JP2006208137A - マトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マトリクス構造における点状の欠陥を容易に検出可能にするマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとＹ軸方向に配置された複数のデータ線３ａ，３ｂとが格子状に交差している構造と、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに印加される信号及びデータ線３ａ，３ｂに印加される信号で駆動制御される液晶画素１とを有してなるマトリクス構造について、交差部位の少なくとも１つの近傍で短絡欠陥１１があった場合に、その短絡欠陥１１によって交差部位近傍のデータ線３ａの状態が変化したことを検出することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置に関するものである。

従来、液晶表示装置の各画素領域を薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor,TFT）を用いて表示制御するＴＦＴ液晶表示装置は、薄型テレビ、パソコンのモニタ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯電話などへの応用により、急速に市場が拡大している。また、ＴＦＴ液晶表示装置などの表示装置の製造工程では、目視によって画素欠陥及び輝度ムラなどの表示欠陥を検査していた。この目視による検査は、１個の画素欠陥の検出が困難であり、手間も掛かるために、液晶表示装置の低コスト化及び高品質化を阻害している。また、近年においては、液晶表示装置の表示欠陥について機械的に検出する方法が提案されている。例えば、液晶表示装置の表示領域をカメラで撮像して、その液晶表示装置の輝度ムラを判定する手法が考え出されている（例えば、特許文献１参照）。

また、液晶表示装置の各画素ドットを構成する各色ドット毎に、画素ドットのピッチの１／ｎ（ｎ＝３０）のピクセルピッチのラインセンサで撮像し、その撮像した画像を解析する対象となる表示欠陥の種類に応じて画像の解像度を選択し、選択した解像度の画像から対象となる種類の表示欠陥を検出する手法も考え出されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平６−３２５９０５号公報 特開２００４−２７９２３９号公報

ところで、液晶表示装置の各画素は、液晶が画素電極と対向電極とで挟持された構造を有している。そして、画素電極と対向電極との間に導電性異物が存在する場合がある。ここで、導電性異物の大きさが画素電極と対向電極との間隔（セルギャップ）よりも大きい場合は、常に導電性異物により画素電極と対向電極とが短絡される。したがって、導電性異物がセルギャップよりも大きい場合はその画素は常に異常（不良）表示となり、画素欠陥となる。

しかしながら、特に高精細なＴＦＴ液晶表示装置などにおいて、上記のような表示領域全体中の点状の画素欠陥（点状欠陥）は、目立ち難く、目視検査などでは見逃す確率が高くなってしまう。また、上記の特許文献１，２に記載の手法のように、カメラなどを使って自動検出する手法においても、点状欠陥の検出は困難である。したがって、高精度に画素欠陥を検出するためには、その自動検出装置が高価となり、液晶表示装置の製造コストが上昇してしまう。

また、導電性異物がセルギャップよりも小さい場合は、マトリクス構造におけるかかる画素に圧力（外力）を加えて、セルギャップが小さくなった場合に短絡欠陥となる。したがって、導電性異物がセルギャップよりも大きい場合はその画素は常に異常表示となるが、導電性異物がセルギャップよりも小さい場合は、その画素は圧力を加えたときのみ異常表示となり、さらにその検出が困難となる。ここで、画素に圧力を加えるために加圧部材などで表示画面（画素）を押す手法が考えられるが、検査対象の画素が加圧部材の影になる場合もあり、検査の困難性を増大させている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マトリクス構造における点状の欠陥を容易に検出可能にするマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置の提供を目的とする。
また、本発明は、マトリクス構造に圧力などを及ぼしたときに生じる点状の欠陥を、線状の欠陥にすることができ、低コストで容易に且つ高精度にその欠陥を検出することができるマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該ゲート線に印加される信号及び該データ線に印加される信号で駆動制御される駆動素子とを有してなるマトリクス構造について、前記交差部位の少なくとも１つの近傍で短絡欠陥があった場合に、該短絡欠陥によって該交差部位近傍のデータ線の状態が変化したことを検出することを特徴とする。
本発明によれば、マトリクス構造における１つの交差部位についての点状の欠陥がある場合、その交差部位に繋がっている１本のデータ線又はゲート線についての欠陥状態（線状欠陥）に変換することができる。例えば、１つの駆動素子（例えば画素）が短絡した場合、その短絡によって１本のデータ線の状態（電位又は電流値など）が変化したことを検出する。この状態変化の検出により、前記点状の欠陥（短絡）があることを認識することができる。したがって、本発明は、点状の欠陥をデータ線の状態変化として検出するので、かかる点状の欠陥を容易に検出可能な状態にすることができる。

