(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも前記末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記データ信号線を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ダイオードよりも非末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記データ信号線を形成したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも末端側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記検査信号線を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記ダイオードよりも前記データ信号線側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記検査信号線を形成したことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１、第２、第３のラインは、それぞれ赤、緑、青用のデータ信号線であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも前記末端側に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記データ信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに電圧の異なるＤＣ電圧を順次印加することを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
【請求項７】
末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも非末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記検査信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに検査電圧を印加することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の検査方法。
【請求項８】
データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも末端側に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記検査信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに電圧の異なるＤＣ電圧を順次印加することを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
【請求項９】
データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも前記データ信号線側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記検査信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに検査電圧を印加することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の検査方法。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３のラインは、それぞれ赤、緑、青用のデータ信号線であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の液晶表示装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置とその検査方法に関し、特に、カラー表示における表示ムラ、画素電極やデータ信号線の短絡やトランジスタ欠陥により発生する点欠陥並びに線欠陥の検出のための検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、場所を取らず、軽量で、消費電力の小さい液晶表示装置の需要は、省スペースや携帯性から大幅に増大しており、机上のモニターや携帯機器のディスプレイ等に多数使用されている。
【０００３】
図７は、アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置の構造を示す斜視図である。液晶表示装置にはさまざまな種類があるが、ここでは薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と云う）等のアクティブ素子を用いたアクティブ・マトリクス方式で説明する。
【０００４】
ガラス基板２０上には、走査信号線２１及びデータ信号線２２が交差して形成されており、この交差部にＴＦＴ２３及び画素電極２４が形成されている。ＴＦＴ２３において、走査信号線２１はゲートに、データ信号線２２はソースに、また画素電極２４はドレインに接続されている。通常、それらが縦横に複数個並んでいる。これらを形成したガラス基板２０と、透明電極２５を有するガラス基板２６は対向しており、両基板間に液晶２７が注入されている。図中、ＴＦＴ２３は簡略化して示している。
【０００５】
カラー表示については、前記画素電極２４に対向する透明電極２５に対し、１ラインごとに異なる赤、緑、青の３色（以下Ｒ、Ｇ、Ｂ色と云う）のカラーフィルタ２８、２９及び３０を設けることによって実現できる。通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色をまとめて１画素と呼ぶ。ガラス基板２０と２６の外側には、図示していないがフィルム状の偏光板が設けられている。
【０００６】
