JP2003029296A

JP2003029296A - アレイ基板及びその検査方法並びに液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003029296A
Application number: JP2001213977A
Authority: JP
Inventors: Akira Tomita; 田暁富
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】アレイ基板上に形成された信号線駆動回路の
面積を増大させずに、アレイ基板のＯＳ検査を行うこと
を可能にするとともに、製造コストを削減すること。【解決手段】基板上に形成された複数本の走査線１１
と、走査線と交差するように基板上に形成された複数本
の信号線１２と、走査線１１と信号線１２の各交差部に
設けられ対応する走査線１１にゲートが接続され対応す
る信号線１２にソースが接続された薄膜トランジスタ１
３と、各薄膜トランジスタ１３に対応して設けられ薄膜
トランジスタ１３のドレインに接続された画素電極１４
と，基板の縁端部に設けられ外部との信号の入出力に使
用される入出力端子を複数個有する入出力端子群と、走
査線を駆動する走査線駆動回路１８と、信号線の一端が
接続され信号線を駆動する信号線駆動回路１９と、基板
上に形成され各信号線１２の他端を入出力端子群の少な
くとも一つの入出力端子に共通接続する第１配線とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアレイ基板及びその
検査方法並びに液晶表示装置（Liquid Crystal Displa
y：以下単にＬＣＤとも言う）に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶表示装置は軽量、薄型で、低
消費電力であるため、テレビ、携帯情報端末あるいはグ
ラフィックディスプレイなどの表示素子として広く利用
されている。特に、スイッチング素子として薄膜トラン
ジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）とも云
う）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置は、
高速応答性に優れ、高精細化に適しており、ディスプレ
イ画面の高画質化、大型化及びカラー画像化を実現する
ものとして注目されている。

【０００３】一般に、図１０に示すように、このアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置は、アレイ基板１００
と、対向基板２００との間に液晶（図示せず）を狭持し
た構成となっている。アレイ基板１００は透明な絶縁性
基板（たとえばガラス基板）１０１の表示領域１０２ａ
に、マトリクス状に配設された複数の信号線１０３およ
び複数の走査線１０４と、上記信号線１０３と走査線１
０４との交差部毎に形成された薄膜トランジスタからな
るスイッチング素子１０５と、このスイッチング素子毎
に設けられた画素電極１０６と、が形成された構成とな
っている。各スイッチング素子１０５のゲートは対応す
る走査線１０４に接続され、ソースおよびドレインのう
ちの一方が対応する信号線１０３に接続され、他方が画
素電極１０６に接続された構成となっている。

【０００４】またアレイ基板１００は、透明な絶縁性基
板１０１の周辺の非表示領域１０２ｂに、ＴＦＴを有す
る駆動回路１１０およびこれらの駆動回路１１０に接続
されて外部から電力や信号を供給するための外部端子１
２０が更に形成された構成となっていても良い。

【０００５】一方、対向基板２００は透明な絶縁性基板
２０１の表面上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる
透明導電膜が対向電極２０３として形成された構成とな
っている。

【０００６】これらの基板１００，２００は所定の間隔
を有するように対向配置される。そして、アレイ基板１
００の表示領域１０２ａを囲むように非表示領域１０２
ｂ上に塗布したシール材３００によって貼り合わされ
る。シール材３００には、図１０に示すように液晶材料
を注入する注入口３０１が形成されている。そして上記
基板１００，２００の貼り合わせ後にこの注入口３０１
を通して液晶組成物（図示せず）が間隙内に注入され、
封止されることによって液晶表示装置が完成される。な
お、液晶表示装置がカラー液晶表示装置である場合に
は、対向基板２００またはアレイ基板１００の一方にカ
ラーフィルタ層が形成される構成となる。

【０００７】従来の液晶表示装置のアレイ基板の構成を
図１１に示す。図１１に示すアレイ基板は、透光性基板
の一主面にマトリクス状に配設された走査用の走査線１
１及び映像信号用の信号線１２を有し、これら走査線１
１及び信号線１２の各交差部分にそれぞれスイッチング
素子としての薄膜トランジスタ１３が設けられている。
これら各薄膜トランジスタ１３はゲートが対応する走査
線１１に接続され、ソースが対応する信号線１２に接続
され、ドレインが画素電極１４に接続された構成となっ
ている。更に、これらの画素電極１４には補助容量１５
の一端が接続され、この補助容量１５の他端には補助容
量線（以下、Ｃｓ線とも云う）１６が接続されている。

【０００８】また、各走査線１１はアレイ基板１００の
図面上の側端部に設けられた走査線駆動回路１８にそれ
ぞれ接続され、各信号線１２はアレイ基板１００の図面
上の下端部に設けられた信号線駆動回路１９にそれぞれ
接続されている。各補助容量線１６は共通接続され、配
線３１を介して基板の下方の縁端に形成された入出力端
子群としてのアウタリードボンディング（Outer Lead B
onding：以下、ＯＬＢと略記する）パット群２０中のＯ
ＬＢパッド２６に接続されている。

【０００９】そして、各走査線１１に対しては、走査線
駆動回路１８によって、上方から順に水平走査周期に対
応する電圧が印加される。また、各信号線１２には信号
線駆動回路１９に含まれる映像信号供給線としてのビデ
オバスから映像信号に対応する電圧が印加される。この
ため、薄膜トランジスタ１３は、走査線１１からの選択
信号が印加されるタイミングでオン状態になり、信号線
１２からの映像信号に対応する電圧をサンプリングして
画素電極１４に与える。このため、液晶層には、画素電
極１４に加わった電圧と、対向電極（図示せず）に加わ
った電圧との差分が印加され、その電界によって液晶層
が駆動されて表示動作が行われる。