上記目的を達成するために、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該交差部位毎に配置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子を流れる信号で駆動される駆動素子とを有してなるマトリクス構造について、前記駆動素子の少なくとも１つの短絡欠陥があった場合に、該短絡欠陥によってデータ線の状態が変化したことに関して生じる現象を検出することを特徴とする。
本発明によれば、例えば、１つの駆動素子（例えば画素）が短絡した場合、その短絡によって１本のデータ線の状態（電位又は電流値など）が変化する場合がある。すなわち、駆動素子の短絡により短絡電流が流れる状態となり、その短絡電流を供給するデータ線の電位又は電流値などが変化する場合がある。このデータ線の状態変化を検出することにより、１つの短絡欠陥（点状の欠陥）を簡便に検出することができる。したがって、本発明は、１つの短絡欠陥について、容易に検出可能な状態にすることができ、低コストで容易に且つ高精度に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記スイッチング素子が、該スイッチング素子に接続されている前記ゲート線に印加される信号によって開閉制御されるとともに、閉状態においては該スイッチング素子に接続されている前記データ線に印加される信号を通すものであり、前記複数のゲート線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるゲート線の全て、について、前記スイッチング素子を閉にする信号を印加し、前記複数のデータ線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるデータ線の全て、について、前記駆動素子を動作状態にさせる駆動信号を印加することが好ましい。
本発明によれば、例えば、全てのゲート線に所定信号を印加することにより、全てのスイッチング素子について閉（導通）状態にする。この状態において、例えば、全てのデータ線について所定信号を印加することにより、全ての駆動素子（画素など）を動作状態（ＯＮ状態）にさせることができる。ここで、１つの駆動素子が短絡欠陥となっている場合、その短絡により、１本のデータ線が導通状態のスイッチング素子を介してアースなどに短絡された状態となる。これにより、短絡電流が流れてその１本のデータ線の状態（電位又は電流値）が変化する。このデータ線の状態変化を検出することにより、１つの短絡欠陥（点状の欠陥）を簡便に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記駆動信号が、前記駆動素子を動作状態にする信号の範囲と、該駆動素子を非動作状態にする信号の範囲と、を区分けする閾値に近い値を示す信号であり、且つ該動作状態にする信号（例えばやっとＯＮ程度の電圧）であることが好ましい。
本発明によれば、１つの駆動素子に短絡欠陥があった場合、短絡欠陥の短絡電流などにより、データ線の状態変化が生じる。これにより、そのデータ線に印加されている駆動信号は、駆動素子を動作状態にする信号から非動作状態にする信号に、容易に変わる。すなわち、短絡欠陥がない場合は、駆動信号は駆動素子をやっとＯＮする程度の信号（例えば電位）となっている。短絡欠陥がある場合、その駆動信号が変化（電位低下など）し、その変化により、駆動信号が閾値を超えることとなる。これにより、そのデータ線で駆動制御される駆動素子の全てが非動作状態となる。一方、短絡欠陥がない場合は、全ての駆動素子が動作状態となっている。これらにより、本発明は、短絡欠陥を高感度に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記駆動信号が、前記短絡欠陥を流れる電流によって、少なくとも前記データ線上での状態が変化するものであり、前記データ線における駆動信号の状態変化により、該データ線の駆動信号で駆動制御される全ての前記駆動素子の動作状態が変わることを検出して、前記短絡欠陥を検出することが好ましい。
本発明によれば、１つの短絡欠陥を、１本のデータ線に係わる駆動素子の動作状態に変換することができる。したがって、本発明は、短絡欠陥を目立たせることができ、容易且つ簡便に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記スイッチング素子を閉にする信号が、少なくとも単位時間において、前記スイッチング素子が閉になる期間を有することとする信号であることが好ましい。
本発明によれば、ゲート線に印加する信号として、一定電位の直流信号に限らず、所定のデューティ比の矩形波信号、脈流信号又は交流信号などを用いることもできる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記駆動素子が、画素電極と対向電極とで挟持された液晶を有してなり、前記短絡欠陥は、前記画素電極と対向電極との間にある導電性異物によって、非定常的に生じるものであるとともに、マトリクス構造に対する圧力によって該画素電極と対向電極との間隔が小さくなったときに生じるものであることが好ましい。
本発明によれば、画素電極と対向電極との間に、その間隔よりも小さい導電性異物がある場合、その導電性異物により非定常的な短絡欠陥を、簡易且つ精密に検出することができる。すなわち、マトリクス構造について外部より圧力を加えると、画素電極と対向電極との間隔が狭まる。ここで、画素電極と対向電極との間に前記小さい導電性異物が存在した場合、その導電性異物によって画素電極と対向電極間が短絡してしまう。この短絡によって、データ線の状態変化が生じる。これにより、そのデータ線に印加されている駆動信号は、駆動素子を動作状態にする信号から非動作状態にする信号に変わる。そして、そのデータ線で駆動制御される駆動素子の全てが非動作状態となる。一方、短絡欠陥がない場合は、全ての駆動素子が動作状態となっている。これらにより、本発明は、加圧時に生じる導電性異物による短絡欠陥を、簡易且つ精密に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記スイッチング素子が、薄膜トランジスタであり、前記薄膜トランジスタのゲートは、前記ゲート線に接続されており、前記薄膜トランジスタは、前記データ線から前記画素電極に流れる信号の導通／非導通を制御するものであることが好ましい。
本発明によれば、例えば、１つの画素について短絡欠陥がある場合、その短絡により画素電極と対向電極とがほぼ同一電位となる。これにより、その画素を駆動制御するデータ線の電位は、対向電極の電位（例えばアース電位）に近づくように変動する。すると、そのデータ線（非正常データ線）で駆動制御される全ての駆動素子が非動作状態となる。一方、短絡欠陥の画素を駆動制御しない正常データ線は、その正常データ線で駆動制御される全ての駆動素子を動作状態にする。したがって、本発明は、１つの駆動素子に関しての点状の短絡欠陥を、線状に連なる複数の駆動素子（又はスイッチング素子）に関しての欠陥状態に変換することができ、その点状欠陥を容易に検出可能な状態にすることができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出方法は、前記駆動信号が、前記液晶からなる駆動素子を辛うじて（やっと）ＯＮ状態にする信号であることが好ましい。
本発明によれば、液晶素子からなる１つの画素などに短絡欠陥があった場合、短絡欠陥の短絡電流などにより、データ線の状態変化が生じる。これにより、そのデータ線に印加されている駆動信号は、ＯＮ状態からＯＦＦ状態（例えば「明」状態）に容易に変わる。したがって、そのデータ線で駆動制御される駆動素子の全てが非動作状態となる。一方、短絡欠陥がない画素を駆動制御するデータ線についての全ての画素は、ＯＮ状態（例えば「暗」状態）となっている。これらにより、本発明は、１つの短絡欠陥を、線パターンを有する画像に変換でき、簡便に且つ高感度にかかる短絡欠陥を検出することができる。

