JP3664573B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大画面、高解像度のカラー液晶表示パネルを有する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高解像度の液晶表示装置を実現するには画素を小さくし、多くの画素を用いる必要がある。画素の数が増大すると、走査線および信号線として機能するバス配線、ゲートバス配線及びソースバス配線の断線不良や短絡不良などが生じやすくなる。大画面になると断線不良や短絡不良などの発生確率はますます増加する。その解決策として、特開平３−２３４２５号公報などの冗長配線に接続して修復する方法が用いられている。
【０００３】
図６は、従来の液晶表示装置を示す回路構成図である。図において、１は信号線として機能するソースバス配線、２は走査線として機能するゲートバス配線、３はソースバス配線１に信号を供給する複数の出力バッファを有するソースドライバ回路、４はゲートバス配線２に信号を供給する複数の出力バッファを有するゲートドライバ回路、５はソースをソースバス配線１に、ゲートをゲートバス配線２に接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴという）、６はＴＦＴ５によって制御される画素電極で、マトリクス状に配置された表示部を形成する。７はソースバス配線１と絶縁膜を介して交差するように設けられ、画素電極６の配置された表示部を迂回して配置された冗長配線である。
図６に示すように、冗長配線７がソースバス配線１に絶縁膜を介して交差するように設けられている。ソースバス配線１の断線不良の際、不良を生じたソースバス配線１と冗長配線７を接続することにより、不良を生じたソースバス配線１の機能が冗長配線７に替わり、断線以降も表示させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
冗長配線７を用いた場合、負荷としては正常なソースバス配線１の負荷に冗長配線７の負荷が加わる。ソースバス配線１を介して画素に信号を供給するソースドライバ回路３の出力バッファの駆動能力は、正常なソースバス配線１の負荷を想定して設計される。従って、断線不良や短絡不良などを修復するため、冗長配線７に接続した場合は、通常の出力バッファの駆動能力では不足になり、時定数が大きくなって、正常なソースバス配線１に接続された画素とは異なった表示状態となる。冗長配線７の負荷を見込んで、高駆動能力の出力バッファを備えるという手段もあるが、消費電力が増加してしまう。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、消費電力の増加を最小限に押さえて、バス配線を修復した場合の出力バッファの駆動能力不足を解消し、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態を得るように構成された出力バッファを有する液晶表示装置を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置においては、複数のゲートバス配線と複数のソースバス配線との交点に配置されたスイッチング素子を有する表示部、この表示部のゲートバス配線もしくはソースバス配線の少なくとも一つであるバス配線に交差するように絶縁膜を介して配置され、バス配線の断線時には、バス配線と交差部を介して接続されることにより、断線されたバス配線の迂回路を形成する冗長配線、及び表示部のバス配線に接続され、タイミング制御部により生成された信号に基づき、バス配線に駆動信号を供給するドライバ回路を備え、ドライバ回路は、バス配線に接続される出力バッファと、バス配線の断線時に、断線したバス配線に接続されると共に駆動能力を調整可能に構成された補助用出力バッファとを有し、バス配線の断線時には、補助用出力バッファの駆動能力を調整し、この駆動能力が調整された補助用出力バッファを用いて、断線したバス配線へ信号を供給するものである。
【０００７】
また、補助用出力バッファは、駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路により構成され、この駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路の中から一つが選択されることにより、駆動能力が調整されるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す回路構成図である。図において、１〜６は上記従来装置と同一のものであり、その説明を省略する。ゲートバス配線２及びソースバス配線１を介してマトリクス型表示部に信号を供給する複数の出力バッファを有するゲートドライバ回路４及びソースドライバ回路３が設けられている。ここで出力バッファとは、シリコンウエハプロセスで形成されるドライバＩＣや、液晶パネルと同一プロセスで形成される液晶パネル一体型ドライバ回路などのドライバ回路の最終段出力バッファである。
【０００９】
図２（ａ）は、図１の出力バッファの回路構成図であり、図２（ｂ）は、その詳細図である。図において、８は制御信号によって制御される出力バッファであり、８ａ、８ｂ、８ｃはＮチャンネルトランジスタ、８ｄ、８ｅはＰチャンネルトランジスタである。制御信号をＮチャンネルトランジスタ８ｃのゲートに与えてバイアス電流を制御することにより出力バッファ８の駆動能力を調整できる。
