Pixel PX2 angeordnete Datenleitung D unterbrochen ist (a) so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Abzweigungspunkt des ersten Anschlussabschnitts 11 folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 17B gezeigten Pfeile den Signalfluss dar.
In diesem Fall kann der Defekt unter ausschließlicher Verwendung eines TFT des zweiten vertikalen Abschnitts G_v2 und des ersten Anschlussabschnitts 11 repariert werden, verglichen mit dem obenstehend genannten Fall, welcher unter Bezugnahme auf die 17A beschrieben worden ist. Zunächst wird ein oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D befindlicher Kreuzungspunkt zwischen der Sourceelektrode 7 und der Gateelektrode 2 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), so dass das entlang der Datenleitung D fließende Datensignal entlang der Sourceelektrode 7 um den Unterbrechungspunkt a herum die Gateelektrode 2 zu durchströmen beginnt. Auch die oberhalb der Gateelektrode 2 angeordnete Gateleitung G_up ist unterbrochen (e), um das Fließen des Datensignals entlang der Gateleitung eines rechten Bildpunkts PX4 zu verhindern.
Danach wird ein Kreuzungspunkt zwischen dem zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 und dem ersten Anschlussabschnitt 11 kurzgeschlossen (c), wonach der zweite vertikale Abschnitt G_v2 der oberen Gateleitung G_up unterhalb des Kurzschlusspunkts c unterbrochen wird, so dass das Datensignal entlang der Datenleitung D über den zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 zu strömen beginnt. Als Ergebnis kann das entlang der Datenleitung D geströmte Datensignal über die Sourceelektrode 7, die Gateelektrode 2, den zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 und den ersten Anschlussabschnitt 11 des unterbrochenen bzw. getrennten Bildpunkts PX2 wieder entlang der Datenleitung D fließen.
Da hier kein Signal an den oberhalb des unterbrochen Bildpunkts PX2 angeordneten Bildpunkt PX1 angelegt ist, wird der Bildpunkt PX1 als Defekt angesehen. Wenn die Gateelektrode 2 und die Drainelektrode 8 des unterbrochenen Bildpunkts PX2 jedoch kurzgeschlossen sind, wird das Datensignal kontinuierlich an die Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 angelegt, so dass sich sein Defekt nicht so leicht zeigen kann.
Die zweite Ausführungsform des matrixartigen Displays gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf den in den. 8 und 10A–10C gezeigten Layouts, wobei der Defekt einer Datenleitung unter Verwendung eines Mittels zum Verbinden der Datenleitung mit einer Hilfsgateleitung und eines Mittels zum Verbinden der Datenleitung mit einer Bildpunktelektrode repariert wird. Um die Datenleitung und die Hilfsgateleitung über einen Isolator zu verbinden, kann sich ein Ast der Datenleitung zur Hilfsgateleitung hin erstrecken oder ein Ast der Hilfsgateleitung zur Datenleitung hin. Hier wendet diese Ausführungsform den ersten Fall an. Um die Datenleitung und die Bildpunktelektrode über einen Isolator zu verbinden kann, nachdem ein Ast von der Bildpunktelektrode zur Außenseite des von den Gateleitungen umschlossenen, geschlossenen Bereichs herausgezogen wird, der herausgezogene bzw. hervorstehende Ast ebenfalls mit der Datenleitung überlappt werden. Andererseits kann ein Ast der Datenleitung so ausgeführt sein, dass er mit der Bildpunktelektrode überlappt. Da jedoch ein Widerstand der Bildpunktelektrode größer als derjenige der Datenleitung ist, ist es bevorzugt, einen Ast der Datenleitung zu erzeugen. Um jedoch den Ast der Datenleitung mit der Bildpunktelektrode überlappen zu lassen, ist es unumgänglich, dass der Ast die die Bildpunktelektrode umschließenden Gateleitung überlappt. Infolgedessen ist es bevorzugt, dass die Datenleitung, die Hilfsgateleitung und die Bildpunktelektrode einander über lediglich einen Ast der Datenleitung überlappen.
Nachstehend wird die zweite Ausführungsform des Displays in Matrixbauweise im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 18, 19A bis 19C beschrieben.
18 ist ein Lageplan bzw. Schaltplan eines Bildpunkt-Layouts einer zweiten Ausführungsform der TFT-Feldtafel des LCDs in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung und die 19A bis 19C sind Schaubilder zum Erläutern eines Reparaturverfahrens für die Unterbrechung der Datenleitung in dem LCD gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 18 gezeigt, erstreckt sich in dem Substrat des matrixartigen LCDs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Anschlussabschnitt 21 als ein Ast einer Datenleitung D zu einer Bildpunkt-Elektrode 10 hin, welcher mit einer rechten Hilfsgateleitung 1b und der Bildpunkt Elektrode 10 überlappt. Um hier den überlappenden Bereich zwischen dem Anschlussbereich 20 und der Bildpunkt-Elektrode 10 zu bilden, sollte sich der Anschlussabschnitt 21 ausreichend zur Bildpunkt Elektrode 10 hin erstrecken. Da die Bildpunkt-Elektrode 10 mit der rechten Hilfsgateleitung überlappt, überlappt auch ein Kreuzungspunkt zwischen dem Anschlussabschnitt 21 und der rechten Hilfsgateleitung 1b die Bildpunkt-Elektrode 10. Hier sind die Gateoxydschicht 3 und die Gateisalierschicht 4 zwischen dem Anschlussabschnitt 21 und der rechten Hilfsgateleitung 1b angeordnet, wobei die Passivierschicht 9 zwischen dem Anschlussabschnitt 21 und der Bildpunktelektrode 10 zwischengeordnet ist. Außerdem sind die obere Gateleitung G_up und die untere Gateleitung G_down, sowie die rechten und linken Hilfsgateleitungen 1a und 1b der Bildpunktelektrode 10 und am Rand der Bildpunktelektrode 10 über eine Isolierschicht überlappt, wodurch sie einen Kondensator vom Ringtyp formen. Die verbleibenden Abschnitte gleichen denen der in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung des oben stehenden LCDs in Matrixbauweise kann unter Verwendung der folgenden Verfahren repariert werden, wobei der Lage der Unterbrechung eines davon ausgewählt wird.
Zunächst sei, wie in den 19A und 19B gezeigt, angenommen dass die zwischen einem Abzweigungspunkt des Anschlussabschnitts 21 in einem Bildpunkt PX1 und einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 eines unterhalb des Bildpunkts PX1 ausgeformten Bildpunkts PX2 angeordnete Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in den 19A und 19B gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
In diesem Fall kann die Unterbrechung unter Verwendung der rechten Hilfsgateleitung 1b des Bildpunkts PX1 oder der Bildpunktelektrode 10 repariert werden. Zunächst wird ein Verfahren zum Reparieren der Unterbrechung unter Verwendung der rechten Hilfsgateleitung 1b des Bildpunkts PX1 unter Bezugnahme auf die 19A beschrieben.
Ein Kreuzungspunkt zwischen dem oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D und der Bildpunktelektrode 10 befindlichen Anschlussabschnitts 21 und der rechten Hilfsgateleitung 1b wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), wonach die oberhalb des Kurzschlusspunkts b befindliche rechte Hilfsgateleitung 1b unterbrochen wird (f). Hier werden die Bildpunktelektrode 10, die rechte Hilfsgateleitung 1b und der Anschlussabschnitt 21 gleichzeitig am Kurzschlusspunkt b kurzgeschlossen, so dass in der Gateleitung und der Datenleitung D ein Defekt auftreten kann. Venn jedoch Al oder Al-Gemisch bzw. -verbundwerkstoff als das Material der Gateleitung eingesetzt wird, werden die rechte Hilfsgateleitung 1b und die Bildpunktelektrode 10 selbst gegeneinander isoliert, da die rechte Hilfsgateleitung am Kurzschlusspunkt b durch einen Batterieeffekt zwischen der rechten Hilfsgateleitung 1b und der Bildpunktelektrode 10 oxidiert ist. Zudem ist der Kontaktwiderstand von Indium-Dünnoxyd (ITO), welches die Bildpunktelektrode 10 bildet, größer als derjenige der rechten Hilfsgateleitung 1b und der Datenleitung D, wobei kein Datensignal zur Bildpunktelektrode übermittelt wird. Auch wenn der Bildpunkt PX1 die Defekte aufweist, ist es ebenfalls schwierig, die Defekte zu erfassen, da das Datensignal kontinuierlich angelegt wird.
Infolgedessen beginnt das entlang der Datenleitung D geströmte Datensignal entlang der rechten Hilfsgateleitung 1b des Bildpunkts PX1 über den Anschluss abschnitt 21 um den Unterbrechungspunkt a herum zu fliesen. Dann beginnt das Datensignal entlang einer unteren Gateleitung G_down zu fließen, welche mit der rechten Hilfsgateleitung 1b verbunden ist.
