JP2004191484A

JP2004191484A - 半導体装置及び電子機器

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Publication number: JP2004191484A
Application number: JP2002356787A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Miyagawa; 恵介宮川
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP4369112B2

Abstract

【課題】表示装置の信号線を検査するために、信号線がＴＦＴのゲートに接続されている構成の場合には、信号線の電圧値や電流値の測定ができない。
【解決方法】信号線の末端にＴＦＴの第２の電極を接続する。そして第１の電極を検査線と接続する。検査線は電流値、電圧値や信号等を測定する測定機器に接続する。また、上記ＴＦＴのゲートには信号線が別のＴＦＴを介して接続し、さらに容量素子が接続する。ここで、検査対象となる信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＮするような電圧を充電する。また、検査対象でない信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＦＦするような電圧を充電する。これらの充電は信号線によっておこなう。そうすることで所望の信号線のみを選択して測定機器に接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランジスタを有する半導体装置に関する。本発明は特に、絶縁体上に作製した薄膜トランジスタ（以後、ＴＦＴと表記する）等を有する半導体装置を検査するための構成に関する。また、このような構成の半導体装置を用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロルミネッセンス（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子等を始めとした発光素子を用いた表示装置の開発が活発化している。発光素子は、自らが発光するために視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）等において必要なバックライトを必要としないために薄型化に適しているとともに、視野角にほとんど制限がない。
【０００３】
一般に、ＥＬ素子に流す電流値とＥＬ素子の発光輝度とは比例関係にある。そのため電圧値で輝度を制御するＬＣＤとは異なる画素構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、画素がマトリクス状に並んだ表示装置は、その製造工程で配線の断線や短絡など、なんらかの不具合が発生することがある。そのために製造工程中で電気的な検査をすることが多い（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開第０１／０６４８４号パンフレット
【特許文献２】
特許第２６１８０４２号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献２の手法では、ＬＣＤ等のような電圧と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置では効率的に検査出来る。しかし上記特許文献１で示したような電流と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置では、信号線がＴＦＴのゲートに接続しているため信号線の電流値を検査することができない。また、電圧と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置であっても、信号線の具体的な電圧値を調べることはできない。本発明は上記欠点に鑑み、信号線の電流値、電圧値や信号等が検査可能な回路構成を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ＴＦＴはソースとドレインが同じ構造で示せるため、本文では一方を第１の電極もう一方を第２の電極と呼ぶ。また本文ではＴＦＴのゲート−ソース間に閾値を超える電圧が印加され、ソース−ドレイン間に電流が流れる状態になることをＯＮすると呼ぶ。またＴＦＴのゲート−ソース間に閾値以下の電圧が印加され、ソース−ドレイン間に電流が流れない状態になることをＯＦＦすると呼ぶ。なお、本明細書においては半導体装置を構成する素子の例としてＴＦＴを挙げているが、これに限定するものではない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタ、分子トランジスタ等を用いても良い。また、機械的スイッチを用いてもよい。
【０００８】
本発明では、電流値、電圧値や信号等を検査するために、信号線の末端にＴＦＴの第２の電極を接続する。そして第１の電極を検査線と接続する。検査線は電流値、電圧値や信号等を測定する測定機器に接続する。そうすることで信号線と測定機器とをＴＦＴを介して電気的に接続することができ、電流値、電圧値や信号等の測定が可能となる。
【０００９】