制御信号は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの信号源や、液晶表示装置内のタイミング制御部から出力される。または、プルアップ／プルダウン抵抗を用いた設定などにより制御を行う。
【００１０】
次に、実施の形態１の液晶表示装置の動作を説明する。通常の液晶表示では、信号源からの制御信号や画像データを、タイミング制御部で液晶を駆動するための信号に変えて垂直／水平ドライバ部に伝送する。ドライバ部では必要に応じて、レベル変換やディジタル／アナログ変換などを行い、ゲートバス配線２及びソースバス配線１を介してＴＦＴ５に信号を伝送し、液晶を駆動する。不良が生じた場合、ゲートバス配線２もしくはソースバス配線１の断線不良や短絡不良などの不良個所を検出し、不良を修復する。不良の検出は、例えばバス配線（ゲートバス配線２及びソースバス配線１、以下同じ）の外観検査、バス配線抵抗測定やバス配線に信号を入力して電気的な動作を確かめるなどの電気的な検査、点灯検査などにより行う。不良の修復は、例えばレーザなどを用いて、配線の切断／接続により行う。修復したバス配線に接続されている出力バッファの駆動能力を、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態になるように、制御信号により調整する。例えば、レーザなどを用いて配線を接続した場合、接続部の接触抵抗が加わるため、負荷の増加分を相殺するように駆動能力を上げるよう制御を行う。
【００１１】
以上のように実施の形態１によれば、ゲートバス配線２もしくはソースバス配線１の断線不良や短絡不良などを修復したバス配線に接続されている出力バッファの駆動能力を制御信号により調整することにより、断線不良や短絡不良などを修復したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。
また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を制御するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００１２】
実施の形態２．
実施の形態２による液晶表示装置の回路構成は、実施の形態１と基本的に同じで、図１の回路構成図と同じである。
図３は、実施の形態２による出力バッファの回路構成図である。駆動能力の異なる複数の出力バッファ８、９とバス配線がスイッチ１０を介して接続される。制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより、駆動能力を調整できる。
実施の形態２の液晶表示装置の動作は、実施の形態１と基本的には同じである。制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより、出力バッファ駆動能力を調整できる。
以上のように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、断線不良や短絡不良などを修復したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を制御するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００１３】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３による液晶表示装置を示す概略構成図である。図において、１〜７は上記従来装置と同一のものである。１１はソースバス配線１に生じた断線部、１２は断線部１１の生じたソースバス配線１と冗長配線７を接続した接続部、１３はソースバス配線１上の短絡不良部、１４は短絡不良部１３をソースバス配線１から切離した切離し部である。１５は切離し部１４で切離されたソースバス配線１と冗長配線７を接続する接続部である。バス配線やドライバ回路の構成は、実施の形態１の回路構成と基本的には同じである。ゲートバス配線２およびソースバス配線１のいずれか一方又は両方のバス配線の両端部には冗長配線７が絶縁膜を介して交差している。
出力バッファの構成は、実施の形態１と同様であるので、図２を援用する。図２に示すとおり、制御信号によりバイアス電流を制御することにより出力バッファの駆動能力を調整できる。
【００１４】
以下に、実施の形態３の液晶表示装置の動作を説明する。断線不良や短絡不良などが生じている不良ソースバス配線１の両端部で、不良ソースバス配線１と冗長配線７とをレーザなどを使って接続する。短絡不良の場合は、短絡箇所をレーザなどを使ってソースバス配線１から切り放す。冗長配線７に接続したバス配線に接続されている出力バッファの駆動能力を、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態になるように、制御信号によりバイアス電流を制御する。
以上のように実施の形態３によれば、ゲートバス配線２もしくはソースバス配線１の断線不良や短絡不良などを、冗長配線７に接続することによって修復したバス配線に接続されている出力バッファの駆動能力を調整することにより、冗長配線７に接続したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。
また、冗長配線７に接続したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を制御するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００１５】