Danach wird ein Kreuzungspunkt zwischen der unteren Gateleitung G_down sowie der Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 und der Drainelektrode 8 des Bildpunkts PX2 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (c), wonach die auf der linken Seite des Kurzschlusspunkts c angeordnete untere Gateleitung G_down und die auf der rechten Seite eines Kreuzungspunkts zwischen der unteren Gateleitung G_down und der rechten Hilfsgateleitung 1b angeordnete untere Gateleitung G_down voneinander getrennt werden (g, h). Hier ist es möglich, dass ein Defekt auftritt, welcher gleichartig zu dem an dem Kurzschlusspunkt b ist. Der Defekt macht jedoch wegen dem oben stehend beschriebenen Grund nichts aus. Infolgedessen beginnt das entlang der unteren Gateleitung G_down des Bildpunkts PX1 geströmte Signal entlang der Drainelektrode 8 des Bildpunkts PX2 zu fließen.
Dann werden die Drainelektrode 8 und die Gateelektrode 2, sowie die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 jeweils kurzgeschlossen (d, e), wobei die beiden Punkte der oberen Gateleitung G_up des Bildpunkts PX2 unterhalb und oberhalb der Gateelektrode 2 unterbrochen werden (i, j). Als Ergebnis beginnt das Datensignal der entlang der Datenleitung D zu fließen.
Das heißt, dass das Datensignal über den Anschlussabschnitt 21, die rechte Hilfsgateleitung 1b und die untere Gateleitung G_down des Bildpunkts PX1 strömt und über die Drainelektrode 8 die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 zur Datenleitung D zurückkehrt.
Im oben stehenden Fall wird lediglich über die obere Gateleitung G_up ein Gatesignal an ein auf der rechten Seite des unterbrochenen Bildpunkts PX1 befindlichen Bildpunkt PX3 angelegt, sowie über lediglich die untere Gateleitung G_down ein Gatesignal an einen auf der rechten Seite des unterhalb des unterbrochenen Bildpunkts PX1 angeordneten Bildpunkts PX2 angeordneten Bildpunkt PX4 angelegt.
Hier wird das Gatesignal nicht an die Gateelektrode 2 des Bildpunkts PX2 angelegt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 19B ein Verfahren zum Reparieren des gleichen Defekts wie in 19A unter Verwendung der Bildpunktelektrode 10 beschrieben. D.h. dass in diesem Fall die zwischen einem Abzweigungspunkt des Verbindungsabschnitts 21 in einem Bildpunkt PX1 und einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 eines Bildpunkts PX2 befindliche Datenleitung D unterbrochen wird (a), wobei der Bildpunkt PX2 unterhalb des Bildpunkts PX1 geformt ist; so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 19b gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Wenn ein Kreuzungspunkt zwischen dem aberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D befindlichen Verbindungsabschnitt 21 und der Bildpunktelektrode 10 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen wird (b), fließt das entlang der Datenleitung D geflossene Datensignal zur Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 hin über den Anschlussabschnitt 21, um den Unterbrechungspunkt a herum und fließt kontinuierlich entlang der Drainelektrode 8 des Bildpunkts PX2, welche mit der Bildpunktelektrode 10 verbunden ist.
Dann werden die Drainelektrode 8 und die Gateelektrode 2 sowie die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 jeweils kurzgeschlossen (c und d), wobei die beiden Punkte der oberen Gateleitung G_up des Bildpunkts PX2 oberhalb und unterhalb der Gateelektrode 2 unterbrochen werden (e, f). Als Ergebnis beginnt das Datensignal wieder entlang der Datenleitung D zu fließen.
D.h. dass das Datensignal über den Anschlussabschnitt 21 und die Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 fließt und in die Datenleitung D über die Drainelektrode 8, die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX3 zurückkehrt.
In dem obenstehenden Fall wird über lediglich die untere Gateleitung G_down ein Gatesignal an einen auf der rechten Seite des Bildpunkts PX2 angeordneten Bild punkt PX4 angelegt, wobei kein Gatesignal an die Gateelektrode 2 des Bildpunkts PX2 angelegt wird.
Hier weist der Bildpunkt PX1 den Defekt auf, wobei es jedoch schwierig ist, diesen Defekt zu erfassen, da das Datensignal kontinuierlich an die Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 angelegt wird.
Angenommen, dass, wie in 19c gezeigt, die zwischen einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 und einem Abzweigungspunkt des Anschlussabschnitts 21 des Bildpunkts PX2 befindliche Datenleitung unterbrochen ist (a) so dass ein Datensignal nicht an einen auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 19C gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Ein Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D befindlichen Datenleitung D und der oberen Gateleitung G_up wird kurzgeschlossen (b) oder die Sourceelektrode 7 und die Gateelektrode 2 werden kurzgeschlossen (b'), wonach die auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts b befindliche obere Gateleitung G_up und der zweite horizontale Abschnitt G_h2 unterbrochen werden (d, e). Als Ergebnis fließt das Datensignal vom zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 zur rechten Hilfsgateleitung 1b hin.
Danach wird ein Kreuzungspunkt zwischen dem Anschlussabschnitt 21 und der Bildpunktelektrode 10 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (c), wonach die unterhalb des Kurzschlusspunkts (c) befindliche, rechte Hilfsgateleitung unterbrochen wird (f). Als Ergebnis kehrt das entlang der rechten Hilfsgateleitung 1b geflossene Gatesignal in die Datenleitung D zurück. Hier werden, wie in dem oben stehenden Fall, die Bildpunktelektrode 10, die untere Gateleitung G_down, sowie die Drainelektrode 8 simultan am Kurzschlusspunkt c kurzgeschlossen, so dass ein Defekt in der Gateleitung und der Datenleitung auftreten kann. Der Defekt macht jedoch wegen dem oben stehend beschriebenen Grund nichts aus.
Infolgedessen strömt das Datensignal über die Gateelektrode 2, den zweiten vertikalen Abschnitt G_v2 und die rechte Hilfsgateleitung 1b und kehrt über den Anschlussabschnitt 21 in die Datenleitung D zurück.
In dem oben stehenden Fall wird lediglich über die untere Gateleitung G_down ein Gatesignal an einen auf der rechten Seite des unterbrochenen Bildpunkts PX2 befindlichen Bildpunkt PX4 angelegt, wobei kein Gatesignal an die Gateelektrode 2 des unterbrochenen Bildpunkts PX2 angelegt wird.
Da hier das Signal an den oberhalb des Bildpunkts PX2 befindlichen Bildpunkt PX1 angelegt wird, wird der Bildpunkt PX1 als ein Bildpunkt mit einem Defekt angesehen. Wenn die Gateelektrode 2 und die Drainelektrode 8 des unangeschlossenen Bildpunkts PX2 doch kurzgeschlossen sind, wird das Datensignal kontinuierlich an die Bildpunktelektrode 10 des Bildpunkts PX1 angelegt. Infolgedessen zeigt sich der Defekt des Bildpunkts PX1 nicht so leicht.
Die dritte Ausführungsform des Displays vom Matrixtyp gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf dem in 8 gezeigten grundlegenden Layout, wobei der Defekt einer Datenleitung unter Verwendung eines Mittels zum Verbinden einer Hilfsgateleitung mit der Datenleitung und eines Mittels zum Verbinden einer Drainelektrode mit der unteren Gateleitung repariert wird. Um die Datenleitung und die Hilfsgateleitung über einen Isolator zu verbinden, kann sich ein Ast der Datenleitung zur Hilfsgateleitung hin erstrecken oder ein Ast der Hilfsgateleitung zur Datenleitung hin. Hier wendet diese Ausführungsform den letzteren Fall an. Da die Drainelektrode mit der unteren Gateleitung überlappt, ist es auch unnötig, ein anderes Layout für ein Überlappen dazwischen anzuwenden. Zudem sind die obere Gateleitung und die untere Gateleitung, sowie die linke und rechte Hilfsgateleitung an der Bildpunktelektrode und dem Rand der Bildpunktelektrode über eine Isolierschicht überlappt, wodurch ein Kondensator vom Ringtyp ausgeformt wird.
Nachstehend wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 20, 21A, 21B beschrieben.
