JP4369112B2

JP4369112B2 - Semiconductor device and electronic equipment

Info

Publication number: JP4369112B2
Application number: JP2002356787A
Authority: JP
Inventors: 恵介宮川
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004191484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランジスタを有する半導体装置に関する。本発明は特に、絶縁体上に作製した薄膜トランジスタ（以後、ＴＦＴと表記する）等を有する半導体装置を検査するための構成に関する。また、このような構成の半導体装置を用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence : ＥＬ）素子等を始めとした発光素子を用いた表示装置の開発が活発化している。発光素子は、自らが発光するために視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）等において必要なバックライトを必要としないために薄型化に適しているとともに、視野角にほとんど制限がない。
【０００３】
一般に、ＥＬ素子に流す電流値とＥＬ素子の発光輝度とは比例関係にある。そのため電圧値で輝度を制御するＬＣＤとは異なる画素構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、画素がマトリクス状に並んだ表示装置は、その製造工程で配線の断線や短絡など、なんらかの不具合が発生することがある。そのために製造工程中で電気的な検査をすることが多い（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開第０１／０６４８４号パンフレット
【特許文献２】
特許第２６１８０４２号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献２の手法では、ＬＣＤ等のような電圧と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置では効率的に検査出来る。しかし上記特許文献１で示したような電流と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置では、信号線がＴＦＴのゲートに接続しているため信号線の電流値を検査することができない。また、電圧と輝度が比例関係にある素子を用いた表示装置であっても、信号線の具体的な電圧値を調べることはできない。本発明は上記欠点に鑑み、信号線の電流値、電圧値や信号等が検査可能な回路構成を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ＴＦＴはソースとドレインが同じ構造で示せるため、本文では一方を第１の電極もう一方を第２の電極と呼ぶ。また本文ではＴＦＴのゲート−ソース間に閾値を超える電圧が印加され、ソース−ドレイン間に電流が流れる状態になることをＯＮすると呼ぶ。またＴＦＴのゲート−ソース間に閾値以下の電圧が印加され、ソース−ドレイン間に電流が流れない状態になることをＯＦＦすると呼ぶ。なお、本明細書においては半導体装置を構成する素子の例としてＴＦＴを挙げているが、これに限定するものではない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタ、分子トランジスタ等を用いても良い。また、機械的スイッチを用いてもよい。
【０００８】
本発明では、電流値、電圧値や信号等を検査するために、信号線の末端にＴＦＴの第２の電極を接続する。そして第１の電極を検査線と接続する。検査線は電流値、電圧値や信号等を測定する測定機器に接続する。そうすることで信号線と測定機器とをＴＦＴを介して電気的に接続することができ、電流値、電圧値や信号等の測定が可能となる。
【０００９】
また、上記ＴＦＴのゲートには信号線が別のＴＦＴを介して接続し、さらに容量素子が接続する。ここで、検査対象となる信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＮするような電圧を充電する。また、検査対象でない信号線に対応する容量素子に、ＴＦＴがＯＦＦするような電圧を充電する。これらの充電は信号線によっておこなう。そうすることで所望の信号線のみを選択して測定機器に接続する。
【００１０】
本発明の構成を以下に記す。
【００１１】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、
前記信号線にそれぞれ対応したＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記信号線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００１２】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００１４】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動することが出来る画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のトランジスタを介して前記信号線と接続し、前記信号線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記信号線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００１６】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００１７】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００１８】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、
