JP2005115129A - 液晶表示装置及びその検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ドライバLSI搭載後の点灯検査にて表示不良が発生した場合に、表示不良の原因究明を容易に行えるようにした液晶表示装置を得る。
【解決手段】 電極基板1の周縁部に配置されたソース電極端子4bに結合された出力バンプを有するドライバLSI3により表示部が駆動され、ソース配線4に交差するようにゲート絶縁膜を介して配置されたクロス配線5が設けられ、このクロス配線5に接続されたFPC及び回路基板には測定パッドが設けられて、表示不良の原因を特定するに際して、クロス配線5とソース配線4の交差部をレーザ照射することによりクロス配線5とソース配線4を接続すると共に、FPCまたは回路基板の測定パッドに測定機器に接続されたプローブを接触させ、ソース配線4上を流れるドライバLSI3からの出力波形及び出力電圧を測定して、表示不良の原因究明を容易に行うようにした。
【選択図】図1

Description

この発明は、液晶層を介して重ね合わされた二枚の絶縁性基板のうちの一方の絶縁性基板の周縁部上に駆動用ICを搭載するCOG工法を用いた液晶表示装置及びその検査方法に関するものである。
高度情報化社会の発展に伴い、液晶表示装置の分野は目覚しく進歩している。この液晶表示装置をさらに普及させるためには、生産性の向上による低価格化が重要な課題となってくる。従来の液晶表示装置においては、画素内のスイッチング素子を駆動させるためのドライバLSIは、TCP(Tape Carrier Package)の形で供給され、液晶を介して重ね合わされた二枚の絶縁性基板のうち、一方の絶縁性基板表面の周縁部上に設けられた電極端子上にACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)を用いて接続されていた。なお、TCPとは、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り付けた後、フォトリソグラフィー技術を用いて回路を形成し、その回路上にSnをめっきしたフレキシブル基板に、Auバンプを有するドライバLSIをAu/Sn共晶合金で接続、搭載されたものである。また、ACFとは、エポキシなどの絶縁性樹脂中にNi/Auめっきで覆われたプラスチック粒子や、Ni粒子などが分散したフィルムである。
この工法では、TCPを基板周縁部上に接続した後の点灯検査にて線欠陥等の表示不良が見られた場合、TCP出力端子列の先端部の銅箔が露出した部分にオシロスコープに接続された針を接続させ、ドライバLSIからの出力波形を測定することにより、表示不良の原因がドライバLSI側にあるのか、あるいは基板上に形成された配線またはスイッチング素子部にあるのかを容易に判断することができた。
また、測定されたドライバLSIの波形を解析することにより、ドライバLSIの不良原因も解明され、ドライバLSIの良品率を向上させ、安価な液晶表示素子を提供することも可能になっていた。
一方、近年、液晶表示素子のより安価な製造方法としてCOG(Chip On Glass)工法の採用が進んでいる。一般的な液晶表示装置の電極端子部においてCOG工法を用いてドライバLSI及び外部回路を接続する方法を説明する。まず、電極基板表面の周縁部上に形成された電極端子上にACFを貼り付ける。次にドライバLSIの裏面に形成されたAuよりなる複数のバンプ電極と電極端子とを精度良くアライメントした後、加熱加圧ツールを用いて熱圧着する。このときの条件は、加熱温度が摂氏170〜200度、時間10〜20秒、圧力30〜100Paである。すると、ドライバLSIのバンプ電極と電極端子間に挟まったACFの導電粒子により上下方向のみ導通する。なお、水平方向は、導電粒子の周囲に絶縁性のエポキシ樹脂が存在するために絶縁が保たれる。その結果、電極端子上にドライバLSIが直接搭載される。さらに、外部回路基板からの駆動信号、電源をドライバLSIへ伝えるためのFPC(フレキシブル配線基板)と電極端子との接続も同様に行う。
特開2003−167265号公報(第4〜7頁、図1)
従来のCOG工法を用いた液晶表示装置において、ドライバLSI搭載後の点灯検査にて線欠陥の表示不良が発生した場合の解決手段は、特許文献1にて開示されている。この特許文献1では、電極基板表面の周縁部にソース線列とゲート絶縁膜を介して交差するクロス配線を配置し、ドライバLSI搭載後の点灯検査にて線欠陥の表示不良が発生した場合に、ソース配線とクロス配線の交差部分に基板裏側よりYAGレーザを照射してソース配線とクロス配線を接続させ、クロス配線電極にオシロスコープに接続されたプローブ及び針を当て、ドライバLSIの出力波形を測定することにより、表示不良の原因究明を行っていた。
しかし、特許文献1の方法では、クロス配線電極がガラス基板上にあるため、プローブ及び針が確実に接触しにくく、場合によってはガラスを割ってしまうことがあるという問題があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ドライバLSI搭載後の点灯検査にて表示不良が発生した場合に、表示不良の原因究明を容易に行えるようにした液晶表示装置を得ることを第1の目的にしている。
また、ドライバLSI搭載後の点灯検査にて表示不良が発生した場合に、表示不良の原因究明を容易に行えるようにした液晶表示装置の検査方法を得ることを第2の目的にしている。
この発明に係わる液晶表示装置においては、電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を有する液晶表示装置において、電極基板の周縁部に配置された出力配線電極端子をそれぞれ有し、表示部に駆動信号を供給する複数の出力配線、この複数の出力配線に絶縁膜を介して交差するように配置されると共にクロス配線電極を有するクロス配線、出力配線電極端子にそれぞれ結合された複数の出力バンプを有し、出力配線に駆動信号を出力する駆動用IC、及びクロス配線のクロス配線電極に接続されたモニタ配線及びこのモニタ配線に接続された測定パッドを有するフレキシブル配線基板を備えたものである。
