JP3444028B2 - Display semiconductor device and display device - Google Patents

Display semiconductor device and display device

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JP3444028B2
JP3444028B2 JP17421095A JP17421095A JP3444028B2 JP 3444028 B2 JP3444028 B2 JP 3444028B2 JP 17421095 A JP17421095 A JP 17421095A JP 17421095 A JP17421095 A JP 17421095A JP 3444028 B2 JP3444028 B2 JP 3444028B2
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level
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
の表示装置及びこれに組み込まれる駆動基板として用い
られる表示用半導体装置に関する。詳しくは、画素電極
及びこれを駆動するスイッチング素子に加え周辺の駆動
回路及び外部から入力される低レベルの制御信号を高レ
ベルに変換して駆動回路に供給するレベル変換回路とを
同一基板上に内蔵した表示用半導体装置に関する。さら
に詳しくは、レベル変換回路の診断及び検査技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type display device and a display semiconductor device used as a drive substrate incorporated therein. Specifically, in addition to the pixel electrode and the switching element that drives the pixel electrode, a peripheral drive circuit and a level conversion circuit that converts a low-level control signal input from the outside to a high level and supplies the high-level control signal to the drive circuit are provided on the same substrate. The present invention relates to a built-in display semiconductor device. More specifically, it relates to a diagnostic and inspection technique for a level conversion circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型の表示装置は所
定の間隙を介して接合した駆動基板及び対向基板と、該
間隙に保持された液晶等の電気光学物質とから構成され
ている。駆動基板には行列状に配された画素電極と、個
々の画素電極に画像信号を書き込むスイッチング素子と
が集積形成されており、表示用半導体装置を構成する。
この表示用半導体装置は、制御信号に応じて動作しスイ
ッチング素子を行毎に選択する垂直駆動回路と、制御信
号に応じて動作し選択されたスイッチング素子に画像信
号を供給する水平駆動回路とが同一基板上に集積形成さ
れている。さらに、外部から入力された制御信号を低レ
ベルから高レベルに変換して垂直駆動回路及び水平駆動
回路に供給するレベル変換回路も同一基板上に集積形成
されている。なお、制御信号は外部のタイミングジェネ
レータIC等により生成される。
2. Description of the Related Art An active matrix type display device is composed of a drive substrate and a counter substrate which are bonded to each other through a predetermined gap, and an electro-optical material such as liquid crystal held in the gap. Pixel electrodes arranged in rows and columns and switching elements for writing image signals to the individual pixel electrodes are integrally formed on the drive substrate, and form a display semiconductor device.
This display semiconductor device includes a vertical drive circuit that operates according to a control signal and selects a switching element for each row, and a horizontal drive circuit that operates according to a control signal and supplies an image signal to the selected switching element. They are integrated and formed on the same substrate. Further, a level conversion circuit for converting a control signal input from the outside from a low level to a high level and supplying it to the vertical drive circuit and the horizontal drive circuit is also integrated and formed on the same substrate. The control signal is generated by an external timing generator IC or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】周辺のタイミングジェ
ネレータICの低電圧駆動化が進んでいる現在、アクテ
ィブマトリクス型表示装置の駆動基板側にレベル変換回
路を搭載する事が常となっている。図5を参照してレベ
ル変換回路の動作を簡潔に説明する。(1)はレベル変
換回路の静的動作を表わしている。入力電圧VINが所
定の閾電圧Vthを超えると、レベル変換回路の出力信
号VOUTがローレベルからハイレベルに切り換わる。
(2)はレベル変換回路の動的動作を表わしている。例
えばレベル変換回路には3V駆動のタイミングジェネレ
ータICから制御信号CKINが入力される。レベル変
換回路は低レベルの入力制御信号CKINを高レベルの
出力制御信号CKOUTに変換し、駆動基板に内蔵され
た周辺駆動回路に供給する。例えば、駆動回路が15V
で動作する場合、変換後の制御信号CKOUTはVSS
(0V)とVDD(15V)との間で変化する。即ち、
入力制御信号CKIN(入力クロック信号)の3Vレベ
ルは出力制御信号CKOUT(出力クロック信号)の1
5Vレベルに変換される。ところで、表示用薄膜半導体
装置では画素電極を選択するスイッチング素子に加え、
駆動回路やレベル変換回路も薄膜トランジスタで構成さ
れている。一般に、薄膜トランジスタの閾電圧はばらつ
く為、単相入力のレベル変換回路の閾電圧Vthにもば
らつきが生じる。予め設定すべきVthを中心として実
際には個々の駆動基板毎にレベル変換回路のVthはあ
る程度幅をもって正規分布してしまう。従って、低レベ
ル(例えば3V)の制御信号を高レベル(例えば15
V)の制御信号に変換する場合、Vthのばらつきに応
じて個々の駆動基板毎に誤動作が生じる惧れがある。こ
の為、駆動基板と対向基板を接合してアクティブマトリ
クス型の表示パネルを組み立てた後で、レベル変換回路
の誤動作等が判明し正常な画像表示が得られない場合が
ある。即ち、従来では薄膜トランジスタの閾電圧のばら
つきに起因して表示パネルにある程度の動作不良品が発
生し歩留りを悪くしている。従来、レベル変換回路の閾
電圧のばらつきに対して適当な選別方法がなく、閾電圧
のばらつきに対処する事ができなかった。
At present, as the peripheral timing generator IC is being driven at a lower voltage, it is usual to mount a level conversion circuit on the drive substrate side of an active matrix type display device. The operation of the level conversion circuit will be briefly described with reference to FIG. (1) represents the static operation of the level conversion circuit. When the input voltage VIN exceeds a predetermined threshold voltage Vth, the output signal VOUT of the level conversion circuit switches from low level to high level.
(2) represents the dynamic operation of the level conversion circuit. For example, the control signal CKIN is input to the level conversion circuit from a timing generator IC that is driven by 3V. The level conversion circuit converts the low level input control signal CKIN into a high level output control signal CKOUT and supplies the high level output control signal CKOUT to the peripheral drive circuit built in the drive substrate. For example, the drive circuit is 15V
When operating with, the converted control signal CKOUT is VSS
It varies between (0V) and VDD (15V). That is,
3V level of the input control signal CKIN (input clock signal) is 1 of the output control signal CKOUT (output clock signal)
Converted to 5V level. By the way, in the thin film semiconductor device for display, in addition to the switching element for selecting the pixel electrode,
The drive circuit and the level conversion circuit are also composed of thin film transistors. Generally, since the threshold voltage of the thin film transistor varies, the threshold voltage Vth of the single-phase input level conversion circuit also varies. In practice, Vth of the level conversion circuit is normally distributed with a certain width with respect to Vth to be set in advance. Therefore, a low level (for example, 3V) control signal is set to a high level (for example, 15V).
In the case of conversion into the V) control signal, there is a possibility that a malfunction may occur for each drive substrate depending on the variation of Vth. For this reason, after the drive substrate and the counter substrate are joined to each other to assemble the active matrix type display panel, malfunction of the level conversion circuit or the like may be found and normal image display may not be obtained. That is, in the past, due to the variation in the threshold voltage of the thin film transistors, some defective products were generated in the display panel and the yield was deteriorated. Conventionally, there is no proper selection method for the variation of the threshold voltage of the level conversion circuit, and it is impossible to deal with the variation of the threshold voltage.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる表示用半導体装置は基本的な構成として行列状に配
された画素電極と、個々の画素電極に画像信号を書き込
むスイッチング素子とを備えている。又、制御信号に応
じて動作しスイッチング素子を行毎に選択する垂直駆動
回路と、同じく制御信号に応じて動作し選択されたスイ
ッチング素子に画像信号を供給する水平駆動回路を同一
基板に内蔵している。さらに、外部から入力された制御
信号を低レベルから高レベルに変換して垂直駆動回路及
び水平駆動回路に供給するレベル変換回路を同一基板に
集積形成している。特徴事項として、薄膜トランジスタ
で構成される該レベル変換回路の動作を診断する検査回
路を同一基板上に内蔵し、前記検査回路は外部から入力
された個々の制御信号毎に設けられた複数のレベル変換
回路の動作を総合的に診断する論理回路を含んでおり
前記検出回路は該レベル変換回路に直流電圧を印加し且
つそのレベルを走査して診断を行ない、該レベル変換回
路を構成する薄膜トランジスタの閾電圧のばらつきに依
存する該レベル変換回路の動作範囲を選別可能に、さ
らに前記検査回路は該レベル変換回路の診断と該垂直駆
動回路及び水平駆動回路の診断を切り換える手段を有
し、診断結果を共通の出力端子に出力する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems of the conventional technique, the following means were taken. That is, the display semiconductor device according to the present invention has, as a basic configuration, pixel electrodes arranged in a matrix and switching elements for writing an image signal to each pixel electrode. In addition, a vertical drive circuit that operates according to a control signal to select a switching element for each row and a horizontal drive circuit that also operates according to a control signal and supplies an image signal to the selected switching element are built in the same substrate. ing. Further, a level conversion circuit that converts a control signal input from the outside from a low level to a high level and supplies it to the vertical drive circuit and the horizontal drive circuit is formed integrally on the same substrate. As a feature, thin film transistor
A built-in test circuit for diagnosing the operation of the level conversion circuit composed of the above is integrated on the same substrate, and the test circuit integrates the operation of a plurality of level conversion circuits provided for each control signal input from the outside. It includes a logic circuit for diagnosing,
Wherein the detection circuit performs a diagnosis by scanning and that level by applying a DC voltage to the level converting circuit, the level converter times
Depends on the variation in the threshold voltage of the thin film transistors that make up the path.
The operating range of the level converting circuit that exist to enable sorting further said test circuit includes means for switching the Diagnosis and the vertical drive circuit and a horizontal drive circuit of the level converting circuit, a diagnosis result common output terminal Output to.