前記ビデオ配線にそれぞれ対応したＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記ビデオ配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００１９】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２１】
本発明の半導体装置は、発光素子を駆動する画素を有する半導体装置であって、
前記画素に接続した複数の信号線と、前記信号線に接続した信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路に接続した少なくとも１本のビデオ配線と、前記ビデオ配線にそれぞれ対応した第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のＴＦＴを介して前記ビデオ配線と接続し、前記ビデオ配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記ビデオ配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００２３】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００２４】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２５】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれＴＦＴ及び容量素子と、
前記ＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線とを有し、
前記容量素子に保持された電荷によって前記ＴＦＴを制御し、前記検査線と前記内部バス配線との導通、非導通の状態を選択することを特徴としている。
【００２６】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１のＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、
前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、第１の電極は前記第１のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ及び前記第２のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００２８】
本発明の半導体装置は、半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路の内部バス配線毎にそれぞれ第１、第２、第３のＴＦＴ及び容量素子と、
前記第１及び第２のＴＦＴを介して前記内部バス配線と接続し、前記内部バス配線の電圧値または電流値を取り出す検査線と、検査信号線と、容量線とを有し、前記第１のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、
前記第２のＴＦＴの第２の電極は前記第１のＴＦＴの第１の電極に接続し、第１の電極は前記検査線に接続し、
前記第３のＴＦＴの第２の電極は前記内部バス配線に接続し、ゲートは前記検査信号線に接続し、第１の電極は前記第２のＴＦＴのゲートと前記容量素子の第２の電極とに接続し、
前記容量素子の第１の電極は前記容量線に接続されていることを特徴としている。
【００２９】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第２のＴＦＴが同一の導電型であることを特徴としている。
【００３０】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴと前記第３のＴＦＴが異なる導電型であることを特徴としている。
【００３１】
本発明の半導体装置は前記第１のＴＦＴ、前記第２のＴＦＴ及び前記第３のＴＦＴがアナログスイッチを構成していることを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１（Ａ）に、本発明の一実施形態を示す。画素がマトリクス状にｍ行ｎ列配置された表示装置で、発光素子を駆動するｍ×ｎ個の画素（図示せず）と、ｎ本の信号線１０１と、検査信号線１０２、検査線１０３、容量線１０４と、ｎ個の検査用回路１０５とを有する。検査用回路１０５はそれぞれ第１のＴＦＴ１０６、第２のＴＦＴ１０７、容量素子１０８とを有する。なお、図１（Ａ）は信号線１０１のうち１〜２列（Ｓ１〜Ｓ２）とｎ列（Ｓｎ）の末端と、検査信号線１０２、検査線１０３、容量線１０４と、検査用回路１０５のみ示している。
【００３３】
信号線１０１の末端は、第１のＴＦＴ１０６の第２の電極と、第２のＴＦＴ１０７の第２の電極とに接続されている。検査信号線１０２は第２のＴＦＴ１０７のゲートに接続されている。第２のＴＦＴ１０７の第１の電極は、第１のＴＦＴ１０６のゲートと、容量素子１０８の第２の電極とに接続されている。容量素子１０８の第１の電極は容量線１０４と接続されている。第１のＴＦＴ１０６の第１の電極は検査線１０３と接続されている。容量線１０４は容量素子の共通電極としてある一定電位となっている。検査線１０３は電流や電圧、信号等を測定する測定機器と接続されている。
【００３４】
図１（Ｂ）を用いて、動作について説明する。図１（Ｂ）は、信号線１０１、検査信号線１０２に入力される信号を示し、検査線１０３に出力される信号を示している。なお、Ｓ１〜Ｓ２、Ｓｎは表示装置にＳ１〜Ｓｎまでｎ本ある信号線１０１の一部を示している。また、各動作にあわせてI〜VIの区間に分割している。
【００３５】
Ｓ１として図示した信号線１０１の検査の動作を説明する。
