JP4592977B2

JP4592977B2 - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4592977B2
Application number: JP2001043371A
Authority: JP
Inventors: 哲司吉永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: JP2002244156A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関し、特に液晶表示装置において欠陥画素を修正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置は、液晶を挟み込む一対の絶縁基板であるガラス基板を有する。このガラス基板のうち、一方のガラス基板上には、マトリクス状に画素表示電極及びこの画素表示電極と接続されたＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子が配設される。このスイッチング素子のスイッチング動作により各画素表示電極の選択、非選択が行われ、表示動作を行う。ここで、このスイッチング素子が形成されたガラス基板をＴＦＴ基板と、当該ＴＦＴ基板と対向するガラス基板を単に対向基板と呼ぶ。後者は、カラーフィルタが配設されている場合にはカラーフィルタ基板とも呼ばれる。
【０００３】
このスイッチング素子は、一般にガラス基坂上に半導体層、絶縁層、液晶駆動用の各種電極を積層した多重構造となっているため、スイッチング素子を製造する為には、各層のガラス基板上へのパターニングを繰り返し行なう必要がある。それ故、スイッチング素子を製造する際に、断線あるいは短絡等により正常な動作を行わない欠陥スイッチング素子が生じることがある。欠陥スイッチング素子に接続された画素表示電極からなる画素は、電圧が印加されない欠陥素子となる。
【０００４】
この欠陥画素は、電源がオフの状態で表示画面を白色に設定する表示動作モードであるノーマリーホワイトモードを採用する液晶表示装置では、常に光が透過された状態となる輝点欠陥として確認されるため、特にその修正が望まれる。
【０００５】
そのため、従来より、液晶表示装置における輝点欠陥の修正方法が提案されている。その一例を図９を用いて説明する。図９において、９はＴＦＴ基板に設けられた画素表示電極、１０はゲート配線、１１はソース配線、１２はドレイン電極である。このような構造を有する液晶表示装置において、輝点欠陥が生じた場合には、まず、輝点箇所のドレイン電極１２とゲート配線１０の重なり部にレーザを照射する。当該レーザ照射は、ＴＦＴ基板の裏面側、即ち液晶と接する面と反対側の面側から実行される。レーザ照射により、絶縁膜で分離されていたドレイン電極１２とゲート配線１０が短絡する。すると、ドレイン電極1２に対して、ゲート配線１０に印加されている電圧が常に供給される状態になる。そのため、画素表示電極９は、常に電源がオンの状態になり、当該画素は、常に光を遮断する状態の黒点として表示される。このようにして輝点欠陥が修正される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液晶表示装置の輝点欠陥の修正方法では、ＴＦＴ素子が形成されているＴＦＴ基板側、即ち液晶パネルの裏面側からレーザ照射を行わなければならない。そのため、ディスプレイとして組み立てられた液晶表示装置において輝点欠陥が発見された場合、輝点欠陥の修正を行うには、ディスプレイを分解しなければならないという問題があった。
【０００７】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、ディスプレイを分解することなく、輝点欠陥を修正できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる液晶表示装置は、スイッチング素子（例えば、本実施の形態におけるＴＦＴ素子）及び第１の画素表示電極（例えば、本実施の形態における画素表示電極９）が形成された第１の基板（例えば、本実施の形態におけるＴＦＴ基板４）と、液晶を介して当該第１の基板と対向し、かつ液晶表示装置の表示面側に設けられた第２の基板（例えば、本実施の形態における対向基板）とを備えた液晶表示装置であって、前記第２の基板は、前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧が印加されるか又は接地された第１の配線（例えば、本実施の形態におけるＢＭ配線１）と、当該第１の配線と接続された第２の画素表示電極（例えば、本実施の形態における画素表示電極３）と、欠陥が生じた場合に当該第２の画素表示電極と接続されることにより当該欠陥画素を修正するための電圧が印加された第２の配線（例えば、本実施の形態におけるＢＭ配線２）とを備えたものである。このような構成により、表示面側から欠陥画素を修正することができるため、ディスプレイを分解することなく、欠陥を修正できる。
【０００９】
また、前記第２の画素表示電極は、画素単位で設けるようにすることが望ましい。これにより特に、欠陥がない他の画素に対して影響を及ぼすことなく、欠陥を修正することができる。
【００１０】
そして、前記第１の配線及び／又は前記第２の配線は、ブラックマトリクス配線であることが好ましい。これにより、配線数を減らすことができるため、製造工程が少なくなり、コスト削減につながる。