【0005】本発明にかかる表示装置は互いに所定の間
隙を介して接合した一対の基板と、この間隙に保持され
た電気光学物質とを備えている。一方の基板には、行列
状に配された画素電極と個々の画素電極に画像信号を書
き込むスイッチング素子とが形成されている。さらに、
垂直駆動回路、水平駆動回路及びレベル変換回路も一体
的に集積形成されている。垂直駆動回路は制御信号に応
じて動作しスイッチング素子を行毎に選択する。水平駆
動回路も制御信号に応じて動作し選択されたスイッチン
グ素子に画像信号を供給する。レベル変換回路は外部か
ら入力された制御信号を低レベルから高レベルに変換し
て垂直駆動回路及び水平駆動回路に供給する。他方の基
板には対向電極が形成されている。特徴事項として、前
記一方の基板は検査回路を内蔵しており、両基板を接合
した状態で薄膜トランジスタで構成された該レベル変換
回路の動作を診断可能であり、前記検査回路は、外部か
ら入力された個々の制御信号毎に設けられた複数のレベ
ル変換回路の動作を総合的に診断する論理回路を含んで
おり、前記検出回路は該レベル変換回路に直流電圧を印
加し且つそのレベルを走査して診断を行ない、該レベル
変換回路を構成する薄膜トランジスタの閾電圧のばらつ
きに依存する該レベル変換回路の動作範囲を選別可能に
し、さらに前記検査回路は該レベル変換回路の診断と該
垂直駆動回路及び水平駆動回路の診断を切り換える手段
を有し、診断結果を共通の出力端子に出力する。
A display device according to the present invention comprises a pair of substrates bonded to each other through a predetermined gap, and an electro-optical substance held in the gap. Pixel electrodes arranged in rows and columns and switching elements for writing image signals to the individual pixel electrodes are formed on one substrate. further,
The vertical drive circuit, horizontal drive circuit, and level conversion circuit are also integrally formed. The vertical drive circuit operates according to a control signal and selects a switching element for each row. The horizontal drive circuit also operates according to the control signal and supplies the image signal to the selected switching element. The level conversion circuit converts a control signal input from the outside from a low level to a high level and supplies the control signal to the vertical drive circuit and the horizontal drive circuit. A counter electrode is formed on the other substrate. One of the features is that the one substrate has a built-in inspection circuit, and the operation of the level conversion circuit composed of thin film transistors can be diagnosed in a state where both the substrates are joined, and the inspection circuit is input from the outside. Including a logic circuit that comprehensively diagnoses the operation of a plurality of level conversion circuits provided for each individual control signal
And the detection circuit applies a DC voltage to the level conversion circuit.
Add and scan the level to make a diagnosis
Variation in threshold voltage of thin film transistors that make up the conversion circuit
The operating range of the level conversion circuit depending on the
In addition, the inspection circuit further diagnoses the level conversion circuit and
Means for switching diagnosis of vertical drive circuit and horizontal drive circuit
Have, you diagnostic output to a common output terminal.