また、上記ＴＦＴのゲートには信号線が別のＴＦＴを介して接続し、さらに容量素子が接続する。ここで、検査対象となる信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＮするような電圧を充電する。また、検査対象でない信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＦＦするような電圧を充電する。これらの充電は信号線によっておこなう。そうすることで所望の信号線のみを選択して測定機器に接続する。
【００１０】
本発明の構成を以下に記す。
【００１１】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、
前記信号線にそれぞれ対応したＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記信号線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００１２】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００１４】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動することが出来る画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のトランジスタを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００１６】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００１７】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００１８】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、
前記ビデオ配線にそれぞれ対応したＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記ビデオ配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００１９】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２１】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００２３】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００２４】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２５】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記内部バス配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００２６】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２８】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００３０】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００３１】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１（Ａ）に、本発明の一実施形態を示す。画素がマトリクス状にｍ行ｎ列配置された表示装置で、発光素子を駆動するｍ×ｎ個の画素（図示せず）と、ｎ本の信号線１０１と、検査信号線１０２、検査線１０３、容量線１０４と、ｎ個の検査用回路１０５とを有する。検査用回路１０５はそれぞれ第１のＴＦＴ１０６、第２のＴＦＴ１０７、容量素子１０８とを有する。なお、図１（Ａ）は信号線１０１のうち１〜２列（Ｓ１〜Ｓ２）とｎ列（Ｓｎ）の末端と、検査信号線１０２、検査線１０３、容量線１０４と、検査用回路１０５のみ示している。
【００３３】
信号線１０１の末端は、第１のＴＦＴ１０６の第２の電極と、第２のＴＦＴ１０７の第２の電極とに接続されている。検査信号線１０２は第２のＴＦＴ１０７のゲートに接続されている。第２のＴＦＴ１０７の第１の電極は、第１のＴＦＴ１０６のゲートと、容量素子１０８の第２の電極とに接続されている。容量素子１０８の第１の電極は容量線１０４と接続されている。第１のＴＦＴ１０６の第１の電極は検査線１０３と接続されている。容量線１０４は容量素子の共通電極としてある一定電位となっている。検査線１０３は電流や電圧、信号等を測定する測定機器と接続されている。
【００３４】
図１（Ｂ）を用いて、動作について説明する。図１（Ｂ）は、信号線１０１、検査信号線１０２に入力される信号を示し、検査線１０３に出力される信号を示している。なお、Ｓ１〜Ｓ２、Ｓｎは表示装置にＳ１〜Ｓｎまでｎ本ある信号線１０１の一部を示している。また、各動作にあわせてＩ〜ＶＩの区間に分割している。
【００３５】
Ｓ１として図示した信号線１０１の検査の動作を説明する。
【００３６】
まず、Ｓ１のみ測定機器に電気的に接続する動作を説明する（区間Ｉ）。具体的には、検査信号線１０２に第２のＴＦＴ１０７がＯＮするような信号を入力し、信号線１０１と容量素子１０８の第２の電極とを電気的に接続する。ここでＳ１には第１のＴＦＴ１０６がＯＮするような信号を入力し、その他の信号線１０１（Ｓ２〜Ｓｎ）にはＯＦＦするような信号を入力する。しかる後に検査信号線１０２に第２のＴＦＴ１０７がＯＦＦするような信号を入力する。以上の動作によって、容量素子にはＳ１のみが測定機器と電気的に接続し、Ｓ２〜Ｓｎが測定機器と電気的に接続しないような信号が充電される。なお、検査信号線１０２の信号が、第２のＴＦＴ１０７がＯＦＦするような信号であれば、信号線１０１の信号の状態にかかわらず、信号線１０１と測定機器との電気的な接続関係に変化はない。