【００１１】
他方、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法は、スイッチング素子及び第１の画素表示電極が形成された第１の基板と、液晶表示装置の表示面側に設けられ、液晶を介して当該第１の基板と対向し、第２の画素表示電極が形成された第２の基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、欠陥画素が生じた場合に、前記第２の画素表示電極に対する前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧の印加又は接地を停止するステップと、当該第２の画素表示電極に対して当該欠陥画素を修正するための電圧を印加するステップとを備えたものである。これにより、表示面側から欠陥画素を修正することができるため、ディスプレイを分解することなく、欠陥を修正できる。
【００１２】
前記所定電圧の印加又は接地を停止するステップは、前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧が印加されるか又は接地された第１の配線と前記第２の画素表示電極の電気的接続を切断するようにすることが望まれる。
【００１３】
また、前記欠陥画素を修正するための電圧を印加するステップは、当該欠陥画素を修正するための電圧が印加された第２の配線と前記第２の画素表示電極を電気的に接続するようにすることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記電気的な切断及び／又は接続は、液晶表示装置の表示面側からレーザを照射することにより行うようにすることが望まれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を複数の実施の形態を用いて以下に説明する。
【００１６】
実施の形態１．
本実施の形態１にかかる液晶表示装置及びその製造方法について、図１、図２及び図３を用いて説明する。図1は、本実施の形態１にかかる液晶表示装置のＴＦＴ基板の対向基板の構造を示す図である。図において、１は、ブラックマトリクス配線（以後、ＢＭ配線とする）であり、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜として機能するとともに、導電性を有し、この実施の形態においては、アースに接続されている。但し、このＢＭ配線１は、アースでなくともＴＦＴ素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧Ｖcomが印加されている場合もある。
【００１７】
また、２は、ＢＭ配線であり、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜として機能するとともに、導電性を有する。但し、このＢＭ配線２は、ＢＭ配線１と異なり、常に所定の直流電圧が印加されている。この直流電圧の値は、対向基板上の画素表示電極に印加したときに、欠陥画素が修正されるような値に調整されている。３は、画素表示電極であり、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜から構成されている。この画素表示電極３は、ＢＭ配線１と接続されている。
【００１８】
図２は、図１に示す構造の断面図である。図２において、４はガラス基板よりなる対向基板である。図中には明示されていないが、当該対向基板４と画素表示電極３の間には、保護膜や色材膜等が設けられている。図２に示されるように、対向基板４の液晶が充填される側には、順にＢＭ配線１、ＢＭ配線２、画素表示電極３が設けられている。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、対向基板側においてこの画素構造を採用することにより、表示面側の対向基板に画素動作を左右する配線が形成されるため、表示面からのレーザ照射による輝点欠陥の修正が可能になる。
【００２０】
続いて、図２及び図３を用いて、当該輝点欠陥の修正処理について説明する。図３は、輝点欠陥を修正した後の対向基板の構造の断面図である。輝点欠陥が発生した場合、まずＢＭ配線１と画素表示電極３の接続部をレーザ照射により切断する。図３において、５はレーザ照射により切断した箇所を指す。具体的なレーザ照射技術に関しては、例えば、特開２０００−３４７２１７号公報、特開２０００−２７５６６９号公報に開示されている。
【００２１】
そして、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し画素表示電極３とＢＭ配線２を接続させる。図３において、６はレーザ照射により接続した箇所を指す。
【００２２】
このような処理により、図3に示される画素構造となる。この画素構造において、画素表示電極３には、ＢＭ配線２に印加されている直流電圧が常に供給される。そのため、当該対向基板の画素表示電極３とＴＦＴ基板の画素表示電極との間には、原則として当該ＢＭ配線２に印加されている直流電圧が供給されることになるから、この直流電圧値を液晶分子が略垂直に配向するような値とすることにより、その欠陥画素の液晶分子を黒点欠陥化することができる。即ち、輝点欠陥を有する画素を修正することができる。
【００２３】