また、この発明に係わる液晶表示装置の検査方法においては、複数の出力配線が設けられた電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を、電極基板の周縁部に配置された出力配線の出力配線電極端子に接合された駆動用ICにより駆動する液晶表示装置の表示不良が発生したときの原因を特定する液晶表示装置の検査方法において、表示不良の発生に関連する出力配線のアドレスを特定する工程、複数の出力配線に交差するように配置されたクロス配線と特定されたアドレスの出力配線とが交差する交差部に電極基板の裏面側よりレーザを照射し、特定されたアドレスの出力配線とクロス配線を接続させる工程、及びクロス配線に接続されたフレキシブル配線基板に設けられた測定パッドまたはこのフレキシブル配線基板に接続された回路基板に設けられた測定パッドに、測定機器に接続されたプローブを接触させ、特定されたアドレスの出力配線上を流れる駆動ICからの出力波形および出力電圧を測定する工程を含むものである。
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を有する液晶表示装置において、電極基板の周縁部に配置された出力配線電極端子をそれぞれ有し、表示部に駆動信号を供給する複数の出力配線、この複数の出力配線に絶縁膜を介して交差するように配置されると共にクロス配線電極を有するクロス配線、出力配線電極端子にそれぞれ結合された複数の出力バンプを有し、出力配線に駆動信号を出力する駆動用IC、及びクロス配線のクロス配線電極に接続されたモニタ配線及びこのモニタ配線に接続された測定パッドを有するフレキシブル配線基板を備えたので、フレキシブル配線基板の測定パッドに測定機器に接続されたプローブを接触させ、出力配線上を流れる駆動ICからの出力波形及び出力電圧を測定することができ、電極基板を傷つけることなく、表示不良の原因究明を容易に行うことができる。
また、複数の出力配線が設けられた電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を、電極基板の周縁部に配置された出力配線の出力配線電極端子に接合された駆動用ICにより駆動する液晶表示装置の表示不良が発生したときの原因を特定する液晶表示装置の検査方法において、表示不良の発生に関連する出力配線のアドレスを特定する工程、複数の出力配線に交差するように配置されたクロス配線と特定されたアドレスの出力配線とが交差する交差部に電極基板の裏面側よりレーザを照射し、特定されたアドレスの出力配線とクロス配線を接続させる工程、及びクロス配線に接続されたフレキシブル配線基板に設けられた測定パッドまたはこのフレキシブル配線基板に接続された回路基板に設けられた測定パッドに、測定機器に接続されたプローブを接触させ、特定されたアドレスの出力配線上を流れる駆動ICからの出力波形および出力電圧を測定する工程を含むので、フレキシブル配線基板の測定パッドまたは回路基板の測定パッドに測定機器に接続されたプローブを接触させ、出力配線上を流れる駆動ICからの出力波形及び出力電圧を測定することができ、電極基板を傷つけることなく、表示不良の原因究明を容易に行うことができる。
実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置の電極端子部を示す平面図である。
図1において、電極基板1と、端部2aを有する対向基板2とが、液晶層を挟んで対向配置されている。電極基板1の周縁部にはドライバLSI3(駆動用IC)が搭載される。この電極基板1の周縁部にはソース配線4(出力配線)を含むソース配線列4aが配置され、それぞれソース電極端子4b(出力配線電極端子)を有してソース電極端子ブロック4cを形成している。ソース電極端子4bにはゲート絶縁膜を介して交差するようにクロス配線5が配置され、クロス配線5の両側の先端部にはクロス配線電極5b、5cが設けられている。電極基板1の最端部にはドライバLSI3の入力用配線8が形成され、その一方の端部にはドライバLSI3の入力バンプと接続されるLSI用電極8aが設けられ、他方の端部にはFPC(フレキシブル配線基板)と接続されるFPC用電極8bが設けられている。
図2は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置の電極端子部を示す部分断面図であり、図1中A−Aで切断した部分断面図である。
図2において、1〜5、2a、4b、8、8a、8bは、図1におけるものと同一のものである。ドライバLSI3には、LSI用電極8aと接続される入力バンプ3a、及びソース電極端子4bと接続される出力バンプ3bが設けられている。ソース配線4とクロス配線5は、ゲート絶縁膜6を介して交差し、ソース配線4上にはパッシベーション膜7が配置される。FPC9は、FPC用電極8bに接続される銅箔9bを有している。
実施の形態1では、半導体層としてアモルファスシリコン(以下a−Siという)を用いた逆スタガ型構造のトランジスタを採用し、電極基板の周縁部上にCOG工法を用いてドライバLSIを搭載した液晶表示装置について説明する。まず、液晶表示装置の構造について簡単に説明する。
液晶表示装置は、相対向する二枚の絶縁性基板である電極基板1と対向基板2の間に液晶層を挟んで複数の液晶表示素子を形成した表示部を備えている。電極基板の表示部には、複数本のゲート配線及びソース配線4、それらの交差部付近に配置されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ、この薄膜トランジスタに接続された画素電極等がマトリックス状に配置されている。また、対向基板の表示部には、透明導電膜よりなる対向電極、カラー表示用の着色フィルタ層及び各画素間に配置されたブラックマトリックス等が形成されている。電極基板と対向電極は、液晶層及びスペーサを介して重ね合わされたシール材により接続されている。