【００１０】図１１に示す従来の液晶表示装置は、走査
線駆動回路１８及び信号線駆動回路１９がアレイ基板１
００上に形成され、かつ薄膜トランジスタ１３の活性層
となる半導体層が多結晶シリコン（polycrystalline si
licon）から構成されているものであって、ｐ−Ｓｉ型
ＴＦＴ・ＬＣＤと呼ばれる。これに対して薄膜トランジ
スタの半導体層が非晶質シリコン（amorphous silico
n）から構成されている液晶表示装置がａ−Ｓｉ型ＴＦ
Ｔ・ＬＣＤと呼ばれる。半導体層が非晶質シリコンから
なるＴＦＴは、多結晶シリコンからなるＴＦＴに比べて
移動度が低いため、駆動回路に用いることができない。
このため、ａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤはアレイ基板１０
０上に駆動回路を設けることは困難である。従って、ａ
−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ基板は画素部分のみで
構成され、図１２に示すように駆動回路は内蔵されない
構成となる。この駆動回路は半導体集積回路（ドライバ
ＩＣ）としてアレイ基板１００とは別途作成され、アレ
イ基板１００のＯＬＢパッド２１１〜２１ｎ及び２２１
〜２２ｎにＴＡＢ（Tape Automated Bonding）等の技法
を用いて接続される。

【００１１】図１１に示すｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤの
アレイ基板と図１２に示すａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤの
アレイ基板との相違点の一つは、ＯＬＢパッドである。
ａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤでは信号線と走査線が直接Ｏ
ＬＢパッドに引き出される。従って、ＯＬＢパッドの数
やピッチは信号線や走査線の数やピッチと同等である。
一方、ｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤでは、信号線と走査線
は、内蔵された駆動回路１８，１９によって駆動される
ため、直接ＯＬＢパッドに引き出されることはない。Ｏ
ＬＢパッドから入力されるのは、内蔵された駆動回路１
８，１９の入力であり、その本数は、一般に信号線や走
査線の数より１桁程度小さい。従って、接続の信頼性確
保のためＯＬＢパッドのピッチも大きくできる。以上説
明したＯＬＢパッドの相違点をまとめると表１のように
なり、ａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤに比べｐ−Ｓｉ型ＴＦ
Ｔ・ＬＣＤでは、プローバの精度は低くてもよく、設備
投資額が少なくて済むというメリットがある。なお、表
１はＰＣ（パーソナルコンピュータ）用として一般的な
１０．４インチＸＧＡ（Extended Graphics Array）対
応の液晶表示装置の場合を示し、数値は概略値である。

【００１２】

【表１】上記のＯＬＢパッドの違いはアレイ工程中の検査にも影
響を与える。ａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤでは、アレイ工
程中で信号線が形成されると、短絡、断線の検査（以
下、ＯＳ検査とも言う）が実施される。これは信号線の
一端に接続されたＯＬＢパッドと他端に設けられたプロ
ービング・パッドにプローブを当て、所定の電圧を印加
し、このとき流れる電流を測定する検査である。ここ
で、信号線が正常に形成されておれば、印加電圧と信号
線の抵抗から決められる所定の電流が観察される。も
し、信号線が断線（オープン）しておれば電流は流れな
いので、断線不良を検出できる。また、検査時に走査線
や補助容量線に、信号線とは異なる電圧を印加しておけ
ば、信号線がそれらと短絡（ショート）したときには異
常な電流が流れるため、短絡不良を検出することができ
る。

【００１３】一方、ｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ
工程ではＯＳ検査がない。これは、信号線の端にプロー
ブを当てるためのＯＬＢパッドが無いためである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、ｐ−
Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ工程ではＯＳ検査は実行
されない。アレイ工程の最後ではアレイテストを行う
が、ｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤでは内蔵された駆動回路
を介して画素部分を検査するためＳ／Ｎ（信号対雑音
比）が悪く、線欠陥の検出率は十分ではない。以上から
ａ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤに比べｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・Ｌ
ＣＤでは、信号線の断線、短絡等の不良の検出率は低く
なる。この結果、不良アレイのセル工程への流れ込みが
多く、セル工程で無駄な製造コストを発生させることに
なる。

【００１５】また、ｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ
でＯＳ検査を実施しようとすると、信号線の両端にプロ
ーブを当てるプロービングパッドが必要になる。このプ
ロービングパッドはＯＬＢパッドとほぼ同じ大きさが必
要となる。これを信号線１２と信号線駆動回路１９との
間に設けると、信号線駆動回路１９の占有面積が増大す
ることになる。この結果、製品である液晶モジュールの
コンパクトさが失われてしまう。

【００１６】さらに、プロービングパッドを設けたとし
ても、そのピッチは信号線のピッチと同等となり、ｐ−
Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ基板の検査に、ａ−Ｓｉ
型ＴＦＴ・ＬＣＤのアレイ基板検査用の高精度なプロー
バが必要になる。これは設備投資額の増大となる。

【００１７】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、アレイ基板上に形成された信号線駆動回
路の面積を増大させずに、アレイ基板のＯＳ検査を行う
ことができるとともに、製造コストを削減することので
きるアレイ基板及びその検査方法並びに液晶表示装置を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によるアレイ基板
は、基板と、この基板上に形成された複数本の走査線
と、この走査線と交差するように前記基板上に形成され
た複数本の信号線と、前記走査線と前記信号線の各交差
部に設けられ、対応する走査線にゲートが接続され、対
応する信号線にソースが接続された薄膜トランジスタ
と、各薄膜トランジスタに対応して設けられ薄膜トラン
ジスタのドレインに接続された画素電極と，前記基板の
縁端部に設けられ、外部との信号の入出力に使用される
入出力端子を複数個有する入出力端子群と、前記走査線
を駆動する走査線駆動回路と、前記信号線の一端が接続
され前記信号線を駆動する信号線駆動回路と、前記基板
上に形成され、前記各信号線の他端を前記入出力端子群
の少なくとも一つの入出力端子に共通接続する第１配線
と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】なお、前記画素電極に各々対応して設けら
れ一端が対応する画素電極に接続される補助容量と、前
記補助容量の他端に接続された補助容量線とを有し、こ
れらの補助容量線は、前記入出力端子群の一つの入出力
端子に共通に接続されるように構成しても良い。

