JP4567058B2 - 表示装置、液晶表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に設けられる、断線修正用の予備配線や過剰電流防止用の共通配線に関する。

例えばアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、複数のデータ信号線および走査信号線がマトリクス状に配されるとともにそれらの交点近傍に薄膜トランジスタとこれにつながる画素電極とが設けられ、走査信号線によって薄膜トランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御してデータ信号線から各画素電極に信号電位を与えることで液晶の配向状態を変化させ、情報の表示を行っている。

近年では、表示品位のさらなる向上が求められており、データ信号線の線幅は１０μｍ以下（たとえば、６μｍ）と非常に細くなっている。このため、製造工程で断線が発生しやすい。たとえば、成膜時にダストを巻き込んだり、エッチングの際にレジストマスクにピンホールが生じたりするだけで断線が生じてしまう。このようにデータ信号線に断線が生じると、その断線箇所以降の画素電極には正しい信号電位を書き込むことができなくなり、画面上に黒線（ノーマリーブラックモード）や輝線（ノーマリーホワイトモード）が現れることになる。これは、表示品位の点から重大な欠陥である。

このような断線欠陥を修正する手法として、データ信号線の信号入力側端部近傍からパネル外部基板等を通って該データ信号線の反対側の端部近傍（表示領域の下側）にいたる予備配線を設けておき、断線したデータ信号線における断線箇所以降の部分の端部（終端部）と予備配線とをレーザ等を用いてメルト接続することでこの断線箇所以降の部分に信号を入力する手法が提案されている。上記手法による欠陥修正を行う場合、表示領域の下側（パネル下部）に図７に示すような予備配線パターンを形成しておき、断線したデータ信号線との接続を行う。
日本国公開特許公報「特開平３−２３４２５号公報（公開日：１９９１年１月３１日）」 日本国公開特許公報「特開平１１−２７１７２２（公開日：１９９９年１０月８日）」 日本国公開特許公報「特開２００１−２６４７８８号公報（公開日：２００１年９月２６日）」

ここで、特に大型の表示装置（ＴＶやモニター等）においては、予備配線の線幅が大きく、接続箇所以降の部分（不要部分）も長くなるため、該不要部分による負荷が増大してしまう。よって、図８に示すように、この不要部分（図中斜線部）を切り離す必要があった。

しかしながら、予備配線の線幅が大きくなると、その切断（例えば、レーザカット）が容易でなくなり、切断に手間がかかる、あるいは適切な切断ができないといった問題が生じていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号線の断線欠陥を容易かつ適切に修正することのできる表示装置を提供する点にある。

本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、複数の信号線を用いて表示を行う表示装置であって、信号線に断線が生じたときの修正用として、各信号線と（直接あるいは配線等を介して）接続可能に形成された複数の予備配線を備え、該各予備配線に、切断用の複数の括れ部が間隔をおいて設けられていることを特徴としている。上記信号線は、データ信号線等、表示装置において信号の伝達経路になるラインであれば何でも構わない。

上記構成によれば、ある信号線に断線が生じたとしても、例えば、その信号入力側端部と信号入力側からみて断線箇所以降の部分の端部（終端部）とを予備配線に接続（例えば、メルト接続）することで、該予備配線を介してこの断線箇所以降の部分に信号を送ることができる。ここで、上記構成においては、この予備配線に、切断用の括れ部が設けられている。すなわち、この括れ部にて予備配線を切断し、予備配線における信号伝達に無関係な部分（信号線やこれへの中継配線との接続部以降の部分）を容易に切り離すことができる。これにより、信号入力側からみて断線箇所以降の不良ラインを修正でき、断線による表示不良を解消することができるとともに、その際の手間を大幅に省くことができる。なお、上記括れ部は、各信号線の信号入力側端部の反対側端部（終端部）近傍に設けられることが好ましい。

また、本表示装置においては、所定本数の信号線ごとにこれら信号線と交差する中継配線を備え、各中継配線が複数の予備配線と交差している構成とすることを特徴としている。上記構成によれば、予備配線と信号線との間に中継配線を設けることで、予備配線と信号線の交差箇所を減らすことができ、寄生容量等の悪影響を低減させることができる。

この構成においては、断線した信号線がある場合、所定の中継配線が１本の信号線および１本の予備配線に接続されるとともに、この予備配線が中継配線との接続部以降に形成された括れ部で切断されることになる。ここで、この括れ部を中継配線との接続部近傍（好ましくは直後）に設けておくことで、より多くの不要部分（予備配線おける信号伝達に無関係な部分）を切り離すことができ、入力側からみて断線箇所以降の不良ラインを修正することができる。