【0006】[0006]

【作用】本発明では、レベル変換回路を搭載したアクテ
ィブマトリクス型の表示装置において、パネル内にレベ
ル変換回路を診断する検査回路を組み込んでいる。具体
的には、検査回路はレベル変換回路の閾電圧Vthを調
べる事ができる。パネル実装後でも、レベル変換回路の
Vthを測定できる様になっている。これにより、制御
信号の異なった入力レベルに適応したパネルの選別が可
能となる。好ましくは、垂直駆動回路や水平駆動回路の
動作診断用出力端子を兼用して、切換モードによりレベ
ル変換回路のVthを診断(チェック)できる様にして
いる。
According to the present invention, in the active matrix type display device equipped with the level conversion circuit, the inspection circuit for diagnosing the level conversion circuit is incorporated in the panel. Specifically, the inspection circuit can check the threshold voltage Vth of the level conversion circuit. Even after the panel is mounted, the Vth of the level conversion circuit can be measured. As a result, it becomes possible to select a panel adapted to different input levels of the control signal. Preferably, the output terminals for operation diagnosis of the vertical drive circuit and the horizontal drive circuit are also used so that the Vth of the level conversion circuit can be diagnosed (checked) in the switching mode.

【0007】[0007]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本発明にかかる表示装置の全体
的な構成を示す模式的な平面図である。図示する様に本
表示装置は所定の間隙を介して互いに接合した駆動基板
1と対向基板2とからなるパネル構造を有している。両
基板1,2の間隙には液晶等の電気光学物質が保持され
ている。対向基板2の内表面には対向電極が形成されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing the overall configuration of a display device according to the present invention. As shown in the figure, this display device has a panel structure including a drive substrate 1 and a counter substrate 2 which are joined to each other with a predetermined gap. An electro-optical material such as liquid crystal is held in the gap between the substrates 1 and 2. A counter electrode is formed on the inner surface of the counter substrate 2.