【００２０】なお、前記各信号線の他端を、それぞれ抵
抗を介して、前記第１配線に接続することが好ましい。

【００２１】なお、前記各信号線の他端を、それぞれ外
部からオン、オフ制御することが可能なスイッチング素
子を介して、前記第１配線に接続することが好ましい。

【００２２】なお、前記各信号線の他端を、それぞれダ
イオードを介して、前記第１配線に接続することが好ま
しい。

【００２３】なお、前記第１配線は、互いに異なる前記
入出力端子に接続された第２配線と第３配線とを含み、
前記信号線の他端にアノードが接続され前記第２配線に
カソードが接続された第１のダイオードと、前記信号線
の他端にカソードが接続され前記第３配線にアノードが
接続された第２のダイオードとを前記信号線毎に設ける
ように構成しても良い。

【００２４】なお、前記第２及び第３配線は、前記走査
線駆動回路または前記信号線駆動回路の入出力信号用の
配線と兼用するように構成しても良い。

【００２５】なお、一端が前記入出力端子群のすくなく
とも一つの入出力端子に接続されたビデオバスを更に有
し、前記信号線駆動回路は、信号線毎に設けられた選択
スイッチからなり、各選択スイッチは一端が対応する信
号線に接続され他端がビデオバスに接続されように構成
しても良い。

【００２６】なお、ｋを自然数とし、端から数えて２ｋ
−１番目の信号線と隣接する２ｋ番目の信号線にそれぞ
れ接続された前記選択スイッチの他端が前記ビデオバス
に共通に接続されるように構成しても良い。

【００２７】なお、前記第１配線は、互いに異なる前記
入出力端子に接続された第２乃至第５配線を含み、前記
信号線の他端にアノードが接続された第１のダイオード
と、前記信号線の他端にカソードが接続された第２のダ
イオードと、を前記信号線毎に設け、前記複数の信号線
を少なくとも第１および第２の信号線群に分割し、前記
第１の信号線群に属する信号線の他端にアノードが接続
された前記第１のダイオードは、カソードが第２配線に
接続され、前記第１の信号線群に属する信号線の他端に
カソードが接続された前記第２のダイオードは、アノー
ドが第３配線に接続され、前記第２の信号線群に属する
信号線の他端にアノードが接続された前記第１のダイオ
ードは、カソードが第４配線に接続され、前記第２の信
号線群に属する信号線の他端にカソードが接続された前
記第２のダイオードは、アノードが第５配線に接続され
るように構成しても良い。

【００２８】また、本発明による液晶表示装置は、上述
のアレイ基板と、第２基板上に形成された対向電極を有
する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間
に挟持された液晶層と、を備えたことを特徴とする。

【００２９】また、本発明によるアレイ基板の検査方法
は、上述のアレイ基板を検査するに当たり、前記第１配
線が接続された前記入出力端子と、この入出力端子以外
の少なくとも映像信号を供給する入出力端子との間に所
定の電圧を印加し、この電圧が印加された前記入出力端
子に流れる電流を測定することを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を、図面を
参照して説明する。

【００３１】（第１実施形態）図１は本発明による液晶
表示装置の第１実施形態にかかるアレイ基板１００の構
成を示す等価回路図である。

【００３２】この実施形態にかかるアレイ基板１００
は、走査用の複数の走査線１１と、これらの走査線に交
差する映像信号用の複数の信号線１２とを有し、これら
走査線１１と信号線１２とが交差する各交差部の近傍に
それぞれスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１
３が設けられ、これら各薄膜トランジスタ１３はソース
が信号線１２に、ドレインが画素電極１４に、ゲートが
走査線１１にそれぞれ接続された構成となっている。ま
た、各画素電極１４は補助容量１５の一端に接続され、
各補助容量１５の他端は補助容量線１６に接続された構
成となっている。

【００３３】また、アレイ基板１００は、対向する対向
電極（図示せず）を有する対向基板（図示せず）が、所
定の間隙で対向するように配置されており、これらアレ
イ基板１００と対向基板との間に液晶層が挟持された構
成となっている。また、アレイ基板１００の走査線１１
の一方の配設端部、すなわち、図面の左端部には走査線
１１を上方のものから順に駆動する走査線駆動回路１８
が設けられ、信号線１２の一方の配設端部、すなわち、
図面の下端部には映像信号を供給する信号線駆動回路１
９が設けられている。信号線駆動回路１９はシフトレジ
スタ１９ａ及びスイッチング素子１９ｂを含み、シフト
レジスタ１９ａがスイッチング素子１９ｂを制御するこ
とによって映像信号を信号線１２に供給するようになっ
ている。

【００３４】さらに、信号線駆動回路１９が設けられた
下端部におけるアレイ基板の縁端に、ＯＬＢパッド２１
〜２７を含むＯＬＢパッド群２０が設けられ、このう
ち、ＯＬＢパッド２１，２２は走査線駆動回路１８の入
力端子に接続されている。ｋを非負の整数としたとき、
ＯＬＢパッド２３ａは図の左から数えて（３ｋ＋１）番
目の信号線１２に接続されたスイッチング素子１９ｂの
ソースにビデオバス５０ａを介して接続され、ＯＬＢパ
ッド２３ｂは図の左から数えて（３ｋ＋２）番目の信号
線１２に接続されたスイッチング素子１９ｂのソースに
ビデオバス５０ｂを介して接続され、ＯＬＢパッド２３
ｃは図の左から数えて（３ｋ＋３）番目の信号線１２に
接続されたスイッチング素子１９ｂのソースにビデオバ
ス５０ｃを介して接続されている。ＯＬＢパッド２４は
信号線駆動回路１９の電源用パッドであり、図中では１
個で示しているが、実際には複数個である。これに対応
して電源用配線も複数本となる。ＯＬＢパッド２５は信
号線駆動回路１９の制御信号用パッドであり、図中では
１個で示しているが、実際には複数個である。これに対
応して制御用配線も複数本となる。同様に、ＯＬＢパッ
ド２１は走査線駆動回路１８の電源用パッドであり、図
中では１個で示しているが、実際には複数個である。こ
れに対応して電源用配線も複数本となる。ＯＬＢパッド
２２は走査線駆動回路１８の制御信号用パッドであり、
図中では１個で示しているが、実際には複数個である。
これに対応して制御用配線も複数本となる。ＯＬＢパッ
ド２６は、アレイ基板上に設けられた配線３１を介して
全てのＣｓ線１６に接続され、もう一つのＯＬＢパッド
２７は信号線１２の他端、すなわち、図面の上部の配線
端を共通接続し、かつ、アレイ基板上に設けられた配線
３２に接続されている。

