WO2006100861A1 - アクティブマトリクス基板及びその画素欠陥修正方法 - Google Patents

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WO2006100861A1
WO2006100861A1 PCT/JP2006/302990 JP2006302990W WO2006100861A1 WO 2006100861 A1 WO2006100861 A1 WO 2006100861A1 JP 2006302990 W JP2006302990 W JP 2006302990W WO 2006100861 A1 WO2006100861 A1 WO 2006100861A1
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data signal
active matrix
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Yasuyuki Ohta
Masanori Takeuchi
Toshihide Tsubata
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
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    • G02F1/136259—Repairing; Defects
    • G02F1/136268—Switch defects

Definitions

  • the present invention relates to an active matrix substrate capable of correcting pixel defects and a pixel defect correcting method.
  • a short circuit occurs between the TFT source electrode and the drain electrode due to foreign matter or film residue, or between the source electrode and the gate electrode. May cause a short circuit (S-G leak).
  • S-G leak When such a leak occurs, a normal voltage (drain voltage) is not applied to the pixel electrode and appears as a point defect such as a bright spot or a black spot on the display screen of the liquid crystal display device. Reduce yield.
  • Patent Document 1 JP 59-101693 A (first page)
  • Patent Document 2 JP-A-2-135320 (Pages 1, 4 and 1)
  • Patent Document 3 JP-A-8-328035 (Pages 1, 5 and 1)
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-350901 (17th, 24th page, Fig. 20)
  • the proposed correction method has a problem in that the aperture ratio decreases as the area of the correction connection wiring increases because the correction connection wiring needs to be installed across the pixels. It was. [0005] In order to improve the viewing angle dependency of the ⁇ characteristic in a liquid crystal display device, it is a common practice to divide one pixel into two or more subpixels and apply different voltages to these subpixels. In recent years, the correction of defective pixels in such a liquid crystal display device in which two or more subpixels are provided in one pixel cannot obtain sufficient image quality by the conventional correction methods.
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a foreign object or film in an active matrix substrate having two or more subpixel electrodes in one pixel. With respect to pixel defects caused by defects such as S_D leaks and S_G leaks in the TFT due to the rest, etc., it is possible to easily and reliably correct pixels that are point defects without reducing the aperture ratio.
  • An object of the present invention is to provide an active matrix substrate capable of improving the yield of the apparatus and a pixel defect correcting method thereof.
  • An object of the present invention is to easily and reliably correct a pixel defect caused by a defect in a TFT portion in an active matrix substrate provided with two or more subpixel electrodes in one pixel, and to improve image quality.
  • An object of the present invention is to provide a pixel defect correcting method that does not deteriorate. Means for solving the problem
  • the present inventors can correct the pixel defect mainly caused by the defect of the TFT portion without degrading the display quality.
  • correction was made for some subpixels of the pixel in which the pixel defect occurred, and blackening was made for the other subpixels. It was found that the display quality is improved by the process. This is because if the defect is corrected by applying a voltage from the TFT of the subpixel that is in P contact to all the subpixel electrodes of the pixel in which the pixel defect has occurred, the blackening and brightening of the pixel can be prevented.
  • the corrected sub-pixel has a different lighting timing and lighting position, and the applied drain voltage also destroys the capacitance balance of the sub-pixel electrode. Since it is different from the original setting value, we believe that the display quality after correction will not be sufficiently high.
  • the active matrix substrate of the present invention includes a plurality of scanning signal lines and data signal lines formed on the substrate, and their signals.
  • An active device comprising a thin film transistor in which a gate electrode is connected to a scanning signal line, a source electrode is connected to a data signal line, and a pixel electrode connected to a drain electrode or a drain lead wiring of the thin film transistor.
  • a matrix substrate wherein the pixel electrode has two or more subpixel electrodes to which different voltages can be applied, the data signal line has a structure that is at least partially double-lined, and includes the scanning signal line
  • a correction connection electrode is provided, and a part of the correction connection electrode overlaps with the data signal line via the insulating layer, and another part overlaps with the drain electrode or the drain lead wiring via the insulating layer. It is characterized by.
  • an identification display for identifying a subpixel electrode to which the highest effective voltage is applied among the two or more subpixel electrodes. Is preferably formed on the scanning signal line or the data signal line in a region surrounded by the double-lined data signal line.
  • the scanning signal line or the data signal line can be identified on the same plane. It is preferable to use extended protrusions.
  • the pixel defect correction method of the present invention is a pixel defect correction method for correcting a pixel defect generated in any of the active matrix substrates described above, and is at least one of the pixels in which the pixel defect has occurred.
  • the sub-pixel electrode and the sub-pixel electrode of the pixel adjacent to the pixel are brought into conduction through the data signal line and the correction connection electrode so as to have substantially the same potential.
  • These sub-pixels are characterized by being blackened. In the case of a normally black type liquid crystal display device that blocks the irradiation light when no voltage is applied to the pixel electrode, the sub-pixel is blackened so that no voltage is applied to the pixel electrode due to SD leakage.
  • the pixel electrode has two or more subpixel electrodes to which different voltages can be applied, the data signal line has a structure that is at least partially doubled, and the scanning signal line is A correction connection electrode is provided in the included layer, a part of the correction connection electrode is overlapped with the data signal line via the insulating layer, and another part is overlapped with the drain electrode or the drain lead wiring via the insulating layer. Therefore, it is possible to easily and reliably correct a pixel that becomes a point defect without reducing the aperture ratio for a pixel defect caused by a defect such as S-D leak or S-G leak in the TFT portion. Can improve the yield of liquid crystal display devices.
  • a partial subpixel electrode of a pixel in which a pixel defect has occurred and a subpixel electrode of a pixel adjacent to the pixel are corrected with a data signal line.
  • the other sub-pixels in which the pixel defect has occurred are blackened. Compared with display quality.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of an active matrix substrate according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing another example of identification display.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an equivalent circuit of a liquid crystal display device using the substrate of FIG.
  • FIG. 6 is an example of a voltage waveform diagram for driving a liquid crystal display device.
  • FIG. 7 is a plan view showing a modification example of the substrate in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a conduction state between a connection electrode for correction, a drain electrode, and a data signal line.
  • FIG. 9 is a diagram showing a capacity of a sub-pixel.
  • FIG. 10 is a plan view showing another example of correction on the substrate of FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing another example of an active matrix substrate according to the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing a modification example of the substrate of FIG.
  • FIG. 13 is a plan view showing another example of correction in the substrate of FIG.
  • liquid crystal display device is a normally black type unless otherwise specified in this specification.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the pixel structure of the active matrix substrate of the present invention, and pays attention to the pixel P (n, m) of n rows and m columns.
  • 2 and 3 are a sectional view taken along line AA and a sectional view taken along line BB in FIG.
  • the pixel P (n, m) has two subpixel electrodes 101a and 1 Olb, and the subpixel electrodes 101a and 101b are continuously arranged in the column direction.
  • the scanning signal line 12 (n) is provided between the pixels in the horizontal direction in the figure, and the data signal line 13 (m) is provided between the pixels in the vertical direction in the figure.
  • the two auxiliary capacitance lines 140 and 14E are provided in parallel with the scanning signal line 12 (n) and above and below the sub-pixel electrodes 101a and 101b.
  • TFTs 15a and 15b as switching elements are connected to the scanning signal line 12 (n) and the data signal line 13 (m). It is formed near the difference.
  • the drain electrode extension 16a of the TFT 15a extends over the auxiliary capacitance wiring 140, and is connected to the auxiliary capacitance counter electrode 141 and the insulating layer 21a (shown in FIG. 2) integrally formed with the auxiliary capacitance wiring 140.
  • the opposing part functions as the auxiliary capacitance electrode 17a.
  • a contact hole 18a is formed on the auxiliary capacitance electrode 17a, and the drain electrode extension 16a and the subpixel electrode 101a are connected (see FIG. 2).
  • the drain electrode extension 16b extends on the auxiliary capacitance wiring 14E, and the portion facing the auxiliary capacitance counter electrode 142 formed integrally with the auxiliary capacitance wiring 14E via an insulating layer (not shown) is the auxiliary capacitance electrode. Acts as 17b. A contact hole 18b is formed on the auxiliary capacitance electrode 17b, and the drain electrode extension 16b and the sub-pixel electrode 101b are connected.
  • the data signal line 13 has a so-called “ladder-like” double line structure.
  • display quality is further improved when the sub-pixel electrode to which a high effective voltage is applied and the sub-pixel electrode of the defective pixel are set to the same potential. Therefore, it is desirable to provide an identification display so that it is possible to identify which subpixel electrode is applied with a high effective voltage without actually applying a voltage.
  • a protrusion (identification display) 131 is formed on a portion of the data signal line 13 (m) located on the side of the subpixel electrode 101a. It has been done.
  • a protrusion may be provided on the side of the subpixel electrode 101b to which a low effective voltage is applied.
