JP2008241561A - マトリクス表示装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性良く正確な表示検査を実施できるマトリクス表示装置の検査方法を提供する。
【解決手段】ソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）を、赤、緑、青の各色表示用の３グループに分け、各グーループごとに検査トランジスタ１２を介し共通接続してそれぞれ１個の検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに接続し、各検査トランジスタをオンしたまま、各検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを介してそれぞれ検査表示信号を供給する。このとき、ゲート信号線３ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｍ−１、ｍ）には、同時に２本づつ順次選択して走査信号を供給する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、マトリクス表示装置の表示欠陥の有無を検査する方法に関するものである。

近年、表示装置の高精細化が進み、それに伴い信号供給線の数が増加して各端子間のピッチも微細化している。このような高精細化表示装置における表示欠陥の有無を検査する点灯検査に際しては、検査プローブを微細ピッチ端子に正確に導通接触させることが難しく、検査作業工数を増加させる原因となっている。

この為、特許文献１に示されるように、表示信号線を複数のグループに分け、各グループ毎にトランジスタを介して１個の端子に共通接続し、プローブの導通接続操作を容易にしたアクティブマトリックス型液晶表示パネルのような高精細表示装置が提案されている。ここで、トランジスタを介し電気的に接離可能に共通接続しているのは、共通接続した表示信号線は実駆動時に個々に切り離す必要があり、機械的に切断する方法では工数が嵩むと共に切断時に発生する塵等により新たな欠陥を発生させる虞があるからである。
特開平１１−３３８３７６号公報

上述したような検査トランジスタを配設したマトリックス型表示装置の点灯検査においては、検査トランジスタをオンした際の電気抵抗値の影響で、検査トランジスタを介さない実駆動時に比べて各画素への表示信号の書込みにより多くの時間がかかってしまい、点灯検査に種々の支障を来たしている。

具体的に説明すると、例えば液晶表示パネルでは、実際の駆動と同じ書込み周期（フレーム周波数）で検査を行うと、検査対象の液晶表示パネルの表示色が淡くなってしまい正確な検査が困難となる。この対策として、実際の駆動時よりもフレーム周波数を下げて（書込み周期を長くして）点灯検査を行っていた。

しかし、液晶表示パネルの欠陥には周波数特性を備えた欠陥も存在するため、フレーム周波数を下げることにより、点灯検査で検出されるべき表示欠陥が見えなくなってしまい、表示欠陥のある液晶表示パネルを良品判定してしまうという問題が発生する。

本発明の目的は、高精細表示装置に対しても常に作業性良く的確な表示検査を実施できるマトリクス表示装置の検査方法を提供することである。

本発明の請求項１に記載したマトリクス表示装置の検査方法は、ｍ行とｎ列にマトリクス配設された（ｍ×ｎ）個の画素の内の各列のｍ個の画素毎に表示信号を供給するｎ本の表示信号線を、それぞれ回路開閉スイッチング素子を介し複数のグループに分けて各グループ毎にそれぞれ１個の検査用端子に共通接続する表示装置を備え、表示装置の全ての前記回路開閉スイッチング素子を閉成して回路を導通させ、前記ｎ本の表示信号線の各グループ毎に検査用の表示信号をそれぞれ供給し、各行のｎ個の画素毎に走査信号を供給するｍ本の走査信号線の内から複数本を同時に選択して走査信号をそれぞれ供給して、前記表示装置の各画素の点灯状態を検査することを特徴とするものである。

請求項２に記載のマトリクス表示装置の検査方法は、請求項１に記載のマトリクス表示装置の検査方法において、前記表示装置の前記回路開閉スイッチング素子が薄膜トランジスタであり、各薄膜トランジスタが１個の接続端子に共通接続されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載のマトリクス表示装置の検査方法は、請求項１または請求項２に記載のマトリクス表示装置の検査方法において、前記マトリクス表示装置がアクティブマトリックス型液晶表示装置であり、前記表示信号線がソース信号線であり、前記走査信号線がゲート信号線であることを特徴とするものである。

本発明のマトリクス表示装置の検査方法によれば、正確な表示検査を作業性良く実施することが可能となる。

図１は本発明の一実施形態としての検査方法が適用される液晶表示パネルを模式的に示した平面図で、図２はその適用される検査方法を説明するためのタイミングチャートである。

図１に示すように、本実施形態の液晶表示パネルはアクティブマトリックス型のカラー液晶表示パネルであり、一対のガラス基板１、２が図示しない枠状シール材により所定の間隙を保って接合され、その枠状シール材により囲まれたガラス基板１、２間に液晶が封入されている。