上記目的を達成するために、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該交差部位毎に配置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子を流れる信号で駆動制御される駆動素子とを有してなるマトリクス構造の欠陥を検出するときに用いられる装置であって、前記複数のゲート線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるゲート線の全て、に対して、前記スイッチング素子を閉にする信号を印加するゲート信号印加手段と、前記複数のデータ線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるデータ線の全て、について、前記駆動素子を動作・非動作状態における閾値状態に近い状態（やっとＯＮ状態）であり且つ動作状態にさせる駆動信号を印加するデータ信号印加手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、例えば、ゲート信号印加手段が全てのゲート線に所定信号を印加することにより、全てのスイッチング素子について閉（導通）状態にする。この状態において例えば、データ信号印加手段が全てのデータ線について所定信号を印加することにより、全ての駆動素子（画素など）を動作状態（ＯＮ状態）にさせることができる。ここで、１つの駆動素子が短絡欠陥となっている場合、その短絡により、１本のデータ線が導通状態のスイッチング素子を介して短絡状態の駆動素子（アースなど）に短絡された状態となる。これにより、短絡電流が流れてその１本のデータ線の状態（電位又は電流値）が変化する。このデータ線の状態変化により、そのデータ線で駆動制御される全ての駆動素子が非動作状態となる。一方、状態変化のないデータ線で駆動制御される全ての駆動素子は、動作状態となっている。これらの状態を検出することにより、１つの短絡欠陥（点状の欠陥）を簡便に且つ高精度に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、前記マトリクス構造を加圧する加圧部材と、前記加圧部材の加圧によって生じる短絡により、前記データ線の状態（電位等）が変化することによって生じる現象を検出する検出手段（カメラ等）とを有することが好ましい。
本発明によれば、加圧部材によってマトリクス構造を加圧することにより、無加圧では生じない導電性異物による短絡欠陥などを生じさせることができる。さらに、短絡欠陥が生じた場合、その１つの短絡欠陥を１本のデータ線についての欠陥（線状欠陥）に変換して、その線状欠陥を検出手段で検出することができる。ここで、検出手段は、駆動素子が画素である場合は撮像手段を適用することができる。また、検出手段は、各データ線の状態（電位又は電流値）変化を検出するものであってもよい。したがって、本発明は、無加圧では生じない導電性異物による短絡欠陥などを、簡便に且つ高精度に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、前記データ線信号印加手段が、前記駆動信号を印加したデータ線であって、前記短絡の部位に流れる短絡電流を供給するデータ線において、該駆動信号の電位又は電流値が該短絡電流により変動するように、該駆動信号を出力するものであり、前記短絡電流による駆動信号の電位又は電流値の変動量は、前記駆動素子の動作状態を閾値の一方状態から他方状態に変える量であることが好ましい。
本発明によれば、駆動信号の閾値をまたぐ変化に基づいて、導電性異物による短絡欠陥などを、簡便に且つ高感度に検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、前記加圧部材が透明な部材を有してなることが好ましい。
本発明によれば、駆動素子が画素などの光学素子である場合、その光学素子の状態が加圧部材の影になって検出できなくなることを回避できる。すなわち、透明な加圧部材を検査対象の画素などを加圧しながら、その画素などの明暗状態を検出手段で検出することができる。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、駆動素子が画素であり、前記検出手段は、前記マトリクス構造における複数の前記画素の明暗状態がなす画像を検出する撮像手段を有してなることが好ましい。
本発明によれば、短絡欠陥がある場合、その１つの短絡欠陥を１本のデータ線で駆動制御される画素の明暗状態として示すことができる。ここで、１本のデータ線で駆動制御される画素は、通常、線状に配置されている。したがって、１つの短絡欠陥は、線状の画像パターンとして表示される。そこで、本発明は、撮像手段を介して線状の画像パターンを検出することにより、導電性異物による短絡欠陥などを、簡便に且つ高精度に検出することができる。なお、目視などで、上記線状の画像パターンを検出して、導電性異物による短絡欠陥などを検出することとしてもよい。

また、本発明のマトリクス構造の欠陥検出装置は、前記ゲート信号印加手段の動作と、前記データ信号印加手段の動作と、前記検出手段の動作とのうちの少なくとも２つを同期させる同期化手段を有することが好ましい。
本発明によれば、同期化手段による同期タイミングなどに非同期な外乱光などのノイズを除去することが可能となり、点状の短絡欠陥を示す線状パターンなどをより高精度に検出することができる。

以下、本発明の実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るマトリクス構造とそのマトリクス構造の欠陥検出装置の概要を示す回路図である。本実施形態のマトリクス構造は、ＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に用いられるものである。

本実施形態のマトリクス構造１００は、Ｙ軸方向に配置された複数のデータ線３ａ，３ｂと、Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅとが格子状に交差している構造を有してなる。そして、マトリクス構造１００におけるデータ線３ａ，３ｂとゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅとの交差部位毎にＴＦＴ（スイッチング素子）２が配置されている。このＴＦＴ２は、例えばｎチャネルＴＦＴとする。データ線３ａ，３ｂには、そのデータ線３ａ，３ｂの近傍に配置されているＴＦＴ２のソースが電気的に接続されている。ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅには、そのゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅの近傍に配置されているＴＦＴ２のゲートが電気的に接続されている。

また、マトリクス構造１００におけるデータ線３ａ，３ｂとゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅとの交差部位毎に、液晶画素１が配置されている。液晶画素１は、液晶を画素電極１ａと対向電極１ｂとで挟持する構成を有してなる。画素電極１ａは、ＴＦＴ２のドレインに電気的に接続されている。対向電極１ｂには基準電位（例えば０ボルト）が印加されている構成となっている。また、各ＴＦＴ２のドレインには、補助容量５が電気的に接続されている。

このような構成のマトリクス構造１００は、ＴＦＴ２によって明暗などが駆動制御される複数の液晶画素１が碁盤の目のように配置されており、所望形状の画像を表示することができる。画像表示においては、データ線３ａ，３ｂに画像信号が供給され、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅには走査線信号が供給されることとなる。例えば、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに順次印加されるパルス状の走査線信号によって、各ＴＦＴ２が一定期間だけＯＮ（導通状態）となる。この一定期間に、データ線３ａ，３ｂに印加されている画像信号がＴＦＴ２を通って画素電極１ａに印加される。画素電極１ａに印加されされた画像信号（電位）は、補助容量５によって一定期間保持される。画素電極１ａと対向電極１ｂで挟持されている液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化して、光の透過率を変調し、階調表示を可能にする。これにより、その液晶画素１は、一定期間、画像信号に応じたほぼ一定の明度になる。なお、図１においては、画像信号供給部及び走査線信号供給部は示していない。また、各液晶画素１にカラーフィルタを重ねることにより、カラー画像を表示する構成ともなる。

また、図１では本発明の実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出装置も示している。本マトリクス構造の欠陥検出装置は、データ信号印加手段２０と、ゲート信号印加手段３０とを有して構成されている。データ信号印加手段２０は、データ線３ａ，３ｂの全てに対して、駆動信号を印加することができるものである。ここで、駆動信号は、前記画像信号の一つであり、液晶画素１（駆動素子）をやっとＯＮ状態（動作状態）にする信号である。換言すれば、駆動信号は、液晶画素１の動作・非動作（暗・明）状態における閾値状態に近い状態であって、且つ動作状態にさせる信号である。

データ信号印加手段２０は、各データ線３ａ，３ｂ毎に、電流制限手段２１ａ，２１ｂを有する構成としてもよい。電流制限手段２１ａ，２１ｂは、例えば、電流リミッタをなし、データ信号印加手段２０側から各データ線３ａ，３ｂに流出（又は流入）する電流値を制限する。また、各電流制限手段２１ａ，２１ｂは、抵抗器で構成してもよい。