次に、図1、図2を参照して、その構成をさらに詳しく説明する。
電極基板1の表示部外周に位置する周縁部上には電極端子部が形成され、液晶表示素子を駆動する駆動用ICであるドライバLSI3が搭載されている。
次に、ソース側電極端子部について説明する。
電極基板1の周縁部上には、表示部の複数の各液晶表示素子に接続された複数の出力配線であるソース配線4を含むソース配線列4aが配置されている。ソース配線4の先端部には、ドライバLSI3の出力バンプ3bが接合されるソース電極端子4bが設けられている。このため、ドライバLSI3の複数の出力バンプ3bと同じ数のソース電極端子4bが近接して配置され、ソース電極ブロック4cを構成している。さらに、ドライバLSI3のLSI用電極8a列とソース電極端子4b列の間には、1本のクロス配線5が配置されている。
クロス配線5は、ソース配線4とは異なる金属層で形成されており、実施の形態1では、ゲート配線と同じ金属層で形成されている。このため、クロス配線5は、ソース配線列4bとゲート絶縁膜6を介して交差している。また、クロス配線5には、その両側の先端部にFPC接続可能なクロス配線電極5b、5cが設けられている。そのクロス配線電極5b、5cは、ゲート絶縁膜6及びパッシベーション膜7に覆われておらず、それらの絶縁膜から露出している。
さらに、電極基板1の周縁部上の最端部には、ソース配線列4aと同じ金属層で形成されたドライバLSI3の入力用配線8が配置される。入力用配線8の一方の端部にはドライバLSI3の複数の入力バンプ3aと接続するためのLSI用電極8aが、他方の端部には外部回路基板よりドライバLSI3に駆動信号、電源を供給するためのFPC(フレキシブル配線基板)9と接続されるFPC用電極8bが形成されている。
図3は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置のドライバLSI搭載方法を説明する部分断面図である。
図3において、1〜9bは図2におけるものと同一のものである。ACF10は、導電粒子10aとエポキシ樹脂10bにより構成され、電極端子上に貼り付けられる。絶縁性樹脂11は、ドライバLSI3とFPC9間の配線部の腐食を防ぐように設けられる。
図4は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置のFPC及び回路基板を示す平面図である。
図4において、FPC9にはクロス配線電極に接続されるモニタ配線9dと測定用パッド9eが設けられ、このFPC9に接続される回路基板19には、モニタ配線9dに接続される回路配線19a、測定用パッド19b及びインターフェイスコネクタ19cが設けられている。
図5は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置の組立方法を示す立体図である。
図5において、ドライバLSI搭載済み液晶パネル20を挟み、フロントフレーム21とバックライト22が配置され、ドライバLSI搭載済み液晶パネル20と回路基板19とをFPC9により接続している。
図6は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分断面図である。
図6において、ソース配線4とクロス配線5との交差部12には、レーザ13が照射される。
図7は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。
図7において、ソース配線4とクロス配線5との交差部12にはアドレス番号15が付けられている。
図8は、この発明の実施の形態1による液晶表示装置において複数の表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。
図8において、短絡部14a、14bを形成するソース配線400、401、402、403及びソース電極端子400b、401b、402b、403bが示されている。
次に、実施の形態1における液晶表示装置の製造方法のうち、特に電極基板の製造方法について説明する。
まず、ガラス(例えば商品名AN635)等の透明絶縁性基板上にスパッタリングにてCr、Al、Ta、Ti、Mo等の金属膜を成膜し、写真製版によりパターニングし、クロス配線5及びクロス配線電極5b、5c、表示部のゲート電極及びゲート端子電極、外部入力信号を取り込む電極端子等を同時に形成する。次に、プラズマCVDを用いて例えばSiNを成膜し、ゲート絶縁膜を形成する。続いて、ゲート電極及びゲート絶縁膜上にチャネル層となるa−Si及びコンタクト層となるN+型のa−Siを連続して成膜後、パターニングして表示部の各液晶表示素子を駆動するための薄膜トランジスタを形成する。
さらに、スパッタリングにて、Cr、Al、Mo等の金属膜を成膜後、パターニングして表示部のドレイン電極、ソース配線4及びソース電極端子4b、電極端子部のソース配線列4a及び外部入力信号を取り込む入力用配線8等を同時に形成する。続いて、スパッタリングにて、ITOを成膜後、パターニングして画素電極を形成する。同時に電極端子部のゲート電極、ソース電極端子4b及び入力用配線8のLSI用電極8a、FPC用電極8b部分にもITOを形成し、Cr、Al等の配線材料で形成された電極端子が露出することにより、酸化膜が形成されACF10との導通不良が発生することを防ぐ。
最後に、液晶層にDC成分が入るのを防ぐために、プラズマCVDにてSiN等を成膜してパッシベーション膜7を形成する。その後、ゲート電極、ソース電極端子4b及び入力用配線8のLSI電極8a、FPC用電極8b部分のパッシベーション膜7を除去し、ITOを露出させる。これにより、実施の形態1における電極基板1が完成する。
なお、対向基板2の製造方法や、電極基板1と対向基板2を重ね合わせて接着し、液晶を注入する組立工程等については、ここでは説明を省略する。
次に、ドライバLSI3の搭載方法について図3を用いて説明する。