20 ist ein Lage- bzw. Schaltplan eines Bildpunktlayouts einer dritten Ausführungsform der TFT-Feldtafel des LCD in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung, und die 21A und 21B sind Schaubilder zum Erläutern eines Verfahrens zum Reparieren der Unterbrechung der Datenleitung in dem LCD gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 20 gezeigt, erstreckt sich in dem Substrat des LCDs in Matrixbauweise gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Anschlussabschnitt 31 als ein Ast einer linken Hilfsgateleitung 1a des Bildpunkts PX3 zur auf der linken Seite der linken Hilfsgateleitung 1a angeordneten Datenleitung hin, um mit einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 überlappt zu werden. Um jede Unterbrechung der Datenleitung D zu reparieren, ist es hier wichtig, dass der Anschlussabschnitt 31 die Sourceelektrode 7 an dem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 oder oberhalb des Abzweigungspunkts überlappen sollte. Auch die Bildpunktelektrode 10 überlappt die linke Hilfsgateleitung 1a. Jedoch wird ein Abschnitt der Bildpunktelektrode, welcher von der oberen Gateleitung G_up zum Abzweigungspunkt des Anschlussabschnitts 31 führt, nicht mit der linken Hilfsgateleitung 1a überlappt, so dass die Bildpunktelektrode 10 wegen der Unterbrechung nicht beschädigt wird. Andererseits haben die Datenleitung D und der Anschlussabschnitt 31 die Gateoxydschicht 3 und die Gateisolierschicht 4 der 4 zwischen sich. Auch eine rechte Hilfsgateleitung 1b ist nicht mit einer unteren Gateleitung G_down verbunden und zu einem Anschlussabschnitt zwischen der Drainelektrode 8 und der Bildpunktelektrode 10 hingebogen, während sie mit der Drainelektrode 8 überlappt ist. Die verbleibenden Abschnitte entsprechen denen der in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung des obenstehenden LCDs in Matrixbauweise können unter Verwendung der folgenden Verfahren repariert werden, von denen eines entsprechend der Orte der Unterbrechung ausgewählt wird.
Zunächst wird, wie in 21A gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem Anschlussabschnitt 31 oder dem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 und einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down angeordnete Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 21 angezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts der Datenleitung D angeordneten Datenleitung D und dem Anschlussabschnitt 31 wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b) so dass ein Datensignal in die linke Hilfsgateleitung 1a des rechten Pixels PX3 fließt. Dann wird ein oberhalb eines Abzweigungspunkts des Anschlussabschnitts 31 von der linken Hilfsgateleitung 1a angeordneter Punkt abgetrennt (d). Daher beginnt das Datensignal, in die untere Gateleitung G_down entlang der linken Hilfsgateleitung 1a zu fließen.
Danach wird der Kreuzungspunkt zwischen der unteren Gateleitung und der unterbrochenen Datenleitung D des Bildpunkts PX1 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (c) und anschließend die auf der linken Seite des Kurzschlusspunkts (c) angeordnete untere Gateleitung G_down und die auf der rechten Seite des Verbindungspunkts zwischen der rechten Hilfsgateleitung 1b und der unteren Gateleitung G_down angeordnete untere Gateleitung G_down getrennt (e, f). Infolgedessen beginnt das Datensignal in die Datenleitung D über den Kurzschlusspunkt c zu fließen.
Als Ergebnis fließt das Datensignal entlang der Datenleitung D über den Verbindungsabschnitt 31, die rechte Hilfsgateleitung 1a und die untere Gateleitung G_down des rechten Pixels PX3.
Als nächstes wird, wie in 21B gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down und einem Abzweigungspunkt der Sourceelektrode 7 eines Bildpunkts PX2 befindliche Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 21B gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D angeordneten Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), wonach die auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts b angeordnete, untere Gateleitung G_down unterbrochen wird (f), so dass ein entlang der Datenleitung D geflossenes Datensignal beginnt, entlang der unteren Gateleitung G_down über den Kurzschlusspunkt b in Linksrichtung um den Unterbrechungspunkt a herum zu fließen.
Danach wird der Kreuzungspunkt zwischen der mit der Bildpunktelektrode 10 des Pixels PX1 verbundenen Drainelektrode 8 des Pixels PX2 und der unteren Gateleitung G_down kurzgeschlossen (c), wonach die untere Gateleitung G_down und die Hilfsgateleitung 1a, welche sich auf der linken Seite des Kurzschlusspunkts (c) befinden, unterbrochen werden (g, j). Hier werden die Bildpunktelektrode 10, die untere Gateleitung G_down und die Drainelektrode 8 gleichzeitig am Kurzschlusspunkt (c) kurzgeschlossen, so dass die Gateleitung und die Datenleitung defekt werden können. Der Defekt macht jedoch aus dem gleichen Grund, wie in der obenstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform nichts aus.
Dann werden die Drainelektrode 8 und die Gateelektrode 2, sowie die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 jeweils kurzgeschlossen (d, e), wobei zwei Punkte der oberen Gateleitung G_up des Bildpunktes PX2, welche sich auf beiden Seiten seines Transistors befinden, unterbrochen werden (h, i). Als Ergebnis beginnt das Datensignal wieder entlang der Datenleitung D von der Drainelektrode 8 über die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 her zu fließen.
D.h., dass das Datensignal beginnt, die Datenleitung D über die untere Gateleitung G_down des Bildpunkts PX1 und die Drainelektrode 8, die Gateelektrode 2 und die Sourceelektrode 7 des Bildpunkts PX2 zu durchströmen.
In dem obenstehenden Fall wird ein Gatesignal an einen Bildpunkt PX4 angelegt, welcher sich auf der rechten Seite des Bildpunkts PX2 befindet, und zwar lediglich über die untere Gateleitung G_down. Das Datensignal wird jedoch nicht an der Gateelektrode 2 des PX2 angelegt.
Die vierte Ausführungsform des Displays in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf dem in 14 gezeigten grundlegenden Layout, wobei der Defekt einer Datenleitung unter Verwendung von Ober-und-Unter-Verbindungsmitteln zum Verbinden von oberen und unteren Enden einer Hilfsgateleitung repariert werden, die von den oberen und unteren Gateleitungen über einen Isolator getrennt ist, sowie unter Verwendung eines Verbindungsmittels zum Verbinden jeder linken Hilfsgateleitung zweier oberer und unterer Bildpunkte, welche sich in der gleichen Spalte befinden. Wie vorstehend beschrieben kann sich, um die Datenleitung und beide Enden der Hilfsgateleitung zu verbinden, ein Ast der Datenleitung zur Hilfsgateleitung hin erstrecken, oder beide Enden der Hilfsgateleitung zur Datenleitung hin. Hier verwendet diese Ausführungsform den letzteren Fall. Um Mittel zum Verbinden jeder Hilfsgateleitung von oberen und unteren, aneinander angrenzenden Bildpunkten zu erlangen, wird auch ein Muster des aus einem die Datenleitung oder die Bildpunktelektrode bildenden Material geformten Verbindungsmittels vorbereitet. Zudem sind die obere Gateleitung und die untere Gateleitung, sowie die linke und rechte Hilfsgateleitung an der Bildpunktelektrode und am Rand der Bildpunktelektrode über eine Isolierschicht überlappt, wodurch ein ringartiger Kondensator geformt wird.
Wenn ein Bildpunktdefekt auftritt, wird, da die linke Hilfsgateleitung mit der Bildpunktelektrode überlappt, die linke Hilfsgateleitung und die Bildpunktelektrode kurzgeschlossen, um den Bildpunktdefekt zu reparieren.
Nachfolgend wird die vierte Ausführungsform im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 22 und 23A bis 23C beschrieben.
22 zeigt ein Layout eines Bildpunkts, der TFT-Feldtafel des LCDs in Matrixbauweise gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die 23A und 23B Schaubilder zum Erläutern eines Verfahrens zum Reparieren der offenen Datenleitung des LCDs gemäß der vierten Ausführungsform sind und 23C ein Verfahren zum Reparieren des Bildpunktdefekts des LCDs gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
Wie in 22 gezeigt ist in dem Substrat des LCDs in Matrixbauweise gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine linke Hilfsgateleitung 1a ausgeformt, welche von den oberen und unteren Gateleitungen G_up und G_down getrennt ist und deren obere und deren untere Enden links gebogen sind, um obere und untere erste Anschlussabschnitte 41, 42 zu formen, welche mit der Datenleitung D des auf der linken Seite des Bildpunkts PX3 angeordneten Bildpunkts PX1 überlappen. Auch ein zweiter Anschlussabschnitt 43 ist ausgeformt, welcher mit der linken Hilfsgateleitung 1a des oberen Pixels PX1 oder PX3 und dem unteren Pixel PX2 oder PX4 überlappt ist, welche sich unterhalb des Bildpunkts PX1 oder PX3 befinden, wobei der zweite Anschlussabschnitt 43 die untere Gateleitung G_down des oberen Bildpunkts PX1 oder PX3 und die obere Gateleitung G_up des unteren Bildpunkts PX2 oder PX4 kreuzt. Auch ist kein Muster der Bildpunktelektrode 10 an dem Überlappungsabschnitt zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 43 und der linken Hilfsgateleitung 1a ausgeformt, um zu verhindern, dass die Bildpunktelektrode 10 kurzgeschlossen wird, wenn der zweite Anschlussabschnitt 43 und die linke Hilfsgateleitung 1a kurzgeschlossen werden. Hier sind die Datenleitung D und die oberen und unteren ersten Anschlussabschnitte 41 und 42 mit der Gateoxydschicht 3 und der Gateisolierschicht 4 der 4 zwischen sich ausgeformt. Der zweite Anschlussabschnitt 43 ist aus einem die Datenleitung D oder die Bildpunktelektrode 10 bildenden Material oder einer Doppelschicht geformt, in der zwei Materialplatten gemustert sind, die die Datenleitung D und die Bildpunktelektrode 10 bilden. Hier sind die Oxydschicht 3 und die Isolierschicht 4 oder die Gateoxydschicht 3, die Isolierschicht 4 und die Passivierschicht 9 der 4 zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a und den oberen und unteren Gateleitungen G_up und G_down angeordnet. Die verbleibenden Abschnitte entsprechen denjenigen der in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung in dem obenstehenden LCD kann unter Verwendung der folgenden Verfahren repariert werden, von denen eines entsprechend der Orte der Unterbrechung ausgewählt wird.