【００３５】かかる構成により、例えば、ＯＬＢパッド
２３ａに電圧源４１を接続し、ＯＬＢパッド２７にもう
一つの電圧源４２を接続し、ＯＬＢパッド２３ａ及びＯ
ＬＢパッド２７間に所定の試験電圧を印加すると共に、
電圧源４１からＯＬＢパッド２３ａに流れる電流値を測
定することによって、信号線１２に映像信号を供給する
ビデオバス５０ａ及び信号線１２の断線や短絡を検出す
ることができる。また、同様にして、ＯＬＢパッド２３
ｂに電圧源４１を接続し、ＯＬＢパッド２７にもう一つ
の電圧源４２を接続し、ＯＬＢパッド２３ｂ及びＯＬＢ
パッド２７間に所定の試験電圧を印加すると共に、電圧
源４１からＯＬＢパッド２３ｂに流れる電流値を測定す
ることによって、信号線１２に映像信号を供給するビデ
オバス５０ｂ及び信号線１２の断線や短絡を検出するこ
とができる。また、同様に、信号線１２に映像信号を供
給するビデオバス５０ｃ及び信号線１２の断線や短絡を
検出することができる。

【００３６】かくして、この第１の実施形態によれば、
ビデオバス及び信号線１２の断線や短絡を検査するため
に、信号線１２と信号線駆動回路１９との間にプロービ
ングパッドを設けないで済むことから、信号線駆動回路
１９の占有面積の増大が回避され、製品モジュールのコ
ンパクトさを維持することができる。また、プローブは
これまで通りＯＬＢパッド群２０に当接させるだけで済
むため、高精度かつ高価格の非晶質シリコン用のプロー
バは不要となる。これにより、製造コストを削減でき
る。

【００３７】なお表示装置として出画するときには各信
号線１２が短絡していると正常に出画できないため、上
記検査の後、配線３２を切り離す。

【００３８】ところで、図１に示した第１の実施形態で
は、信号線１２の各他端を配線３２に直接接続したが、
図２に示すように、各信号線１２の他端部にそれぞれ抵
抗３５を設け、この抵抗３５を介して信号線１２を配線
３２に接続することによって、信号線１２が配線３２を
介して短絡するという事態を未然に防ぐことができる。

【００３９】また、図３に示すように、上記抵抗３５の
代わりに外部からオン、オフ制御することが可能なスイ
ッチ３６、例えばトランジスタを設け、信号線１２をこ
のスイッチ３６を介して配線３２に接続し、ビデオバス
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び信号線１２の断線や短絡を
検査する場合にこのスイッチ３６をオン状態とし、それ
以外の場合にはこのスイッチ３６をオフ状態にすること
によって、検査時の電流の確保と非検査時の各信号線１
２相互間の短絡防止をより確実にすることができる。

【００４０】（第２実施形態）図４は、本発明による液
晶表示装置の第２実施形態にかかるアレイ基板１００の
構成を示す等価回路図である。図中、図１と同一の要素
には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施
形態はＯＬＢパッド群２０中のＯＬＢパッド２７Ａ及び
２７Ｂにそれぞれ一端が接続され、他端部がアレイ基板
の反対の縁端部、すなわち、図面の上端部に位置するよ
うにアレイ基板１００上に引き回された配線３２Ａ及
び３２Ｂを設けると共に、各信号線１２を配線３２Ａ
に接続する経路にダイオード３３Ａを設け、各信号線１
２を配線３２Ｂに接続する経路にダイオード３３Ｂを設
けた点が図１と構成を異にし、これ以外の構成は図１に
示したものと同一である。なお、ダイオード３３Ａはそ
のアノードがアレイ基板上配線３２Ａに接続され、その
カソードが信号線１２に接続されているのに対して、ダ
イオード３３Ｂはそのアノードが信号線１２に接続さ
れ、そのカソードがアレイ基板上配線３２Ｂに接続され
ている。

【００４１】上記のように構成された第２の実施形態の
検査方法について、特に、図１と構成を異にする部分を
中心にして以下に説明する。

【００４２】各信号線１２に対応して設けられたダイオ
ード３３Ａ，３３Ｂは信号線１２に対して異なる向きで
接続されている。ここで、ＯＬＢパッド２７Ａに電圧源
４２Ａを接続し、ＯＬＢパッド２７Ｂに電圧源４２Ｂを
接続する。そして、電圧源４２Ａにより配線３２Ａに正
常な信号線電位よりも低い電位を印加し、電圧源４２Ｂ
により配線３２Ｂに正常な信号線電位よりも高い電位を
印加する。このとき、信号線１２の電位が正常な場合に
は、ダイオード３３Ａ，３３Ｂはいずれもオフ状態とな
り、電流は流れない。