【0008】これに対し駆動基板1の内表面には行状の
ゲートライン3と列状のデータライン4とが形成されて
いる。両ライン3,4の交差部には行列状に配された画
素電極5と、個々の画素電極5に画像信号を書き込むス
イッチング素子6とが集積形成されている。スイッチン
グ素子6は薄膜トランジスタからなり、そのソース電極
は対応するデータライン4に接続し、ドレイン電極は対
応する画素電極5に接続し、ゲート電極は対応するゲー
トライン3に接続している。この駆動基板1はさらに垂
直駆動回路7、水平駆動回路8、レベル変換回路9等も
内蔵しており、所謂表示用半導体装置を構成する。上述
した各回路7,8,9も薄膜トランジスタで構成されて
いる。垂直駆動回路7は垂直スタート信号VST及び互
いに逆相の垂直クロック信号VCK,VCKX等の制御
信号に応じて動作し、ゲートライン3を介してスイッチ
ング素子6を行毎に選択する。具体的には、垂直駆動回
路7はシフトレジスタからなりVCK,VCKXに応じ
てVSTを順次転送して、ゲートライン3に線順次で選
択パルスを出力する。一方水平駆動回路8は画像信号供
給ゲート10を介してデータライン4に接続している。
画像信号供給ゲート10には三原色別の画像信号R,
G,Bが供給されている。水平駆動回路8は水平スター
ト信号HSTや互いに逆相の水平クロック信号HCK,
HCKX等の制御信号に応じて動作し、画像信号供給ゲ
ート10を順次開閉制御して、選択されたスイッチング
素子6に画像信号R,G,Bを供給する。具体的には、
この水平駆動回路もシフトレジスタからなり、HCK,
HCKXに応じてHSTを順次転送する事で、画像信号
供給ゲート10の開閉制御を行なう。レベル変換回路9
はタイミングジェネレータIC(図示せず)等により外
部から入力された制御信号VST,VCK,VCKX,
HST,HCK,HCKX等を低レベル(例えば3V)
から高レベル(例えば15V)に変換して、垂直駆動回
路7及び水平駆動回路8に供給する。なお、駆動基板1
の露出した上端部表面には、VST,VCK,VCK
X,HST,HCK,HCKX,R,G,B等を入力す
る為の端子11が複数個設けられている。
On the other hand, row-shaped gate lines 3 and column-shaped data lines 4 are formed on the inner surface of the driving substrate 1. Pixel electrodes 5 arranged in a matrix and switching elements 6 for writing image signals to the individual pixel electrodes 5 are integrated at the intersections of the lines 3 and 4. The switching element 6 is composed of a thin film transistor, and its source electrode is connected to the corresponding data line 4, its drain electrode is connected to the corresponding pixel electrode 5, and its gate electrode is connected to the corresponding gate line 3. The drive substrate 1 further incorporates a vertical drive circuit 7, a horizontal drive circuit 8, a level conversion circuit 9, etc., and constitutes a so-called display semiconductor device. Each of the circuits 7, 8 and 9 described above is also composed of thin film transistors. The vertical drive circuit 7 operates according to a control signal such as a vertical start signal VST and vertical clock signals VCK and VCKX having mutually opposite phases, and selects the switching elements 6 for each row via the gate line 3. Specifically, the vertical drive circuit 7 is composed of a shift register, sequentially transfers VST according to VCK and VCKX, and outputs selection pulses to the gate line 3 line-sequentially. On the other hand, the horizontal drive circuit 8 is connected to the data line 4 via the image signal supply gate 10.
The image signal supply gate 10 has an image signal R for each of the three primary colors,
G and B are supplied. The horizontal drive circuit 8 uses the horizontal start signal HST and the horizontal clock signals HCK having opposite phases,
It operates according to a control signal such as HCKX to sequentially control the opening and closing of the image signal supply gate 10 to supply the image signals R, G and B to the selected switching element 6. In particular,
This horizontal drive circuit also consists of a shift register, and HCK,
The opening and closing of the image signal supply gate 10 is controlled by sequentially transferring HST according to HCKX. Level conversion circuit 9
Is a control signal VST, VCK, VCKX input from the outside by a timing generator IC (not shown) or the like.
Low level (eg 3V) for HST, HCK, HCKX, etc.
Is converted to a high level (for example, 15 V) and supplied to the vertical drive circuit 7 and the horizontal drive circuit 8. The drive board 1
On the exposed upper surface of VST, VCK, VCK
A plurality of terminals 11 for inputting X, HST, HCK, HCKX, R, G, B and the like are provided.

【0009】本発明の特徴事項として、検査回路12が
駆動基板1に内蔵されており、レベル変換回路9の動作
を診断する。この検査回路12は個々の制御信号毎に設
けられた複数のレベル変換回路9の動作を総合的に診断
する論理回路を含んでいる。検査回路12は、レベル変
換回路9に直流電圧を印加し且つそのレベルを走査して
診断を行ない、レベル変換回路9の動作範囲(閾電圧)
を選別可能にする。この検査回路はレベル変換回路9の
診断と垂直駆動回路7及び水平駆動回路8の診断を切り
換える手段を有し、診断結果を共通の出力端子SOUT
に出力する。なお切換制御の為、特定の入力端子VSS
Gを用いている。
As a feature of the present invention, the inspection circuit 12 is built in the drive substrate 1 to diagnose the operation of the level conversion circuit 9. The inspection circuit 12 includes a logic circuit that comprehensively diagnoses the operation of the plurality of level conversion circuits 9 provided for each individual control signal. The inspection circuit 12 applies a DC voltage to the level conversion circuit 9 and scans the level to make a diagnosis, and an operating range (threshold voltage) of the level conversion circuit 9.
To be selectable. This inspection circuit has means for switching the diagnosis of the level conversion circuit 9 and the diagnosis of the vertical drive circuit 7 and the horizontal drive circuit 8, and outputs the diagnosis result to a common output terminal SOUT.
Output to. In addition, for switching control, a specific input terminal VSS
G is used.

