JP2552383B2 - マトリクス型表示装置 - Google Patents

マトリクス型表示装置

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JP2552383B2 JP14758590A JP14758590A JP2552383B2 JP 2552383 B2 JP2552383 B2 JP 2552383B2 JP 14758590 A JP14758590 A JP 14758590A JP 14758590 A JP14758590 A JP 14758590A JP 2552383 B2 JP2552383 B2 JP 2552383B2
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秀則 音琴
清 中沢
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、バス配線の断線を修正する機能を有するマ
トリクス型表示装置に関する。
(従来の技術) CRTに代わる画像表示装置として、液晶、EL発光体、
プラズマ発光体等を用いたマトリクス型表示装置が注目
されている。中でも液晶表示装置は携帯用テレビ、ワー
ドプロセッサ、パーソナルコンピュータ等に広く用いら
れている。これらに用いられる表示装置には、より精細
で大型のものが望まれている。
マトリクス型表示装置を用いて精細な画像を表示する
ためには、マトリクスを構成する絵素の大きさを非常に
小さくし、しかも非常に多くの絵素を用いる必要があ
る。絵素数が増大すると、それに伴って走査線及び信号
線として機能するバス配線の数も多くなる。バス配線の
数が多くなるに従い、断線による不良が生じ易くなる。
そのうえ、表示装置の大型化に伴ってバス配線の長さは
長くなり、断線の無いバス配線を作製することは益々困
難となっている。
(発明が解決しようとする課題) バス配線の断線を修正する機能を備えたマトリクス型
表示装置が開発されている。断線修正機能を備えた表示
装置に用いられる表示電極基板の一例を第3A図に示す。
この表示電極基板は、透明基板上に形成された一方向に
並行する多数のゲートバス配線2と、ゲートバス配線2
に直交して設けられた多数のソースバス配線1とを有す
る。ソースバス配線1は2組のソースバス配線1a及び1b
からなり、ソースバス配線1a及び1bはそれぞれ異なった
ドライバICに接続されている。ゲートバス配線2及びソ
ースバス配線1は、絶縁膜を介して非導通状態で交差し
ている。
ゲートバス配線2及びソースバス配線1に囲まれた矩
形の各領域には、絵素電極、スイッチング素子としての
TFT(Thin Film Transistor)がそれぞれ設けられてい
るが、第3A図では簡単のため記載を省略してある。絵素
電極と対向電極との間に液晶が封入され、マトリクス型
液晶表示装置が構成される。
ソースバス配線1の両端部には、それぞれ予備配線3a
及び3bが絶縁膜を介して交差している。予備配線3a及び
3bには引出し線4a及び4bが電気的に接続されている。第
3B図に第3A図の基板に接続されるドライバフィルムの平
面図を示す。ドライバフィルム7上にはドライバIC8が
設けられ、ドライバIC8からはソースバス配線1aに接続
されるソースバス接続線9が設けられている。ソースバ
ス接続線9に並行して、フィルム上の引出し線10が設け
られている。フィルム上の引出し線10の一方の端部10a
は、アクティブマトリクス基板上の引出し線4aに接続さ
れている。フィルム上の引出し線10の他方の端部10bは
回路基板(図示せず)上に導かれた接続用配線に接続さ
れている。
第3A図の基板上のもう一組のソースバス配線1b及び予
備配線3bは、第3B図に示すものと同様の他のドライバフ
ィルムに接続され、予備配線3bが接続されたフィルム上
の引出し線は、更に上記の回路基板上に導かれた接続用
配線に接続されている。上記の回路基板上では予備配線
3aに接続されている接続用配線と、予備配線3bに接続さ
れている接続用配線とが、後に互いに接続できるように
配されている。
この基板のソースバス配線1に断線が生じた場合の修
正方法を以下に示す。第3A図に示すようにソースバス配
線1bに断線部5が生じている場合には、不良ソースバス
配線1bと予備配線3aとが、交差部5aに於て電気的に接続
される。同様に、不良ソースバス配線1bと予備配線3bと
が、交差部5bに於て電気的に接続される。更に前述の回
路基板上に於て、予備配線3a及び3bに接続された2つの