ゲート信号印加手段３０は、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅの全てに、ＴＦＴ２をＯＮ（導通状態）させる信号（走査線信号）を印加することができるものである。したがって、ゲート信号印加手段３０は、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに電気的に接続する端子と、その端子に上記ＯＮさせる信号を出力する手段とを有している。また、図１に示すマトリクス構造１００においては、データ線３ａとゲート線４ｄとの交差部位の近傍に、１つの短絡欠陥１１がある。

図２は、短絡欠陥１１の一例を示す模式断面図である。短絡欠陥１１は、導電性の部材からなる導電性異物１１ａより構成されている。短絡欠陥１１は、例えばマトリクス構造１００の製造工程において形成されたものであり、配線などをなす金属パターンの残渣などからなる。また、製造工程におけいて微小な導電性異物１１ａが混入することにより短絡欠陥１１をなす場合もある。

また、図２に示すように、短絡欠陥１１をなす導電性異物１１ａは、画素電極１ａと対向電極１ｂとの間に存在している。導電性異物１１ａの大きさ（高さ）ｄ２は、画素電極１ａと対向電極１ｂとの間隔であるセルギャップｄ１よりも小さい。セルギャップｄ１は例えば４μｍ、導電性異物１１ａの大きさｄ２は例えば２μｍ〜３μｍとする。したがって、マトリクス構造１００が何ら圧力を受けていない状態では、導電性異物１１ａは画素電極１ａと対向電極１ｂ間を短絡しない。そこで、短絡欠陥１１による画素不良などは生じず、マトリクス構造１００全体が正常に表示動作する。

一方、マトリクス構造１００に外力が及ぼされた場合、画素電極１ａ及び対向電極１ｂが圧力Ｆを受けることがある。この圧力Ｆにより、セルギャップｄ１が小さくなる。そして、セルギャップｄ１が導電性異物１１ａの大きさｄ２よりも小さくなると、導電性異物１１ａは画素電極１ａと対向電極１ｂ間を短絡する。これにより、短絡した画素電極１ａ及び対向電極１ｂなどがなす液晶画素１は、画素不良（画素欠陥）となる。

ところで、本実施形態のマトリクス構造１００は、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに信号を印加していない通常状態（すなわち画素電極１ａと対向電極１ｂの電位が同一の場合）において、液晶画素１が明（白）状態となるノーマリホワイト型の表示装置をなすものとする。したがって、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ及びデータ線３ａ，３ｂに信号を印加している非通常状態においては、液晶画素１が暗（黒）状態となる。そこで、液晶画素１が短絡欠陥１１によって画素不良になると、その液晶画素１は「白」のみ表示することとなる。

図３は、図１に示すマトリクス構造１００における短絡欠陥１１の周辺を示す拡大図である。
図４は、本実施形態において短絡欠陥１１を線状の欠陥として表示している状態の一例を示す図である。図１から図４を参照して、本実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出装置を用いたマトリクス構造の欠陥検出方法について説明する。

本マトリクス構造の欠陥検出方法は、１つの短絡欠陥１１を線状の欠陥にして検出するものである。例えば、図４に示すように、マトリクス構造１００において、データ線４ｄとデータ線３ａとの交差部位に関しての欠陥である１つの短絡欠陥１１を、データ線３ａについての欠陥である線状の欠陥にして検出する。ここで、データ線３ａについての欠陥とは、データ線３ａに接続されているＴＦＴ２で駆動制御される複数の液晶画素１によって表示される状態をいう。すなわち、正常であれば「黒」表示であるべき画素が「白」表示となっており、その誤表示の画素がデータ線３ａにそって線状に連なっていることである。具体的には、次のようにして１つの短絡欠陥１１を線状の欠陥に変換する。

先ず、ゲート信号印加手段３０により、全てのゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに、所定の走査線信号を印加する。この走査線信号は、ゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに接続されている全てのＴＦＴをＯＮ（導通状態）にする信号である。

次いで、データ信号印加手段２０により、全てのデータ線３ａ，３ｂそれぞれに駆動信号を印加する。駆動信号は、上記のように、液晶画素１をやっとＯＮ状態（黒）にする信号である。例えば、液晶画素１は、画素電極１ａと対向電極１ｂとの電位差が２．９ボルト以上ある場合はＯＮ状態（黒）となり、その電位差が２．９ボルト未満の場合はＯＦＦ（白）となるものとする。この場合、液晶画素１のＯＮ・ＯＦＦの閾値は２．９ボルトである。そこで、駆動信号は、例えば３ボルトの直流とする。

このように、全てのゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに走査線信号を印加し、さらに、全てのデータ線３ａ，３ｂに駆動信号を印加する。ここで、マトリクス構造１００に短絡欠陥１１が全くない正常状態の場合は、全ての液晶画素１がＯＮ状態の「黒」となる。

一方、本実施形態のマトリクス構造１００は、短絡欠陥１１を有する。そして、上記のように、全てのゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに走査線信号を印加し、さらに、全てのデータ線３ａ，３ｂに駆動信号を印加しながら、図２に示すように、マトリクス構造１００の短絡欠陥１１近傍に圧力Ｆを加える。この圧力Ｆは、人の指などで加えてもよく、棒状部材などで加えてもよい。すると、圧力Ｆにより、セルギャップｄ１が小さくなり、画素電極１ａと対向電極１ｂ間を導電性異物１１ａが短絡して短絡欠陥１１となる。

すると、図３に示すように、対向電極１ｂがアースに接続されておりゼロボルトが印加されているので、短絡欠陥１１に係る画素電極１ａもほぼゼロボルトとなる。これにより短絡欠陥１１に係る液晶画素１がＯＦＦ状態の「白」となる。

ここで、短絡欠陥１１に係る液晶画素１を駆動制御するＴＦＴ２ａは、ゲート線４ｄの走査線信号により導通状態となっており、且つ、ソース端子にデータ線３ａの駆動信号が印加されている。したがって、ＴＦＴ２ａはソースからドレイン（さらにアース）に向けて大電流（短絡電流）を流す。これにより、ＴＦＴ２ａのソースに接続されているデータ線３ａの電位は対向電極１ｂの電位であるゼロボルトに近づく。この電位変化は、データ信号印加手段２０における電流制限部２１ａの電流制限機能によって生じていると考えることもできる。