【００３７】
次に、Ｓ１の信号を検査する（区間ＩＩ）。Ｓ１に検査に適した信号を入力する。例えば図１（Ｂ）では、電位を線形に変化させた場合で示している。検査線１０３にはＳ１とほぼ同じ信号があらわれるため、検査線１０３に電気的に接続された測定機器により、Ｓ１を直接測定したのとほぼ同じ測定結果が得られる。このとき測定結果は、Ｓ２〜Ｓｎで示したＳ１とは別の信号線１０１の状態には影響されない。
【００３８】
もちろん、検査に適したＳ１の信号として、電圧以外にも電流を流しても良いし、電圧や電流を時間変化させた交流波形などを使っても良い。検査対象として自由な信号が使える。
【００３９】
その後、Ｓ２の検査をするが、上記動作説明で、Ｓ１がＳ２に変わり、Ｓ２〜ＳｎがＳ１とＳ３〜Ｓｎに変わるだけなので省略する。Ｓ３以降の検査も同様である。
【００４０】
以上のように、検査対象とした信号線１０１を測定機器に電気的に接続する方法として、信号線１０１自身の信号を用いることで容易に信号線１０１の選択が出来る。なぜなら信号線１０１は本来任意の画像情報を伝送するためのものであるため、比較的自由な信号が出力可能であり、これを信号線１０１と測定機器の接続選択信号として用いることが容易だからである。もしこの信号線１０１の選択を外部から実行しようとするならば、走査回路などの大規模な回路が必要となり、製造コストの上昇などの問題を生ずる。また、本実施形態では信号線１０１の選択情報を一旦容量素子１０８に蓄積し、信号線１０１と測定機器との接続関係を保持することで、自由な信号線１０１の出力が測定可能である。
【００４１】
上記半導体装置を含む表示装置を電子機器等で使用する場合、信号線１０１と検査線１０３は物理的に切断された状態にすることが望ましい。そうすることで信号線１０１の負荷を減らし、また他の信号線１０１との短絡による不良を防ぐことが出来る。
【００４２】
もちろん、測定機器は検査の際に必要であって、電子機器等で使用する場合はなくてもよい。
【００４３】
上記信号線１０１と検査線１０３とを物理的に切断された状態にする手段として、画素と検査用回路１０５とを検査終了後に基板切断やレーザーによる配線切断等の方法によって切り離してもよい。
【００４４】
また他の手段として、第１のＴＦＴ１０６の全てがＯＦＦするような信号を容量素子１０８に充電して信号線１０１と検査線１０３を電気的に切断された状態にしてもよい。
【００４５】
本実施形態ではＴＦＴをＮ型で示しているがＰ型でもよい。また、Ｎ型とＰ型を並列接続することで作られたアナログスイッチ等でもよい。特に第１のＴＦＴ１０６をアナログスイッチにすると、信号線１０１の信号振幅がそのまま検査線１０３に伝わり、より正確な検査が可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
図２（Ａ）に、本発明の他の一実施形態を示す。画素がマトリクス状にｍ行ｎ列配置された表示装置で、発光素子を駆動するｍ×ｎ個の画素（図示せず）と、ｎ本の信号線２０１と、検査信号線２０２、検査線２０３、容量線２０４と、ｎ個の検査用回路２０５とを有する。検査用回路２０５はそれぞれ第１のＴＦＴ２０６、第２のＴＦＴ２０７、第３のＴＦＴ２０８、容量素子２０９とを有する。なお、図２（Ａ）は信号線２０１のうち１〜２列（Ｓ１〜Ｓ２）とｎ列（Ｓｎ）の末端と、検査信号線２０２、検査線２０３、容量線２０４と、検査用回路２０５のみ示している。
【００４７】
信号線２０１の末端は、第１のＴＦＴ２０６の第２の電極と、第３のＴＦＴ２０８の第２の電極とに接続されている。検査信号線２０２は、第１のＴＦＴ２０６のゲートと、第３のＴＦＴ２０８のゲートとに接続されている。第３のＴＦＴ２０８の第１の電極は、第２のＴＦＴ２０７のゲートと、容量素子２０９の第２の電極とに接続されている。容量素子２０９の第１の電極は容量線２０４と接続されている。第１のＴＦＴ２０６の第１の電極は第２のＴＦＴ２０７の第２の電極と接続されている。第２のＴＦＴ２０７の第１の電極は検査線２０３と接続されている。容量線２０４は容量素子の共通電極としてある一定電位となっている。検査線２０３は電流や電圧、信号等を測定する測定機器と接続されている。
【００４８】
第１のＴＦＴ２０６と第３のＴＦＴ２０８は導電性が逆である。逆にすることで一方がＯＮのときもう一方をＯＦＦにすることが出来る。本明細書では第１のＴＦＴ２０６をＰ型ＴＦＴ、第３のＴＦＴ２０８をＮ型ＴＦＴとして記述しているが、それぞれ逆の導電性でもよい。また、信号線２０１から検査線２０３に伝達する電圧振幅を下げないために、第２のＴＦＴ２０７は第１のＴＦＴ２０６と同じ導電性であることが望ましいが、これに限らない。
【００４９】
図２（Ｂ）を用いて、動作について説明する。図２（Ｂ）は、信号線２０１、検査信号線２０２に入力される信号を示し、検査線２０３に出力される信号を示している。なお、Ｓ１〜Ｓ２、Ｓｎは表示装置にＳ１〜Ｓｎまでｎ本ある信号線２０１の一部を示している。また、各動作にあわせてＩ〜ＶＩの区間に分割している。
【００５０】
Ｓ１として図示した信号線２０１の検査の動作を説明する。
【００５１】
