JP2007156338A - ディスプレイパネルの修理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率を改善する。
【解決手段】液晶パネル１０のガラス基板１１には、上端側がソースドライバ１７に接続されたソース配線１４が多数本形成されるとともに、各ソース配線１４と直交するゲート配線１５が多数本形成されている。ガラス基板１１には、各ソース配線１４の下端側とソースドライバ１７とを接続可能な予備配線２１が形成されている。ソース配線１４の断線の有無を検査する点灯検査を行う際には、断線箇所１９が所定の基準領域３１内に位置しているか否かを判定するための判定シート３０を介在させる。断線箇所１９が判定シート３０における基準領域３１内に位置していた場合のみ、断線が生じたソース配線１４の下端側とソース配線１４とを予備配線２１により接続する修理を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスプレイパネルの修理方法に関する。

表示装置の一種である液晶表示装置は、液晶パネルと、外部光源であるバックライトとを備えている。このうち、液晶パネルは、一対のガラス基板間に液晶を挟持し、一方のガラス基板の内面にスイッチング素子、画素電極、及び格子状をなすソース配線とゲート配線などが形成されるとともに、他方のガラス基板の内面にカラーフィルター及び対向電極などが形成されている。一方のガラス基板における端子部には、表示用の信号を出力するソースドライバと、ゲート電圧を出力するゲートドライバとが取り付けられており、このうちソースドライバが、スイッチング素子を介して画素電極に接続されたソース配線の一端側に、ゲートドライバが、スイッチング素子のゲート電極に接続されたゲート配線の一端側に、それぞれ接続される。

ところで、近年、液晶表示装置においては、高精細化と大画面化が進行しており、それに伴って各配線もファインピッチ化するとともに線長が長大化している。これらの事情に加えて、特にソース配線は、ゲート配線と比較しても線幅が細いため、製造過程で断線が生じる可能性が高くなっている。ソース配線に断線が生じると、断線箇所から先には表示用の信号が届かなくなるため、点灯検査においては断線箇所を起点とした線状の欠陥が視認されることとなる。

上記した断線による欠陥を修理する技術として下記の特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、液晶パネルのガラス基板における周縁部に、ソース配線とは別の予備配線を配索するようにし、その予備配線の一端側をソースドライバに接続するとともに、他端側を各ソース配線のうちソースドライバとは反対側の端部と交差させておき、断線したソース配線を検出したら、そのソース配線と予備配線との交点にレーザーを照射して両配線を溶着接続するようにしている。そして、ソースドライバからソース配線と予備配線とに表示用の信号を出力することで、断線箇所より先のスイッチング素子も動作させることができ、もって線状の欠陥を解消することができる。
特開平３−２３４２５号公報

しかしながら、断線箇所の発生位置によっては、信号の迂回経路が長くなり過ぎる可能性があり、その場合は迂回経路を通る過程で信号が減衰・劣化してしまうため、断線箇所より先のスイッチング素子が正常に動作せず、線状の欠陥を解消できないおそれがある。その場合は、予備配線修理を行っても基準を満たすような表示品質が得られないため、そのディスプレイパネルを廃棄するなどしなければならない。結果として、修理作業が無駄となり、生産効率の悪化を招く要因となっていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、生産効率を改善することを目的とする。

本発明のディスプレイパネルの修理方法は、複数本ずつが互いに交差する信号線及び走査線と、各信号線の一端側に接続されるとともに表示用の信号を出力可能な信号線駆動回路と、各信号線の他端側と前記信号線駆動回路とを接続可能な予備配線とを備えたディスプレイパネルの修理方法であって、前記各信号線の断線の有無を検査する点灯検査を行う際に、断線箇所が所定の基準領域内に位置しているか否かを判定するための判定シートを介在させるようにし、前記断線箇所が前記判定シートにおける前記基準領域内に位置していた場合のみ、断線が生じた前記信号線の他端側と前記信号線駆動回路とを前記予備配線により接続する修理を行うようにした。