また、本表示装置においては、１以上の所定数の中継配線を１組として、各予備配線は、中継配線の各組に挟まれる部分に括れ部を有している構成とすることもできる。こうすれば、予備配線および中継配線の交差（直接接続可能）部分と括れ部とを近接させることができ、より多くの不要部分（予備配線おける信号伝達に無関係な部分）を切り離し、断線箇所以降の部分（不良ライン）を精度良く修正することができる。

本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、複数の信号線を用いて表示を行う表示装置であって、信号線に流れる過電流を逃すための共通配線を備え、該共通配線に、切断用の括れ部が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、ある信号線と共通配線とが何らかの要因で短絡しても、この共通配線をその括れ部にて容易に切断することができる。これにより、この短絡した信号線にかかる共通配線からの負荷を低減することができ、かつその際の手間を省くことができる。

本発明の表示装置は、複数のデータ信号線が形成された表示部を備えた表示装置であって、上記表示部の周囲に、データ信号線に断線が生じたときの修正用として、複数の予備配線を有し、各予備配線には、表示部の（映像）データ入力側のエッジと反対側のエッジに沿った部分に、複数の括れ部が間隔をおいて形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、あるデータ信号線に断線が生じたとしても、このデータ信号線の端部を直接あるいは配線を介して予備配線に接続し、該予備配線を、信号入力側からみて上記接続箇所以降の部分にある括れ部にて切断することができる。すなわち、データ信号線の断線を修正するとともに信号伝達に関係のない不要部分による負荷を低減することができ、かつその際の手間も省くことができる。

上記表示装置においては、隣り合う２つの括れ部の間を通過し、データ信号線の端部に向かうような中継配線が設けられていることが好ましい。

上記表示装置においては、少なくとも１つの予備配線が中継配線にメルト接続されるとともに信号入力側からみてメルト接続された箇所以降にある直近の括れ部で切断され、かつ該中継配線が断線のあるデータ信号線にメルト接続されていても良い。

また、本発明の液晶表示装置は、上記の表示装置を備えることを特徴とする。

また、本発明の表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、信号線に断線が生じたときの修正用として、各信号線と中継配線を介して接続可能な複数の予備配線（１本以上）を形成するとともに、該各予備配線における上記中継配線との接続可能箇所以降の部分に複数の括れ部を間隔をおいて形成しておく工程と、断線した信号線があるかないかをチェックする工程と、断線した信号線があれば、この断線した信号線と予備配線とを上記中継配線を介して接続するとともに該予備配線をその接続部近傍に形成された括れ部で切断する工程と、を含むことを特徴とする。

以上のように、本表示装置によれば、ある信号線に断線が生じたとしても、例えば、その信号入力側端部と信号入力側からみて断線箇所以降の部分の端部（終端部）とを予備配線に接続することで、該予備配線を介してこの断線箇所以降の部分に信号（信号電位）を送ることができる。ここで、上記構成においては、該予備配線に、切断用の括れ部が設けられている。すなわち、この括れ部にて予備配線を切断すれば、予備配線における信号伝達に無関係な部分（不要部分）を極めて容易に切り離すことができる。これにより、信号線の断線欠陥を容易かつ適切に修正することができる。

本実施の形態に係る表示装置の要部の構成（欠陥修正後）を示す平面図である。 本実施の形態に係る表示装置の構成（欠陥修正前）を示す平面図である。 本実施の形態に係る表示装置の構成（欠陥修正後）を示す平面図である。 本実施の形態に係る表示装置の要部の構成（欠陥修正前）を示す平面図である。 本実施の形態に係る表示装置の要部の構成（欠陥修正中）を示す平面図である。 本実施の形態に係る他の表示装置の要部を示す平面図である。 従来の表示装置の要部の構成（欠陥修正前）を示す平面図である。 従来の表示装置の要部の構成（欠陥修正後）を示す平面図である。

符号の説明

ｗ 括れ部
ＳＰＬ 予備配線
ＲＬ 入力側中継配線
ｒＬ 非入力側中継配線
Ｓ （断線した）データ信号線
Ａ〜Ｎ 表示ブロック
ａ〜ｎ 接続ブロック
１ 液晶表示装置
３ 接続部
７ パネル
１０ 表示領域