【００４３】ここで、万一、信号線１２に異常な電圧が
発生した場合を考える。一例として、信号線１２の電位
が正常な電位よりも低くなるとダイオード３３Ａがオン
状態となり、信号線１２と配線３２Ａ間に電流が流れ
る。この電流は信号線の電位が正常に戻り、配線３２Ａ
の電位よりも高くなるまで流れ続ける。逆に、信号線の
電位が正常な電位よりも高くなるとダイオード３３Ｂが
オン状態となり、信号線１２と配線３２Ｂとの間に電流
が流れる。この電流は信号線１２の電位が正常に戻り、
配線３２Ｂの電位より低くなるまで流れ続ける。以上の
動作により二つのダイオード３３Ａ，３３Ｂは信号線１
２に発生した異常な電圧を配線３２Ａ，配線３２Ｂを通
して外部に逃がすことにより、信号線１２を破壊から保
護している。これらのダイオードの保護機能について
は、本願と同一の出願人によって出願された特願平１０
−２７１５１４号等に提案されている。

【００４４】上述したように、保護機能を持たせたダイ
オード３３Ａ，３３Ｂを備えるものにおいても、配線３
２Ａ，３２Ｂとビデオバス５０ａ、５０ｂ、５０ｃ間の
電流を、ＯＬＢパッド２３ａ、２３ｂ、２３ｃの外部に
て測定することにより、信号線１２のＯＳ検査を実施す
ることができる。すなわち、配線３２Ａを用いる場合に
は電圧源４２Ａにより、この配線３２Ａの電位を正常な
信号線電位より高くし、ダイオード３３Ａをオン状態に
し、ビデオバス５０ａ、５０ｂ、５０ｃから配線３２Ａ
までの電流経路を確保する。そして、配線３２Ａと信号
線１２に映像信号を供給するビデオバス５０ａ、５０
ｂ、５０ｃとの間に所定の電圧を印加し、電流を測定す
ることにより、信号線１２及びビデオバス５０ａ、５０
ｂ、５０ｃの断線（オープン）や短絡（ショート）の不
良の有無を検出することができる。また、配線３２Ｂを
用いる場合は、逆に電圧源４２Ｂにより配線３２Ｂの電
位を正常な信号線１２の電位より低くし、ダイオード３
３Ｂをオン状態にしてＯＳ検査を行う。

【００４５】ここで、検査時に配線３２Ａ，３３Ｂ、ビ
デオバス５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、Ｃ_s線１６、走査線
１１の各電位を表２のように設定する。

【００４６】

【表２】この時は、配線３２Ｂに接続されたダイオード３３Ｂが
オン状態となる。信号線１２が正常で断線や短絡がない
場合、ビデオバスの電圧５［Ｖ］と、配線３２Ｂの電圧
２［Ｖ］、および信号線やビデオバスの抵抗値によって
決まる電流（正常値）が観測される。以下、故障の種類
によって観察される電流値がどのように変化するかにつ
いて説明する。

【００４７】（１）信号線１２の断線信号線１２が断線した場合、電流の流れる経路が無くな
るため、観察電流はほぼ０［Ａ］となる。

【００４８】（２）信号線１２とＣｓ線１６との短絡信号線１２とＣｓ線１６とが短絡した場合、１５［Ｖ］
のＣｓ線１６から５［Ｖ］のビデオバス５０ａ、５０
ｂ、５０ｃに向かって不良に起因する異常電流が流れ
る。この異常電流は、正常電流とは向きが逆になる。従
って、信号線１２とＣｓ線１６との短絡が発生した場
合、観察される電流値は正常値より小さくなる。

【００４９】（３）信号線１２と走査線１１との短絡信号線１２と走査線１１とが短絡した場合、５［Ｖ］の
ビデオバス５０ａ、５０ｂ、５０ｃから−５［Ｖ］の走
査線１１に向かって不良に起因する異常電流が流れる。
この異常電流は、正常電流と向きが同じとなる。従っ
て、信号線１２と走査線１１との短絡が発生した場合、
観察される電流値は正常値より大きくなる。

【００５０】上述した正常及び異常のモードと観察され
る電流値との関係をまとめると下記の表３の通りにな
る。

【００５１】

【表３】このように、図４に示した第２実施形態においても、各
線（信号線、走査線、Ｃｓ線）の電位を適宜に設定する
ことによって、不良の有無だけでなく、不良の種類を特
定することができるため、有効な不良解析が可能とな
る。

【００５２】かくして、第２実施形態によれば、第１実
施形態と同様に、ビデオバス及び信号線１２の断線や短
絡を検査するために、信号線１２と信号線駆動回路１９
との間にプロービングパッドを設けないで済むことか
ら、信号線駆動回路１９の占有面積の増大が回避され、
製品モジュールのコンパクトさを維持することができ
る。また、プローブはこれまで通りＯＬＢパッド群２０
に当接させるだけで済むため、高精度かつ高価格の非晶
質シリコン用のプローバは不要となり、製造コストを削
減することができる。

【００５３】なお本実施例中の配線３２Ａと３２Ｂは検
査専用の配線である必要はなく、例えば走査線駆動回路
１８或いは信号線駆動回路１９の電源の配線と兼用する
ことも可能である。

【００５４】（第３実施形態）次に、本発明による液晶
表示装置の第３実施形態を、図５を参照して説明する。
この第３実施形態は、ｐ−Ｓｉ型ＴＦＴ・ＬＣＤにおい
て、信号線駆動回路の一部分、例えば、信号線に直接接
続するスイッチング素子からなるスイッチング回路をア
レイ基板上に残し、他の駆動回路部分を外付けにした構
成となっている。図５は、この実施形態の液晶表示装置
にかかるアレイ基板１００の構成を示す等価回路図であ
る。このアレイ基板１００は、図１に示す第１実施形態
にかかるアレイ基板において、信号線駆動回路１９を、
ｐチャネルＴＦＴからなるスイッチング素子６０ａを有
するスイッチ回路６０に置き換えるとともに、スイッチ
ング素子１３および走査線駆動回路１８を構成するＴＦ
ＴをｐチャネルＴＦＴに置き換えた構成となっている。

