JP4573258B2

JP4573258B2 - 短絡欠陥修正方法

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Publication number: JP4573258B2
Application number: JP2004019094A
Authority: JP
Inventors: 智弘天野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP2005215094A

Description

本発明は、データ信号線に交差する交差線部と少なくとも１つの電極とを備えた表示基板と、表示基板とデータ信号線とを備えた表示装置と、表示基板に生じた短絡欠陥を修正する短絡欠陥修正方法と、表示装置に生じた短絡欠陥を修正する短絡欠陥修正方法とに関する。

一般に、アクティブ方式マトリクス型液晶表示装置は、マトリクス基板と、対向基板と、マトリクス基板と対向基板との間に充填される液晶とを含む。マトリクス基板は、ゲート信号線とソース信号線とスイッチング素子と画素電極とを含む。ゲート信号線とソース信号線とは交差し、ゲート信号線とソース信号線とが交差した部分に、スイッチング素子と画素電極とが配置される。対向基板は、透明電極とカラーフィルタとを含む。

近年、アクティブ方式マトリクス型液晶表示装置の画面の大型化および画面の解像度の高精細化に対応するために、液晶表示装置に含まれる信号線（ゲート信号線とソース信号線）の本数は増加している。例えば、ＵＸＧＡの解像度を有する液晶表示装置では、ゲート信号線は１２００本、ソース信号線は４８００本（１６００×３本）必要とされる。したがって、ゲート信号線とソース信号線とが交差する部分の数および信号線（ゲート信号線とソース信号線）と交差線部（例えば、補助容量線や共通電極線）とが交差する部分の数は増加し、これらの交差部分に生じる短絡欠陥の数も必然的に増加する。その結果、液晶表示装置の製造歩留りが悪化し、製造コストが増加する。

ゲート信号線とソース信号線とは、ゲート信号線とソース信号線との間に絶縁膜を挟んで交差する。信号線（ゲート信号線とソース信号線）と交差線部とは、信号線（ゲート信号線とソース信号線）と交差線部との間に絶縁膜を挟んで交差する。短絡欠陥は、これらの交差部分の絶縁膜が破壊されることによって生じる。表示装置に含まれる表示基板（例えば、マトリクス基板や対向基板）の成形工程時や表示基板上の成膜工程時に発生するダスト、またはそれらの工程以降に発生する静電気が原因となって、これらの交差部分の絶縁膜が破壊される。

短絡欠陥が交差部分に生じた場合には、この交差部分を通るデータ信号線には正常にデータが印加されない。液晶表示領域には、ライン状の欠陥として表示される。

図７は、従来の表示基板７００を示す。

表示基板７００は、第１のデータ信号線７０１と第２のデータ信号線７０２と交差線部７０３と電極７０４とを含む。第１のデータ信号線７０１と第２のデータ信号線７０２とは、電極７０４を囲むように配置されている。

第１のデータ信号線７０１または第２のデータ信号線７０２と交差線部７０３とが交差する部分に短絡欠陥が生じた場合には、第１のデータ信号線７０１または第２のデータ信号線７０２を切断することによって、短絡欠陥を修正する。表示基板７００に生じた短絡欠陥を修正する方法は、環状に二重配線したデータ信号線の一部を切断することによって短絡欠陥を修正する方法として特許文献１に記載されている。

図８は、他の従来の表示基板８００を示す。

表示基板８００は、データ信号線８０１と交差線部８０２と電極８０３と冗長配線８１０とを含む。冗長配線８１０は、データ信号線８０１に沿って配置されている。

交差線部８０２の一部に短絡欠陥が生じた場合には、データ信号線８０１の一部である部分８３０と部分８４０とをレーザーで切断することによって、データ信号線８０１と短絡欠陥が生じた交差線部８０２の部分とを分離する。データ信号線８０１の切断された部分を冗長配線８１０と接続し、冗長配線８１０を介してデータ信号を入力することによって、短絡欠陥を修正する。
特開平６−５１３４８号公報

しかし、前述したように、表示基板７００および表示基板８００をＵＸＧＡの解像度に対応させるためには、２４００本（１２００×２本）のゲート信号線が必要となる。交差線部とゲート信号線とが交差する交差領域では、ゲート信号線が二重配線となるからである。したがって、配線が複雑になり、線幅を細くする必要が生じ、配線間隔を狭くする必要が生じる。その結果、短絡欠陥や断線欠陥が増加する。

