(57)【要約】【課題】トランジスタのオン抵抗をケルビン測定する場合、一種類の針で電流供給と電圧測定を行う手法と比較し、パッドの面積が増大してしまう。【解決手段】走査線ドライバ１００内の複数のトランジスタＭ１〜Ｍｍは、発光素子の導通／非導通を電流線ＬＩ１〜ＬＩｍを介して制御する。電圧測定用パッドｐｖは、電流線ＬＩ１〜ＬＩｍを介してトランジスタＭ１〜Ｍｍに外部からテスト用電流を供給するための電流供給用パッドｐ１〜ｐｍと別に設けられ、電流線ＬＩ１〜ＬＩｍの電位を外部から測定するために設けられる。スイッチＳＷ１〜ＳＷｍは、複数の電流線ＬＩ１〜ＬＩｍと電圧測定用パッドｐｖとを選択的に接続する。【選択図】図１
2008175789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の導通または非導通を電流線を介して制御する複数のトランジスタと、
前記電流線に接続され、外部と電流の入出力を行うための電流パッドと、
前記電流パッドと別に設けられ、前記電流線の電位を外部から測定するための測定用パッドと、
前記電流線と前記測定用パッドとの接続を制御するスイッチと、を備え、
前記スイッチは、前記複数のトランジスタにそれぞれ接続された複数の電流線と前記測定用パッドとを選択的に接続させることを特徴とするドライバ回路。
【請求項２】
前記複数のトランジスタは、複数の組に分類され、
前記測定用パッドは、前記組ごとに設けられることを特徴とする請求項１に記載のドライバ回路。
【請求項３】
前記スイッチは、前記組ごとに含まれる複数のトランジスタにそれぞれ接続された複数の電流線の一つと、前記組ごとに設けられる測定用パッドとを接続させることを特徴とする請求項２に記載のドライバ回路。
【請求項４】
ひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のドライバ回路。
【請求項５】
前記測定用パッドは、
前記半導体基板上に一体集積化された本ドライバ回路の許容電流量と、前記複数のトランジスタに並列的に供給されるテスト用電流の総和との比に対応した数、設けられることを特徴とする請求項４に記載のドライバ回路。
【請求項６】
前記発光素子は、有機ＥＬ（electroluminescence）素子であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のドライバ回路。
【請求項７】
複数の発光素子を用いた表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する請求項１から６のいずれかに記載のドライバ回路と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバ回路およびそれを用いた表示装置に関する。とくに、ドライバ回路に搭載されるトランジスタのオン抵抗を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（electroluminescence）素子などの発光素子をマトリクス状に配置したディスプレイが普及してきている。このような発光素子のドライバ回路には、低オン抵抗のトランジスタ出力が多チャンネルあり、そのオン抵抗のテストが必要である。そのテストの一つとしてケルビン測定がある（たとえば、特許文献１参照）。ケルビン測定は、測定対象に電流を供給するための針（以下、電流供給用針と表記する）と、測定対象の電圧降下を測定するための針（以下、電圧測定用針と表記する）を二種類用いる。
【特許文献１】特開平３−４８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ケルビン測定は、電流供給用針の接触抵抗などを無視できるため、高精度な検出が可能である。しかしながら、一つのパッドに二種類の針を当てる必要があるため、一種類の針で電流供給と電圧測定を行う手法と比較し、パッドの面積が増大してしまう。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その包括的な目的は、回路規模を縮小しつつ、トランジスタのオン抵抗を高精度に測定することができるドライバ回路およびそれを用いた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様のドライバ回路は、発光素子の導通または非導通を電流線を介して制御する複数のトランジスタと、電流線に接続され、外部と電流の入出力を行うための電流パッドと、電流パッドと別に設けられ、前記電流線の電位を外部から測定するための測定用パッドと、電流線と測定用パッドとの接続を制御するスイッチと、を備え、スイッチは、複数のトランジスタにそれぞれ接続された複数の電流線と測定用パッドとを選択的に接続させる。「電流パッド」から「トランジスタ」にテスト用電流が供給されてもよい。
【０００６】
