JP2008015366A - 表示装置および表示装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走査線と信号線とを独立して制御して検査することによって、駆動信号源の実装前における表示検査によって線欠陥の有無を検査することが可能な表示装置及び表示装置の検査方法を提供することを目的とする。
【解決手段】表示画素ＰＸの行毎に配置された走査線Ｙと、表示画素ＰＸの列毎に配置された信号線Ｘと、走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部近傍に配置された画素スイッチＳＷと、画素スイッチＳＷに接続された画素電極８と、画素電極８に対向して配置された対向電極９と、走査線Ｙに対して略平行に配置された補助容量線Ｗ３と、周辺部１０において、走査線Ｙに接続された第１検査スイッチＳＷ１と、周辺部１０において、信号線Ｘに接続された第２検査スイッチＳＷ２と、第１検査スイッチＳＷ１をオンオフする信号を供給する第１配線Ｗ１Ｇと、第２検査スイッチＳＷ２をオンオフする信号を供給する第２配線Ｗ２Ｇと、対向電極９と補助容量線Ｗ３とに信号を印加する第３配線ＣＯＭとを備えた表示装置。
【選択図】図１

Description

この発明は表示装置および表示装置の検査方法に関し、特に、アクティブマトリクス型の表示装置に関する。

液晶表示装置等の表示装置は、表示部及び表示部を囲む周辺部を有する液晶表示パネルを備えている。表示部は、マトリクス状に配置された複数の表示画素によって構成されている。液晶表示パネルは、対向して配置された一対の基板、すなわちアレイ基板及び対向基板と、これら一対の基板の間に光変調層として保持された液晶層とを備えている。

これら複数の表示画素は、入力された信号をスイッチングするための画素スイッチをアレイ基板上に有している。各画素スイッチには画素電極が接続され、対向基板には、複数の画素電極に対向する対向電極が配置されている。画素スイッチは、表示部の外部に接続される駆動信号源、例えばアレイ基板上に配置された駆動回路、及び、フレキシブル配線基板等からの信号によってオンオフ制御される。

従来、上記の液晶表示パネルについて、駆動信号源である駆動回路やフレキシブル配線基板等の実装前に、表示不良の有無を検査する表示検査が行われている。この表示検査のために、検査回路を有する液晶表示パネルを備えた液晶表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００１−１３８９２号公報

しかしながら、前述した従来の液晶表示装置では、駆動信号源の実装前の表示検査において、走査線と信号線とを独立に制御して表示検査を行うことができず、種々の使用条件に応じた検査を十分に行うことができない場合があった。

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、走査線と信号線とを独立して制御して検査することによって、駆動信号源の実装前における表示検査によって線欠陥の有無を検査することが可能な表示装置及び表示装置の検査方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様による表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、表示部を囲む周辺部とを有する表示装置であって、前記複数の表示画素の行毎に配置された走査線と、前記複数の表示画素の列毎に配置された信号線と、前記走査線と前記信号線との交差部近傍に配置された画素スイッチと、前記画素スイッチに接続された画素電極と、前記画素電極に対向して配置された対向電極と、前記走査線に対して略平行に配置された補助容量線と、前記周辺部において、前記複数の走査線のそれぞれに接続された第１検査スイッチと、前記周辺部において、前記複数の信号線のそれぞれに接続された第２検査スイッチと、前記複数の第１検査スイッチをオンオフする信号を供給する第１配線と、前記複数の第２検査スイッチをオンオフする信号を供給する第２配線と、前記対向電極と前記補助容量線とに信号を印加する第３配線とを備える。

本発明の第２態様による表示装置の駆動方法は、表示部における線欠陥の有無を検査するための表示装置の検査方法であって、第１配線に第１検査スイッチをオンにする信号を供給して前記第１検査スイッチを介して走査線に走査信号を供給し、第２配線に第２検査スイッチをオフにする信号を供給して信号線をフローティング状態にし、対向電極と補助容量線とに信号を印加する第３配線にコモン信号を供給する。

本発明によれば、走査線と信号線とを独立して制御して検査することによって、駆動信号源の実装前における表示検査によって線欠陥の有無を検査することが可能な表示装置及び表示装置の検査方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、ここでは、表示装置として液晶表示装置を例にとって説明するが、他の表示装置、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置にも本発明を適用可能である。