【0010】図2はレベル変換回路9の具体的な構成例
を示す。図示する様に、このレベル変換回路9はNチャ
ネル型薄膜トランジスタ及びPチャネル型薄膜トランジ
スタを組み合わせたCMOS構造を採用している。この
動作は図5に示した通りである。即ち、図5の(1)の
グラフから理解される様に、入力信号VINのレベルが
閾電圧Vthを超えると、出力信号VOUTのレベルは
ローからハイに切り換わる。この出力信号VOUTは図
2に示した端子A又はBから取り出される。図5の
(2)を参照して説明した様に、低レベル(例えば3
V)の単相入力クロック信号CKINは、レベル変換回
路により高レベル(例えば15V)の出力クロック信号
CKOUTに変換される。図2の端子A又はBから取り
出される出力クロック信号CKOUTは入力クロック信
号CKINと正相の関係にある。
FIG. 2 shows a concrete configuration example of the level conversion circuit 9. As shown in the figure, the level conversion circuit 9 has a CMOS structure in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are combined. This operation is as shown in FIG. That is, as understood from the graph of (1) in FIG. 5, when the level of the input signal VIN exceeds the threshold voltage Vth, the level of the output signal VOUT switches from low to high. This output signal VOUT is taken out from the terminal A or B shown in FIG. As described with reference to (2) of FIG. 5, low level (for example, 3
The V) single-phase input clock signal CKIN is converted into a high-level (for example, 15V) output clock signal CKOUT by the level conversion circuit. The output clock signal CKOUT taken out from the terminal A or B in FIG. 2 has a positive phase relationship with the input clock signal CKIN.

【0011】図3は、図1に示した検査回路12の第1
実施例を示す模式的な回路図である。この検査回路12
は例えば9個のレベル変換回路1ないしレベル変換回路
9の診断を総合的に行なう論理回路構成となっている。
個々のレベル変換回路は図2に示した構成を有してい
る。従って、レベル変換回路1ないしレベル変換回路9
からの出力信号は図2に示した端子A又はBからとる。
レベル変換回路1ないしレベル変換回路9のうちの一部
については2段のインバータ51,52を介してその出
力信号を取り出している。この様にインバータ51,5
2を組み込んだのは、負荷が重くなった為に個々のレベ
ル変換回路の出力信号がなまり、水平駆動回路や垂直駆
動回路等のスキャナに正常な制御信号(クロック信号)
が入力できないという危険性を避ける為である。レベル
変換回路1ないしレベル変換回路9からの出力信号は前
段のナンドゲート53に供給される。レベル変換回路1
ないしレベル変換回路9の出力信号はノアゲート54に
も供給される。ナンドゲート53の出力端子は後段のナ
ンドゲート55の入力端子に接続される。ノアゲート5
4の出力端子はインバータ56を介して後段のナンドゲ
ート55の他方の入力端子に接続される。ナンドゲート
55は診断結果を出力端子SOUTに出力する。
FIG. 3 shows a first circuit of the inspection circuit 12 shown in FIG.
It is a schematic circuit diagram showing an example. This inspection circuit 12
Has a logic circuit configuration that comprehensively diagnoses, for example, nine level conversion circuits 1 to 9.
Each level conversion circuit has the configuration shown in FIG. Therefore, the level conversion circuit 1 to the level conversion circuit 9
The output signal from the terminal is taken from the terminal A or B shown in FIG.
The output signals of some of the level conversion circuits 1 to 9 are taken out through the two-stage inverters 51 and 52. In this way, the inverters 51, 5
2 is built in because the output signal of each level conversion circuit is blunted because the load becomes heavy, and a normal control signal (clock signal) is supplied to the scanner such as a horizontal drive circuit or a vertical drive circuit.
This is to avoid the risk of not being able to enter. Output signals from the level converting circuit 1 to the level converting circuit 9 are supplied to the NAND gate 53 at the previous stage. Level conversion circuit 1
The output signal of the level conversion circuit 9 is also supplied to the NOR gate 54. The output terminal of the NAND gate 53 is connected to the input terminal of the subsequent NAND gate 55. NOR gate 5
The output terminal of No. 4 is connected to the other input terminal of the NAND gate 55 in the subsequent stage via the inverter 56. The NAND gate 55 outputs the diagnosis result to the output terminal SOUT.