【００３６】
まず、Ｓ１のみ測定機器に電気的に接続する動作を説明する（区間I）。具体的には、検査信号線１０２に第２のＴＦＴ１０７がＯＮするような信号を入力し、信号線１０１と容量素子１０８の第２の電極とを電気的に接続する。ここでＳ１には第１のＴＦＴ１０６がＯＮするような信号を入力し、その他の信号線１０１（Ｓ２〜Ｓｎ）にはＯＦＦするような信号を入力する。しかる後に検査信号線１０２に第２のＴＦＴ１０７がＯＦＦするような信号を入力する。以上の動作によって、容量素子にはＳ１のみが測定機器と電気的に接続し、Ｓ２〜Ｓｎが測定機器と電気的に接続しないような信号が充電される。なお、検査信号線１０２の信号が、第２のＴＦＴ１０７がＯＦＦするような信号であれば、信号線１０１の信号の状態にかかわらず、信号線１０１と測定機器との電気的な接続関係に変化はない。
【００３７】
次に、Ｓ１の信号を検査する（区間II）。Ｓ１に検査に適した信号を入力する。例えば図１（Ｂ）では、電位を線形に変化させた場合で示している。検査線１０３にはＳ１とほぼ同じ信号があらわれるため、検査線１０３に電気的に接続された測定機器により、Ｓ１を直接測定したのとほぼ同じ測定結果が得られる。このとき測定結果は、Ｓ２〜Ｓｎで示したＳ１とは別の信号線１０１の状態には影響されない。
【００３８】
もちろん、検査に適したＳ１の信号として、電圧以外にも電流を流しても良いし、電圧や電流を時間変化させた交流波形などを使っても良い。検査対象として自由な信号が使える。
【００３９】
その後、Ｓ２の検査をするが、上記動作説明で、Ｓ１がＳ２に変わり、Ｓ２〜ＳｎがＳ１とＳ３〜Ｓｎに変わるだけなので省略する。Ｓ３以降の検査も同様である。
【００４０】
以上のように、検査対象とした信号線１０１を測定機器に電気的に接続する方法として、信号線１０１自身の信号を用いることで容易に信号線１０１の選択が出来る。なぜなら信号線１０１は本来任意の画像情報を伝送するためのものであるため、比較的自由な信号が出力可能であり、これを信号線１０１と測定機器の接続選択信号として用いることが容易だからである。もしこの信号線１０１の選択を外部から実行しようとするならば、走査回路などの大規模な回路が必要となり、製造コストの上昇などの問題を生ずる。また、本実施形態では信号線１０１の選択情報を一旦容量素子１０８に蓄積し、信号線１０１と測定機器との接続関係を保持することで、自由な信号線１０１の出力が測定可能である。
【００４１】
上記半導体装置を含む表示装置を電子機器等で使用する場合、信号線１０１と検査線１０３は物理的に切断された状態にすることが望ましい。そうすることで信号線１０１の負荷を減らし、また他の信号線１０１との短絡による不良を防ぐことが出来る。
【００４２】
もちろん、測定機器は検査の際に必要であって、電子機器等で使用する場合はなくてもよい。
【００４３】
上記信号線１０１と検査線１０３とを物理的に切断された状態にする手段として、画素と検査用回路１０５とを検査終了後に基板切断やレーザーによる配線切断等の方法によって切り離してもよい。
【００４４】
また他の手段として、第１のＴＦＴ１０６の全てがＯＦＦするような信号を容量素子１０８に充電して信号線１０１と検査線１０３を電気的に切断された状態にしてもよい。
【００４５】
本実施形態ではＴＦＴをＮ型で示しているがＰ型でもよい。また、Ｎ型とＰ型を並列接続することで作られたアナログスイッチ等でもよい。特に第１のＴＦＴ１０６をアナログスイッチにすると、信号線１０１の信号振幅がそのまま検査線１０３に伝わり、より正確な検査が可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
図２（Ａ）に、本発明の他の一実施形態を示す。画素がマトリクス状にｍ行ｎ列配置された表示装置で、発光素子を駆動するｍ×ｎ個の画素（図示せず）と、ｎ本の信号線２０１と、検査信号線２０２、検査線２０３、容量線２０４と、ｎ個の検査用回路２０５とを有する。検査用回路２０５はそれぞれ第１のＴＦＴ２０６、第２のＴＦＴ２０７、第３のＴＦＴ２０８、容量素子２０９とを有する。なお、図２（Ａ）は信号線２０１のうち１〜２列（Ｓ１〜Ｓ２）とｎ列（Ｓｎ）の末端と、検査信号線２０２、検査線２０３、容量線２０４と、検査用回路２０５のみ示している。
【００４７】
信号線２０１の末端は、第１のＴＦＴ２０６の第２の電極と、第３のＴＦＴ２０８の第２の電極とに接続されている。検査信号線２０２は、第１のＴＦＴ２０６のゲートと、第３のＴＦＴ２０８のゲートとに接続されている。第３のＴＦＴ２０８の第１の電極は、第２のＴＦＴ２０７のゲートと、容量素子２０９の第２の電極とに接続されている。容量素子２０９の第１の電極は容量線２０４と接続されている。第１のＴＦＴ２０６の第１の電極は第２のＴＦＴ２０７の第２の電極と接続されている。第２のＴＦＴ２０７の第１の電極は検査線２０３と接続されている。容量線２０４は容量素子の共通電極としてある一定電位となっている。検査線２０３は電流や電圧、信号等を測定する測定機器と接続されている。
【００４８】
第１のＴＦＴ２０６と第３のＴＦＴ２０８は導電性が逆である。逆にすることで一方がＯＮのときもう一方をＯＦＦにすることが出来る。本明細書では第１のＴＦＴ２０６をＰ型ＴＦＴ、第３のＴＦＴ２０８をＮ型ＴＦＴとして記述しているが、それぞれ逆の導電性でもよい。また、信号線２０１から検査線２０３に伝達する電圧振幅を下げないために、第２のＴＦＴ２０７は第１のＴＦＴ２０６と同じ導電性であることが望ましいが、これに限らない。
【００４９】
図２（Ｂ）を用いて、動作について説明する。図２（Ｂ）は、信号線２０１、検査信号線２０２に入力される信号を示し、検査線２０３に出力される信号を示している。なお、Ｓ１〜Ｓ２、Ｓｎは表示装置にＳ１〜Ｓｎまでｎ本ある信号線２０１の一部を示している。また、各動作にあわせてI〜VIの区間に分割している。
【００５０】
Ｓ１として図示した信号線２０１の検査の動作を説明する。
【００５１】