接続用配線が互いに電気的に接続される。このように3
箇所で電気的接続を行うことにより、不良ソースバス配
線1bの断線部5の両端の部分が、回路基板上の接続用配
線を介して電気的に接続される。
このようにして修正を行えば、修正後の不良ソースバ
ス配線の負荷容量及び電気抵抗を殆ど増大させることな
く断線部分を修正することができる。従って、修正によ
ってドライバIC8の負荷が増大することもなく、不良ソ
ースバス配線1b上の信号遅延も生じない。
ところが、マトリクス型表示装置の大型化が進と、予
備配線の抵抗も無視できない問題となってくる。予備配
線の低抵抗化を図るため、2層構造の予備配線を用いる
ことが考えられる。第2A図に2層構造の予備配線を形成
した表示電極基板を、透明基板16側から見た平面図を示
す。第2B図に第2A図のQ−Q線に沿った断面図を示す。
透明基板16上の全面にベースコート膜17が形成され、ベ
ースコート膜17上に予備配線3aが形成されている。予備
配線3aは下層金属層13a及び上層金属層23aを有してい
る。下層金属層13aには、Al、Au、Ag、Mo等の低抵抗金
属が用いられる。上層金属層23aには、この表示電極基
板の作製プロセスに於いて使用されるエッチャント等に
対する耐性の大きい金属、例えば、Ta、Ti、Ni等が用い
られる。下層金属層13aを上層金属層23aで覆うことによ
り、表示電極基板の作製プロセスに於て下層金属層13a
がエッチャント等によって損傷を受けるのを防止するこ
とができる。上層金属層23a上にはこの表示電極基板上
の全面に亘って、絶縁膜18及び19が形成されている。従
って、予備配線3aとソースバス配線1とは、絶縁膜18及
び19を挟んで交差している。ソースバス配線1が形成さ
れた表示電極基板上の全面には、保護膜及び配線膜が形
成されているが、第2B図では記載を省略してある。
このような2層構造の予備配線3aを有する表示電極基
板に於て、第2B図に矢印20で示す予備配線3aとソースバ
ス配線1と交差部に上述のようにレーザ光照射を行う
と、予備配線3aとソースバス配線1が溶融されると共
に、絶縁膜18及び19の絶縁破壊が起こり、予備配線3aと
ソースバス配線1とが電気的に接続される。
ところが、予備配線3aを2層構造とすると予備配線3a
の層厚が大きくなり、レーザ光照射によって予備配線3a
を容易に溶融させることができず、従って、予備配線3a
とソースバス配線1とを接続できないという問題が生じ
る。下層金属層13aの反射率が大きい場合にも、上記の
接続を行えない。レーザ光照射による接続ができない
と、表示装置の歩留り向上が図れないという問題が生じ
る。
本発明はこのような問題点を解決するものであり、本
発明の目的は、バス配線の断線を確実に修正し得るマト
リクス型表示装置を提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明に係るマトリクス型表示装置は、それぞれ一方
向に列をなして縦横に配線された走査線及び信号線と、
該走査線及び該信号線に囲まれたそれぞれの領域にマト
リクス状に配された絵素電極を有する表示領域と、該走
査線及び信号線の列の少なくとも一方の列の少なくとも
一部の線の、該表示領域外に位置する両端部のそれぞれ
に絶縁膜を介して交差配置された断線修正用予備配線と
を備えている。
本マトリクス型表示装置では、前記予備配線が、前記
一部の線との交差部ではレーザ照射により溶融し得る金
属の単層構造を有し、該交差部以外の部分では2層構造
を有し、前記予備配線の交差部は、該レーザ照射による
溶融により、該走査線及び信号線の列の少なくとも一方
の列の少なくとも一部の線と電気的に接続するための部
分となっている。そのことにより上記目的が達成され
る。
(作用) 本発明のマトリクス型表示装置の予備配線は、走査線
及び信号線の列の少なくとも一方の列の少なくとも一部
の線の両端部に於いて、該一部の線と絶縁膜を介して交
差している。予備配線は該一部の線との交差部では単層
構造を有しているので、レーザ光照射によって容易に溶
融させることができる。従って、予備配線と断線してい
る該一部の線とを容易に接続することができる。また、
予備配線は該一部の線との交差部以外の部分では2層構
造を有しているので、予備配線の抵抗の低減が図られて
いる。
(実施例) 本発明の実施例について以下に説明する。本実施例の
マトリクス型表示装置に用いられる表示電極基板の平面
模式図は、第3A図に示すものと同様である。透明基板16
上に一方向に列をなすゲートバス配線2が設けられ、ゲ