図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル１を備えている。液晶表示パネル１は、画像が表示される略矩形状の表示部６と、表示部６を囲む周辺部１０とを備えている。表示部６は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。

また、液晶表示パネル１は、図２に示すように、対向して配置された一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、これら一対の基板間に挟持された液晶層５とを有している。

表示部６において、アレイ基板３は、表示画素ＰＸの行毎に配置された走査線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍ）、表示画素ＰＸの列毎に配置された信号線Ｘ（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎ）、及び走査線Ｙと略平行に延びる補助容量線Ｗ３を備えている。走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部付近には、表示画素ＰＸ毎に配置された画素スイッチＳＷ、画素スイッチＳＷに接続された画素電極８、および補助容量電極７を備えている。

画素スイッチＳＷは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などで構成されている。画素スイッチＳＷのゲート電極は、対応する走査線Ｙに電気的に接続されている（あるいは走査線と一体に形成されている）。画素スイッチＳＷのソース電極は、対応する信号線Ｘに電気的に接続されている（あるいは信号線と一体に形成されている）。画素スイッチＳＷのドレイン電極は、対応する表示画素ＰＸの画素電極８および補助容量電極７に電気的に接続されている。補助容量電極７は、補助容量線Ｗ３の一部と補助容量Ｃｓを形成する。

対向基板４は、表示部６において、全表示画素ＰＸに共通の対向電極９などを備えている。対向電極９は、全ての画素電極８に対向している。カラー表示タイプの液晶表示装置の液晶表示パネル１は、複数種類の表示画素ＰＸ、例えば赤を表示する赤色画素、緑を表示する緑色画素、青を表示する青色画素を有している。

すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する着色樹脂によって形成された赤色カラーフィルタＣＦＲを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する着色樹脂によって形成された緑色カラーフィルタＣＦＧを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する着色樹脂によって形成された青色カラーフィルタＣＦＢを備えている。これらカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢから成るカラーフィルタ層ＣＦは、対向基板４の表示部６において液晶層５側の主面に配置される。

また、各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ間（すなわち表示画素ＰＸ間）、及び表示部６の周囲には、遮光層１３が形成されている。各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ間に形成された遮光層１３は、アレイ基板３上の信号線Ｘ及び走査線Ｙに対向するように配置されている。この遮光層１３は、例えば、黒色に着色された着色樹脂によって形成されている。

これらアレイ基板３及び対向基板４は、全表示画素ＰＸの画素電極８と対向電極９とを対向させた状態で配設され、これらの間にギャップを形成する。液晶層５は、アレイ基板３と対向基板４とのギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。

液晶表示パネル１の周辺部１０は、表示画素ＰＸを駆動するための駆動信号源が接続される接続部１１を備えている。接続部１１は、駆動信号源として駆動回路を接続可能な第１接続領域１１Ａと、駆動信号源としてフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を接続可能な第２接続領域１１Ｂとを有している。

第１接続領域１１Ａには、全ての信号線Ｘが接続される信号線駆動回路（図示せず）、および全ての走査線Ｙが接続される走査線駆動回路（図示せず）が配置される。走査線駆動回路からは、走査線Ｙを順次駆動する、駆動された走査線Ｙに接続された画素スイッチＳＷを導通させる。信号線駆動回路は、信号線Ｘを順次駆動し、駆動された走査線Ｙに対応する行の画素電極８に画素スイッチＳＷを介して画像信号を供給する。フレキシブル配線基板は、アレイ基板３上の駆動回路等に制御信号等を供給する。

さらに、周辺部１０には、走査線Ｙのそれぞれに接続された第１検査スイッチＳＷ１と、信号線Ｘのそれぞれに接続された第２検査スイッチＳＷ２とが配置されている。各第１検査スイッチＳＷ１のゲート電極には、第１検査スイッチＳＷ１をオンオフするための制御信号を供給する第１配線Ｗ１Ｇが接続されている。この第１配線Ｗ１Ｇは、複数の第１検査スイッチＳＷ１に共通であり、各第１検査スイッチＳＷ１に制御信号を供給する。第１配線Ｗ１Ｇは、検査装置から制御信号が供給される検査パッドＧＧに接続されている。

