JPH0462523A - マトリクス基板及びマトリクス型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バス配線の断線を修正する機能を有するマト
リクス基板及びマトリクス型表示装置に関する。

（従来の技術） マン・マシンインターフェイストシてＣＲＴが主として
用いられてきた。しかし、近年、ＣＲＴに代わる画像表
示装置として、液晶等を用いたマトリクス型表示装置が
注目されている。マトリクス型表示装置には精細で大型
のものが望まれている。

マトリクス型表示装置を用いて精細な画像を表示するた
めには、マトリクスを構成する絵素の大きさを非常に小
さ（し、しかも非常に多くの絵素数を用いる必要がある
。絵素数が増大すると、それに伴って走査線及び信号線
として機能するバス配線の全長も長くなる。バス配線の
全長が長くなるに伴い、該バス配線には断線が生じ易く
なる。

そのうえ、表示装置の大型化に伴い、バス配線の全長は
更に長くなり、断線の無いバス配線を作製することは益
々困難となってくる。

〈発明が解決しようとする課題） バス配線の断線を修正する機能を備えたマトリクス型表
示装置が、開発されている。第１Ａ図にそのマトリクス
型表示装置の回路図の一例を模式的に示す。一方向に平
行する多数のゲートバス配ｇａ２に直交して、多数のソ
ースバス配線１が平行して設けられている。ゲートバス
配線２及びソースバス配線１は、絶縁膜を介して非導通
状態で交差している。ゲートバス配線２及びソースバス
配線１に囲まれた矩形の各領域には、絵素電極１２がそ
れぞれ設けられ、絵素電極１２と対向電極ｌＯとの開に
液晶が封入され、絵素容ｊｌ１６が形成されている。各
絵素電極１２には、スイッチング素子としてＴ　Ｐ　Ｔ
　（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）　１
１が接続されている。ＴＦＴＩＩのゲート電極１３及び
ソース電極１４は、それぞれゲートバス配線２及びソー
スバス配線ｌに接続されている。ＴＦＴｌｌのドレイン
電極１５は絵素電極１２に接続されている。多数の絵素
が形成されている領域の外周には、予備配線３が設けら
れている。予備配線３は各ゲートバス配線２及びソース
バス配線１と絶縁膜を介して非導通状態で交差している
。

このような回路を有するマトリクス基板に於て、例えば
ソースバス配線ＩＸに断線が生じた場合には、予備配線
３を用いて修正することができる。

第１Ａ図に示すように、ソースバス配線ＩＸに断線部４
が生じているとすると、不良ソースバス配線ＩＸの両端
部の予備配線３と交差している交差部４ａ及び４ｂに、
レーザ光等が照射される。レーザ光照射により、不良ソ
ースバス配線ｉｘと予備配線３とが溶融され、これらの
配線ｌｘ及び３の間の絶縁膜が破壊されて、不良ソース
バス配線１ｘと予備配線３とが電気的に接続される。こ
のように２箇所で接続することにより、不良ソースバス
配線１ｘの断線部４の両側の部分は、予備配線３を介し
て電気的に接続される。

しかし、このようにして修正を行う場合、ソースバス配
線１の融点の温度と、予備配線３の融点の温度との差が
大きいと、交差部４ａ及び４ｂでの不良ソースバス配線
１ｘと予備配線３との電気的接続が不安定となり、次の
ような問題点が発生する。

まず第一に、不良ソースバス配線１ｘと予備配ｌｓ３と
の開の確実な電気的接続が得られず、接続抵抗が大きく
なる。ソースバス配線１を介して絵素電極１２に信号を
供給するドライバＩＣの能力は、正常なソースバス配線
１の負荷抵抗を想定して設計されるので、大きな負荷抵
抗を有する上記接続部を介して絵素電極１２を駆動する
には、能力不足となる。このような絵素電極１２によっ
て形成される絵素は、他の正常なソースバス配線１に接
続された絵素電極１２によって形成される絵素とは異な
った表示状態となる。そのため、上述のように予備配線
３による修正を行っても、断線部４は完全には修正され
得ないことになる。

第二に、不安定な接続が行われた交差部４ａ及び４ｂに
於いては、電気的、熱的、又は機械的な衝撃、変化等に
より、不良ソースバス配線ＩＸと予備配線３とが電気的
に非接触状態となることがある。このような場合には修
正前の表示状態に戻ってしまうことになる。

