JP2006258893A - 表示装置及び表示パネル検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、表示装置の点灯検査のコストを抑制するための技術を提供する。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、走査電極及び信号電極と電気的に接続された複数の接合用端子を有する表示パネルと、前記接合用端子と接続される複数のバンプを有する駆動用回路部品と、から構成される表示装置であって、前記接合用端子は、複数の第１の接合用端子と、前記第１の接合用端子と同数以下の第２の接合用端子とを含み、前記第２の接合用端子は、前記第１の接合用端子のいずれか１端子とスイッチング素子を介して接合される。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置に用いる表示パネルの点灯検査に関し、詳細には、点灯検査のコストを抑制する技術に関する。

ＣＯＧ（Chip on Glass）は、液晶パネルのガラス基板上に駆動用回路部品を直接実装する工法で、使用部材数や工程数が比較的少なく低コストで生産可能である。このため、ＣＯＧは、大量生産に向いた工法である。

ＣＯＧ型の液晶表示装置を生産するための一工程として、液晶パネルの点灯検査がある。点灯検査は、駆動用回路部品の実装工程よりも前に、不良品の液晶パネルを除去するためにより行われ、不良品の液晶パネルに良品の駆動用回路部品を実装する無駄を排除する。

点灯検査では、駆動用回路部品を実装するために液晶パネル上に設けられた複数の接合用端子に所定の点灯電圧を印加し、未点灯の画素が無いことを検査する。多くの場合、多数のプローブピンが基板上に植設されたプローブカードを用いて、全接合用端子に同時に点灯電圧を印加し、点灯検査する。

プローブカードを用いた点灯検査は、全端子に同時に信号が印加できるため検査時間が短い点で優れるが、プローブカードの制作費が高額であるという欠点がある。昨今、駆動用回路部品の集積度が増したこと、液晶表示装置の画素数が増えたこと、等により、駆動用回路部品に形成されるバンプの数が増加し、駆動用回路部品の短辺側にも配置される等の複雑化が進んでいる。

このような、多数、且つ、複雑に配置された全ての端子に接触できるプローブカードは従来のプローブカード以上に高額である。このため、低コストで生産可能であるというＣＯＧの利点が損なわれる。

また、上述の問題は、ＣＯＧ型液晶表示装置に特有の問題とは言えず、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＯＧ型以外の液晶表示装置等の他の方式の表示装置にも潜在的にある問題である。

液晶パネルの点灯検査を比較的安価なプローブカードで実施し、プローブカードの高価化を避けるための技術として、例えば、液晶表示パネルの点灯検査を複数回に分けて実行することで、プローブピンの数を減少し、プローブカードの価格を低額に抑えるものが特許文献１に示されている。
特開２００４−１５１４４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された手法では、表示部の全領域を点灯検査するためには、プローブピンと接合用端子とを接触させる動作を複数回繰り返す必要があり、検査時間が長くなる。また、プローブピンと接合用端子との接触回数が増加すると、プローブピンの先端の劣化が進行する。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、ＣＯＧ型の液晶表示装置の点灯検査を容易にするための技術を提供することを目的とする。
また、本発明は、駆動用回路部品の長辺に沿って配置されたバンプと接続される接合用端子にのみ接触するプローブカードを用いて、液晶パネルの表示部の全領域を点灯検査できる表示パネル検査方法と、それに適した表示装置を提供することを他の目的とする。

本発明の第１の観点に係る表示装置は、走査電極及び信号電極と電気的にそれぞれ接続された複数の接合用端子を有する表示パネルと、前記接合用端子に接続される複数のバンプを有する駆動用回路部品と、から構成される表示装置であって、前記接合用端子は、複数の第１の接合用端子と、前記第１の接合用端子と同数以下の第２の接合用端子とを含み、前記第２の接合用端子は、前記第１の接合用端子のいずれか１端子とスイッチング素子を介して接合される、ことを特徴とする。