まず、Ｓ１のみ測定機器に電気的に接続する動作を説明する（区間Ｉ）。具体的には、検査信号線２０２に第３のＴＦＴ２０８がＯＮするような信号を入力し、信号線２０１と容量素子２０９の第２の電極とを電気的に接続する。ここでＳ１には第２のＴＦＴ２０７がＯＮするような信号を入力し、その他の信号線２０１（Ｓ２〜Ｓｎ）にはＯＦＦするような信号を入力する。しかる後に検査信号線２０２に第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦするような信号を入力する。以上の動作によって、容量素子にはＳ１のみが測定機器と電気的に接続し、Ｓ２〜Ｓｎが測定機器と電気的に接続しないような信号が充電される。また、第３のＴＦＴ２０８と第１のＴＦＴ２０６は極性が逆であるため、第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦする状態では第１のＴＦＴ２０６がＯＮする。なお、検査信号線２０２の信号が、第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦするような信号であれば、信号線２０１の信号の状態にかかわらず、信号線２０１と測定機器との電気的な接続関係に変化はない。
【００５２】
次に、Ｓ１の信号を検査する（区間ＩＩ）。Ｓ１に検査に適した信号を入力する。例えば図２（Ｂ）では、電位を線形に変化させた場合で示している。検査線２０３にはＳ１とほぼ同じ信号があらわれるため、検査線２０３に電気的に接続された測定機器により、Ｓ１を直接測定したのとほぼ同じ測定結果が得られる。このとき測定結果は、Ｓ２〜Ｓｎで示したＳ１とは別の信号線２０１の状態には影響されない。
【００５３】
もちろん、検査に適したＳ１の信号として、電圧以外にも電流を流しても良いし、電圧や電流を時間変化させた交流波形などを使っても良い。検査対象として自由な信号が使える。
【００５４】
その後、Ｓ２の検査をするが、上記動作説明で、Ｓ１がＳ２に変わり、Ｓ２〜ＳｎがＳ１、Ｓ３〜Ｓｎに変わるだけなので省略する。Ｓ３以降の検査も同様である。
【００５５】
以上のように、検査対象とした信号線２０１を測定機器に電気的に接続する方法として、信号線２０１自身の信号を用いることで容易に信号線２０１の選択が出来る。なぜなら信号線２０１は本来任意の画像情報を伝送するためのものであるため、比較的自由な信号が出力可能であり、これを信号線２０１と測定機器の接続選択信号として用いることが容易だからである。もしこの信号線２０１の選択を外部から実行しようとするならば、走査回路などの大規模な回路が必要となり、製造コストの上昇などの問題を生ずる。また、本実施形態では信号線２０１の選択情報を一旦容量素子２０９に蓄積し、信号線２０１と測定機器との接続関係を保持することで、自由な信号線２０１の出力が測定可能である。
【００５６】
上記半導体装置を含む表示装置を電子機器等で使用する場合、信号線２０１と検査線２０３は物理的に切断された状態にすることが望ましい。そうすることで信号線の負荷を減らし、また他の信号線との短絡による不良を防ぐことが出来る。
【００５７】
もちろん、測定機器は検査の際に必要であって、電子機器等で使用する場合はなくてもよい。
【００５８】
上記信号線２０１と検査線２０３とを物理的に切断された状態にする手段として、画素と検査用回路１０５とを検査終了後に基板切断やレーザーによる配線切断などの方法によって切り離すことが出来る。
【００５９】
また本実施形態の特徴として、検査信号線２０２に第１のＴＦＴ２０６がＯＦＦするような信号を入力すると、Ｓ１〜Ｓｎの全ての信号線２０１と検査線２０３が電気的に切断される。これにより、物理的な切断をしなくても他の信号線との短絡を防ぐことが出来る。実際に物理的な切断をせず電子機器等で使用する場合には、検査信号線２０２を電源等に接続しＴＦＴ２０６がＯＦＦするような一定電位にすればよい。
【００６０】
本実施形態の第１〜第３のＴＦＴを、Ｎ型とＰ型を並列接続することで作られたアナログスイッチ等にしてもよい。特に第１のＴＦＴ２０６と第２のＴＦＴ２０７をアナログスイッチにすると、信号線２０１の信号振幅がそのまま検査線２０３に伝わり、より正確な検査が可能となる。
【００６１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について記載する。
【００６２】
［実施例１］
本実施例においては、実施形態１、２で示した表示装置の構成について説明する。図３に表示装置の構成例を示す。基板３１１上に、複数の画素３１３がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素部３１２を有し、画素部３１２周辺には、信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５、検査用回路部３０５を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記された信号線３０１は画素３１３と列に対応して接続しており、また信号線３０１の末端は片方が信号線駆動回路３１４に接続し、反対側の末端が検査用回路部３０５と接続されている。Ｇ１〜Ｇｍで表記された行選択線３０４は画素３１３と行に対応して接続しており、また行選択線駆動回路３１５と接続されている。信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５、検査用回路部３０５はＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。また、実際にはクロック線や電源線等が存在するが、ここでは省略する。
