JP3898037B2 - 液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置に関し、特に実使用時と同等の信号を液晶表示パネルに供給して点灯表示検査を行う液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種電子機器に広く使用されている。特に、画素毎にＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れているため、携帯テレビやパーソナルコンピュータなどのディスプレイに使用されている。
【０００３】
一般的なＴＮ(Twisted Nematic)型液晶表示パネルは、２枚の透明ガラス基板の間に液晶を封入した構造を有している。それらのガラス基板の相互に対向する２つの面（対向面）のうち、一方の面側にはブラックマトリクス、カラーフィルタ及びコモン電極などが形成され、また、他方の面側にはＴＦＴ素子及び画素電極などが形成されている。更に、各ガラス基板の対向面と反対側の面には、それぞれ偏光板が取り付けられている。
【０００４】
これらの２枚の偏光板は、例えば偏光板の偏光軸が互いに直交するように配置され、これによれば、電界をかけない状態では光を透過し、電界を印加した状態では遮光するモード、すなわちノーマリホワイトモードとなる。また、２枚の偏光板の偏光軸が平行な場合には、電圧をかけない状態では光を遮断し、電圧を印加した状態では透過するモード、すなわちノーマリブラックモードとなる。
【０００５】
以下、ＴＦＴ素子及び画素電極が形成された基板をＴＦＴ基板と呼び、カラーフィルタ及びコモン電極が形成された基板をＣＦ基板と呼ぶ。また、赤色（Ｒ）画素、緑色（Ｇ）画素及び青色（Ｂ）画素の３個の画素で構成される表示単位をピクセルと呼ぶ。
【０００６】
ところで、このＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、これらの基板間に液晶を注入して液晶表示パネルを製造した後に、液晶表示パネルの点灯表示検査が行なわれる。図８は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。図８に示すように、従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置１２６は、コンピュータ１１４、信号発生器１１６、コントロール基板１１８、ドレイン側データドライバ１２０、ゲート側ドライバ１２２及びプローブピン１１２により構成されている。
【０００７】
液晶表示パネル１１０の表示部には、同図に示すように、水平方向及び垂直方向に配列した複数の画素１１７が形成され、各画素１１７には、それぞれＴＦＴ素子１１９と補助容量１１５とが設けられている。なお、図８では画素１１７を模式化して図示しており、実際の画素は画素電極及び対向電極とそれらの間の液晶とにより構成されている。
【０００８】
また、液晶表示パネル１１０の表示部には垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１１と水平方向に延びる複数のゲートバスライン１１３とが形成されている。ＴＦＴ素子１１９のソース部は画素電極に接続され、ドレイン部はデータバスライン１１１に接続され、また、ゲート部はゲートバスライン１１３に接続されている。
【０００９】
従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法では、点灯表示検査装置１２６のプローブピン１１２を被検査対象の液晶表示パネル１１０の全接続端子に接触させて、コンピュータ１１４から信号発生器１１６、コントロール基板１１８、ドレイン側データドライバ１２０又はゲート側ドライバ１２２、及びプローブピン１１２を介して所定の表示情報を液晶表示パネル１１０に供給する。これにより、液晶表示パネル１１０に所定の検査表示パターンが表示される。
【００１０】
そして、液晶表示パネル１１０の上方に設置されたＣＣＤカメラ１２４で液晶表示パネル１１０に表示される画像を取り込んで画像解析することにより、又は人間の目視検査により、液晶表示パネル１１０の表示欠陥を検出して液晶表示パネルの良否判定を行うことができる。
【００１１】
図９は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。Ｄ00〜Ｄ17はコンピュータ１１４から信号発生器１１６及びコントロール基板１１８を介してドレイン側データドライバ１２０に送られてきたデータであり、それぞれ１ビット、合計１８ビットで１ピクセル分の階調情報を示している。ＤCLKはＤ00〜Ｄ17の階調情報をドレイン側データドライバ１２０に入力するタイミングを示している。水平同期信号ＨSYNCはドレイン側データドライバ１２０から各データバスライン１１１に階調電圧を印加するタイミングを示している。
【００１２】
各データバスライン１１１に階調電圧が印加された後に、一つのゲートバスライン１１３に走査電圧が印加され、このゲートバスライン１１３に接続されたＴＦＴ素子１１９は「ＯＮ」状態となり、画素電極に階調電圧が供給される。その後、ゲートバスライン１１３に印加された走査電圧が切断されてＴＦＴ素子１１９が「ＯＦＦ」状態になり、画素電極に階調電圧が保持される。
【００１３】
垂直同期信号ＶSYNKは垂直方向に並ぶ複数のゲートバスライン１１３に順次走査電圧を印加し、最後のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加した後に、最初のゲートバスライン１１３に戻るタイミングを示している。ブランキング期間は、最後のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加してから最初のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加するまでの時間を示している。ブランキング期間では、ゲートバスライン１１３には走査電圧が全く印加されておらず、ＴＦＴ素子１１９は「ＯＦＦ」状態となっている。
【００１４】
解像度が例えば１０２４×７６８の液晶表示パネルの場合、１フレーム周期であるＶSYNKは１６．７ｍｓｅｃ（ミリ秒）であって、そのうち、最初のゲートバスラインに接続する各画素に階調電圧を印加してから最後のゲートバスラインに接続する各画素に階調電圧を印加するまでの時間は１５．８ｍｓｅｃであるので、ブランキング期間は残りの０．９ｍｓｅｃとなる。
【００１５】
例えば、データバスライン１１１と画素電極とが短絡している欠陥の場合、ＴＦＴ素子１１９が「ＯＦＦ」状態であってもデータバスライン１１１から供給される階調電圧がそのまま画素電極の電圧変化となる。
【００１６】
従って、ノーマリブラックタイプの液晶表示パネルの点灯表示検査においては、液晶表示パネルの上半分を白表示及び下半分を黒表示させると、下半分の黒表示部に上記した欠陥画素が存在する場合、黒表示部の各ＴＦＴは「ＯＦＦ」状態であるにも係らず、下半分の黒表示部の欠陥画素に白表示の階調電圧が供給されて中間調の点の表示欠陥として検出することができる。その後、逆に、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示させると、上記した欠陥種が存在する場合、同様に上半分の黒表示部の欠陥画素を中間調の点の表示欠陥として検出することができる。
【００１７】
また、ノーマリホワイトタイプの液晶表示パネルの点灯表示検査においては、液晶表示パネルの表示部の上半分を白表示及び下半分を黒表示させると、上半分の白表示部に欠陥画素が存在する場合、白表示部の各ＴＦＴ素子は「ＯＦＦ」状態であるにも係らず、白表示部の欠陥画素に黒表示の階調電圧が供給されて中間調の点の表示欠陥として検出することができる。その後、逆に、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示させると、同様に白表示部の欠陥画素が中間調の点の表示欠陥として検出することができる。
【００１８】
このように、液晶表示パネルの上半分を白表示及び下半分を黒表示とした後、上半分を黒表示及び下半分を白表示させることにより、液晶表示パネルの表示部全体の上記した欠陥種に係る欠陥検査を行うことができる。
【００１９】
液晶表示パネルの上半分を白表示、下半分を黒表示させるには、例えば、１フレームの周期が１６．７ｍｓｅｃの場合、最初の７．９ｍｓｅｃ間で白表示を行い、次の８．８ｍｓｅｃ間で黒表示を行えばよい。また、液晶表示パネルの上半分を黒表示、下半分を白表示させるには、１フレームの周期が１６．７ｍｓｅｃの場合、最初の７．９ｍｓｅｃ間で黒表示を行い、次の８．８ｍｓｅｃ間で白表示を行えばよい。
【００２０】
従来の液晶表示パネルの点灯表示検査では、あらゆる表示欠陥を検出する必要があるため、上記した２つの表示検査パターンを含む例えば９つの表示検査パターンを表示させて点灯表示検査を行っていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法のように、例えば９つの表示検査パターンを全て表示させて表示欠陥を行うと、１つの液晶表示パネルを検査するために長い時間（例えば１４５秒）がかかってしまうという問題がある。
【００２２】