一対のガラス基板１、２のうちの一方のガラス基板２の他方に対向する側の表面には、ｍ本のゲート信号線３ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｍ−１、ｍ）と、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）がそれぞれ互いに直交する方向に平行に延在形成されている。そして、ゲート信号線３ｉとソース信号線４ｊとの各交差位置に対応させ画素電極が配設されて画素５が形成され、これら画素５がｍ行×ｎ列にマトリクス配置されて表示領域６が形成されている。各画素（画素電極）５は、各信号線３、４の交差位置に対応させて配設された図示しないスイッチング素子としての薄膜トランジスタによりオン・オフ制御される。すなわち、薄膜トランジスタに印加されるゲート信号電圧に応じてソース信号電圧の画素５への印加がオン・オフされる。

ｍ行×ｎ列にマトリクス配置されている画素５のｎ列の各画素列毎に、図示しない赤、緑、青の各カラーフィルタがそれぞれ配設されている。すなわち、赤、緑、青の各色画素列が順次繰り返し配設され、したがって、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）も、夫々、各色画素列に対応させて赤、緑、青の各色表示用のソース信号線となる。

一対のガラス基板１、２のうちの一方のガラス基板２の他方のガラス基板１の対応する端面から延出させた隣り合う一対の突出端部２０１、２０２には、それぞれ、ゲートドライバとソースドライバがＣＯＧ方式により直接搭載される。

一方の突出端部２０１には、各ゲート信号線３ｉの一方の端部がそれぞれ延出され、各延出先端部に形成されたゲート端子３０１が、ゲートドライバが搭載される矩形をなすエリア７における基板中央側の長手縁部に沿って並設されている。また、他方の突出端部２０２には、各ソース信号線４の一方の端部が延出され、各延出先端部に形成されたソース端子４０１が、ソースドライバが搭載される矩形エリア８における基板中央側の長手縁部に沿って並設されている。

なお、各ドライバ搭載エリア７、８の基板端側の長手縁部には、それぞれ、ゲート制御信号とソース制御信号の各入力配線９、１１の出力側接続端子９０１、１１１が並設されている。各入力配線９、１１の入力側接続端子９０２、１１２は、それぞれ、基板突出端部２０１、２０２の各縁部に各出力側接続端子９０１、１１１に対応させて設置されている。

各ソース信号線４ｊのソース端子４０１側とは反対側の表示領域６外に延出させた各端部は、それぞれ検査トランジスタ１２を介して同色を表示するソース信号線４ｊ同士が共通接続され、共通接続された３本の検査配線（以下、共通検査配線という）１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの各端部にはそれぞれ検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている。すなわち、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）が、赤色を表示する２本置きのソース信号線４１、４４、・・・、４（ｎ−２）と、緑色を表示する２本置きのソース信号線４２、・・・、４（ｎ−１）及び青色を表示する２本置きのソース信号線４３、・・・、４ｎの各色表示グループ毎に共通接続され、各色共通検査配線１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの端部に赤、緑、青の各色検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂがそれぞれ形成されている。

また、各検査トランジスタ１２は、１本の制御配線１５に共通接続され、この共通制御配線１５の端部には、検査トランジスタ制御用接続端子１６が形成されている。

上述のゲート信号線３ｉやソース信号線４ｊが配設されているガラス基板２に対向配置されたガラス基板１の対向面側には、ガラス基板２側の全ての画素電極と対向して各画素５を形成する図示しない対向共通電極が、表示領域６全体をカバーする範囲にわたり設置されている。そして、対向共通電極に対向電圧を供給するための対向電圧配線１７が、他方のガラス基板２の突出端部２０１におけるゲートドライバ搭載エリア７の側方に配設されている。

対向電圧配線１７は両ガラス基板１、２間に設置されたクロス材１８を介してガラス基板１側の対向共通電極に導通接続されている。この対向電圧配線１７には検査プローブを導通接触させるための接続パッド１９が介設されている。この接続パッド１９は、点灯検査において対向電圧を印加するために用いられる。また、対向電圧配線１７の接続端子１７１は、ゲート入力配線９の接続端子９０１が並設されている縁部に並べて設置されている。

次に、上記液晶表示パネルに対して実施される本発明に係わる点灯表示検査の手順とその動作について、図２のタイミングチャートに基づき説明する。

まず、赤、緑、青の各色検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、検査トランジスタ制御用接続端子１６、対向電圧印加用接続パッド１９、及びｍ個のゲート端子３０１に、それぞれ対応する検査プローブを導通接触させる。ここで、ゲート端子３０１は実駆動用の接続端子であり、ｍ個が所定のピッチで並設されているが、ソース端子４０１に比べて数が少なく且つピッチも大きいから、容易に対応検査プローブを正確に導通接触できる。