さらに前述したように、環状に二重配線したデータ信号線の一部を切断することによって短絡欠陥を修正する方法では、二重配線の双方に短絡欠陥が発生した場合には、短絡欠陥の修正ができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、短絡欠陥が生じた短絡欠陥領域を交差線部から分離することによって短絡欠陥を修正し、表示基板の歩留まりを向上することができる表示基板、表示装置および短絡欠陥修正方法を提供することを目的とする。

本発明の短絡欠陥修正方法は、データ信号線と、該データ信号線と交差する補助容量線と、複数の画素電極が配置された表示領域と、該表示領域以外の非表示領域とを備え、前記補助容量線は、前記非表示領域に位置する部分の配線幅が前記データ信号線の配線幅より広いものである表示基板であって、前記補助容量線の非表示領域に位置する部分と前記データ信号線とは、前記補助容量線の少なくとも一部である交差領域で、互いに交差し、前記補助容量線の交差領域には、少なくとも複数の開口部が前記データ信号線に沿って並ぶよう形成されており、前記複数の開口部の各々は、前記補助容量線の長手方向に延びる帯状の矩形形状を有し、前記複数の開口部の各々の一端は、前記データ信号線に対して、前記複数の開口部の各々の他端の反対側に位置している表示基板に生じた欠陥を修正する短絡欠陥修正方法において、前記複数の開口部のうちの少なくとも１つの開口部の１つの一端を通って前記交差領域の一部を切断する工程と、前記短絡欠陥領域が前記交差領域の他部と前記切断された交差領域の前記一部との間に位置するように、前記複数の開口部のうちの少なくとも１つの開口部の前記１つの他端を通って前記交差領域の前記他部を切断する工程とを包含し、前記２工程により、前記補助容量線の交差領域における、前記データ信号線との短絡欠陥箇所を、前記補助容量線から分離し、これにより、上記目的が達成される。

前記補助容量線の交差領域の一部は、レーザによって切断されてもよい。

本発明の短絡欠陥修正方法によれば、少なくとも１つの開口部のうちの１つの一端を通って交差領域の一部を切断し、短絡欠陥が生じた短絡欠陥領域が交差領域の他部と切断された交差領域の一部との間に位置するように、少なくとも１つの開口部のうちの１つの他端を通って交差領域の他部を切断する。

したがって、短絡欠陥領域は交差線部から分離される。

その結果、表示基板に生じた短絡欠陥が容易に修正され、表示基板の歩留まりを向上することができる。

さらに、本発明の短絡欠陥修正方法によれば、配線（データ信号線、交差線部など）を複雑にすることなく、複数の配線の間隔を狭くすることなく、表示不具合を起こすことなく、データ信号線と交差線部との間に生じる短絡欠陥を修正することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態の表示基板１００の構造を示す。

表示基板１００は、少なくとも１本のデータ信号線１０１と、データ信号線１０１に交差する交差線部１０２と、少なくとも１つの電極１０３とを含む。

データ信号線１０１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）とを含むソース信号線である。データ信号線１０１は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）とアルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）とを含むゲート信号線である。

交差線部１０２は、電極１０３に電気的に接続している。

例えば、交差線部１０２が補助容量線であり、かつ電極１０３が画素電極である場合には、表示基板１００はマトリクス基板でありえる。

補助容量線は、液晶の充電（画素充電）を補助する。補助容量線は、画素に印加された電圧を保持する目的で配置される。

例えば、交差線部１０２が共通電極線であり、かつ電極１０３が共通電極である場合には、表示基板１００は対向基板でありえる。

共通電極線は、対向基板全面に同一の電圧を印加するために形成される。共通電極線を介して、電圧が共通電極（透明電極）に印加される。

データ信号線１０１と交差線部１０２とは、交差線部１０２の少なくとも一部である交差領域１０４で、データ信号線１０１と交差線部１０２との間に絶縁膜を挟んで、互いに交差している。絶縁膜は、例えば、シリコン窒化膜を含む。