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、液晶表示パネルの点灯表示検査において、検査表示パターンを削減して検査時間を短縮することができる液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係り、液晶表示パネルのゲートバスライン及びデータバスラインにそれぞれ走査電圧及び階調電圧を供給して検査表示パターンを表示させることにより、前記液晶表示パネルの表示欠陥を検出する液晶表示パネルの点灯表示検査方法であって、前記液晶表示パネルを全面黒表示にして点灯表示検査を行うときは、１フレーム周期のうち前記ゲートバスラインに前記走査電圧を供給しないブランキング期間に、全面白表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給し、前記液晶表示パネルを全面白表示にして点灯表示検査を行うときは、前記ブランキング期間に全面黒表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給することを特徴とする。
【００２４】
本発明の特徴の一つは、データバスラインと画素電極とが短絡することでデータバスラインの階調電圧の変化がそのまま画素電極の電圧変化になる欠陥種が存在する画素を、従来の点灯表示検査で使用している全面白表示又は全面黒表示の検査表示パターンを表示させることで検出できるようにしたことである。
【００２５】
本発明によれば、まず、１フレーム周期のうち、ブランキング期間以外の時間に所定のタイミングでゲートバスライン及びデータバスラインにそれぞれ走査電圧及び階調電圧を供給して液晶表示パネルを全面黒表示又は全面白表示の点灯検査画像を表示する。
【００２６】
液晶表示パネルを全面黒表示の点灯検査表示画像にするときは、その後のブランキング期間に、全面白表示の階調電圧をデータバスラインから画素電極に供給する。ブランキング期間にはゲートバスラインには走査電圧が印加されておらす、ＴＦＴ素子が「ＯＦＦ」状態となっているので、欠陥が存在しない正常な画素の画素電極には白表示の階調電圧は供給されない。
【００２７】
しかし、液晶表示パネル内にデータバスラインと画素電極とが短絡している欠陥種が存在する画素が存在すれば、この画素の画素電極に白表示にする階調電圧が供給されることになるので、全面黒表示画像のうち、欠陥が存在する画素が白表示になって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００２８】
また逆に、液晶表示パネルを全面白表示の点灯検査表示画像にするときは、ブランキング期間に黒表示にする階調電圧をデータバスラインに供給する。これにより、全面白表示画像のうち、欠陥画素が黒表示となって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００２９】
このように、データバスラインと画素電極とが短絡する欠陥種が存在する画素を、従来の点灯表示検査で使用している全面白表示又は全面黒表示の検査表示パターンを表示させることで検出できるようにしたので、液晶表示パネルの上半分を黒表示、下半分を白表示にする表示検査パターン、並びに上半分を白表示、下半分を黒表示にする表示検査パターンを特別に表示させる必要がない。これにより、液晶表示パネルの点灯表示検査で表示させる表示検査パターンを削減することができるので、点灯表示検査時間を短縮することができるようになる。
【００３０】
上記した液晶表示パネルの点灯表示検査方法において、前記１フレーム周期のうち、最初のゲートバスラインに走査電圧を印加してから最後のゲートバスラインに走査電圧を順次印加するまでの時間（ＴA）と前記ブランキング期間の時間（ＴB）との関係が、ＴB≧ＴA／５になるようにすることが好ましい。
【００３１】
１フレーム周期のうち、ブランキング時間が短すぎると、欠陥画素が存在するとしてもほとんど白表示又は黒表示としか視認されないため、表示欠陥として検出することが困難になる場合が想定される。本願発明者はこの点に注目して鋭意研究した結果、ＴB≧ＴA／５になるようにブランキング時間を長くすることにより、表示欠陥を中間調の点として確実に検出できることを見出した。
【００３２】
また、上記した課題を解決するため、本発明は液晶表示パネルの点灯表示検査装置に係り、点灯表示検査用の表示情報を出力する処理系と、前記処理系からの表示情報に基づいて所定の信号を発生する信号発生部と、１フレーム周期の時間のうちのブランキング期間の時間を変更可能なブランキング期間変更部を備え、前記信号発生部からの信号に基づいて階調情報を発生するコントロール部と、前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルのデータバスラインに所定のタイミングで階調電圧を供給するデータドライバと、前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルの前記ゲートバスラインに所定のタイミングで走査電圧を供給するゲートドライバとを有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示パネルの点灯表示検査装置に係るコントロール部は、１フレーム周期の時間のうちのブランキング期間の時間を変更可能なブランキング期間変更部（例えば半導体装置）を備えている。これにより、ブランキング期間の時間を、表示欠陥を検出しやすい所望の時間になるように長く設定することができ、このブランキング期間中に所定の階調電圧を液晶表示パネルのデータバスラインに印加することにより、上記した液晶表示パネルの点灯表示検査方法を容易に実施することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００３５】
（液晶表示パネルの欠陥種の説明）
本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法の特徴の一つは、データバスラインからの供給に基づく階調電圧の変化がそのまま画素電極の電圧変化となる欠陥種を、全面白表示パターン又は全面黒表示パターンの表示検査パターンで検出できるようにしたことにあるので、最初にこの欠陥種について説明する。
【００３６】
図１は液晶表示パネルの表示部に発生した第１の欠陥種を示す概略平面図である。図１に示すように、絶縁性のガラス基板３０上には、水平方向に延びる複数のゲートバスライン１３と垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１とが設けられ、これらにより画素領域が画定されている。
【００３７】
画素領域には透明な画素電極３２（破線で表示）が形成されており、この画素電極３２のほぼ中央には蓄積容量バスライン３４が画素領域を横切って形成され、また、この蓄積容量バスライン３４の上には中間電極３６が形成されている。中間電極３６と画素電極３２とは保護層に形成されたコンタクトホール３８を介して電気的に接続されている。画素領域の上部にはＴＦＴ素子１９が設けられている。このＴＦＴ素子１９のドレイン部にはドレイン電極４０が形成され、このドレイン電極４０はデータバスライン１１につながっている。また、ＴＦＴ素子１９のソース部にはソース電極４６が形成され、このソース電極４６は保護膜に形成されたコンタクトホール４６を介して画素電極３２と電気的に接続されている。
【００３８】
図１のＡ部（円で囲まれた領域）には第１の欠陥種が発生している様子を示している。図２は図１のＩ−Ｉに沿った断面図である。ＴＦＴ基板は、図２に示すように、ガラス基板３０の上に下から順に蓄積容量バスライン３４、第１保護層３５、中間電極３６、第２保護層３５ａ、画素電極３２が形成されている。そして、中間電極３６とデータバスライン１１とが欠陥により短絡している。（図２のＢ部）。すなわち、中間電極３６と画素電極３２とは第２保護層３５ａに形成されたコンタクトホール３８を介して電気的に接続されているので、第１の欠陥種はデータバスライン１１と画素電極３２とが中間電極３６及びコンタクトホール３８を介して短絡しているものである。
【００３９】
図３は液晶表示パネルの表示部に発生した第２の欠陥種を示す概略平面図である。なお、図３において図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。図３のＣ部（円で囲まれた領域）が第２の欠陥種を示している。図４は図３のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３のＣ部にはＴＦＴ素子１９が形成されている。
【００４０】
ＴＦＴ素子１９の断面構造は、図４に示すように、ガラス基板３０の上に下から順に、ゲートバスライン１３（ＴＦＴ素子１９のゲート電極）、第１の保護層３５（ゲート絶縁膜）、アモルファスシリコン膜３１、チャネル保護膜３３が形成され、更に、アモルファスシリコン膜３１のソース部及びドレイン部とｎ+アモルファスシリコン膜３７を介して電気的に接続されたソース電極４２及びドレイン電極４０が形成されている。
【００４１】
そして、ソース電極４２及びドレイン電極４０上には第２保護膜３５ａが形成され、ソース電極４２上の第２保護膜３４ａにはコンタクトホール４６が形成され、ソース電極４２と画素電極３２とがコンタクトホール４６を介して電気的に接続されている。
【００４２】
このＴＦＴ素子１９において、ソース電極４２とドレイン電極４０とは短絡した状態で形成されている。すなわち、第２の欠陥種はデータバスライン１１とつながるドレイン電極４０と画素電極３２とがソース電極４２及びコンタクトホール４６を介して短絡しているものである。