まず、電極基板1表面の周縁部上に形成された電極端子上にACF10を貼り付けする。次に、ドライバLSI3の裏面に形成されたAuよりなる複数のバンプ電極と電極基板1の電極端子とを精度良くアライメントした後、加熱加圧ツールを用いて熱圧着する。このときの条件は、加熱温度170〜200℃、時間10〜20秒、圧力30〜100Paである。この結果、ドライバLSI3のバンプ電極と電極基板1の電極端子間に挟まったACF10の導電粒子10aにより上下方向のみ導通する。すなわち入力バンプ3aとLSI用電極8a、及び出力バンプ3bとソース電極端子4bが電気的に接続される。なお、水平方向は、導電粒子10aの周囲に絶縁性のエポキシ樹脂10bが存在するために絶縁が保たれる。
続いて、FPC9とFPC用電極8bとの接続も、同様にACF10を用いて行う。FPC9は、厚さ30〜70μm程度のポリイミドフィルム、厚さ8〜25μmの銅箔9b及びポリイミド系のソルダーレジストにより構成され、図4に示されるように、クロス配線電極5b、5cに接続されるモニタ配線9dを有し、測定用パッド9eを備えている。最後に、ドライバLSI3とFPC9間の配線部の腐食を防ぐために絶縁性樹脂11を塗布する。絶縁性樹脂11としては主にシリコーン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が用いられ、ディスペンサーを用いて塗布される。
次に、液晶表示装置の組立方法について図5を用いて簡単に説明する。
上述のドライバLSI搭載済み液晶パネル20を、平面発光源となるバックライト22に載せ、ドライバLSI搭載済み液晶パネル20前面よりフロントフレーム21を嵌め、FPC9のモニタ配線9dに回路基板19を接続させる。回路基板19は、FCPモニタ配線9dに接続される回路配線19aを有し、測定用パッド19b及び回路配線19aの信号を外部へ出力する出力端子であるインターフェイスコネクタ19cを備えている。
次に、実施の形態1による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法について、図6、図7を用いて説明する。
ドライバLSI3及びFPC9を搭載後の液晶表示パネルについて、信号発生器より各ソース配線4に順次信号を入力し、表示部において所定の映像信号が得られなかった箇所、すなわち線欠陥等の表示不良が発生したアドレスを、信号発生器のアドレス出し機能により特定する。
次に、そのアドレスに該当するソース配線4とクロス配線5との交差部12に対し、図6に示すように、YAGレーザ13を電極基板1の裏面側すなわちガラス基板側より照射する。このレーザ13の熱により、ゲート絶縁膜6は突き破られ、ソース配線4とクロス配線5が短絡し、電気的に接続される。この時、確実な導通をとるために、レーザ照射は数回に分けることが望ましい。
また、図7に示すように、ソース配線4とクロス配線5の交差部12の配線幅をそれぞれ、その他の部分よりも幅広に形成し、照射エリアを十分に確保するのも有効である。さらに、レーザ照射部を容易に割り出すために、交差部12のごく近傍に各ソース配線4のアドレス番号15を表記しても良い。アドレス番号15は、ソース配線材料、ゲート配線材料、またはa−Si等を用いて形成することができる。なお、アドレス番号15の代わりに、点や記号等と表記しても良い。
クロス配線5は、FPC9のモニタ配線9d及び回路基板19の回路配線19aへ接続されており、測定用パッド9e、19bにオシロスコープ及びディジタルマルチメータなどの測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させ、不良発生箇所であるソース配線4のソース電極端子4bに接続されたドライバLSI3の出力バンプ3bからの出力波形をクロス配線5及びFPC9並びに回路基板19を介して、FPC9または回路基板19の測定用パッド9e、19bにより測定し、不良原因を究明する。
具体的には、FPC9または回路基板19の測定用パッド9e、19bにオシロスコープ及びディジタルマルチメータ等の測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させた状態で、再び点灯検査を実施し、オシロスコープに表示される出力波形及びディジタルマルチメータに表示される電圧値から、不良の原因がドライバLSI3側の異常であるのか、電極基板1上に形成された配線の断線またはTFTの異常であるのか等を特定する。
実施の形態1では、クロス配線電極5b、5cは、クロス配線5の両側に設けたが、片側のみでもかまわない。ただし、複数の表示不良が発生した場合に備え、クロス配線5のFPCに接続されるクロス配線電極は、複数箇所に設けることが望ましい。
例えば、2本の表示不良が発生した場合の検査方法について、図8を用いて説明する。図8に示すように、2本のソース配線400、403に線欠陥が発生した場合、これらのソース配線400とソース配線403のクロス配線5上で且つ他のソース配線401、402とクロス配線5との交差部以外の箇所、例えば図8中Xで示す箇所に、ガラス基板からYAGレーザ13を照射し、クロス配線を溶解、切断する。これによりクロス配線5は2本に分断され、それぞれの先端部にクロス配線電極5b、5cが設けられた状態となる。
続いて、ソース配線400、403とクロス配線5の交差部、すなわちアドレス番号15が、100及び103の交差部14a、14bに対し、YAGレーザ13をガラス基板側から照射し、ゲート絶縁膜6を突き破る穴を開け、ソース配線400、403とクロス配線5とをそれぞれ短絡させる。
その後、FPC9または回路基板19の測定用パッド9e、19bに、オシロスコープ及びディジタルマルチメータ等の測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させた状態で点灯検査を行い、ソース電極4に接続されたドライバLSI3の出力バンプ3bからのオシロスコープに表示される出力波形及びディジタルマルチメータに表示される電圧値を観察し、不良の原因を特定する。
なお、さらに多くの断線に備えてクロス配線5を複数本形成してもよい。