  • a projection 121 may be provided on the scanning signal line 12.
  • a conventionally known identification display such as a notch, a depression or a print may be formed on the signal line.
  • the resistance of the signal lines may affect the display characteristics due to the upper force. Also, depending on the printing method, it may disappear. For this reason, it is preferable to use a protrusion or protrusion for the identification display in combination with the ladder of the data signal line.
  • a correction connection electrode 2 is formed in a layer including the scanning signal line 12 (n), and one end of the correction connection electrode 2 is a drain electrode extension portion. 16a and insulating layer 21 The other end is overlapped via the data signal line 13 (m + 1) and the insulating layer 2 la.
  • the connection electrode 2 for correction and part of the drain electrode extension 16a are formed in an oblique direction because the liquid crystal layer formed on the sub-pixel electrodes 101a, 101b or the counter electrode (not shown) is formed. This is because the aperture ratio of the liquid crystal display device is not lowered by overlapping with a slit (not shown) for alignment.
  • an auxiliary capacitance wiring 140 is formed below the contact hole 18a via an insulating layer 21a.
  • the insulating layer 21a constituting the auxiliary capacitor is, for example, a TFT gate insulating layer.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of an equivalent circuit of the liquid crystal display device of FIG.
  • the liquid crystal capacitance corresponding to the subpixel 101_a is expressed as ClcO
  • the liquid crystal capacitance corresponding to the subpixel 101_b is expressed as ClcE.
  • Each of the liquid crystal capacitances ClcO and ClcE of the subpixels 101-a and 101_b is composed of the subpixel electrodes 101a and 101b, the counter electrode 21, and a liquid crystal layer therebetween.
  • the subpixel electrodes 101a and 101b are connected to the data signal line 13 (m) via the TFTs 15a and 15b, and the gate electrode G of the TFT is connected to the common scanning signal line 12 (n).
  • the first auxiliary capacitance and the second auxiliary capacitance provided corresponding to the subpixel 101-a and the subpixel 101-b are denoted as CcsO and CcsE in FIG. 5, respectively.
  • the auxiliary capacitance electrode 17a of the first auxiliary capacitance CcsO is connected to the drain of the TFT 15a via the drain electrode extension 16a
  • the auxiliary capacitance electrode 17b of the second auxiliary capacitance CcsE is connected to the drain electrode extension 16b. It is connected to the drain of TFT15b.
  • connection form of the auxiliary capacitance electrodes 17a and 17b is not limited to the illustrated example, and the auxiliary capacitance electrodes 17a and 17b may be electrically connected so that the same voltage is applied to the corresponding subpixel electrode 101a and subpixel electrode 101b. Les. That is, the sub-pixel electrode 101a and the sub-pixel electrode 101b and the corresponding auxiliary capacitance electrodes 17a and 17b may be directly or indirectly electrically connected.
  • the auxiliary capacitor counter electrode 141 of the first auxiliary capacitor CcsO is connected to the auxiliary capacitor line 140, and the auxiliary capacitor counter electrode 142 of the second auxiliary capacitor CcsE is connected to the auxiliary capacitor line 14E.
  • the connection relationship between the auxiliary capacitor counter electrodes 141 and 142 and the auxiliary capacitor wires 140 and 14E is appropriately selected according to the driving method (dot inversion driving or the like), as will be described later.
  • the effective voltage of the subpixel electrode 101a is made higher than the effective voltage of the subpixel electrode 101b by supplying different auxiliary capacitor counter voltages to the two auxiliary capacitor lines 140 and 14E.
  • the luminance of the subpixel 101_a can be made higher than the luminance of the subpixel 101_b.
  • the principle that different voltages can be applied to the subpixel electrode 101a and the subpixel electrode 101b is as follows.
  • FIG. 6 shows voltage waveforms and timings of various signals input to the pixel P (n, m) in FIG.
  • A shows the waveform of the display signal voltage (gradation signal voltage) Vs supplied to the data signal line 13.
  • B shows the waveform of the running signal voltage Vg supplied to the running signal line 12, and
  • c) and (d) are the auxiliary capacitor counter voltage (supplied to the auxiliary capacitance lines 140 and 14E, respectively)
  • the waveforms of Vcs ⁇ and VcsE) are shown.
  • (E) and (f) show the waveforms of the voltages (VlcO, VlcE) applied to the liquid crystal capacitance ClcO of the subpixel 101-a and the liquid crystal capacitance ClcE of the subpixel 101-b, respectively.
  • the drive method shown in FIG. 6 shows an embodiment in which the present invention is applied to a 1H dot inversion + frame inversion type liquid crystal display device.
  • the display signal voltage Vs applied to the data signal line 13 is inverted in polarity every time one scanning signal line is selected (every 1H), and the display signal voltage applied to the adjacent signal line.
  • the polarity of the voltage is reversed (1H dot inversion).
  • the polarity of the display signal voltage Vs on all the data signal lines 13 is inverted every frame (frame inversion).
  • the period in which the polarities of the auxiliary capacitor counter voltages VcsO and VcsE are inverted is 2H.
  • the auxiliary capacitor counter voltages Vcs ⁇ and VcsE have the same amplitude, but have waveforms that are 180 ° out of phase.
  • the running signal voltage Vg changes to low level (VgL) force high level (VgH).
  • VgL low level
  • VgH high level
  • the TFTs 15a and 15b become conductive, and the display signal voltage Vs of the data signal line 13 is applied to the sub-pixel electrodes 101a and 101b.
  • the TFTs 15a and 15b When changed to, the TFTs 15a and 15b are turned off at the same time (OFF state), and the sub-pixels and the auxiliary capacitors are all electrically insulated from the data signal line 13.
  • the so-called pull-in phenomenon occurs due to the influence of the parasitic capacitances of the TFTs 15a and 15b, and the voltage of the subpixel electrodes 10la and 101b is lowered by AVd.
  • the voltage VlcO of the liquid crystal capacitance Clc0 is a sub-picture that forms the liquid crystal capacitance Clc0.
  • the total amplitude (Vp-p) of the auxiliary capacitor counter voltage VcsO is VcsOp
  • the total amplitude of the auxiliary capacitor counter voltage VcsE is Vcs Ep.
  • VlcO Vs- ⁇ Vd + VcsOp (CcsO / C O) -Vcom,
  • VlcE Vs-A Vd-VcsEp (CcsE / C E) -Vcom
  • VlcO and VlcE each return to the voltage value at time T.
  • VlcO Vs- AVd-Vcom
  • VlcE Vs-A Vd-Vcom
  • VlcO and VlcE have different effective values. That is, if the effective value of Vic O is Vlc ⁇ and the effective value of VlcE is VlcE,
  • VlcO Vs-A Vd + (l / 2) VcsOp (CcsO / C ⁇ ) One Vcom
  • VlcE Vs- A Vd- (l / 2)
  • VcsEp CcsE / C E) —Vcom
  • Vs_ A Vd_Vcom >> Vcs ⁇ p (CcsOZC O)
  • Vs- AVd-Vcom >> VcsEp (CcsE / CE).
  • Vlc ⁇ VcsOp (CcsO / C 0) + VcsEp (CcsE / C E) ⁇ / 2. ⁇ ij pix pix like this
  • auxiliary capacitor counter electrodes 141 and 142 of the auxiliary capacitors CcsO and CcsE connected to the pixel electrodes 101a and 101b By controlling the voltage applied to the auxiliary capacitor counter electrodes 141 and 142 of the auxiliary capacitors CcsO and CcsE connected to the pixel electrodes 101a and 101b, different voltages are applied to the subpixel electrode 101a and the subpixel electrode 101b. Will be able to.
  • the effective value of VlcE can be set to be larger while the effective value of VlcO is decreased.
  • the effective value of VlcE can be reduced and the effective value of VlcE can be increased even if the combination of auxiliary capacitance lines 140 and 14E connected to the auxiliary capacitance counter electrodes 141 and 142 of auxiliary capacitances CcsO and CcsE is reversed. Can be set.
  • the drain voltage is applied to a part of the sub-pixel of the pixel P from the adjacent pixel to correct it.
  • FIG. 7 shows an example of the correction method.
  • the example of the correction method shown in Fig. 7 is a correction method when an S_D leak occurs and a pixel defect occurs in the TFT portion of the pixel P (n, m), and the underlying pixel P (n + 1, m ) Sub-pixel electrode ("bright" electrode) 102a and sub-pixel 110b of defective pixel P (n, m) are brought to substantially the same potential via correction connection electrodes 2a 'and 2b, and defective pixel P (n M), the other sub-pixel 101_a is made a black spot, specifically, it is corrected as follows.
  • a laser is irradiated onto the laser irradiation portion 71 of the drain electrode extension portion 16b from the front surface or the back surface of the substrate, and the TFT 15b in which the defect has occurred and the subpixel electrode 101b are electrically separated.