本発明の実施の一形態を図１〜６に基づいて説明すれば以下のとおりである。

図２は、本実施の形態における断線修正前の表示装置を示し、図３は断線修正後の表示装置を示す。図２に示されるように、本表示装置１は、接続部３、パネル７、予備配線ＳＰＬ１〜１４、入力側中継配線ＲＬおよび非入力側中継配線ｒＬを備える。パネル７内には表示領域１０が形成される。この表示領域１０には、図中上下方向に複数のデータ信号線が、図中左右方向に複数の走査信号線が配され、その交点近傍に薄膜トランジスタや画素電極が形成されているが、図２ではこれらの構成を省略し、図３では断線のあるデータ信号線Ｓ１〜７のみを記載している（図中×印は断線箇所を示す）。ここで、断線のない通常のデータ信号線には、図中上（データ信号入力側）から下（データ信号非入力側）にデータ信号が送られ、走査信号線には図中左から右あるいは右から左に走査信号が送られる。また、表示領域１０を、所定本数（３〜４百本）のデータ信号線が通る領域ごとに分割（１４分割）し、それぞれを表示ブロックＡ〜Ｎとしている。

接続部３は、表示領域１０の上側（表示領域１０の上方向の外側）に設けられており、各表示ブロック（Ａ〜Ｎ）に対応する接続ブロックａ〜ｎからなる。各接続ブロックには、対応する表示ブロックに属するデータ信号線が接続されており、１つの端子および該端子と入力側で接続する１つのバッファからなる回路が２つ並列して設けられている。

予備配線ＳＰＬ１〜１４それぞれは、その一方端が各接続ブロックのバッファの出力に接続されるとともに、パネル７の外側（ＳＰＬ１〜７は左方向の外側：ＳＰＬ７〜１４は右方向の外側）を通って、パネル７内における表示領域１０の下側（表示領域１０の下方向の外側でパネル下部にあたる）領域中ほどまで引き回されている。なお、この表示領域１０の下側領域において、各予備配線ＳＰＬ１〜１４は、走査信号線に沿った方向に走る。例えば、予備配線ＳＰＬ２は、その一方端が接続ブロックｂの各バッファの出力に接続されるとともに、パネル７の左方向の外側を通って、パネル７内における表示領域１０の下側領域中ほどまで引き回され、この表示領域１０の下側領域において、走査信号線に沿うような形状となっている。また、予備配線ＳＰＬ１３は、その一方端が接続ブロックｍの各バッファの出力に接続されるとともに、パネル７の右方向の外側を通って、パネル７内における表示領域１０の下側領域中ほどまで引き回され、この表示領域１０の下側領域において、走査信号線に沿うような形状となっている。なお、断線修正前（図２）では、表示領域１０の下側領域中ほどで、両側から来た２本の予備配線（ＳＰＬ１とＳＰＬ１４、ＳＰＬ２とＳＰＬ１３・・・）が互いにつながった形状となっている。

ここで注目すべきは、各予備配線（ＳＰＬ１〜ＳＰＬ１４）には、表示領域１０の下側領域（各データ信号線のデータ信号非入力側端部近傍）において、断線欠陥修正時の切断箇所とする括れ部（細くなった部分）が設けられていることである。

また、表示領域１０と接続部３との間には入力側中継配線ＲＬが設けられている。すなわち、隣接する２つの表示ブロックおよびこれらに対応する２つの接続ブロックの間に、走査線に沿う方向に伸びた２本の入力側中継配線ＲＬが並列して設けられ、一方の入力側中継配線が一方の接続ブロックの端子に接続され、もう一方の入力側中継配線がもう一方の接続ブロックの端子に接続されている。これにより、２つの表示ブロックに属するデータ信号線のうち２本のデータ信号線を修正できる。すなわち、全体で最大１４本のデータ信号線を修正できる。なお、１つの表示ブロックに２本の断線が生じても修正可能である。例えば、隣接する表示ブロックＥ・Ｆおよび接続ブロックｅ・ｆの間には、走査線に沿う方向に伸びた入力側中継配線ＲＬ１およびＲＬ２が並列して設けられ、入力側中継配線ＲＬ１が接続ブロックｅの各端子に接続され、入力側中継配線ＲＬ２が接続ブロックｆの各端子に接続されている。

また、図２に示すように、各表示ブロック（Ａ〜Ｎ）の下側（各表示ブロックの下方向の外側）には、それぞれが逆Ｌ字型形状、すなわち、一辺がデータ信号線の方向に沿い、もう一辺が表示ブロック側にある形状を有する非入力側中継配線が設けられている。なお、図２・１・４等ではデフォルメされているが、各非入力側中継配線はデータ信号線に沿う辺の方が短い。図２では、形状の大きな非入力側中継配線２つと、形状の小さな非入力側中継配線２つとが記載され、大きいものと小さいものとが交互になるように走査信号線の方向に並んでいるがこの構成に限定されない。形状の大きなもの４つと、形状の小さなもの４つとで構成し、大きいものと小さいものとが交互になるように走査信号線の方向に並べるような構成でも構わない。