また、クロス配線5を途中で分岐させてそれぞれの先端部にクロス配線電極5b、5cを設けてもよい。
また、クロス配線電極5b、5cをクロス配線5の先端部以外の箇所に設けてもよい。
さらに、クロス配線5は直線でなくともその効力をいささかも減ずるものではない。
また、実施の形態1では、液晶表示装置の狭額縁化に対応するために、クロス配線5をドライバLSI3の入力バンプ列と出力バンプ列の端子列間に形成したが、クロス配線5は、ソース配線列と交差する位置であればよく、例えばドライバLSI3と対向基板2の端部との間に形成してもよい。
以上のように、実施の形態1によれば、COG工法を採用した液晶表示装置において、電極基板表面1の周縁部上にソース配線列4aとゲート絶縁膜6を介して交差し、その両側の先端部にFPCと接続するクロス配線電極5b、5cを配置し、FPC9及び回路基板19の測定用パッド9e、19bと接続されていることにより、ドライバLSI3搭載後の点灯検査にて線欠陥等の表示不良が発生した場合、不良発生箇所のソース配線4とクロス配線5との交差部12に基板裏面側からYAGレーザ13を照射し、ソース配線4とクロス配線5を接続させ、FPC9及び回路基板19の測定用パッド9e、19bに、オシロスコープ及びディジタルマルチメータ等の測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させることにより、不良発生箇所のソース配線上を流れるドライバLSI3からの出力波形及び出力電圧を測定することができる。
これにより、表示不良の原因究明が容易に行えるようになり、生産性が高く安価な液晶表示装置が得られる。
なお、クロス配線5は、ゲート配線と同時に形成することができるため、クロス配線5をドライバLSI3の入力バンプ列と出力バンプ列の間に配置することにより、クロス配線5を配置する場所を新たに確保する必要がないため、液晶表示装置の狭額縁化に対応できる。
実施の形態2.
次に、電極基板の周縁部上の一辺に、従属接続された複数のドライバLSI3が搭載されている液晶表示装置に対して、クロス配線を適用した例について説明する。
図9は、この発明の実施の形態2による液晶表示装置のソース側電極端子部を示す平面図である。
図9において、1、2、5b、5c、8、8a、8bは図1におけるものと同一のものである。図9では、電極基板1表面の周縁部上の一辺に図中点線で示される従属接続された二つのドライバLSI、すなわち第1のドライバLSI31、及び第2のドライバLSI32が搭載されている。そのうち、最端部に位置する第1のドライバLSI31には、FPC9を介して外部回路基板より駆動信号、電源が供給される。第1のドライバLSI31の長辺部に対応する電極基板1に電源系の電源電極列3c、一方の短辺部に対応する電極基板1には入力用信号系の入力電極列3d、もう一方の短辺部に対応する電極基板1には入力用信号を第2のドライバLSI32に出力するための出力電極列3eが配置され、また、第1のドライバLSI31に従属接続された第2のドライバLSI32に対応する電極基板1には入力用信号を入力するための入力電極列3fが配置され、これらの入力電極列及び出力電極列は、第1及び第2のドライバLSIの入力バンプ及び出力バンプにそれぞれ接合されている。
また、図9では、電極基板表面の周縁部上に、第1のドライバLSI31の出力電極列と第2のドライバLSI32の入力電極列とを接続する複数の接続配線16を含む接続配線列16aが配置されている。この接続配線列16aは、ソース配線4と同じ材料で形成されている。さらに、第1のドライバLSI31の出力電極列3eと第2のドライバLSI32の入力電極列3fの間には、クロス配線5が配置されている。
クロス配線5は、接続配線列16aとは異なる金属層で形成されたもので、実施の形態2では、ゲート配線と同じ材料で形成されている。このため、クロス配線5は、接続配線列16aとゲート絶縁膜6を介して交差しており、その両側の先端部にはFPC接続用のクロス配線電極5b、5cが設けられている。そのクロス配線電極5b、5cは、ゲート絶縁膜6及びパッシベーション膜7に覆われておらず、それらの絶縁膜から露出している。
また、クロス配線5と接続配線列16aの交差部の配線幅は、それぞれその他の部分の配線幅よりも幅広に形成されている。
さらに、接続配線列16aとクロス配線5の交差部近傍に、接続配線列16aの各々の接続配線16のアドレスを示す数字または記号または信号名を表記してもよい。
なお、実施の形態2における電極基板1の形成方法ならびにドライバLSI3の搭載方法ならびに液晶表示装置の組立方法については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。
次に、実施の形態2による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法について簡単に説明する。
第1のドライバLSI31、第2のドライバLSI32及びFPC搭載後の点灯検査にて、線欠陥などの表示不良、特に第2のドライバLSI32のブロック全てに表示不良が発生した場合、不良発生箇所に関係する第1のドライバLSI31の出力電極列3eと第2のドライバLSI32の入力電極列3fとを接続する接続配線16と特定する。
次に、この接続配線16とクロス配線5との交差部に電極基板裏面のガラス基板側からYAGレーザ13を照射し、接続配線16とクロス配線5を接続させる。その後、FPC9及び回路基板19上の測定用パッド9e、19bに、オシロスコープ及びディジタルマルチメータ等の測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させることにより、不良発生箇所の接続配線上を流れるドライバLSI3からの出力波形及び出力電圧から不良原因を特定する。
実施の形態2によれば、これにより、複数のドライバLSIが従属接続され、これらのドライバLSIを接続する接続配線の不良についても、容易に検出することができる。
実施の形態3.
