JP2001305500A - 液晶パネルのリペア方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノーマリーホワイト表示の液晶パネルにおい
て、輝点画素へのレーザ光によるリペア不良を軽減し
て、歩留まりを向上させる。 【解決手段】 リペアする輝点画素のＴＦＴ１３と、こ
のＴＦＴ１３に接続する画素電極１４及び補助容量１７
との間を接続する配線２１を切断部Ａにおいてレーザ光
により切断し、補助容量線１８、容量Ｃｓ、容量Ｃｌｃ
及び対向電極１５間に発生する電位差により、液晶１６
には常に直流電圧が掛かるようにして、リペアした輝点
画素を黒色化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶パネルのリ
ペア方法に関し、詳しくはノーマリーホワイト表示の液
晶パネルに発生した輝点不良のリペア方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルに代表される平面型の
表示パネルは、軽量、薄型、低消費電力などの特性を活
かして各種分野で使用されており、とくに家電製品や情
報端末機器などのディスプレイとして幅広く使用されて
いる。

【０００３】図７は、従来の一般的な液晶パネルの構造
を示す概略断面図である。液晶パネル１の構造を簡単に
説明すると、主面上に図示しない電極パターンやＰＩ配
向膜８などを形成したアレイ基板２と対向基板３とを対
向配置して、両基板の周辺部にシール剤４を塗布して貼
り合わせ、その内部に液晶５を封入し、さらに両基板の
外側に偏光板６を接着層７を介して貼り合わせた構造と
なっている。また図示していないが、アレイ基板１の背
面には光源となるバックライトが配置されており、ここ
から照射される光を透過又は遮光することにより表示が
行われる。

【０００４】このような液晶パネルについては、完成後
に各種の検査が実施される。例えば、パネルを点灯させ
て行う目視検査では、点欠陥、線欠陥、ムラ不良などの
有無が検査される。ここで発見される欠陥の中に輝点不
良と呼ばれるものがある。これは、ノーマリーホワイト
表示の液晶パネル（電源オフで光透過）において、常時
白表示になる画素をいう。このような輝点不良の画素
（以下、輝点画素）は、とくに黒表示をした場合に白い
点として認識されるため、数によっては不良品となるこ
とがある。通常は、このような輝点不良の画素をリペア
して黒色化することで表示に無関係な画素となるように
している。

【０００５】従来、輝点画素を黒色化するリペア方法と
しては、ノーマリーホワイト表示の液晶パネルの場合、
液晶パネルの外側からパネル内部のＰＩ配向膜にレーザ
光を照射してこれを破壊することにより、パネル内部の
液晶分子の配向を乱し、液晶を挟持した電極間に電圧が
掛かっても掛からなくても光を遮光するようにする配向
乱し法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな輝点画素へのレーザ光によるリペアは、顕微鏡視野
による微細加工となるため、その照射位置がずれると光
漏れを起こし、リペア効果がなくなることもある。また
アレイ基板上にはレーザ光を照射すると回路特性が変化
してしまう部分があるため、レーザ光の照射範囲が制限
されることもある。さらに、レーザパワーの出力変動に
より、ある特定の形成膜（例えばＰＩ配向膜など）の膜
下まで破壊してしまい、その液晶パネルが不良品となっ
てしまうこともあった。このように、従来の配向乱し法
によるリペアでは、こうしたリペア不良が歩留まり低下
を招いていた。

【０００７】この発明は、輝点画素へのレーザ光による
リペア不良を軽減して、歩留まりを向上させることがで
きる表示パネルのリペア方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、互いに交差する複数の走査線及
び複数の信号線、これら走査線及び信号線の各交差部に
配置されたスイッチ素子、前記スイッチ素子を介して前
記信号線に接続された画素電極、前記画素電極と電気的
に並列に接続された補助容量、前記補助容量に所定の電
位を供給する補助容量線を含む第１の電極基板と、前記
画素電極と相対する対向電極を含む第２の電極基板と、
これら基板間に介在された液晶層とを備え、前記スイッ
チ素子、画素電極、対向電極及び液晶層で構成される画
素が規則的に複数配置された液晶パネルにおいて、特定
画素のスイッチ素子と、このスイッチ素子に接続する画
素電極及び補助容量との間を電気的に遮断することを特
徴とする。