各第１検査スイッチＳＷ１のソース電極は検査配線Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂに接続されている。検査配線Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂは、第１検査スイッチＳＷ１を介して走査線Ｙに検査信号を供給する。本実施形態では、隣合う第１検査スイッチＳＷ１が異なる検査配線Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂに接続されている。すなわち、奇数番目の走査線Ｙ（Ｙ１、Ｙ３…）に接続された第１検査スイッチＳＷ１のソース電極は検査配線Ｗ１Ａに接続され、偶数番目の走査線Ｙ（Ｙ２、Ｙ４…）に接続された第１検査スイッチＳＷ１のソース電極は検査配線Ｗ１Ｂに接続されている。

検査配線Ｗ１Ａは、検査装置から検査信号が供給される検査パッドＧＯに接続されている。検査配線Ｗ１Ｂは、検査装置から検査信号を入力するための検査パッドＧＥに接続されている。

各第１検査スイッチＳＷ１のドレイン電極は対応する走査線Ｙに接続されている。従って、第１配線Ｗ１Ｇに第１検査スイッチＳＷ１をオンにする信号が供給されると、検査配線Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂに供給された検査信号が、第１検査スイッチＳＷ１を介して走査線Ｙに供給される。

各第２検査スイッチＳＷ２のゲート電極には第２配線Ｗ２Ｇが接続されている。第２配線Ｗ２Ｇは、第２検査スイッチＳＷ２をオンオフする制御信号を供給する。第２配線Ｗ２Ｇは、複数の第１検査スイッチＳＷ１に共通であり、各第２検査スイッチＳＷ２に制御信号を供給する。第２配線Ｗ２Ｇは、検査装置から制御信号を入力するための検査パッドＳＧに接続されている。

各第２検査スイッチＳＷ２のソース電極は、検査信号を供給するための検査配線に接続されている。

すなわち、赤色画素に画像信号を供給する信号線Ｘに接続された第２検査スイッチＳＷ２のソース電極は検査配線ＷＲに接続されている。緑色画素に信号を供給する信号線Ｘに接続された第２検査スイッチＳＷ２のソース電極は検査配線ＷＧに接続されている。青色画素に画像信号を供給する信号線Ｘに接続された第２検査スイッチＳＷ２のソース電極は検査配線ＷＢに接続されている。検査配線ＷＲ、ＷＧ、ＷＢは、それぞれ検査装置から検査信号を入力するための検査パッドＲＰ、ＧＰ、ＢＰに接続されている。

各第２検査スイッチＳＷ２のドレイン電極は対応する信号線Ｘに接続されている。従って、第２配線Ｗ２Ｇに第２検査スイッチＳＷ２をオンにする信号が供給されると、検査配線ＷＲ、ＷＧ、ＷＢに供給された検査信号が、第２検査スイッチＳＷ２を介して信号線Ｘに供給される。

また、周辺部１０には、対向電極９及び補助容量線Ｗ３に所定のコモン信号を印加する第３配線としてコモン配線ＣＯＭが配置されている。コモン配線ＣＯＭは、検査装置から対向電極９に検査信号を印加するための検査パッドＣＰに接続されている。

以上のような構成により、走査線に接続された第１検査スイッチ及び信号線に接続された第２検査スイッチを独立にオンオフすることが可能となり、走査線と信号線とを独立に制御して表示検査を行うことが可能となる。したがって、種々の使用条件に応じた十分な検査を行うことが可能である。以下に、本構成を採用したことにより適用可能な検査方法について説明する。

表示部における線欠陥の有無を検査するための検査方法について説明する。すなわち、検査パッドのそれぞれに検査装置のプローブを接続し、検査装置から検査信号を供給する。このとき、まず、検査パッドＧＧから第１検査スイッチＳＷ１をオンとする制御信号を供給し、検査パッドＧＯ又は検査パッドＧＥから検査信号を供給する。この検査信号は、画素スイッチをオンとする走査信号に相当し、第１検査スイッチを介して走査線Ｙに供給される。また、検査パッドＣＰより対向電極９及び補助容量線Ｗ３にコモン信号を供給する。このとき、検査パッドＳＧには、第２スイッチＳＷ２をオフとする制御信号を入力し、信号線Ｘをフローティング状態にする。

この状態で、表示部における線欠陥の有無を検査する。このような状態で線欠陥が発生した場合、以下のような原因が考えられる。

例えば図３の破線で囲んだ箇所において、補助容量電極７と補助容量線Ｗ３とでショートが発生した場合には、補助容量電極７と補助容量線Ｗ３との電位差により、ショートが発生した補助容量電極７が接続された画素スイッチＳＷを介して信号線Ｘにリーク電流が発生する。