次に、実施の形態1の液晶表示装置にて、並行する複数のクロス配線同士の接続を適用した例について説明する。
図10は、この発明の実施の形態3による液晶表示装置のソース側電極端子部を示す平面図である。
図10において、1〜5、2a、4a〜4c、5b、5c、8、8a、8bは図1におけるものと同一のものである。図10では、クロス配線5に並行にクロス配線5aが設けられている。
図11は、この発明の実施の形態3による液晶表示装置の電極端子部を示す部分断面図であり、図10中B−Bで切断した部分断面図である。
図11において、1〜9、2a、3a、3b、4b、8a、8b、9bは図2におけるものと同一のものである。クロス配線5aが設けられている。
図12は、この発明の実施の形態3による液晶表示装置において複数の表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。
図12において、5、14a、14b、15、400、401、402、403、400b、401b、402b、403bは図8におけるものと同一のものである。図12には、並行に配置されたクロス配線5とクロス配線5aが設けられ、このクロス配線5、5aとソース配線との交差部12a(第1の交差部)、12c(第2の交差部)及び交差部の短絡部14c、14dが配置されている。
実施の形態3における液晶表示装置は、実施の形態1とほぼ同じで、異なる点は、並行する複数のクロス配線5、5aがあり、このクロス配線同士の接続を有する点である。
実施の形態3では、二つのクロス配線5、5aのうち一つは、ドライバLSI3のLSI用電極8a列とソース電極端子4b列の間に配置され、もう片方のクロス配線5aは、並行するようにドライバLSI3の出力バンプ列と液晶表示素子との間に配置され、クロス配線同士を接続させてある。
クロス配線5、5aは、ゲート配線と同じ材料で形成され、ソース配線列4aとはゲート絶縁膜6を介して交差している。また、クロス配線5、5aには、その両側の先端部にFPC接続用クロス配線電極5b、5cが設けられている。そのクロス配線電極5b、5cは、ゲート絶縁膜6及びパッシベーション膜7に覆われておらず、それらの絶縁膜から露出している。
電極基板1の周縁部上の最端部には、ソース配線列4aと同じ金属層で形成されたドライバLSI3の入力用配線8が配置される。入力用配線8の一方の端部には、ドライバLSIの複数の入力バンプ3aと接続するためのLSI用電極8aが、他方の端部には外部回路基板よりドライバLSI3に駆動信号、電源を供給するためのFPC9(フレキシブル配線基板)と接続するためのFPC用電極8bが、それぞれ形成されている。
クロス配線5、5aとソース配線4との交差部の配線幅は、図12に示されるように、それぞれその他の部分の配線幅よりも幅広に形成されている。
さらに、ソース配線4とクロス配線5、5aの交差部近傍に、アドレスを示す数字または記号を表記してもよい。
なお、実施の形態3における電極基板の形成方法及びドライバLSI3の搭載方法及び液晶表示装置の組立方法については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。
次に、実施の形態3による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法について、図12を用いて、不良アドレスが100の例で説明する。
ドライバLSI3及びFPC9を搭載後の液晶表示パネルについて、信号発生器より各ソース配線4に順次信号を入力し、表示部において所定の映像信号が得られなかった箇所、すなわち線欠陥等の表示不良が発生したアドレス100を、信号発生器のアドレス出し機能により特定する。そのアドレス100に該当するソース配線400と、クロス配線5との交差部12aに対し、YAGレーザを電極基板の裏面側すなわちガラス基板側より照射することにより短絡部14aができ、ソース配線4とクロス配線5が電気的に接続する。この時、確実な導通をとるためにレーザ照射は数回に分けることが望ましい。続いて、アドレス100に該当するソース配線400を、ソース電極端子400bと交差部12cとの間の図中Zで示す箇所にYAGレーザを電極基板1の裏面側より照射し、溶解、切断する。
さらに、クロス配線5に接続されているFPC9及び回路基板19上の測定用パッド9e、19bに、オシロスコープ及びディジタルマルチメータなどの測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させ、不良発生箇所であるソース配線400のソース電極端子400bに接続されたドライバLSI3の出力バンプ3aからの出力波形をクロス配線5、5a及びFPC9及び制御基板19を介してFPC9または回路基板19の測定用パッド9e、19bより測定する。
これにより、表示不良原因がドライバLSI3側にあるのか、あるいは基板上に形成された配線またはスイッチング素子部にあるのかを容易に判断することができる。
最後に、ソース配線4を切断したため修理する必要がある。その修理手法として、アドレス100に該当するソース配線400と、ドライバLSI3の出力バンプ列と液晶表示素子との間に配置されたクロス配線5aとの交差部12cに対し、YAGレーザを電極基板の裏面側より照射することにより、図12に示されるように、短絡部14cを形成し、ソース配線400とクロス配線5aが短絡し電気的に接続させる。この結果、ドライバLSIの出力がクロス配線5、5aを経由して液晶表示素子まで伝達することができる。
具体的には、ドライバLSI3と電極基板1を分離させ、FPC9または回路基板19の測定用パッド9e、19bにオシロスコープ及びディジタルマルチメータ等の測定機器に接続されたプローブ及び針を接触させた状態で再び点灯検査を実施し、オシロスコープに表示される出力波形及びディジタルマルチメータに表示される電圧値から、不良の原因がドライバLSI3側の異常であるのか、電極基板1上に形成された配線の断線またはTFTの異常であるのか等を完全に特定する。
表示不良アドレスが1箇所の場合で説明したが、不良アドレスが2箇所の場合は、図12のX、Y箇所にてYAGレーザを電極基板の裏面側より照射することにより、クロス配線5、クロス配線5aを溶断切断すれば、同様に不良原因箇所を特定できる。
実施の形態3によれば、複数のクロス配線が設けられ、不良の原因がドライバLSI側の異常であるのか、電極基板上に形成された配線の断線またはTFTの異常であるのかを完全に特定することができる。