図４は、図２における領域Ｘの拡大図である。同図に示されるように、表示ブロックＥの下側には、逆Ｌ字型を有する４つの非入力側中継配線ｒＬ１〜ｒＬ４が、走査信号線の方向に沿って、大きな形状のｒＬ１、小さな形状のｒＬ２、大きな形状のｒＬ３および小さな形状のｒＬ４の順に並んでいる。そして、図４に示されるように、表示ブロックＥに属する各データ信号線は、ｒＬ１〜ｒＬ４のいずれかの非入力側中継配線の一辺（長辺部）で交差している。さらに、非入力側中継配線（ｒＬ１・ｒＬ２・ｒＬ３・ｒＬ４）のもう一辺（短辺部）は、図２・図４に示されるように、各走査信号線に沿った方向に走る７本の予備配線ＳＰＬ１〜７と交差している（図４ではその一部だけを示している）。ここで、各予備配線（ＳＰＬ１〜ＳＰＬ７）の括れ部ｗは、Ｄブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ４とＥブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ１との間、Ｅブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ２とＥブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ３との間、Ｅブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ４とＦブロックに対応する非入力側中継配線ｒＬ１との間、というように形成されている。

すなわち、図２において、各表示ブロックＡ〜Ｎに属するデータ信号線は、該表示ブロックに対応する４つの非入力側中継配線のうちいずれかと交差している。さらに、予備配線ＳＰＬ１〜７は、各表示ブロックＡ〜Ｇに対応して設けられた４つの非入力側中継配線それぞれと交差し、予備配線ＳＰＬ８〜１４は、各表示ブロックＨ〜Ｎに対応して設けられた４つの非入力側中継配線それぞれと交差している。さらに、各予備配線（ＳＰＬ１〜ＳＰＬ７）の括れ部は、各ブロックに対応する（左から）２番目の非入力側中継配線と該ブロックに対応する３番目の非入力側中継配線との間、および該ブロックに対応する４番目の非入力側中継配線と（右に）隣接するブロックに対応する１番目の非入力側中継配線との間に位置するように一定の間隔をおいて形成されている。こうすれば、予備配線および非入力側中継配線の接続部分と括れ部とを近接させることができ、より多くの不要部分（予備配線おける信号伝達に無関係な部分）を切り離すことができる。

ここで、図２に示す配線パターンに対して、図３、図５および図１に示すように、断線した信号線の修正を行う。以下には、断線したデータ信号線Ｓ３およびＳ４の修正について説明するが、他のデータ信号線の修正についても同様である。なお、図１・３・５ではデフォルメされているが、各非入力側中継配線ｒＬはデータ信号線に沿う辺の方が短いものとする。

まず、表示領域１０の上側（表示領域１０の上方向の外側）において、断線したデータ信号線（データ信号入力側端部）と予備配線とを入力側中継配線ＲＬを介して接続する。例えば、断線したデータ信号線Ｓ３については、該信号線Ｓ３と入力側配線ＲＬ１とをレーザを用いてメルト接続する。また、断線したデータ信号線Ｓ４については、該信号線Ｓ４と入力側配線ＲＬ２とをレーザを用いてメルト接続する。

ついで、表示領域１０の下側（表示領域１０の下方向の外側）において、断線したデータ信号線のデータ信号非入力側端部（終端部）と予備配線とを非入力側中継配線ｒＬを介して接続する。例えば、断線したデータ信号線Ｓ３については、該信号線Ｓ３（終端部）と非入力側中継配線ｒＬ２の一辺（長辺部）とをレーザを用いてメルト接続するとともにこの非入力側中継配線ｒＬ２のもう一辺（短辺部）と予備配線ＳＰＬ６とをレーザを用いてメルト接続する。また、断線したデータ信号線Ｓ４については、該データ信号線Ｓ４（終端部）と非入力側中継配線ｒＬ３の一辺（長辺部）とをレーザを用いてメルト接続するとともにこの非入力側中継配線ｒＬ３のもう一辺（短辺部）と予備配線ＳＰＬ５とをレーザを用いてメルト接続する。

