JP3179319B2 - マトリクス型表示装置の欠陥検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置に用いられている予備配線
を介しての信号線同士の短絡を検出するマトリクス型表
示装置の欠陥検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の小型、軽量、および高
性能化にともなって、液晶表示装置等のフラット型の表
示装置が普及している。そして、そのような表示装置に
は、ＶＧＡ(Video Graphics Array)、Ｓ−ＶＧＡ(Super
-Video Graphics Array)、ＸＧＡ(Extended Graphics A
rray) 等の高解像度が要求されてきている。ところが、
高解像度を有する表示装置は、絵素数が多くなり、電極
数が膨大なものになる。このため、上記表示装置には、
絵素をマトリクス状に設けたマトリクス型表示装置が用
いられている。

【０００３】しかしながら、上記マトリクス型表示装置
は、基板上に形成される走査線および信号線が、表示装
置の高解像度化にともない、その線幅が狭くなってきて
おり、また大画面化によって表示装置上での引回し長が
長くなってきている。このため、上記走査線および信号
線は、生産プロセス上、断線不良が生じやすくなってい
る。そして、走査線または信号線に断線不良が生じる
と、その断線不良箇所以遠の絵素を表示駆動することが
できず、表示品質が著しく低下していた。

【０００４】そこで、特開平３−２３４２５号公報に
は、上記断線不良が生じても修復可能な液晶表示装置の
構成を提案している。そのような一般的な液晶表示装置
１を、図４および図５に基づいて説明する。尚、図４
は、上記液晶表示装置１を示す概略の等価回路図であ
る。また、図５は、上記液晶表示装置１において、欠陥
部１９を介して予備配線１４ａ・１４ｂと信号線５とが
短絡したときの要部を示す平面拡大図である。

【０００５】図４において、上記液晶表示装置１は、表
示部であるパネル２と、映像信号を印加する走査信号駆
動部３および表示信号駆動部４とから構成されている。
上記パネル２は、例えば、上下一対の相互に平行なガラ
ス基板と、両ガラス基板の外方表面にそれぞれ形成され
る偏光板と、上記各ガラス基板の内方表面に形成される
透明電極と、上記透明電極上に形成される配向膜と、両
ガラス基板の外周部を気密に封止するシール樹脂と、上
記ガラス基板およびシール樹脂によって形成された空間
内に封入される液晶質とを備えている。上記透明電極
は、例えば、上側基板上では共通に形成されており、こ
れに対して下側基板上では、各絵素に対応してマトリク
ス状に配列されて形成されている。

【０００６】上記上側基板上には、一方向に平行する多
数の信号線５と、この信号線５に直交して、多数の走査
線６が平行して設けられている。信号線５と走査線６と
は、電気的に絶縁した状態で交差している。信号線５お
よび走査線６に囲まれた各領域には、絵素電極７がそれ
ぞれ設けられている。この絵素電極７には、スイッチン
グ素子としてＴＦＴ(Thin Film Transistor)８が接続さ
れている。ＴＦＴ８のゲート電極９は走査線６に接続さ
れ、ソース電極１０は信号線５に接続され、ドレイン電
極１１は補助容量１２および対応する絵素電極７に接続
されている。また、補助容量１２は、図５に示す絶縁膜
１６を介して共通線１３に配置されている。この共通線
１３は、各走査線６と平行に、かつ信号線５と電気的に
絶縁した状態で交差しているとともに、上記共通線１３
はすべて短絡されており、共通線端子１３ａを介して、
上記下側基板に接続されている。

【０００７】ＴＦＴ８は、走査線６に印加される選択パ
ルスにより選択されると導通し、信号線５に印加される
デューティパルスに対応した階調電圧を液晶および補助
容量１２に充電する。液晶および補助容量１２は、次の
走査タイミングまでその電荷を保持し、画像表示が行わ
れることになる。

【０００８】上記信号線５は、信号線端子５ａを介し
て、表示信号駆動部４と接続されており、表示信号が印
加される。一方、上記走査線６は、走査線端子６ａを介
して、走査信号駆動部３と接続されており、走査信号が
印加される。

【０００９】また、パネル２の一方の両端部側には、信
号線５と垂直、即ち、走査線６と平行に、かつ信号線５
と図５に示す絶縁膜１６を介して電気的に絶縁された予
備配線１４ａ・１４ｂがそれぞれ形成されている。この
予備配線１４ａ・１４ｂは、予備配線端子１５を介して
図示しない連絡線により接続されている。