ートバス配線2に直交してソースバス配線1が列をなし
て設けられている。ゲートバス配線2及びソースバス配
線1は、それぞれ走査線及び信号線として機能してい
る。ソースバス配線1は2組のソースバス配線1a及び1b
からなり、ソースバス配線1a及び1bは第3B図に示すよう
なそれぞれ異なったドライバICに接続されている。ゲー
トバス配線2及びソースバス配線1は、絶縁膜を介して
非導通状態で交差している。
ゲートバス配線2及びソースバス配線1に囲まれた矩
形の各領域には、絵素電極、スイッチング素子としてTF
Tがそれぞれ設けられているが、第3A図では簡単のため
記載を省略してある。絵素電極と対向電極との間に液晶
が封入され、マトリクス型液晶表示装置が構成される。
ソースバス配線1の両端部には、それぞれ予備配線3a
及び3bが、後述する2層の絶縁膜を介して交差してい
る。予備配線3a及び3bのそれぞれの引出し線4a及び4b
は、前述の第3B図に示すものと同様のドライバフィルム
を介して、それぞれ基板外部の接続用配線に接続されて
いる。即ち、ソースバス配線1の一方の端部と交差する
予備配線3aの引出し線4aは、この表示電極基板の外部の
例えば回路基板上に導かれた接続用配線に接続されてい
る。ソースバス配線1の他方の端部と交差する予備配線
3bの引出し線4bも、前述の第3B図に示すものと同様のド
ライバフィルムを介して、回路基板上に導かれた接続用
配線に接続されている。回路基板上では引出し線4aに接
続された接続用配線と、引出し線4bに接続された接続用
配線とが互いに接続可能に配されている。
第1A図に、本実施例の表示電極基板の予備配線3aとソ
ースバス配線1との交差部を、透明基板側から見た平面
図を示す。第1B図に第1A図のP−P線に沿った断面図を
示す。透明基板16上の全面に、Ta2O5、Al2O3、Si3N4
からなるベースコート膜17が3000〜9000Åの厚さに形成
されている。ベースコート膜17は必ずしも設ける必要は
ない。ベースコート膜17上には予備配線3aが形成されて
いる。予備配線3aは、ソースバス配線1a又は1bとの交差
部では、上層金属層23aからなる単層構造を有してい
る。ソースバス配線1a又は1bとの交差部以外の部分で
は、予備配線3aは下層金属層13a及び上層金属層23aから
なる2層構造を有している。下層金属層13aには、厚さ5
00〜2000ÅのAl、Au、Ag、Mo等の低抵抗金属が用いられ
る。上層金属層23aには、厚さ1000〜5000ÅのTa、Ti、N
i等の反射率の低い金属が用いられる。上層金属層23aに
用いられるこれらの金属は、この表示電極基板の作製プ
ロセスに於いて使用されるエッチャント等に対する耐性
が比較的大きい。従って、下層金属層13aを上層金属層2
3aで覆うことにより、表示電極基板の作製プロセスに於
て下層金属層13aがエッチャント等によって損傷を受け
るのを防止することができる。
上層金属層23a上には上層金属層23a上の表面を陽極酸
化して得られるTa2O5等からなる絶縁膜18が形成され、
更にこの表示電極基板の全面に、SiNx、SiO2、Al2O3
からなる絶縁膜19が2000〜10000Åの厚さに形成されて
いる。従って、予備配線3aとソースバス配線1とは、2
層の絶縁膜18及び19を挟んで交差している。ソースバス
配線1が形成された表示電極基板上の全面には、保護膜
20及び配向膜21が形成されているが、第1B図では記載を
省略してある。尚上記では予備配線3aとソースバス配線
1との交差部について説明したが、予備配線3bとソース
バス配線1との交差部も同様の構成を有している。
この表示電極基板のソースバス配線1に断線が生じた
場合の修正方法は、前述と同様である。第3A図に示すよ
うにソースバス配線1bに断線部5が生じている場合に
は、不良ソースバス配線1bと予備配線3aとが、交差部5a
にレーザ光を照射することによって電気的に接続され
る。同様に、不良ソースバス配線1bと予備配線3bとが、
交差部5bにレーザ光を照射することによって電気的に接
続される。レーザ光照射により、これらの交差部5a及び
5bでは、予備配線3a及び3b並びに不良ソースバス配線1b
が溶融されると同時に、絶縁膜18及び19の絶縁破壊が行
われる。
予備配線3aは、ソースバス配線1bとの交差部では上層
金属層23aのみからなる単層構造を有しているので、予
備配線3aの層厚は大きくなることはない。従って、予備
配線3aはレーザ光照射によって容易に溶融され得る。ま
た、上層金属層23aを構成するTa、Ti、Ni等の金属は照