図７における液晶表示装置は、ガラス基板２０側の画素電極２４とガラス基板２６側の透明電極２５との間に電圧が印加された時、液晶分子が真っ直ぐ立ち、光を透過させず、画面が黒になる。これは、電圧が印加されない状態で画面が白になるので、ノーマリホワイト方式と呼ばれる。図において、Ｒ色及びＧ色については液晶がねじれ、それぞれのカラーフィルター２８及び２９を介して光が透過しているが、Ｂ色では光は透過していない。ここでは、Ｂ色の電極間にのみ電圧が印加されているが、これは各色の画素電極にＴＦＴを介してデータ信号線（Ｂ色では２２）より入力される電圧を変化させることで制御できる。
【０００７】
このような液晶表示装置において、カラーフィルタの形成もしくは組み込みの際に、厚みや特性にばらつきが生じた場合、カラー表示ムラが起こる。この表示ムラを検査するためには、例えばＲ色の表示ムラの場合、Ｒ色の電極のみ光を透過させるための検査信号を入力して点灯検査を行っている。具体的には、データ信号線の端子上に検査用のプローブを接触させてＧ色及びＢ色の電極に駆動用電圧を印加することでＲ色表示を行う。また、液晶表示装置における画素電極の短絡欠陥、データ信号線の短絡欠陥等の検査についても、同様にデータ用の信号線の端子にプローブを接触して信号を印加して行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置の表示の高精細化の要求に伴い、画素数の増大及び画素ピッチの縮小により、検査のためのプローブも数が増えるとともに間隔の縮小が求められ、検査装置の構造が複雑かつ高価になってきている。また、プローブのピッチが微小となるため、プローブ同士が接触するという問題が生じることもあった。
【０００９】
この対策として、特開平７−５４８１号では、データ信号線から略垂直方向に分岐させた信号線を１本おきに２本連続して絶縁膜で被覆しておき、導体のショートバーをずらして接触させることで、露出している信号線にＲＧＢの各色ごとの異なる電気信号を入力させてカラー表示の検査を行う方法が提案されている。しかし、この方法では、３本のショートバーを接触させることができるように絶縁膜を形成するので、表示エリア外の面積が大きくなってしまい、通常の使用では必要のない検査用のエリアのために液晶表示装置自体が大きくなるという問題が生じてしまう。
【００１０】
本発明は、カラー表示ムラや短絡欠陥を容易に検査できる液晶表示装置及びその検査方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも前記末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記データ信号線を形成している。
【００１２】
また本発明では、前記ダイオードよりも非末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記データ信号線を形成している。
【００１３】
また本発明は、データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも末端側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記検査信号線を形成している。
【００１４】
また本発明では、前記ダイオードよりも前記データ信号線側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように前記検査信号線を形成している。
【００１５】
尚、前記第１、第２、第３のラインは、それぞれ赤、緑、青用のデータ信号線である。
【００１６】
また本発明は、液晶表示装置を検査するために、末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも末端側に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記データ信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに電圧の異なるＤＣ電圧を順次印加している。
【００１７】
また本発明は、液晶表示装置を検査するために、末端が開放された、データを入力するための複数のデータ信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも非末端側の前記データ信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記データ信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに検査電圧を印加している。
【００１８】
また本発明は、液晶表示装置を検査するために、データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも末端側に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記検査信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに電圧の異なるＤＣ電圧を順次印加している。
【００１９】
また本発明は、液晶表示装置を検査するために、データを入力する複数のデータ信号線より分岐させ末端を開放した検査信号線の第１のラインにダイオードを形成し、第２のラインに第１のラインとは逆極性のダイオードを形成し、第３のラインにはダイオードを形成しないことを順に繰り返し、かつ、前記ダイオードよりも前記データ信号線側の前記検査信号線部分に、検査電圧を供給するショートバーを接触させることができるように形成した前記検査信号線部分に、導体から成るショートバーを接触させ、該ショートバーに検査電圧を印加している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す回路図で、データ信号線とそれを使った検査方法を示す。尚、図１において、表示エリア１以外の部分は入力端子部である。表示エリア１内の各ＲＧＢ画素にはＴＡＢ１５とデータ信号線２を通してドライブ信号が入力される。このデータ信号線２は、Ｒ色データ信号線２ａ、Ｇ色データ信号線２ｂ及びＢ色データ信号線２ｃが順に並んで構成されている。Ｒ色データ信号線２ａ上に正極性ダイオード４を形成し、Ｇ色データ信号線２ｂ上に負極性ダイオード５を形成する。また、Ｂ色データ信号線２ｃ上にはダイオードは形成しない。全てのデータ信号線について、これを順に繰り返す。データ信号線２の正極性ダイオード４及び負極性ダイオード５より外側は開放されている。