【００６３】
検査用回路部３０５は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）で示されている検査用回路１０５又は２０５がｎ個並べられて成っている。
【００６４】
ｎ本ある信号線３０１は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）でＳ１〜Ｓｎで示した信号線１０１又は２０１とそれぞれ対応している。また、図３における検査信号線３０２と検査線３０３は、図１（Ａ）における検査信号線１０２と検査線１０３、又は図２（Ｂ）における検査信号線２０２と検査線２０３に対応している。また、図１（Ａ）、図２（Ａ）における容量線１０４又は２０４は画素に対する電流供給線（図示せず）と接続され一定電位となっている。
【００６５】
上記半導体装置を表示装置として電子機器に搭載して使う場合、ＦＰＣコンタクト部３１６にフレキシブルケーブルなどを貼り付けし、電源や信号源と接続する。
【００６６】
製造工程中での検査をする場合、ＦＰＣコンタクト部３１６に複数の針で構成されたコンタクトプローブ３２１を接触させ、検査装置３２２と電気的接続をする。検査装置３２２は外部駆動回路３２３と測定機器３２４を有する。外部駆動回路３２３は検査対象である半導体装置に電源や信号を供給する。また測定機器３２４は検査用回路部３０５と接続した検査線３０３に現れた電圧や電流、信号を測定する。測定結果から、信号線の断線、短絡や配線抵抗などが調べられ、また信号線駆動回路の出力電圧、出力電流や信号波形等が調べられる。
【００６７】
検査用回路部３０５は信号線駆動回路３１４と反対側の末端に作成することで、信号線３０１の不良のうち信号線駆動回路３１４から末端までの全てを検査でき、最も効果的である。しかし必ずしもこれに限らず、配置場所に余裕がない場合など別の場所に検査用回路部３０５を作成してもよい。この場合の検査用回路部３０５との接続方法は、図５（Ａ）と図５（Ｂ）でビデオ配線３０６を信号線３０１に置き換え、Ｖ１〜ＶｋをＳ１〜Ｓｎに置き換えた構成となる。
【００６８】
本実施例における検査用回路部３０５の上面図を図６に示す。図６では検査用回路部３０５に図２（Ａ）で示した検査用回路２０５を用いており、図６の信号線２０１は図３の信号線３０１と対応している。また図６ではＳ１〜Ｓｎまである信号線２０１に対応した検査用回路２０５のうちＳｊ−１、Ｓｊ、Ｓｊ＋１のみ示す。ただしＳｊ−１とＳｊ＋１は一部欠けて書いている。また、２本書いた容量線２０４のうち右側の１本は、一部を切り開き、下部の容量素子２０９等を表に出して示している。Ｓｊで示した検査用回路２０５は一点鎖線で示した範囲であり、同じ形状のｎ個の繰り返しによって検査用回路部３０５を成している。なお、容量線２０４にはＥＬ素子に電流を供給するために画素部に配置した電流供給線を用いている。
【００６９】
［実施例２］
本実施例においては、実施例１とは別の用途として、表示装置に対して表示装置外から映像信号を送るビデオ配線３０６の検査に用いた場合の構成について説明する。実施例１では信号線３０１の検査を目的としたが、配線の断線や短絡などは別の場所でも発生しうる。特にビデオ配線３０６は表示装置外から映像信号を送るため配線長が長く、またＦＰＣコンタクト部３１６での接続があるため不良が発生しやすい。
【００７０】
図４に表示装置の構成例を示す。基板３１１上に、複数の画素３１３がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素部３１２を有し、画素部３１２周辺には、信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記された信号線３０１は画素３１３と列に対応して接続しており、また信号線３０１の末端が信号線駆動回路３１４に接続されている。Ｇ１〜Ｇｍで表記された行選択線３０４は画素３１３と行に対応して接続しており、また行選択線駆動回路３１５と接続されている。また、信号線駆動回路３１４は表示装置にｋ本あるビデオ配線３０６（Ｖ１〜Ｖｋ）と接続しており、ビデオ配線３０６は検査用回路部４０５を介してＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。行選択線駆動回路３１５、検査用回路部４０５はＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。また、実際にはクロック線や電源線等が存在するが、ここでは省略する。
【００７１】
検査用回路部４０５は、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）で示されている検査用回路１０５又は２０５がｎ個並べられて成っている。なお、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）で示されている検査用回路１０５又は２０５は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）で示されている検査用回路１０５又は２０５と同等の構成で、かつ同等の動作である。また、実施例１で示した検査用回路部３０５と、本実施例２で示されている検査用回路部４０５の違いは、それぞれ信号線やビデオ配線等の配線に対して検査用回路が、末端に接続されているか途中で接続されているかの違いである。