尚、この実施の形態では、ＢＭ配線１と画素表示電極３の接続部をレーザ照射により切断後、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し画素表示電極３とＢＭ配線２を接続させる例を説明したが、これに限らず、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し画素表示電極３とＢＭ配線２を接続させた後に、ＢＭ配線１と画素表示電極３の接続部をレーザ照射により切断するようにしてもよい。
【００２４】
実施の形態２．
本実施の形態２にかかる液晶表示装置及びその製造方法について、図４、図５及び図６を用いて説明する。図４、図５、図６において、図１、図２、図３と同じ符号を付した構成は、図１、図２、図３の構成と同一又は相当部を示す。
【００２５】
図４は、本実施の形態２にかかる液晶表示装置のＴＦＴ素子が形成されたガラス基板の対向基板の構造を示す図である。図４において、７は樹脂ＢＭであり、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜として機能するとともに、例えば、樹脂等の絶縁体で形成されている。３１は、樹脂ＢＭ７の上部、即ち画素表示電極３側に配置された導電性を有する配線である。この配線３１は、画素表示電極３と電気的に接続されている。また、この実施の形態において、配線３１はアースに接続されているが、ＴＦＴ素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧Ｖcomが印加されている場合もある。３２は、配線３１と画素表示電極３を電気的に接続する接続部である。ＢＭ配線２は、常に所定の直流電圧が印加されている。この直流電圧の値は、対向基板上の画素表示電極に印加したときに、欠陥画素が修正されるような値に調整されている。
【００２６】
図５は、図４に示す構造の断面図である。図中には明示されていないが、当該対向基板４と画素表示電極３の間には、保護膜や色材膜等が設けられている。図５に示されるように、対向基板４の液晶が充填される側には、順にＢＭ配線２、樹脂ＢＭ７が設けられ、そして最外層には、画素表示電極３、接続部３２及び配線３１が設けられている。
【００２７】
この画素構造を取ることにより、実施の形態１と同様に表示面の対向基板に画素動作を左右する配線が形成されるため、表示面からのしーザー照射による輝点欠陥修正が可能になる。
【００２８】
続いて、図５及び図６を用いて、当該輝点欠陥の修正処理について説明する。輝点欠陥が発生した場合、まず、画素表示電極３に接続された配線３１を接続部３２に対してレーザ照射することにより切断する。その後、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し接続させる。図６に示す接続部６において両者は接続される。
【００２９】
このような処理により、図６に示される画素構造となる。この画素構造において、画素表示電極３には、ＢＭ配線２に印加されている直流電圧が常に供給される。そのため、当該対向基板の画素表示電極３とＴＦＴ基板の画素表示電極との間には、原則として当該ＢＭ配線２に印加されている直流電圧が供給されることになるから、この直流電圧値を液晶分子を略垂直に配向させるような値とすることにより、その欠陥画素の液晶分子を黒点欠陥化することができる。即ち、輝点欠陥を有する画素を修正することができる。
【００３０】
尚、この実施の形態では、画素表示電極３と配線３１をレーザ照射にて切断した後、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し接続させる例を説明したが、これに限らず、画素表示電極３とＢＭ配線２の重なり部にレーザ照射し接続させた後、画素表示電極３と配線３１をレーザ照射にて切断するようにしてもよい。
【００３１】
実施の形態３．
本実施の形態３にかかる液晶表示装置及びその製造方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８において、図１乃至図６と同じ符号を付した構成は、図１乃至図６の構成と同一又は相当部を示す。
【００３２】
図７は、本実施の形態３にかかる液晶表示装置のＴＦＴ素子が形成されたガラス基板の対向基板の構造を示す図である。図７において、７は樹脂ＢＭであり、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜として機能するとともに、例えば、樹脂等の絶縁体で形成されている。樹脂ＢＭ７は、この例では、画素表示電極３を取り囲む形で設けられている。３１は、樹脂ＢＭ７の上部、即ち画素表示電極３側に配置された導電性を有する配線である。この配線３１は、ソース線と平行となるよう配置されている。画素表示電極３と電気的に接続されている。また、この実施の形態において、配線３１はアースに接続されているが、ＴＦＴ素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧Ｖcomが印加されている場合もある。３２は、配線３１と画素表示電極３を電気的に接続する接続部である。ＢＭ配線２は、常に所定の直流電圧が印加されている。８は、樹脂ＢＭ７の上部、即ち、画素表示電極３側に配置された導電性を有する配線である。この配線８は、ゲート線と平行となるよう配置されている。この配線８に対しては、直流電圧が印加されている。この直流電圧の値は、対向基板上の画素表示電極に印加したときに、欠陥画素が修正されるような値に調整されている。