Zunächst wird, wie in 23A gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem oberen ersten Anschlussabschnitt 41 und einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem unteren ersten Anschlussabschnitt 42 befindliche Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 23a gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a angeordneten Datenleitung D und dem oberen Anschlussabschnitt 41 wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), so dass ein Datensignal in die linke Hilfsgateleitung 1a des rechten Bildpunkts PX3 fließt. Dann wird der Kreuzungspunkt zwischen der Datenleitung D und dem unteren ersten Verbindungsabschnitt 42 kurzgeschlossen (c). Als Ergebnis beginnt das Datensignal wieder entlang der Datenleitung D zu fließen.
D.h. dass das Datensignal entlang der Datenleitung D über den oberen ersten Verbindungsabschnitt 41, die linke Hilfsgateleitung 1a und dem unteren ersten Anschlussabschnitt 42 des rechten Bildpunkts PX3 zu fließen beginnt.
Als nächstes wird, wie in 23B gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem unteren ersten Anschlussabschnitt 42 des Bildpunkts PX3 und einem Kreuzungspunkt des oberen ersten Anschlussabschnitts 41 des unterhalb des Bildpunkts PX3 angeordneten Bildpunkts PX4 und der Datenleitung D befindliche Datenleitung unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt (a) folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 23B gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a der Datenleitung D angeordneten Datenleitung D und des unteren ersten Anschlussabschnitts 42 des Bildpunkts PX3 wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), so dass ein entlang der Datenleitung D geflossenes Datensignal in den unteren ersten Anschlussabschnitt 42 über den Kurzschlusspunkt b um den Unterbrechungspunkt a herum fließt.
Danach wird ein Kreuzungspunkt zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a und dem zweiten Anschlussabschnitt 42 des rechten Bildpunkts PX3 kurzgeschlossen (c), sowie ein Kreuzungspunkt zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 43 und einer linken Hilfsgateleitung 1a des unterhalb des Bildpunkts PX3 angeordneten Bildpunkts PX4 (d). Dann werden der obere erste Anschlussabschnitt 41 des Bildpunkts PX4 und die Datenleitung D kurzgeschlossen (e). Als Ergebnis kehrt das Datensignal zur Datenleitung D über den Kurzschlusspunkt c den zweiten An schlussabschnitt 43, den Kurzschlusspunkt d, den oberen ersten Anschlussabschnitt 41 des Bildpunkts PX4, sowie den Kurzschlusspunkt e zurück.
Schließlich wird ein Verfahren zum Reparieren eines Bildpunktdefekts unter Bezugnahme auf 23C beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass der zweite Anschlussabschnitt 43 in 23C aus Bequemlichkeit verkürzt ist.
Wenn ein Bildpunktdefekt auftritt, werden der erste Anschlussabschnitt 41 und die Datenleitung D am Punkt a kurzgeschlossen, sowie die mit dem ersten Anschlussabschnitt 41 verbundene Hilfsgateleitung 1a und die Bildpunktelektrode 10.
Hier ist ein aus dem Material, aus welchem die Datenleitung hergestellt ist, hergestelltes Muster zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a und der Bildpunktelektrode 10 ausgeformt. Da Aluminium der Hilfsgateleitung 41 und ITO der Bildpunktelektrode 10 nicht in Kontakt miteinander stehen, ist dann die Reparatur wirksamer.
Die fünfte Ausführungsform des Displays in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf dem in 12 oder 14 gezeigten grundlegenden Layout, wobei der Defekt wie beispielsweise die Unterbrechung der Datenleitung oder der Verlust einer Gateelektrode unter Verwendung eines Mittels zum Verbinden der Datenleitung mit einer Hilfsgateleitung repariert wird, deren oberes Ende von der oberen Gateleitung getrennt ist, sowie mit einem Mittel zum Verbinden der Datenleitungen der beiden oberen und unteren Bildpunkte der gleichen Spalte. Wie vorstehend beschrieben, kann, um die Datenleitung und die beiden Enden der Hilfsgateleitung zu verbinden, sich ein Ast der Datenleitung zur Hilfsgateleitung hin erstrecken oder die beiden Enden der Hilfsgateleitung zur Datenleitung. Hier verwendet diese Ausführungsform den letzteren Fall. Um jede Datenleitung der oberen und unteren aneinander angrenzenden Bildpunkte miteinander zu verbinden, ist ein aus dem die Bildpunktelektrode bildenden Material geformtes Muster vorbereitet. Zudem sind die obere Gateleitung und die untere Gateleitung sowie die linke und rechte Hilfsgateleitung an der Bildpunktelektrode und am Rand der Bildpunktelektrode über eine Isolierschicht überlappt, wodurch ein ringartiger Kondensator geformt wird.
Da die linke Hilfsgateleitung mit der Bildpunktelektrode wie in der vierten Ausführungsform überlappt ist, wird die linke Hilfsgateleitung und die Bildpunktelektrode kurzgeschlossen, um den Bildpunktdefekt zu reparieren.
Nachstehend wird die fünfte Ausführungsform im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 24 und 25A bis 25F beschrieben.
24 zeigt ein Bildpunktlayout der TFT-Feldtafel des LCDs in Matrixbauweise gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 25A und 25B erläutern ein Verfahren zum Reparieren der Unterbrechung der Datenleitung in dem LCD-Substrat gemäß der fünften Ausführungsform, wobei 25C ein Verfahren zum Reparieren eines Defekts erläutert, bei dem eine Gateelektrode verloren gegangen ist, und die 25D bis 25F Reparaturverfahren für Bildpunktdefekte zeigen.
Wie in 24 gezeigt, ist in dem Substrat des LCDs in Matrixbauweise gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine linke Hilfsgateleitung 1a eines Bildpunkts PX2 ausgeformt und von der oberen Gateleitung G_up getrennt, während ein erster Anschlussabschnitt 51 durch Biegen des oberen Endes der linken Hilfsgateleitung 1a nach links ausgeformt ist und mit der Datenleitung D des linken Bildpunkts PX1 überlappt ist. Auch das untere Ende der linken Hilfsgateleitung 1a ist links schräg gebogen, um mit der unteren Gateleitung G_down verbunden zu werden, während es mit der Datenleitung D überlappt ist. Ein zweiter Anschlussabstand 52 ist ausgeformt, welcher die von dem Kreuzungspunkt zwischen der unteren Gateleitung G_down, der linken Hilfsgateleitung 1a und der Datenleitung des Bildpunkts PX3 zum Kreuzungspunkt zwischen der Datenleitung D und dem ersten Anschlussabschnitt 51 des unteren Bildpunkts PX4 reichenden Datenleitung abdeckt. Die Bildpunktelektrode 10 überlappt die linke Hilfsgateleitung 1a, wobei jedoch eine Ecke der Bildpunktelektrode 10 an beiden Enden der Hilfsgateleitung 1a von der Datenleitung beabstandet vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die Bildpunktelektrode 10 von der linken Hilfsgateleitung 1a überlappt wird. Hier sind die Datenleitung D und der erste Anschlussabschnitt 51 mit zwischengeordneter Gateoxydschicht 3 und Gateisolierschicht 4 der 4 zwischen sich ausgeformt. Der zweite Anschlussabschnitt 52 ist aus transparentem leitenden Material ausgeformt, welches die Bildpunktelektrode 10 bildet, während die Passivierschicht 9 zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 52 und der Datenleitung D angeordnet ist. Die verbleibenden Abschnitte entsprechen denjenigen der in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung in dem oben stehenden LCD kann unter Verwendung der folgenden Verfahren repariert werden, von denen eines entsprechend der Orte der Unterbrechung ausgewählt wird.
Zunächst wird, wie in 25A gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem ersten Anschlussabschnitt 51 und einem Kreuzungspunkt zwischen der Datenleitung D, der unteren Gateleitung G_down und der linken Hilfsgateleitung 1a des rechten Pixels PX3 befindliche Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 25A gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a angeordneten Datenleitung D und dem ersten Anschlussabschnitt 51 wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), so dass ein Datensignal in die linke Hilfsgateleitung 1a des rechten Pixels PX3 fließt. Dann wird der Kreuzungspunkt zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a, der unteren Gateleitung G_down und der Datenleitung D kurzgeschlossen (c), wonach zwei Punkte der unteren Gateleitung G_down, welche sich jeweils auf der linken und rechten Seite des Kurzschlusspunkts c befinden, voneinander getrennt werden (d, e). Als Ergebnis beginnt das Datensignal wieder in die Datenleitung D zu fließen.