【００２１】
尚、本明細書では、便宜上、Ｒ色データ信号線２ａ上に図のような向きで形成されたダイオードを正極性ダイオードといい、Ｇ色データ信号線２ｂ上のダイオードのようにその逆の極性に形成されたダイオードを負極性のダイオードという。
【００２２】
表示エリア１の内部の信号線や素子は、通常フォトリソグラフィーの工程で形成されるが、前記ダイオード４及び５は、ＴＦＴ等のアクティブ素子を有する液晶表示装置では、素子形成のプロセスにおいてＮ型層とＰ型層を隣り合わせて形成すれば容易に作成できる。
【００２３】
図２（ａ）は、Ｒ色データ信号線２ａに設けられたダイオード４の特性を示す図であり、同図（ｂ）はＧ色データ信号線２ｂに設けられたダイオード５の特性を示す図である。（ｂ）において、ダイオード５はＥ３で順方向電流が流れ出すが、Ｅ３はほぼ０Ｖである。
【００２４】
図１において、検査が終了するまではＴＡＢ１５は施されない。今、カラー表示ムラの検査を行う場合、データ信号線２上のダイオード４及び５より外側（開放側）に、全てのデータ信号線に接触するように、導体のショートバー６を載置する。データ信号線２は、外側にショートバー６を載置できる長さを有した状態で開放されており、カラー表示ムラの検査においては、ショートバー６に異なる３種類のＤＣ電圧を順次印加して検査を行う。
【００２５】
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれＲ色表示、Ｇ色表示、Ｂ色表示におけるショートバーの電圧と透明電極の電圧、そのときの３種類のデータ信号線の電圧を示す図である。図１の液晶表示エリア１は、図７で示したようなノーマリホワイト方式の表示エリアとする。即ち、画素電極に接続したデータ信号線と透明電極の間に電位差がない場合のみ、光が透過する。
【００２６】
Ｒ色のカラーフィルタの表示ムラの検査のためＲ色表示を行う場合、図３（ａ）のように、ショートバー６に、正極性ダイオード４により実際に液晶表示エリア１の入力信号となるＲ色データライン電圧が０Ｖになるような電圧−Ｅ１Ｖを印加すれば、負極性ダイオード５によりＧ色データライン電圧は−Ｅ１Ｖに、さらにダイオードが形成されていないＢ色データ信号線２ｃ即ちＢ色データライン電圧はそのまま−Ｅ１Ｖとなる。この時、対向する透明電極に０Ｖの電圧を印加すれば、Ｒ色データライン電圧が０Ｖで電位差がなくなり、Ｒ色のみの表示が可能となる。このように、ショートバー６に単一のＤＣ電圧−Ｅ１Ｖを印加し、透明電極の電圧を調整するだけで、各色のデータライン電圧としてＲ色表示に必要な電圧が供給できる。
【００２７】
同様に、Ｇ色のカラーフィルタの表示ムラの検査のためＧ色表示を行う場合、図３（ｂ）のように、ショートバー６に、負極性ダイオード５によりＧ色データライン電圧が０Ｖになるような電圧＋Ｅ２Ｖを印加すれば、正極性ダイオード４により、Ｒ色データライン電圧は（Ｅ２−Ｅ）Ｖになり、さらにダイオードが形成されていないＢ色データライン電圧はそのまま＋Ｅ２Ｖとなる。この時、対向する透明電極に０Ｖの電圧を印加すれば、Ｇ色データライン電圧との電位差がなくなり、Ｇ色のみの表示が可能となる。
【００２８】
さらに、Ｂ色のカラーフィルタの表示ムラの検査のためＢ色表示を行う場合、図３（ｃ）のように、ショートバー６に＋ＥＶを印加すれば、正極性ダイオード４により、Ｒ色データライン電圧は０Ｖになり、負極性ダイオード５によりＧ色データライン電圧も同様に０Ｖに、さらにダイオードが形成されていないＢ色データライン電圧はそのまま＋ＥＶとなる。この時、対向する透明電極に＋ＥＶの電圧を印加すれば、Ｂ色データライン電圧との電位差がなくなり、Ｂ色のみの表示が可能となる。
【００２９】
図４は、ノーマリホワイト方式における透明電極とデータ信号線の電位差と液晶透過率の関係を示す図である。上記の検査はこの関係を考慮して行っており、例えば、Ｅ＝＋３．５Ｖ〜＋５Ｖ、Ｅ１＝−３．５Ｖ〜−１０Ｖ、Ｅ２＝＋７Ｖ〜＋１０Ｖを設定すれば、Ｅ２−Ｅ＝＋３．５Ｖ〜＋５Ｖとなり、この場合の透過率の低さより、図１（ａ）に示すような各色のカラー表示の検査がショートバー６への単一電圧の印加で可能となる。
【００３０】
図５は、上記のような検査において検出できる短絡欠陥を示す回路図である。ＴＦＴ７のソースにデータ信号線２ａが、ゲートに走査信号線８が接続されている。ドレインは画素電極９ａに接続され、この画素電極と対向するガラス基板に形成された透明電極１１の間に液晶１０が封入されている。また、並列にコンデンサー１２が形成されている。
【００３１】
例えば、Ｒ色表示の検査においては、Ｒ色データ信号線２ａに接続した画素電極９ａのみの表示が行われるが、この時、画素電極９ｂにおいても表示が行われた場合、画素電極９ａと画素電極９ｂの短絡欠陥（抵抗１３で表す）があることがわかり、点欠陥として検出できる。また、データ信号線２ｂに接続された画素全てで表示が行われた場合は、データ信号線２ａ及び２ｂの短絡欠陥（抵抗１４で表す）があることがわかり、線欠陥として検出できる。
【００３２】
さらに、表示が行われるべき画素で表示が行われなかった場合、その画素電極に接続されたＴＦＴの欠陥が検出できる。
【００３３】
図１（ｂ）は、白黒中間表示の際の検査方法を示す図である。即ち、データ信号線２上のダイオード４及び５より内側（表示エリア１側）に、全てのデータ信号線に接触するように、導体のショートバー６を載置する。データ信号線２は、内側にショートバー６を載置できる長さを有した状態で形成されている。ショートバー６からデータ信号線２へ検査信号を入力することで、白黒中間表示のムラや欠陥の検出が可能となる。