【０００９】上記リペア方法によれば、補助容量線、補
助容量、液晶及び対向電極間に電位差（電界）が発生す
ることになるため、この電位差により、液晶には常に直
流電圧が掛かることになり、ノーマリーホワイト表示の
液晶パネルでは、リペアした輝点画素を黒色化させるこ
とができる。

【００１０】また、請求項２の発明は、互いに交差する
複数の走査線及び複数の信号線、これら走査線及び信号
線の各交差部に配置されたスイッチ素子、前記スイッチ
素子を介して前記信号線に接続された画素電極、前記画
素電極と電気的に並列に接続された補助容量、前記補助
容量に所定の電位を供給する補助容量線を含む第１の電
極基板と、前記画素電極と相対する対向電極を含む第２
の電極基板と、これら基板間に介在された液晶層とを備
え、前記スイッチ素子、画素電極、対向電極及び液晶層
で構成される画素が規則的に複数配置された液晶パネル
において、特定画素の少なくともスイッチ素子の一部分
の結晶構造を非晶質化させることを特徴とする。

【００１１】上記リペア方法によれば、スイッチ素子の
一部であるｐ−Ｓｉ配線部にレーザ光を照射すると、そ
の結晶構造がａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）へ再結晶化さ
れ、スイッチ素子の信号書き込み特性が改善される。レ
ーザ光の照射により信号書き込み特性の改善されたスイ
ッチ素子では、印加された走査信号の電位に比例した電
位が液晶へ掛かるようになり、このためリペアされた画
素の液晶では、走査線から走査信号が印加される毎に、
常に直流電圧が掛かることになる。この直流電圧は、少
なくとも１フレーム走査期間保持されるため、ノーマリ
ーホワイト表示の液晶パネルでは、リペアした輝点画素
を黒色化させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる液晶パネ
ルのリペア方法の一実施形態を図面を参照しながら説明
する。

【００１３】まず、この実施形態でリペア対象とする液
晶パネルの概略構成について簡単に説明する。

【００１４】図２は、この実施形態に係わる液晶パネル
の回路構成図である。この液晶パネル１００は、複数の
表示画素１０が形成された表示画素部１１０と、走査線
駆動回路１２０及び信号線駆動回路１３０とから構成さ
れている。

【００１５】この実施形態では、表示画素部１１０、走
査線駆動回路１２０及び信号線駆動回路１３０がアレイ
基板１０１上に一体に形成された駆動回路一体型の液晶
パネル１００を例に挙げて説明するが、走査線駆動回路
１２０及び信号線駆動回路１３０は外付け方式であって
もよい。

【００１６】表示画素部１１０には、複数本の信号線１
１及びこれと交差する複数本の走査線１２がマトリクス
状に配置されており、両線の交点近傍にはスイッチ素子
としてのＴＦＴ１３が配設されている。信号線１１と走
査線１２とは、図示しない絶縁膜により電気的に絶縁さ
れている。

【００１７】ＴＦＴ１３のソース電極は信号線１１に接
続され、ドレイン電極は画素電極１４に接続されてい
る。この画素電極１４と平行に配置された対向電極１５
は、図示しない対向基板上に形成されている。画素電極
１４と対向電極１５の間には液晶１６が狭持され、容量
Ｃｌｃを形成している。また、画素電極１４には対向電
極１５との電位関係を保持するために、並列に補助容量
１７が接続されている。この補助容量１７は画素電極１
４と補助容量線１８との間に容量Ｃｓを形成している。
補助容量線１８は、すべての表示画素１０の補助容量１
７と電気的に接続されており、駆動回路基板１４０から
一定の電位が与えられている。