【００４３】
図５は液晶表示パネルの表示部に発生した第３の欠陥種を示す概略平面図である。図５のＤ部（円で囲まれた領域）が第３の欠陥種を示している。中間電極３６と、中間電極３６に隣接する画素領域の画素電極３２ａに階調電圧を印加するデータバスライン１１ａとが欠陥により短絡して形成されている。
【００４４】
すなわち、第３の欠陥種は、画素電極３２とこれに隣接する画素電極３２ａ用のデータバスライン１１ａとが中間電極３６及びコンタクトホール３８を介して短絡しているものである。なお、図５には、第３の欠陥種（図５のＤ部）の他に、第２の欠陥種（図３のＣ部）と同じ欠陥種（図５のＣ’部）も同時に発生している形態を例示している。つまり、画素電極３２が隣接する二つのデータバスライン１１及び１１ａと短絡しているものを例示している。
【００４５】
前述の図１〜図５で例示した第１〜第３の欠陥種は、結果的にデータバスライン１１と画素電極３２とが短絡しているものであるので、ＴＦＴ素子１９が「ＯＦＦ」状態であってもデータバスライン１１から供給される階調電圧がそのまま画素電極３２の電圧変化となる。
【００４６】
（液晶表示パネルの点灯表示検査装置）
図６は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。図６に示すように、本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６は、コンピュータ１４（処理系）と、コンピュータ１４に接続された信号発生器１６（信号発生部）と、信号発生器１６に接続され、ＩＣチップ１８ａ（ブランキング期間変更部）が搭載されたコントロール基板１８（コントロール部）と、コントロール基板１８に接続されたドレイン側データドライバ２０及びゲート側ドライバ２２とを備えている。
【００４７】
そして、ドレイン側データドライバ２０及びゲート側ドライバ２２はプローブピン１２を備えており、被検査対象の液晶表示パネル１０の全接続端子にこのプローブピンを接触させて点灯表示検査を行う。
【００４８】
液晶表示パネル１０の表示部には、同図に示すように、水平方向、垂直方向に複数の画素１７が形成され、各画素１７には、それぞれＴＦＴ素子１９と補助容量１５とが設けられている。なお、図６では画素１７を模式化して図示しており、実際の画素は、画素電極及び対向電極と、それらの間の液晶とにより構成されている。
【００４９】
また、液晶表示パネル１０の表示部には垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１と水平方向に延びる複数のゲートバスライン１３とが形成されている。ＴＦＴ素子１９のソース部は画素電極に接続され、ドレイン部はデータバスライン１１に接続され、また、ゲート部はゲートバスライン１３に接続されている。
【００５０】
コンピュータ１４は被検査対象の液晶表示パネル１０に点灯表示検査を行うための所定の表示情報を供給する。すなわち、表示信号がコンピュータ１４から信号発生器１６に送られ、この表示情報に基づいて信号発生器１６から所定の信号がコントロール基板１８に送られる。この信号に基づき、階調情報がコントロール基板１８からドレイン側データドライバ２０に送られ、ドレイン側データドライバ２０がこの階調情報を階調電圧に変換して液晶表示パネルのデータバスライン１１に所定のタイミングで階調電圧を供給する。
【００５１】
また、コンロール基板１８からの階調情報（走査信号）がゲート側ドライバ２２に送られ、ゲート側ドライバ２２がこの階調情報を走査電圧に変換して液晶表示パネルのゲートバスラインに走査電圧を供給することができる。
【００５２】
本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６では、まず、点灯表示検査装置２６のプローブピン２０を被検査対象の液晶表示パネル１０の全接続端子に接触させる。これにより、コンピュータ１４から信号発生器１６、コントロール基板１８、ドレイン側データドライバ２０又はゲート側ドライバ２２及びプローブピン１２を介して、所定の階調電圧及び走査電圧が液晶表示パネル１０に所定のタイミングで供給される。このようにして、液晶表示パネル１０に所定の検査表示パターンを表示させることができる。
【００５３】
その後、液晶表示パネル１０の上方に設置されたＣＣＤカメラ２４で液晶表示パネルに表示された画像を取り込んで画像解析することにより、又は人間の目視検査により、液晶表示パネルの表示欠陥を検出して液晶表示パネルの良否判定を行う。
【００５４】
本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６の特徴の一つは、液晶表示パネルを全面黒表示又は全面白表示にした状態で、ブランキング期間にデータバスライン１１に階調電圧を供給することにより、データバスライン１１と画素電極３２とが短絡している前述した３つの欠陥種を検出できることにある。これについては、後の点灯表示検査方法の欄で詳細に説明する。
【００５５】
このため、本実施形態の点灯表示検査装置２６のコントロール基板１８には、例えばゲートアレイタイプのＩＣチップ１８ａが搭載されている。このＩＣチップ１８は、１フレーム周期のうちのゲートバスラインに走査電圧を印加しないブランキング期間の時間を必要に応じて変更できる機能を備えている。また、ブランキング期間を変更すると垂直同期信号ＶSYNCも変わるので、ＶSYNCの周期を可変できるプログラムを備えている。
【００５６】
（液晶表示パネルの点灯表示検査方法）
次に、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６を用いた点灯表示検査方法について説明する。図７は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法のタイミングチャートである。
【００５７】
図７に示すように、Ｄ00〜Ｄ17はそれぞれ１ビットのデータであり、合計１８ビットで１ピクセル（Ｒ画素＋Ｇ画素＋Ｂ画素）分の階調情報を示している。ＤCLKはＤ00〜Ｄ17の階調情報をデータドライバ２０に印加するタイミングを示している。ＨSYNCはデータドライバ２０から各データバスライン１１に階調電圧を印加するタイミングを示している。
【００５８】
ＶSYNCはゲートバスライン１３の１ライン毎に順次各画素に階調電圧を印加していき、最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加した後に、最初のゲートバスライン１３に戻るタイミングを示している。
【００５９】
ブランキング期間は、１フレーム周期の時間のうち、最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に走査電圧を印加してから最初のゲートバスライン１３に接続された各画素に走査電圧を印加するまでの時間を示している。
【００６０】
各データバスライン１１に階調電圧が印加された後に、一つのゲートバスライン１３に走査電圧が印加されてＴＦＴ素子１９が「ＯＮ」状態となり、この一つのゲートバスライン１３に接続された各画素の画素電極３２に階調電圧がそれぞれ供給される。このようにして、順次、複数のゲートバスライン１３に走査電圧が印加されてＴＦＴ素子１９が「ＯＮ」となり、各データバスライン１１に階調電圧がそれぞれ印加されることで、液晶表示パネル１０の表示部の全ての画素に階調電圧が書き込まれ、液晶表示パネルに画像が表示される。
【００６１】
本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法では、例えば、ノーマリブラックモードの液晶表示パネルの場合、ブランキング期間以外のとき、すなわち最初のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加するまでの期間は、Ｄ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを黒表示にするため「ｌｏｗ」のデータを入力し、その後のブランキング期間にはＤ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを白表示にするために「ｈｉｇｈ」のデータを入力する。
【００６２】
なお、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルの場合は、逆に、ブランキング期間以外のとき、Ｄ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを黒表示にするため「ｈｉｇｈ」のデータを入力し、その後のブランキング期間にはＤ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを白表示にするために「ｌｏｗ」のデータを入力すればよい。
【００６３】
すなわち、ブランキング期間以外のときに、まず、ＨSYNCが「ｈｉｇｈ」になるタイミングで、一つのゲートバスライン１３に走査電圧を印加して、これに接続されたＴＦＴ素子１９を「ＯＮ」状態とし、データバスライン１１から黒表示にする階調電圧（ノーマリブラックモードの場合は「ｌｏｗ」のデータ）を画素電極３２に供給する。
【００６４】