まず、Ｓ１のみ測定機器に電気的に接続する動作を説明する（区間I）。具体的には、検査信号線２０２に第３のＴＦＴ２０８がＯＮするような信号を入力し、信号線２０１と容量素子２０９の第２の電極とを電気的に接続する。ここでＳ１には第２のＴＦＴ２０７がＯＮするような信号を入力し、その他の信号線２０１（Ｓ２〜Ｓｎ）にはＯＦＦするような信号を入力する。しかる後に検査信号線２０２に第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦするような信号を入力する。以上の動作によって、容量素子にはＳ１のみが測定機器と電気的に接続し、Ｓ２〜Ｓｎが測定機器と電気的に接続しないような信号が充電される。また、第３のＴＦＴ２０８と第１のＴＦＴ２０６は極性が逆であるため、第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦする状態では第１のＴＦＴ２０６がＯＮする。なお、検査信号線２０２の信号が、第３のＴＦＴ２０８がＯＦＦするような信号であれば、信号線２０１の信号の状態にかかわらず、信号線２０１と測定機器との電気的な接続関係に変化はない。
【００５２】
次に、Ｓ１の信号を検査する（区間II）。Ｓ１に検査に適した信号を入力する。例えば図２（Ｂ）では、電位を線形に変化させた場合で示している。検査線２０３にはＳ１とほぼ同じ信号があらわれるため、検査線２０３に電気的に接続された測定機器により、Ｓ１を直接測定したのとほぼ同じ測定結果が得られる。このとき測定結果は、Ｓ２〜Ｓｎで示したＳ１とは別の信号線２０１の状態には影響されない。
【００５３】
もちろん、検査に適したＳ１の信号として、電圧以外にも電流を流しても良いし、電圧や電流を時間変化させた交流波形などを使っても良い。検査対象として自由な信号が使える。
【００５４】
その後、Ｓ２の検査をするが、上記動作説明で、Ｓ１がＳ２に変わり、Ｓ２〜ＳｎがＳ１、Ｓ３〜Ｓｎに変わるだけなので省略する。Ｓ３以降の検査も同様である。
【００５５】
以上のように、検査対象とした信号線２０１を測定機器に電気的に接続する方法として、信号線２０１自身の信号を用いることで容易に信号線２０１の選択が出来る。なぜなら信号線２０１は本来任意の画像情報を伝送するためのものであるため、比較的自由な信号が出力可能であり、これを信号線２０１と測定機器の接続選択信号として用いることが容易だからである。もしこの信号線２０１の選択を外部から実行しようとするならば、走査回路などの大規模な回路が必要となり、製造コストの上昇などの問題を生ずる。また、本実施形態では信号線２０１の選択情報を一旦容量素子２０９に蓄積し、信号線２０１と測定機器との接続関係を保持することで、自由な信号線２０１の出力が測定可能である。
【００５６】
上記半導体装置を含む表示装置を電子機器等で使用する場合、信号線２０１と検査線２０３は物理的に切断された状態にすることが望ましい。そうすることで信号線の負荷を減らし、また他の信号線との短絡による不良を防ぐことが出来る。
【００５７】
もちろん、測定機器は検査の際に必要であって、電子機器等で使用する場合はなくてもよい。
【００５８】
上記信号線２０１と検査線２０３とを物理的に切断された状態にする手段として、画素と検査用回路１０５とを検査終了後に基板切断やレーザーによる配線切断などの方法によって切り離すことが出来る。
【００５９】
また本実施形態の特徴として、検査信号線２０２に第１のＴＦＴ２０６がＯＦＦするような信号を入力すると、Ｓ１〜Ｓｎの全ての信号線２０１と検査線２０３が電気的に切断される。これにより、物理的な切断をしなくても他の信号線との短絡を防ぐことが出来る。実際に物理的な切断をせず電子機器等で使用する場合には、検査信号線２０２を電源等に接続しＴＦＴ２０６がＯＦＦするような一定電位にすればよい。
【００６０】
本実施形態の第１〜第３のＴＦＴを、Ｎ型とＰ型を並列接続することで作られたアナログスイッチ等にしてもよい。特に第１のＴＦＴ２０６と第２のＴＦＴ２０７をアナログスイッチにすると、信号線２０１の信号振幅がそのまま検査線２０３に伝わり、より正確な検査が可能となる。
【００６１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について記載する。
【００６２】
[実施例１]
本実施例においては、実施形態１、２で示した表示装置の構成について説明する。図３に表示装置の構成例を示す。基板３１１上に、複数の画素３１３がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素部３１２を有し、画素部３１２周辺には、信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５、検査用回路部３０５を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記された信号線３０１は画素３１３と列に対応して接続しており、また信号線３０１の末端は片方が信号線駆動回路３１４に接続し、反対側の末端が検査用回路部３０５と接続されている。Ｇ１〜Ｇｍで表記された行選択線３０４は画素３１３と行に対応して接続しており、また行選択線駆動回路３１５と接続されている。信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５、検査用回路部３０５はＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。また、実際にはクロック線や電源線等が存在するが、ここでは省略する。
【００６３】
検査用回路部３０５は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）で示されている検査用回路１０５又は２０５がｎ個並べられて成っている。
【００６４】