【００５５】このスイッチ回路６０のスイッチング素子
６０ａは、各信号線１２毎に設けられ、ドレインが対応
する信号線１２に接続された構成となっている。ｋを１
からｎまでの自然数（ｋ＝１，・・・，ｎ）としたと
き、図面の左から数えて２ｋ−１番目の信号線１２に接
続されたスイッチング素子６０ａのソースと、隣接する
２ｋ番目の信号線に接続されたスイッチング素子６０ａ
のソースとは共通に接続されてビデオバス５０_ｋを介し
てＯＬＢパッド２３_ｋに接続される構成となっている。
また、図面の左から数えて奇数番目の信号線１２に接続
されたスイッチング素子６０ａのゲートは、共通にＯＬ
Ｂパッド２４に接続され、偶数番目の信号線１２に接続
されたスイッチング素子６０ａのゲートは、共通にＯＬ
Ｂパッド２５に接続された構成となっている。従って、
この第３実施形態においては、映像信号は、まず奇数番
目の信号線１２に送られた後、偶数番目の信号線１２に
送られる構成となっている。なお、映像信号は、まず偶
数番目の信号線１２に送られた後、奇数番目の信号線１
２に送られる構成にしても良い。

【００５６】このように構成された、本実施形態にかか
るアレイ基板において、例えば、ＯＬＢパッド２３
_ｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）に電圧源４１を接続し、ＯＬ
Ｂパッド２７にもう一つの電圧源４２を接続し、ＯＬＢ
パッド２３_ｉ及びＯＬＢパッド２７間に所定の試験電圧
を印加すると共に、電圧源４１からＯＬＢパッド２３_ｉ
に流れる電流値を測定することによって、信号線１２に
映像信号を供給するビデオバス５０_ｉ及び信号線１２の
断線や短絡を容易に検出することができる。

【００５７】かくして、この第３実施形態によれば、ビ
デオバス５０_ｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）及び信号線１２
の断線や短絡を検査するために、信号線１２とアレイ基
板上に形成された信号線駆動回路（スイッチ回路６０）
との間にプロービングパッドを設けないで済むことか
ら、信号線駆動回路（スイッチ回路６０）の占有面積の
増大が回避され、製品モジュールのコンパクトさを維持
することができる。

【００５８】なお、この実施形態の液晶表示装置におい
て、Ｃｓ線１６を用いて画素検査する場合は、アレイ基
板１００上に設けられたスイッチ回路６０を通して行う
ので、信号線駆動回路１９が内蔵されたｐ−Ｓｉ型ＴＦ
Ｔ・ＬＣＤの場合に比べて、高いＳ／Ｎ比を得ることが
できる。

【００５９】なお表示装置として出画するときには各信
号線１２が短絡していると正常に出画できないため、上
記検査の後、配線３２を切り離す。

【００６０】ところで、図５に示した第３実施形態で
は、信号線１２の各他端を配線３２に直接接続したが、
図６に示すように、各信号線１２の他端部にそれぞれ抵
抗３５を設け、この抵抗３５を介して信号線１２を配線
３２に接続することによって、信号線１２が配線３２を
介して短絡するという事態を未然に防ぐことができる。

【００６１】また、図７に示すように、上記抵抗３５の
代わりに外部からオン、オフ制御することが可能なスイ
ッチ３６、例えばトランジスタを設け、信号線１２をこ
のスイッチ３６を介して配線３２に接続し、ビデオバス
５０_ｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ）及び信号線１２の断線や
短絡を検査する場合にこのスイッチ３６をオン状態と
し、それ以外の場合にはこのスイッチ３６をオフ状態に
することによって、検査時の電流の確保と非検査時の各
信号線１２相互間の短絡防止をより確実にすることがで
きる。

【００６２】（第４実施形態）次に、本発明による液晶
表示装置の第４実施形態を、図８を参照して説明する。
この第４実施形態の液晶表示装置のアレイ基板の等価回
路を図８に示す。このアレイ基板１００は、図５に示す
第３実施形態にかかるアレイ基板において、配線３２の
代わりに配線３２Ａ，３２Ｂを設けるとともに、ＯＬＢ
パッド２７の代わりに配線３２Ａに接続されたＯＬＢパ
ッド２７Ａおよび配線３２Ｂに接続されたＯＬＢパッド
２７Ｂを設け、更に、各信号線１２を配線３２Ａに接続
するダイオード３３Ａおよび各信号線１２を配線３２Ｂ
に接続するダイオード３３Ｂを新たに設けた構成となっ
ている。ダイオード３３Ａは、アノードが配線３２Ａに
接続され、カソードが信号線１２に接続された構成とな
っている。また、ダイオード３３Ｂは、アノードが信号
線１２に接続され、カソードが配線３２Ｂに接続された
構成となっている。

【００６３】このように構成された本実施形態のアレイ
基板の検査方法は、図４に示す第２実施形態の場合と同
様にして行うことができる。すなわち、第２実施形態の
場合と同様に、各線（信号線、走査線、Ｃｓ線）の電位
を適宜に設定することによって、不良の有無だけでな
く、不良の種類を特定することができる。

【００６４】なお、この実施形態の液晶表示装置におい
て、Ｃｓ線１６を用いて画素検査する場合は、アレイ基
板１００上に設けられたスイッチ回路６０を通して行う
ので、信号線駆動回路１９が内蔵されたｐ−Ｓｉ型ＴＦ
Ｔ・ＬＣＤの場合に比べて、高いＳ／Ｎ比を得ることが
できる。