上述のような断線部４が生じると、表示画面上では線欠
陥が生じる。線欠陥は重大な欠陥なので、線欠陥を生じ
た表示装置は不良品となり、表示装置のコストアップに
つながる。以上の問題点は、何れも表示装置が大型にな
るに従い、顕著に現れる。前述のように表示装置が大型
になるに従って断線は生じ易くなるので、大型の表示装
置はど上述の問題点の解決の必要性は大きくなる。

本発明は上記の問題点を解決するものであり、本発明の
目的は、バス配線の断線を修正するための予備配線を有
し、しかも、予備配線を用いて断線を修正しても修正さ
れたバス配線の電気抵抗が小さく安定しているマトリク
ス基板及びマトリクス型表示装置を提供することである
。

（課題を解決するための手段） 本発明のマトリクス基板は、絶縁性基板上にマトリクス
状に配列された絵素電極と、該絵素電極の間にそれぞれ
一方向に列を成して縦横に配線された走査線及び信号線
と、を有するマトリクス基板であって、該走査線及び該
信号線の列の少なくとも一方の列中の少なくとも一部の
線の両端部のそれぞれに於て、該一部の線と絶縁膜を介
して交差している予備配線を備え、該予備配線が該一部
の線の融点に近い融点を有しており、そのことによって
上記目的が達成される。

本発明のマトリクス型表示装置は、上記の構成を有する
マトリクス基板を有しており、そのことによって上記目
的が達成される。

（作用） 本発明のマトリクス基板及びマトリクス型表示装置では
、絶縁性基板上に形成された走査線及び信号線から成る
バス配線のうち、少なくとも一方のバス配線の、少なく
とも一部のバス配線の両端部のそれぞれに於て、予備配
線が絶縁膜を介して交差している。予備配線は、該一部
の線の融点に近い融点を有している。

予備配線が交差しているバス配線の何れかに断線が生じ
、不良バス配線となった場合には、該不良バス配線と２
つの予備配線との２つの交差部のそれぞれに於て、該不
良バス配線と予備配線とがレーザ光等の照射によって電
気的に接続される。

２つの予備配線は、マトリクス基板上で互いに電気的に
接続されているか、又はマトリクス基板の外部で接続可
能に配されている構成とすることができる。後者の場合
には、上記のレーザ光照射による接続の後、更に接続可
能に配されている部分で２つの予備配線が互いに電気的
に接続される。

このようにして断線したバス配線の両側は、予備配線を
介して電気的に接続され、不良バス配線は修正される。

予備配線は不良バス配線の融点に近い融点を有している
ので、不良バス配線と予備配線とは確実に接続され、そ
の接続部は低抵抗であり、しかも後の電気的、熱的、又
は機械的な衝撃、変化等により、抵抗値の変化を生ずる
こともない。このように修正された不良バス配線の抵抗
は、前述の従来例のように極端に大きくなることはない
。従って、ドライバＩＣの能力不足が生じることもない
。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。本実施例のマ
トリクス型表示装置の回路図は、前述の従来令で説明し
た第１Ａ図と同様である。第１Ａ図を参照しながら、本
実施例について説明する。

本実施例のマトリクス基板は、マトリクス状に配線され
た絵素電極１２と、絵素電極１２の間にそれぞれ一方回
に列を成して配線されたゲートバス配線２及びソースバ
ス配線１とを有する。ゲートバス配線２は走査線として
機能し、ソースバス配線１は信号線として機能している
。ゲートバス配線２及びソースバス配線１は、絶縁膜を
介して非導通状態で交差している。

絵素電極１２と対向電極１０との間に液晶が封入され、
絵素容量１６が形成されている。各絵素電極１２には、
スイッチング素子としてＴＦＴｌｌが接続されている。

ＴＦＴＩＩのゲート電極１３及びソース電極１４は、そ
れぞれゲートバス配線２及びソースバス配！Ｉ！１に接
続されている。ＴＦＴＩＩのドレイン電極１５は絵素電
極１２に接続されている。多数の絵素容量１６及びＴＦ
Ｔｌｌが形成されている領域の外周には、予備配線３が
設けられている。予備配線３はゲートバス配線２及びソ
ースバス配線ｌと絶縁膜を介して非導通状態で交差して
いる。