【００１０】上記構成において、例えば、信号線５に参
照符１７で示すような断線不良の生じていることが検査
工程等で検出されると、この信号線５と予備配線１４ａ
との交点１８ａおよび上記信号線５と予備配線１４ｂと
の交点１８ｂが、レーザ光の照射による上記絶縁膜１６
の除去等によって電気的に接続される。

【００１１】これによって、断線不良箇所１７から表示
信号駆動部４寄りのＴＦＴ８には、信号線５を介して直
接駆動電圧が印加される。これに対し、断線不良箇所１
７以遠のＴＦＴ８には、上記表示信号駆動部４側の信号
線５から予備配線１４ａ、上記連絡線、予備配線１４
ｂ、および断線不良箇所１７以遠側の信号線５を介して
駆動電圧が印加される。即ち、断線不良箇所１７がバイ
パスされて、その前後の絵素は、ともに画像表示を行う
ことができる。

【００１２】しかしながら、図５に示すように、信号線
５と予備配線１４ａ・１４ｂとの交差部において、絶縁
膜１６の成膜不良により、欠陥部１９が発生し、信号線
５と予備配線１４ａ・１４ｂとが短絡することがある。
この欠陥部１９が複数個発生し、異色のカラーフィルタ
に対応する絵素を駆動させる信号線５同士が予備配線１
４ａ・１４ｂを介して短絡した場合、例えば、図６に示
すように、隣あった信号線である信号線５（ｎ）と信号
線５（ｎ＋１）とが短絡した場合、あるいは、図７に示
すように、信号線５（ｎ）と信号線５（ｍ×（ｎ＋
１））または信号線５（ｍ×（ｎ＋２））の少なくとも
どちらか一方とが予備配線１４ａ・１４ｂを介して短絡
した場合、短絡した信号線５に印加される信号が同一レ
ベルとなる。このため、表示上、上記信号線５（ｎ），
５（ｎ＋１）；５（ｎ），５（ｍ×（ｎ＋１））におい
て、線欠陥を生じていたが、この線欠陥は、典型的な従
来技術では、図８（ａ）に示すベタ画面または同図
（ｂ）に示す水平階調画面を表示させることによって検
出されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、同色のカラ
ーフィルタに対応する絵素を駆動させる信号線５同士が
予備配線１４ａ・１４ｂを介して短絡した場合、例え
ば、図９に示すように、信号線５（ｎ）と信号線５（ｍ
×ｎ）とが短絡した場合でも上記線欠陥が発生する。し
かしながら、この線欠陥は、図８（ａ）（ｂ）に示して
上述したベタ画面または水平階調画面によって検出する
ことができないという問題を有している。

【００１４】本発明の目的は、異色のカラーフィルタに
対応する絵素を駆動させる信号線５同士が予備配線１４
ａ・１４ｂを介して短絡した場合だけでなく、同色のカ
ラーフィルタに対応する絵素を駆動させる信号線５同士
が予備配線１４ａ・１４ｂを介して短絡した場合に発生
する線欠陥の検出を可能とするマトリクス型表示装置の
欠陥検出方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明のマトリクス型表示装置の欠陥検
出方法は、基板上に相互に平行に配列された複数の走査
線およびこの走査線に電気的に絶縁されて直交配列され
る複数の信号線が形成されるとともに、前記走査線もし
くは信号線の断線時にその両端と接続されて、断線箇所
をバイパスするための予備配線が形成されるマトリクス
型表示装置の欠陥検出方法において、各水平走査周期毎
に、相互に異なるタイミングで輝度レベルが切り換わる
信号によって表示駆動を行うことを特徴としている。

【００１６】上記方法によれば、不所望な短絡によっ
て、上記予備配線を介して複数の上記走査線同士もしく
は複数の上記信号線同士が導通しているか否かを確認す
るために、各水平走査周期毎に、相互に異なるタイミン
グで輝度レベルが切り換わる信号を上記マトリクス型表
示装置に印加する。これにより、もし上記短絡があれ
ば、導通している信号線もしくは走査線が同時に顕在化
される。

【００１７】この結果、異色のカラーフィルタに対応す
る絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短絡
している場合だけでなく、同色のカラーフィルタに対応
する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短
絡している場合に発生する線欠陥を検出することができ
るので、マトリクス表示装置の品質および信頼性を向上
させることができる。