【0012】引き続き図3を参照して検査回路12の診
断動作を詳細に説明する。先ず、各レベル変換回路1〜
9の入力端子に直流信号VINを印加する。例えばこの
直流入力信号VINのレベルを走査して、3Vに設定し
た時各レベル変換回路の出力がハイ(15V)になる一
方、VINを0Vとした時各レベル変換回路の出力がロ
ー(0V)となれば、正常なレベル変換動作が行なわれ
た事になる。ここで、全てのレベル変換回路1〜9に3
VのVINを入力した時、全てのレベル変換回路1〜9
の出力がハイと動作するならば、ナンドゲート55の出
力端子にはハイレベルが現われる。逆に、0VのVIN
を各レベル変換回路1〜9に一斉に入力した時、全ての
レベル変換回路1〜9の出力がローと動作するならば、
ナンドゲート55の出力端子はハイになる。
The diagnostic operation of the inspection circuit 12 will be described in detail with reference to FIG. First, each level conversion circuit 1 to
The direct current signal VIN is applied to the input terminal of 9. For example, when the level of the DC input signal VIN is scanned and set to 3V, the output of each level conversion circuit becomes high (15V), while when VIN is set to 0V, the output of each level conversion circuit becomes low (0V). If so, it means that the normal level conversion operation is performed. Here, all the level conversion circuits 1 to 9 have 3
When VIN of V is input, all level conversion circuits 1 to 9
If the output of is operated high, a high level appears at the output terminal of the NAND gate 55. Conversely, 0V VIN
When all the level conversion circuits 1 to 9 output low when all the level conversion circuits 1 to 9 are input at the same time,
The output terminal of NAND gate 55 goes high.

【0013】ところが、例えばレベル変換回路3に動作
異常があり、3VのVINを入力した時ローに誤動作し
たとする。即ち、レベル変換回路3の出力レベルはロー
となり、その他のレベル変換回路の出力レベルはハイと
なる。従って、ナンドゲート55の出力端子SOUTは
ローになる。同様に、0VのVINを入力した時、複数
のレベル変換回路1〜9のうちの何れか1つでも出力レ
ベルがハイになる誤動作をすると、出力端子SOUTは
ローになる。つまり、全てのレベル変換回路1〜9が正
常に動作する時に限りSOUTはハイとなり、何れか1
つでも異常動作するとSOUTはローになる。この様に
して、図3に示した検査回路12は複数のレベル変換回
路の動作を総合的に診断する論理回路構成となってい
る。なお、上述した診断では入力信号VINを0Vと3
Vの間で切り換えて検査を実施したが、本発明はこれに
限られるものではない。例えば、各レベル変換回路1〜
9に直流電圧を印加し且つそのレベルを走査して診断を
行なう事により、レベル変換回路の動作範囲(閾電圧範
囲)をパネル全体として選別可能である。
However, it is assumed that, for example, the level conversion circuit 3 has an operation abnormality and malfunctions at a low level when VIN of 3V is input. That is, the output level of the level conversion circuit 3 becomes low, and the output levels of the other level conversion circuits become high. Therefore, the output terminal SOUT of the NAND gate 55 becomes low. Similarly, when VIN of 0V is input, if any one of the plurality of level conversion circuits 1 to 9 malfunctions in which the output level becomes high, the output terminal SOUT becomes low. That is, SOUT becomes high only when all the level conversion circuits 1 to 9 operate normally, and any one of
If any one malfunctions, SOUT goes low. In this way, the inspection circuit 12 shown in FIG. 3 has a logic circuit configuration for comprehensively diagnosing the operation of the plurality of level conversion circuits. In the above-mentioned diagnosis, the input signal VIN is set to 0V and 3V.
Although the inspection was performed by switching between V, the present invention is not limited to this. For example, each level conversion circuit 1 to
By applying a DC voltage to 9 and scanning its level for diagnosis, the operating range (threshold voltage range) of the level conversion circuit can be selected as the entire panel.