【００７２】
ＦＰＣコンタクト部３１６と接続されたｋ本あるビデオ配線３０６は、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）でＶ１〜Ｖｋで示したビデオ配線３０６とそれぞれ対応している。また、ビデオ配線３０６は検査用回路１０５又は２０５と接続しかつ通過して、信号線駆動回路３１４と接続されている。また、図４における検査信号線３０２と検査線３０３は、図５（Ａ）における検査信号線１０２と検査線１０３、図５（Ｂ）における検査信号線２０２と検査線２０３に対応している。また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）における容量線１０４、２０４は画素に対する電流供給線（図示せず）と接続され一定電位となっている。
【００７３】
なお、図５（Ａ）と図５（Ｂ）で示した検査用回路は、図１（Ａ）と図２（Ａ）で示した回路と同じ動作をする。構成として異なる点は、検査対象となる配線の途中と接続されているか末端と接続されているかの違いだけである。動作については実施形態１、２と図１、２で説明したため省略する。
【００７４】
検査用回路部４０５はビデオ配線３０６の途中と接続したが、実施例１と同様に配線の末端に接続した方が効果的である。末端に接続することで配線全体の検査が可能となるためである。配置場所に余裕がある場合は、図１、２で示したように配線の末端に接続してもよい。
【００７５】
実施形態１、２、実施例１、２では検査用回路部４０５を表示装置に作成した場合で説明してきたが、作成対象はこれに限らない。例えば半導体集積回路（ＬＳＩ）の内部バス配線や、通信ケーブルなどの検査にこれを用いてもよい。
【００７６】
［実施例３］
本発明の半導体装置には様々な用途がある。本実施例では、本発明の適用が可能な電子機器の例について説明する。
【００７７】
このような電子機器には、携帯情報端末（電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電話等）、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ等が挙げられる。それらの一例を図７に示す。
【００７８】
図７（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体３３０１、支持台３３０２、表示部３３０３等を含む。本発明の表示装置は表示部３３０３にて用いることが出来る。
【００７９】
図７（Ｂ）はビデオカメラであり、本体３３１１、表示部３３１２、音声入力部３３１３、操作スイッチ３３１４、バッテリー３３１５、受像部３３１６等を含む。本発明の表示装置は表示部３３１２にて用いることが出来る。
【００８０】
図７（Ｃ）はパーソナルコンピュータであり、本体３３２１、筐体３３２２、表示部３３２３、キーボード３３２４等を含む。本発明の表示装置は表示部３３２３にて用いることが出来る。
【００８１】
図７（Ｄ）は携帯情報端末であり、本体３３３１、スタイラス３３３２、表示部３３３３、操作ボタン３３３４、外部インターフェイス３３３５等を含む。本発明の表示装置は表示部３３３３にて用いることが出来る。
【００８２】
図７（Ｅ）は携帯電話であり、本体３４０１、音声出力部３４０２、音声入力部３４０３、表示部３４０４、操作スイッチ３４０５、アンテナ３４０６を含む。本発明の表示装置は表示部３４０４にて用いることが出来る。
【００８３】
図７（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体３５０１、表示部（Ａ）３５０２、接眼部３５０３、操作スイッチ３５０４、表示部（Ｂ）３５０５、バッテリー３５０６を含む。本発明の表示装置は、表示部（Ａ）３５０２、表示部（Ｂ）３５０５にて用いることが出来る。
【００８４】
本発明の半導体装置がＬＳＩ等であった場合でも、図７（Ａ）〜（Ｆ）の電子機器に用いることが出来る。
【００８５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
【発明の効果】
本発明によると、信号線の電流値、電圧値や信号波形等を測定することで、配線の断線や電流電圧異常を簡単にかつ詳細に検査出来る。特に、多数存在する信号線のうち１つだけを選択する方法として、信号線自身の信号を用いることで、信号線の選択を簡単にし、かつ信号線の選択を制御するための回路が小規模で済み、大変効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成と動作を示す図。
【図２】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成と動作を示す図。
【図３】本発明の実施例を示す図。
【図４】本発明の実施例を示す図。
【図５】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成を示す図。
【図６】本発明の半導体装置における検査用回路部の上面図。
【図７】本発明が適用可能な電子機器の例を示す図。

Claims

発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、
前記信号線にそれぞれ対応したトランジスタ及び容量素子と、
前記トランジスタを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記トランジスタを制御し、前記検査線と前記信号線との導通、非導通の状態を選択することを特徴とする半導体装置。