前記第１の接合用端子は、前記駆動用回路部品の長辺に沿って配置された前記バンプと接続されてもよい。また、前記第２の接合用端子は、前記駆動用回路部品の短辺に沿って配置された前記バンプと接続されてもよい。

前記スイッチング素子を介して接続される、前記第１の接合用端子と、前記第２の接合用端子とは、同じ色の画素に対応する接合用端子であってもよい。

前記表示パネルは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）型の液晶パネルであってもよく、前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタにより構成されてもよい。そして、前記薄膜トランジスタは、前記液晶パネルの表面に形成されてもよい。

前記スイッチング素子は、前記表示パネルの前記駆動用回路部品が実装される領域内に形成されてもよい。

本発明の第２の観点に係る表示パネル検査方法は、表示パネル上に形成された複数の第１の接合用端子にプローブピンを接触させる第１の段階と、スイッチング素子を開放状態としてプローブピンから点灯信号を印加して第１の接合用端子に対応する表示部の点灯検査をする第２の段階と、スイッチング素子を導通状態としてプローブピンから点灯信号を印加して第２の接合用端子に対応する表示部の点灯検査をする第３の段階を含む、ことを特徴とする。

本発明の表示装置及び表示パネル検査方法によれば、表示装置の点灯検査を容易にすることができる。
また、本発明の表示装置及び表示パネル検査方法によれば、駆動用回路部品の長辺に沿って配置されたバンプと接続される接合用端子にのみ接触するプローブカードを用いて、プローブピンの接触回数を増加させることなく、表示パネルの表示部の全領域を点灯検査することができる。

以下、図面を参照して、ＣＯＧ型の液晶表示装置の点灯検査をする場合を例に、本発明を実施形態について説明する。
はじめに、点灯検査の検査対象となる液晶表示装置１について、図１を参照して説明する。液晶表示装置１は、駆動用回路部品２と、液晶パネル３とから構成される。

図１に示すように、液晶表示装置１の信号電極は、液晶パネル３の一方の辺に延出され、配線６により、ソースドライバ２ａが配置される部品実装領域７に導かれ、この部品実装領域７にコの字型に複数配列された接合用端子４に接続され、それぞれの接合用端子４が前記ソースドライバ２ａのそれぞれのバンプ２１に接続されている。一方、前記液晶表示装置１の走査電極は、液晶パネル３の前記一方の辺に隣接する他方の辺に延出され、この他方の辺から前記一方の辺のゲートドライバ２ｂが配置される部品実装領域７に導かれ、この部品実装領域７に配列された図示しない接合用端子に接続され、この接合用端子がゲートドライバ２ｂの図示しないバンプに接続されている。

駆動用回路部品２は、ソースドライバ２ａとゲートドライバ２ｂとから構成される。
ソースドライバ２ａは、液晶パネル３の信号電極を駆動する。本実施形態におけるソースドライバ２ａは、図２に示すように、部品の長辺及び短辺に沿って千鳥配置に配置されたバンプ２１を有する。
一方、ゲートドライバ２ｂは、液晶パネル３の走査電極を駆動する。本実施形態におけるゲートドライバ２ｂは、その長辺に沿ってバンプ２１が一列に形成された従来型のものである。
これらの駆動用回路部品２は、バンプ２１を介して駆動信号を液晶パネル３に供給する。

図３は、液晶パネル３のソースドライバ２ａを実装する領域とその周辺の模式図である。
液晶パネル３は、図３に示すように、接合用端子４と、表示部５と、配線６と、部品実装領域７と、スイッチング素子９と、スイッチング素子制御端子１０とから構成される。上記の各構成要素は、ガラス基板上に形成される。