なお、上述の実施の形態3の説明では、クロス配線同士の接続の場合であったが、複数のクロス配線をそれぞれ独立に設けておき、それぞれと接続されたFPC9のモニタ配線9d同士またはこの独立したモニタ配線9aにそれぞれ接続された回路基板19の回路配線19a同士を接続させても同様の効果が得られる。
また、実施の形態1〜実施の形態3では、ソース側電極端子部を例に挙げて説明したが、この発明は、ゲート側電極端子部にも適用可能である。その際は、クロス配線をソース配線と同じ金属膜で形成し、ゲート絶縁膜を介してゲート配線列と交差するように配置すればよい。
この発明の実施の形態1による液晶表示装置の電極端子部を示す平面図である。 この発明の実施の形態1による液晶表示装置の電極端子部を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態1による液晶表示装置のドライバLSI搭載方法を説明する部分断面図である。 この発明の実施の形態1、2、3による液晶表示装置のFPC及び回路基板を示す平面図である。 この発明の実施の形態1、2、3による液晶表示装置の組立方法を示す立体図である。 この発明の実施の形態1による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分断面図である。 この発明の実施の形態1による液晶表示装置において表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。 この発明の実施の形態1による液晶表示装置において複数の表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。 この発明の実施の形態2による液晶表示装置のソース側電極端子部を示す平面図である。 この発明の実施の形態3による液晶表示装置のソース側電極端子部を示す平面図である。 この発明の実施の形態3による液晶表示装置の電極端子部を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態3による液晶表示装置において複数の表示不良が発生した際の検査方法を説明する部分平面図である。
符号の説明
1 電極基板、2a 端部、2 対向基板、3 ドライバLSI、
3a 入力バンプ、3b 出力バンプ、3c 電源系の電極列、
3d 入力電極列、3e 出力電極列、3f 入力電極列、4 ソース配線、
4a ソース配線列、4b ソース電極端子、
4c ソース電極端子ブロック、5,5a クロス配線、
5b、5c クロス配線電極、6 ゲート絶縁膜、7 パッシベーション膜、
8 入力用配線、8a LSI用電極、8b FPC用電極、9 FPC、
9b 銅箔、9d モニタ配線、9e 測定用パッド、10 ACF、
10a 導電粒子、10b エポキシ樹脂、11 絶縁性樹脂、
12,12a,12c 交差部、13 レーザ、
14,14a,14b,14c,14d 短絡部、15 アドレス番号、
16 接続配線、16a 接続配線列、19 回路基板、19a 回路配線、
19b 測定用パッド、19c インターフェイスコネクタ、
20 ドライバLSI搭載済み液晶パネル、21 フロントレーム、
22 バックライト、31 第1のドライバLSI、
32 第2のドライバLSI、400,401,402,403 ソース配線、
400b,401b,402b,403b ソース電極端子。

Claims (19)

  1. 電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を有する液晶表示装置において、上記電極基板の周縁部に配置された出力配線電極端子をそれぞれ有し、上記表示部に駆動信号を供給する複数の出力配線、この複数の出力配線に絶縁膜を介して交差するように配置されると共にクロス配線電極を有するクロス配線、上記出力配線電極端子にそれぞれ結合された複数の出力バンプを有し、上記出力配線に駆動信号を出力する駆動用IC、及び上記クロス配線のクロス配線電極に接続されたモニタ配線及びこのモニタ配線に接続された測定パッドを有するフレキシブル配線基板を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 上記クロス配線は、上記出力配線との交差部の配線幅がその他の部分よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 上記出力配線は、上記クロス配線との交差部の配線幅がその他の部分よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液晶表示装置。
  4. 上記出力配線と上記クロス配線の交差部近傍に、上記出力配線のアドレスを表記したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  5. 上記駆動用ICは、入力信号が入力される複数の入力バンプを有し、上記クロス配線は、上記駆動用ICの上記複数の出力バンプと上記複数の入力バンプの間に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  6. 電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を有する液晶表示装置において、外部入力される入力信号に基づいて上記表示部を駆動すると共に上記電極基板の周縁部に形成された複数の出力電極とこの複数の出力電極にそれぞれ接続される複数の入力電極とを介して従属接続された二つの駆動用IC、上記二つの駆動用ICの複数の出力電極と上記複数の入力電極とを接続する上記電極基板上の複数の接続配線、この複数の接続配線に絶縁膜を介して交差するように配置されると共にクロス配線電極を有するクロス配線、及び上記クロス配線のクロス配線電極に接続されたモニタ配線及びこのモニタ配線に接続された測定パッドを有するフレキシブル配線基板を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 上記クロス配線は、上記接続配線との交差部の配線幅がその他の部分より幅広に形成されていることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。