【００３３】
この画素構造により、表示面の対向基板に画素動作を左右する配線が形成されるため、表示面からのレーザ照射による輝点欠陥修正が可能になる。
【００３４】
続いて、図７及び図８を用いて、当該輝点欠陥の修正処理について説明する。輝点欠陥が発生した場合、まず、画素表示電極３に接続された配線３１を接続部３２に対してレーザ照射することにより切断する。その後、画素表示電極３と配線８の重なり部にレーザ照射し接続させる。図８に示す接続部６において両者は接続される。
【００３５】
このような処理により、図８に示される画素構造となる。この画素構造において、画素表示電極３には、配線８に印加されている直流電圧が常に供給される。そのため、当該対向基板の画素表示電極３とＴＦＴ基板の画素表示電極３との間には、原則として当該ＢＭ配線２に印加されている直流電圧が供給されることになるから、この直流電圧値を液晶分子が略垂直に配向するような値とすることにより、その欠陥画素の液晶分子を黒点欠陥化することができる。即ち、輝点欠陥を有する画素を修正することができる。
【００３６】
尚、この実施の形態では、画素表示電極３と配線３１をレーザ照射にて切断した後、画素表示電極３と配線８の重なり部にレーザ照射し接続させる例を説明したが、これに限らず、画素表示電極３と配線８の重なり部にレーザ照射し接続させた後、画素表示電極３と配線３１をレーザ照射にて切断するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
ディスプレイを分解することなく、画素欠陥を修正できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の画素構造を表面から見た図である。
【図２】発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の画素構造の断面図である。
【図３】発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の画素構造を示し、輝点欠陥修正後の図である。
【図４】発明の実施の形態２における液晶表示装置の画素構造を表面から見た図である。
【図５】発明の実施の形態２における液晶表示装置の画素構造の断面図である。
【図６】発明の実施の形態２における液晶表示装置の画素構造を示し、輝点欠陥修正後の図である。
【図７】発明の実施の形態３における液晶表示装置の画素構造を表面から見た図である。
【図８】発明の実施の形態３における液晶表示装置の画素構造を示し、輝点欠陥修正後の図である。
【図９】従来の液晶表示装置の欠陥修正方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１接地されたＢＭ配線２直流電圧が印加されたＢＭ配線
３画素表示電極４対向ガラス基板５レーザ照射により切断された箇所
６レーザ照射により接続された箇所７樹脂ＢＭ

Claims

スイッチング素子及び第１の画素表示電極が形成された第１の基板と、液晶を介して当該第１の基板と対向し、かつ液晶表示装置の表示面側に設けられた第２の基板とを備えた液晶表示装置であって、前記第２の基板は、前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧が印加されるか又は接地された第１の配線と、当該第１の配線と接続された第２の画素表示電極と、欠陥が生じた場合に当該第２の画素表示電極と接続されることにより当該欠陥画素を修正するための電圧が印加された第２の配線とを備えた液晶表示装置。
前記第２の画素表示電極は、画素単位で設けたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記第１の配線及び／又は前記第２の配線は、ブラックマトリクス配線であることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
スイッチング素子及び第１の画素表示電極が形成された第１の基板と、液晶表示装置の表示面側に設けられ、液晶を介して当該第１の基板と対向し、第２の画素表示電極が形成された第２の基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、欠陥画素が生じた場合に、前記第２の画素表示電極に対する前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧の印加又は接地を停止するステップと、当該第２の画素表示電極に対して当該欠陥画素を修正するための電圧を印加するステップとを備えた液晶表示装置の製造方法。
前記所定電圧の印加又は接地を停止するステップは、前記スイッチング素子の駆動に従って正常に表示動作を行うための電圧が印加されるか又は接地された第１の配線と前記第２の画素表示電極の電気的接続を切断することを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
前記欠陥画素を修正するための電圧を印加するステップは、当該欠陥画素を修正するための電圧が印加された第２の配線と前記第２の画素表示電極を電気的に接続することを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置の製造方法。
前記電気的な切断及び／又は接続は、液晶表示装置の表示面側からレーザを照射することにより行うことを特徴する請求項５又は６記載の液晶表示装置の製造方法。