接合用端子４は、配線６に接続された導体であり、当該導体はガラス基板の表面に露出している。接合用端子４は、駆動用回路部品２の長辺に沿ったバンプ２１と接合する第１の接合用端子４１と、駆動用回路部品２の短辺に沿ったバンプ２１と接合する第２の接合用端子４２とを含む。第２の接合用端子４２の数は、第１の接合用端子４１の数と同数又はそれよりも少数である。また、各接合用端子４は、ＲＧＢ（赤、緑、青）のいずれか一色に対応している（図３中、それぞれＲ、Ｇ、Ｂと符号を付す）。

表示部５は、駆動用回路部品２から配線６を介して供給される駆動信号に応答して、画像を表示する。
部品実装領域７は、駆動用回路部品２（ソースドライバ）が実装される領域であり、この領域内に接合用端子４と、スイッチング素子９が形成される。
配線６は、接合用端子４と表示部５とを電気的に接続し、接合用端子４に入力された駆動信号を表示部に伝送する。

スイッチング素子９は、部品実装領域７内にＴＦＴ（Thin Film Transistor）により形成される。そして、スイッチング素子９の信号路（ソース−ドレイン間）の一端（例えばソース）は、第２の接合用端子４２のいずれか１つと接続される。また、スイッチング素子９の信号路の他端（例えばドレイン）は、第１の接合用端子４１であって、第１の信号端子に接続された第２の接合用端子４２の対応するＲＧＢ色と同じ色に対応するもののいずれか１つと接続される。そして、スイッチング素子９は、制御端子（ゲート）に供給される制御信号に基づいて信号路を導通又は絶縁させる、これにより、第２の接合用端子４２と第１の接合用端子４１とは、短絡又は絶縁される。

液晶パネル３がＴＦＴ型の液晶パネルである場合、ＴＦＴによるスイッチング素子９は、液晶パネルの標準的な製造プロセスで形成することができる。このためＴＦＴでスイッチング素子９を形成する手法は、低コストで実現可能である。

また、部品実装領域７内にスイッチング素子９を形成すると、液晶パネル３でスイッチング素子９が占有する領域が無いため、液晶パネル３の面積を小さくできるという利点がある。

スイッチング素子制御用端子１０は、部品実装領域７外に配置され、全てのスイッチング素子９の制御端子（ゲート）と接続される。点灯検査時にはスイッチング素子制御用端子１０に図示せぬプローブを接触させ、制御信号を印加する。

このような構成の液晶表示装置１の製造工程において、液晶パネル３の製造不良品を除去するため、駆動用回路部品２が実装される前の液晶パネル３を単体で点灯検査する。

点灯検査には、第１の接合用端子４１に合わせてプローブピンが植設されたプローブカード（図示しない）を用い、全ての第１の接合用端子４１にプローブピンを接触して点灯信号を印加する。
なお、点灯検査の際、液晶パネル３のゲートドライバ２ｂと接合させるための図示しない接合用端子に対しては、他のプローブカードを用いて全端子のそれぞれにプローブピンを接触し、駆動信号を印加する。

以下では、図４に示すフローチャートを参照して、上記構成の液晶パネル３を点灯検査する手順を説明する。

はじめに、スイッチング素子制御用端子１０にスイッチング素子９を開放状態にする信号を入力し（ステップＳ１０）、スイッチング素子９の信号路を電気的に絶縁させる。そして、その状態を保持しつつ、プローブピンを第１の接合用端子４１に接触させる（ステップＳ２０）。この状態で、表示部５の第１の接合用端子４１に対応する領域を点灯検査する（ステップＳ３０）。

表示部５の第１の接合用端子４１に対応する領域の点灯検査は、図５に示すフローチャートの手順で実施される。

まず、赤色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を印加する（ステップＳ３１）。このとき、表示部５は、第１の接合用端子４１に対応した領域が赤色の単色表示になる。この各赤画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ（Charge
Coupled Device）撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第１の接合用端子４１に対応する表示部５内の点灯しない赤画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ３２）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ３３）。ステップＳ３２において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

次に、緑色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を印加する（ステップＳ３４）。このとき、表示部５は、第１の接合用端子４１に対応した領域が緑色の単色表示になる。この各緑画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第１の接合用端子４１に対応する表示部５内の点灯しない緑画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ３５）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ３６）。ステップＳ３５において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