【００１８】請求項２の発明のマトリクス型表示装置の
欠陥検出方法は、基板上に相互に平行に配列された複数
の走査線およびこの走査線に電気的に絶縁されて直交配
列される複数の信号線が形成されるとともに、前記走査
線もしくは信号線の断線時にその両端と接続されて、断
線箇所をバイパスするための予備配線が形成されるマト
リクス型表示装置の欠陥検出方法において、各フレーム
間で相互に対応する水平走査周期における輝度レベルの
切り換わりタイミングが各フレーム間で相互に異なる信
号によって表示駆動を行うことを特徴としている。

【００１９】上記方法によれば、不所望な短絡によっ
て、上記予備配線を介して複数の上記走査線もしくは複
数の上記信号線が導通しているか否かを確認するため
に、各フレーム間で相互に対応する水平走査周期におけ
る輝度レベルの切り換わりタイミングが各フレーム間で
相互に異なる信号を上記マトリクス表示装置に印加す
る。これにより、もし、上記短絡があれば、導通してい
る信号線もしくは走査線が同時に顕在化される。

【００２０】この結果、異色のカラーフィルタに対応す
る絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短絡
している場合だけでなく、同色のカラーフィルタに対応
する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短
絡している場合に発生する線欠陥を検出することができ
るので、マトリクス表示装置の品質および信頼性を向上
させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図５に基づいて以下に説明する。本発明のマトリクス
型表示装置の欠陥検出方法を図４および図５に示した一
般的な液晶表示装置１に用いる。尚、図４は、上記液晶
表示装置１を示す概略の等価回路図である。また、図５
は、上記液晶表示装置１において、欠陥部１９を介して
予備配線１４ａ・１４ｂと信号線５とが短絡したときの
要部を示す平面拡大図である。

【００２２】図４に示すように、上記液晶表示装置１
は、表示部であるパネル２と、映像信号を印加する走査
信号駆動部３および表示信号駆動部４とから構成されて
いる。上記パネル２は、例えば、上下一対の相互に平行
なガラス基板と、両ガラス基板の外方表面にそれぞれ形
成される偏光板と、上記各ガラス基板の内方表面に形成
される透明電極と、上記透明電極上に形成される配向膜
と、両ガラス基板の外周部を気密に封止するシール樹脂
と、上記ガラス基板およびシール樹脂によって形成され
た空間内に封入される液晶質とを備えている。上記透明
電極は、例えば、上側基板上では共通に形成されてお
り、これに対して下側基板上では、各絵素に対応してマ
トリクス状に配列されて形成されている。

【００２３】上記上側基板上には、一方向に平行する多
数の信号線５と、この信号線５に直交して、多数の走査
線６が平行して設けられている。信号線５と走査線６と
は、電気的に絶縁した状態で交差している。信号線５お
よび走査線６に囲まれた各領域には、絵素電極７がそれ
ぞれ設けられている。この絵素電極７には、スイッチン
グ素子としてＴＦＴ(Thin Film Transistor)８が接続さ
れている。ＴＦＴ８のゲート電極９は走査線６に接続さ
れ、ソース電極１０は信号線５に接続され、ドレイン電
極１１は補助容量１２および対応する絵素電極７に接続
されている。また、補助容量１２は、図５に示す絶縁膜
１６を介して共通線１３に配置されている。この共通線
１３は、各走査線６と平行に、かつ信号線５と電気的に
絶縁した状態で交差している。また、上記共通線１３は
すべて短絡されており、共通線端子１３ａを介して、上
記下側基板に接続されている。

【００２４】ＴＦＴ８は、走査線６に印加される選択パ
ルスにより選択されると導通し、信号線５に印加される
デューティパルスに対応した階調電圧を液晶および補助
容量１２に充電する。液晶および補助容量１２は、次の
走査タイミングまでその電荷を保持し、画像表示が行わ
れることになる。

【００２５】上記信号線５は、信号線端子５ａを介し
て、表示信号駆動部４と接続されており、表示信号が印
加される。一方、上記走査線６は、走査線端子６ａを介
して、走査信号駆動部３と接続されており、走査信号が
印加される。

【００２６】また、パネル２の一方の両端部側には、信
号線５と垂直、即ち、走査線６と平行に、かつ信号線５
と図５に示す絶縁膜１６を介して電気的に絶縁された予
備配線１４ａ・１４ｂがそれぞれ形成されている。この
予備配線１４ａ・１４ｂは、予備配線端子１５を介して
図示しない連絡線により接続されている。