その後、ゲートバスライン１３に印加した走査電圧を切断してＴＦＴ素子１９を「ＯＦＦ」にする。これにより、画素電極３２に印加電圧が保持されて一つのゲートバスライン１３に接続された各画素が黒表示になる。これを最後のゲートバスライン１３まで順次繰り返すことにより液晶パネルの表示部全面が黒表示になる。
【００６５】
次いで、ブランキング期間にデータバスライン１１に白表示にする階調電圧（ノーマリブラックの場合は「ｈｉｇｈ」のデータ）を印加する。前述したように、本実施形態の点灯表示検査装置２６では、コントロール基板１８にＩＣチップ１８ａを搭載しているのでブランキング期間にもデータバスライン１１に階調電圧を印加できるようになっている。
【００６６】
このとき、ブランキング期間のときはゲートバスライン１３に走査電圧が印加されずＴＦＴ素子１９は「ＯＦＦ」状態であるので、白表示にする階調電圧をデータバスライン１１に印加したとしても、前述の３つの欠陥種が発生していない正常な画素の画素電極には階調電圧が供給されない。
【００６７】
しかし、前述の３つの欠陥種はデータバスライン１１と画素電極３２とが短絡することでデータバスライン１１の階調電圧の変化がそのまま画素電極３２の電圧変化になる欠陥種であるので、この３つの欠陥種がある画素の画素電極３２には白表示にする階調電圧が供給されることになる。
【００６８】
このようにして、液晶表示パネルに前述の３つの欠陥種が存在する場合、全面黒表示の中に欠陥画素が白表示で表示されるので、ＣＣＤカメラ２４による画像解析又は人間による目視検査によって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００６９】
なお、上記した実施例ではブランキング期間以外のときは、液晶パネルを黒表示にする階調電圧を印加し、その後のブランキング期間のときに白表示する階調電圧をデータバスライン１１に印加する形態を例示したが、この形態とは逆に、ブランキング期間以外のときに液晶パネルを白表示にする階調電圧を印加し、その後のブランキング期間のときに黒表示にする階調電圧をデータバスライン１１に印加してもよい。この形態の場合、全面白表示の中に欠陥画素が黒表示となって表示されるので、同様に欠陥画素を検出することができる。
【００７０】
欠陥画素を検出するとき、従来の液晶表示パネルの駆動方法のように、１フレーム周期のうち、最初のゲートバスライン１３に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に階調電圧を印加するまでの時間を例えば１５．８ｍｓｅｃ、ブランキング期間の時間を０．９ｍｓｅｃとする場合、欠陥が存在する画素が白表示又は黒表示として表示される時間が短く、液晶表示パネルの表示部がほとんど黒表示又は白表示として視認されるので表示欠陥として検出しずらい。
【００７１】
本願発明者はこの点に注目して鋭意研究した結果、１フレーム周期のうち、最初のゲートバスライン１３に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に階調電圧を印加するまでの時間をＴAとし、また、ブランキング期間の時間をＴBとしたとき、ＴB≧ＴA／５の条件を満たす範囲であれば欠陥画素を検出するのが容易であることを見出した。
【００７２】
つまり、１フレーム周期の時間のうち、ブランキング期間の時間ＴBがそれ以外の時間ＴAの５分の１以上になるように設定すればよい。例えば、図７に示すように、ＴAを１５．８ｍｓｅｃとした場合、ブランキング期間の時間ＴBを３．１６ｍｓｅｃ以上に設定すればよい。このとき、１フレーム周期の時間が１８．９６ｍｓｅｃとなる。
【００７３】
ブランキング期間の時間ＴBを変更すると１フレーム周期であるＶSYNCも変える必要があるので、前述したように、点灯表示検査装置２６のコントロール基板１８に搭載されたＩＣチップ１８ａはＶSYNCを可変できるプログラムを備えている。
【００７４】
以上にように、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法を用いることにより、データバスライン１１と画素電極３２とが短絡することでデータバスライン１１に供給される階調電圧がそのまま画素電極３２の電圧変化になる欠陥種が存在する画素を、従来から点灯表示検査で使用されている全面黒表示又は全面白表示の検査表示パターンを用いて検出することができるようになる。
【００７５】
これにより、例えば、液晶表示パネルの検査表示パターンを従来の９パターンから、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示、並びに上半分を白表示及び下半分を黒表示にした検査表示パターンを削除することができる。その結果、検査時間を従来の１４５秒から９５秒程度に短縮することができる。
【００７６】
また、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６では、１フレーム周期のうちブランキング期間を可変することができるようにしたことで、ブランキング期間の時間を長く設定することができるので、欠陥が存在する画素を中間調の点としてより確実に検出できるようになる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示パネルを全面黒表示にして点灯表示検査を行うときは、１フレーム周期のうちゲートバスラインに走査電圧を供給しないブランキング期間に、全面白表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給し、液晶表示パネルを全面白表示にして点灯表示検査を行うときは、ブランキング時間に全面黒表示にする階調電圧を前記データバスラインに供給する。
【００７８】
このようにすることにより、液晶表示パネル内にデータバスラインと画素電極とが短絡している欠陥画素が存在すれば、全面黒表示の点灯表示検査画像を表示させるときは、欠陥画素が白表示になり、また、全面白表示の点灯表示検査画像を表示させるときは、欠陥画素が黒表示になって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００７９】
従って、従来の点灯表示検査画像により欠陥画素を検出できるようになるので、液晶表示パネルの点灯表示検査で表示させる表示検査パターンを削減することができ、その結果、点灯表示検査時間を短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は液晶表示パネルの表示部に発生した第１の欠陥種を示す概略平面図である。
【図２】図２は図１のＩ−Ｉに沿った部分断面図である。
【図３】図３は液晶表示パネルの表示部に発生した第２の欠陥種を示す概略平面図である。
【図４】図４は図３のＩＩ−ＩＩに沿った部分断面図である。
【図５】図５は液晶表示パネルの表示部に発生した第３の欠陥種を示す概略平面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。
【図７】図７は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法におけるタイミングチャートである。
【図８】図８は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。
【図９】図９は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示パネル
１１・・・データバスライン
１２・・・コネクタ
１３・・・ゲートバスライン
１４・・・コンピュータ（処理系）
１５・・・補助容量
１６・・・信号発生器（信号発生部）
１７・・・画素
１８・・・コントロール基板（コントロール部）
１８ａ・・・ＩＣチップ（ブランキング期間変更部）
１９・・・ＴＦＴ素子
２０・・・データドライバ
２２・・・ゲートドライバ
２４・・・ＣＣＤカメラ
２６・・・点灯表示検査装置
３０・・・ガラス基板
３１・・・アモルファスシリコン膜
３２・・・画素電極
３４・・・蓄積容量バスライン
３５・・・第１保護層
３５ａ・・・第２保護層
３６・・・中間電極
３７・・・ｎ+アモルファスシリコン膜
３８，４６・・・コンタクトホール
４０・・・ドレイン電極
４２・・・ソース電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置に関し、特に実使用時と同等の信号を液晶表示パネルに供給して点灯表示検査を行う液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種電子機器に広く使用されている。特に、画素毎にＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れているため、携帯テレビやパーソナルコンピュータなどのディスプレイに使用されている。
【０００３】
一般的なＴＮ(Twisted Nematic)型液晶表示パネルは、２枚の透明ガラス基板の間に液晶を封入した構造を有している。それらのガラス基板の相互に対向する２つの面（対向面）のうち、一方の面側にはブラックマトリクス、カラーフィルタ及びコモン電極などが形成され、また、他方の面側にはＴＦＴ素子及び画素電極などが形成されている。更に、各ガラス基板の対向面と反対側の面には、それぞれ偏光板が取り付けられている。
【０００４】