次に、全面赤色表示の点灯検査を行うため、図２に示すように、それぞれのプローブと接続端子を介して各検査信号電圧を印加する。

すなわち、検査トランジスタ制御電圧ＶTrとして、各検査トランジスタ１２（図１参照）に全検査期間にわたり位相が高電位レベルの電圧（以下、ハイ電圧という）をそれぞれ印加し、各検査トランジスタ１２をオンさせる。

赤、緑、青の各色表示用ソース電圧ＶsＲ、ＶsＧ、ＶsＢとしては、実駆動時の２倍の周期Ｔｗで電位が高電位と低電位に交互に入れ替わるパルス電圧を印加する。この場合、赤色表示用ソース電圧ＶsＲと、緑、青の各色表示用ソース電圧ＶsＧ、ＶsＢとは、位相が互いに逆になっている。そして、対向電極に印加する対向電圧Ｖcomとして、赤色表示用ソース電圧ＶsＲと同じパルス電圧を印加する。

そして、ｍ本のゲート信号線３ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｍ−１、ｍ）は、ハイレベルの選択電圧が周期Ｔｗで２本づつ順次印加され、２本づつ同時に走査される。例えば、本実施形態のゲート信号線３ｉの数を２４０本（ｍ＝２４０）とした場合、図２に示されるように、１番目と１２１番目の各ゲート信号線３ｉ（ｉ＝１、１２１）に同じ位相の選択電圧を備えたゲート電圧Ｖg1、Ｖg121を印加して同時に選択走査する。この後、１２０番目と２４０番目の各ゲート信号線３ｉ（ｉ＝１２０、２４０）までそれぞれゲート電圧Ｖgｉ、Ｖg２i（ｉ＝２〜１２０）を印加し、周期Ｔｗで２本づつ順番に同時に選択走査する。

これにより、選択走査された赤色表示画素の画素電極には対向電圧Ｖcomと同じレベルのソース電圧が印加されるために電界が形成されず、その画素領域の液晶分子の配向は電界により強制配向されてない状態（ノーマリー状態）である。本実施形態の液晶表示パネルは、無電界のノーマリー状態において光を透過させるタイプに構成されており、したがって、全ての赤色表示画素が赤色点灯される。このとき、同時に選択走査された緑、青の各色表示画素には、対向電圧Ｖcomと異なるレベルのソース電圧が印加されるために電界が形成され、その画素領域の液晶分子の配向は電界により強制配向された状態となる。この電界が印加された強制配向状態の画素は光を透過させない暗表示画素となる。その結果、全ての赤色表示画素だけが赤色点灯された全面赤色表示が得られる。

この赤色全面表示の検査では、赤色表示用ソース信号電圧ＶsＲの書込み周期Ｔｗが実駆動時の書込み時間の２倍に設定されているから、検査トランジスタ１２を介するために赤色表示用ソース電圧ＶsＲの電圧レベルが低下していても充分な書込み効果が得られ、所期の濃度と明るさを備えた表示品質が得られる。また、この表示におけるフレーム周波数は１２０で実駆動時のものと同じであり、検査時に書込み周期Ｔｗを長くすることによりフレーム周波数が低下し実駆動時には現れる表示欠陥が隠れてしまうという不具合の発生も防止される。

赤色全面表示の点灯検査が終了したら、次に、緑色と青色の各全面表示の点灯検査を同様の手順で実施する。この場合、緑色全面表示検査においては緑色表示用ソース電圧ＶsＧを対向電圧Ｖcomと同じパルス電圧とし、青色全面表示検査においては青色表示用ソース電圧ＶsＢを対向電圧Ｖcomと同じパルス電圧とすればよい。これにより、緑、青両色の全面表示による点灯検査において、それぞれ、実駆動時と同じフレーム周波数により所期の濃度と明るさを備えた表示品質が得られる。

その結果、赤、緑、青の各全面表示による点灯検査において、実駆動時と同じフレーム周波数により充分な明るさと色濃度を備えた検査表示画面が得られ、表示欠陥のある液晶表示パネルを漏れなく抽出できる正確な点灯表示検査を実施することができる。

なお、本実施形態の液晶表示パネルでは、点灯表示検査が終了しても検査トランジスタ１２を介設した検査回路部は切除せずに残される。これは、切除する場合、それに要する工数が増加するだけでなく、切除によって生じた破片やガラス屑などによって新たな不良を発生するからである。したがって、実駆動時には、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）を個々に分離しておく為に、各検査トランジスタ１２にオフ電圧を印加し導通を切断しておく。

以上のように、本実施形態においては、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）を赤、緑、青の各色表示グループに分け、各グループ毎に共通接続したから、表示検査信号を供給するために検査プローブを導通させる接続端子が赤、緑、青の３個の色表示検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに集約され、検査プローブの導通接触作業が格段に容易となる。