  • the laser irradiation parts 72 and 73 are irradiated with laser, and as shown in FIG. 8, the insulating layer 21a is melted, and the drain electrode extension part 16b, the correction connection electrode 2b, and the data signal line 13 (m + Make 1) and the connection electrode for correction 2b conductive.
  • the laser irradiation parts 74 and 75 are irradiated with laser, and the drain electrode extension part 16a 'of the pixel P (n + 1, m), the correction connection electrode 2a', and the data signal line 13 (m + 1) are corrected. Conductive connection with the connection electrode 2a '. Then, the laser irradiation units 76 to 79 are irradiated with laser, and a part of the data signal line 13 (m + 1) is separated from the data signal line 13 (m + 1) and used as a bypass wiring.
  • the subpixel 101_a irradiates the laser irradiation unit 70 of the drain electrode extension 16a with laser, and electrically separates the TFT 15b and the subpixel electrode 101_a to form a black spot.
  • YAG lasers wavelengths of 266 nm and 532 nm
  • they can be appropriately used depending on the application such as cutting of electrodes or melting of insulating layers. That's fine.
  • the drain voltage force defect applied to the subpixel electrode 102a of the pixel P (n + 1, m) It is also applied to the sub-pixel electrode 101b of the pixel P (n, m), and the sub-pixel 101-b performs the same display operation as the sub-pixel 102-a and its luminance is almost the same. This improves display quality.
  • the fact that the luminance of the sub-pixel 101-b and the sub-pixel 102-a is almost the same is theoretically supported as described below.
  • c pix c LC + c Cs + c sd + c gd
  • the subpixel area is doubled and driven by one TFT, so the total capacitance C '
  • pix LC Cs sd gd And C is usually a few percent of C, so C 'can be considered twice as much as C.
  • the corrected pull-in voltage ⁇ is half of the uncorrected voltage ⁇ .
  • the amount of voltage change ⁇ ′ after correction is twice as high as C before correction.
  • the drain voltage change due to pixel correction reduces the pull-in voltage ⁇ by half.
  • the luminance of the corrected pixel is almost the same.
  • FIG. 10 shows another example of the pixel correction method.
  • the correction method shown in FIG. 10 is a correction method in the case where an SD leak occurs in the TFT portion of the pixel P (n, m) and a pixel defect occurs, similar to the correction method described above.
  • the difference is that the subpixel electrode (“dark” electrode) 100b of the pixel P (n ⁇ 1, m) on the top and the subpixel 101a of the defective pixel P (n, m) are connected to the correcting connection electrode 2b ′,
  • the point is that the potential is substantially the same via 2a.
  • the laser irradiation unit 81 of the drain electrode extension 16a is irradiated with laser, and the TFT 15a in which the defect has occurred and the subpixel electrode 101a are electrically separated. . Then, the laser irradiation units 82 and 83 are irradiated with laser, and the drain electrode extension 16a, the correction connection electrode 2a, the data signal line 13 (m + 1), and the correction connection electrode 2a are brought into conduction.
  • the laser irradiation units 84 and 85 are irradiated with laser, and the drain electrode extension 16b ′, the correction connection electrode 2b ′ and the data signal line 13 (m + 1) and the connection electrode 2b ′ for correction are made conductive. Further, the laser irradiation units 86 to 89 are irradiated with laser, and a part of the data signal line 13 (m + 1) is separated from the data signal line 13 (m + 1) and used as a bypass wiring.
  • the drain voltage force applied to the sub-pixel electrode 100b of the pixel P (n — 1, m) defective pixel P ( n, m) are also applied to the sub-pixel electrode 101a, and the sub-pixel 101_a performs the same display operation as the sub-pixel 100_b, and its luminance is almost the same. This improves the display quality.
  • the drain voltage on the high effective voltage side of the pixel in contact with P is applied to the sub-pixel electrode of the defective pixel (the correction method shown in FIG. 7), and the drain voltage on the low effective voltage side is applied (
  • the display quality is higher than the correction method shown in FIG. That is, the display quality is better when the defective pixel after correction is (“bright” subpixel + black dot) than when it is (“dark” subpixel + black dot).
  • Which sub-pixel electrode is applied with the highest effective voltage can be identified by lighting it after assembly of the liquid crystal panel.
  • a protrusion (identification display) 131 is provided on the substrate, and which sub-pixel electrode has the highest effective voltage applied. It must be understood from the substrate.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the pixel structure of the active matrix substrate.
  • Pixel P (n—1, m) and pixel P (n, m) are adjacent to each other in the column direction, and each pixel is continuously arranged in the column direction.
  • Sub-pixel electrodes 100a to 100c, sub-pixel electrodes 101a to 101c are provided.
  • the scanning signal lines 12 (n-1) and 12 (n) are provided in the horizontal direction between the pixels, and the data signal lines 13 (m) and 13 (m + 1) are provided in the vertical direction between the pixels. Is provided.
  • the storage capacitor lines 140 and 14E are provided in parallel to the scanning signal line 12 and between the sub-pixel electrodes.
  • the TFT 15 as a switching element is formed near the intersection of the scanning signal line 12 and the data signal line 13, and three TFTs 15 are formed in one pixel.
  • the drain electrode extension 16a extending from the TFT 15 reaches the auxiliary capacitance line 14E and is insulated from the auxiliary capacitance counter electrode 142 formed integrally with the auxiliary capacitance line 14E.
  • a portion facing through a layer (not shown) functions as the auxiliary capacitance electrode 17a.
  • a contact hole 18a is formed on the auxiliary capacitance electrode 17a and the drain electrode is extended. The portion 16a and the subpixel electrode 101a are connected.
  • the drain electrode extension 16c extends beyond the auxiliary capacitance wiring 14E to the auxiliary capacitance wiring 140, via the auxiliary capacitance counter electrode 141 formed integrally with the auxiliary capacitance wiring 140 and an insulating layer (not shown).
  • the opposite part functions as the auxiliary capacitance electrode 17c.
  • a contact hole 18c is formed on the auxiliary capacitance electrode 17c, and the drain electrode extension 16c and the subpixel electrode 101c are connected.
  • the drain electrode extension portion 16b extends from the TFT 15, contacts the drain electrode extension portion 16c halfway, and is connected to the sub-pixel electrode 101b through the contact hole 18b.
  • the correction connection electrode 2c is formed in the layer including the scanning signal line 12 (n), and the correction connection electrode 2c overlaps with the drain electrode extension portions 16a to 16c via the insulating layer.
  • the data signal line 13 (m + 1) is also superimposed via an insulating layer.
  • the drain electrode extension 16a 'extended from the TFT 15' reaches the auxiliary capacitance wiring 14O 'beyond the auxiliary capacitance wiring 14E', and reaches the auxiliary capacitance wiring 140 '.
  • a portion facing the auxiliary capacitance counter electrode 141 ′ formed integrally with 140 ′ via an insulating layer (not shown) functions as the auxiliary capacitance electrode 17 a ′.
  • a contact hole 18a ′ is formed on the auxiliary capacitance electrode 17a ′, and the drain electrode extension 16a ′ and the subpixel electrode 100a are connected to each other.
  • the drain electrode extensions 16b 'and 16c' are connected in the middle to reach the auxiliary capacitance line 14E 'through an auxiliary capacitance counter electrode 142' formed integrally with the auxiliary capacitance line 14E 'and an insulating layer (not shown).
  • the opposite portion functions as the auxiliary capacitance electrode 17b ′.
  • a contact hole 18b ' is formed on the auxiliary capacitance electrode 17b', and the drain electrode extensions 16b, 16c 'are connected to the sub-pixel electrode 100b.
  • the auxiliary capacitor electrode 17b ′ force and the drain electrode extension 16d extend to the subpixel electrode 100c beyond the auxiliary capacitor wiring 140 ′ and are connected to the subpixel electrode 100c through the contact hole 18c ′.
  • the effective voltage of the subpixel electrode 101a is higher than the effective voltage of the subpixel electrodes 101b and 101c.
  • the luminance of the subpixel 101_a is higher than that of the subpixels 101_b and 101_c. This eliminates the unnaturalness when displaying a linear pattern image, and at the same time visually The potential is improved.
  • FIG. 12 shows an example of the correction method.
  • the example of the correction method shown in FIG. 12 is to drain from the subpixel electrode (“bright” electrode) 100a of the pixel P (n ⁇ 1, m) on the top to the subpixel electrodes 101a and 101c of the defective pixel P (n, m).
  • a voltage is applied to drive the sub-pixel, and another sub-pixel 101_b of the defective pixel P (n, m) is left to become a black spot, specifically, correction is performed as follows.
  • the laser irradiation portions 5a to 5c of the drain electrode extension portions 16a to 16c are irradiated with laser to cut the electrodes, and the TFT 15 and the sub-pixel electrodes 101a to 101c in which defects are generated are electrically separated.