第１Ａ図のソースバス配線ｌと予備配線３との交差部４
ａに於ける予備配線３に沿った断面図を、第１Ｂ図に示
す。交差部４ｂに於ける予備配線３に沿った断面図も第
１Ｂ図と同様である。本実施例のマトリクス型表示装置
の断面構造を、第１Ｂ図に従って説明する。ガラス基板
５上の全面に、Ｔａ２０５、Ａ　Ｉ　２０３、Ｓｉ３Ｎ
４等からなるベースコート膜６が、３０００〜９０００
人の厚さに形成されている。ベースコート膜６は必ずし
も設ける必要はない。ベースコート膜６上の絵素電極１
２、ＴＦＴＩＩ等が形成される領域の外周部（第１Ａ図
）には、予備配線３が形成されている。予備配線３は、
一般的には、Ｔａ、　Ａｔ、　　ＴＩ、Ｎ１、Ｍｏ、Ｗ
％　Ｃｒ等の単層又はこれらの多層金属で形成されてい
る。本実施例では予備配線３はＴａによって、厚さ３０
００人に形成されている。

予備配線３上には、Ｔａ２０５．５ｉＮｘ（例えば５ｌ
ｓＮａ）等からなる予備配線絶縁膜２４が形成されてい
る。予備配線絶縁膜２４がＴａ２０５からなる場合には
、予備配線３の上面を陽極酸化することによって形成す
ることができる。更に、ベースコート膜６上には、ゲー
トバス配線２（第１Ｂ図には図示せず）も予備配線３と
同様の金属で形成されている。従って、予備配線３とゲ
ートバス配線２とは予備配線絶縁膜２４を挟んで交差す
ることになる。本実施例では予備配線３の融点がゲート
バス配線２のそれと等しくなるように、ゲートバス配線
２もＴａで３０００人の厚さに形成されている。

予備配線絶縁膜２４及びゲートバス配線２を覆って基板
５上の全面に、ゲート絶縁膜としても機能しているベー
ス絶縁膜７がＳ　ｉ　Ｎｘ（例えば５Ｉ３Ｎ４）によっ
て形成されている。ベース絶縁膜７の厚さは１５００〜
６０００人の範囲が適しているが、本実施例では２００
０〜３５００人の範囲に設定した。ベース絶縁膜７上に
はソースバス配線１が形成されている。従って、予備配
線３とソースバス配線１とは、予備配線絶縁膜２４とベ
ース絶縁膜７とを挟んで交差することになる。本実施例
では予備配線３の融点とソースバス配線１の融点とを等
しくするため、ソースバス配線１には予備配線３と同じ
Ｔａが用いられている。

ソースバス配線１を覆って基板５上の全面に、Ｓ　Ｉ　
Ｎ　！　（例えば５ｉ３Ｎ４）等からなる保護膜８が形
成されている。保護膜８の適切な厚さは２０００〜１０
０００人であるが、本実施例では５０００人に設定した
。保護膜８及び前述のベース絶縁膜７を、ＳｉＮ、以外
に、ＳｉＯｘ、Ｔａ２０５、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｙ
２Ｏ３等の酸化物又は窒化物ニよって形成してもよい。

また、保護膜８を基板上の全面に形成せずに、ＴＦＴＩ
Ｉ、　　ソースバス配線１、ゲートバス配線２、予備配
線３等の表示に直接関与しない部分のみを覆い、絵素電
極１２の中央部で除去した窓あき形状としてもよい。保
護膜８上には表示媒体である液晶層２１内の液晶分子の
配向を規制する配向膜９が形成されている。

配向膜９は５ｉ０２、ポリイミド系樹脂等からなる。

ガラス基板５に対向するガラス基板２０上には、対向電
極、カラーフィルタ（何れも第１Ｂ図には図示せず）、
及び配向膜１７が形成されている。

カラーフィルタの周囲には、必要に応じてブラックマト
リクス（図示せず）が設けられている。ガラス基板５及
び２０の間には、表示媒体としてツィステッドネマティ
ック液晶層２１が封入されている。

本実施例のマトリクス型表示装置では、ソースバス配線
１又はゲートバス配線２の断線による不良を修正するこ
とができる。この表示装置を全面駆動することにより、
ソースバス配線１又はゲットバス配線２が断線している
場合には、断線部を始点とする線欠陥が表示画面上に認
められる。ソースバス配線１及びゲートバス配線２の何
れが断線しているかは、発生した線欠陥の方向によって
知ることができる。以下では第１Ａ図に示すように、ソ
ースバス配線１ｘに断線部４が生じている場合について
説明する。尚、ゲートバス配線２が断線している場合に
も、以下と同様にして修正することができる。