【００２７】上記構成からなる液晶表示装置１におい
て、予備配線１４ａ・１４ｂを介しての信号線５同士の
短絡を検出するために、後述する検査信号を印加する。
上記検査信号とは、各水平走査周期毎に、相互に異なる
タイミングで輝度レベルが切り換わる信号、即ち、１フ
ィールド内で各走査信号の１水平同期のタイミングで画
像信号を信号線５単位で変化させた信号である。この検
査信号により、例えば、図２（ａ）に示す斜めベタ画面
または同図（ｂ）に示す斜め階調画面が表示される。

【００２８】予備配線１４ａ・１４ｂを介しての同色の
カラーフィルタに対応する絵素を駆動させる信号線５同
士の短絡を検出する場合、例えば、図１に示すように、
信号線５（ｎ）と信号線５（ｍ×ｎ）との短絡を検出す
る場合について説明する。図１において、信号線５
（ｎ）と信号線５（ｍ×ｎ）とが短絡している液晶表示
装置１に、図２（ａ）に示した斜めベタ画面を表示する
上記検査信号を印加すると、画面上には、図中ので示
すような領域が顕在化する。この領域は、信号線５
（ｎ）が駆動した絵素Ｐ(n,1) から絵素Ｐ（n,i)までの
絵素に対応している。ところが、本来、信号線５（ｎ）
には、絵素Ｐ(n,1) および絵素Ｐ(n,2) を駆動させる信
号しか入力されていないので、絵素Ｐ(n,3) からび絵素
Ｐ(n,i) までの絵素は駆動されない。一方、信号線５
（ｍ×ｎ）には、絵素Ｐ(m×n,1)から絵素Ｐ(m×n,i)ま
での絵素を駆動させる信号が入力されている。これによ
り、信号線５（ｎ）と信号線５（ｍ×ｎ）とが短絡して
いることが分かる。そして、この短絡している信号線５
（ｎ）は、レーザ光の照射等により修正が可能である。

【００２９】さらに、予備配線１４ａ・１４ｂを介し
て、異色のカラーフィルタに対応する絵素を駆動させる
信号線５同士が短絡している液晶表示装置１に、図２
（ａ）に示した斜めベタ画面を表示する上記検査信号を
印加しても、短絡している信号線５を検出することがで
きる。

【００３０】また、他の検査信号としては、各フレーム
間で、相互に対応する水平走査周期における輝度レベル
の切り換わりタイミングが相互に異なる信号、即ち、１
フレーム毎に孤立パターンを移動させる信号がある。こ
の検査信号により、例えば、図３に示す孤立パターン水
平移動画面が表示される。

【００３１】上記検査信号を、同色のカラーフィルタに
対応する絵素を駆動させる信号線５同士が予備配線１４
ａ・１４ｂを介して短絡している液晶表示装置１に印加
しても、短絡している信号線５を検出することができ
る。そして、この短絡している信号線５は、レーザ光の
照射等により修正が可能である。

【００３２】さらに、異色のカラーフィルタに対応する
絵素を駆動させる信号線５同士が予備配線１４ａ・１４
ｂを介して短絡している液晶表示装置１に、図３に示し
た孤立パターン水平移動画面を表示する上記検査信号を
印加しても、短絡している信号線５を検出することがで
きる。

【００３３】以上のように、液晶表示装置１に、各水平
走査周期毎に、相互に異なるタイミングで輝度レベルが
切り換わる信号または各フレーム間で、相互に対応する
水平走査周期における輝度レベルの切り換わりタイミン
グが相互に異なる信号を印加すれば、予備配線１４ａ・
１４ｂを介しての信号線５同士のあらゆる短絡を検出す
ることができる。この結果、液晶表示装置１の品質およ
び信頼性を向上させることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明のマトリ
クス型表示装置の欠陥検出方法は、基板上に相互に平行
に配列された複数の走査線およびこの走査線に電気的に
絶縁されて直交配列される複数の信号線が形成されると
ともに、前記走査線もしくは信号線の断線時にその両端
と接続されて、断線箇所をバイパスするための予備配線
が形成されるマトリクス型表示装置の欠陥検出方法にお
いて、各水平走査周期毎に、相互に異なるタイミングで
輝度レベルが切り換わる信号によって表示駆動を行うこ
とを特徴としている。