  • the laser irradiation portion 5d between the contact portion of the drain electrode extension portion 16b and the drain electrode extension portion 16c and the contact hole 18b is irradiated with a laser to cut the electrode, and the drain electrode The energization between the extension 16b and the drain electrode extension 16c is cut off.
  • the laser irradiation parts 5e to 5g are irradiated with laser, the insulating layer (not shown) is melted, and the drain electrode extension parts 16a and 16c, the correction connection electrode 2c, and the data signal line 13 (m + 1) are corrected.
  • Conductive connection with the connection electrode 2c see Fig. 8).
  • the laser irradiation units 5h and 5i are irradiated with laser, and the drain electrode extension 16a 'of the pixel P (n-1, m), the correction connection electrode 2d, and the data signal line 13 (m + 1) Make the connecting electrode for correction 2d conductive.
  • the laser irradiation units ⁇ 51 are irradiated with laser, and a part of the data signal line 13 (m + 1) is separated from the data signal line 13 (m + 1) and used as a bypass wiring.
  • the laser to be used those exemplified above can be used here.
  • FIG. 13 shows another pixel correction method.
  • the correction method shown in FIG. 13 is a correction method in the case where an SD leak occurs in the TFT portion of the pixel P ( n , m) and a pixel defect occurs, as in the correction method of FIG.
  • the difference from the correction method in Fig. 12 is that the subpixel electrode (, dark, electrode) 100b, 100c force of the pixel P (n-1, m) ⁇ ij pixel 101a of the defective pixel P (n, m) The drain voltage is applied to 101c.
  • the electrode is cut by irradiating the laser irradiation portions 6a to 6c of the drain electrode extension portions 16a to 16c of the pixel P (n, m) with laser. Then, the TFT 15 in which the defect has occurred and the sub-pixel electrodes 101a to 101c are electrically separated. Similarly, the drain electrode extension portion 16b and the drain electrode extension portion 16c are in contact with each other, and the laser irradiation portion 6d between the contact portion 18b and the contact hole 18b is irradiated with a laser to cut the electrode, and the drain The energization between the electrode extension 16b and the drain electrode extension 16c is cut off.
  • the laser irradiation parts 6e to 6g are irradiated with laser, and the insulating layer (not shown) is melted, so that the drain electrode extension parts 16a and 16c, the correction connection electrode 2c, and the data signal line 13 (m + 1) Conduction with the connecting electrode 2c for correction (see Fig. 8).
  • the laser irradiation units 6h and 6i are irradiated with laser, and the drain electrode extension 16d, the correction connection electrode 2d, and the data signal line 13 (m + 1) of the pixel P (n—1, m) are corrected.
  • Conductive electrode for connection 2d is corrected.
  • the laser irradiation units 6j to 61 are irradiated with laser, and a part of the data signal line 13 (m + 1) is separated from the data signal line 13 (m + 1) and used as a bypass wiring.
  • pixels that become point defects without reducing the aperture ratio can be easily and reliably detected against pixel defects caused by defects such as S-D leak and S-G leak in the TFT portion. This can be corrected and can improve the yield of LCD devices. Further, according to the pixel defect correcting method of the active matrix substrate of the present invention, the display quality can be improved compared with the case where all the sub-pixels of the pixel in which the pixel defect has occurred are corrected.

Description

明 細 書
アクティブマトリクス基板及びその画素欠陥修正方法
技術分野
[0001] 本発明は、画素欠陥を修正可能なアクティブマトリクス基板及び画素欠陥修正方法 に関するものである。
背景技術
[0002] アクティブマトリクス基板の製造プロセスにおいては、異物や膜残り等によって TFT のソース電極とドレイン電極との間で短絡（S— Dリーク）が生じたり、ソース電極とゲ ート電極との間で短絡（S— Gリーク）が生じたりすることがある。このようなリークが生じ ると画素電極に正常な電圧（ドレイン電圧）が印加されなくなり、液晶表示装置の表示 画面上に輝点又は黒点等の点欠陥として現れることとなり、液晶表示装置の製造歩 留りを低下させる。
[0003] このような画素欠陥を修正するため、隣接する画素との間に修正用の接続配線を 予め配設した液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献 1〜4)。これらの提 案によれば、画素欠陥が生じた場合に、修正用接続配線にレーザ照射等を行って、 画素欠陥が生じた画素の画素電極と隣接する画素の画素電極とを電気的に導通さ せ、隣接画素と同電位の電圧を欠陥画素の画素電極に印加することで、欠陥画素を 擬似的に駆動させる。
特許文献 1 :特開昭 59— 101693号公報 (第 1頁）
特許文献 2 :特開平 2— 135320号公報 (第 1、 4頁、第 1図）
特許文献 3 :特開平 8— 328035号公報 (第 1、 5頁、第 1図）
特許文献 4 :特開 2002— 350901号公報（第 17、 24頁、第 20図）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかしながら、提案されている修正方法では、修正用接続配線を画素間を跨ぐよう に設置する必要があつたため、修正用接続配線の面積の増加に伴い開口率が低下 するという問題があった。 [0005] 力 Qえて、液晶表示装置において γ特性の視野角依存性を改善するために、 1つの 画素を 2以上の副画素に分割し、これらの副画素に異なる電圧を印加することが近 年行われつつあるところ、このような 1つの画素に 2以上の副画素を設けた液晶表示 装置における欠陥画素の修正は、これまでの修正方法では充分な画像品質を得るこ とはできない。