発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、
前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２のトランジスタ及び容量素子と、
前記第１のトランジスタを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記第１のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、
前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のトランジスタ及び容量素子と、
前記第１及び第２のトランジスタを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記第１のトランジスタの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のトランジスタの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、
前記ビデオ配線にそれぞれ対応したトランジスタ及び容量素子と、
前記トランジスタを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記トランジスタを制御し、前記検査線と前記ビデオ配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴とする半導体装置。
発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、
前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２のトランジスタ及び容量素子と、前記第１のトランジスタを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記第１のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
発光素子を駆動する画素と、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、
前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のトランジスタ及び容量素子と、
前記第１及び第２のトランジスタを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記第１のトランジスタの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のトランジスタの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれトランジスタ及び容量素子と、
前記トランジスタを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記トランジスタを制御し、前記検査線と前記内部バス配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴とする半導体装置。
半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２のトランジスタ及び容量素子と、
前記第１のトランジスタを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記第１のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２、第３のトランジスタ及び容量素子と、
前記第１及び第２のトランジスタを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のトランジスタの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のトランジスタの第２の電極は前記第１のトランジスタの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のトランジスタの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のトランジスタのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴とする半導体装置。
請求項３、請求項６、請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置において、第１のトランジスタと第２のトランジスタが同一の導電型であることを特徴とする半導体装置。
請求項３、請求項６、請求項９又は請求項１０のいずれか１項に記載の半導体装置において、第１のトランジスタと第３のトランジスタが異なる導電型であることを特徴とする半導体装置。
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の半導体装置において、トランジスタがアナログスイッチを構成していることを特徴とする半導体装置。
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の半導体装置を用いたことを特徴とする電子機器。