これらの２枚の偏光板は、例えば偏光板の偏光軸が互いに直交するように配置され、これによれば、電界をかけない状態では光を透過し、電界を印加した状態では遮光するモード、すなわちノーマリホワイトモードとなる。また、２枚の偏光板の偏光軸が平行な場合には、電圧をかけない状態では光を遮断し、電圧を印加した状態では透過するモード、すなわちノーマリブラックモードとなる。
【０００５】
以下、ＴＦＴ素子及び画素電極が形成された基板をＴＦＴ基板と呼び、カラーフィルタ及びコモン電極が形成された基板をＣＦ基板と呼ぶ。また、赤色（Ｒ）画素、緑色（Ｇ）画素及び青色（Ｂ）画素の３個の画素で構成される表示単位をピクセルと呼ぶ。
【０００６】
ところで、このＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、これらの基板間に液晶を注入して液晶表示パネルを製造した後に、液晶表示パネルの点灯表示検査が行なわれる。図８は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。図８に示すように、従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置１２６は、コンピュータ１１４、信号発生器１１６、コントロール基板１１８、ドレイン側データドライバ１２０、ゲート側ドライバ１２２及びプローブピン１１２により構成されている。
【０００７】
液晶表示パネル１１０の表示部には、同図に示すように、水平方向及び垂直方向に配列した複数の画素１１７が形成され、各画素１１７には、それぞれＴＦＴ素子１１９と補助容量１１５とが設けられている。なお、図８では画素１１７を模式化して図示しており、実際の画素は画素電極及び対向電極とそれらの間の液晶とにより構成されている。
【０００８】
また、液晶表示パネル１１０の表示部には垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１１と水平方向に延びる複数のゲートバスライン１１３とが形成されている。ＴＦＴ素子１１９のソース部は画素電極に接続され、ドレイン部はデータバスライン１１１に接続され、また、ゲート部はゲートバスライン１１３に接続されている。
【０００９】
従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法では、点灯表示検査装置１２６のプローブピン１１２を被検査対象の液晶表示パネル１１０の全接続端子に接触させて、コンピュータ１１４から信号発生器１１６、コントロール基板１１８、ドレイン側データドライバ１２０又はゲート側ドライバ１２２、及びプローブピン１１２を介して所定の表示情報を液晶表示パネル１１０に供給する。これにより、液晶表示パネル１１０に所定の検査表示パターンが表示される。
【００１０】
そして、液晶表示パネル１１０の上方に設置されたＣＣＤカメラ１２４で液晶表示パネル１１０に表示される画像を取り込んで画像解析することにより、又は人間の目視検査により、液晶表示パネル１１０の表示欠陥を検出して液晶表示パネルの良否判定を行うことができる。
【００１１】
図９は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。Ｄ00〜Ｄ17はコンピュータ１１４から信号発生器１１６及びコントロール基板１１８を介してドレイン側データドライバ１２０に送られてきたデータであり、それぞれ１ビット、合計１８ビットで１ピクセル分の階調情報を示している。ＤCLKはＤ00〜Ｄ17の階調情報をドレイン側データドライバ１２０に入力するタイミングを示している。水平同期信号ＨSYNCはドレイン側データドライバ１２０から各データバスライン１１１に階調電圧を印加するタイミングを示している。
【００１２】
各データバスライン１１１に階調電圧が印加された後に、一つのゲートバスライン１１３に走査電圧が印加され、このゲートバスライン１１３に接続されたＴＦＴ素子１１９は「ＯＮ」状態となり、画素電極に階調電圧が供給される。その後、ゲートバスライン１１３に印加された走査電圧が切断されてＴＦＴ素子１１９が「ＯＦＦ」状態になり、画素電極に階調電圧が保持される。
【００１３】
垂直同期信号ＶSYNKは垂直方向に並ぶ複数のゲートバスライン１１３に順次走査電圧を印加し、最後のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加した後に、最初のゲートバスライン１１３に戻るタイミングを示している。ブランキング期間は、最後のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加してから最初のゲートバスライン１１３に走査電圧を印加するまでの時間を示している。ブランキング期間では、ゲートバスライン１１３には走査電圧が全く印加されておらず、ＴＦＴ素子１１９は「ＯＦＦ」状態となっている。
【００１４】
解像度が例えば１０２４×７６８の液晶表示パネルの場合、１フレーム周期であるＶSYNKは１６．７ｍｓｅｃ（ミリ秒）であって、そのうち、最初のゲートバスラインに接続する各画素に階調電圧を印加してから最後のゲートバスラインに接続する各画素に階調電圧を印加するまでの時間は１５．８ｍｓｅｃであるので、ブランキング期間は残りの０．９ｍｓｅｃとなる。
【００１５】
例えば、データバスライン１１１と画素電極とが短絡している欠陥の場合、ＴＦＴ素子１１９が「ＯＦＦ」状態であってもデータバスライン１１１から供給される階調電圧がそのまま画素電極の電圧変化となる。
【００１６】
従って、ノーマリブラックタイプの液晶表示パネルの点灯表示検査においては、液晶表示パネルの上半分を白表示及び下半分を黒表示させると、下半分の黒表示部に上記した欠陥画素が存在する場合、黒表示部の各ＴＦＴは「ＯＦＦ」状態であるにも係らず、下半分の黒表示部の欠陥画素に白表示の階調電圧が供給されて中間調の点の表示欠陥として検出することができる。その後、逆に、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示させると、上記した欠陥種が存在する場合、同様に上半分の黒表示部の欠陥画素を中間調の点の表示欠陥として検出することができる。
【００１７】
また、ノーマリホワイトタイプの液晶表示パネルの点灯表示検査においては、液晶表示パネルの表示部の上半分を白表示及び下半分を黒表示させると、上半分の白表示部に欠陥画素が存在する場合、白表示部の各ＴＦＴ素子は「ＯＦＦ」状態であるにも係らず、白表示部の欠陥画素に黒表示の階調電圧が供給されて中間調の点の表示欠陥として検出することができる。その後、逆に、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示させると、同様に白表示部の欠陥画素が中間調の点の表示欠陥として検出することができる。
【００１８】
このように、液晶表示パネルの上半分を白表示及び下半分を黒表示とした後、上半分を黒表示及び下半分を白表示させることにより、液晶表示パネルの表示部全体の上記した欠陥種に係る欠陥検査を行うことができる。
【００１９】
液晶表示パネルの上半分を白表示、下半分を黒表示させるには、例えば、１フレームの周期が１６．７ｍｓｅｃの場合、最初の７．９ｍｓｅｃ間で白表示を行い、次の８．８ｍｓｅｃ間で黒表示を行えばよい。また、液晶表示パネルの上半分を黒表示、下半分を白表示させるには、１フレームの周期が１６．７ｍｓｅｃの場合、最初の７．９ｍｓｅｃ間で黒表示を行い、次の８．８ｍｓｅｃ間で白表示を行えばよい。
【００２０】
従来の液晶表示パネルの点灯表示検査では、あらゆる表示欠陥を検出する必要があるため、上記した２つの表示検査パターンを含む例えば９つの表示検査パターンを表示させて点灯表示検査を行っていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法のように、例えば９つの表示検査パターンを全て表示させて表示欠陥を行うと、１つの液晶表示パネルを検査するために長い時間（例えば１４５秒）がかかってしまうという問題がある。
【００２２】
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、液晶表示パネルの点灯表示検査において、検査表示パターンを削減して検査時間を短縮することができる液晶表示パネルの点灯表示検査方法及び点灯表示検査装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係り、液晶表示パネルのゲートバスライン及びデータバスラインにそれぞれ走査電圧及び階調電圧を供給して検査表示パターンを表示させることにより、前記液晶表示パネルの表示欠陥を検出する液晶表示パネルの点灯表示検査方法であって、前記液晶表示パネルを全面黒表示にして点灯表示検査を行うときは、１フレーム周期のうち前記ゲートバスラインに前記走査電圧を供給しないブランキング期間に、全面白表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給し、前記液晶表示パネルを全面白表示にして点灯表示検査を行うときは、前記ブランキング期間に全面黒表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給することを特徴とする。
【００２４】
本発明の特徴の一つは、データバスラインと画素電極とが短絡することでデータバスラインの階調電圧の変化がそのまま画素電極の電圧変化になる欠陥種が存在する画素を、従来の点灯表示検査で使用している全面白表示又は全面黒表示の検査表示パターンを表示させることで検出できるようにしたことである。
