(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置に一定電圧を供給して画像検査や特性変化検査を行う液晶表示装置の検査装置において、
前記液晶表示装置の画面表示部および画面表示駆動回路への出力端子に、前記画面表示部および画面表示駆動回路を構成する半導体素子の特性変化により増大する電源電流を制限する電流制限回路を付加したことを特徴とする液晶表示装置の検査装置。
【請求項２】
電源制限回路の出力部に出力インピーダンスを下げるトランジスタを用いたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項３】
電流制限回路は、液晶表示装置に接続する１以上の端子に設けられたヒューズであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項４】
電流制限回路は、液晶表示装置に接続する１以上の端子に挿入された抵抗と、他の端子に挿入され一定の電圧降下で回路を切断するリレーとからなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項５】
液晶表示装置に一定電圧を供給して画像検査や特性変化検査を行うに際し、
前記液晶表示装置の画面表示部および画面表示駆動回路を構成する半導体素子の特性変化により増大する電源電流を制限し、前記画面表示部での画面表示不良を検出することを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
【請求項６】
液晶表示装置の温度を変化させて前記画面表示部での画面表示不良を検出することを特徴とする請求項５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】
液晶表示装置、その検査装置、およびその検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は狭額縁、低消費電力が実現されたことから「産業の顔」として世間に広く受け入れられている。その中でも、多結晶シリコンによる薄膜トランジスタを半導体素子として用い、かつその半導体素子を安価なガラス基板の歪点（約６５０℃のものが多く用いられている）以下の低温で形成し、駆動回路を画面表示部と同一工程で作成した低温多結晶シリコン液晶表示装置は、一層の部品数削減・低価格・低消費電力を同時に実現できるため、「次世代の液晶表示装置」として開発に注力されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、多結晶シリコンによる半導体素子は、ＩＣなどを構成する結晶シリコンによる半導体素子に比べて、温度・電圧等のストレスに対する特性変動が大きい場合がある。このため多結晶シリコンによる半導体素子を使用した液晶表示装置では、画面表示部と駆動回路を構成する半導体素子に長時間通電すると、その素子特性が大きく変化するものがある確率で生じる。素子特性が大きく変化すると、その半導体素子および液晶表示装置全体に供給される電源電流が増加し、この電流増加がさらに半導体素子の特性変化を促進する（劣化のポジティブフィードバック）。そして、ついにはその半導体素子が破壊し、画面を表示させる場合において特定の線または画面全体が表示できないといった画面表示不良が発生することがある。
【０００４】
液晶表示装置を検査する際には、検査装置から液晶表示装置に一定値の電源電圧を供給して画像検査および特性検査を実施しているが、この場合、ストレスに対する特性変化が著しい半導体素子を有していて長時間の通電によって画面表示不良が発生する恐れがある液晶表示装置であっても、その検査装置が供給する一定範囲内の電源電流に対しては正常な画面を表示し、合格と判定されることがある。
【０００５】
一方、ＩＣ等の半導体装置では、半導体装置に流れる電流を制限するために、および外部からの静電気に対する保護のために、半導体装置の入力端子部に抵抗を挿入する場合が多い。しかし液晶表示装置の入力端子部に抵抗を挿入すると、液晶表示装置に入力される信号に歪みが生じ画面表示時にクロストークや画面上での輝度傾斜等の表示品質の劣化を生ずることが多く、検査時に表示品質不良と誤判定されることがある。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するもので、液晶表示装置の表示品質不良を出荷前検査で適正に判定するとともに、検査後の画面表示不良を防止することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、液晶表示装置の画面表示部および画面を表示させるための駆動回路に供給する電源電流を制限することで、液晶表示装置内に構成される半導体素子、特に、特性変化が著しい半導体素子や、特性が変化すると画面表示が不可能になる等の画面表示不良が生じる恐れがある特定の半導体素子、における電流増加を制限し、電流増加によってさらに増大する半導体素子の特性変化を抑制して、半導体素子自体の破壊や画面表示不良を防ぐものである。
【０００８】