D.h. dass das Datensignal entlang der Datenleitung D über den ersten Anschlussabschnitt 51 und die linke Hilfsgateleitung 1a des rechten Bildpunkts PX3 zu fließen beginnt. Hier wird das Gatesignal lediglich über die obere Gateleitung G_up an den rechten Bildpunkt PX3 angelegt.
Als nächstes bezugnehmend auf 25 wird angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der linken Hilfsgateleitung 1a des rechten Bildpunkts PX3 und der unteren Gateleitung G_down und einem Kreuzungspunkt des ersten An schlussabschnitts 51 des unterhalb des Bildpunkts PX3 angeordneten Bildpunkts PX4 und der Datenleitung D befindliche Datenleitung unterbrochen ist (a) so dass ein Datensignal nicht an einen auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 25B gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Die Datenleitung D zwischen dem Kreuzungspunkt der unteren Gateleitung G_down und der linken Hilfsgateleitung 1a des rechten Bildpunkts PX3 und dem Unterbrechungspunkt (a), sowie der zweite Anschlussabschnitt 52 werden unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (d), wobei die unterhalb des Unterbrechungspunkts (b) und des zweiten Anschlussabschnitts 52 angeordnete Datenleitung D kurzgeschlossen wird (c). Infolgedessen fließt das entlang der Datenleitung D geflossene Datensignal in den zweiten Anschlussabschnitt 52 über den Kurzschlusspunkt (b) um den Unterbrechungspunkt (a) herum und beginnt dann entlang der Datenleitung D über den Kurzschlusspunkt c zu fließen.
Als Ergebnis beginnt das entlang der Datenleitung D geflossene Datensignal in die Datenleitung D über den zweiten Anschluss 52 zu fließen.
Als ein drittes Reparaturverfahren dieser fünften Ausführungsform wird das Verfahren zum Reparieren eines Defekts beschrieben, bei dem eine Gateelektrode verloren oder beschädigt ist. Es wird beispielsweise angenommen, dass, wie in 25C gezeigt, eine unterhalb des Bildpunkts PX3 angeordnete Gateelektrode 2 eines Bildpunkts PX4 verloren ist (a).
Wenn die Gateelektrode 2 verloren ist, kann kein Datensignal zur Bildpunktelektrode 10 des oberhalb des Bildpunkts PX4 angeordneten Bildpunkts PX3 übermittelt werden, welcher mit der Drainelektrode 8 von Bildpunkt PX4 verbunden ist. Infolgedessen sollte, um das Datensignal kontinuierlich an die Bildpunktelektrode 10 anzulegen, eine Datenleitung D mit der Bildpunktelektrode 10 verbunden werden. Zu diesem Zweck wird der Kreuzungspunkt zwischen der Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down, welcher gleichzeitig dem Kreuzungspunkt zwischen der Datenleitung D und der linken Hilfsgateleitung 1a des rechten Bildpunkts PX3 entspricht, unter Verwendung eines Lasers kurzge schlossen (b). Dann werden zwei auf der linken und rechten Seite des Kurzschlusspunkts (b) befindliche Punkte der unteren Gateleitung G_down unterbrochen (d, e), wonach die linke Hilfsgateleitung 1a und die Punktelektrode 10 kurzgeschlossen werden (c). Als Ergebnis beginnt ein Datensignal in die Bildpunktelektrode 10 über die linke Hilfsgateleitung 1a zu fließen. Hier wird das Gatesignal lediglich über die obere Gateleitung G_up an den rechten Bildpunkt PX3 angelegt.
Schließlich werden unter Bezugnahme auf die 25c bis 25f Reparaturverfahren für Bildpunktdefekte beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass der zweite Anschlussabschnitt bequemlichkeitshalber verkürzt ist.
25D zeigt ein einfaches Verfahren, welches Off-Tpye-Reparaturverfahren genannt wird. Die Bildpunktelektrode 10 in einem Bildpunkt PX2 ist mit der linken Hilfsgateleitung 1a unter Verwendung eines Laserschusses verbunden, wodurch ein Abtastsignal an die Bildpunktelektrode 10 angelegt wird.
Der Vorteil dieses Verfahren liegt darin, dass es einfach ist. Da jedoch ITO der Bildpunktelektrode 10 in Kontakt mit Aluminium der linken Hilfsgateleitung 1a ist, wobei ITO leicht mit Aluminium reagiert, würde der Kontakt zu schlecht werden. Da ferner die Abtastspannung hoch ist, werden die Eigenschaften der Flüssigkristallmoleküle leicht schlechter.
25E zeigt ein sog. D-Typ-Reparaturverfahren. Die mit dem defekten Bildpunkt PX1 verbundene Drainelektrode 8 eines TFT ist mit einer Gateelektrode 2 des TFTs verbunden, wobei die Gateelektrode 2 mit der Sourceelektrode 7 des TFTs verbunden ist und beide Seiten der Gateelektrode 2 sind getrennt. Dann wird ein Bildsignal von der Datenleitung D zur Bildpunktelektrode 10 übermittelt.
Dieses Verfahren hat vergleichen mit dem Off-Type-Reparaturverfahren einen Vorteil darin, dass die Eigenschaften der Flüssigkristallmoleküle nicht einfach schlechter werden. Es bestehen jedoch Probleme darin, dass der Trennprozess hinzugefügt wird und dass die während des Abtrennprozesses erzeugten, abgebrochenen Leitungsteile sich auf die Bildpunktelektrode 10 ergießen, was zu einem weiteren Bildpunktdefekt führt. Zudem ist eine Reparatur unmöglich, wenn das TFT abgeschnitten ist.
25F zeigt ein weiteres Reparaturverfahren. Die Datenleitung D ist an einem Punkt a bei mit der linken Hilfsgateleitung 1a in dem defekten Bildpunkt PX3 verbundenem, ersten Anschlussabschnitt kurzgeschlossen, wobei die linke Hilfsgateleitung 1a und die Bildpunktelektrode an Punkt b kurzgeschlossen sind. Ferner sind die Punkte der unteren Gateleitung G_down auf jeder Seite des Kreuzungspunkts der linken Gateleitung 1a und der unteren Gateleitung G_down, um die linke Hilfsgateleitung 1a von der unteren Gateleitung G_downzu trennen. Wenn nötig, sind die linke Hilfsgateleitung 1a und die Datenleitung 10 an Punkt c kurzgeschlossen. Als Ergebnis wird ein Bildsignal durch die linke Hilfsgateleitung 1a an die Bildpunktelektrode angelegt.
Die sechste Ausführungsform des Displays in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf dem in 8 gezeigten grundlegenden Layout, wobei zwei Hilfsgateleitungen von der oberen Gateleitung getrennt sind und zwei Hilfsgateleitungen mit der unteren Datenleitung miteinander verbunden sind, um einen eingeschlossenen Bereich zu formen. Dann ist eine Brücke zum Verbinden der verbundenen Hilfsgateleitungen und der Gateleitung, sowie ein Mittel zum Verbinden der Hilfsgateleitung des unteren Bildpunkts und der unteren Gateleitung des oberen Bildpunkts vorgesehen, um den Defekt zu reparieren, wie beispielsweise die Unterbrechung einer Gateleitung, den Kurzschluss zwischen der Hilfsgateleitung oder der unteren Gateleitung und der Bildpunktelektrode, oder den Verlust der Gateelektrode.
Nachstehend wird die nächste Ausführungsform im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 26, 27A bis 27D erläutert.
26 ist ein Lageplan eines Bildpunktlayouts einer sechsten Ausführungsform der TFT-Feldtafel des LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung, und die 27A bis 27D sind Schaubilder zum Erläutern eines Verfahrens zum Reparieren der Unterbrechung der Datenleitung des LCDs gemäß der sechsten Ausführungsform.