データ線３ａの電位がゼロボルトに近づくと、データ線３ａに接続されているＴＦＴ２の全て（例えば図３におけるＴＦＴ２ｂ）のソース電位がゼロボルトに近づく。これにより、データ線３ａに接続されているＴＦＴ２によって駆動制御される全ての液晶画素１がＯＦＦ状態の「白」となる。すなわち図３及び図４に示すように、データ線３ａの近傍に配置されている画素電極１の全てが「白」表示となり、他の電極画素１の全てが「黒」表示となる。この状態は、補助容量５により一定期間保持される。

これらにより、本実施形態のマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置によれば、１つの短絡欠陥１１がある場合、その短絡欠陥１１近傍のデータ線３ａに駆動制御される全ての液晶画素１を「白」表示として、同時に、データ線３ａ以外の全てのデータ線３ｂに駆動制御される全ての液晶画素１を「黒」表示にすることができる。ここで「白」表示とされる液晶画素１は、図４に示すように全てデータ線３ａに沿って直線状に配置されている。そこで本実施形態は１つの短絡欠陥１１を「白の線状欠陥」として画像表示することができる。したがって、本実施形態によれば、微小な短絡欠陥１１を「白の線状欠陥」として目立たせることができるので、その短絡欠陥１１について、目視又は撮像手段などを用いて容易に検出可能な状態にすることができる。

なお、従来のノーマリホワイト型の液晶表示装置において、短絡欠陥１１に相当する欠陥がある場合、液晶表示領域に圧力がかかった一瞬のみ、その短絡欠陥１１により短絡された１つの液晶画素１のみが「白の点欠陥」となり、他の全ての液晶画素１は「黒」となる。したがって、従来の液晶表示装置において、加圧によって生じる短絡欠陥１１の検出は困難であった。

上記実施形態においては、ゲート信号印加手段３０が全てのゲート線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅに、所定の走査信号を印加することとしたが、例えば、マトリクス構造１００の一部領域（例えばマトリクス構造１００の表示領域の半分）にあるゲート線（４ａ，４ｂなど）の全てについて所定の走査信号を印加することとしてもよい。そして、この一部領域について上記手法により短絡欠陥１１の有無を検出し、次いで、他の領域について上記手法により短絡欠陥１１の有無を検出する。これらによっても、マトリクス構造１００の全体について短絡欠陥１１の有無を検出することができる。

また、上記実施形態においては、データ信号印加手段２０が全てのデータ線３ａ，３ｂに、所定の駆動信号を印加することとしたが、例えば、マトリクス構造１００の一部領域（例えばマトリクス構造１００の表示領域の半分）にあるデータ線（３ａなど）の全てについて所定の駆動信号を印加することとしてもよい。そして、この一部領域について上記手法により短絡欠陥１１の有無を検出し、次いで、他の領域について上記手法により短絡欠陥１１の有無を検出する。これらによっても、マトリクス構造１００の全体について短絡欠陥１１の有無を検出することができる。

また、上記実施形態では、１つの短絡欠陥１１を、直線上に連なる複数の液晶画素１の表示がなす「白の線状欠陥」として、検出することとしているが、他の検出方法を用いることもできる。例えば、短絡欠陥１１によって、データ線３ａの電位が変化したことを検出することにより、その短絡欠陥１１を検出することとしてもよい。また、短絡欠陥１１によって、データ線３ａを流れる電流値が変化したことを検出することにより、その短絡欠陥１１を検出することとしてもよい。これらの電位変化又は電流値変化（データ線の状態が変化したこと）を検出する機能について、データ信号印加手段２０の電流制限手段２１ａ，２１ｂそれぞれが有する構成としてもよい。このようにしても、短絡欠陥１１について、容易に検出することができる。

図５及び図６は、本実施形態においてマトリクス構造１００の全てのＴＦＴ２をＯＮ状態にする走査線信号の例を示す波形図である。換言すれば、この走査線信号は、本実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出装置におけるゲート信号印加手段３０の出力信号である。そして、図５及び図６の波形図では、縦軸が時間を示し、横軸が電圧を示している。

図５（ａ）に示す走査線信号は、８ボルトの直流電圧である。この直流電圧は、８ボルトに限らず、ＴＦＴ２が導通状態になる電圧であればよい。したがって、この走査線信号がゲートに印加されたＴＦＴ２は、定常的にずっと導通状態となっている。また、ここでいう「導通状態」とは、抵抗（又はインピーダンス）がほぼ０Ωである必要はなく、液晶画素１を駆動制御する電流を少なくとも流す状態であればよい。

図５（ｂ），（ｃ）に示す走査線信号は、矩形波電圧である。この矩形波電圧は、単位時間毎に、ＴＦＴ２を導通状態にする期間を有する信号となっている。すなわち、８ボルトとなっている期間はＴＦＴ２を導通状態にするが、０ボルトとなっている期間はＴＦＴ２を非導通状態にする。そして、図５（ｃ）に示す走査線信号の方が、図５（ｂ）に示すものよりも、単位時間当たり導通状態にする期間が短くなっている。このように、ＴＦＴ２が非導通状態とする期間が単位時間毎にあっても、導通状態の期間において補助電極５に充電される電荷などによって液晶画素１の状態を維持することができる。したがって、図５（ｂ），（ｃ）に示す走査線信号は、図５（ａ）に示す走査線信号と同じ作用を及ぼすことができる。

ここで、図５（ｃ）に示す走査線信号における単位時間当たり導通状態にする期間の最小値は、該走査線信号の波高値及び周期、ＴＦＴ２のＯＮ抵抗特性、補助電極５の容量、画素電極１の駆動電圧及び漏れ電流、１本のデータ線３ａ，３ｂに接続されているＴＦＴ２の数、データ信号印加手段２０によりデータ線３ａ，３ｂに出力される駆動信号の波形など、で規定される。

図６に示す走査線信号は、矩形波の交流電圧である。このような交流電圧であっても、単位時間毎にＴＦＴ２を導通状態にすることができるので、図５に示す走査線信号と同じ作用を及ぼすことができる。

図７及び図８は、本実施形態においてマトリクス構造１００におけるデータ線３ａ，３ｂに印加される駆動信号の例を示す波形図である。換言すればこの駆動信号は、本実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出装置におけるデータ信号印加手段２０の出力信号である。そして、図７及び図８の波形図では、縦軸が時間を示し、横軸が電圧を示している。