【００３４】
以上の検査が終了した後、ＴＡＢ１５を図１（ａ）に示す位置に貼着することによってＴＡＢ１５上のデータ信号線と前記データ信号線２を接続する。通常動作の際のデータ信号は、ドライブＩＣ（図示せず）からＴＡＢ１５及びデータ信号線２を通してダイオード４、５よりもエリア１側の点に供給されるので、検査用のダイオード４及び５を切除する必要はない。
【００３５】
図６は、本発明の第２実施形態を示す回路図である。表示エリア１内の各ＲＧＢ画素にドライブ信号を入力するデータ信号線２から検査信号線３を分岐させる。データ信号線２は、Ｒ色データ信号線２ａ、Ｇ色データ信号線２ｂ及びＢ色データ信号線２ｃが順に並んで構成されており、同様に分岐した検査信号線３も、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に並んでいる。Ｒ色検査信号線３ａ上に正極性ダイオード４を形成し、Ｇ色検査信号線３ｂ上に負極性ダイオード５を形成する。また、Ｂ色検査信号線３ｃ上にはダイオードは形成しない。全ての検査信号線について、これを順に繰り返し、検査信号線３の正極性ダイオード４及び負極性ダイオード５より外側は開放しておく。
【００３６】
表示エリア１の内部の信号線や素子は、通常フォトリソグラフィーの工程で形成されるが、前記データ信号線２の分岐は同様の工程で形成が可能である。また、前記ダイオード４及び５は、前述のようにＴＦＴ等のアクティブ素子を有する液晶表示装置では、素子形成のプロセスにおいてＮ型層とＰ型層を隣り合わせて形成すれば容易に作成できる。
【００３７】
図６の第２実施形態においても、検査方法は図１に示した第１実施形態と同様で、ダイオード４及び５の前後にショートバー６を載置して単一のＤＣ電圧を印加してそれぞれの検査を行う。同図のＲ色検査信号線３ａに形成されたダイオード４は、図１においてＲ色データ信号線２ａに形成されたダイオード４と同じ特性を有し、Ｇ色検査信号線３ｂに形成されたダイオード５は図１のＧ色データ信号線２ｂに形成されたダイオード５と同じ特性を有している。
【００３８】
通常動作の際のデータ信号は、図６のデータ信号線２からダイオード４及び５を介さずに直接表示エリア１に入力されるので、検査用のダイオード４及び５を切除する必要はない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、簡単で確実な接触のできるショートバーから単一のＤＣ電圧を印加するだけで、ダイオードの極性と有無により所望のカラー表示ができるので、容易にカラー表示ムラの検出が可能となる液晶表示装置が実現できる。従って、液晶表示装置の検査において、プローブによる全データ信号端子への接触による検査電圧の印加が不要になり、細いプローブによる接触ミスや微小な間隔のプローブの短絡等から生じる検査ミスの問題が解消される。このとき、検査用エリアのために、液晶表示装置の面積が大幅に増大することはない。
【００４０】
また、液晶表示装置の検査において、ダイオードよりも表示エリア側にショートバーを接続することもできるので、プローブによる全データ信号端子への接触による検査信号の入力が不要になり、ショートバーによる簡単で確実な接触により白黒中間表示のムラや欠陥の検出が可能となる液晶表示装置が実現できる。
【００４１】
また、第１、第２、第３のラインの全てにショートバーが接触しても、ダイオードの極性と有無により、赤、緑、青のいずれかのカラー表示が有効になって、容易にカラー表示ムラの検出ができる液晶表示装置が得られる。
【００４２】
本発明の検査方法によると、ダイオードの極性と有無により、ショートバーによる簡単で確実な接触をとり、単一のＤＣ電圧を印加するだけで異なった種類のカラー表示が行え、表示ムラの検出が可能になる。従って、カラー表示ムラの検査において、プローブを全データ信号端子に接触させて、各々のデータ信号線に所定の検査電圧を印加する必要がなくなり、検査ミスが減少し、検査コストが大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路図である。
【図２】データ信号線に設けられたダイオードの特性を示す図である。
【図３】ショートバー、透明電極、データ信号線の電圧を示す図である。
【図４】透明電極とデータ信号線の電位差と液晶透過率の関係を示す図である。
【図５】画素電極及びデータ信号線の短絡欠陥を示す回路図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。
【図７】液晶表示装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１                  表示エリア
２、２２            データ信号線
２ａ                Ｒ色データ信号線
２ｂ                Ｇ色データ信号線
２ｃ                Ｂ色データ信号線
３                  検査信号線
３ａ                Ｒ色検査信号線
３ｂ                Ｇ色検査信号線
３ｃ                Ｂ色検査信号線
４                                    正極性ダイオード
５                  負極性ダイオード
６                  ショートバー
７、２３            ＴＦＴ
８、２１            走査信号線
９ａ、９ｂ、２４    画素電極
１０、２７          液晶
１１、２５          透明電極
１２                コンデンサー
１３、１４          抵抗
２０、２６          ガラス基板
２８、２９、３０    カラーフィルタ
【図１】
0003591713.tif 000002
【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】
0003591713.tif 000008