(57)【要約】【課題】平面表示装置及びその検査方法において、センサー配線同士の短絡などといった、マトリクス状に配列される配線間の短絡を簡易に検出でき、特には、検査装置の構成をシンプルにすることができるものを提供する。【解決手段】配線群２２中の各センサ配線１１は、その端部にそれぞれ備えられるるスイッチング素子２５を通じて、１つの検査パッド２７と導通可能である。また、これらスイッチング素子２５のオンオフを切り換えるための第１及び第２切換制御配線２３,２４により、奇数番目のセンサー配線１１Ａのみ、または、偶数番目のセンサー配線１１Ｂのみを、検査パッド２７に導通させうる。隣接配線間の短絡を検査するには、まず、奇数番目のセンサー配線１１Ａのみ検査パッド２７に導通させて電圧を印加する。次いで、偶数番目のセンサー配線１１Ｂのみ、検査パッド２７に導通させて放電電流を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域内に画素ドットが配列されるマトリクス状の行方向及び列方向に沿ってそれぞれ配列される行方向配線及び列方向配線を備え、表示領域外に引き出されたこれら配線の端部ごとにスイッチング素子が備えられ、行方向配線または列方向配線がなす一の配線群は、配線ごとのスイッチング素子を通じて１つの検査パッドに電気的に接続しており、前記配線群のうちの奇数番目の配線は、第１切換制御配線を通じてスイッチング素子が導通状態へ切り換えられた際にのみ前記１つの検査パッドに導通され、前記配線群のうちの偶数番目の配線は、第２切換制御配線を通じてスイッチング素子が導通状態へ切り換えられた際にのみ前記１つの検査パッドと導通されることを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記表示領域内に、指先またはペン先の接触を感知する機能が備えられ、前記の行方向配線及び列方向配線が、接触感知のためのセンサー配線であることを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
【請求項３】
請求項１または２の平面表示装置における隣り合う行方向配線同士または列方向配線同士の短絡の有無を検査する方法であって、
まず、第１及び第２切換制御配線のいずれか一方のみにスイッチング素子を導通状態とする電位を供給することで、前記一の配線群中の奇数番目または偶数番目の配線を前記１つの検査パッドと導通させた上で、これら配線へと電圧を印加し、
次いで、第１及び第２切換制御配線の他方のみにスイッチング素子を導通状態とする電位を供給することで、前記一の配線群中の他の配線を前記１つの検査パッドと導通させた上で、前記他の配線からの放電電流を測定することを特徴とする平面表示装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面表示装置及びその検査方法に関する。特には、タッチパネル機能（接触検出機能）を兼ね備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置およびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最も代表的な平面表示装置であるアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板と、この一対の基板間に挟持された液晶層とよりなる液晶表示パネルからなり、その表示領域内には、画素ドットがマトリクス状に配置されている。上記の一対の基板のうちの一方がアレイ基板であり、画素ドットごとにスイッチング素子が備えられ、画素ドットが配列されるマトリクスの行に沿って配置された走査線と、マトリクスの列に沿って配置された信号線とを備えている。液晶層に含まれる液晶分子は、液晶層に印加される電界によって、その配向状態が制御される。
【０００３】
なかでも、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式といった横電界方式の液晶表示パネルであると、一般に、アレイ基板上に、画素ドットごとに配置された複数の第１電極（画素電極）と、これら複数の第１電極と対向する第２電極（コモン電極）とを有し、第１電極と第２電極との間に生じる横電界によって液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御する。横電界方式の液晶表示パネルは、広視野角や低消費電力などの優れた特徴を有し、テレビや携帯電話などのディスプレイ用途などに広く適用されている。
【０００４】
また、とりわけ近年においては、操作性を向上させる為のユーザーインターフェースを表示面に備える市場要求が強くなっており、上記液晶表示パネルの表示面にタッチパネル機能を備えた製品が市場に拡がりつつある。例えば、特許文献１によると、タッチパネル機能を実現するための接触感知要素を液晶表示パネルに一体に形成し、しかも、マトリクス状（格子状）に配列される行方向及び列方向のセンサー配線について、別途の配線を追加せずに形成している。すなわち、マトリクスの行方向にコモン電極を連結して形成されるコモン電極配線が、行方向のセンサー配線を兼ねており、信号線が列方向のセンサー配線を兼ねている（図２〜３及び図８〜９）。そして、１フレーム期間内に、「画素表示モード」の期間と、これより短い「検出モード」の期間とが含まれるようにしている（図１０）。