射されるレーザ光の波長に対して低い反射率を有してい
るので、比較的低い出力のレーザ光によって、上層金属
層23aは容易に溶融される。従って、予備配線3aと不良
ソースバス配線1bとを確実に接続することができる。
更に、前述の回路基板上に於て、予備配線3a及び3bに
接続された2つの接続用配線が互いに電気的に接続され
る。このように3箇所で電気的接続を行うことにより、
不良ソースバス配線1bの断線部5の両端の部分が、回路
基板上の接続用配線を介して電気的に接続される。
本実施例の予備配線3aは、ソースバス配線1との交差
部以外の部分では低抵抗の下層金属層13aを有している
ので、このようにして修正を行っても修正後の不良ソー
スバス配線の電気抵抗を殆ど増大させることなく断線部
分を修正することができる。
本実施例では予備配線3a及び3bは全てのソースバス配
線1と交差しているが、ソースバス配線1の一部にのみ
交差する構成としてもよい。また、本実施例では予備配
線3a及び3bはソースバス配線1に交差して設けられてい
るが、ゲートバス配線2に交差するように設けてもよ
い。更に、ゲートバス配線2及びソースバス配線1のそ
れぞれに交差する予備配線を設けた構成とすることもで
きる。
また、本実施例ではTFTを用いたアクティブマトリク
ス型液晶表示装置について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではない。本発明はMIM(Metal−insula
tor−metal)素子、ダイオード、バリスタ等のスイッチ
ング素子を用いた広範囲の表示装置にも適用することが
できる。更に、表示媒体として、薄膜発光層、分散型EL
発光層、プラズマ発光体等を用いた各種の表示装置に適
用することができる。
(発明の効果) 本発明のマトリクス型表示装置は、低出力のエネルギ
ー照射によって溶融させることができる予備配線を有し
ている。しかも予備配線の抵抗値が小さいので、表示装
置の大型化が進んでも抵抗値を増大させることなくバス
配線の断線を確実に修正することができる。従って、本
発明によれば表示装置の歩留りが向上し、コストダウン
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明のマトリクス型表示装置に用いられる表
示電極基板を透明基板側から見た平面図、第1B図は第1A
図のP−P線に沿った断面図、第2A図はマトリクス型表
示装置の改良例に用いられる表示電極基板を透明基板側
から見た平面図、第2B図は第2A図のQ−Q線に沿った断
面図、第3A図は従来の表示電極基板の概略平面図、第3B
図は第3A図の表示電極基板に接続されるドライバフィル
ムの平面図である。 1,1a,1b……ソースバス配線、2……ゲートバス配線、3
a,3b……予備配線、5……断線部、5a,5b……交差部、1
3a……上層金属層、16……透明基板、17……ベースコー
ト膜、18,19……絶縁膜、23a……上層金属層。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ一方向に列をなして縦横に配線さ
    れた走査線及び信号線と、該走査線及び該信号線に囲ま
    れたそれぞれの領域にマトリクス状に配された絵素電極
    を有する表示領域と、該走査線及び信号線の列の少なく
    とも一方の列の少なくとも一部の線の、該表示領域外に
    位置する両端部のそれぞれに絶縁膜を介して交差配置さ
    れた断線修正用予備配線と、を備え、 前記予備配線が、前記一部の線との交差部ではレーザ照
    射により溶融し得る金属の単層構造を有し、該交差部以
    外の部分では2層構造を有し、 前記予備配線の交差部は、該レーザ照射による溶融によ
    り、該走査線及び信号線の列の少なくとも一方の列の少
    なくとも一部の線と電気的に接続するための部分となっ
    ているマトリクス型表示装置。
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US4840459A (en) 1987-11-03 1989-06-20 General Electric Co. Matrix addressed flat panel liquid crystal display device with dual ended auxiliary repair lines for address line repair

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