断線しているソースバス配線１ｘが特定されると、不良
ソースバス配線ＩＸの両端部の予備配線３と交差してい
る交差部４ａ及び４ｂに、レーザ光、赤外線、電子ビー
ム、その他のエネルギーが照射される。本実施例ではＹ
ＡＧレーザ光を用いた。レーザ光は、第１Ｂ図に矢印２
３で示すように基板５側から、又は矢印２５で示すよう
に基板２０側から照射することができる。レーザ光照射
により、不良ソースバス配線ＩＸと予備配線３とが溶融
され、これらの配線ＩＸ及び３の間の予備配線絶縁膜２
４及びベース絶縁膜７が破壊されて、不良ソースバス配
線ｌｘと予備配線３とが斜線部２２に示すように電気的
に接続される。尚、ゲートバス配線２と予備配線３とを
接続する場合には、予備配線絶縁膜２４のみの絶縁破壊
が行われる。

このように２１Ｔ所で接続することにより、不良ソース
バス配線１ｘの断線部４の両側の部分は、予備配線３を
介して電気的に接続される。

本実施例では、予備配線３、ソースバス配線１及びゲー
トバス配線２は何れもＴａで形成されているので、予備
配線はソースバス配線１及びゲートバス配線２の融点と
同じ融点を有している。従って、上記のレーザ光照射に
よる接続が行われた交差部４ａ及び４ｂでは、不良ソー
スバス配線ＩＸと予備配線３との電気的接続が確実に行
われ、これら交差部４ａ及び４ｂに於ける電気抵抗は小
さい。従って、ドライバＩＣが能力不足となることもな
い。また、後の電気的、熱的、又は機械的な衝撃、変化
等により、不良ソースバス配線ＩＸと予備配線３とが電
気的に非接触状態となることもない。

また、上述のようにレーザ光照射による接続を行っても
、本実施例では保護膜８が形成されているので、レーザ
光照射によって溶融した金属の液晶層２１への混入は起
こらない。また、保護膜８は透明絶縁体からなるのでレ
ーザ光を透過させる。

従って、保護膜８がレーザ光によって破壊されることも
ない。レーザ光が照射された部分の近傍の液晶層２１は
白濁するが、この白濁はやがて消失し、液晶層２１は元
の状態に復元される。

第２図に本発明のマトリクス基板及びマトリクス型表示
装置の他の実施例の概略図を示す。第２図では簡単の為
にＴ　Ｐ　Ｔ、絵素電極等を省略し、ゲートバス配線２
、ソースバス配線１、及び予備配線３のみを示しである
。本実施例では予備配線３は４つの予備配線３ａ、３ｂ
、３ｃ、及び３ｄからなる。予備配線３ａと３ｃ、及び
３ｂと３ｄは、それぞれゲートバス配線２及びソースバ
ス配線１とは交差することなく、基板外部の小さな負荷
容量及び小さな電気抵抗を有する導線、ジャンパ線等の
配線によって、例えば回路基板上に導かれている。回路
基板上では、予備配線３ａに接続された配線は、これに
対向する予備配線３ｃに接続された配線と互いに接続可
能に配されている。

同様に、予備配線３ｂに接続された配線は、これに対向
する予備配線３ｄに接続された配線と互いに接続可能に
配されている。

また、本実施例ではゲートバス配線２は２組のゲートバ
ス配線２ａ及び２ｂからなり、ゲートバス配線２ａ及び
２ｂは、それぞれ異なったドライバＩＣに接続されてい
る。同様に、ソースバス配線１は２組のソースバス配線
１ａ及び１ｂからなり、ソースバス配線１ａ及び１ｂは
、−それぞれ異なったドライバＩＣに接続されている。

本実施例では予備配線３ａ及び３ｃをゲートバス配線２
と同時に形成することにより、表示装置の作製に用いる
マスクの数を低減することができる。同様に、予備配線
３ｂ及び３ｄをソースバス配線ｌと同時に形成すること
により、表示装置の作製に用いるマスクの数を低減する
ことができる。