[0006] 本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ は、 1つの画素に 2以上の副画素電極を備えたアクティブマトリクス基板における、異 物や膜残り等による TFT部分での S_Dリークや S _Gリークなどの欠陥に起因する 画素欠陥に対して、開口率を減少させることなぐ点欠陥となる画素を容易かつ確実 に修正することができ、液晶表示装置の歩留りを向上させることができるアクティブマ トリタス基板およびその画素欠陥修正方法を提供することにある。
[0007] また本発明の目的は、 1つの画素に 2以上の副画素電極を備えたアクティブマトリク ス基板における、 TFT部分の欠陥に起因する画素欠陥を容易かつ確実に修正でき 、しかも画像品質を低下させることのない画素欠陥修正方法を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0008] 本発明者等は、 1つの画素に 2以上の副画素電極を有するアクティブマトリックス基 板において、主に TFT部分の欠陥に起因する画素欠陥を、表示品質を落とすことな く修正できないか鋭意検討を重ねた結果、画素欠陥の生じた画素の全部の副画素 電極を修正するよりも、画素欠陥の生じた画素の一部の副画素について修正を行い 、他の副画素については黒点化させる方が表示品質が向上するという知見を得た。 これは、画素欠陥の生じた画素の全部の副画素電極に、 P 接する副画素の TFTか ら電圧を印加して欠陥を修正すると、画素の黒点化および輝点化を防止することは できるものの、導通された副画素同士が同じドレイン電圧によって駆動するため、修 正された副画素は本来の点灯タイミングと点灯位置が異なり、また印加されるドレイン 電圧も、副画素電極の容量バランスが崩れるため本来の設定値とは異なるため、修 正後の表示品質が充分には高くならないのであろうと考えている。
[0009] 本発明はこのような知見に基づきなされたものであり、本発明のアクティブマトリクス 基板は、基板上に形成された複数本の走査信号線及びデータ信号線と、これらの信 号線の交点に設けられ、ゲート電極が走査信号線に接続され、ソース電極がデータ 信号線に接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタのドレイン電極又はドレイ ン引出配線に接続された画素電極とを備えるアクティブマトリクス基板であって、前記 画素電極は異なる電圧を印加できる 2以上の副画素電極を有し、前記データ信号線 は少なくとも部分的に複線化された構造を有し、前記走査信号線を含む層に修正用 接続電極を設け、前記修正用接続電極の一部がデータ信号線と絶縁層を介して重 畳し、さらに他の一部がドレイン電極又はドレイン引出配線と絶縁層を介して重畳し ていることを特徴とする。
[0010] ここで、表示品質を低下させることなく欠陥画素を修正する観点から、前記の 2以上 の副画素電極の中で最も高い実効電圧が印加される副画素電極を識別するための 識別表示を、複線化されたデータ信号線で囲まれた領域内の、前記走査信号線又 は前記データ信号線に形成しておくのが好ましい。
[0011] 走査信号線やデータ信号線の抵抗を上げることなぐ最も高い実効電圧が印加さ れる副画素電極を識別するためには、識別表示として、走査信号線又はデータ信号 線から同一平面上で延出した突起を用いるのが好ましい。
[0012] また本発明の画素欠陥修正方法は、前記いずれかに記載のアクティブマトリクス基 板で生じた画素欠陥を修正する画素欠陥修正方法であって、画素欠陥が生じた画 素の少なくとも 1つの副画素電極と、この画素に隣接する画素の副画素電極とを、前 記データ信号線と前記修正用接続電極を介して導通させて略同電位にすると共に、 画素欠陥が生じた画素の他の副画素は黒点化することを特徴とする。なお、前記副 画素の黒点化は、画素電極に電圧を印加しない時は照射光を遮断するノーマリブラ ック型液晶表示装置の場合、 S— Dリークでは画素電極に電圧が印加されないように ドレイン引出配線を切断することで行われ、 TFT部分での S— Gリークでは TFTを構 成するゲートまたはソースの枝のどちらかと、ドレイン引出配線を切断することで行わ れる。一方画素電極に電圧を印加しない時は照射光を透過するノーマリホワイト型液 晶表示装置の場合、 S— Dリークでは欠陥画素の修正を行わず放置すればよぐ TF T部分での S— Gリークでは TFTを構成するゲートまたはソースの枝のどちらかを切 断することで行われる。 [0013] ここで、表示品質を向上させる観点からは、画素欠陥が生じた画素の少なくとも 1つ の副画素電極と、この画素に隣接する画素の最も高い実効電圧が印加される副画素 電極とを導通させて略同電位にするのが望ましレ、。
[0014] 修正用接続電極を用いて導通するには、修正用接続電極とデータ信号線とが重畳 する領域、及び、修正用接続電極とドレイン電極又はドレイン引出配線とが重畳する 領域をレーザ照射により溶融させて導通させる。そして修正用接続電極と導通させた データ信号線の一部を他のデータ信号線から分離するのがよい。
発明の効果
[0015] 本発明のアクティブマトリクス基板では、画素電極は異なる電圧を印加できる 2以上 の副画素電極を有し、データ信号線は少なくとも部分的に複線化された構造を有し、 走査信号線を含む層に修正用接続電極を設け、修正用接続電極の一部をデータ信 号線と絶縁層を介して重畳させ、さらに他の一部をドレイン電極又はドレイン引出配 線と絶縁層を介して重畳させているので、 TFT部分における S— Dリークや S— Gリー クなどの欠陥に起因する画素欠陥に対して、開口率を減少させることなぐ点欠陥と なる画素を容易かつ確実に修正することができ、液晶表示装置の歩留りを向上させ ること力 Sできる。
[0016] また本発明のアクティブマトリクス基板の画素欠陥修正方法では、画素欠陥が生じ た画素の一部の副画素電極と、この画素に隣接する画素の副画素電極とを、データ 信号線と修正用接続電極を介して導通させて略同電位にすると共に、画素欠陥が生 じた画素の他の副画素は黒点化させるので、画素欠陥が生じた画素のすべての副 画素を修正する場合に比べ表示品質が向上する。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明に係るアクティブマトリックス基板の一例を示す平面図である。
[図 2]図 1の A— A線断面図である。
[図 3]図 1の B— B線断面図である。
[図 4]識別表示の他の例を示す部分拡大平面図である。
[図 5]図 1の基板を用いた液晶表示装置の等価回路の模式図である。
[図 6]液晶表示装置を駆動するための電圧波形図の一例である。 [図 7]図 1の基板における修正例を示す平面図である。
[図 8]修正用接続電極と、ドレイン電極 ·データ信号線との導通状態を示す概説図で ある。
[図 9]副画素の容量を示す図である。
[図 10]図 1の基板における修正の他の例を示す平面図である。
[図 11]本発明に係るアクティブマトリックス基板の他の例を示す平面図である。
[図 12]図 11の基板における修正例を示す平面図である。
[図 13]図 11の基板における修正の他の例を示す平面図である。
符号の説明
[0018] 2a, 2a' , 2b, 2b' 修正用接続電極
12 走査信号線
13 データ信号線
15 TFT (薄膜トランジスタ）
21a 絶縁層
121 , 131 突起（識別表示）
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明に係るアクティブマトリクス基板及びそれを用いた画素欠陥修正方法 について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるも のではない。なお、本明細書において特に断りのない限り、液晶表示装置はノーマリ ブラック型のものとする。
[0020] 図 1は、本発明のアクティブマトリクス基板の画素構造を模式的に示した平面図で あり、 n行 m列の画素 P (n, m)に着目したものである。図 2及び図 3は、図 1の A—A 線断面図および B— B線断面図である。画素 P (n, m)は 2つの副画素電極 101a, 1 Olbを有し、副画素電極 101a, 101bは列方向に連続して配列されている。走査信 号線 12 (n)は画素間を図の横方向に設けられ、データ信号線 13 (m)は画素間を図 の縦方向に設けられている。そして、 2つの補助容量配線 140, 14Eは走査信号線 12 (n)に平行で、且つ副画素電極 101a, 101bの上下に設けられている。スィッチン グ素子としての TFT15a， 15bは、走查信号線 12 (n)とデータ信号線 13 (m)との交 差付近に形成されている。
[0021] TFT15aのドレイン電極延長部 16aは補助容量配線 14〇上に延出し、補助容量配 線 140と一体に形成された補助容量対向電極 141と絶縁層 21a (図 2に図示）を介し て対向する部分が補助容量電極 17aとして機能する。そしてこの補助容量電極 17a 上にコンタクトホール 18aが形成され、ドレイン電極延長部 16aと副画素電極 101aと が接続している（図 2参照）。同様に、ドレイン電極延長部 16bは補助容量配線 14E 上に延出し、補助容量配線 14Eと一体に形成された補助容量対向電極 142と絶縁 層（不図示）を介して対向する部分が補助容量電極 17bとして機能する。そしてこの 補助容量電極 17b上にコンタクトホール 18bが形成され、ドレイン電極延長部 16bと 副画素電極 101bとが接続している。
[0022] ここで、データ信号線 13はいわゆる"はしご状"に複線化された構造を有する。そし て、後述するように、欠陥画素を修正する場合に、 P 接する画素の、高い実効電圧が 印加される副画素電極と欠陥画素の副画素電極とを同電位とする方が表示品質が 一層向上するので、どの副画素電極に高い実効電圧が印加されるのか実際に電圧 を印加しなくても識別できるように識別表示を設けるのが望ましい。この実施形態で は副画素電極 101aの方に高い実効電圧が印加されるので、データ信号線 13 (m) の、副画素電極 101aの側方に位置する部分に突起（識別表示） 131が形成されて いる。