また電流制限可能な検査装置を用いて液晶表示装置を検査することで、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を画面表示不良として識別し、検査後に半導体素子自体の破壊や画面表示不良が発生する恐れのある液晶表示装置の市場流出を防止するものである。
【０００９】
このとき、電源電流を制限する回路の出力インピーダンスを極力低くすることにより、液晶表示装置の画面表示品質を確保するとともに、検査時に表示品質不良と誤判定することを防ぐ。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の本発明は、液晶表示装置に一定電圧を供給して画像検査や特性変化検査を行う液晶表示装置の検査装置において、前記液晶表示装置の画面表示部および画面表示駆動回路への出力端子に、前記画面表示部および画面表示駆動回路を構成する半導体素子の特性変化により増大する電源電流を制限する電流制限回路を付加したことを特徴とする液晶表示装置の検査装置であり、供給電流を制限する状態で検査することで、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を画像表示不良として識別することができる。電流制限回路は、検査装置自体に設けてもよいし、別体に構成して液晶表示装置との間に挿入してもよい。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の構成において、電源制限回路の出力部に出力インピーダンスを下げるトランジスタを用いたことを特徴とするものであり、これにより、出力インピーダンスを極力低くして、検査時に表示品質不良と誤判定することを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、請求項１記載の構成において、電流制限回路が、液晶表示装置に接続する１以上の端子に設けられたヒューズであることを特徴とするものであり、半導体素子の特性変化が著しい場合には、一定以上の電流が流れヒューズにより回路が切断され画面が表示されないため、画面表示の有無で判定を行える。したがって、液晶表示装置の入力端子部に抵抗を挿入し表示品質の劣化を検出する従来の構成と比べて誤判定を低減できる。
【００１３】
請求項４記載の本発明は、請求項１記載の構成において、電流制限回路が、液晶表示装置に接続する１以上の端子に挿入された抵抗と、他の端子に挿入され一定の電圧降下で回路を切断するリレーとからなることを特徴とするものであり、これにより、半導体素子の特性変化が著しい場合には、抵抗に一定以上の電流が流れて大きな電圧降下が生じ、リレーにより回路が切断され画面が表示されないため、画面表示の有無で判定を行える。つまり、液晶表示装置の入力端子部に抵抗のみを挿入していた従来の構成では、信号波形が歪み表示品質不良が発生するのに対して、リレーを挿入するこの構成では、２値判定方式なので入力信号が歪むことはなく表示不良の問題は発生しないので、従来に比べて誤判定を低減できる。
【００１４】
請求項５記載の本発明は、液晶表示装置に一定電圧を供給して画像検査や特性変化検査を行うに際し、前記液晶表示装置の画面表示部および画面表示駆動回路を構成する半導体素子の特性変化により増大する電源電流を制限し、前記画面表示部での画面表示不良を検出することを特徴とする液晶表示装置の検査方法であり、これにより、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を識別することができ、半導体素子自体の破壊や画面表示不良が発生する恐れのある液晶表示装置の市場流出を防止できる。
【００１５】
請求項６記載の本発明は、請求項５記載の構成において、液晶表示装置の温度を変化させて画面表示状態を検査することを特徴とするものであり、これにより、温度による半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置の検査が可能となる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置を示し、この液晶表示装置１において、２はガラス等の基板であり、３は画面表示部であり、４は画面を表示させるための２つの駆動回路であり、５は各駆動回路に供給する外部電源である。画面表示部３および駆動回路４は低温多結晶シリコンによる半導体素子等の半導体素子で構成されている。画面表示部３および駆動回路４の外部電源５への接続側には電流制限回路６が付加されている。
【００１９】
このような液晶表示装置１において、液晶表示装置１の全体もしくは特定の半導体素子の特性が変化した場合、その半導体素子を流れる電流が増加し、電気的にはその半導体素子の抵抗が低下したことと同じ意味を持つ。しかし電流制限回路６の存在によって、液晶表示装置１内の全ての半導体素子において電流増加が抑制され、電流増加が引き起こす半導体素子の特性変化が抑制されるため、半導体素子自体の破壊や画面表示不良は防止される。
【００２０】