本実施例の表示装置のソースバス配線１に断線が生じた
場合の修正方法を以下に示す。尚、ゲートバス配線２が
断線している場合にも、以下と同様にして修正すること
ができる。第２図に示すようにソースバス配線１ｘに断
線部４が生じているとすると、前述の第１Ａ図の場合と
同様に、交差部４ａに於いて、不良ソースバス配線１ｘ
と予備配線３ａとがレーザ光照射によって電気的に接続
される。同様に、交差部４ｂに於て、不良ソースバス配
線ＩＸと予備配線３ｃとが電気的に接続される。更に前
述の回路基板上に於て、予備配線３ａ及び３ｃに接続さ
れた２つの配線が電気的に接続される。このように３箇
所で電気的接続を行うことにより、ソースバス配線１ｂ
の断線部４の両端の部分が、基板外部の配線を介して電
気的に接続される。

本実施例でも、予備配線３、ソースバス配線ｌ及びゲー
トバス配線２は何れもＴａで形成され、予備配線はソー
スバス配線１及びゲートバス配線２の融点と同じ融点を
有している。従って、上記のレーザ光照射による接続が
行われた交差部４ａ及び４ｂでは、不良ソースバス配線
ＩＸと予備配線３との電気的接続が確実に行われ、これ
ら交差部４ａ及び４ｂに於ける電気抵抗は小さい。従っ
て、ドライバＩＣが能力不足となることもない。

また、後の電気的、熱的、又は機械的な衝撃、変化等に
より、不良ソースバス配線ｌｘと予備配線３とが電気的
に非接触状態となることもない。尚、上記何れの実施例
でも、予備配線３、ゲートバス配線２、及びソースバス
配線１が全て同じ金属で形成されている場合について述
べたが、予備配線３に用いられる金属の融点と、ゲート
バス配線２又はソースバス配線ｌに用いられる金属の融
点との差が１４００℃以内であることが好ましり、−方
の金属の融点が他方の金属の沸点よりも１００℃以上小
さければ、何れの金属をも用いることができる。

本実施例ではアクティブマトリクス方式の表示装置のみ
について言及したが、本発明は他の方式の表示装置にも
適用することができる。また、上記の実施例ではＴＰＴ
をスイッチング素子として用いたマトリクス基板及びマ
トリクス型表示装置について説明したが、本発明はＭ　
Ｉ　Ｍ　（Ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａ
ｌ）、ダイオード、バリスタ等の種々のスイッチング素
子を用いた広範囲のマトリクス基板及びマトリクス型表
示装置に用いることができる。更に、表示媒体として、
薄膜発光層、分散型ＥＬ発光層、プラズマ発光体等を用
いた各種のマトリクス基板及びマトリクス型表示装置に
も適用することができる。

（発明の効果） 本発明のマトリクス型表示装置は、バス配線の断線を修
正する機能を有し、しかも修正されたバス配線の電気抵
抗が小さく安定している。そのため、絵素欠陥を確実に
修正することができ、表示装置の歩留りが向上し、表示
装置のコスト低減に寄与することができる。

４、　　　の、　な脱Ｂ 第１Ａ図は本発明のマトリクス型表示装置の一実施例の
回路図、第１Ｂ図は第１Ａ図の交差部４ａに於ける予備
配線３に沿った断面図、第２図は本発明のマトリクス型
表示装置の他の実施例の概略図である。

１、　　ｌａ、ｌｂ−ソースバス配線、２，２ａ。

２　ｂ−・・ゲートバス配線、３．　３ａ、　　３ｂ、
　　３ｃ。

３ｄ・・・予備配線、４・・・断線部、４ａ、４ｂ・・
・交差部、５．２０・・・ガラス基板、６・・・ベース
コート膜、７・・・ベース絶縁膜、８・・・保護膜、９
，１７・・・配向膜、１０・・・対向電極、１１・・・
ＴＰＴ、１２・・・絵素電極、１６・・・絵素容量、２
１・・・液晶層、２４・・・予備配線絶縁膜。

第１Ａ図 第１Ｂ図 どｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上にマトリクス状に配列された絵素電極
   と、該絵素電極の間にそれぞれ一方向に列を成して縦横
   に配線された走査線及び信号線と、を有するマトリクス
   基板であって、 該走査線及び該信号線の列の少なくとも一方の列中の少
   なくとも一部の線の両端部のそれぞれに於て、該一部の
   線と絶縁膜を介して交差している予備配線を備え、該予
   備配線が該一部の線の融点に近い融点を有するマトリク
   ス基板。 ２、請求項１に記載のマトリクス基板を有するマトリク
   ス型表示装置。