【００２５】
本発明によれば、まず、１フレーム周期のうち、ブランキング期間以外の時間に所定のタイミングでゲートバスライン及びデータバスラインにそれぞれ走査電圧及び階調電圧を供給して液晶表示パネルを全面黒表示又は全面白表示の点灯検査画像を表示する。
【００２６】
液晶表示パネルを全面黒表示の点灯検査表示画像にするときは、その後のブランキング期間に、全面白表示の階調電圧をデータバスラインから画素電極に供給する。ブランキング期間にはゲートバスラインには走査電圧が印加されておらす、ＴＦＴ素子が「ＯＦＦ」状態となっているので、欠陥が存在しない正常な画素の画素電極には白表示の階調電圧は供給されない。
【００２７】
しかし、液晶表示パネル内にデータバスラインと画素電極とが短絡している欠陥種が存在する画素が存在すれば、この画素の画素電極に白表示にする階調電圧が供給されることになるので、全面黒表示画像のうち、欠陥が存在する画素が白表示になって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００２８】
また逆に、液晶表示パネルを全面白表示の点灯検査表示画像にするときは、ブランキング期間に黒表示にする階調電圧をデータバスラインに供給する。これにより、全面白表示画像のうち、欠陥画素が黒表示となって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００２９】
このように、データバスラインと画素電極とが短絡する欠陥種が存在する画素を、従来の点灯表示検査で使用している全面白表示又は全面黒表示の検査表示パターンを表示させることで検出できるようにしたので、液晶表示パネルの上半分を黒表示、下半分を白表示にする表示検査パターン、並びに上半分を白表示、下半分を黒表示にする表示検査パターンを特別に表示させる必要がない。これにより、液晶表示パネルの点灯表示検査で表示させる表示検査パターンを削減することができるので、点灯表示検査時間を短縮することができるようになる。
【００３０】
上記した液晶表示パネルの点灯表示検査方法において、前記１フレーム周期のうち、最初のゲートバスラインに走査電圧を印加してから最後のゲートバスラインに走査電圧を順次印加するまでの時間（ＴA）と前記ブランキング期間の時間（ＴB）との関係が、ＴB≧ＴA／５になるようにすることが好ましい。
【００３１】
１フレーム周期のうち、ブランキング時間が短すぎると、欠陥画素が存在するとしてもほとんど白表示又は黒表示としか視認されないため、表示欠陥として検出することが困難になる場合が想定される。本願発明者はこの点に注目して鋭意研究した結果、ＴB≧ＴA／５になるようにブランキング時間を長くすることにより、表示欠陥を中間調の点として確実に検出できることを見出した。
【００３２】
また、上記した課題を解決するため、本発明は液晶表示パネルの点灯表示検査装置に係り、点灯表示検査用の表示情報を出力する処理系と、前記処理系からの表示情報に基づいて所定の信号を発生する信号発生部と、１フレーム周期の時間のうちのブランキング期間の時間を変更可能なブランキング期間変更部を備え、前記信号発生部からの信号に基づいて階調情報を発生するコントロール部と、前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルのデータバスラインに所定のタイミングで階調電圧を供給するデータドライバと、前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルの前記ゲートバスラインに所定のタイミングで走査電圧を供給するゲートドライバとを有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の液晶表示パネルの点灯表示検査装置に係るコントロール部は、１フレーム周期の時間のうちのブランキング期間の時間を変更可能なブランキング期間変更部（例えば半導体装置）を備えている。これにより、ブランキング期間の時間を、表示欠陥を検出しやすい所望の時間になるように長く設定することができ、このブランキング期間中に所定の階調電圧を液晶表示パネルのデータバスラインに印加することにより、上記した液晶表示パネルの点灯表示検査方法を容易に実施することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００３５】
（液晶表示パネルの欠陥種の説明）
本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法の特徴の一つは、データバスラインからの供給に基づく階調電圧の変化がそのまま画素電極の電圧変化となる欠陥種を、全面白表示パターン又は全面黒表示パターンの表示検査パターンで検出できるようにしたことにあるので、最初にこの欠陥種について説明する。
【００３６】
図１は液晶表示パネルの表示部に発生した第１の欠陥種を示す概略平面図である。図１に示すように、絶縁性のガラス基板３０上には、水平方向に延びる複数のゲートバスライン１３と垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１とが設けられ、これらにより画素領域が画定されている。
【００３７】
画素領域には透明な画素電極３２（破線で表示）が形成されており、この画素電極３２のほぼ中央には蓄積容量バスライン３４が画素領域を横切って形成され、また、この蓄積容量バスライン３４の上には中間電極３６が形成されている。中間電極３６と画素電極３２とは保護層に形成されたコンタクトホール３８を介して電気的に接続されている。画素領域の上部にはＴＦＴ素子１９が設けられている。このＴＦＴ素子１９のドレイン部にはドレイン電極４０が形成され、このドレイン電極４０はデータバスライン１１につながっている。また、ＴＦＴ素子１９のソース部にはソース電極４６が形成され、このソース電極４６は保護膜に形成されたコンタクトホール４６を介して画素電極３２と電気的に接続されている。
【００３８】
図１のＡ部（円で囲まれた領域）には第１の欠陥種が発生している様子を示している。図２は図１のＩ−Ｉに沿った断面図である。ＴＦＴ基板は、図２に示すように、ガラス基板３０の上に下から順に蓄積容量バスライン３４、第１保護層３５、中間電極３６、第２保護層３５ａ、画素電極３２が形成されている。そして、中間電極３６とデータバスライン１１とが欠陥により短絡している。（図２のＢ部）。すなわち、中間電極３６と画素電極３２とは第２保護層３５ａに形成されたコンタクトホール３８を介して電気的に接続されているので、第１の欠陥種はデータバスライン１１と画素電極３２とが中間電極３６及びコンタクトホール３８を介して短絡しているものである。
【００３９】
図３は液晶表示パネルの表示部に発生した第２の欠陥種を示す概略平面図である。なお、図３において図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。図３のＣ部（円で囲まれた領域）が第２の欠陥種を示している。図４は図３のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３のＣ部にはＴＦＴ素子１９が形成されている。
【００４０】
ＴＦＴ素子１９の断面構造は、図４に示すように、ガラス基板３０の上に下から順に、ゲートバスライン１３（ＴＦＴ素子１９のゲート電極）、第１の保護層３５（ゲート絶縁膜）、アモルファスシリコン膜３１、チャネル保護膜３３が形成され、更に、アモルファスシリコン膜３１のソース部及びドレイン部とｎ+アモルファスシリコン膜３７を介して電気的に接続されたソース電極４２及びドレイン電極４０が形成されている。
【００４１】
そして、ソース電極４２及びドレイン電極４０上には第２保護膜３５ａが形成され、ソース電極４２上の第２保護膜３４ａにはコンタクトホール４６が形成され、ソース電極４２と画素電極３２とがコンタクトホール４６を介して電気的に接続されている。
【００４２】
このＴＦＴ素子１９において、ソース電極４２とドレイン電極４０とは短絡した状態で形成されている。すなわち、第２の欠陥種はデータバスライン１１とつながるドレイン電極４０と画素電極３２とがソース電極４２及びコンタクトホール４６を介して短絡しているものである。
【００４３】
図５は液晶表示パネルの表示部に発生した第３の欠陥種を示す概略平面図である。図５のＤ部（円で囲まれた領域）が第３の欠陥種を示している。中間電極３６と、中間電極３６に隣接する画素領域の画素電極３２ａに階調電圧を印加するデータバスライン１１ａとが欠陥により短絡して形成されている。
【００４４】
すなわち、第３の欠陥種は、画素電極３２とこれに隣接する画素電極３２ａ用のデータバスライン１１ａとが中間電極３６及びコンタクトホール３８を介して短絡しているものである。なお、図５には、第３の欠陥種（図５のＤ部）の他に、第２の欠陥種（図３のＣ部）と同じ欠陥種（図５のＣ’部）も同時に発生している形態を例示している。つまり、画素電極３２が隣接する二つのデータバスライン１１及び１１ａと短絡しているものを例示している。
【００４５】
前述の図１〜図５で例示した第１〜第３の欠陥種は、結果的にデータバスライン１１と画素電極３２とが短絡しているものであるので、ＴＦＴ素子１９が「ＯＦＦ」状態であってもデータバスライン１１から供給される階調電圧がそのまま画素電極３２の電圧変化となる。
【００４６】