【００１８】また、対向電極１５には、駆動回路基板１
４０から一定のコモン電圧（Ｖｃｏｍ）が図示しないコ
モン配線を通じて与えられている。信号線１１を通じて
書き込まれた映像信号は、容量Ｃｌｃと容量Ｃｓにより
１フレーム走査期間保持される。

【００１９】走査線駆動回路１２０は、図示しないシフ
トレジスタ及びバッファ回路により構成され、駆動回路
基板１４０から供給される垂直同期信号、垂直クロック
信号に基づいて、各走査線１２に順次走査信号を出力す
る。

【００２０】信号線駆動回路１３０は、図示しないシフ
トレジスタ、ビデオバス及びサンプリングスイッチなど
により構成されている。各サンプリングスイッチはそれ
ぞれ信号線１１に接続されており、シフトレジスタは、
駆動回路基板１４０から供給される水平同期信号及び水
平クロック信号に基づいて前記サンプリングスイッチを
制御し、駆動回路基板１４０から供給される映像信号を
所定のタイミングで信号線１１にサンプリングする。

【００２１】駆動回路基板１４０は、図示しないコント
ロールＩＣやＤ／Ａコンバータなどで構成され、外部機
器から供給される基準クロック信号やデジタルの映像信
号などを適宜に変換及び加工して、各駆動回路にアナロ
グの映像信号や水平／垂直のクロック信号、スタート信
号、コモン電圧などを出力する。この駆動回路基板１４
０とアレイ基板１００との間は、図示しないＦＰＣ（フ
レキシブル配線基板）により電気的に接続されている。

【００２２】図２において、信号線駆動回路１３０から
信号線１１に順に映像信号が出力され、これと同期して
走査線駆動回路１２０から走査線１２に走査信号が出力
されると、その一水平ライン上に存在するすべてのＴＦ
Ｔ１３がオンして、前記信号線１１に出力された映像信
号は、ＴＦＴ１３を介して所定の表示画素１０に書き込
まれる。書き込まれた映像信号は、画素電極１４と対向
電極１５との間に信号電圧として充電され、これに液晶
１６が応答することで、前記信号電圧に応じた階調表示
がなされることになる。なお、この実施形態の液晶パネ
ル１００は、ノーマリーホワイト表示の液晶パネルとす
る。

【００２３】［実施形態１］図１は、図２に示す液晶パ
ネル１００の部分拡大図であり、実施形態１においてリ
ペア対象となる輝点画素の等価回路図である。

【００２４】この実施形態１のリペア方法では、リペア
すべき輝点画素に対し、スイッチ素子であるＴＦＴ１３
と、このＴＦＴ１３に接続する画素電極１４及び補助容
量１７との間を接続する配線２１を、切断部Ａにおいて
レーザ光（例えば、ＹＡＧ−ＬＡＳＥＲ等）により切断
する。すると、画素電極１４及び補助容量１７はＴＦＴ
１３と電気的な接続がなくなり、補助容量線１８（通常
は１５Ｖ）、容量Ｃｓ、容量Ｃｌｃ及び対向電極１５
（通常は５Ｖ）間には電位差（電界）が発生することに
なる。そして、この電位差により、液晶１６には常に直
流電圧が掛かることになるため、ノーマリーホワイト表
示の液晶パネル１００では、リペアした輝点画素を黒色
化させることができる。

【００２５】図３は、実施形態１における液晶パネル１
００のパネル構造を示す概略断面図である。レーザ光の
照射方向から順に、偏光板２１、アレイ基板２２、アン
ダーコート層２３、ＴＦＴ回路配線部２４、絶縁膜２５
ａ、同２５ｂ、カラーフィルタ２６、ＩＴＯ膜２７、Ｐ
Ｉ配向膜２８、液晶２９の順に形成されている。