そうすると、リーク電流が発生した信号線Ｘに対応する行に配置された画素スイッチＳＷを介して、画素電極８の電位が変化する。その結果、リーク電流が発生した信号線Ｘに対応する行に配置された表示画素ＰＸに沿って線状の表示欠陥（線欠陥）が発生する。

また、例えば図４の破線で囲んだ箇所において、走査線Ｙと信号線Ｘとの間にショートが発生している場合には、走査線Ｙに印加した検査信号によって信号線Ｘにリーク電流が発生する。そうすると、その信号線Ｘに接続された画素スイッチＳＷを介して画素電極８の電位が変化する。その結果、リーク電流が発生した信号線Ｘに接続された表示画素ＰＸに対応して線状の表示欠陥（線欠陥）が発生する。

上記のように検査することによって、補助容量電極７と補助容量線Ｗ３との間のショートや、走査線Ｙと信号線Ｘとの間のショートに起因した線欠陥の有無を検査することができる。

第１配線Ｗ１Ｇは、検査パッドＧＧを介して第１検査スイッチＳＷ１をオフにする信号が印加されるアレイ基板３上の第１電極に接続されている。第２配線Ｗ２Ｇは、検査パッドＳＧを介して第２検査スイッチＳＷ２をオフにする信号が印加されるアレイ基板３上の第２電極に接続されている。本実施形態では、第１電極は、ＳＧ第１接続領域１１Ａのアース電圧となる電極ＧＮＤに相当し、検査パッドＳＣを介して第１配線に接続されている。第２電極は、第１接続領域１１Ａの画素スイッチＳＷをオフする電圧が印加される電極ＶＥＥに相当し、検査パッドＧＧを介して第２配線に接続されている。

電極ＧＮＤ及び電極ＶＥＥは、さらに第２接続領域１１Ｂの所定の電極に接続されている。すなわち、駆動信号源の実装後は、電極ＧＮＤ及び電極ＶＥＥにはそれぞれフレキシブル基板を介してアース電圧及び画素スイッチをオフする電圧が印加される。

上記の様に、第１配線Ｗ１Ｇが接続される検査パッドＧＧと、第２配線Ｗ２Ｇが接続される検査パッドＳＧとが異なる電極に接続されることによって、駆動回路等を実装後において、第１検査スイッチＳＷ１及び第２検査スイッチＳＷ２をオフ状態に維持することができる。

次に本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの他の構成例について説明する。なお、以下の説明では、図１及び図２に示す液晶表示パネルと同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、液晶表示パネル１は半透過型の液晶表示パネルである。すなわち、液晶表示パネル１は、表示部６において、透過表示領域Ａ１と反射表示領域Ａ２とを有している。アレイ基板３は、透過表示領域Ａ１と反射表示領域Ａ２とにおいて、液晶層５の厚さを異ならせるための樹脂層１５を有している。樹脂層１５は、反射表示領域Ａ２において、画素スイッチＳＷ上に配置されている。この樹脂層１５によって反射表示領域Ａ２における液晶層５の厚さは、透過表示領域Ａ１における液晶層５の厚さの約半分になっている。

画素電極８は、透過表示領域Ａ１及び反射表示領域Ａ２に渡って配置された透明電極８Ａと、反射表示領域Ａ２に配置された反射電極８Ｂとを有している。透明電極８Ａは、樹脂層１５に形成されたコンタクトホールＣＨを介して画素スイッチＳＷに接触している。反射電極８Ｂは、透明電極８Ａ上に配置されている。

駆動信号源の実装後には透過表示領域Ａ１ではバックライト（図示しない）から発光される透過光により画像が表示される。反射表示領域Ａ２では液晶表示パネル１の正面から表示部６に入射する光の反射光により画像が表示される。すなわち、透過表示領域Ａ１ではバックライトから光が発光していないときには線欠陥があっても見えない。しかし、反射表示領域Ａ２では、バックライトからの透過光の有無にかかわらず、反射光によって線欠陥が見えるため、本実施形態に係る表示装置の検査の必要性が高いものである。

従って、本実施形態に係る表示装置の検査方法を上記の様な半透過型の液晶表示パネルに適用することによって、補助容量電極７と補助容量線Ｗ３との間のショートや、走査線Ｙと信号線Ｘとの間のショートに起因した線欠陥の有無を検査し、特に、バックライトの消灯時に発生する線欠陥の有無についても検査することができる。