【００３５】これにより、異色のカラーフィルタに対応
する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短
絡している場合だけでなく、同色のカラーフィルタに対
応する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して
短絡している場合に発生する線欠陥を検出することがで
きるので、マトリクス表示装置の品質および信頼性を向
上させることができるという効果を奏する。

【００３６】また、請求項２の発明のマトリクス型表示
装置の欠陥検出方法は、基板上に相互に平行に配列され
た複数の走査線およびこの走査線に電気的に絶縁されて
直交配列される複数の信号線が形成されるとともに、前
記走査線もしくは信号線の断線時にその両端と接続され
て、断線箇所をバイパスするための予備配線が形成され
るマトリクス型表示装置の欠陥検出方法において、各フ
レーム間で相互に対応する水平走査周期における輝度レ
ベルの切り換わりタイミングが各フレーム間で相互に異
なる信号によって表示駆動を行うことを特徴としてい
る。

【００３７】これにより、異色のカラーフィルタに対応
する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して短
絡している場合だけでなく、同色のカラーフィルタに対
応する絵素を駆動させる信号線同士が予備配線を介して
短絡している場合に発生する線欠陥を検出することがで
きるので、マトリクス表示装置の品質および信頼性を向
上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２（ａ）に示した斜めベタ画面を、同色のカ
ラーフィルタに対応した絵素を駆動させる信号線同士が
予備配線を介して短絡した液晶表示装置に表示したとき
の状態を示す説明図である。

【図２】本発明のマトリクス表示装置の欠陥検出方法に
基づく信号を印加したときに表示される１例の画像を示
すパターン図であり、同図（ａ）は、斜めベタ画面を示
すパターン図、同図（ｂ）は、斜め階調画面を示すパタ
ーン図である。

【図３】本発明のマトリクス表示装置の欠陥検出方法に
基づく信号を印加したときに表示される他の例である孤
立パターン水平移動画面を示すパターン図である。

【図４】予備配線を設けた一般的な液晶表示装置を示す
概略の等価回路図である。

【図５】図４に示した液晶表示装置において、欠陥部を
介して予備配線と信号線とが短絡したときの要部を示す
平面拡大図である。

【図６】図４に示した液晶表示装置において、隣あった
信号線が短絡したときの状態を示す説明図である。

【図７】図４に示した液晶表示装置において、異色のカ
ラーフィルタに対応した絵素を駆動させる信号線同士が
予備配線を介して短絡したときの状態を示す説明図であ
る。

【図８】従来の予備配線を介しての信号線同士の短絡を
検査するための欠陥検出用検査パターン図である。

【図９】図４に示した液晶表示装置において、同色のカ
ラーフィルタに対応した絵素を駆動させる信号線同士が
予備配線を介して短絡したときの状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置（マトリクス型表示装置） ２ パネル（基板） ３ 走査信号駆動部 ４ 表示信号駆動部 ５ 信号線 ６ 走査線 ５ａ 信号線端子 ６ａ 走査線端子 ８ ＴＦＴ ９ ゲート電極 １０ ソース電極 １１ ドレイン電極 １２ 補助容量 １３ 共通線 １３ａ 共通線端子 １４ａ 予備配線 １４ｂ 予備配線 １５ 予備配線端子 １６ 絶縁膜 １７ 断線不良箇所（断線箇所） １８ａ 交点 １８ｂ 交点 １９ 欠陥部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に相互に平行に配列された複数の走
   査線およびこの走査線に電気的に絶縁されて直交配列さ
   れる複数の信号線が形成されるとともに、前記走査線も
   しくは信号線の断線時にその両端と接続されて、断線箇
   所をバイパスするための予備配線が形成されるマトリク
   ス型表示装置の欠陥検出方法において、 各水平走査周期毎に、相互に異なるタイミングで輝度レ
   ベルが切り換わる信号によって表示駆動を行うことを特
   徴とするマトリクス型表示装置の欠陥検出方法。
2. 【請求項２】基板上に相互に平行に配列された複数の走
   査線およびこの走査線に電気的に絶縁されて直交配列さ
   れる複数の信号線が形成されるとともに、前記走査線も
   しくは信号線の断線時にその両端と接続されて、断線箇
   所をバイパスするための予備配線が形成されるマトリク
   ス型表示装置の欠陥検出方法において、 各フレーム間で相互に対応する水平走査周期における輝
   度レベルの切り換わりタイミングが各フレーム間で相互
   に異なる信号によって表示駆動を行うことを特徴とする
   マトリクス型表示装置の欠陥検出方法。