図７（ａ）では、実線が示す駆動信号が直流３ボルトとなっている。そして、点線は液晶画素１の明・暗状態を分ける閾値となる電位の一例である２．９ボルトを示している。すなわち、データ線３ａ，３ｂの電位を２．９ボルト以上にすると、そのデータ線３ａ，３ｂで駆動制御される液晶画素１が「黒」表示となる。一方、データ線３ａ，３ｂの電位を２．９ボルト未満にすると、そのデータ線３ａ，３ｂで駆動制御される液晶画素１が「白」表示となる。なお、画素電極１ａと対向電極１ｂ間の電位差は、図５及び図６に示す走査線信号により、データ線３ａ，３ｂの電位とほぼ等しい値になる。したがって、図７（ａ）に示す駆動信号は、液晶画素１をやっとＯＮ状態（黒）にする信号である。

図７（ｂ）は、駆動信号の電位が短絡欠陥１１によって低下した状態を示している。すなわち、短絡欠陥１１により、データ線３ａの電位が対向電極１ｂの電位（０ボルト）に近づいて２．８ボルトとなった例を示している。これにより、データ線３ａにより駆動制御されるＴＦＴ２の全てが図４に示すように「白」表示となる。

これらにより、図７に示す駆動信号は、閾値に近い電位であるので、短絡電流による僅かのその駆動信号の電位変化が閾値を超えた変化となる。この閾値を超えた変化により、そのデータ線で駆動制御される全ての液晶画素１が辛うじてのＯＮ状態（黒）からＯＦＦ状態（白）になる。そこで、図７に示す駆動信号を用いることにより、短絡欠陥１１を高感度に検出することができる。

図８（ａ）は、駆動信号の他の例を示している。図８（ａ）の駆動信号はパルス波である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の駆動信号が印加されたデータ線３ａ，３ｂの電位を示している。パルス波のＯＮ期間により、液晶画素１及び補助容量５に電荷が充電される。その充電された電荷は、パルス波のＯＦＦ期間において放電される。これにより、パルス波のＯＦＦ期間ではデータ線３ａ，３ｂの電位が徐々に低下する。ここで、データ線３ａ，３ｂの電位の最低値が閾値（２．９ボルト）以上になるように、パルス波の波高値及びデューティ比などを設定することとしてもよい。

図８（ｃ）は、駆動信号の電位が短絡欠陥１１によって低下した状態を示している。すなわち、短絡欠陥１１により、パルス波のＯＦＦ期間においてデータ線３ａの電位低下率が増えている。そして、パルス波のＯＦＦ期間では、データ線３ａの電位が閾値（２．９ボルト）以下になる期間が生じている。この閾値以下の期間では、データ線３ａにより駆動制御されるＴＦＴ２の全てが図４に示すように「白」表示となる。

これらにより、図８に示す駆動信号は、データ線上で閾値に近い電位をなす信号となり、短絡電流による僅かのその電位変化が閾値を超えた変化となる。この閾値を超えた変化により、そのデータ線で駆動制御される全ての液晶画素１が辛うじてのＯＮ状態（黒）からＯＦＦ状態（白）になる。そこで、図８に示す駆動信号を用いることにより、短絡欠陥１１を高感度に検出することができる。

図８に示す駆動信号において、パルス波形のＯＮ期間の最小値は、そのパルス波形の波高値、周期、走査線信号の態様、ＴＦＴ２のＯＮ抵抗特性、補助電極５の容量、画素電極１の駆動電圧及び漏れ電流、１本のデータ線３ａ，３ｂに接続されているＴＦＴ２の数など、で規定される。例えば、パルス波形の１周期に流れる短絡電流の積分値が、その１周期当たりの図８（ｂ）の波形の積分値と図８（ｃ）の波形の積分値との差となる。これらを考慮して駆動信号の波形を決定することとしてもよい。

（応用例）
図９は、本実施形態の応用例に係る液晶表示装置の要部を示す平面図である。この液晶表示装置の要部は、上記本実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリク構造の欠陥検出装置で欠陥検査されるマトリクス構造を有してなるものである。なお、図１０において、図１に示す構成要素と同一のものには同一符号を付けている。

本液晶表示装置の要部は、マトリクス構造１００に相当する構成をなすＴＦＴアレイ基板７を有する。そして、図９に示すように、ＴＦＴアレイ基板７上に、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなる複数の画素電極１ａ（輪郭を破線で示す）がマトリクス状に配置されており、画素電極１ａの紙面縦方向に延びる辺に沿ってデータ線３（輪郭を２点鎖線で示す）が設けられ、紙面横方向に延びる辺に沿ってゲート線（走査線）４および容量線６（ともに輪郭を実線で示す）が設けられている。

本液晶表示装置の要部において、ゲート線４は、複数のデータ線３に交差する主ゲート線４Ａと、該主ゲート線４Ａから分岐して延びた分岐ゲート線４Ｂとを備え、ポリシリコン膜からなる半導体層（第１の容量電極）８（輪郭を１点鎖線で示す）には、分岐ゲート線４Ｂおよび主ゲート線４Ａに交差するＬ字状部８ａが形成されている。すなわち、このＬ字状部８ａは、主ゲート線４Ａおよび分岐ゲート線４Ｂと交差して、２つのチャネル領域を形成している。

半導体層８のＬ字状部８ａの両端にコンタクトホール９，１０が形成され、一方のコンタクトホール９はデータ線３と半導体層８のソース領域とを電気的に接続するソースコンタクトホールとなり、他方のコンタクトホール１０はドレイン電極１１（輪郭を２点鎖線で示す）と半導体層８のドレイン領域とを電気的に接続するドレインコンタクトホールとなっている。すなわち、ソースコンタクトホール９とドレインコンタクトホール１０とは、ゲート線４を挟んで互いに反対側に配設されている。また、ドレイン電極１１上のドレインコンタクトホール１０が設けられた側と反対側の端部には、ドレイン電極１１と画素電極１ａとを電気的に接続するための画素コンタクトホール１２が形成されている。

本液晶表示装置の要部におけるＴＦＴ２は、半導体層８のＬ字状部８ａで主ゲート線４Ａおよび分岐ゲート線４Ｂに交差しており、半導体層８とゲート線４が２回交差していることになるため、１つの半導体層上に２つのゲートを有するＴＦＴ、いわゆるデュアルゲート型ＴＦＴを構成する。また、容量線６はゲート線４に沿って紙面横方向に並ぶ画素を貫くように延びるとともに、分岐した一部６ａがデータ線３に沿って紙面縦方向に延びている。そこで、ともにデータ線３に沿った半導体層８と容量線６とによって蓄積容量５が形成されている。なお、本実施形態では、分岐ゲート線４Ｂの半分を、データ線３の幅を拡げた幅広部３Ａで覆うことにより、この部分のチャネル領域に光が入ることを抑制している。