【００６５】（第５実施形態）次に、本発明による液晶
表示装置の第５実施形態を、図９を参照して説明する。
この第５実施形態の液晶表示装置のアレイ基板の等価回
路を図９に示す。このアレイ基板１００は、図８に示す
第４実施形態にかかるアレイ基板において、アレイ基板
１００上に設けられた配線３７Ａおよび３７Ｂと、配線
３７Ａに接続されたＯＬＢパッド２８Ａおよび配線３７
Ｂに接続されたＯＬＢパッド２８Ｂとを新たに設けた構
成となっている。本実施形態においては、図面上で左か
ら数えて偶数番目の信号線１２に接続されたダイオード
３３Ａ、３３Ｂは配線３２Ａ、３２Ｂを介してＯＬＢ２
７Ａ、２７Ｂにそれぞれ接続されるが、奇数番目の信号
線１２接続されたダイオード３３Ａ、３３Ｂは配線３７
Ａ、３７Ｂを介してＯＬＢ２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ接
続された構成となっている。偶数番目の信号線１２に接
続されたダイオード３３Ａは、アノードが配線３２Ａに
接続され、カソードが上記信号線１２に接続された構成
となっており、偶数番目の信号線１２に接続されたダイ
オード３３Ｂは、アノードが上記信号線１２に接続さ
れ、カソードが配線３２Ｂに接続された構成となってい
る。また、奇数番目の信号線１２に接続されたダイオー
ド３３Ａは、アノードが配線３７Ａに接続され、カソー
ドが上記信号線１２に接続された構成となっており、奇
数番目の信号線１２に接続されたダイオード３３Ｂは、
アノードが上記信号線１２に接続され、カソードが配線
３７Ｂに接続された構成となっている。

【００６６】このように構成された第５実施形態におい
ては、第４実施形態の場合と同様に、各線（信号線、走
査線、Ｃｓ線）の電位を適宜に選択することにより、不
良の有無だけでなく、不良の種類をも特定することがで
きる。

【００６７】また、この第５実施形態においては、端か
ら数えて奇数番目と偶数番目の信号線にそれぞれ異なる
電圧を印加することが可能な構成となっているので、例
えば奇数番目の信号線を検査しているときに、隣接する
偶数番目の信号線に電圧を印加することにより、隣接す
る信号線間の短絡も検査することができる。

【００６８】なお、この実施形態の液晶表示装置におい
て、Ｃｓ線１６を用いて画素検査する場合は、アレイ基
板１００上に設けられたスイッチ回路６０を通して行う
ので、信号線駆動回路１９が内蔵されたｐ−Ｓｉ型ＴＦ
Ｔ・ＬＣＤの場合に比べて、高いＳ／Ｎ比を得ることが
できる。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ア
レイ基板上に形成された信号線駆動回路の面積を増大さ
せずに、アレイ基板のＯＳ検査を行うことができるとと
もに、製造コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施形態の構
成を示す等価回路図。