このようにすれば、ディスプレイパネルの点灯検査は、判定シートを介在させた状態で行うようにする。点灯検査により信号線に断線が見つかった場合、その断線箇所が判定シートにおける所定の基準領域内に位置しているか否かを判定する。断線箇所が基準領域内にあれば、修理によって表示品質の改善が見込まれるので、修理工程にて断線した信号線の他端側と信号駆動回路とを予備配線により接続し、表示用の信号を予備配線を介して信号線の他端側に出力できるようにする。一方、断線箇所が基準領域外にあれば、修理を行っても表示品質の改善が見込まれないので、修理を行うことなくディスプレイパネルを廃棄処分などする。

本発明によれば、無駄な修理を無くすことができるので、生産効率の改善を図ることをできる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図４によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置を構成する液晶パネル１０の修理方法について例示する。なお、図１では、液晶パネル１０における大まかな回路構成を示し、また図２〜図４では、液晶パネル１０における各ドライバ１７，１８などの詳細な構造の図示を省略するものとする。

液晶表示装置は、大まかには、画像を表示するための液晶パネル１０と、液晶パネル１０の裏側（後側）から光を照射するバックライト（図示せず）とを互いに組み付けた構成とされる。このうち、バックライトは、表側に向けて開口した略箱形をなすケースと、ケース内に互いに平行に並んだ状態で収容される複数本の線状光源（例えば冷陰極管）と、ケースと液晶パネル１０との間にて互いに積層した状態で配される複数の光学シートとを備え、各線状光源から発せられる光が各光学シートにより面状に変換された状態で液晶パネル１０へ照射されるようになっている。

液晶パネル１０は、一対の透明な（透光性を有する）ガラス基板１１と、両ガラス基板１１間に挟持されるとともに電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶とを備えている。両ガラス基板１１は、互いに対向するとともにスペーサによって間に所定のギャップを空けた状態で貼り合わせられ、間に挟持された液晶は、シール剤によって取り囲まれて液密状態に保たれる。

両ガラス基板１１のうち、裏側（バックライト側）のガラス基板１１の内面（液晶側を向いた面）には、図１に示すように、多数個のスイッチング素子１２（例えばＴＦＴ）及び画素電極１３がマトリックス状に整列して設けられるとともに、各スイッチング素子１２及び各画素電極１３を取り囲むようにしてソース配線１４とゲート配線１５とが互いに直交（交差）した状態で多数本ずつ形成されている。ソース配線１４は、図１における上下方向（縦方向）に延び、ゲート配線１５は、同図幅方向（横方向）に延びる形態とされ、互いに格子状をなしている。図示しない表側（バックライトとは反対側）のガラス基板１１の内面には、上記した各画素電極１３に対応した位置にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターが形成されるとともに、その表面に対向電極１６が形成されている。また両ガラス基板１１の外面（液晶側とは反対側の面）には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。なお、この液晶パネル１０は、各配線１４，１５に信号を付与せず、液晶に電界印加しない状態では、光の透過率が最小となって黒表示される、いわゆるノーマリーブラックモードのものとなっている。

裏側のガラス基板１１の周縁部には、各配線１４，１５の端部に接続された端子部が設けられている。詳しくは、裏側のガラス基板１１における図１に示す上側縁部（一側縁部）には、ソース配線１４の同図上端側（一端側）に接続されたソース端子部が、左側縁部には、ゲート配線１５の左端側に接続されたゲート端子部が、それぞれ外部に露出した状態で形成されている。各ソース端子部には、ソースドライバ１７が、各ゲート端子部には、ゲートドライバ１８が、それぞれＡＣＦ（異方性導電膜）を介して圧着接続されている。各ドライバ１７，１８は、薄膜状のフィルム上にＬＳＩなどのチップ１７ａ，１８ａが搭載されるとともに導電路が配索された構成とされ、ＳＯＦ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などと呼ばれるものが使用される。各ドライバ１７，１８における各端子部とは反対側の端部には、ＡＣＦを介してプリント基板が圧着接続され、そのプリント基板には、コントロール基板（プリント基板共々図示せず）が接続されている。