すなわち、上記の実施形態に係る液晶表示装置によれば、走査線と信号線とを独立して制御して検査することによって、駆動信号源の実装前における表示検査によって線欠陥の有無を検査することが可能な表示装置及び表示装置の検査方法を提供することができる。

また、偶数番目の走査線Ｙに接続された第１検査スイッチＳＷ１のソース電極と奇数番目の走査線Ｙに接続された検査スイッチＳＷ１のソース電極とが異なる検査配線Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂに接続されていることから、隣合った走査線Ｙ同士のショートの有無を検査可能である。

また、各色画素に接続された第２検査スイッチＳＷ２のソース電極が異なる検査配線ＷＲ、ＷＧ、ＷＢに接続されていることによって、カラー表示に対応した液晶表示パネル１ついて、色毎の表示検査を行うことが可能である。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、上記の実施形態に係る液晶表示装置では、第１検査配線Ｗ１Ｇ及び第２検査配線Ｗ２Ｇが、それぞれ第１検査スイッチＳＷ１および第２検査スイッチＳＷ２をオフにするための信号が印加される第１接続領域１１Ａの電極に接続されているが、第１検査スイッチＳＷ１および第２検査スイッチＳＷ２をオフにするための信号が印加される電極であれば、第２接続領域１１Ｂの電極に接続されてもよく、周辺部１０に配置されている電極でも良い。

また、上記の実施形態に係る液晶表示装置では、第１配線Ｗ１ＧはＧＮＤ電極に接続され、第２配線Ｗ２ＧはＶＥＥ電極に接続されているが、これに限らず、駆動信号源の実装後に第１配線Ｗ１Ｇ及び第２配線Ｗ２Ｇへ、第１検査スイッチＳＷ１および第２検査スイッチＳＷ２をオフにするための信号が印加されるものであればよい。このことによっても上記の実施形態と同様の効果が得られる。

本発明の一本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成例を概略的に示す図。 図１に示す液晶表示パネルを線Ａ―Ａで切断した断面の一例を示す図。 本実施形態に係る液晶表示装置の表示検査の方法を説明するための図。 本実施形態に係る液晶表示装置の表示検査の方法を説明するための図。 本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの他の構成例を概略的に示す図。

符号の説明

ＰＸ…表示画素、Ｙ…走査線、Ｘ…信号線、ＳＷ…画素スイッチ、Ｗ１Ｇ…第１配線、Ｗ２Ｇ…第２配線、Ｗ３…補助容量線、ＳＷ１…検査スイッチ、ＳＷ２…検査スイッチ、６…表示部、７…補助容量電極、８…画素電極、９…対向電極、１０…周辺部

Claims (4)

1. マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、表示部を囲む周辺部とを有する表示装置であって、
   前記複数の表示画素の行毎に配置された走査線と、
   前記複数の表示画素の列毎に配置された信号線と、
   前記走査線と前記信号線との交差部近傍に配置された画素スイッチと、
   前記画素スイッチに接続された画素電極と、
   前記画素電極に対向して配置された対向電極と、
   前記走査線に対して略平行に配置された補助容量線と、
   前記周辺部において、前記複数の走査線のそれぞれに接続された第１検査スイッチと、
   前記周辺部において、前記複数の信号線のそれぞれに接続された第２検査スイッチと、
   前記複数の第１検査スイッチをオンオフする信号を供給する第１配線と、
   前記複数の第２検査スイッチをオンオフする信号を供給する第２配線と、
   前記対向電極と前記補助容量線とに信号を印加する第３配線とを備えた表示装置。
2. 前記第１配線は前記複数の第１検査スイッチをオフするための信号が印加される第１電極に接続され、前記第２配線は前記複数の第２検査スイッチをオフするための信号が印加される第２電極に接続されている請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示部を含む液晶表示パネルを有する表示装置であって、
   前記画素電極は反射電極を含む請求項１記載の表示装置。
4. 表示部における線欠陥の有無を検査するための表示装置の検査方法であって、
   第１配線に第１検査スイッチをオンにする信号を供給して前記第１検査スイッチを介して走査線に走査信号を供給し、
   第２配線に第２検査スイッチをオフにする信号を供給して信号線をフローティング状態にし、
   対向電極と補助容量線とに信号を印加する第３配線にコモン信号を供給する検査方法。

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