ついで、断線した信号線に接続する予備配線を、レーザを用いてその括れ部で切断する。例えば、断線したデータ信号線Ｓ３に（非入力側中継配線ｒＬ２を介して）接続する予備配線ＳＰＬ６は、非入力側中継配線ｒＬ２および非入力側中継配線ｒＬ３の間に位置する括れ部ｗで切断する。また、断線したデータ信号線Ｓ４に（非入力側中継配線ｒＬ３を介して）接続する予備配線ＳＰＬ５は、非入力側中継配線ｒＬ４および表示ブロックＦに対応する非入力側中継配線ｒＬ１の間に位置する括れ部ｗで切断する。

以上の工程によって、データ信号線Ｓ３の断線箇所以降の部分には、表示ブロックＥ・Ｆに対応する入力側中継配線の一方であるＲＬ１、接続ブロックｆの各端子および各バッファ、予備配線ＳＰＬ６、非入力側中継配線ｒＬ２を介して信号電位が送られる。これにより、断線による表示不良を解消できる。また、データ信号線Ｓ４の断線箇所以降の部分には、表示ブロックＥ・Ｆに対応する入力側中継配線のもう一方であるＲＬ２、接続ブロックｅの各端子および各バッファ、予備配線ＳＰＬ５、非入力側中継配線ｒＬ３を介して信号電位が送られる。これにより、断線による表示不良を解消できる。

このように、本実施の形態によれば、括れ部ｗにて予備配線ＳＰＬを切断することで、予備配線ＳＰＬにおける信号伝達に無関係な部分（中継配線ｒＬとの接続部以降の部分）を容易に切り離すことができる。これにより、断線した信号線（Ｓ１〜Ｓ７）の断線箇所以降の部分を精度良く修正することができるとともに、その際の手間を大幅に省くことができる。

なお、本実施の形態では、信号線の断線が生じた場合の修正用である予備配線に切断用の括れ部を設ける構成を説明したがこれに限定されない。例えば、図６に示すように、ＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ）等のスイッチング素子を介して各データ信号線に流れる過電流を逃す共通配線に、切断用の括れ部ｗを設けておくことも可能である。

データ信号線と共通配線とが異物等により短絡（リーク）してしまった場合、データ信号線に共通配線の負荷がかかり、表示品位が低下する。そこで、該共通配線の切断を行うが、大型の表示装置等で共通配線が太くなるとその切断に手間がかかってしまう。

ここで、共通配線を、図６に示す括れ部ｗにて切断すれば、大きな手間をかけることなく配線短絡による表示不良を精度良く修正できる。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施の形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る表示装置は、例えば、大型の液晶表示ＴＶやモニターに好適である。

Claims (8)

1. 複数の信号線を用いて表示を行う表示装置であって、
   信号線に断線が生じたときの修正用として、各信号線と接続可能に形成された複数の予備配線を備え、該各予備配線に、切断用の複数の括れ部が間隔をおいて設けられているとともに、
   所定本数の信号線ごとにこれら信号線と交差する中継配線を備え、各中継配線が上記複数の予備配線と交差していることを特徴とする表示装置。
2. 少なくとも１本の予備配線が断線した信号線と接続されるとともにその接続部近傍に形成された括れ部で切断されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 上記中継配線の少なくとも１つが１本の信号線および１本の予備配線に接続されるとともに、この予備配線が中継配線との接続部近傍に形成された括れ部で切断されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. １以上の所定数の中継配線を１組として、各予備配線は、中継配線の各組に挟まれる部分に括れ部を有していることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 複数のデータ信号線が形成された表示部を備えた表示装置であって、
   上記表示部の周囲に、データ信号線に断線が生じたときの修正用として、複数の予備配線を有し、各予備配線には、表示部のデータ入力側のエッジと反対側のエッジに沿った部分に、複数の括れ部が間隔をおいて形成されているとともに、
   隣り合う２つの括れ部の間を通過し、データ信号線の端部に向かうような中継配線が設けられていることを特徴とする表示装置。
6. 少なくとも１つの予備配線が中継配線にメルト接続されているとともに信号入力側からみてメルト接続された箇所以降にある直近の括れ部で切断され、かつ該中継配線が断線のあるデータ信号線にメルト接続されていることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
8. 表示領域を通る複数の信号線を用いて表示を行う表示装置を製造するための、表示装置の製造方法であって、
   信号線に断線が生じたときの修正用として、各信号線と中継配線を介して接続可能な複数の予備配線を形成するとともに、該各予備配線における上記中継配線との接続可能箇所以降の部分に切断用の複数の括れ部を間隔をおいて形成しておく工程と、
   断線した信号線があるかないかをチェックする工程と、
   断線した信号線があれば、この断線した信号線と予備配線とを上記中継配線を介して接続するとともに該予備配線をその接続部近傍に形成された括れ部で切断する工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。

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