Wie in 26 gezeigt, erstreckt sich in dem Substrat des LCDs in Matrixbauweise gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine obere Gateleitung G_up geradeaus in die horizontale Richtung, wodurch es sich von der oben stehend beschriebenen oberen Gateleitung G_up unterscheidet, welche mit den horizontalen und vertikalen Abschnitten gebogen ist. Auch das Layout des TFT unterscheidet sich von demjenigen des konventionellen LCDs. Eine Hilfsgateleitung 1 ist durch Verbinden der obenstehend beschriebenen linken und rechten Hilfsgateleitungen ausgebildet und mit der oberen ersten Gateleitung G_up über eine Brücke 63 verbunden. Auch die Hilfsgateleitung 1 ist mit der unteren Gateleitung G_down an den linken und rechten Anschlusspunkten 64 und 65 verbunden, wodurch ein geschlossener Bereich geformt wird. Als ein Ast der Hilfsgateleitung 1 erstreckt sich ein erster Verbindungsabschnitt 61 zur Datenleitung D hin, während er von der Datenleitung D überlappt wird, wobei ein zweiter Anschlussabschnitt 62 geformt wird, welcher mit der unteren Gateleitung G_down des Bildpunkt PX1 und der Brücke 63 überlappt (hier kann der zweite Anschlussabschnitt 62 die Hilfsgateleitung 1 anstatt der Brücke 63 überlappen) und die obere Gateleitung G_up des Bildpunkts PX2 kreuzt, welche sich unterhalb der unteren Gateleitung G_down des Bildpunkts PX1 befindet. Hier sind die Datenleitung D und der erste Anschlussabschnitt 61 mit zwischen ihnen angeordneter Gateoxydschicht 3 und Gateisolierschicht 4 der 4 ausgeformt. Der zweite Verbindungsabschnitt 62 ist aus einem Material geformt, welches die Datenleitung D oder die Bildpunktelektrode 10 bildet, während er den oberen und unteren Gateleitungen G_up des Bildpunkts PX2 und G_down des Bildpunkts TX1, sowie der Brücke 63 getrennt ist, wobei die Gateoxydschicht 3 und die Gateisolierschicht 4 oder die Gateoxydschicht 3, die Gateisolierschicht und die Passivierschicht 9 zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 62 und den oberen und unteren Gateleitungen G_up und G_down sowie der Brücke 63 angeordnet sind. Zudem sind die obere Gateleitung G_up und die untere Gateleitung G_down sowie die linke und rechte Hilfsgateleitung 1a und 1b an der Bildpunktelektrode 10 und am Rand der Bildpunktelektrode 10 über eine Isolierschicht überlappt, wodurch ein ringartiger Kondensator geformt wird. Die verbleibenden Abschnitte entsprechen denjenigen, der in den 3 und 4 gezeigten Layouts.
Die Minderwertigkeit der Datenleitung in dem oben stehenden LCD kann unter Verwendung der folgenden Verfahren repariert werden, wobei entsprechend der Orte der Unterbrechung eines davon ausgewählt wird.
Zunächst wird, wie in 27A gezeigt, angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem ersten Verbindungsabschnitt 61 und einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down befindliche Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt erfolgten Abschnitt übermittelt werden kann. Wir stellen die in 27A gezeigten Teile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb des Unterbrechungspunkts a angeordneten Datenleitung und dem ersten Verbindungsabschnitt 61 wird unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (e) so dass ein Datensignal in die linke Hilfsgateleitung 1 fließt und anschließend beginnt, nach links und dann nach rechts zu fließen. Dann werden die Datenleitung D und die untere Gateleitung G_down kurzgeschlossen (c), und danach die Brücke 63, die auf der linken Seite des linken Anschlusspunkts 64 befindliche untere Gateleitung G_down, sowie die auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts c befindliche Gateleitung G_down unterbrochen, (d, e, f). Infolgedessen fließt das Datensignal wieder in die Datenleitung D über die Hilfsgateleitung 1.
D.h. dass das Datensignal beginnt, wieder entlang der Datenleitung D über den ersten Anschlussabschnitt 61, die Hilfsgateleitung 1 und die untere Gateleitung G_down zu strömen. Hier wird das Gatesignal des Bildpunkts PX1 lediglich über die obere Gateleitung G_up an einen linken Bildpunkt übermittelt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 27B angenommen, dass die zwischen einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und der unteren Gateleitung G_down und einem Kreuzungspunkt der Datenleitung D und dem ersten Anschluss abschnitt 61 des unterhalb des Bildpunkts PX1 angeordneten Bildpunkts PX2 befindliche Datenleitung D unterbrochen ist (a), so dass ein Datensignal nicht zu einem auf den Unterbrechungspunkt folgenden Abschnitt übermittelt werden kann. Hier stellen die in 27B gezeigten Pfeile den Fluss des Signals dar.
Der Kreuzungspunkt zwischen der oberhalb der Datenleitung D befindlichen Datenleitung und der unteren Gateleitung G_down wird kurzgeschlossen (b), so dass das entlang der Datenleitung D geflossene Signal beginnt, durch die Hilfsgateleitung 1 um den Unterbrechungspunkt a herum zu fließen. Dann werden die auf der rechten Seite des Kurzschlusspunkts b angeordnete untere Gateleitung G_down und die Brücke 63 getrennt (g, h), sowie der zweite Anschlussabschnitt 62 und die untere Gateleitung G_down kurzgeschlossen (c), und die auf der linken Seite des Kurzschlusspunkts (c) angeordnete untere Gateleitung G_down abgetrennt (f). Als Ergebnis beginnt das Datensignal entlang des zweiten Anschlussabschnitts 62 zu fließen. Dann werden der zweite Anschlussabschnitt 62 und die Brücke 63 des Bildpunkts PX2 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (d), so dass das Datensignal entlang der Hilfsgateleitung 1 fließt. Auch zwei Punkte der unteren Gateleitung G_down, welche sich auf der linken Seite des linken Anschlusspunkts 64 und auf der rechten Seite des rechten Anschlusspunkts 65 befinden, werden getrennt (j, k), wobei der erste Anschlussabschnitt 61 und die Datenleitung D kurzgeschlossen werden (e). Infolgedessen kehrt der Fluss des Datensignals zurück in die Datenleitung D.
D.h., dass das Datensignal wieder entlang der Datenleitung D zu strömen beginnt, und zwar über die untere Gateleitung G_down, den zweiten Anschlussabschnitt 62 dieses Bildpunkts PX1, sowie die Hilfsgateleitung PX1 des Bildpunkts PX2. Hier wird das Gatesignal des Bildpunkts PX1 lediglich über die obere Gateleitung G_up zu einem rechts gelegenen Bildpunkt übermittelt und das Gatesignal des Bildpunkts PX2 ebenfalls lediglich über die obere Gateleitung G_up zu einem rechts gelegenen Bildpunkt.
Bei dem Bildpunktlayout gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform kann, wenn die Bildpunktelektrode 10 und die Hilfsgateleitung kurzgeschlossen sind und die Gateelektrode 2 des Transistors beschädigt oder verloren ist, der Defekt repariert werden.
Angenommen, dass, wie in 27C gezeigt, die Hilfsgateleitung 1 und die Bildpunktelektrode 10 kurzgeschlossen sind (a). In diesem Fall sind die Brücke 63, welche die Hilfsgateleitung 1 und die obere Gateleitung G_up verbindet, sowie zwei Punkte der unteren Gateleitung G_down, welche sich links von dem linken Anschlusspunkt 64 und rechts von dem rechten Anschlusspunkt 65 befinden, unterbrochen (b, c, d), um die Hilfsgateleitung 1 und die mit der Hilfsgateleitung 1 verbundene Gateleitung G_down von ihren Umgebungen abzutrennen. Als Ergebnis fließt das Gatesignal schließlich entlang der oberen Gatelleitung G_up.
Ebenfalls angenommen, dass, wie in 27D gezeigt, die Gateelektrode 2 des Bildpunkts PX2 verloren oder beschädigt ist. In diesem Fall werden die Datenleitung D und der erste Anschlussabschnitt 61 unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (b), wobei die Hilfsgateleitung 1 und die Bildpunktelektrode 10 kurzgeschlossen werden (c), um das Datensignal in die Bildpunktelektrode 10 zu lenken. Dann werden die Brücke 63 und zwei Punkte der unteren Gateleitung G_down, welche sich links von dem linken Anschlusspunkt 64 und rechts von dem rechten Anschlusspunkt 65 befinden, unterbrochen (d, e, f), um zu verhindern, dass das Datensignal und das Gatesignal sich miteinander mischen.
28 ist ein Lageplan einer siebten Ausführungsform der TFT-Feldtafel des LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die 29A bis 29C Schaubilder zum Illustrieren eines Verfahrens zum Reparieren der Unterbrechung der Gateleitung und der Datenleitung der TFT-Feldtafel des LCDs gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
Wie in 28 gezeigt, umfasst die TFT-Tafel des LCD ein Leiterpad 71 zum Verbinden der oberen und unteren Gateleitungen von benachbarten Bildpunkten, welche sich in der gleichen Bildpunktspalte befinden, ein erster Anschlussabschnitt 23 als ein sich von einer Hilfsgateleitung aus erstreckender Abschnitt zum Verbinden der Hilfsgateleitung der aneinander grenzenden Bildpunkte, welche sich in der gleichen Bildpunktreihe befinden, sowie einem zweiten Anschlussabschnitt 75 als einem sich von der unteren Gateleitung aus erstreckenden Abschnitt zum Verbinden der unteren Gateleitungen von benachbarten linken und rechten Bildpunkten, wodurch die Defekte der Gateleitung und Datenleitung repariert werden. Abweichend von den oben stehend beschriebenen LCDs weist die obere Gateleitung dieser Ausführungsform einen ersten horizontalen Abschnitt und einen ersten vertikalen Abschnitt ohne einen zweiten vertikalen Abschnitt auf. Auch eine Quelle bzw. Source 7 des Transistors ist mit der Datenleitung D verbunden, wobei ein Drain mit der unteren Gateleitung des oberen Bildpunkts und einer Bildpunktelektrode verbunden ist. Auch die oberen und unteren Gateleitungen, sowie die rechten und linken Hilfsgateleitungen kreuzen teilweise die Bildpunktelektrode über eine Isolierschicht entlang des Rands der Bildpunktelektrode, wodurch eine erste Elektrode 85 als eine zusätzliche Kapazität ausgebildet wird. Auch Abtrennabschnitte 77, 79, 81 und 83, sowie Schutzrillen 77a, 79a, 81a und 83a werden am Rand des ersten Anschlussabschnitts ausgeformt, wobei die Abtrennabschnitte zum Abtrennen der ersten Elektrode als die zusätzliche Kapazität dienen, um das Abtrennen bzw. Unterbrechen der Gateleitung zu verhindern, wenn das Leiterpad mit der benachbart zu der zusätzlichen Kapazität angeordneten Gateleitung verbunden ist, wobei die Schutzrillen zum Verhindern des Schadens der Bildpunktelektrode dienen, wenn die Abtrennabschnitte abgetrennt werden.