ｎ本ある信号線３０１は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）でＳ１〜Ｓｎで示した信号線１０１又は２０１とそれぞれ対応している。また、図３における検査信号線３０２と検査線３０３は、図１（Ａ）における検査信号線１０２と検査線１０３、又は図２（Ｂ）における検査信号線２０２と検査線２０３に対応している。また、図１（Ａ）、図２（Ａ）における容量線１０４又は２０４は画素に対する電流供給線（図示せず）と接続され一定電位となっている。
【００６５】
上記半導体装置を表示装置として電子機器に搭載して使う場合、ＦＰＣコンタクト部３１６にフレキシブルケーブルなどを貼り付けし、電源や信号源と接続する。
【００６６】
製造工程中での検査をする場合、ＦＰＣコンタクト部３１６に複数の針で構成されたコンタクトプローブ３２１を接触させ、検査装置３２２と電気的接続をする。検査装置３２２は外部駆動回路３２３と測定機器３２４を有する。外部駆動回路３２３は検査対象である半導体装置に電源や信号を供給する。また測定機器３２４は検査用回路部３０５と接続した検査線３０３に現れた電圧や電流、信号を測定する。測定結果から、信号線の断線、短絡や配線抵抗などが調べられ、また信号線駆動回路の出力電圧、出力電流や信号波形等が調べられる。
【００６７】
検査用回路部３０５は信号線駆動回路３１４と反対側の末端に作成することで、信号線３０１の不良のうち信号線駆動回路３１４から末端までの全てを検査でき、最も効果的である。しかし必ずしもこれに限らず、配置場所に余裕がない場合など別の場所に検査用回路部３０５を作成してもよい。この場合の検査用回路部３０５との接続方法は、図５（Ａ）と図５（Ｂ）でビデオ配線３０６を信号線３０１に置き換え、Ｖ１〜ＶｋをＳ１〜Ｓｎに置き換えた構成となる。
【００６８】
本実施例における検査用回路部３０５の上面図を図６に示す。図６では検査用回路部３０５に図２（Ａ）で示した検査用回路２０５を用いており、図６の信号線２０１は図３の信号線３０１と対応している。また図６ではＳ１〜Ｓｎまである信号線２０１に対応した検査用回路２０５のうちＳｊ−１、Ｓｊ、Ｓｊ＋１のみ示す。ただしＳｊ−１とＳｊ＋１は一部欠けて書いている。また、２本書いた容量線２０４のうち右側の１本は、一部を切り開き、下部の容量素子２０９等を表に出して示している。Ｓｊで示した検査用回路２０５は一点鎖線で示した範囲であり、同じ形状のｎ個の繰り返しによって検査用回路部３０５を成している。なお、容量線２０４にはＥＬ素子に電流を供給するために画素部に配置した電流供給線を用いている。
【００６９】
[実施例２]
本実施例においては、実施例１とは別の用途として、表示装置に対して表示装置外から映像信号を送るビデオ配線３０６の検査に用いた場合の構成について説明する。実施例１では信号線３０１の検査を目的としたが、配線の断線や短絡などは別の場所でも発生しうる。特にビデオ配線３０６は表示装置外から映像信号を送るため配線長が長く、またＦＰＣコンタクト部３１６での接続があるため不良が発生しやすい。
【００７０】
図４に表示装置の構成例を示す。基板３１１上に、複数の画素３１３がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素部３１２を有し、画素部３１２周辺には、信号線駆動回路３１４、行選択線駆動回路３１５を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記された信号線３０１は画素３１３と列に対応して接続しており、また信号線３０１の末端が信号線駆動回路３１４に接続されている。Ｇ１〜Ｇｍで表記された行選択線３０４は画素３１３と行に対応して接続しており、また行選択線駆動回路３１５と接続されている。また、信号線駆動回路３１４は表示装置にｋ本あるビデオ配線３０６（Ｖ１〜Ｖｋ）と接続しており、ビデオ配線３０６は検査用回路部４０５を介してＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。行選択線駆動回路３１５、検査用回路部４０５はＦＰＣコンタクト部３１６と接続されている。また、実際にはクロック線や電源線等が存在するが、ここでは省略する。
【００７１】
検査用回路部４０５は、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）で示されている検査用回路１０５又は２０５がｎ個並べられて成っている。なお、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）で示されている検査用回路１０５又は２０５は、図１（Ａ）又は図２（Ａ）で示されている検査用回路１０５又は２０５と同等の構成で、かつ同等の動作である。また、実施例１で示した検査用回路部３０５と、本実施例２で示されている検査用回路部４０５の違いは、それぞれ信号線やビデオ配線等の配線に対して検査用回路が、末端に接続されているか途中で接続されているかの違いである。
【００７２】
ＦＰＣコンタクト部３１６と接続されたｋ本あるビデオ配線３０６は、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）でＶ１〜Ｖｋで示したビデオ配線３０６とそれぞれ対応している。また、ビデオ配線３０６は検査用回路１０５又は２０５と接続しかつ通過して、信号線駆動回路３１４と接続されている。また、図４における検査信号線３０２と検査線３０３は、図５（Ａ）における検査信号線１０２と検査線１０３、図５（Ｂ）における検査信号線２０２と検査線２０３に対応している。また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）における容量線１０４、２０４は画素に対する電流供給線（図示せず）と接続され一定電位となっている。
【００７３】
なお、図５（Ａ）と図５（Ｂ）で示した検査用回路は、図１（Ａ）と図２（Ａ）で示した回路と同じ動作をする。構成として異なる点は、検査対象となる配線の途中と接続されているか末端と接続されているかの違いだけである。動作については実施形態１、２と図１、２で説明したため省略する。
【００７４】