【図２】第１実施形態の第１変形例を示す等価回路図。

【図３】第１実施形態の第２変形例を示す等価回路図。

【図４】本発明による液晶表示装置の第２実施形態の構
成を示す等価回路図。

【図５】本発明による液晶表示装置の第３実施形態の構
成を示す等価回路図。

【図６】第３の実施形態の第１変形例を示す等価回路
図。

【図７】第３の実施形態の第２変形例を示す等価回路
図。

【図８】本発明による液晶表示装置の第４実施形態の構
成を示す等価回路図。

【図９】本発明による液晶表示装置の第５実施形態の構
成を示す等価回路図。

【図１０】アクティブマトリクス型液晶表示装置の一般
的な構成を示す模式図。

【図１１】従来の多結晶シリコン型液晶表示装置の構成
を示す等価回路図。

【図１２】従来の非晶質シリコン型液晶表示装置の構成
を示す等価回路図。

【符号の説明】

１１走査線１２信号線１３薄膜トランジスタ１４画素電極１５補助容量１６補助容量線１８走査線駆動回路１９信号線駆動回路１９ａシフトレジスタ２０アウタリードボンディングパット群２１〜２２アウタリードボンディングパット２３ａ〜２３ｃアウタリードボンディングパット２４〜２７アウタリードボンディングパット３１配線３２配線５０ａ〜５０ｃビデオバス６０スイッチ回路６０ａスイッチング素子１００アレイ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1345 Ｇ０２Ｆ 1/1345 ５Ｃ００６ 1/1362 1/1362 ５Ｃ０８０ 1/1365 1/1365 ５Ｃ０９４Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４８Ｇ０９Ｆ 9/00 ３４８Ｃ５Ｇ４３５３５２３５２ 9/30 ３３０ 9/30 ３３０Ｚ３３８３３８ 9/35 9/35 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｑ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 2G014 AA02 AA03 AB21 AB59 AC07 AC08 2G036 AA19 AA22 AA25 AA27 BA33 BB12 2H088 FA11 HA01 HA12 MA20 2H092 GA40 GA45 GA51 JA01 JA24 JB69 NA25 NA30 PA01 PA08 2H093 NA41 NC21 NC34 NC37 ND54 NE01 5C006 BB16 BC11 BC20 EB01 EB05 5C080 AA10 BB05 DD15 DD25 FF11 JJ02 JJ03 JJ06 5C094 AA15 AA44 BA03 BA43 CA19 DB01 DB02 DB04 EA04 EA07 EB02 5G435 AA17 AA18 BB12 CC09 EE33 EE37 EE41 GG21 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板上に形成された複数本の
走査線と、この走査線と交差するように前記基板上に形
成された複数本の信号線と、前記走査線と前記信号線の
各交差部に設けられ、対応する走査線にゲートが接続さ
れ、対応する信号線にソースが接続された薄膜トランジ
スタと、各薄膜トランジスタに対応して設けられ薄膜ト
ランジスタのドレインに接続された画素電極と，前記基
板の縁端部に設けられ、外部との信号の入出力に使用さ
れる入出力端子を複数個有する入出力端子群と、前記走
査線を駆動する走査線駆動回路と、前記信号線の一端が
接続され前記信号線を駆動する信号線駆動回路と、前記
基板上に形成され、前記各信号線の他端を前記入出力端
子群のすくなくとも一つの入出力端子に共通接続する第
１配線と、を備えたことを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】前記画素電極に各々対応して設けられ一端
が対応する画素電極に接続される補助容量と、前記補助
容量の他端に接続された補助容量線とを有し、これらの
補助容量線は、前記入出力端子群の一つの入出力端子に
共通に接続されることを特徴とする請求項１記載のアレ
イ基板。
【請求項３】前記各信号線の他端を、それぞれ抵抗を介
して、前記第１配線に接続したことを特徴とする請求項
１または２記載のアレイ基板。
【請求項４】前記各信号線の他端を、それぞれ外部から
オン、オフ制御することが可能なスイッチング素子を介
して、前記第１配線に接続したことを特徴とする請求項
１または２記載のアレイ基板。
【請求項５】前記各信号線の他端を、それぞれダイオー
ドを介して、前記第１配線に接続したことを特徴とする
請求項１または２記載のアレイ基板。
【請求項６】前記第１配線は、互いに異なる前記入出力
端子に接続された第２配線と第３配線とを含み、前記信
号線の他端にアノードが接続され前記第２配線にカソー
ドが接続された第１のダイオードと、前記信号線の他端
にカソードが接続され前記第３配線にアノードが接続さ
れた第２のダイオードとを前記信号線毎に設けたことを
特徴とする請求項５記載のアレイ基板。
【請求項７】前記第２及び第３配線は、前記走査線駆動
回路または前記信号線駆動の入出力信号用の配線と兼用
することを特徴とする請求項６記載のアレイ基板。
【請求項８】一端が前記入出力端子群のすくなくとも一
つの入出力端子に接続されたビデオバスを更に有し、前
記信号線駆動回路は、信号線毎に設けられた選択スイッ
チからなり、各選択スイッチは一端が対応する信号線に
接続され他端がビデオバスに接続されたことを特徴とす
る請求項１記載のアレイ基板。
【請求項９】前記画素電極に各々対応して設けられ一端
が対応する画素電極に接続される補助容量と、前記補助
容量の他端に接続された補助容量線とを有し、これらの
補助容量線は、前記入出力端子群の一つの入出力端子に
共通に接続されることを特徴とする請求項８記載のアレ
イ基板。
【請求項１０】前記各信号線の他端を、それぞれ抵抗を
介して、前記第１配線に接続したことを特徴とする請求
項８または９記載のアレイ基板。
【請求項１１】前記各信号線の他端を、それぞれ外部か
らオン、オフ制御することが可能なスイッチング素子を
介して、前記第１配線に接続したことを特徴とする請求
項８または９記載のアレイ基板。
【請求項１２】前記各信号線の他端を、それぞれダイオ
ードを介して、前記第１配線に接続したことを特徴とす
る請求項８または９記載のアレイ基板。
【請求項１３】前記第１配線は、互いに異なる前記入出
力端子に接続された第２配線と第３配線とを含み、前記
信号線の他端にアノードが接続され前記第２配線にカソ
ードが接続された第１のダイオードと、前記信号線の他
端にカソードが接続され前記第３配線にアノードが接続
された第２のダイオードとを前記信号線毎に設けたこと
を特徴とする請求項１２記載のアレイ基板。
【請求項１４】ｋを自然数とし、端から数えて２ｋ−１
番目の信号線と隣接する２ｋ番目の信号線にそれぞれ接
続された前記選択スイッチの他端が前記ビデオバスに共
通に接続されたことを特徴とする請求項８乃至１３のい
ずれかに記載のアレイ基板。
【請求項１５】前記第１配線は、互いに異なる前記入出
力端子に接続された第２乃至第５配線を含み、前記信号
線の他端にアノードが接続された第１のダイオードと、
前記信号線の他端にカソードが接続された第２のダイオ
ードと、を前記信号線毎に設け、前記複数の信号線を少
なくとも第１および第２の信号線群に分割し、前記第１
の信号線群に属する信号線の他端にアノードが接続され
た前記第１のダイオードは、カソードが第２配線に接続
され、前記第１の信号線群に属する信号線の他端にカソ
ードが接続された前記第２のダイオードは、アノードが
第３配線に接続され、前記第２の信号線群に属する信号
線の他端にアノードが接続された前記第１のダイオード
は、カソードが第４配線に接続され、前記第２の信号線
群に属する信号線の他端にカソードが接続された前記第
２のダイオードは、アノードが第５配線に接続されたこ
とを特徴とする請求項８または９記載のアレイ基板。
【請求項１６】前記第１の信号線群は、端から数えて奇
数番目の信号線からなり、前記第２の信号線群は、端か
ら数えて偶数番目の信号線からなることを特徴とする請
求項１５記載のアレイ基板。
【請求項１７】ｋを自然数とし、端から数えて２ｋ−１
番目の信号線と隣接する２ｋ番目の信号線にそれぞれ接
続された前記選択スイッチの他端が前記ビデオバスに共
通に接続されたことを特徴とする請求項１６記載のアレ
イ基板。
【請求項１８】請求項１乃至１７のいずれかに記載のア
レイ基板と、第２基板上に形成された対向電極を有する
対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟
持された液晶層と、を備えたことを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項１９】請求項１乃至１７のいずれかに記載のア
レイ基板を検査する検査方法において、前記第１配線が
接続された前記入出力端子と、この入出力端子以外の少
なくとも映像信号を供給する入出力端子との間に所定の
電圧を印加し、この電圧が印加された前記入出力端子に
流れる電流を測定することを特徴とするアレイ基板の検
査方法。
【請求項２０】請求項２または９記載のアレイ基板を検
査する検査方法において、前記第１配線が接続された前
記入出力端子と、この入出力端子以外の少なくとも映像
信号を供給する入出力端子との間に所定電圧を印加する
とともに前記走査線または前記補助容量線に、前記映像
信号を供給する入出力端子の電位と異なる電位を印加
し、前記所定電圧が印加された前記入出力端子に流れる
電流を測定することを特徴とするアレイ基板の検査方
法。