【０００５】
一方、特許文献２には、検査用パッド及び配線を設けたアレイ基板、及び、この検査方法が記載されている。詳しくは、検査パッドにプローブを接触させて画素電極に電荷をチャージするととも該画素電極に電子線を照射して２次電子を検出することで検査を行うこと（図１０〜１１）が記載されている。また、複数の信号線を、切替え回路を介して、１つの検査パッドに接続すること（図９）なども記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３７８８２
【特許文献２】特開２００９−０６９６４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、平面表示装置及びその検査方法において、センサー配線同士の短絡などといった、マトリクス状に配列される配線間の短絡を簡易に検出でき、特には、検査装置の構成をシンプルにすることができるものを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の平面表示装置は、表示領域内に画素ドットが配列されるマトリクス状の行方向及び列方向に沿ってそれぞれ配列される行方向配線及び列方向配線を備え、表示領域外に引き出されたこれら配線の端部ごとにスイッチング素子が備えられ、行方向配線または列方向配線がなす一の配線群は、配線ごとのスイッチング素子を通じて１つの検査パッドに電気的に接続しており、前記配線群のうちの奇数番目の配線は、第１切換制御配線を通じてスイッチング素子が導通状態へ切り換えられた際にのみ前記１つの検査パッドに導通され、前記配線群のうちの偶数番目の配線は、第２切換制御配線を通じてスイッチング素子が導通状態へ切り換えられた際にのみ前記１つの検査パッドと導通されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の平面表示装置の検査方法は、上記の平面表示装置における隣り合う行方向配線同士または列方向配線同士の短絡の有無を検査するにあたり、まず、第１及び第２切換制御配線のいずれか一方のみにスイッチング素子を導通状態とする電位を供給することで、前記一の配線群中の奇数番目または偶数番目の配線を前記１つの検査パッドと導通させた上で、これら配線へと電圧を印加し、次いで、第１及び第２切換制御配線の他方のみにスイッチング素子を導通状態とする電位を供給することで、前記一の配線群中の他の配線を前記１つの検査パッドと導通させた上で、前記他の配線からの放電電流を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
検査装置のプローブの数を少なくすることができる。また、各配線群に対し一対のプローブを用いた場合のように、一方のプローブの不良に起因する、誤認定による歩留まり低下や、電荷残留による表示ムラが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一の実施形態になる平面表示装置の要部を模式的に示す部分平面図である。検査装置及びそのプローブも併せて模式的に示す。
【図２】図１の平面表示装置についての模式的な積層断面斜視図である。厚みは大きく誇張されており、FPCは折り返さない状態で示している。
【図３】図１の平面表示装置における点灯検査の様子を示す、図１に対応する模式的な平面図である。
【図４】図１の平面表示装置における隣接配線間の短絡検査の様子を示す、図１に対応する模式的な平面図である。左右の部分は、電圧印加、及び、放電電流測定の段階をそれぞれ示す。
【図５】比較例の平面表示装置における点灯検査の様子を示す、図３に対応する模式的な平面図である。
【図６】図５の平面表示装置における隣接配線間の短絡検査の様子を示す、図３に対応する模式的な平面図である。
【図７】図５の平面表示装置における、一方のプローブの接触不良による、検査不具合の発生について説明するための図５に対応する模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一の実施形態になる平面表示装置及びその駆動方法について、図１〜４を用いて説明する。ここでは、平面表示装置が液晶表示パネルからなるとして説明するが、場合によっては、有機ＥＬ表示パネルなどの他のマトリクス表示装置からなるものであっても良い。
【００１３】
図２に一例を示すように、平面表示装置１０には、タッチパネル機能を備え、周縁部に駆動ＩＣ１９を備える液晶表示パネル１と、プロセッサー及びメモリを有するコンピューターからなる制御部３と、バッテリー４と、面光源装置５とが備えられ、これらが、不図示の一つの平板状のケーシング中にまとめられている。制御部３には、液晶表示パネル１のためのコントローラーが、コントローラーＩＣまたはその他の形態にて含まれる。
【００１４】
図示の例で液晶表示パネル１は、透過型または半透過型であり、表側及び裏側の面に偏光板１８が備えられているが、反射型であっても良い。駆動ＩＣ１９は、通常、１つまたは複数の駆動ＩＣチップにまとめられて液晶表示パネル１の一つまたは複数の辺に沿った棚状接続部１６Ａに、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）１９Ａとともに実装される。棚状接続部１６Ａは、アレイ基板１６が対向基板１７から突き出た部分である。