【0014】図4は検査回路の第2実施例を示す回路図
である。図3に示した検査回路構成を全体として含んで
おり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解
を容易にしている。この検査回路はレベル変換回路1〜
9の診断と垂直駆動回路7及び水平駆動回路8(スキャ
ナ部)の診断を切り換える手段としてゲート回路60を
含んでおり、診断結果を共通の出力端子SOUTに出力
する。換言すると、従来の表示パネルにもともと設けら
れているスキャナ部チェック用の出力端子SOUTを用
い、切換モードでレベル変換回路1〜9のVthをチェ
ック可能としている。ここでは、切換モードのスイッチ
入力として端子VSSGを用いている。この端子VSS
Gはゲートラインに接地レベル(0V)を供給する端子
であり、スキャナ部とは全く接続されていない。つま
り、スキャナ部の動作には無関係な端子であるので、切
換モードのスイッチ入力に用いても動作上問題ない。な
お、切換モードのスイッチング入力端子としてはVSS
Gに限られるものではなく、スキャナ部の動作に無関係
な端子なら何でも良い。なおスキャナ部に含まれるブロ
ックHOUTは水平駆動回路8のチェック用出力信号ノ
ードを表わしている。又ブロックVLOUTは左側の垂
直駆動回路7に設けた出力信号チェック用ノードを表わ
している。さらにブロックVROUTは右側の垂直駆動
回路7の出力信号のチェック用ノードを表わしている。
さらに、2段のインバータを介してVROUTに接続し
た3段のVS/Rは右側垂直駆動回路と左側垂直駆動回
路の出力タイミングをずらして、個々に診断可能とする
為に設けられている。かかる検査回路構成において、端
子VSSGにローレベルのスイッチ入力を印加すると、
通常モードでの診断が行なわれ、SOUTにはスキャナ
部から出力される信号波形が得られる。一方VSSGに
ハイレベルのスイッチ入力を印加するとレベル変換回路
のVth診断モードに切り換わる。即ち、図3の検査回
路と同様に、SOUTがハイレベルになれば全てのレベ
ル変換回路1〜9は正常動作していると判断され、SO
UTがローレベルであると異常動作を示す事になる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the inspection circuit. The inspection circuit configuration shown in FIG. 3 is included as a whole, and corresponding parts are designated by corresponding reference numerals to facilitate understanding. This inspection circuit includes level conversion circuits 1 to
The gate circuit 60 is included as a means for switching the diagnosis of 9 and the diagnosis of the vertical drive circuit 7 and the horizontal drive circuit 8 (scanner section), and outputs the diagnosis result to the common output terminal SOUT. In other words, it is possible to check the Vth of the level conversion circuits 1 to 9 in the switching mode by using the output terminal SOUT for checking the scanner section originally provided in the conventional display panel. Here, the terminal VSSG is used as the switch input in the switching mode. This terminal VSS
G is a terminal that supplies a ground level (0 V) to the gate line, and is not connected to the scanner unit at all. That is, since the terminal is irrelevant to the operation of the scanner unit, there is no problem in operation even if it is used for switch input in the switching mode. VSS is used as the switching input terminal in the switching mode.
The terminal is not limited to G, and any terminal irrelevant to the operation of the scanner unit may be used. A block HOUT included in the scanner section represents a check output signal node of the horizontal drive circuit 8. The block VLOUT represents an output signal check node provided in the left vertical drive circuit 7. Further, the block VROUT represents a check node for the output signal of the vertical drive circuit 7 on the right side.
Further, the three-stage VS / R connected to VROUT via the two-stage inverter is provided so that the output timings of the right side vertical drive circuit and the left side vertical drive circuit are shifted so that they can be individually diagnosed. In this inspection circuit configuration, when a low-level switch input is applied to the terminal VSSG,
The diagnosis is performed in the normal mode, and the signal waveform output from the scanner unit is obtained at SOUT. On the other hand, when a high level switch input is applied to VSSG, the level conversion circuit switches to the Vth diagnostic mode. That is, similarly to the inspection circuit of FIG. 3, when SOUT goes high, it is determined that all the level conversion circuits 1 to 9 are operating normally, and SO
If the UT is at low level, abnormal operation will be indicated.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、レ
ベル変換回路の動作を診断する検査回路を同一基板上に
内蔵して、表示用半導体装置を構成している。各レベル
変換回路にDCレベルの入力信号を供給する事により、
各レベル変換回路の動作を容易に診断でき、検査工程が
大幅に時間短縮可能となる。又、診断結果を利用してレ
ベル変換回路のVthに応じた選別がパネルの実装後で
も可能になる。
As described above, according to the present invention, the display semiconductor device is constructed by incorporating the inspection circuit for diagnosing the operation of the level conversion circuit on the same substrate. By supplying a DC level input signal to each level conversion circuit,
The operation of each level conversion circuit can be easily diagnosed, and the inspection process can be significantly shortened. In addition, the diagnosis result can be used to make a selection according to the Vth of the level conversion circuit even after the panel is mounted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる表示装置の構成を示す模式的な
平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a display device according to the present invention.

【図2】レベル変換回路の回路構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of a level conversion circuit.

【図3】検査回路の第1実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of an inspection circuit.

【図4】検査回路の第2実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the inspection circuit.