この態様によると、測定用パッドを共有することにより、回路規模を縮小することができる。また、テスト用電流を供給するためのパッドと電圧測定用のパッドを分けることにより、トランジスタのオン抵抗を高精度に測定することができる。
【０００７】
複数のトランジスタは、複数の組に分類され、測定用パッドは、組ごとに設けられてもよい。スイッチは、組ごとに含まれる複数のトランジスタにそれぞれ接続された複数の電流線の一つと、組ごとに設けられる測定用パッドとを接続させてもよい。この場合、測定対象のトランジスタの数より少ない範囲内で、測定用パッドを複数設けることにより、テスト効率の向上と回路規模の縮小を両立させることができる。
【０００８】
ドライバ回路は、ひとつの半導体基板上に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
【０００９】
測定用パッドは、半導体基板上に一体集積化された本ドライバ回路の許容電流量と、複数のトランジスタに並列的に供給するテスト用電流の総和との比に対応した数、設けられてもよい。「許容電流量」／「テスト用電流の総和」＝測定用パッドの設置数（小数点以下切り捨て）であってもよい。この場合、テスト効率を非常に向上させつつ、回路規模の増大を抑制することができる。
【００１０】
本発明の別の態様は、表示装置である。この装置は、複数の発光素子を用いた表示パネルと、表示パネルを駆動するドライバ回路と、を備える。
この態様によると、回路規模が縮小された表示装置を実現することができ、ドライバ回路のテスト精度が高いため、画像品質が安定した表示装置となる。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回路規模を縮小しつつ、トランジスタのオン抵抗を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１４】
また、本明細書において、「部材Ａと部材Ｂが接続」された状態とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態における表示装置５００の回路構成を示す図である。
当該表示装置５００は、走査線ドライバ１００、データ線ドライバ２００および表示パネル３００を備える。表示パネル３００は、ｍ行ｎ列（ｍ、ｎは２以上の整数）でマトリクス状に配置された発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎ、ｍ本の走査線ＬＳ１〜ＬＳｍおよびｎ本のデータ線ＬＤ１〜ＬＤｎを含む。各発光素子Ｌ１１〜Ｌｍｎは、各走査線ＬＳ１〜ＬＳｍと各データ線ＬＤ１〜ＬＤｎとの交点に配置され、各発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎのアノード端子は、各データ線ＬＤ１〜ＬＤｎに接続され、カソード端子は、各走査線ＬＳ１〜ＬＳｍに接続される。発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎには有機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を採用することができる。発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎは、流れる電流量に応じた光を発する。
【００１６】
走査線ドライバ１００およびデータ線ドライバ２００は、表示パネル３００をパッシブマトリクス駆動する。データ線ドライバ２００は、図示しないコントローラからデータ信号を受け、所定の発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎを所定の明るさで発光させるべく、データ線ＬＤ１〜ＬＤｎのそれぞれに上記データ信号に応じた電流を流す。
【００１７】
走査線ドライバ１００は、ｍ個のトランジスタＭ１〜Ｍｍを含む。走査線ドライバ１００は、発光素子Ｄ１１〜Ｄｍｎの導通／非導通を制御するため、トランジスタＭ１〜Ｍｍの導通／非導通を制御する。導通されたトランジスタＭｋ（ｋは１〜ｍまでの任意の整数）に接続された発光素子Ｌｋ１〜Ｌｋｎは、導通し、そのときデータ線ＬＤ１〜ＬＤｎから供給される電流量に応じた光量で発光する。
【００１８】
トランジスタＭ１〜Ｍｍは、電流線ＬＩ１〜ＬＩｍ、パッドｐ１〜ｐｍを介して走査線ＬＳ１〜ＬＳｍに接続される。本実施形態では、トランジスタＭ１〜ＭｍをＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）で構成する。トランジスタＭ１〜Ｍｍのドレイン端子は電流線ＬＩ１〜ＬＩｍ、パッドｐ１〜ｐｍを介して走査線ＬＳ１〜ＬＳｍに接続され、ソース端子はグラウンド線に接続される。トランジスタＭ１〜Ｍｍのゲート端子には、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍがそれぞれ入力される。トランジスタＭ１〜Ｍｍは、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの電圧レベルに応じてオンオフする。