実施の形態４．
実施の形態４による液晶表示装置の回路構成は、実施の形態３と基本的に同じで、図４の回路構成図と同じである。すなわち冗長配線７を有している。出力バッファの構成は、実施の形態２と同様であるので図３を援用する。
図３に示すとおり駆動能力の異なる複数の出力バッファ８、９（出力バッファ回路）とバス配線がスイッチ１０を介して接続される。制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより駆動能力を調整できる。
実施の形態４の液晶表示装置の動作は、実施の形態３と基本的には同じである。冗長配線７に接続したバス配線に接続されている出力バッファの駆動能力を、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態になるように出力バッファ８、９を構成し、制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより出力バッファの駆動能力を調整する。
【００１６】
以上のように実施の形態４によれば、実施の形態３と同様、ゲートバス配線２もしくはソースバス配線１の断線不良や短絡不良などを、冗長配線７に接続することにより修復したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を制御するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００１７】
実施の形態５．
実施の形態５による液晶表示装置の回路構成は、実施の形態３と基本的に同じで、図４の回路構成図と同じである。すなわち冗長配線７を有している。
図５は、図４のドライバ回路部の回路構成図である。ゲートバス配線２およびソースバス配線１のいずれか一方または両方の駆動用の出力バッファについて、正常な出力バッファ８以外に冗長配線接続時に用いる補助用出力バッファ１７を設けている。
【００１８】
以下に実施の形態５の液晶表示装置の動作を説明する。不良の発生したバス配線と冗長配線７との接続までの動作は、実施の形態３と基本的に同じである。冗長配線７を接続したバス駆動用出力バッファ８とバス配線を切り放し、補助用出力バッファ１７の入力に、切り放した通常のバス配線駆動用出力バッファ８の出力を接続する。もしくは、正常な駆動用出力バッファ８の入力を切り放し、補助用出力バッファ１７の入力に接続する。また、補助用出力バッファ１７出力と冗長配線７を接続したバス配線を接続する。すなわち、ゲートバス配線２もしくはソースバス配線１の断線不良や短絡不良などを、冗長配線７に接続することにより修復したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにするように、冗長配線７を駆動する出力バッファ８を補助用出力バッファ１７に切り替える。または、正常なバス駆動用の出力バッファ８は切り放さずに、駆動用の出力バッファ８と補助用出力バッファ１７との入出力同士を接続することにより、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示にするように、複数の出力バッファで駆動する。
【００１９】
以上のように実施の形態５によれば、補助用出力バッファ１７出力と冗長配線７を接続したバス配線を接続することにより、冗長配線７に接続したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。
また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を変更するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００２０】
実施の形態６．
実施の形態６の出力バッファの回路構成は、実施の形態５と基本的に同じで、液晶表示装置は、図４の回路構成図と同じである。実施の形態６は、図２、図４及び図５を援用して説明する。
実施の形態６では、図５の補助用出力バッファ１７は、実施の形態１と同様に、図２に示すとおり制御信号によりバイアス電流を制御することにより駆動能力を調整できる。
実施の形態６の液晶表示装置の動作は、実施の形態３と基本的には同じである。冗長配線７に接続されている補助用出力バッファ１７の駆動能力を、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態になるように、制御信号によりバイアス電流を制御する。
【００２１】
以上のように実施の形態６によれば、補助用出力バッファ１７出力と冗長配線７を接続したバス配線を接続し、制御信号によりバイアス電流を制御して補助用出力バッファ１７の駆動能力を調整することにより、冗長配線７に接続したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。
また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を変更するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００２２】
実施の形態７．
実施の形態７の出力バッファの回路構成は、実施の形態５と基本的に同じで、液晶表示装置は図４の回路構成図と同じである。実施の形態７は、図３、図４及び図５を援用して説明する。