次に、青色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を印加する（ステップＳ３７）。このとき、表示部５は、第１の接合用端子４１に対応した領域が青色の単色表示になる。この各青画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第１の接合用端子４１に対応する表示部５内の点灯しない青画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ３８）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ３９）。ステップＳ３８において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

図４に戻って、第１の接合用端子４１に対応する画素の点灯検査の終了後、プローブピンを第１の接合用端子４１に接触させた状態を保持しながら、スイッチング素子制御用信号１０にスイッチング素子９を導通状態にする信号を入力し（ステップＳ４０）、スイッチング素子９の信号路を電気的に導通させる。そして、この状態で、表示部５の第２の接合用端子４２に対応する領域を点灯検査する（ステップＳ５０）。

第２の接合用端子４２に対応する表示部５の点灯検査は、図６に示すフローチャートの手順で実施される。

まず、赤色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を供給する（ステップＳ５１）。このとき、表示部５は、全領域が赤色の単色表示になる。この各赤画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第２の接合用端子４２に対応する表示部５内の点灯しない赤画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ５２）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ５３）。ステップＳ５２において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

次に、緑色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を印加する（ステップＳ５４）。このとき、表示部５は、全領域が緑色の単色表示になる。この各緑画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第２の接合用端子４２に対応する表示部５内の点灯しない緑画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ５５）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ５６）。ステップＳ５５において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

次に、青色の画素に対応する第１の接合用端子４１に接触したプローブピンのみが、液晶パネル３に対し点灯電圧を印加する（ステップＳ５７）。このとき、表示部５は、全領域が青色の単色表示になる。この各青画素の点灯状態で、検査員の目視又はＣＣＤ撮像装置により取り込んだ画像を画像解析することにより、第２の接合用端子４２に対応する表示部５内の点灯しない青画素の有無、輝線の有無、発光色のずれ等を検査する（ステップＳ５８）。検査後、点灯電圧の印加を解除する（ステップＳ５９）。ステップＳ５８において、点灯しない画素、輝線、発光色のずれ等がみつかった液晶パネル３は不良品と判別される。

図４に戻って、第２の接合用端子４２に対応する画素の点灯検査が終了すると、液晶パネル３全体の点灯検査も終了する。

点灯検査の過程で不良品と判別されなかった液晶パネル３は良品であると判別さる。良品と判別された液晶パネル３には、駆動用回路部品２が実装され、液晶表示装置１が完成する。液晶表示装置１の使用時には、スイッチング素子制御用端子１０に、スイッチング素子９を開放状態にする信号を定常的に印加するようにする。これにより、第１の接合用端子４１と、第２の接合用端子４２とは絶縁され、液晶表示装置１は表示部５の全領域を使用できる。

上述のように、本実施形態の液晶表示装置は、第１の接合用端子４１に入力された駆動信号を第２の接合用端子４２に伝えるか否かを制御するスイッチング素子９を採用する。これにより、従来から汎用的に用いられる一直線型のプローバを使用して、複雑な配置（例えば、本実施形態に示したように、長辺側だけでなく短辺側にも接合用端子があるような配置）の接合用端子４を有する液晶パネルが点灯検査可能である。

また、本実施形態の液晶表示装置及び液晶表示パネル検査方法によれば、第１の接合用端子４１に対応する表示部５の点灯検査と、第２の接合用端子４２に対応する表示部５の点灯検査は、一度のプローブピン接触で実施できるので、検査時間を短縮できる。

本実施形態では、第１の接合用端子４１に対応する表示部５の点灯検査と、第２の接合用端子４２に対応する表示部５の点灯検査とを分けて実施しが、両部分を一度に検査するようにしてもよい。この場合、点灯検査の際には常にスイッチング素子９を短絡状態とし、全画面の点灯検査をすればよい。すなわち、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０及びＳ３０を省略し、ステップＳ５０において第１の接合用端子４１に対応する表示部５の検査を併せてするようにすればよい。