【００１９】
走査線ドライバ１００は、トランジスタＭ１〜Ｍｍのドレイン端子に接続された電流線ＬＩ１〜ＬＩｍの電位を測定するための電圧測定用パッドｐｖを備える。各走査線ＬＳ１〜ＬＳｍと電圧測定用パッドｐｖとは、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍを介して接続される。ｍ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍは、コントローラ５０（図２参照）によりいずれか一つがオンされ、そのスイッチＳＷｋに接続している走査線ＬＳｋの電圧が電圧測定用パッドｐｖに現れることになる。スイッチＳＷ１〜ＳＷｍは、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成することができる。
【００２０】
このような構成にてトランジスタＭｋがオンすると、走査線ＬＳｋおよびトランジスタＭｋを介して、発光素子Ｌｋ１〜Ｌｋｎのカソード端子からグラウンドに電流が流れる。したがって、トランジスタＭｋのオン抵抗は、そのトランジスタＭｋがオンの期間にグラウンドに流れる電流量に影響を与え、発光素子Ｌｋ１〜Ｌｋｎのカソード端子電圧に影響を与える。よって、トランジスタＭｋのオン抵抗は、発光素子Ｌｋ１〜Ｌｋｎの発光量に影響を与え、表示パネル３００の画像品質に影響を与えることになる。そこで、トランジスタＭｋのオン抵抗を正確にテストする必要がある。
【００２１】
図２は、実施形態に係る走査線ドライバ１００のテスト方法を説明するための図である。走査線ドライバ１００は、一つの半導体基板上に一体集積化されているものとする。上述した走査線ＬＳ１〜ＬＳｍに接続されるパッドｐ１〜ｐｍは、テスト時には電流供給用パッドｐ１〜ｐｍとして機能する。この電流供給用パッドｐ１〜ｐｍを介してトランジスタＭ１〜Ｍｍに外部から定電流を供給する。
【００２２】
以下、実施形態に係る走査線ドライバ１００に搭載されるトランジスタＭ１〜Ｍｍのオン抵抗をケルビン測定する手法について説明する。前提として、すべてのトランジスタＭ１〜Ｍｍがオン状態であるとする。まず、外部定電流源１１〜１ｍにそれぞれ接続された電流供給用針２１〜２ｍを、電流供給用パッドｐ１〜ｐｍに接触させる。それと共に、電圧測定部３０に接続された電圧測定用針４０を電圧測定用パッドｐｖに接触させる。電圧測定部３０は、一般的な電圧計で構成されてもよし、コンパレータで構成されてもよい。トランジスタＭ１〜Ｍｍのオン抵抗が所定の基準値以下、たとえば１０〜２０Ω程度以下であることが分かればよいテストであれば、測定電圧と所定の基準電圧とをコンパレータで比較するだけでもよい。
【００２３】
本実施形態では、各外部定電流源１１〜１ｍは、各電流供給用パッドｐ１〜ｐｍを介して、各トランジスタＭ１〜Ｍｍに定電流、たとえば１０ｍＡ程度の電流を供給する。コントローラ５０は、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍのいずれか一つをオンし、残りのスイッチをオフする。電圧測定部３０は、オンしたスイッチＳＷｋにより接続されたトランジスタＭｋのドレイン端子電圧、すなわち電流線ＬＩｋの電位を測定する。コントローラ５０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷｍのいずれか一つを順番にオンしていき、電圧測定部３０は、すべてのトランジスタＭ１〜Ｍｍのドレイン端子電圧を測定する。トランジスタＭ１〜Ｍｍのドレイン端子電圧は、ドレイン電流＊オン抵抗となるため、ドレイン端子電圧／ドレイン電流でオン抵抗を求めることができる。
【００２４】
以上説明したように本実施形態によれば、ケルビン測定用のパッドを複数のトランジスタで共有したことにより、回路規模を縮小しながら、トランジスタのオン抵抗を高精度に測定することができる。より具体的には、トランジスタごとに電圧測定用パッドを設ける必要がないため、電圧測定用パッドの数を減らすことができる。また、一つのパッドに電流供給用針と電圧測定用針を二本接触させる必要がないため、個々のパッドサイズを小さくことができる。たとえば、一つのパッドに二本の針を接触させる構成では、縦１２０ｕｍ×横６０ｕｍ程度必要だったパッドサイズを、本実施形態では、縦７０ｕｍ×横４０ｕｍ程度に縮小することができる。また、上述したスイッチＳＷ１〜ＳＷｍには電流が流れないため、スイッチのオン抵抗を考慮する必要がない。したがって、スイッチのオン抵抗を小さくする設計にする必要がないため、スイッチにＭＯＳＦＥＴを利用することができる。これらの理由により、半導体集積回路のサイズを小さくことができる。
【００２５】