[0023] もちろん、どの副画素電極に最も高い実効電圧が印加されるかが識別できればよ レ、から、低い実効電圧が印加される副画素電極 101bの側に突起を設けても構わな レ、。また、図 4に示すように走査信号線 12に突起 121を設けても構わない。さらには 、識別表示として、切り欠きや窪み、印字など従来公知の識別表示を信号線に形成 してもよレ、。ただし、識別表示として信号線に切り欠きや窪みを用いると、信号線の抵 抗が上力 Sり表示特性に影響を与えるおそれがある。また印字方法によれば消滅する おそれがある。このため識別表示としては、データ信号線をはしご状としたこととの組 み合わせにぉレ、て突起を用いるのが好ましレ、。
[0024] また、図 1及び図 3に示すように、走查信号線 12 (n)を含む層に修正用接続電極 2 が形成され、この修正用接続電極 2の一方端はドレイン電極延長部 16aと絶縁層 21 aを介して重畳し、もう一方端はデータ信号線 13 (m+ 1)と絶縁層 2 laを介して重畳 している。なお、この修正用接続電極 2およびドレイン電極延長部 16aの一部が斜め 方向に形成されているのは、副画素電極 101a, 101b又は対向電極（不図示）に形 成された、液晶層を配向させるためのスリット（不図示）と重なるようにして、液晶表示 装置の開口率を落とさなレ、ようにするためである。
[0025] また、図 2に示すように、コンタクトホール 18aの下方には、絶縁層 21aを介して補助 容量配線 140が形成されている。これにより、液晶層の配向の乱れが遮光され画像 品位の向上が図られている。なお、補助容量を構成する絶縁層 21aは例えば TFTの ゲート絶縁層である。
[0026] 図 5に、図 1の液晶表示装置の等価回路の模式図を示す。この図では、副画素 10 1 _ aに対応する液晶容量を Clc〇と表記し、副画素 101 _bに対応する液晶容量を ClcEと表記している。副画素 101— a, 101 _bのそれぞれの液晶容量 Clc〇、 ClcE は、副画素電極 101a, 101bと対向電極 21とこれらの間の液晶層とによって構成さ れている。副画素電極 101a, 101bは TFT15a、 15bを介してデータ信号線 13 (m) に接続されており、 TFTのゲート電極 Gは共通の走査信号線 12 (n)に接続されてい る。
[0027] 副画素 101— aおよび副画素 101— bに対応して設けられてレ、る第 1補助容量およ び第 2補助容量は、図 5では、それぞれ CcsOおよび CcsEと表記している。第 1補助 容量 CcsOの補助容量電極 17aは、ドレイン電極の延長部 16aを介して TFT15aのド レインに接続されており、第 2補助容量 CcsEの補助容量電極 17bは、ドレイン電極 の延長部 16bを介して TFT15bのドレインに接続されている。なお、補助容量電極 1 7a, 17bの接続形態は図示した例に限られず、それぞれ対応する副画素電極 101a 及び副画素電極 101bと同じ電圧が印加されるように電気的に接続されていればよ レ、。即ち、副画素電極 101a及び副画素電極 101bと、これらに対応する補助容量電 極 17a， 17bとが直接または間接に電気的に接続されてレヽればよレ、。
[0028] 第 1補助容量 CcsOの補助容量対向電極 141は、補助容量配線 140に接続され ており、第 2補助容量 CcsEの補助容量対向電極 142は、補助容量配線 14Eに接続 されている。この構成によって、第 1補助容量 CcsOおよび第 2補助容量 CcsEのそれ ぞれの補助容量対向電極 141， 142に異なる補助容量対向電圧を供給することが 可能となっている。補助容量対向電極 141, 142と補助容量配線 140, 14Eの接続 関係は、後に説明するように、駆動方法 (ドット反転駆動など）に応じて、適宜選択さ れる。
[0029] このような構成において、 2つの補助容量配線 14〇， 14Eに異なる補助容量対向 電圧を供給することにより、副画素電極 101aの実効電圧を副画素電極 101bの実効 電圧よりも高くすることができ、これにより、副画素 101 _aの輝度を副画素 101 _bの 輝度よりも高くすることができる。副画素電極 101aおよび副画素電極 101bに異なる 電圧を印加できる原理は次のとおりである。
[0030] 図 6は、図 5の画素 P (n、 m)に入力される各種信号の電圧波形とタイミングを示して いる。 （a)はデータ信号線 13に供給される表示信号電圧（階調信号電圧) Vsの波形 を示している。 （b)は走查信号線 12に供給される走查信号電圧 Vgの波形を示して おり、（c)および (d)はそれぞれ補助容量配線 14〇及び 14Eに供給される補助容量 対向電圧（Vcs〇、 VcsE)の波形を示している。 （e)および（f)は、それぞれ副画素 1 01— aの液晶容量 ClcOおよび副画素 101—bの液晶容量 ClcEに印加される電圧（ Vlc〇、 VlcE)の波形を示している。
[0031] 図 6に示す駆動方式は、 1Hドット反転 +フレーム反転方式の液晶表示装置に本発 明を適用した実施形態を示したものである。
[0032] データ信号線 13に印加される表示信号電圧 Vsは、 1本の走査信号線が選択され るたび（1Hごと）に極性が反転し、且つ、隣接する信号線に印加される表示信号電 圧の極性は逆になつている（1Hドット反転)。また、全てのデータ信号線 13に表示信 号電圧 Vsはフレーム毎に極性が反転する（フレーム反転）。
[0033] ここでの例は、補助容量対向電圧 VcsO及び VcsEの極性が反転する周期は 2Hで ある。また補助容量対向電圧 Vcs〇及び VcsEは振幅が同じで、位相が 180° 異なる 波形を有している。
[0034] 図 6を参照しながら、液晶容量 ClcO及び液晶容量 ClcEに印加される電圧 (VlcO
、 VlcE)が図 6のようになる理由を説明する。
[0035] 時刻 Tのとき、走查信号電圧 Vgがローレベル (VgL)力 ハイレベル (VgH)に変 化して、 TFT15a, 15bが導通状態となり、データ信号線 13の表示信号電圧 Vsが副 画素電極 101a, 101bに印加される。液晶容量 ClcOおよび ClcEのそれぞれの両端 に印加される電圧は、それぞれ、副画素電極 101a、 101bの電圧と、対向電極 21の 電圧（Vcom)との差である。すなわち、 Vlc〇=VlcE=Vs _Vcomである。
[0036] 時刻 Tのときに、走查信号線信号電圧 Vgが高電圧 VgHから低電圧 VgL (<Vs)
2
に変化すると、 TFT15a, 15bが同時に非導通状態（OFF状態）となり、副画素およ び補助容量はすべてデータ信号線 13と電気的に絶縁される。なお、 TFT15a, 15b の有する寄生容量などの影響によって、いわゆる引込み現象が生じ、副画素電極 10 la, 101bの電圧が A Vdだけ下がる。
[0037] 時刻 Tのときに、液晶容量 Clc〇の電圧 VlcOは、液晶容量 Clc〇を構成する副画
3
素電極 101aと電気的に接続された、補助容量 Ccs〇の補助容量対向電極 141の電 圧 VcsOの影響を受けて変化する。また、液晶容量 ClcEの電圧 VlcEは、液晶容量 ClcEを構成する副画素電極 101bと電気的に接続された、補助容量 CcsEの補助容 量対向電極 142の電圧 VcsEの影響を受けて変化する。
[0038] ここで、時刻 Tにおいて、補助容量対向電圧 VcsOが Vcs〇p > 0だけ増加し、補助
3
容量対向電圧 VcsE力 SVcsEp > 0だけ低下したとする。すなわち、補助容量対向電 圧 VcsOの全振幅（Vp— p)を VcsOpとし、補助容量対向電圧 VcsEの全振幅を Vcs Epとする。
[0039] 液晶容量 ClcOと補助容量 CcsOとの合計の容量を C 〇とし、液晶容量 ClcEと補
ιχ
助容量 CcsEとの合計の容量を C Eとすると、
ix
VlcO =Vs- Δ Vd+ VcsOp (CcsO/C O) -Vcom,
pix
VlcE=Vs - A Vd-VcsEp (CcsE/C E) -Vcom
pix
となる。
[0040] 次に、時刻 Tにおいて、同様に補助容量対向電極の電圧 VcsO及び VcsEの影響
4
を受けて、 VlcOおよび VlcEはそれぞれ時刻 T時の電圧値に戻る。
2
[0041] VlcO =Vs- AVd-Vcom
VlcE=Vs - A Vd-Vcom
この電圧の変化は、次のフレームにおいて Vg (n)が VgHとなるまで繰り返される。 その結果、 VlcOおよび VlcEのそれぞれの実効値が異なる値となる。すなわち、 Vic Oの実効値を Vlc〇 とし、 VlcEの実効値 VlcE とすると、
rms rms
VlcO =Vs - A Vd+ (l/2) VcsOp (CcsO/C 〇）一Vcom
rms pix
VlcE =Vs- A Vd- (l/2)VcsEp (CcsE/C E)—Vcom
rms pix
(ただし、 （Vs_ A Vd_Vcom) > >Vcs〇p (CcsOZC O)、
pix
(Vs- AVd-Vcom) > >VcsEp (CcsE/C E)時。）
pix
となる。したがって、これら実効値の差を AVk=VlcO -VlcE とすると、
rms rms
Δ Vlc={VcsOp (CcsO/C 0) +VcsEp (CcsE/C E) }/2となる。このように畐 ij pix pix
画素電極 101a， 101bに接続されている補助容量 CcsO, CcsEの補助容量対向電 極 141 , 142に印加する電圧を制御することによって、副画素電極 101a及び副画素 電極 101bに互いに異なる電圧を印加することができるようになる。
[0042] なお、 VcsOと VcsEの電圧を入れ替えれば、逆に Vlc〇の実効値を小さぐ VlcEの 実効値を大きくなるように設定できる。あるいは、補助容量 CcsOおよび CcsEの補助 容量対向電極 141 , 142に接続する補助容量配線 14〇および 14Eの組合せを逆に しても、 VlcOの実効値を小さぐ VlcEの実効値を大きくなるように設定できる。