上記した構成の液晶表示装置では、以下のようにして画像が表示されるようになっている。すなわち、バックライトにおける各冷陰極管を点灯させるとともに、コントロール基板からプリント基板を介して各ドライバ１７，１８へ信号を出力する。ゲートドライバ１８から各ゲート配線１５にゲート電圧を順次に出力し、それに同期させてソースドライバ１７から各ソース配線１４に表示用の信号を出力することで、各スイッチング素子１２を動作させる。これにより、各画素電極１３と対向する各対向電極１６との間に電位差が生じ、それに応じて両電極１３，１６間に配された液晶の配向状態が制御される。バックライトから照射された光は、この液晶を通る過程でその偏光状態が変化され、もって液晶パネル１０の表示領域ＡＡにおいて所定の画像が表示されるようになっている。

ところで、上記した構造を有する液晶パネル１０を製造する過程では、液晶パネル１０の各部位に様々な欠陥が発生している可能性があるため、製造工程間において適宜に各種検査を行うようにしている。この検査には、液晶パネル１０（少なくとも両ガラス基板１１間にて液晶を挟持した状態のもの）を裏側から検査用バックライトにより照射するとともに、その液晶パネル１０の各配線１４，１５に検査用の画像を表示させるための信号を付与することで、表示された画像を作業者が目視により検査する点灯検査が含まれている。この点灯検査では、特定の画素が常時光を透過させる輝点欠陥や、常時光を遮る黒点欠陥などの欠陥の有無を検出するようにしている。

ここで、液晶パネル１０におけるソース配線１４の線幅は、例えば９〜１０μｍであり、ゲート配線１５の線幅（例えば４０〜５０μｍ）と比較するとかなり細いため、製造過程で断線が生じている可能性が比較的高い。ソース配線１４に断線が生じていると、その断線箇所１９よりも下側（ソースドライバ１７とは反対側、他端側）のスイッチング素子１２に表示用の信号が届かず、それらのスイッチング素子１２を動作させることができなくなる。従って、点灯検査を行う際には、断線箇所１９を起点として下側へ延びる黒色の線状欠陥２０として視認されることになる。詳しくは、この線状欠陥２０は、断線箇所１９とソース配線１４における下端（他端）とを結ぶ略直線状をなす。

上記したソース配線１４の断線による線状欠陥２０を修理することを目的として、この液晶パネル１０には、予備配線２１が備えられている。予備配線２１は、裏側のガラス基板１１における外周縁部（表示領域ＡＡの外側の領域）に形成されており、ガラス基板１１における図示左右に分けて２本ずつ配されている。各予備配線２１は、ガラス基板１１の外周縁に沿って延びるとともに、表示領域ＡＡを取り囲むよう略コ字型に形成されており、その両端部がガラス基板１１の上縁部及び下縁部の幅方向略中央に配されている。また左右の予備配線２１は、互いに対称形状となっている。

そして、各予備配線２１は、各ソース配線１４における上端部（ソースドライバ１７側の端部、一端側）と下端部（ソースドライバ１７とは反対側の端部、他端側）との双方に対して直交（交差）するよう形成されている。また図示左側（ゲートドライバ１８側）の予備配線２１は、ゲート配線１５とも直交している。これら予備配線２１とソース配線１４及びゲート配線１５は、交差箇所において間に図示しない絶縁層が介設されるなどして、互いに絶縁状態に保たれている。なお、予備配線２１の本数については図示以外にも任意に変更可能である。

続いて、ソース配線１４に断線が生じていた場合の修理方法について説明する。修理にあたっては、断線が生じていたソース配線１４と、そのソース配線１４に対応する予備配線２１との交差箇所にレーザーを照射する作業を行う。詳しくは、断線したソース配線１４における上端部から断線箇所１９までの間の部分と予備配線２１との交差箇所と、断線したソース配線１４における下端部から断線箇所１９までの間の部分と予備配線２１との交差箇所との２箇所に対してレーザーを照射する。