液晶表示装置１の画面表示を検査するに際しては、外部電源５に代えて一定電圧を供給する電源を内蔵した検査装置７を配置し、それより供給される電源電流を電流制限回路６によって検査装置７の通常供給範囲より低下させる状態において検査する。これにより、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１では、液晶表示装置１全体または液晶表示装置１内に構成された特定の半導体素子に印加される電圧が不足傾向になるため、画面表示部において表示色が薄くなったり表示不可能になったり等、画面表示品質が劣化する。これに対し、半導体素子の特性変化が少ない液晶表示装置１では、同一の検査装置７を用いて検査しても画面表示品質は劣化しない。したがって、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を画面表示品質不良として識別できる。
【００２１】
図２は本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置を示し、この液晶表示装置１では、各駆動回路４がそれぞれ更に分割され、分割された各駆動回路４の入力側にそれぞれ電流制限回路６が設けられていて、駆動回路４および電流制限回路６の負荷が小さい構成となっている。
【００２２】
このような構成によっても、上記第１の実施の形態と同様に、電流制限回路６の存在によって、液晶表示装置１内の全てあるいは一部の半導体素子の特性変化に基づく電流増加を抑制し、電流増加が引き起こす半導体素子の特性変化を抑制して、半導体素子自体の破壊や画面表示不良を防止できるとともに、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を画面表示品質不良として識別できる。
【００２３】
図３は本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置の検査装置を示す。この検査装置７は、一定電圧を供給する電源を内蔵するとともに、この電源から液晶表示装置１へ供給する電流を制限する電流制限回路８を出力側に備えている。
【００２４】
このような構成によれば、上記した第１あるいは第２の実施の形態のような電流制限回路を持っていない従来の液晶表示装置に対しても（破線で示したように電流制限回路６を持った液晶表示装置に対しても）、検査装置７を接続するだけで、上記第１あるいは第２の実施の形態と同様にして、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を画面表示品質不良として識別できる。
【００２５】
なお、上記した第１、第２あるいは第３の実施の形態の構成において、液晶表示装置１（または検査装置７）に付加する電流制限回路６（または電流制限回路８）の出力インピーダンスが高いと、特性変化が少ない半導体素子で構成された液晶表示装置１を表示させた場合、または検査した場合に、画面表示品質が劣化してしまい、その液晶表示装置１内の半導体素子の特性変化に関する情報が得られない。したがって、電流制限回路６（または電流制限回路８）に起因する画面表示品質の劣化を排除し、液晶表示装置１内の半導体素子の特性変化に起因する表示品質不良を誤判定なく検査するために、電流制限回路６（または電流制限回路８）の出力インピーダンスを極力低くする必要がある。このためには、電流制限回路６（または電流制限回路８）の出力部にたとえばトランジスタを用いることにより出力インピーダンスを低下させる。
【００２６】
図４に示した本発明の第４の実施の形態では、電流制限回路６（または電流制限回路８）は、オペアンプ９の出力部にトランジスタ１０を配したトーテンポール回路１１を接続し、このトーテンポール回路１１の出力を電流制限回路の出力とするとともに、オペアンプ９の入力部の−端子に接続して負帰還をかける構成としている。
【００２７】
本発明の第５の実施の形態における液晶表示装置の検査装置では、電流制限回路８として、図５に示すように、液晶表示装置１と検査装置７とを接続する１以上の端子に電流ヒューズ１２を付加している。この電流ヒューズ１２は液晶表示装置１と検査装置７の少なくとも一方に付加するものとする。
【００２８】
この構成によれば、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を検査すると、半導体素子に流れる電流が増加し電流ヒューズが切れることになり、液晶表示装置１には画面は表示されない。これに対して、半導体素子の特性変化が少ない液晶表示装置１を検査すると、電流ヒューズは切断されず、液晶表示装置１は表示品質劣化のない画面を表示する。このことにより、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を、画面表示不可という結果で識別できる。
【００２９】
また本発明の第６の実施の形態における液晶表示装置の検査装置では、液晶表示装置１と検査装置７とを接続する１以上の端子に抵抗を挿入しても液晶表示装置の画面表示品質が変化しない場合に、電流制限回路８として以下のような回路を付加する。すなわち図６に示すように、液晶表示装置１と検査装置７とを接続する１以上の端子に抵抗１３を挿入し、別の端子にリレー１４を挿入し、挿入した抵抗１３の液晶表示装置側の端子と挿入したリレーの動作制御端子１５とを電気的に接続する。このリレー１４は、動作制御端子１５に一定以上の電圧が印加された時に液晶表示装置１と検査装置７とを接続する端子間を電気的に接続し、一定以下の電圧が印加された時に端子間を切断するように動作するものである。