[0043] なお、ここでは、フレーム反転駆動を行っているので、次フレームでは、 Vsの極性を 反転し、 Vicく 0となるが、これに同期して VcsOおよび VcsEの極性も反転させれば 、同様の結果が得られる。
[0044] このような構造のアクティブマトリックス基板において、画素 Pの TFT部分において 異物や膜残り等による S— Dリークや S— Gリークなどが生じ画素欠陥が発生した場 合、そのまま放置すると画素 Pが輝点化し基板が不良品となってしまう。そこで、隣接 する画素から画素 Pの副画素の一部にドレイン電圧を印加して修正を行う。
[0045] 図 7に修正方法の一例を示す。図 7に示す修正方法例は、画素 P (n， m)の TFT部 分において S _Dリークが生じ画素欠陥が生じた場合の修正方法であって、下接す る画素 P (n+ 1 , m)の副画素電極（"明''電極） 102aと欠陥画素 P (n, m)の副画素 1 01bとを修正用接続電極 2a' , 2bを介して略同電位とし、欠陥画素 P (n， m)のもう一 つの副画素 101 _aは黒点化させるものである。具体的には以下のようにして修正を 行う。 [0046] ドレイン電極延長部 16bのレーザ照射部 71に基板の表面又は裏面からレーザを照 射し、欠陥が生じた TFT15bと副画素電極 101bとを電気的に切り離す。次に、レー ザ照射部 72、 73にレーザを照射し、図 8に示すように、絶縁層 21aを溶融させて、ド レイン電極延長部 16bと修正用接続電極 2bおよびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正 用接続電極 2bとを導通させる。同様にして、レーザ照射部 74、 75にレーザを照射し 、画素 P (n+ 1， m)のドレイン電極延長部 16a'と修正用接続電極 2a'およびデータ 信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電極 2a'とを導通させる。そして、レーザ照射部 76 〜79にレーザを照射して、データ信号線 13 (m+ 1)の一部をデータ信号線 13 (m + 1)から分離して迂回用配線として用いる。
[0047] 一方副画素 101 _ aは、ドレイン電極延長部 16aのレーザ照射部 70にレーザを照 射し、 TFT15bと副画素電極 101 _ aとを電気的に切り離して黒点化する。
[0048] ここで使用するレーザとしては従来公知のものを使用することができ、例えば YAG レーザ（波長 266nm、 532nm)などが例示でき、電極の切断あるいは絶縁層の溶融 などその用途によって適宜使い分ければよい。
[0049] 以上のようにして図 7に示すような迂回路（図中の矢印）を形成することによって、画 素 P (n+ 1 , m)の副画素電極 102aに印加されるドレイン電圧力 欠陥画素 P (n, m) の副画素電極 101bにも印加されることになり、副画素 101— bは副画素 102— aと同 じ表示動作を行い、且つその輝度もほぼ同じとなる。これにより表示品質が改善され る。なお、副画素 101— bと副画素 102— aの輝度がほぼ同じとなることは、下記説明 するように理論的にも裏付けられている。
[0050] 図 9を参照して、修正前の副画素の全容量 C は、
ιχ
c pix =c LC +c Cs +c sd +c gd
(式中、 C = C + C
sd sdl sd2
c ：副画素電極領域内の自画素のデータ信号線の容量
sdl
C ：副画素電極領域内の他画素のデータ信号線の容量）
sd2
一方修正後、副画素の面積は 2倍になり 1つの TFTで駆動するため、全容量 C'
pix は、
C' = 2C + 2C + 2C + C
pix LC Cs sd gd となり、通常、 C は C の数％であるため、 C' は C の 2倍と考えることができる。
gd ιχ ιχ ιχ
[0051] ここで、修正前のドレインの引き込み電圧 AVは、
d
AV = (C /C ) XV
d gd pix gpp
(式中、 V はゲート電圧の振幅）
g p
と表せる。一方、修正後の引き込み電圧 Δν，は
d
Δν， = (C /C， ) XV
d gd pix gpp
と表せる。したがって、修正後の引き込み電圧 Δν，は修正前の電圧 Δνの 1/2に
d d
なる。
[0052] また、修正前の補助容量電圧 V によるドレイン電圧の変化量 Δν は、
CS CS
AV = (C /C ) XV
cs cs pix cspp
(式中、 V は補助容量電圧の振幅）
cspp
と表せる。一方、修正後の電圧変化量 Δν' は、修正後の C が修正前の 2倍になる
CS CS
ため、
AV = (2C /C ) XV
cs cs pix cspp
と表せる。したがって、修正後の電圧変化量 AV' は修正前とほとんど変わらない。
CS
[0053] 以上から、画素修正によるドレイン電圧の変化は、引き込み電圧 Δνが半分になる
d
だけであり、修正後の画素の輝度はほぼ同じになる。
[0054] 図 10に画素修正方法の他の例を示す。図 10に示す修正方法は、前記の修正方 法と同様に、画素 P (n, m)の TFT部分において S— Dリークが生じ画素欠陥が生じ た場合の修正方法であって、前記修正方法と異なる点は、上接する画素 P (n— 1， m )の副画素電極（"暗"電極） 100bと欠陥画素 P (n, m)の副画素 101aとを修正用接 続電極 2b'， 2aを介して略同電位とする点である。
[0055] 具体的な修正手順は前記と同様であるので略説すると、ドレイン電極延長部 16aの レーザ照射部 81にレーザを照射し、欠陥が生じた TFT15aと副画素電極 101aとを 電気的に切り離す。そして、レーザ照射部 82、 83にレーザを照射し、ドレイン電極延 長部 16aと修正用接続電極 2aおよびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電極 2a とを導通させる。同様にして、レーザ照射部 84、 85にレーザを照射し、画素 P (n_ l , m)のドレイン電極延長部 16b'と修正用接続電極 2b'およびデータ信号線 13 (m + 1)と修正用接続電極 2b'とを導通させる。さらに、レーザ照射部 86〜89にレーザ を照射して、データ信号線 13 (m + 1)の一部をデータ信号線 13 (m + 1)から分離し て迂回用配線として用いる。
[0056] このようにして図 10に示す迂回路（図中の矢印）を形成することによって、画素 P (n _ 1 , m)の副画素電極 100bに印加されるドレイン電圧力 欠陥画素 P (n, m)の副 画素電極 101aにも印加されることになり、副画素 101 _aは副画素 100_bと同じ表 示動作を行い、且つその輝度もほぼ同じとなる。これにより表示品質が改善される。
[0057] なお、欠陥画素の副画素電極に、 P 接する画素の高実効電圧側のドレイン電圧を 印加する方が（図 7に示した修正方法）、低実効電圧側のドレイン電圧を印加する（図 10に示した修正方法)よりも表示品質は高くなる。すなわち、修正後の欠陥画素が（" 明"副画素 +黒点）となる方が、（"暗"副画素 +黒点）となるよりも表示品質がよくなる 。どの副画素電極に最も高い実効電圧が印加されているかは、液晶パネル組立後で あれば点灯させることにより識別できる。一方、基板作成工程では点灯させることがで きないので、前述のように、基板に突起 (識別表示） 131を設け、どの副画素電極に 最も高レ、実効電圧が印加されてレ、るか基板からわかるようにしておく必要がある。
[0058] 次に、副画素が 3つの場合の欠陥修正方法について説明する。図 11はァクディブ マトリックス基板の画素構造を模式的に示した平面図である。画素 P (n—1, m)と画 素 P (n， m)とが列方向に隣接し、それぞれの画素は、列方向に連続して配列された 副画素電極 100a〜100c、副画素電極 101a〜101cを備えている。そして、走査信 号線 12 (n— 1)， 12 (n)が画素間を図の横方向に設けられ、データ信号線 13 (m) , 13 (m+ 1)が画素間を図の縦方向に設けられている。そして、補助容量配線 140， 14Eは、走查信号線 12に平行で且つ副画素電極間に設けられている。スイッチング 素子としての TFT15は、走查信号線 12とデータ信号線 13との交差付近に形成され ており、 1つの画素に 3つ形成されている。
[0059] 画素 P (n， m)では、 TFT15から延出したドレイン電極延長部 16aは、補助容量配 線 14E上に至り、補助容量配線 14Eと一体に形成された補助容量対向電極 142と 絶縁層（不図示）を介して対向する部分が補助容量電極 17aとして機能している。そ してこの補助容量電極 17a上にコンタクトホール 18aが形成され、ドレイン電極延長 部 16aと副画素電極 101aとが接続している。同様に、ドレイン電極延長部 16cは補 助容量配線 14Eを超えて補助容量配線 14〇に至り、補助容量配線 140と一体に形 成された補助容量対向電極 141と絶縁層（不図示）を介して対向する部分が補助容 量電極 17cとして機能している。そしてこの補助容量電極 17c上にコンタクトホール 1 8cが形成され、ドレイン電極延長部 16cと副画素電極 101cとが接続している。一方、 ドレイン電極延長部 16bは TFT15から延出し、ドレイン電極延長部 16cと途中接触し て、コンタクトホール 18bによって副画素電極 101bと接続している。
[0060] そして、走查信号線 12 (n)を含む層に修正用接続電極 2cが形成され、この修正用 接続電極 2cはドレイン電極延長部 16a〜： 16cと絶縁層を介して重畳するとともに、デ ータ信号線 13 (m+ 1)とも絶縁層を介して重畳している。