Zunächst wird ein Verfahren zum Reparieren der Minderwertigkeit der Gateleitung unter Bezugnahme auf die 29a beschrieben.
Angenommen, dass die Gateleitung des Bildpunkts PX1 an zwei Punkten P1 und P2 unterbrochen ist, werden zwei an den Bildpunkt mit den Defekten angrenzende Leiterpads kurzgeschlossen (P3, P4, P5, P6), wodurch die untere Gateleitung der oberen Bildpunkte PX1 und PX3 und die obere Gateleitung der unteren Bildpunkte PX2 und PX4 verbunden werden. Infolgedessen beginnt ein Gatesignal, dessen Fluss durch P1 und P2 blockiert ist, entlang der oberen Gateleitung, der rechten Hilfsgateleitung und dem ersten Anschlussabschnitt des Bildpunkts PX2 über P3 und P4 des Leiterpads zu fließen und wird dann über die linke Hilfsgateleitung des Bildpunkts PX4, sowie P6 und P5 des Leiterpads zur unteren Gateleitung des Bildpunkts PX3 übermittelt.
Dann wird ein Verfahren zum Reparieren der Minderwertigkeit der Datenleitung unter Bezugnahme auf 29b beschrieben.
Angenommen, dass, wie in 29 gezeigt, die Datenleitung zwischen der oberen Gateleitung und dem ersten Anschlussabschnitt 73 unterbrochen ist, wird ein Kreuzungspunkt der unteren Gateleitung des Bildpunkts PX1 und der Datenleitung unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (a), wonach die sich links des Kurzschlusspunkts a befindliche untere Gateleitung unterbrochen wird. Infolgedessen passiert das Signal der Datenleitung den Kurzschluss Punkt a, um entlang der unteren Gateleitung des Bildpunkts PX3 zu fließen. Dann werden beide Enden des Leiterpads, welches die Gateleitungen der Bildpunkte PX3 und PX4 verbindet, kurzgeschlossen (b, c), um das Datensignal zum oberen Gate des Bildpunkts PX4 zu übermitteln. Dann wird ein Kreuzungspunkt des ersten Anschlussabschnitts, welcher die Bildpunkte PX2 und PX4 verbindet, und der Datenleitung unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (d), sowie die Abtrennabschnitte 77 und 79 des Bildpunkts PX2 und der Abtrennabschnitt 83 des Bildpunkts PX4 anschließt, getrennt, so dass das Datensignal des Bildpunkts PX4 in die Datenleitung zurückkehrt. Hier ist die untere Gateleitung des Bildpunkts PX1 durchbrochen. Das Signal wird jedoch zur unteren Gateleitung des Bildpunkts PX3 über die rechte Hilfsgateleitung des Bildpunkts PX1, den ersten Anschlussabschnitt der Bildpunkte PX1 und PX3, sowie die linke Hilfsgateleitung des Bildpunkts PX3 übermittelt, in dem der Abtrennabschnitt 77 des Bildpunkts PX1 und der Abtrennabschnitt 81 des Bildpunkts PX 3 abgeklemmt bzw. getrennt werden.
29c ist ein Schaubild zum Erläutern eines Verfahrens zum Reparieren eines Defekts der Datenleitung zwischen den ersten und zweiten Anschlussabschnitten, welche die Gateleitungen de benachbarten linken und rechten Bildpunkte verbinden.
Die Datenleitung an dem ersten Anschlussabschnitt der Bildpunkte PX1 und PX2 und die Datenleitung an dem zweiten Anschlussabschnitt werden unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen (e, f) wobei die Abtrennabschnitte 77 und 79 des Bildpunkts PX1, der Abtrennabschnitt 81 des Bildpunkts PX3 und die sich links von dem zweiten Verbindungsabschnitt befindende untere Gateleitung danach getrennt werden. Als Ergebnis kehrt das Datensignal zurück in die Datenleitung, und zwar über den ersten Anschlussabschnitt, die linke Hilfsgateleitung und die untere Gateleitung des Bildpunkts PX3, sowie den zweiten Anschlussabschnitt. Hier wird die untere Gateleitung des Bildpunkts PX1 unterbrochen. Wenn jedoch beide Enden des die Bildpunkte PX1 und PX2 verbindenden Leiterpads 71, sowie beide Enden der Bildpunkte PX1 und PX3 kurzgeschlossen werden, und die Abtrennabschnitte 79 und 83 der Bildpunkte PX2 und PX4 unterbrochen werden, beginnt das Signal der Gateleitung, in das untere Gate des Bildpunkts PX3 übermittelt zu werden.
Schließlich werden die beiden Ausführungsformen der Reparatur von Bildpunkteffekten beschrieben.
30 zeigt ein Bildpunktlayout der TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die rechte Hilfsgateleitung 1b ist von der oberen Gateleitung abgetrennt, wobei ein durch Biegen des oberen Endes der rechten Hilfsgateleitung 1b nach rechts geformter Anschlussabschnitt 91 mit der Datenleitung D überlappt wird. Das in 4 gezeigte Gateoxyd 3 und die Gateisolierschicht 4 liegen zwischen der Datenleitung D und dem Anschlussabschnitt. Die verbleibenden Strukturen entsprechen denjenigen in 3 und 4.
Wenn ein Bildpunkteffekt erzeugt wird, werden der Anschlussabschnitt 91 und die Datenleitung D sowie die rechte Hilfsgateleitung 1b und die Bildpunktelektrode 10 jeweils an den Punkten a und b kurzgeschlossen. Ferner auch die Punkte der unteren Gateleitung G_down auf jeder Seite des Kreuzungspunkts der rechten Gateleitung 1b und der unteren Gateleitung G_down, um die rechte Hilfsgateleitung 1b von der unteren Gateleitung G_down zu trennen. Als Ergebnis wird ein Bildsignal durch die rechte Hilfsgateleitung 1b an die Bildpunktelektrode 10 angelegt.
32 zeigt ein Bildpunktlayout der TFT-Feldtafel eines LCDs gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die TFT-Feldtafel gemäß dieser Ausführungsform hat einen gleichartigen Aufbau wie die in den 25C bis 25F gezeigte Tafel. Es besteht jedoch ein Unterschied darin, dass ein zweiter Anschlussabschnitt 102 oder 103, welcher aus dem Datenleitungsmaterial hergestellt ist, zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a und der Bildpunktelektrode 10 in dieser Ausführungsform ausgeformt ist. Bei Betrachtung des Querschnitts liegt die Gateisolierschicht 4 in 4 zwischen der linken Hilfsgateleitung 1a und dem zweiten Anschlussabschnitt 102, wobei die Passivierschicht 9 in 4 zwischen dem zweiten Anschlussabschnitt 102 und der Bild punktelektrode 10 liegt. Die Position des zweiten Anschlussabschnitts 102 oder 103 ist veränderbar. Beispielsweise stellt die Bezugsziffer 102 den Fall dar, dass die linke Hilfsgateleitung 1a der zweite Anschlussabschnitt 102 und die Bildpunktelektrode 10 an einem Punkt überlappt sind. Der durch die Bezugsziffer 103 dargestellte andere Fall ist derjenige, dass der Überlappungspunkt der linken Hilfsgateleitung 1a und des zeiten Anschlussabschnitts 102 unterschiedlich von demjenigen des zweiten Anschlussabschnitts 102 und der Bildpunktelektrode 10 ist.
Das Reparaturverfahren gemäß dieser Erfindung entspricht im Wesentlichen dem in 25F gezeigten Punkt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die linke Hilfsgateleitung 1a und Bildelektrode 10 an der Position des zweiten Anschlussabschnitts 102 kurzgeschlossen werden.