検査用回路部４０５はビデオ配線３０６の途中と接続したが、実施例１と同様に配線の末端に接続した方が効果的である。末端に接続することで配線全体の検査が可能となるためである。配置場所に余裕がある場合は、図１、２で示したように配線の末端に接続してもよい。
【００７５】
実施形態１、２、実施例１、２では検査用回路部４０５を表示装置に作成した場合で説明してきたが、作成対象はこれに限らない。例えば半導体集積回路（ＬＳＩ）の内部バス配線や、通信ケーブルなどの検査にこれを用いてもよい。
【００７６】
[実施例３]
本発明の半導体装置には様々な用途がある。本実施例では、本発明の適用が可能な電子機器の例について説明する。
【００７７】
このような電子機器には、携帯情報端末（電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電話等）、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ等が挙げられる。それらの一例を図７に示す。
【００７８】
図７（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体３３０１、支持台３３０２、表示部３３０３等を含む。本発明の表示装置は表示部３３０３にて用いることが出来る。
【００７９】
図７（Ｂ）はビデオカメラであり、本体３３１１、表示部３３１２、音声入力部３３１３、操作スイッチ３３１４、バッテリー３３１５、受像部３３１６等を含む。本発明の表示装置は表示部３３１２にて用いることが出来る。
【００８０】
図７（Ｃ）はパーソナルコンピュータであり、本体３３２１、筐体３３２２、表示部３３２３、キーボード３３２４等を含む。本発明の表示装置は表示部３３２３にて用いることが出来る。
【００８１】
図７（Ｄ）は携帯情報端末であり、本体３３３１、スタイラス３３３２、表示部３３３３、操作ボタン３３３４、外部インターフェイス３３３５等を含む。本発明の表示装置は表示部３３３３にて用いることが出来る。
【００８２】
図７（Ｅ）は携帯電話であり、本体３４０１、音声出力部３４０２、音声入力部３４０３、表示部３４０４、操作スイッチ３４０５、アンテナ３４０６を含む。本発明の表示装置は表示部３４０４にて用いることが出来る。
【００８３】
図７（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体３５０１、表示部（Ａ）３５０２、接眼部３５０３、操作スイッチ３５０４、表示部（Ｂ）３５０５、バッテリー３５０６を含む。本発明の表示装置は、表示部（Ａ）３５０２、表示部（Ｂ）３５０５にて用いることが出来る。
【００８４】
本発明の半導体装置がＬＳＩ等であった場合でも、図７（Ａ）〜（Ｆ）の電子機器に用いることが出来る。
【００８５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。
【発明の効果】
本発明によると、信号線の電流値、電圧値や信号波形等を測定することで、配線の断線や電流電圧異常を簡単にかつ詳細に検査出来る。特に、多数存在する信号線のうち１つだけを選択する方法として、信号線自身の信号を用いることで、信号線の選択を簡単にし、かつ信号線の選択を制御するための回路が小規模で済み、大変効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成と動作を示す図。
【図２】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成と動作を示す図。
【図３】本発明の実施例を示す図。
【図４】本発明の実施例を示す図。
【図５】本発明の半導体装置における検査用回路部の構成を示す図。
【図６】本発明の半導体装置における検査用回路部の上面図。
【図７】本発明が適用可能な電子機器の例を示す図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device having a transistor. The present invention particularly relates to a structure for inspecting a semiconductor device having a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) manufactured on an insulator. The present invention also relates to an electronic device using the semiconductor device having such a structure.
[0002]
[Prior art]
In recent years, development of display devices using light-emitting elements such as electroluminescence (EL) elements has been activated. The light-emitting element has high visibility because it emits light by itself, and is suitable for thinning because it does not require a backlight necessary for a liquid crystal display (LCD) or the like, and has almost no restriction on the viewing angle.
[0003]