また、ｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）をそれぞれ開閉スイッチング素子としての検査トランジスタ１２を介して共通接続したから、検査後にその共通接続回路を切除して個々のソース信号線３ｊに分離する必要がなくなり、切除に要する工数を削減できるとともに、切除によって引き起こされる新たな欠陥の発生が防止される。

更に、各検査トランジスタ１２を薄膜トランジスタとすることにより、画素スイッチング用の薄膜トランジスタと同時に形成して製造コストを低減でき、且つ、全ての検査用トランジスタ１２を１個の接続端子１６に共通接続したから、検査作業性の向上に寄与すると共に実駆動時におけるオフ電圧の印加が容易となる。

そして、ｍ本のゲート信号線３ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｍ−１、ｍ）を同時に２本づつ順次に選択して走査信号を印加するから、実駆動時と同じフレーム周波数で２倍の書込み時間Ｔｗを確保でき、フレーム周波数の低下により検査時において表示欠陥が顕在化しない不具合が回避されると共に、検査トランジスタ１２のオン抵抗値による検査表示用ソース電圧ＶsＲ、ＶsＧ、ＶsＢの低下に起因する検査表示色の薄淡化が防止される。その結果、表示欠陥のある液晶表示パネルを漏れなく抽出できる正確な点灯表示検査を常に作業性良く実施することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においてはｎ本のソース信号線４ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ−１、ｎ）の検査用引き出し配線とその接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを、実駆動時に使用するソース端子４０１の配設側とは表示領域６を挟んで反対側に配設したが、これに限らず、ソース接続端子４０１と同じ側に配設することも可能である。この場合、各ソース信号線４ｊを接続端子４０１からさらに延長してソースドライバ搭載エリア８からその側部へ引き回し、赤、緑、青の各検査用接続端子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを配設すればよい。

また、検査用端子に接続する配線に介設する回路開閉スイッチング素子としては、薄膜トランジスタに限らず、電流の導通をオン・オフするための他の種々のスイッチング素子を用いることができる。

加えて、本発明の検査方法は、アクティブマトリックス型カラー液晶表示装置に限らず、単純マトリクス型液晶表示装置等の他のマトリクス型液晶表示装置や、プラズマディスプレイ方式或いはエレクトロルミネッセンス方式等の液晶ディスプレイ方式以外のマトリクス型表示装置にも広く適用できる。

本発明の一実施形態としての点灯表示検査方法が適用されるアクティブマトリックス型カラー液晶表示パネルを模式的に示した平面図である。 上記アクティブマトリックス型カラー液晶表示パネルに適用される点灯表示検査方法を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１、２ ガラス基板
３ｉ（ｉ＝１、２、
・・・、ｍ−１、ｍ） ゲート信号線
３０１ ゲート端子
４ｊ（ｊ＝１、２、
・・・、ｎ−１、ｎ） ソース信号線
４０１ ソース端子
５ 画素（画素電極）
６ 表示領域
７ ゲートドライバ搭載エリア
８ ソースドライバ搭載エリア
９ 入力配線（ゲート制御信号）
９０１ 出力側接続端子
９０２ 入力側接続端子
１１ 入力配線（ソース制御信号）
１１１ 出力側接続端子
１２ 検査トランジスタ
１３ 共通検査配線
１４ 検査用接続端子
１５ 共通制御配線
１６ 検査トランジスタ制御用接続端子
１７ 対向電圧配線
１８ クロス材
１９ 接続パッド（対向電圧印加用）

Claims (3)

1. ｍ行とｎ列にマトリクス配設された（ｍ×ｎ）個の画素の内の各列のｍ個の画素毎に表示信号を供給するｎ本の表示信号線を、それぞれ回路開閉スイッチング素子を介し複数のグループに分けて各グループ毎にそれぞれ１個の検査用端子に共通接続する表示装置を備え、
   表示装置の全ての前記回路開閉スイッチング素子を閉成して回路を導通させ、
   前記ｎ本の表示信号線の各グループ毎に検査用の表示信号をそれぞれ供給し、
   各行のｎ個の画素毎に走査信号を供給するｍ本の走査信号線の内から複数本を同時に選択して走査信号をそれぞれ供給して、前記表示装置の各画素の点灯状態を検査することを特徴とするマトリクス表示装置の検査方法。
2. 前記表示装置の前記回路開閉スイッチング素子は薄膜トランジスタであり、各薄膜トランジスタは１個の接続端子に共通接続されていることを特徴とする請求項１に記載のマトリクス表示装置の検査方法。
3. 前記マトリクス表示装置はアクティブマトリックス型液晶表示装置であり、前記表示信号線はソース信号線であり、前記走査信号線はゲート信号線であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマトリクス表示装置の検査方法。

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