交差領域１０４には、少なくとも１つの開口部１０５が形成されている。

開口部１０５の一端は、データ信号線１０１に対して、開口部１０５の他端の反対側に位置している。

表示基板１００には、電極１０３が配置される表示領域１０６と、表示領域１０６とは異なった領域である非表示領域１０７とが形成されている。

例えば、交差領域１０４が非表示領域１０７に重なるように、交差線部１０２が配置される。

交差領域１０４の一部は、短絡欠陥領域１０８である。短絡欠陥領域１０８には、短絡欠陥１０９が生じている。

図２は、表示基板のうち、レーザによって切断する領域を示す。

図２において、図１に示される構成要素と同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

交差領域１０４の一部は、第１領域１１０と第２領域１１１とである。第１領域１１０は、開口部１０５の一端を含む交差領域の一部の領域である。第１領域１１０は、例えば、データ信号線１０１が配置された方向に沿っている。第２領域１１１は、開口部１０５の他端を含む交差領域の一部の領域である。第２領域１１１は、例えば、データ信号線１０１が配置された方向に沿っている。

図３は、図２に示されたＡ−Ａに沿った断面を示す。

図４は、表示基板１００に生じた短絡欠陥を修正する手順を示す。

以下、図２と図３と図４とを参照して、表示基板１００に生じた短絡欠陥を修正する手順をステップごとに説明する。

ステップＳ４０１：開口部１０５の一端を通って第１領域１１０をレーザによって切断する。

第１領域１１０を切断した後、処理はステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２：短絡欠陥領域１０９が交差領域１０４の他部と切断された第１領域１１０との間に位置するように、開口部１０５の他端を通って第２領域１１１をレーザによって切断する。

第２領域１１１を切断した後、処理は終了する。

上記手順によってマトリクス基板（表示基板１００）に生じた短絡欠陥を修正することによって切断部分の交差線部が昇華し、昇華した部分からバックライト光が抜ける場合がある。しかし、この場合でも、マトリクス基板にブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜を有した対向基板を貼り合せることによって、バックライト光が抜けることを避けることができる。

レーザは、例えば、ＹＡＧレーザ発振器から発せられた波長１０６４ｎｍのレーザである。なお、レーザを発するために用いられるレーザ発振器は、ＹＡＧレーザ発振器に限定されない。交差線部１０２を切断しえる限りは、任意のレーザ発振器が用いられる。

なお、切断される領域は、第１領域１１０と第２領域１１１とに限定されない。例えば、短絡欠陥領域が２つの開口部（第１の開口部と第２の開口部）の間に位置している場合には、第１の開口部の一端と第２の開口部の一端とを通るように交差領域１０４を切断し、第１の開口部の他端と第２の開口部の他端とを通るように交差領域１０４を切断してもよい。短絡欠陥領域が交差線部から分離される限り、切断される領域は任意である。

したがって、短絡欠陥領域は交差線部から分離される。

図５は、本発明の実施の形態の表示装置５００の一部を示す。

図５において、図１または図２に示される構成要素と同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

表示装置５００は、表示基板１００とデータ信号線１０１と表示機構部１１２を含む。表示装置５００は、例えば、液晶表示装置である。

表示機構部１１２は、例えば、表示装置に含まれる構成要素を制御する。表示機構部１１２は、例えばデータ信号線制御部である。データ信号線制御部は、データ信号線１０８を通る信号を制御する。

上記手順によって表示装置５００に含まれるマトリクス基板（表示基板１００）に生じた短絡欠陥を修正する際に、レーザー照射によって、交差線部１０２のみならず、対向基板の遮光膜を破壊する場合がある。この場合には、バックライト光が遮光されず、遮光されない部分は、輝点状欠陥として検出される。しかし、表示機構部１１２の配置を非表示領域１０７に重なるような位置にすることによって、バックライト光が漏れることを防止できる。

なお、表示機構部１１２の配置は、非表示領域１０７に重なるような位置に限らない。表示機構部１１２の配置は、バックライト光が漏れることを防止できる限りは、任意の位置でよい。

図６は、開口部１０５とは異なった形状を有する開口部が形成された表示基板１００を示す。

図６において、図１または図２に示される構成要素と同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

図６に示される表示基板は、少なくとも１つの開口部１１５を含む。開口部１１５の形状は、アルファベットの“Ｈ”形である。

開口部１１５は、図１に示される開口部１０５と比べると、レーザー切断の効率が良好である。開口部１１５の一端を通って交差領域を切断するほうが、開口部１０５の一端を通って交差領域を切断するよりも、切断する長さが短いからである。