  8. 上記接続配線は、上記クロス配線との交差部の配線幅がその他の部分より幅広に形成されていることを特徴とする請求項6または請求項7記載の液晶表示装置。
  9. 上記接続配線と上記クロス配線の交差部近傍に、上記接続配線のアドレスを表記したことを特徴とする請求項6〜請求項8のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  10. 上記クロス配線は、上記複数の出力電極と上記複数の入力電極との間に配置されていることを特徴とする請求項6〜請求項9のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  11. 上記クロス配線電極は、上記クロス配線の一方の端部に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  12. 上記クロス配線は、複数配置され、上記複数のクロス配線同士は接続されていることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  13. 上記クロス配線は、複数配置され、上記フレキシブル配線基板のモニタ配線は、上記複数のクロス配線にそれぞれ接続されるように複数設けられ、上記複数のモニタ配線同士を接続したことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の液晶表示装置。
  14. 上記フレキシブル配線基板のモニタ配線に接続された回路配線及びこの回路配線に接続された測定パッドを有する回路基板を備え、上記クロス配線は、複数配置され、上記フレキシブル配線基板のモニタ配線は、上記複数のクロス配線にそれぞれ接続されるように複数設けられ、上記回路基板の回路配線は、上記複数のモニタ配線にそれぞれ接続されるように複数設けられ、上記複数の回路配線同士を接続したことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  15. 上記フレキシブル配線基板のモニタ配線に接続された回路配線及びこの回路配線に接続された測定パッドを有する回路基板を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか一項記載の液晶表示装置。
  16. 上記回路基板は、上記回路配線に接続されると共に外部接続されるインターフェイスコネクタを有することを特徴とする請求項14または請求項15記載の液晶表示装置。
  17. 複数の出力配線が設けられた電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を、上記電極基板の周縁部に配置された上記出力配線の出力配線電極端子に接合された駆動用ICにより駆動する液晶表示装置の表示不良が発生したときの原因を特定する液晶表示装置の検査方法において、上記表示不良の発生に関連する上記出力配線のアドレスを特定する工程、上記複数の出力配線に交差するように配置されたクロス配線と上記特定されたアドレスの出力配線とが交差する交差部に上記電極基板の裏面側よりレーザを照射し、上記特定されたアドレスの出力配線と上記クロス配線を接続させる工程、及び上記クロス配線に接続されたフレキシブル配線基板に設けられた測定パッドまたはこのフレキシブル配線基板に接続された回路基板に設けられた測定パッドに、測定機器に接続されたプローブを接触させ、上記特定されたアドレスの出力配線上を流れる上記駆動ICからの出力波形および出力電圧を測定する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
  18. 電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を、上記電極基板の周縁部に配置された複数の接続配線により従属接続された複数の駆動用ICにより駆動する液晶表示装置の表示不良が発生したときの原因を特定する液晶表示装置の検査方法において、上記表示不良の発生に関連する上記接続配線のアドレスを特定する工程、上記複数の接続配線に交差するように配置されたクロス配線と上記特定されたアドレスの接続配線とが交差する交差部に上記電極基板の裏面側よりレーザを照射し、上記特定されたアドレスの接続配線と上記クロス配線を接続させる工程、及び上記クロス配線に接続されたフレキシブル配線基板に設けられた測定パッドまたはこのフレキシブル配線基板に接続された回路基板に設けられた測定パッドに、測定機器に接続されたプローブを接触させ、上記特定されたアドレスの接続配線上を流れる上記駆動ICからの出力波形および出力電圧を測定する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
  19. 複数の出力配線が設けられた電極基板とこの電極基板に対向するように配置された対向基板との間に液晶層が挟持された表示部を、上記電極基板の周縁部に配置された上記出力配線の出力配線電極端子に接合された駆動用ICにより駆動する液晶表示装置の表示不良が発生したときの原因を特定する液晶表示装置の検査方法において、上記表示不良の発生に関連する上記出力配線のアドレスを特定する工程、上記複数の出力配線に交差するように配置され、互いに接続された複数のクロス配線の内の1本と上記特定されたアドレスの上記出力配線とが交差する第1の交差部に上記電極基板の裏面側よりレーザを照射し、上記第1の交差部の上記特定されたアドレスの出力配線と上記クロス配線を接続させる工程、上記第1の交差部を形成するクロス配線より上記電極基板の中央部側に配置された別のクロス配線に上記特定されたアドレスの上記出力配線が交差する第2の交差部と上記第1の交差部との間で上記出力配線を上記電極基板の裏面側よりレーザを照射して切断する工程、上記クロス配線に接続されたフレキシブル配線基板に設けられた測定パッドまたはこのフレキシブル配線基板に接続された回路基板に設けられた測定パッドに、測定機器に接続されたプローブを接触させ、上記特定されたアドレスの出力配線上を流れる上記駆動ICからの出力波形および出力電圧を測定する工程、及び上記第2の交差部に上記電極基板の裏面側よりレーザを照射し、上記第2の交差部の上記特定されたアドレスの出力配線と上記クロス配線を接続させる工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
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