【００３０】
このような構成によれば、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１を検査すると、液晶表示装置１と検査装置７とを接続した端子に付加した抵抗１３に大電流が流れ、抵抗１３の液晶表示装置１側の端子の電圧が大きく降下し、この電圧降下した液晶表示装置１側の端子と動作制御端子１５とがリレー１４によって電気的に切断されることになり、液晶表示装置１には画面は表示されない。これに対して、半導体素子の特性変化が少ない液晶表示装置１を検査すると、抵抗１３の液晶表示装置１側の端子の電圧降下が少ないため、液晶表示装置１側の端子と検査装置７側の端子はリレー１４によって電気的に接続された状態を維持し、液晶表示装置１は表示品質劣化のない画面を表示する。よって、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を画面表示不可という結果で選別できる。なお図６では、抵抗およびリレー９は液晶表示装置１と液晶表示装置の検査装置７との間に図示しているが、液晶表示装置１または液晶表示装置の検査装置７内の少なくとも片側に付加すればよい。
【００３１】
なおここで、半導体素子に流れる電流は温度とともに変化するので、液晶表示装置１の温度を変化させて上記したような検査を行うことにより、温度による半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置の検出が可能となる。特に、低温多結晶シリコン用いた半導体素子は高温にすると電流を多く流すので、上記したような電流制限を加えた種々の検査を温度を変化させて実施することにより、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置１をより適正に選別できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶表示装置に、画面表示部および画面を表示させるための駆動回路に供給する電源電流を制限する電流制限回路を設けることで、画面表示品質不良の原因となり得る半導体素子の特性変化、それによる電流増加、および半導体素子の更なる特性変化を抑制することができ、半導体素子自体の破壊や画面表示不良を防止できる。
【００３３】
また本発明によれば、液晶表示装置の検査装置に、液晶表示装置の画面表示部および画面を表示させるための駆動回路に供給する電源電流を制限する電流制限回路を設けることで、検査に起因する半導体素子自体の破壊や画面表示不良を招くことなく、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を画面表示不良（表示品質不良または表示の有無）として識別することができ、長時間の使用の間に半導体素子自体の破壊や画面表示不良が発生する恐れのある液晶表示装置の市場流出を防止できる。
【００３４】
上記した各構成においては、電流制限回路の出力インピーダンスを極力低くするトランジスタを用いることにより、液晶表示装置の画面表示品質を確保すること、および検査時に表示品質不良と誤判定することを防止できる。
【００３５】
さらに本発明によれば、液晶表示装置に一定電圧を供給して画像検査や特性変化検査を行うに際し、電源電流を制限して画面表示不良を検出するようにしたことで、半導体素子の特性変化が著しい液晶表示装置を識別することができ、半導体素子自体の破壊や画面表示不良が発生する恐れのある液晶表示装置の市場流出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の概略構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の概略構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置およびその検査装置の概略構成図
【図４】本発明の液晶表示装置または検査装置に設けられる電流制限回路の構成図
【図５】本発明の液晶表示装置または検査装置に設けられる他の電流制限回路の構成図
【図６】本発明の液晶表示装置または検査装置に設けられる他の電流制限回路の構成図
【符号の説明】
１  液晶表示装置
２  基板
３  画面表示部
４  駆動回路
５  電源装置
６  電流制限回路
７  検査装置
８  電流制限回路
９  オペアンプ
10  トランジスタ
11  トーテンポール回路
12  電流ヒューズ
13  抵抗
14  リレー
【図１】
0004421058.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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