また、電流供給用パッドと電圧測定用パッドを分けているため、電流供給用針と電流供給用パッドとの接触抵抗も無視することができ、上述したようにスイッチのオン抵抗も無視できるため、トランジスタのオン抵抗を高精度に測定することができる。
【００２６】
さらに、電流供給用パッドと電圧測定用パッドを分けているため、テスト作業の生産性を向上させることができる。一つのパッドに二本の針を接触させる手法では、針先などにゴミが付着しやすく、ショートの原因になるため針先の研磨などの作業が必要であるが、本実施形態では、この作業をなくすまたは回数を減少させることができ、テスト全体の時間を短縮することができる。
【００２７】
図３は、実施形態に係る走査線ドライバ１００の半導体集積回路への実装例を説明するための図である。当該半導体集積回路の許容電流容量は８０ｍＡと規定されているものとする。この実装例では、走査線ドライバ１００は３９ピン備え、最大３９本の走査線と接続可能な構成である。なお、図３は構成を簡素化するため、適宜、構成要素を省略している。
【００２８】
図３にて、走査線ドライバ１００は、３９個のトランジスタＭ１〜Ｍ３９を備え、３９個のトランジスタＭ１〜Ｍ３９のドレイン端子は、それぞれ３９本の電流線ＬＩ１〜ＬＩ３９を介して３９個の電流供給用パッドｐ１〜ｐ３９に接続される。走査線ドライバ１００は、５個の電圧測定用パッドｐｖ１〜ｐｖ５を備える。４個の電圧測定用パッドｐｖ１〜ｐｖ４はそれぞれ８個のトランジスタＭ１〜Ｍ８、Ｍ９〜Ｍ１６、Ｍ１７〜Ｍ２４、Ｍ２５〜Ｍ３２の共有パッドとなり、１個の電圧測定用パッドｐｖ５は７個のトランジスタＭ３３〜Ｍ３９の共有パッドとなる。
【００２９】
ここで、テストの作業効率を向上させるためには、測定対象のトランジスタの数が多い場合、ある程度、電圧測定用パッドの数を増やし、複数のトランジスタのテストを並列的に行うことが望ましい。ただし、半導体集積回路の電流容量を超えるテスト用電流を流すことができないため、並列的な測定にも限界がある。本実施形態では、各外部定電流源１１〜１ｍが１０ｍＡの電流を各トランジスタＭ１〜Ｍｍに供給することを前提とするため、並列的に測定できるのは８個が限界となる。よって、３９個のトランジスタＭ１〜Ｍ３９に対して５個の電圧測定用パッドｐｖ１〜ｐｖ５を設けている。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る走査線ドライバを一つの半導体集積回路に実装する場合、当該半導体集積回路の許容電流量と、テスト対象となるトランジスタの数および各トランジスタに流すテスト用電流の関係に基づいて、電圧測定用パッドの数を設計することができる。すなわち、許容電流量／テスト電流総和を超えない数の電圧測定用パッドを設けることが効率的である。テスト効率を重視する場合、許容電流量／テスト電流総和を超えない数の最大値を選択すればよいし、回路面積を重視する場合、その数より小さい数を選択すればよい。その数より大きい数を選択しても、すべての電圧測定用パッドを同時に使用することができないため、効率的な設計とはいえない。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３２】
たとえば、テスト対象のトランジスタは、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを想定したが、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴでもよい。その場合、ゲート端子に反転信号を入力する。また、バイポーラ型トランジスタでもよい。その場合、ベース端子に電流を供給する。また、上述した実施の形態では、発光素子として主に有機ＥＬ素子を想定したが、電流駆動型の発光素子であれば、ＬＥＤ素子やその他の有機材料を用いた素子などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態における表示装置の回路構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る走査線ドライバのテスト方法を説明するための図である。
【図３】実施形態に係る走査線ドライバの半導体集積回路への実装例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｍ１〜Ｍｍ  トランジスタ、  ｐ１〜ｐｍ  電流供給用パッド、  ｐｖ１〜ｐｖ５  電圧測定用パッド、  １１〜１ｍ  外部定電流源、  ２１〜２ｍ  電流供給用針、  ３０  電圧測定部、  ４０  電圧測定用針、  ５０  コントローラ、  １００  走査線ドライバ、  ２００  データ線ドライバ、  ３００  表示パネル、  ５００  表示装置。
【図１】
2008175789.tif 000003
【図２】
2008175789.tif 000004
【図３】
2008175789.tif 000005