【００２６】このように、液晶２９とＴＦＴ回路配線部
２４との間には絶縁膜を含め多層の保護膜が介在するた
め、ＴＦＴ回路配線部２４をレーザ光の照射により切断
しても、ＰＩ配向膜２８や液晶２９などに悪影響を及ぼ
すことがない。したがって、レーザ光の照射位置がずれ
たり、またレーザパワーの出力変動が生じても、従来の
配向乱し法のようにＰＩ配向膜２８やその膜下まで破壊
してしまうおそれがないため、光漏れの発生やリペアに
より液晶パネル１００を不良品としてしまう可能は極め
て低くなる。また、リペア対象となるＴＦＴ回路配線部
２４の近傍にはレーザ光の照射により回路特性が変化す
る部分がないため、レーザ光の照射範囲に制限を受ける
ことはない。

【００２７】［実施形態２］図４は、図２に示す液晶パ
ネル１００の部分拡大図であり、実施形態２においてリ
ペア対象となる輝点画素の等価回路図である。

【００２８】この実施形態２のリペア方法では、リペア
すべき輝点画素のスイッチ素子であるＴＦＴ１３のレー
ザ照射位置Ｂにレーザ光（例えば、ＹＡＧ−ＬＡＳＥＲ
等）を照射する。すると、ｐ−Ｓｉを主材料として形成
された結晶構造はａ−Ｓｉに変化し、ＴＦＴ１３の信号
書き込み特性が改善される。

【００２９】図５は、ＴＦＴ１３のリペア部分（レーザ
照射位置Ｂに相当する部分）を実際の画素レイアウト上
で示した場合の概略平面図である。リペア対象であり、
ＴＦＴ構造の一部となるｐ−Ｓｉ配線部３１は、信号線
１１と信号線コンタクト部３２にて接続されている。走
査線１２とｐ−Ｓｉ配線部３１とが交差する部分（ＴＦ
Ｔ構造部）の拡大図を図中右側に示す。この図におい
て、走査線１２とｐ−Ｓｉ配線部３１とが交差する部分
がリペア位置、すなわちレーザ照射位置Ｂであり、この
部分に出力約０．５μＪ相当のレーザ光を照射すると、
レーザ光を照射されたｐ−Ｓｉ配線部３１の結晶構造が
ａ−Ｓｉ（非晶質シリコン）へ再結晶化され、ＴＦＴ１
３の信号書き込み特性が改善される。すなわち、レーザ
光の照射により信号書き込み特性の改善されたＴＦＴ１
３では、印加された走査信号の電位に比例した電位が液
晶２９へ掛かるようになり、このためリペアされた画素
の液晶１６では、走査線１２から走査信号が印加される
毎に、常に直流電圧が掛かることになる。この直流電圧
は、少なくとも１フレーム走査期間保持されるため、ノ
ーマリーホワイト表示の液晶パネル１００では、リペア
した輝点画素を黒色化させることができる。なお、図５
では、レーザ照射位置Ｂを２箇所示しているが、レーザ
照射位置Ｂは、走査線１２とｐ−Ｓｉ配線部３１とが交
差する部分の少なくとも１箇所であればよい。

【００３０】実施形態２における液晶パネル１００のパ
ネル構造は図３の場合と同様であり、この実施形態にお
いても、実施形態１と同様の効果を有する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
おいては、スイッチ素子とこれに接続する画素電極及び
補助容量との間を電気的に遮断するようにしたので、補
助容量線、補助容量、液晶及び対向電極間に発生する電
位差により、液晶には常に直流電圧が掛かることにな
り、ノーマリーホワイト表示の液晶パネルでは、リペア
した輝点画素を黒色化させることができる。