図１０は、ＴＦＴアレイ基板７の断面構造を示す図である。図１０に示すように、ＴＦＴアレイ基板７はガラス基板４１を支持基板として内面上に下地絶縁膜４２を介してＴＦＴ２が形成されている。該ＴＦＴ２は、ゲート線４、該ゲート線４からの電界によりチャネルが形成される半導体層８のチャネル領域５０、ゲート線４と半導体層８とを絶縁する絶縁薄膜であるゲート絶縁膜４４、データ線３、半導体層８のソース領域４９及びドレイン領域５１を備えている。

また、ゲート線４及びゲート絶縁膜４４上を含むガラス基板４１上には、ソース領域４９へ通じるソースコンタクトホール９及びドレイン領域５１へ通じるドレインコンタクトホール１０がそれぞれ形成された第１層間絶縁層５２が形成されている。つまり、データ線３は、第１層間絶縁層５２を貫通するソースコンタクトホール９を介してソース領域４９に電気的に接続されている。さらに、データ線３及び第１層間絶縁層５１上には、ドレイン領域５１へ通じるドレインコンタクトホール１０が形成された第２層間絶縁層５３が形成されている。つまり、ドレイン領域５１は、第１層間絶縁層５２及び第２層間絶縁層５３を貫通するドレインコンタクトホール１０を介してドレイン電極１１及び画素電極１ａに電気的に接続されている。また、第２層間絶縁層５３及び画素電極１ａ上には、ラビング処理により一定のラビング方向Ｙに配向処理が施された配向膜５４が設けられている。この配向膜５４は、ポリイミド系の高分子樹脂からなる水平配向膜である。

なお、上記幅広部（遮光層）３Ａ及び容量線（遮光層）６は、各画素の表示領域以外の領域を遮光するいわゆるブラックマトリクスとして機能する。すなわち、幅広部３Ａ及び容量線６は、ディスクリネーション部を隠す機能に加え、対向基板１５の側からの入射光がＴＦＴ２の半導体層８におけるチャネル領域５０、ソース領域４９及びドレイン領域５１等に侵入することを防止すると共に、コントラスト比の向上、カラーフィルタ色材の混色防止等の機能を有している。

本液晶表示装置の要部では、幅広部３Ａ及び容量線６と画素電極１ａとの重なり部（図９中のハッチング部分）が、画素電極１ａの周縁部分のうちラビング方向Ｙの逆方向側の周縁部分（ディスクリネーションが大きい領域）と重なる領域がラビング方向Ｙの順方向側の周縁部分（ディスクリネーションが小さい領域）よりも広く形成されている。すなわち、重なり部ａより重なり部ｂの幅が広いとともに、重なり部ｄより重なり部ｃの幅が広く設定され、重なり部が左右及び上下で非対称になっている。なお、これらの重なり部ａ，ｂ，ｃ，ｄの幅は、その部分で生じるディスクリネーションの範囲に応じて決定される。

図１１はＴＦＴアレイ基板７を有してなる液晶表示装置４０の全体構成を示す平面図である。すなわち、図１１は本実施形態の応用例に係る液晶表示装置４０の全体構成を示している。図１２は図１１に示す液晶表示装置４０の断面図である。

図１１および図１２において、ＴＦＴアレイ基板７の上には、シール材２８がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して額縁としての遮光膜２９が設けられている。シール材２８の外側の領域には、データ線駆動回路１３０および外部回路接続端子３１がＴＦＴアレイ基板７の一辺に沿って設けられており、ゲート線駆動回路３２がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。ゲート線４に供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、ゲート線駆動回路３２は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１３０を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデータ線３は画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線３は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。このようにデータ線３を櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。さらに、ＴＦＴアレイ基板７の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられたゲート線駆動回路３２間をつなぐための複数の配線３３が設けられている。また、内側に対向電極が形成された対向基板１５のコーナー部の少なくとも１箇所には、ＴＦＴアレイ基板７と対向基板１５との間で電気的導通をとるための導通材３４が設けられている。そして、シール材２８とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板１５が該シール材２８によりＴＦＴアレイ基板７に固着されている。

本液晶表示装置４０では、幅広部３Ａ及び容量線６と画素電極１ａとの重なり部において、画素電極１ａの周縁部分のうちラビング方向Ｙの逆方向側の周縁部分と重なる領域がラビング方向Ｙの順方向側と重なる領域よりも広く形成されているので、ラビング方向で決まるディスクリネーションの大きさに応じて適切な大きさのブラックマトリクス（重なり部）が配置されて、開口部からディスクリネーションが出ることを防ぐことができるとともに、ディスクリネーションが小さい部分において必要以上に遮光しないことにより開口率を向上させることができる。

なお、上記液晶表示装置４０では、遮光層としてデータ線３の一部である幅広部３Ａ及び容量線６を用いたが、これらとは別に遮光層を設けても構わない。例えば、対向基板１５の内側にブラックマトリクスを形成してもよい。但し、本液晶表示装置４０のようにデータ線３の幅広部３Ａ及び容量線６をブラックマトリクスとしても機能させれば、別個にブラックマトリクスとなる遮光層を対向基板１５等に設ける必要が無く、構造の簡略化及び製造工程の削減を図ることができる。

さらに、液晶表示装置４０の構成要素であるＴＦＴアレイ基板７の製造工程では、本発明の実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置を用いている。これにより、ＴＦＴアレイ基板７などの加圧及び導電性異物で生じる画素電極１ａと対向基板１５の対向電極（１ｂ）との短絡欠陥を線状欠陥として簡易且つ高精度に検出することができる。したがって、本応用例によれば、高品位且つ低価格の液晶表示装置４０を提供することができる。

（電子機器）
次に上記応用例の液晶表示装置４０を構成要素とする他の電子機器について説明する。
図１３（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記応用例の液晶表示装置４０を有してなる表示部を示している。図１３（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３（ｂ）において、符号６００は時計本体を示し、符号６０１は上記応用例の液晶表示装置４０を有してなる表示部を示している。図１３（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３（ｃ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記応用例の液晶表示装置４０を有してなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示している。

図１３に示す電子機器は、上記応用例の液晶表示装置４０を有しているので、信頼性が高く、高性能であり、かつ製造コストを低減できる電子機器となることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、マトリクス構造の一例として液晶表示装置に用いられるものを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マトリクス構造を有する各種装置に適用することができる。すなわち、本発明に係るマトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置の適用対象は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などからなるメモリ集積回路又は撮像素子集積回路など、のマトリクス構造が挙げられる。