[0061] 他方、画素 P (n_ l , m)では、 TFT15 'カ 延出したドレイン電極延長部 16a'は、 補助容量配線 14E'を越えて補助容量配線 14〇'上に至り、補助容量配線 140 'と 一体に形成された補助容量対向電極 141 'と絶縁層（不図示）を介して対向する部 分が補助容量電極 17a'として機能している。そしてこの補助容量電極 17a'上にコン タクトホーノレ 18a'が形成され、ドレイン電極延長部 16a'と副画素電極 100aとが接続 してレ、る。ドレイン電極延長部 16b' , 16c'は途中で接続して、補助容量配線 14E' に至り、補助容量配線 14E'と一体に形成された補助容量対向電極 142 'と絶縁層（ 不図示）を介して対向する部分が補助容量電極 17b 'として機能している。そしてこの 補助容量電極 17b '上にコンタクトホール 18b 'が形成され、ドレイン電極延長部 16b ，, 16c 'と副画素電極 100bとが接続している。さらに、補助容量電極 17b'力らドレイ ン電極延長部 16dが、補助容量配線 14〇'を越えて副画素電極 100cに延出し、ここ でコンタクトホール 18c 'によって副画素電極 100cと接続している。
[0062] 各副画素電極の電圧制御を画素 P (n, m)を例に説明すると、副画素電極 101b，
101cには同じ実効電圧が印加される。加えて、前述するように、 2つの補助容量配 線 140， 14Eには、異なる補助容量対向電圧が供給されるので、副画素電極 101a の実効電圧は副画素電極 101b、 101cの実効電圧よりも高くなり、副画素 101 _ aの 輝度は副画素 101 _b、 101 _ cの輝度よりも高くなる。これにより、直線パターン画 像を表示したときの不自然さをなくすことができるようになると共に、 y特性の視覚依 存性が改善される。
[0063] このような構造のアクティブマトリックス基板において、画素 P (n, m)の TFT15にお レ、て異物や膜残り等による S— Dリークが生じ画素欠陥が発生した場合、隣接する画 素 P (n_ l， m)から画素 P (n， m)の副画素の一部にドレイン電圧を印加して修正を 行う。
[0064] 図 12に修正方法の一例を示す。図 12に示す修正方法例は、上接する画素 P (n— 1 , m)の副画素電極（"明''電極） 100aから欠陥画素 P (n, m)の副画素電極 101a、 101cへドレイン電圧を印加して副画素を駆動させ、欠陥画素 P (n， m)のもう一つの 副画素 101 _bは放置し黒点化させるものである。具体的には以下のようにして修正 を行う。
[0065] ドレイン電極延長部 16a〜16cのレーザ照射部 5a〜5cにレーザを照射して電極を 切断し、欠陥が生じた TFT15と副画素電極 101a〜： 101cとを電気的に切り離す。同 様に、ドレイン電極延長部 16bとドレイン電極延長部 16cとが接触している部分とコン タクトホール 18bとの間のレーザ照射部 5dに、レーザを照射して電極を切断し、ドレイ ン電極延長部 16bとドレイン電極延長部 16cとの通電を遮断する。次に、レーザ照射 部 5e〜5gにレーザを照射し、絶縁層（不図示）を溶融させてドレイン電極延長部 16a , 16cと修正用接続電極 2c、およびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電極 2cと を導通させる（図 8を参照）。
[0066] そして、レーザ照射部 5h, 5iにレーザを照射し、画素 P (n— 1 , m)のドレイン電極 延長部 16a'と修正用接続電極 2d、およびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電 極 2dとを導通させる。そして、レーザ照射部 ¾〜51にレーザを照射して、データ信号 線 13 (m+ 1)の一部をデータ信号線 13 (m+ 1)から分離して迂回用配線として用い る。使用するレーザとしては前記例示したものがここでも使用できる。
[0067] 以上のようにして図 12に示すような迂回路（図中の矢印）を形成することによって、 画素 P (n_ l， m)の副画素電極 101aに印加されるドレイン電圧力 欠陥画素 P (n， m)の副画素電極 101a, 101cにも印加される。これにより、畐 lj画素 101— a, 101 -c が副画素 100_aと同じ表示動作を行レ、、且つその輝度もほぼ同じとなり表示品質が 格段に改善される。 [0068] 図 13に他の画素修正方法を示す。図 13に示す修正方法は、図 12の修正方法と 同様に、画素 P (n, m)の TFT部分において S— Dリークが生じ画素欠陥が生じた場 合の修正方法である。図 12の修正方法と異なる点は、画素 P (n— 1 , m)の副画素電 極（，，暗，，電極） 100b， 100c力ら欠陥画素 P (n， m)の畐 ij画素 101a, 101cへドレイン 電圧を印加する点である。
[0069] 具体的な修正手順は前記と同様であるので略説すると、画素 P (n， m)のドレイン電 極延長部 16a〜16cのレーザ照射部 6a〜6cにレーザを照射して電極を切断し、欠 陥が生じた TFT15と副画素電極 101a〜101cとを電気的に切り離す。同様に、ドレ イン電極延長部 16bとドレイン電極延長部 16cとが接触してレ、る部分とコンタクトホー ノレ 18bとの間のレーザ照射部 6dに、レーザを照射して電極を切断し、ドレイン電極延 長部 16bとドレイン電極延長部 16cとの通電を遮断する。次に、レーザ照射部 6e〜6 gにレーザを照射し、絶縁層（不図示）を溶融させてドレイン電極延長部 16a， 16cと 修正用接続電極 2c、およびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電極 2cとを導通 させる（図 8を参照）。
[0070] そして、レーザ照射部 6h, 6iにレーザを照射し、画素 P (n— 1 , m)のドレイン電極 延長部 16dと修正用接続電極 2d、およびデータ信号線 13 (m+ 1)と修正用接続電 極 2dとを導通させる。そして、レーザ照射部 6j〜61にレーザを照射して、データ信号 線 13 (m+ 1)の一部をデータ信号線 13 (m+ 1)から分離して迂回用配線として用い る。
[0071] このようにして図 13に示す迂回路（図中の矢印）を形成することによって、画素 P (n - 1 , m)の副画素電極 100b, 100cに印加されるドレイン電圧力 欠陥画素 P (n, m )の副画素電極 101a, 101cにも印加され、畐 IJ画素 101— a, 101 _ cは副画素 100 _b， 100_cと同じ表示動作を行い、且つその輝度もほぼ同じとなる。これにより表 示品質が改善される。なお、副画素が 2つの場合と同様に副画素が 3つの場合にお レヽても、欠陥画素の副画素電極に、隣接する画素の高実効電圧側のドレイン電圧を 印加する方が、低実効電圧側のドレイン電圧を印加するよりも表示品質が高くなる。 前述のように、基板に突起 (識別表示） 131を設け、どの副画素電極に最も高い実効 電圧が印加されているか基板を見ることによってわかるようにしておくことが推奨され る。
産業上の利用性
本発明のアクティブマトリクス基板では、 TFT部分における S— Dリークや S— Gリー クなどの欠陥に起因する画素欠陥に対して、開口率を減少させることなぐ点欠陥と なる画素を容易かつ確実に修正することができ、液晶表示装置の歩留りを向上させ ること力 Sできる。また本発明のアクティブマトリクス基板の画素欠陥修正方法では、画 素欠陥が生じた画素のすべての副画素を修正する場合に比べ表示品質が向上させ ること力 Sできる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板上に形成された複数本の走査信号線及びデータ信号線と、
これらの信号線の交点に設けられ、ゲート電極が走查信号線に接続され、ソース電 極がデータ信号線に接続された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタのドレイン電極又はドレイン引出配線に接続された画素電極とを 備えるアクティブマトリクス基板であって、
前記画素電極は異なる電圧を印加できる 2以上の副画素電極を有し、
前記データ信号線は少なくとも部分的に複線化された構造を有し、
前記走査信号線を含む層に修正用接続電極を設け、
前記修正用接続電極の一部がデータ信号線と絶縁層を介して重畳し、さらに他の 一部がドレイン電極又はドレイン引出配線と絶縁層を介して重畳していることを特徴と するアクティブマトリクス基板。
[2] 前記の 2以上の副画素電極の中で最も高い実効電圧が印加される副画素電極を 識別するための識別表示を、複線化されたデータ信号線で囲まれた領域内の、前記 走査信号線又は前記データ信号線に形成した請求項 1記載のアクティブマトリックス 基板。
[3] 前記識別表示が、走査信号線又はデータ信号線から同一平面上で延出した突起 である請求項 2記載のアクティブマトリックス基板。
[4] 請求項 1〜3のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板で生じた画素欠陥を修正 する画素欠陥修正方法であって、
画素欠陥が生じた画素の少なくとも 1つの副画素電極と、この画素に隣接する画素 の副画素電極とを、前記データ信号線と前記修正用接続電極を介して導通させて略 同電位にすると共に、画素欠陥が生じた画素の他の副画素は黒点化することを特徴 とするアクティブマトリクス基板の画素欠陥修正方法。
[5] 画素欠陥が生じた画素の少なくとも 1つの副画素電極と、この画素に隣接する画素 の最も高い実効電圧が印加される副画素電極とを導通させて略同電位にする請求 項 4記載のアクティブマトリクス基板の画素欠陥修正方法。
[6] 修正用接続電極とデータ信号線とが重畳する領域、及び、修正用接続電極とドレイ ン電極又はドレイン引出配線とが重畳する領域をレーザ照射により溶融させて導通さ せる請求項 4又は 5記載のアクティブマトリクス基板の画素欠陥修正方法。
修正用接続電極と導通させたデータ信号線の一部を他のデータ信号線から分離 する工程を含む請求項 4〜6のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板の画素欠 陥修正方法。
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