【００３２】また、請求項２の発明においては、スイッ
チ素子の一部にレーザ光を照射して、その結晶構造を非
晶質化させることにより、スイッチ素子の信号書き込み
特性を改善するようにしたので、このスイッチ素子で
は、印加された走査信号の電位に比例した電位が液晶へ
掛かるようになる。このためリペアされた画素の液晶で
は、走査線から走査信号が印加される毎に、常に直流電
圧が掛かることになり、この直流電圧は、少なくとも１
フレーム走査期間保持されるため、ノーマリーホワイト
表示の液晶パネルでは、リペアした輝点画素を黒色化さ
せることができる。

【００３３】さらに、請求項１及び２の発明において
は、ともにレーザ光の照射がＰＩ配向膜や液晶などに悪
影響を及ぼすことがないので、レーザ光の照射位置がず
れたり、またレーザパワーの出力変動が生じても、従来
の配向乱し法のようにＰＩ配向膜やその膜下まで破壊し
てしまうおそれがなく、光漏れの発生やリペアにより液
晶パネルを不良品としてしまう可能は極めて低くなる。
また、リペア対象となるスイッチ素子の近傍にはレーザ
光の照射により回路特性が変化する部分がないため、レ
ーザ光の照射範囲に制限を受けることはない。

【００３４】したがって、従来の配向乱し法に比べて、
輝点画素へのレーザ光によるリペア不良を軽減すること
ができるようになり、製品の歩留まりを向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１においてリペア対象となる輝点画素
の等価回路図。

【図２】実施形態に係わる液晶パネルの回路構成図。

【図３】実施形態１に係わる液晶パネルのパネル構造を
示す概略断面図。

【図４】実施形態２においてリペア対象となる輝点画素
の等価回路図。

【図５】ＴＦＴのリペア部分を実際の画素レイアウト上
で示した場合の概略平面図。

【図６】従来の一般的な液晶パネルの構造を示す概略断
面図。

【符号の説明】

１０…表示画素、１１…信号線、１２…走査線、１３…
ＴＦＴ １４…画素電極、１５…対向電極、１６…液晶、１７…
補助容量 １８…補助容量線、１００…液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 FA14 HA08 MA20 2H092 JB71 JB72 JB73 NA16 NA29 NA30 5C094 AA02 AA41 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 EA03 EA04 EA07 FB19 GB01 5G435 AA17 AA19 BB12 CC09 DD18 KK10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交差する複数の走査線及び複数の
   信号線、これら走査線及び信号線の各交差部に配置され
   たスイッチ素子、前記スイッチ素子を介して前記信号線
   に接続された画素電極、前記画素電極と電気的に並列に
   接続された補助容量、前記補助容量に所定の電位を供給
   する補助容量線を含む第１の電極基板と、前記画素電極
   と相対する対向電極を含む第２の電極基板と、これら基
   板間に介在された液晶層とを備え、前記スイッチ素子、
   画素電極、対向電極及び液晶層で構成される画素が規則
   的に複数配置された液晶パネルにおいて、 特定画素のスイッチ素子と、このスイッチ素子に接続す
   る画素電極及び補助容量との間を電気的に遮断すること
   を特徴とする液晶パネルのリペア方法。
2. 【請求項２】互いに交差する複数の走査線及び複数の信
   号線、これら走査線及び信号線の各交差部に配置された
   スイッチ素子、前記スイッチ素子を介して前記信号線に
   接続された画素電極、前記画素電極と電気的に並列に接
   続された補助容量、前記補助容量に所定の電位を供給す
   る補助容量線を含む第１の電極基板と、前記画素電極と
   相対する対向電極を含む第２の電極基板と、これら基板
   間に介在された液晶層とを備え、前記スイッチ素子、画
   素電極、対向電極及び液晶層で構成される画素が規則的
   に複数配置された液晶パネルにおいて、 特定画素の少なくともスイッチ素子の一部分の結晶構造
   を非晶質化させることを特徴とする液晶パネルのリペア
   方法。