なお、開口部の形状は、矩形およびアルファベットの“Ｈ”形に限らない。開口部の一端が、データ信号線に対して、開口部の他端の反対側に位置している限り、開口部の形状は、任意である。例えば、開口部の形状は、レーザー照射前の交差線部の配線抵抗、短絡欠陥を修正する際のレーザー照射の作業性、レーザー照射後の交差線部の配線抵抗を考慮して設計される。

交差線部に開口部を形成する場合は、交差線部の配線抵抗を考慮する必要がある。交差線部（補助容量線および共通電極線）の配線抵抗が高くなると、表示装置の表示領域にシャドー不良が生じたり、表示領域の一部分にフリッカーと呼ばれる「ちらつき」が発生するからである。

本発明の実施の形態の表示装置に対して、１２”ＳＸＧＡを用いてフリッカーの評価を行った。

開口部が形成されていない補助容量線（線幅５４５μｍ）を含む表示装置と、開口部が形成されている補助容量線（線幅５４５μｍ、開口部の横が６μｍ、開口部の縦が１０μｍである長方形の開口部を１８箇所形成）を含む表示装置とを比較した。開口部が形成されている補助容量線に生じた短絡欠陥は２つであり、２箇所の短絡欠陥修正が実施されている。２箇所の短絡欠陥修正が実施された場合には、切断箇所では、補助容量線の線幅は、５４５μｍ−（６μｍ×１８）−（２３μｍ×２）＝３９１μｍとなる。したがって、開口部が形成されている補助容量線の線幅は、開口部が形成されていない補助容量線と比べて、少なくとも７１．７％（３９１÷５４５×１００＝７１．７％）にまで低減する。しかし、開口部が形成されている補助容量線を含む表示装置に、シャドー不良やフリーカーは発生しなかった。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明の実施の形態の表示基板１００の構造を示す図である。表示基板のうち、レーザによって切断する領域を示す図である。図２に示されたＡ−Ａに沿った断面を示す図である。表示基板１００に生じた短絡欠陥を修正する手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態の液晶表示装置５００の一部を示す図である。開口部１０５とは異なった形状を有する開口部が形成された表示基板１００を示す図である。従来の表示基板７００を示す図である。他の従来の表示基板８００を示す図である。

符号の説明

１００表示基板
１０１データ信号線
１０２交差線部
１０３電極
１０４交差領域
１０５開口部
１０６表示領域
１０７非表示領域
１０８短絡欠陥領域
１０９短絡欠陥

Claims

データ信号線と、該データ信号線と交差する補助容量線と、複数の画素電極が配置された表示領域と、該表示領域以外の非表示領域とを備え、前記補助容量線は、前記非表示領域に位置する部分の配線幅が前記データ信号線の配線幅より広いものである表示基板であって、
前記補助容量線の非表示領域に位置する部分と前記データ信号線とは、前記補助容量線の少なくとも一部である交差領域で、互いに交差し、
前記補助容量線の交差領域には、少なくとも複数の開口部が前記データ信号線に沿って並ぶよう形成されており、
前記複数の開口部の各々は、前記補助容量線の長手方向に延びる帯状の矩形形状を有し、
前記複数の開口部の各々の一端は、前記データ信号線に対して、前記複数の開口部の各々の他端の反対側に位置している表示基板に生じた欠陥を修正する短絡欠陥修正方法において、
前記複数の開口部のうちの少なくとも１つの開口部の１つの一端を通って前記交差領域の一部を切断する工程と、
前記短絡欠陥領域が前記交差領域の他部と前記切断された交差領域の前記一部との間に位置するように、前記複数の開口部のうちの少なくとも１つの開口部の前記１つの他端を通って前記交差領域の前記他部を切断する工程と
を包含し、
前記２工程により、前記補助容量線の交差領域における、前記データ信号線との短絡欠陥箇所を、前記補助容量線から分離する、短絡欠陥修正方法。
前記補助容量線の交差領域の一部は、レーザによって切断される、請求項１に記載の短絡欠陥修正方法。