【００１５】
本実施形態において、液晶表示パネル１は、上記の特許文献１に記載されたと同様に構成されている。液晶表示パネル１の表示領域内には画素ドットがマトリクス状に配列されており、図２中の拡大部分に示すように、各画素ドットには、TFT素子１４が備えられ、そのソース電極及びゲート電極がそれぞれ信号線１２及び走査線１３に接続されている。TFT素子１４のドレイン電極に接続する画素電極１５は、液晶層を介してコモン電極（対向電極）１１Ｃと向きあっている。
【００１６】
各画素ドットのコモン電極１１Ｃは、走査線１３の方向に互いに連結されて電極線をなしており、この電極線が、接触検知のための第１センサー配線１１を兼ねている。また、信号線１２が接触検知のための第２センサー配線を兼ねている。また、各フレーム期間（６０Ｈｚ駆動の場合に16.6ms）が、画像信号書き込み期間と、この約１／３〜１／４の接触検知期間とに分割されている。画像信号書き込み期間中には、各画素電極１５に、信号線１３及びTFT素子１４を介して、駆動ＩＣ１９のソースドライバ部分から画像信号電位が書き込まれる。また、接触検知期間中には、第１及び第２センサー配線１１,１２を通じて、指先またはペン先の接触を検知する。言うまでもなく、各第１センサー配線１１は、画素ドットが配列される一方の方向（マトリクスの行方向）に延びる行方向のセンサー配線であり、各第２センサー配線１２は、画素ドットが配列される他の方向（マトリクスの列方向）に延びる列方向のセンサー配線である。
【００１７】
図１には、液晶表示パネル１の棚状接続部１６Ａの一部を、検査装置２８及びそのプローブ２９とともに模式的に示す。コモン電極配線を兼ねる第１センサー配線１１の端部には、駆動ＩＣ１９のチップの端子に接続するための短冊状の接続パッド２２が形成されている。そして、各第１センサー配線１１は、接続パッド２２よりもさらに外側（基板の縁の側）へと延びるとともに、スイッチング素子２５を介して検査配線２６に電気的に接続している。また、第１センサー配線１１がなす一の配線群２２に、１つの検査配線２６が設けられ、検査配線２６の端部に１つの検査パッド２７が設けられている。
【００１８】
上記の一の配線群２２中、右端より奇数番目の第１センサー配線１１Ａは、スイッチング素子２５が、第１切換制御配線２３に印加される電圧のオンオフにより、オンオフされて、検査配線２６及び検査パッド２７に、導通または非導通となる。また、右端より偶数番目の第１センサー配線１１Ｂは、スイッチング素子２５が、第２切換制御配線２４に印加される電圧のオンオフにより、オンオフされて、検査配線２６及び検査パッド２７に、導通または非導通となる。これらのスイッチング素子２５は、具体例において、各画素ドットのTFT素子１４と同時に形成される、n型のTFT素子である。
【００１９】
なお、各配線群２２は、第１センサー配線２１の全体または第２センサー配線１２の全体からなるものであっても良く、また、これらの一部からなるものであっても良い。例えば、第１センサー配線１１が２つの配線群２２に分割され、これら配線群２２ごとに、検査配線２６及び検査パッド２７を設けることもできる。
【００２０】
図３には、液晶表示パネルの点灯検査の様子を示す。各画素ドットにて液晶層に電圧を印加するように、第１及び第２切換制御配線２３及び２４に、共に、スイッチング素子２５をオン（導通）状態とするハイレベル電圧が印加され、全ての、コモン電極兼用の第１センサー配線１１に、コモン電位が供給される。また、同時に、信号線兼用の第２センサー配線１２にも、同様にして、画素電極電位が供給されて、書き込みが行われる。
【００２１】
図４には、隣接するセンサー配線間の短絡検査を行う様子について模式的に示す。図４の左半部に示す第１段階では、検査装置２８から検査パッド２７に所定の電圧を印加するとともに、２つの切換制御配線のうち第１切換制御配線２３のみをハイレベル電位とし、これにより、配線群２２中における奇数番目の第１センサー配線１１Ａを検査パッド２７に導通させる。このようにして、奇数番目の第１センサー配線１１Ａに電圧を印加して電荷をチャージする。次いで、図４の右半部に示す第２段階では、第１切換制御配線２４のみをハイレベル電位とし、これにより、配線群２２中における偶数番目の第２センサー配線１１Ｂを検査パッド２７に導通させる。そして、偶数番目の第２センサー配線１１Ｂからの放電電流について、検査装置２８の電流計機構または検流計機構により観測する。すなわち、これら偶数番目の第２センサー配線１１Ｂに蓄積された電荷量に応じた放電電流が、検査パッド２７を通じて検査装置２８中に流れるのを観測する。
【００２２】
もし、隣接しているセンサー配線同士がショートしている場合には、奇数番目のセンサー配線１１Ａに充電を行う期間において、ショートを介して、偶数番目のセンサー配線１１Ｂにも充電がなされるため、ショートがない場合に比べて、放電電流量が大きなものとなる。このようにして、放電電流を観測することによって、隣接するセンサー配線同士１１のショートの有無を検出することができる。