レーザーにより上記した交差箇所がそれぞれ溶着されることで、断線したソース配線１４と予備配線２１とが短絡（接続）されて短絡箇所２２，２３となる。これにより、電気的に孤立していたソース配線１４における断線箇所１９から下端部までの部分が、予備配線２１を介してソースドライバ１７に対して電気的に接続される。すると、ソースドライバ１７から出力される信号は、上側（ソースドライバ１７側）の短絡箇所２２にて断線したソース配線１４と予備配線２１とに分岐され、断線箇所１９までは、正常な（断線していない）ソース配線１４と同様の経路、つまりソース配線１４のみを通って各スイッチング素子１２に付与されるのに対し、断線箇所１９から先には、上側の短絡箇所２２から予備配線２１を迂回し、下側（ソースドライバ１７とは反対側）の短絡箇所２３からソース配線１４の下端部を通って各スイッチング素子１２に付与される。これにより、断線箇所１９から先のスイッチング素子１２を動作させることができるので、線状欠陥２０を解消することができる。

ところで、各予備配線２１は、その両端部が液晶パネル１０における幅方向略中央にあって液晶パネル１０の周縁部を回り込む形態であるため、断線箇所１９が液晶パネル１０の上側になるほど、また幅方向の中央側になるほど断線箇所１９よりも下側のスイッチング素子１２に対する信号の迂回経路が長くなる傾向にある。この迂回経路が長くなるほど信号の減衰・劣化が大きくなり、そうなるとスイッチング素子１２の動作が不十分となって、液晶の配向状態を適切に制御できなくなり、表示される色合いや明るさ、つまり表示状態が劣化してしまう。従って、上記した修理を行ったとしても、断線箇所１９の発生位置によっては迂回経路が長くなり過ぎてしまい、基準を満たすような表示品質が得られなくなる可能性がある。具体的には、黒色の線状欠陥２０は解消されるものの、線状の色ムラや輝度ムラといった欠陥が残存することになる。修理作業を行っても液晶パネル１０を修復できなかった場合は、その修理作業が無駄になるため、その分生産効率を悪化させることになる。

そこで、本実施形態では、液晶パネル１０の点灯検査、つまりソース配線１４の断線の有無を検査する際に次述する判定シート３０を用いるようにしている。判定シート３０は、図２に示すように、ほぼ無色透明な（透光性を有する）合成樹脂製とされ、横長の矩形状をなすとともに液晶パネル１０の表示領域ＡＡとほぼ同じ大きさを有する。そして、この判定シート３０は、ソース配線１４に生じた断線箇所１９が修理によって改善が見込まれる位置にあるか否かを判定するための基準領域３１を有している。

判定シート３０には、所定形状の境界線３２が視認可能な状態で形成されており、この境界線３２を挟んで２つの領域が形成されている。具体的には、境界線３２は、判定シート３０を上下の２領域に分けるよう横方向（長辺方向）に延びる階段状に形成されており、幅方向の両端が高く、中央側ほど低くなる形状とされる。この境界線３２よりも下側の領域が既述した基準領域３１となっており、断線箇所１９がこの基準領域３１内にあれば、予備配線２１を用いた修理を行っても、表示品質の劣化が無いか十分に小さく、判定基準を満たす表示品質が得られることが分かる。一方、断線箇所１９が境界線３２よりも上の基準領域３１外にあった場合は、予備配線２１を用いた修理を行っても、表示品質の劣化が過大となり、判定基準を満たす表示品質が得られないことが分かる。別言すると、上記した基準領域３１は、修復可能領域（ＯＫ領域）であり、基準領域３１外の領域は、修復不可能領域（ＮＧ領域）であると言える。

続いて、上記した判定シート３０を用いた具体的な修理方法について説明する。なお、本実施形態では、液晶パネル１０に各ドライバ１７，１８を取り付けた状態のものを点灯検査する場合を例示するが、各ドライバ１７，１８を取り付ける前であってもよい。その場合は、各端子部に対して検査用の駆動回路に接続された接続端子を接触させた状態で信号を出力すればよい。また、本実施形態では、ガラス基板１１に偏光板を貼り付けた状態のものを点灯検査する場合を例示するが、偏光板を貼り付ける前の状態で行う点灯検査においても用いることも勿論可能である。

液晶パネル１０を図示しない検査用バックライトの表側にセットし、検査用バックライトを点灯させるとともに、各ドライバ１７，１８から検査用の画像を表示するための信号を出力させる。作業者は、表示された検査用の画像を目視することで、各種欠陥の有無を検査するが、このとき所定のソース配線１４に断線が生じていた場合には、その断線箇所１９を起点とした黒色の線状欠陥２０が視認される。