実施の形態７では、補助用出力バッファ１７は、実施の形態２と同様に構成され、図３に示すとおり駆動能力の異なる複数の出力バッファ８、９（出力バッファ回路）とバス配線がスイッチ１０を介して接続される。制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより駆動能力を調整できる。
実施の形態７の液晶表示装置の動作は、実施の形態４と基本的に同じである。冗長配線７に接続したバス配線に接続されている補助用出力バッファ１７の駆動能力を、正常なバス配線に接続された画素と同じ表示状態になるように構成し、制御信号によりスイッチ１０を切り替えることにより、出力バッファ駆動能力を調整する。
【００２３】
以上のように実施の形態７によれば、補助用出力バッファ１７出力と冗長配線７を接続したバス配線を接続し、制御信号によりスイッチ１０を切り替えて、補助用出力バッファ１７の駆動能力を調整することにより、冗長配線７に接続したバス配線に接続された画素の表示状態を、正常なバス配線に接続された画素と同じにする。また、修復したバス配線に接続された出力バッファのみ駆動能力を変更するので、消費電力の大幅な変化は回避できる。
【００２４】
【発明の効果】
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。
複数のゲートバス配線と複数のソースバス配線との交点に配置されたスイッチング素子を有する表示部、この表示部のゲートバス配線もしくはソースバス配線の少なくとも一つであるバス配線に交差するように絶縁膜を介して配置され、バス配線の断線時には、バス配線と交差部を介して接続されることにより、断線されたバス配線の迂回路を形成する冗長配線、及び表示部のバス配線に接続され、タイミング制御部により生成された信号に基づき、バス配線に駆動信号を供給するドライバ回路を備え、ドライバ回路は、バス配線に接続される出力バッファと、バス配線の断線時に、断線したバス配線に接続されると共に駆動能力を調整可能に構成された補助用出力バッファとを有し、バス配線の断線時には、補助用出力バッファの駆動能力を調整し、この駆動能力が調整された補助用出力バッファを用いて、断線したバス配線へ信号を供給するので、バス配線を冗長配線を用いて修復して負荷増大を生じた場合でも、修復したバス配線への十分な駆動能力を有するようにすることができる。
【００２６】
また、補助用出力バッファは、駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路により構成され、この駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路の中から一つが選択されることにより、駆動能力が調整されるので、補助用出力バッファの駆動能力を調整可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す回路構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置の出力バッファを示す回路構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による液晶表示装置の出力バッファを示す回路構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態３による液晶表示装置を示す回路構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による液晶表示装置の出力バッファを示す回路構成図である。
【図６】 従来の液晶表示装置を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１ ソースバス配線、２ ゲートバス配線、３ ソースドライバ回路、
４ ゲートドライバ回路、５ ＴＦＴ、６ 画素電極、７ 冗長配線、
８，９ 出力バッファ、１０ スイッチ、１７ 補助用出力バッファ。

Claims (2)

1. 複数のゲートバス配線と複数のソースバス配線との交点に配置されたスイッチング素子を有する表示部、この表示部の上記ゲートバス配線もしくはソースバス配線の少なくとも一つであるバス配線に交差するように絶縁膜を介して配置され、上記バス配線の断線時には、上記バス配線と上記交差部を介して接続されることにより、上記断線されたバス配線の迂回路を形成する冗長配線、及び上記表示部のバス配線に接続され、タイミング制御部により生成された信号に基づき、上記バス配線に駆動信号を供給するドライバ回路を備え、上記ドライバ回路は、上記バス配線に接続される出力バッファと、上記バス配線の断線時に、上記断線したバス配線に接続されると共に駆動能力を調整可能に構成された補助用出力バッファとを有し、上記バス配線の断線時には、上記補助用出力バッファの駆動能力を調整し、この駆動能力が調整された補助用出力バッファを用いて、上記断線したバス配線へ信号を供給することを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記補助用出力バッファは、駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路により構成され、この駆動能力の異なる複数の出力バッファ回路の中から一つが選択されることにより、駆動能力が調整されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。

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