【００２３】
この実施形態によれば、検査プローブから一配線群２２中の各センサー配線への給電系統を1点にまとめることができるため、各センサー配線１１への給電には原理的に差が生じず、プローブの接触状態に起因した表示ムラ不良の発生を効果的に防ぐことができる。さらには、検査プローブのメンテナンス頻度を抑え、検査費用を削減することが可能である。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。
【００２４】
また、上記の実施形態に係る平面表示装置は、一列に平行して並んだ配線同士のショートの有無について検出する例で説明したが、センサー配線の配列は、一列に平行して並んだ配列に限られたものではなく、縦横に直交した配線についても、本発明を適用することにより上述の実施形態に係る平面表示装置と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
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わせてもよい。
【００２６】
以下に、図５〜７を用いて、比較例の平面表示装置について説明する。図５〜７に示すように、１つの配線群２２に対応して２個の検査パッド２７Ａ及び２７Ｂが備えられる。そして、配線群２２の右端から数えて奇数番目のセンサー配線１１Ａは、各配線の端部にそれぞれ備えられるスイッチング素子２５、及び一方の検査配線２６Ａを通じて、一方の検査パッド２７Ａに導通可能となっており、偶数番目のセンサー配線１１Ｂは、各配線の端部にそれぞれ備えられるスイッチング素子２５、及び他方の検査配線２６Ｂを通じて、他方の検査パッド２７Ａに導通可能となっている。なお、図７中に示すように、切換制御配線は１本のみ備えられる。そのため、配線群２２内の各配線に接続するスイッチング素子２５について、同時に導通状態とするか、同時に非導通状態とするかという切換だけが可能である。
【００２７】
図３に対応する図５に示すように、点灯検査を行う際には、コモン電極配線を兼ねる各第１センサー配線１１について、検査パッド２７Ａまたは２７Ｂに導通させる。すなわち、各配線の端部のスイッチング素子２５を切換制御配線により導通状態とする。また、同時に、２つの検査パッド２７Ａ及び２７Ｂのいずれにも、プローブ２９Ａ及び２９Ｂからコモン電極電位を供給する。さらに、同時に、信号線を兼ねる第２センサー配線１２についても、同様にして、画素電位を供給して書き込みを行う。
【００２８】
図４に対応する図６に示すように、隣接するセンサー配線１１間での短絡を検査する際には、やはりプローブ２９Ａ及び２９Ｂをそれぞれ検査パッド２７Ａ及び２７Ｂに接触させる。そして、検査パッド２７Ａ及び２７Ｂにそれぞれに異なった電圧を供給するとともに、各スイッチング素子２５を導通状態として、奇数番目のセンサー配線１１Ａと、検査パッド２７Ａ及び２７Ｂ間に流れる電流を測定する。
【００２９】
次に、図７を用いて、比較例の平面表示装置及び検査方法に生じうる不具合について説明する。まず、比較例においては、検査装置から、プローブ及び検査パッドを通じた、各センサー配線への給電系統が、複数個あり、また、さらにそれらが独立している。そのために、個々のプローブ２９Ａ及び２９Ｂが、磨耗や曲がり２９Ｃなどによって接触状態が不安定となった場合、接触の良好な検査パッド２７Ａにつながるセンサー配線１１Ａと接触の悪い検査パッド２７Ｂにつながるセンサー配線１１Ｂとで、給電状態に差が生じる。このようにして、センサー配線１１に沿ったブロック状の表示ムラとして視認され、表示不良と判断されて歩留まりを悪化させてしまう。
【００３０】
また、上記給電状態の差は、液晶表示パネルの電源をオフした際の電荷放電にも影響を与えるため、特定のセンサー配線１１のみ帯電した状態を引き起こしてしまい、やはり表示ムラを発生させてしまう。そのため、検査装置のプローブ交換などのメンテナンス頻度が増加し、高コストの要因にもなりうる。
【符号の説明】
【００３１】
１…液晶表示パネル；  １０…平面表示装置；  
１１…コモン電極兼用の第１センサー配線；  １１Ａ…奇数番目の第１センサー配線；
１１Ｂ…偶数番目の第１センサー配線；  １１Ｃ…画素ドットごとのコモン電極；  
１２…信号線兼用の第２センサー配線；          １３…走査線；  
１４…画素ドットTFT素子；  １５…画素電極；  １６…アレイ基板；  
１６Ａ…アレイ基板の棚状接続領域；              １７…対向基板；  
１８…偏光板；          １９…駆動ＩＣ；        １９Ａ…ＦＰＣ；
２１…接続パッド；      ２２…接続パッド群；    ２３…第１切換制御配線；
２４…第２切換制御配線；  ２５…切換制御用TFT素子；  ２６…検査用共通配線；
２７…検査パッド；      ２８…検査装置；        ２９…プローブ；  
３…制御部；            ４…バッテリー；        ５…面光源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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