（液晶表示パネルの点灯表示検査装置）
図６は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。図６に示すように、本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６は、コンピュータ１４（処理系）と、コンピュータ１４に接続された信号発生器１６（信号発生部）と、信号発生器１６に接続され、ＩＣチップ１８ａ（ブランキング期間変更部）が搭載されたコントロール基板１８（コントロール部）と、コントロール基板１８に接続されたドレイン側データドライバ２０及びゲート側ドライバ２２とを備えている。
【００４７】
そして、ドレイン側データドライバ２０及びゲート側ドライバ２２はプローブピン１２を備えており、被検査対象の液晶表示パネル１０の全接続端子にこのプローブピンを接触させて点灯表示検査を行う。
【００４８】
液晶表示パネル１０の表示部には、同図に示すように、水平方向、垂直方向に複数の画素１７が形成され、各画素１７には、それぞれＴＦＴ素子１９と補助容量１５とが設けられている。なお、図６では画素１７を模式化して図示しており、実際の画素は、画素電極及び対向電極と、それらの間の液晶とにより構成されている。
【００４９】
また、液晶表示パネル１０の表示部には垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１と水平方向に延びる複数のゲートバスライン１３とが形成されている。ＴＦＴ素子１９のソース部は画素電極に接続され、ドレイン部はデータバスライン１１に接続され、また、ゲート部はゲートバスライン１３に接続されている。
【００５０】
コンピュータ１４は被検査対象の液晶表示パネル１０に点灯表示検査を行うための所定の表示情報を供給する。すなわち、表示信号がコンピュータ１４から信号発生器１６に送られ、この表示情報に基づいて信号発生器１６から所定の信号がコントロール基板１８に送られる。この信号に基づき、階調情報がコントロール基板１８からドレイン側データドライバ２０に送られ、ドレイン側データドライバ２０がこの階調情報を階調電圧に変換して液晶表示パネルのデータバスライン１１に所定のタイミングで階調電圧を供給する。
【００５１】
また、コンロール基板１８からの階調情報（走査信号）がゲート側ドライバ２２に送られ、ゲート側ドライバ２２がこの階調情報を走査電圧に変換して液晶表示パネルのゲートバスラインに走査電圧を供給することができる。
【００５２】
本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６では、まず、点灯表示検査装置２６のプローブピン２０を被検査対象の液晶表示パネル１０の全接続端子に接触させる。これにより、コンピュータ１４から信号発生器１６、コントロール基板１８、ドレイン側データドライバ２０又はゲート側ドライバ２２及びプローブピン１２を介して、所定の階調電圧及び走査電圧が液晶表示パネル１０に所定のタイミングで供給される。このようにして、液晶表示パネル１０に所定の検査表示パターンを表示させることができる。
【００５３】
その後、液晶表示パネル１０の上方に設置されたＣＣＤカメラ２４で液晶表示パネルに表示された画像を取り込んで画像解析することにより、又は人間の目視検査により、液晶表示パネルの表示欠陥を検出して液晶表示パネルの良否判定を行う。
【００５４】
本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６の特徴の一つは、液晶表示パネルを全面黒表示又は全面白表示にした状態で、ブランキング期間にデータバスライン１１に階調電圧を供給することにより、データバスライン１１と画素電極３２とが短絡している前述した３つの欠陥種を検出できることにある。これについては、後の点灯表示検査方法の欄で詳細に説明する。
【００５５】
このため、本実施形態の点灯表示検査装置２６のコントロール基板１８には、例えばゲートアレイタイプのＩＣチップ１８ａが搭載されている。このＩＣチップ１８は、１フレーム周期のうちのゲートバスラインに走査電圧を印加しないブランキング期間の時間を必要に応じて変更できる機能を備えている。また、ブランキング期間を変更すると垂直同期信号ＶSYNCも変わるので、ＶSYNCの周期を可変できるプログラムを備えている。
【００５６】
（液晶表示パネルの点灯表示検査方法）
次に、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６を用いた点灯表示検査方法について説明する。図７は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法のタイミングチャートである。
【００５７】
図７に示すように、Ｄ00〜Ｄ17はそれぞれ１ビットのデータであり、合計１８ビットで１ピクセル（Ｒ画素＋Ｇ画素＋Ｂ画素）分の階調情報を示している。ＤCLKはＤ00〜Ｄ17の階調情報をデータドライバ２０に印加するタイミングを示している。ＨSYNCはデータドライバ２０から各データバスライン１１に階調電圧を印加するタイミングを示している。
【００５８】
ＶSYNCはゲートバスライン１３の１ライン毎に順次各画素に階調電圧を印加していき、最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加した後に、最初のゲートバスライン１３に戻るタイミングを示している。
【００５９】
ブランキング期間は、１フレーム周期の時間のうち、最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に走査電圧を印加してから最初のゲートバスライン１３に接続された各画素に走査電圧を印加するまでの時間を示している。
【００６０】
各データバスライン１１に階調電圧が印加された後に、一つのゲートバスライン１３に走査電圧が印加されてＴＦＴ素子１９が「ＯＮ」状態となり、この一つのゲートバスライン１３に接続された各画素の画素電極３２に階調電圧がそれぞれ供給される。このようにして、順次、複数のゲートバスライン１３に走査電圧が印加されてＴＦＴ素子１９が「ＯＮ」となり、各データバスライン１１に階調電圧がそれぞれ印加されることで、液晶表示パネル１０の表示部の全ての画素に階調電圧が書き込まれ、液晶表示パネルに画像が表示される。
【００６１】
本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法では、例えば、ノーマリブラックモードの液晶表示パネルの場合、ブランキング期間以外のとき、すなわち最初のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に接続された各画素に階調電圧を印加するまでの期間は、Ｄ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを黒表示にするため「ｌｏｗ」のデータを入力し、その後のブランキング期間にはＤ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを白表示にするために「ｈｉｇｈ」のデータを入力する。
【００６２】
なお、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルの場合は、逆に、ブランキング期間以外のとき、Ｄ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを黒表示にするため「ｈｉｇｈ」のデータを入力し、その後のブランキング期間にはＤ00〜Ｄ17に液晶表示パネルを白表示にするために「ｌｏｗ」のデータを入力すればよい。
【００６３】
すなわち、ブランキング期間以外のときに、まず、ＨSYNCが「ｈｉｇｈ」になるタイミングで、一つのゲートバスライン１３に走査電圧を印加して、これに接続されたＴＦＴ素子１９を「ＯＮ」状態とし、データバスライン１１から黒表示にする階調電圧（ノーマリブラックモードの場合は「ｌｏｗ」のデータ）を画素電極３２に供給する。
【００６４】
その後、ゲートバスライン１３に印加した走査電圧を切断してＴＦＴ素子１９を「ＯＦＦ」にする。これにより、画素電極３２に印加電圧が保持されて一つのゲートバスライン１３に接続された各画素が黒表示になる。これを最後のゲートバスライン１３まで順次繰り返すことにより液晶パネルの表示部全面が黒表示になる。
【００６５】
次いで、ブランキング期間にデータバスライン１１に白表示にする階調電圧（ノーマリブラックの場合は「ｈｉｇｈ」のデータ）を印加する。前述したように、本実施形態の点灯表示検査装置２６では、コントロール基板１８にＩＣチップ１８ａを搭載しているのでブランキング期間にもデータバスライン１１に階調電圧を印加できるようになっている。
【００６６】
このとき、ブランキング期間のときはゲートバスライン１３に走査電圧が印加されずＴＦＴ素子１９は「ＯＦＦ」状態であるので、白表示にする階調電圧をデータバスライン１１に印加したとしても、前述の３つの欠陥種が発生していない正常な画素の画素電極には階調電圧が供給されない。
【００６７】
しかし、前述の３つの欠陥種はデータバスライン１１と画素電極３２とが短絡することでデータバスライン１１の階調電圧の変化がそのまま画素電極３２の電圧変化になる欠陥種であるので、この３つの欠陥種がある画素の画素電極３２には白表示にする階調電圧が供給されることになる。
【００６８】