その場合は、判定シート３０を液晶パネル１０の表示領域ＡＡに位置合わせしつつ載せ、判定シート３０を介在させた状態で再度線状欠陥２０を目視する。このとき、図３に示すように、線状欠陥２０の上端位置、つまり断線箇所１９が判定シート３０の基準領域３１内にあれば、修理によって表示品質の改善が見込まれると判定し、その液晶パネル１０を予備配線２１を用いた修理工程へと搬送する。一方、図４に示すように、断線箇所１９が判定シート３０の基準領域３１外にあれば、修理を行っても表示品質の改善が見込まれないと判定し、修理作業を行うことなくその液晶パネル１０を廃棄処分するか、欠陥解析工程へと搬送する。

以上説明したように本実施形態によれば、ソース配線１４の断線の有無を検査する点灯検査を行う際に、断線箇所１９が所定の基準領域３１内に位置しているか否かを判定するための判定シート３０を介在させるようにし、断線箇所１９が判定シート３０における基準領域３１内に位置していた場合のみ、断線が生じたソース配線１４におけるソースドライバ１７とは反対側端部とソースドライバ１７とを予備配線２１により接続する修理を行うようにしたから、無駄な修理を無くすことができ、生産効率の改善を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）ソースドライバの能力や予備配線の配索ルートが変更になった場合や、表示品質の判定基準が変更になった場合には、判定シートにおける境界線及び基準領域の形状を図２に示す形状以外にも任意に変更可能である。

（２）上記した実施形態では、透明な判定シートに境界線を形成した場合を示したが、例えば基準領域とそれ以外の領域とを色分けするなどしてもよい。

（３）上記した実施形態では、予備配線と断線したソース配線との短絡箇所が２箇所とされ、予備配線がソース配線の一部を介してソースドライバに接続される場合を例示したが、例えば予備配線の一端側がソースドライバに対して直接接続されていて、その他端側のみが各ソース配線におけるソースドライバとは反対側の端部（他端側）と交差する回路構成とし、修理に伴う短絡箇所を１箇所のみとしたものも本発明に含まれる。

（４）上記した実施形態では、判定シートを液晶パネル上に直接載せた状態で点灯検査を行う場合を示したが、要は液晶パネルと作業者との間に判定シートを介在させればよいから、判定シートを別途台に載せるなどし、液晶パネルから離間した位置に配してもよい。

（５）上記した実施形態では、ノーマリーブラックモードの液晶パネルを修理する場合を例示したが、液晶に電界印加しない状態で光の透過率が最大となって白表示される、いわゆるノーマリーホワイトモードの液晶パネルにも本発明は適用可能である。その場合には、点灯検査時に線状欠陥が白色に見えることになる。

（６）上記した実施形態では、液晶表示装置の液晶パネルを修理するものを例示したが、液晶パネル以外の表示パネルを検査するものにも本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態に係る液晶パネルの回路構成を表す概要平面図 液晶パネルと判定シートを示す概要平面図 断線箇所が基準領域内にあった場合を示す概要平面図 断線箇所が基準領域外にあった場合を示す概要平面図

符号の説明

１０…液晶パネル（ディスプレイパネル）
１４…ソース配線（信号線）
１５…ゲート配線（走査線）
１７…ソースドライバ（信号線駆動回路）
１９…断線箇所
２１…予備配線
３０…判定シート
３１…基準領域

Claims (1)

1. 複数本ずつが互いに交差する信号線及び走査線と、各信号線の一端側に接続されるとともに表示用の信号を出力可能な信号線駆動回路と、各信号線の他端側と前記信号線駆動回路とを接続可能な予備配線とを備えたディスプレイパネルの修理方法であって、
   前記各信号線の断線の有無を検査する点灯検査を行う際に、断線箇所が所定の基準領域内に位置しているか否かを判定するための判定シートを介在させるようにし、前記断線箇所が前記判定シートにおける前記基準領域内に位置していた場合のみ、断線が生じた前記信号線の他端側と前記信号線駆動回路とを前記予備配線により接続する修理を行うようにしたことを特徴とするディスプレイパネルの修理方法。

Images