Wenn die linke Hilfsgateleitung 1a, der zweite Ansclussabschnitt 102 und die Bildpunktelektrode 10 in einem Punkt überlappt sind, wird die Bildpunktelektrode 10 unter Verwendung eines Laserschusses durch den zweiten Anschlussabschnitt 102 mit der linken Hilfsgateleitung 1a verbunden. Wenn der Überlappungspunkt der linken Hilfsgateleitung 1a und der zweiten Anschlussabschnitts 102 jedoch von dem des zweiten Anschlussabschitts 102 und der Bildpunktelektrode 10 abweicht, wird mit dem Laser an zwei Überlappungspunkte geschossen, wodurch die linke Hilfsgateleitung 1a und der zweite Anschlussabschnitt 102, sowie der zweite Anschlussabschnitt 102 und die Bildpunktelektrode 10 jeweils verbunden werden. Das Ergebnis ist, da das ITO der Bildpunktelektrode 10 und das Aluminium des zweiten Anschlussabschnitts 102 nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, dass die Reparatur wirksamer ist als die in den 25f und 31.
Wie oben stehend beschrieben kreuzen die oberen und unteren Gateleitungen die Datenleitung an drei Punkten zusammen mit der Hilfsgateleitung gemäß des Bildpunktlayouts der TFT-Feldtafel der ersten bis sechsten bevorzugten Ausführungsform, während das Bildpunktlayout der TFT-Feldtafel der siebten bevorzugten Ausführungsform nur zwei Kreuzungspunkte aufweist. Auch wenn die Datenleitung Defekte aufweist werden die Kreuzungspunkte unter Verwendung eines Lasers kurzgeschlossen, und die Hilfssignalleitung von der oberen oder unteren Gateleitung getrennt, wodurch die defekte Datenleitung repariert wird. Zudem werden auch Reparaturverfahren von Bildpunktdefekten durch Anlegen eines Abtastsignals oder eines Bildpunktsignals in der vierten, fünften, achten und der neunten Ausführungsform beschrieben.
Daher werden unter Verwendung von Reparaturverfahren und Strukturen des LCDs in Matrixbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung fast alle Unterbrechungen der Signalleitungen wirksam repariert, während ein Absinken eines Loch- bzw. Aperturverhältnisses und eine Verzögerung der RC-Dauer verhindert wird und die durch Kurzschluss zwischen Bildpunktelektroden und Signalleitungen und durch Verlust von Elektroden von Schaltelementen verursachten Defekte ebenso wie ein Bildpunktdefekt durch eine Bildpunkteinheit repariert werden können.

Claims

Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart mit einer Mehrzahl von in Reihen und Spalten angeordneten, eine Matrix bildenden Bildpunktbereichen, die: eine obere erste Signalleitung (G_up) und eine untere erste Signalleitung (G_down), umfassen, welche sich in horizontale Richtung erstrecken, wobei die oberen und die unteren ersten Signalleitungen jeweils als obere und untere Begrenzungen von einem der Bildpunktbereiche (PX) dienen und miteinander verbunden sind; eine zweite Signalleitung (D), welche sich in vertikaler Richtung zwischen den Bildpunktbereichen erstreckt, wobei die zweite Signalleitung die oberen und die unteren ersten Signalleitungen kreuzt und gegen die oberen und die unteren ersten Signalleitungen isoliert ist; eine benachbart zu der zweiten Signalleitung angeordnete Hilfssignalleitung (1a, 1b), wobei die Hilfssignalleitungen als linke oder rechte Begrenzung des Bildpunktbereichs dienen; eine in dem Bildpunktbereich angeordnete Bildpunktelektrode (10), und ein Schaltelement (5) mit einem ersten Anschluss, welcher mit der oberen oder unteren ersten Signalleitung verbunden ist, einem zweiten Anschluss, welcher mit der Bildpunktelektrode verbunden ist, und einem dritten Anschluss, welcher mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen (G_up) und die unteren (G_down) ersten Signalleitungen und die Hilfssignalleitung (1a, 1b) so angeordnet sind, dass zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (1) die Hilfssignalleitung (1a, 1b) ist mit zumindest der oberen oder der unteren ersten Signalleitung (G_up, G_down) verbunden und hat zumindest einen Kreuzungspunkt mit der zweiten Signalleitung (D); (2) die Hilfssignalleitung (1a, 1b) hat zumindest zwei Kreuzungspunkte mit der zweiten Signalleitung (D), ist aber weder mit der oberen noch der unteren ersten Signalleitung (G_up, G_down) verbunden; (3) die oberen und unteren ersten Signalleitungen (G_up, G_down) weisen die Kreuzungspunkte mit der zweiten Signalleitung (D) an einem Ort auf, der sich nicht mit dem Schaltelement (S) deckt.
Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart nach Anspruch 1, wobei Bedingung 1 erfüllt ist, Bedingung 2 aber nicht.
Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart nach Anspruch 1, wobei die Hilfssignalleitung die Bildpunktelektrode überlappt, um als eine Speicherelektrode zu dienen.
Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart mit einer Mehrzahl von in Reihen und Spalten angeordneten, eine Matrix bildenden Bildpunktbereichen, die: eine obere erste Signalleitung (G_up) und eine untere erste Signalleitung (G_down) umfassen, welche sich in horizontale Richtung erstrecken, wobei die oberen und die unteren ersten Signalleitungen jeweils als obere und untere Begrenzungen von einem der Bildpunktbereiche (PX1, PX2) dienen und miteinander verbunden sind; eine zweite Signalleitung (D), welche sich in vertikaler Richtung zwischen den Bildpunktbereichen erstreckt, wobei die zweite Signalleitung die oberen und die unteren ersten Signalleitungen kreuzt und gegen die oberen und die unteren ersten Signalleitungen isoliert ist; eine benachbart zu der zweiten Signalleitung angeordnete Hilfssignalleitung (1), wobei die Hilfssignalleitungen als linke oder rechte Begrenzung des Bildpunktbereichs dienen; eine in dem Bildpunktbereich angeordnete Bildpunktelektrode (10), und ein Schaltelement (5) mit einem ersten Anschluss, welcher mit der oberen oder unteren ersten Signalleitung verbunden ist, einem zweiten Anschluss, welcher mit der Bildpunktelektrode verbunden ist, und einem dritten Anschluss, welcher mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfssignalleitung (1a, 1b) mit den oberen und unteren ersten Signalleitungen (G_up, G_down) verbunden ist und zumindest einen Kreuzungspunkt mit der zweiten Signalleitung (D) hat; das Display ferner ein elektrisch isoliertes Verbindungselement (62) aufweist, welches die obere erste Signalleitung (G_up) eines ersten Bildpunktbereichs (PX2) und die untere erste Signalleitung (G_down) eines zweiten Bildpunktbereichs (PX1) überlappt, wobei die ersten und zweiten Bildpunktbereiche zur selben Spalte des Matrixbauart-Displays gehören und zueinander benachbart sind.
Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart mit einer Mehrzahl von in Reihen und Spalten angeordneten, eine Matrix bildenden Bildpunktbereichen, die: eine obere erste Signalleitung (G_up) und eine untere erste Signalleitung (G_down) umfassen, welche sich in horizontale Richtung erstrecken, wobei die oberen und die unteren ersten Signalleitungen jeweils als obere und untere Begrenzungen von einem der Bildpunktbereiche (PX) dienen und miteinander verbunden sind; eine zweite Signalleitung (D), welche sich in vertikaler Richtung zwischen den Bildpunktbereichen erstreckt, wobei die zweite Signalleitung die oberen und die unteren ersten Signalleitungen kreuzt und gegen die oberen und die unteren ersten Signalleitungen isoliert ist; eine benachbart zu der zweiten Signalleitung angeordnete, erste Hilfssignalleitung (1b), wobei die Hilfssignalleitungen als linke oder rechte Begrenzung des Bildpunktbereichs dienen; eine benachbart zu der zweiten Signalleitung angeordnete, zweite Hilfssignalleitung (1a), eine in dem Bildpunktbereich angeordnete Bildpunktelektrode (10), und ein Schaltelement (5) mit einem ersten Anschluss, welcher mit der oberen oder unteren ersten Signalleitung verbunden ist, einem zweiten Anschluss, welcher mit der Bildpunktelektrode verbunden ist, und einem dritten Anschluss, welcher mit der zweiten Signalleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hilfssignalleitung (1b) mit den oberen und unteren ersten Signalleitungen (G_up, G_down) verbunden ist; die zweite Hilfssignalleitung (1a) zwei Kreuzungspunkte mit der zweiten Signalleitung (D) aufweist; und das Display ferner ein elektrisch isoliertes Verbindungselement (42) aufweist, welches die zweite Hilfssignalleitung eines ersten Bildpunktbereichs (PX3) und die erste Hilfssignalleitung eines zweiten Bildpunktbereichs (PX4) überlappt, wobei die ersten und zweiten Bildpunktbereiche zur selben Spalte des Matrixbauart-Displays gehören und zueinander benachbart sind.
Displayvorrichtung in Aktivmatrixbauart nach Anspruch 1, wobei die Hilfssignalleitung aus einem lichtundurchlässigen Metall gefertigt ist, um eine Peripherie der Bildpunktelektrode abzuschirmen und als Schwarzmatrix zu dienen.