このようにして、液晶表示パネルに前述の３つの欠陥種が存在する場合、全面黒表示の中に欠陥画素が白表示で表示されるので、ＣＣＤカメラ２４による画像解析又は人間による目視検査によって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００６９】
なお、上記した実施例ではブランキング期間以外のときは、液晶パネルを黒表示にする階調電圧を印加し、その後のブランキング期間のときに白表示する階調電圧をデータバスライン１１に印加する形態を例示したが、この形態とは逆に、ブランキング期間以外のときに液晶パネルを白表示にする階調電圧を印加し、その後のブランキング期間のときに黒表示にする階調電圧をデータバスライン１１に印加してもよい。この形態の場合、全面白表示の中に欠陥画素が黒表示となって表示されるので、同様に欠陥画素を検出することができる。
【００７０】
欠陥画素を検出するとき、従来の液晶表示パネルの駆動方法のように、１フレーム周期のうち、最初のゲートバスライン１３に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に階調電圧を印加するまでの時間を例えば１５．８ｍｓｅｃ、ブランキング期間の時間を０．９ｍｓｅｃとする場合、欠陥が存在する画素が白表示又は黒表示として表示される時間が短く、液晶表示パネルの表示部がほとんど黒表示又は白表示として視認されるので表示欠陥として検出しずらい。
【００７１】
本願発明者はこの点に注目して鋭意研究した結果、１フレーム周期のうち、最初のゲートバスライン１３に階調電圧を印加してから最後のゲートバスライン１３に階調電圧を印加するまでの時間をＴAとし、また、ブランキング期間の時間をＴBとしたとき、ＴB≧ＴA／５の条件を満たす範囲であれば欠陥画素を検出するのが容易であることを見出した。
【００７２】
つまり、１フレーム周期の時間のうち、ブランキング期間の時間ＴBがそれ以外の時間ＴAの５分の１以上になるように設定すればよい。例えば、図７に示すように、ＴAを１５．８ｍｓｅｃとした場合、ブランキング期間の時間ＴBを３．１６ｍｓｅｃ以上に設定すればよい。このとき、１フレーム周期の時間が１８．９６ｍｓｅｃとなる。
【００７３】
ブランキング期間の時間ＴBを変更すると１フレーム周期であるＶSYNCも変える必要があるので、前述したように、点灯表示検査装置２６のコントロール基板１８に搭載されたＩＣチップ１８ａはＶSYNCを可変できるプログラムを備えている。
【００７４】
以上にように、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法を用いることにより、データバスライン１１と画素電極３２とが短絡することでデータバスライン１１に供給される階調電圧がそのまま画素電極３２の電圧変化になる欠陥種が存在する画素を、従来から点灯表示検査で使用されている全面黒表示又は全面白表示の検査表示パターンを用いて検出することができるようになる。
【００７５】
これにより、例えば、液晶表示パネルの検査表示パターンを従来の９パターンから、液晶表示パネルの上半分を黒表示及び下半分を白表示、並びに上半分を白表示及び下半分を黒表示にした検査表示パターンを削除することができる。その結果、検査時間を従来の１４５秒から９５秒程度に短縮することができる。
【００７６】
また、本実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置２６では、１フレーム周期のうちブランキング期間を可変することができるようにしたことで、ブランキング期間の時間を長く設定することができるので、欠陥が存在する画素を中間調の点としてより確実に検出できるようになる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示パネルを全面黒表示にして点灯表示検査を行うときは、１フレーム周期のうちゲートバスラインに走査電圧を供給しないブランキング期間に、全面白表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給し、液晶表示パネルを全面白表示にして点灯表示検査を行うときは、ブランキング時間に全面黒表示にする階調電圧を前記データバスラインに供給する。
【００７８】
このようにすることにより、液晶表示パネル内にデータバスラインと画素電極とが短絡している欠陥画素が存在すれば、全面黒表示の点灯表示検査画像を表示させるときは、欠陥画素が白表示になり、また、全面白表示の点灯表示検査画像を表示させるときは、欠陥画素が黒表示になって欠陥画素が存在することを検出することができる。
【００７９】
従って、従来の点灯表示検査画像により欠陥画素を検出できるようになるので、液晶表示パネルの点灯表示検査で表示させる表示検査パターンを削減することができ、その結果、点灯表示検査時間を短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は液晶表示パネルの表示部に発生した第１の欠陥種を示す概略平面図である。
【図２】図２は図１のＩ−Ｉに沿った部分断面図である。
【図３】図３は液晶表示パネルの表示部に発生した第２の欠陥種を示す概略平面図である。
【図４】図４は図３のＩＩ−ＩＩに沿った部分断面図である。
【図５】図５は液晶表示パネルの表示部に発生した第３の欠陥種を示す概略平面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。
【図７】図７は本発明の実施形態の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法におけるタイミングチャートである。
【図８】図８は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査装置を示す模式図である。
【図９】図９は従来の液晶表示パネルの点灯表示検査方法に係る液晶表示パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示パネル
１１・・・データバスライン
１２・・・コネクタ
１３・・・ゲートバスライン
１４・・・コンピュータ（処理系）
１５・・・補助容量
１６・・・信号発生器（信号発生部）
１７・・・画素
１８・・・コントロール基板（コントロール部）
１８ａ・・・ＩＣチップ（ブランキング期間変更部）
１９・・・ＴＦＴ素子
２０・・・データドライバ
２２・・・ゲートドライバ
２４・・・ＣＣＤカメラ
２６・・・点灯表示検査装置
３０・・・ガラス基板
３１・・・アモルファスシリコン膜
３２・・・画素電極
３４・・・蓄積容量バスライン
３５・・・第１保護層
３５ａ・・・第２保護層
３６・・・中間電極
３７・・・ｎ+アモルファスシリコン膜
３８，４６・・・コンタクトホール
４０・・・ドレイン電極
４２・・・ソース電極
Claims (5)
- 液晶表示パネルのゲートバスライン及びデータバスラインにそれぞれ走査電圧及び階調電圧を供給して検査表示パターンを表示させることにより、前記液晶表示パネルの表示欠陥を検出する液晶表示パネルの点灯表示検査方法であって、
前記液晶表示パネルを全面黒表示にして点灯表示検査を行うときは、１フレーム周期のうちのブランキング期間に、全面白表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給し、前記液晶表示パネルを全面白表示にして点灯表示検査を行うときは、前記ブランキング期間に全面黒表示にする前記階調電圧を前記データバスラインに供給することを特徴とする液晶表示パネルの点灯表示検査方法。 - 前記１フレーム周期のうち、最初のゲートバスラインに前記走査電圧を印加してから最後のゲートバスラインに前記走査電圧を印加するまでの時間（ＴA）と前記ブランキング期間の時間（ＴB）との関係が、ＴB≧ＴA／５になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの点灯表示検査方法。
- 点灯表示検査用の表示情報を出力する処理系と、
前記処理系からの表示情報に基づいて所定の信号を発生する信号発生部と、
１フレーム周期の時間のうちのブランキング期間の時間を変更可能なブランキング期間変更部を備え、前記信号発生部からの信号に基づいて階調情報を発生するコントロール部と、
前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルのデータバスラインに所定のタイミングで階調電圧を供給するデータドライバと、
前記コントロール部からの前記階調情報に基づいて、前記液晶表示パネルの前記ゲートバスラインに所定のタイミングで走査電圧を供給するゲートドライバとを有することを特徴とする液晶表示パネルの点灯表示検査装置。 - 前記コントロール部は、前記階調情報を制御し、前記ブランキング期間中に前記液晶表示パネルの前記データバスラインに前記階調電圧を印加する機能を備えていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネルの点灯表示検査装置。
- 前記ブランキング期間変更部は、前記ブランキング期間の時間変更に従って、前記１フレーム周期の時間を変更することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネルの点灯検査装置。
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