また、上記実施形態では、ノーマリホワイト型の液晶表示装置について説明したが、ノーマリブラック側の表示装置にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、データ信号印加手段２０により、データ線３ａ，３ｂに液晶画素１をやっとＯＮ状態にする駆動信号を印加しているが、この駆動信号は対向電極１ｂに加えることとしてもよい。すなわち、全ての画素電極１ａの電位を一定として、全ての対向電極１ｂに対して液晶画素１がやっとＯＮ状態になる駆動信号を印加する。このようにしても、上記実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係るマトリクス構造の欠陥検出装置を示す回路図である。 同上のマトリクス構造における短絡欠陥の一例を示す模式断面図である。 同上のマトリクス構造における短絡欠陥の周辺の拡大図である。 同上のマトリクス構造の短絡欠陥を線状欠陥として表示している図である。 本発明の実施形態に係る走査線信号の例を示す波形図である。 本発明の実施形態に係る走査線信号の例を示す波形図である。 本発明の実施形態に係る駆動信号の例を示す波形図である。 本発明の実施形態に係る駆動信号の例を示す波形図である。 同上の欠陥検出装置で検査されるマトリクス構造例を示す平面図である。 同上のマトリクス構造例の断面図である。 同上のマトリクス構造例を有してなる液晶表示装置を示す平面図である。 同上の液晶表示装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の一例を示す図である。

符号の説明

１…液晶画素、１ａ…画素電極、１ｂ…対向電極、２…ＴＦＴ、３ａ，３ｂ…データ線、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…ゲート線（走査線）、５…補助容量、１１…短絡欠陥、１１ａ…導電性異物、２０…データ信号印加手段、２１ａ，２１ｂ…電流制限手段、３０…ゲート信号印加手段、１００…マトリクス構造

Claims (14)

1. Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該ゲート線に印加される信号及び該データ線に印加される信号で駆動制御される駆動素子とを有してなるマトリクス構造について、
   前記交差部位の少なくとも１つの近傍で短絡欠陥があった場合に、該短絡欠陥によって該交差部位近傍のデータ線の状態が変化したことを検出することを特徴とするマトリクス構造の欠陥検出方法。
2. Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該交差部位毎に配置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子を流れる信号で駆動される駆動素子とを有してなるマトリクス構造について、
   前記駆動素子の少なくとも１つの短絡欠陥があった場合に、該短絡欠陥によってデータ線の状態が変化したことに関して生じる現象を検出することを特徴とするマトリクス構造の欠陥検出方法。
3. 前記スイッチング素子は、該スイッチング素子に接続されている前記ゲート線に印加される信号によって開閉制御されるとともに、閉状態においては該スイッチング素子に接続されている前記データ線に印加される信号を通すものであり、
   前記複数のゲート線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるゲート線の全て、について、前記スイッチング素子を閉にする信号を印加し、
   前記複数のデータ線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるデータ線の全て、について、前記駆動素子を動作状態にさせる駆動信号を印加することを特徴とする請求項２に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
4. 前記駆動信号は、前記駆動素子を動作状態にする信号の範囲と、該駆動素子を非動作状態にする信号の範囲と、を区分けする閾値に近い値を示す信号であり、且つ該動作状態にする信号であることを特徴とする請求項３に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
5. 前記駆動信号は、前記短絡欠陥を流れる電流によって、少なくとも前記データ線上での状態が変化するものであり、
   前記データ線における駆動信号の状態変化により、該データ線の駆動信号で駆動制御される全ての前記駆動素子の動作状態が変わることを検出して、前記短絡欠陥を検出することを特徴とする請求項３又は４に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
6. 前記スイッチング素子を閉にする信号は、少なくとも単位時間において、前記スイッチング素子が閉になる期間を有することとする信号であることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
7. 前記駆動素子は、画素電極と対向電極とで挟持された液晶を有してなり、
   前記短絡欠陥は、前記画素電極と対向電極との間にある導電性異物によって、非定常的に生じるものであるとともに、マトリクス構造に対する圧力によって該画素電極と対向電極との間隔が小さくなったときに生じるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
8. 前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタであり、
   前記薄膜トランジスタのゲートは、前記ゲート線に接続されており、
   前記薄膜トランジスタは、前記データ線から前記画素電極に流れる信号の導通／非導通を制御するものであることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
9. 前記駆動信号は、前記液晶からなる駆動素子を辛うじてＯＮ状態にする信号であることを特徴とする請求項７又は８のいずれか一項に記載のマトリクス構造の欠陥検出方法。
10. Ｘ軸方向に配置された複数のゲート線とＹ軸方向に配置された複数のデータ線とが格子状に交差している構造と、該交差部位毎に配置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子を流れる信号で駆動制御される駆動素子とを有してなるマトリクス構造の欠陥を検出するときに用いられる装置であって、
    前記複数のゲート線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるゲート線の全て、に対して、前記スイッチング素子を閉にする信号を印加するゲート信号印加手段と、
    前記複数のデータ線の全て、又はマトリクス構造の一部領域にあるデータ線の全て、について、前記駆動素子を動作・非動作状態における閾値状態に近い状態であり且つ動作状態にさせる駆動信号を印加するデータ信号印加手段とを有することを特徴とするマトリクス構造の欠陥検出装置。
11. 前記マトリクス構造を加圧する加圧部材と、
    前記加圧部材の加圧によって生じる短絡により、前記データ線の状態が変化することによって生じる現象を検出する検出手段とを有することを特徴とする請求項１０に記載のマトリクス構造の欠陥検出装置。
12. 前記データ線信号印加手段は、前記駆動信号を印加したデータ線であって、前記短絡の部位に流れる短絡電流を供給するデータ線において、該駆動信号の電位又は電流値が該短絡電流により変動するように、該駆動信号を出力するものであり、
    前記短絡電流による駆動信号の電位又は電流値の変動量は、前記駆動素子の動作状態を閾値の一方状態から他方状態に変える量であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のマトリクス構造の欠陥検出装置。
13. 前記加圧部材は、透明な部材を有してなることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のマトリクス構造の欠陥検出装置。
14. 駆動素子は、画素であり、
    前記検出手段は、前記マトリクス構造における複数の前記画素の明暗状態がなす画像を検出する撮像手段を有してなることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載のマトリクス構造の欠陥検出装置。
    

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