【図5】レベル変換回路の一般的な動作説明に供する波
形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram provided for explaining a general operation of the level conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動基板 2 対向基板 3 ゲートライン 4 データライン 5 画素電極 6 スイッチング素子 7 垂直駆動回路 8 水平駆動回路 9 レベル変換回路 10 画像信号供給ゲート 11 端子 12 検査回路 1 drive board 2 Counter substrate 3 gate lines 4 data lines 5 pixel electrodes 6 switching elements 7 Vertical drive circuit 8 Horizontal drive circuit 9 level conversion circuit 10 Image signal supply gate 11 terminals 12 Inspection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G09G 5/00 G01R 31/28 V (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01R 31/28 G02F 1/133 550 G09G 3/20 G09G 3/36 G09G 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G09G 5/00 G01R 31/28 V (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/00 G01R 31 / 28 G02F 1/133 550 G09G 3/20 G09G 3/36 G09G 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 行列状に配された画素電極と、個々の画
素電極に画像信号を書き込むスイッチング素子と、制御
信号に応じて動作しスイッチング素子を行毎に選択する
垂直駆動回路と、制御信号に応じて動作し選択されたス
イッチング素子に画像信号を供給する水平駆動回路と、
外部から入力された制御信号を低レベルから高レベルに
変換して垂直駆動回路及び水平駆動回路に供給するレベ
ル変換回路とを同一基板に集積形成した表示用半導体装
置であって、薄膜トランジスタで構成される 該レベル変換回路の動作
を診断する検査回路を同一基板上に内蔵し、 前記検査回路は、外部から入力された個々の制御信号毎
に設けられた複数のレベル変換回路の動作を総合的に診
断する論理回路を含み、 前記検査回路は、該レベル変換回路に直流電圧を印加し
且つそのレベルを走査して診断を行ない、該レベル変換
回路を構成する薄膜トランジスタの閾電圧のばらつきに
依存する該レベル変換回路の動作範囲を選別可能にし、 前記検査回路は、該レベル変換回路の診断と該垂直駆動
回路及び水平駆動回路の診断を切り換える手段を有し、
診断結果を共通の出力端子に出力する 事を特徴とする表
示用半導体装置。
1. A pixel electrode arranged in a matrix, a switching element for writing an image signal to each pixel electrode, a vertical drive circuit which operates according to a control signal and selects the switching element for each row, and a control signal. A horizontal drive circuit that operates according to the above and supplies an image signal to the selected switching element;
A display semiconductor device in which a level conversion circuit for converting a control signal input from the outside from a low level to a high level and supplying it to a vertical drive circuit and a horizontal drive circuit is integrally formed on the same substrate, and is composed of a thin film transistor. that the test circuit for diagnosing the operation of the level conversion circuit built on the same substrate, the test circuit, overall operation of a plurality of level conversion circuit provided for each individual of the control signal input from outside look including a logic circuit diagnosis, the inspection circuit, a DC voltage is applied to the level converter
Also, the level is scanned to make a diagnosis, and the level is converted.
For variations in the threshold voltage of the thin film transistors that make up the circuit
The operation range of the dependent level conversion circuit can be selected, and the inspection circuit diagnoses the level conversion circuit and performs the vertical drive.
Having means for switching diagnosis of the circuit and the horizontal drive circuit,
A display semiconductor device characterized by outputting a diagnostic result to a common output terminal .
【請求項2】 行列状に配された画素電極、個々の画素
電極に画像信号を書き込むスイッチング素子、制御信号
に応じて動作しスイッチング素子を行毎に選択する垂直
駆動回路、制御信号に応じて動作し選択されたスイッチ
ング素子に画像信号を供給する水平駆動回路、及び外部
から入力された制御信号を低レベルから高レベルに変換
して垂直駆動回路及び水平駆動回路に供給するレベル変
換回路を一体的に集積形成した一方の基板と、 対向電極を有し所定の間隙を介して該一方の基板に接合
した他方の基板と、 該間隙に保持された電気光学物質とを備えた表示装置で
あって、 前記一方の基板は検査回路を内蔵しており、両基板を接
合した状態で薄膜トランジスタで構成される該レベル変
換回路の動作を診断可能であり、 前記検査回路は、外部から入力された個々の制御信号毎
に設けられた複数のレベル変換回路の動作を総合的に診
断する論理回路を含み、 前記検査回路は、該レベル変換回路に直流電圧を印加し
且つそのレベルを走査して診断を行ない、該レベル変換
回路を構成する薄膜トランジスタの閾電圧のばらつきに
依存する該レベル変換回路の動作範囲を選別可能にし、 前記検査回路は、該レベル変換回路の診断と該垂直駆動
回路及び水平駆動回路の診断を切り換える手段を有し、
診断結果を共通の出力端子に出力する 事を特徴とする表
示装置。
2. Pixel electrodes arranged in a matrix, switching elements for writing image signals to individual pixel electrodes, vertical drive circuits that operate according to control signals and select switching elements row by row, and according to control signals. A horizontal drive circuit that operates and supplies an image signal to the selected switching element, and a level conversion circuit that converts a control signal input from the outside from a low level to a high level and supplies it to the vertical drive circuit and the horizontal drive circuit A display device including: one substrate that is integrally formed in an integrated manner; the other substrate that has a counter electrode and is bonded to the one substrate through a predetermined gap; and an electro-optical material held in the gap. Te, wherein one of the substrates is possible to diagnose the operation of the level conversion circuit including the thin film transistors in a state of being bonded built and, the two substrates the test circuit, the test circuit, Overall look including a logic circuit for diagnosing the operation of a plurality of level conversion circuit provided for each individual control signal input from parts, the test circuit, a DC voltage is applied to the level converting circuit
Also, the level is scanned to make a diagnosis, and the level is converted.
For variations in the threshold voltage of the thin film transistors that make up the circuit
The operation range of the dependent level conversion circuit can be selected, and the inspection circuit diagnoses the level conversion circuit and performs the vertical drive.
Having means for switching diagnosis of the circuit and the horizontal drive circuit,
A display device that outputs diagnostic results to a common output terminal .
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