本実施形態の液晶表示装置及び液晶表示パネル検査方法によれば、液晶パネル１枚を点灯検査するのに要するプローブピンの接触回数が１回のみであるため、複数回の接触をする場合と比べ、プローブピンの先端の劣化を少なくできる。

本実施形態では、スイッチング素子９を、部品実装領域７内に形成する場合を例に説明したが、スイッチング素子９を、例えば液晶パネル３の表示部５の上、右、左、等の余白領域に形成してもよい。この場合、検査後の工程でスイッチング素子９が形成された領域を切除すれば、駆動用回路部品２の実装後に誤って第１の接合用端子４１と第２の接合用端子４２とが短絡するといった不具合を確実に防止できる。

本実施形態の変形例として、ゲートドライバ２ｂと接続される接合用端子４ついても、スイッチング素子９を介して接合用端子４同士を接続してもよい。この場合、ゲートドライバ２ｂのバンプ配置が複雑であっても、従来のプローブピンで点灯検査ができる。

本実施形態では、表示装置として、ＣＯＧ型の液晶パネルを採用した場合を例に説明したが、本発明における表示装置は、表示領域から多数の配線が引き出される様々な表示装置（例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等）に適用することが可能である。

本発明の実施形態における液晶表示装置を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態における駆動用回路部品（ソースドライバ）を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態における液晶パネルを模式的に示す平面図である。 液晶パネルの表示部の点灯検査の手順を示すフローチャートである。 第１の接合用端子に対応する表示部の点灯検査の手順を示すフローチャートである。 第２の接合用端子に対応する表示部の点灯検査の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・液晶表示装置、２・・・駆動用回路部品、２ａ・・・ソースドライバ、２ｂ・・・ゲートドライバ、３・・・液晶パネル、４・・・接合用端子、５・・・表示部、６・・・配線、７・・・部品実装領域、９・・・スイッチング素子、１０・・・スイッチング素子制御用端子、２１・・・バンプ、 ４１・・・第１の接合用端子、４２・・・第２の接合用端子、Ｒ・・・赤色の画素に対応した接合用端子、Ｇ・・・緑色の画素に対応した接合用端子、Ｂ・・・青色の画素に対応した接合用端子

Claims (6)

1. 走査電極及び信号電極と電気的にそれぞれ接続された複数の接合用端子を有する表示パネルと、前記接合用端子に接続される複数のバンプを有する駆動用回路部品と、から構成される表示装置であって、
   前記接合用端子は、複数の第１の接合用端子と、前記第１の接合用端子と同数以下の第２の接合用端子とを含み、
   前記第２の接合用端子は、前記第１の接合用端子のいずれか１端子とスイッチング素子を介して接合される、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記第１の接合用端子は、前記駆動用回路部品の長辺に沿って配置された前記バンプと接続され、
   前記第２の接合用端子は、前記駆動用回路部品の短辺に沿って配置された前記バンプと接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記スイッチング素子を介して接続される、前記第１の接合用端子と、前記第２の接合用端子とは、同じ色の画素に対応する接合用端子である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記表示パネルは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶パネルであり、
   前記スイッチング素子は、薄膜トランジスタにより構成され、
   前記薄膜トランジスタは、前記表示パネルの表面に形成される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記スイッチング素子は、前記表示パネルの前記駆動用回路部品が実装される領域内に形成される、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 表示パネル上に形成された複数の第１の接合用端子にプローブピンを接触させる第１の段階と、
   スイッチング素子を開放状態としてプローブピンから点灯信号を印加して第１の接合用端子に対応する表示部の点灯検査をする第２の段階と、
   スイッチング素子を導通状態としてプローブピンから点灯信号を印加して第２の接合用端子に対応する表示部の点灯検査をする第３の段階を含む、
   ことを特徴とする表示パネル検査方法。

Images