In general, the value of current flowing through the EL element and the light emission luminance of the EL element are in a proportional relationship. For this reason, a pixel configuration different from that of an LCD that controls the luminance with a voltage value has been proposed (see Patent Document 1).
[0004]
By the way, in a display device in which pixels are arranged in a matrix, some troubles such as disconnection or short circuit of wiring may occur in the manufacturing process. Therefore, electrical inspection is often performed during the manufacturing process (see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
International Publication No. 01/06484 Pamphlet
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2618042
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the method of Patent Document 2, a display device using an element in which voltage and luminance are in a proportional relationship such as an LCD can be efficiently inspected. However, in the display device using the element in which the current and the luminance are in a proportional relationship as shown in Patent Document 1 above, the signal line cannot be inspected because the signal line is connected to the gate of the TFT. Even in a display device using an element in which voltage and luminance are in a proportional relationship, a specific voltage value of a signal line cannot be examined. In view of the above-described drawbacks, an object of the present invention is to provide a semiconductor device using a circuit configuration capable of inspecting a current value, a voltage value, a signal, and the like of a signal line.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Since a TFT can have the same structure as its source and drain, in the text, one is called a first electrode and the other is called a second electrode. Further, in this text, it is referred to as ON when a voltage exceeding a threshold is applied between the gate and the source of the TFT and a current flows between the source and the drain. In addition, when the voltage below the threshold is applied between the gate and the source of the TFT and no current flows between the source and the drain, it is called OFF. Note that in this specification, a TFT is given as an example of an element constituting a semiconductor device; however, the present invention is not limited to this. For example, a MOS transistor, an organic transistor, a bipolar transistor, a molecular transistor, or the like may be used. A mechanical switch may be used.
[0008]
In the present invention, the second electrode of the TFT is connected to the end of the signal line in order to inspect the current value, voltage value, signal, and the like. Then, the first electrode is connected to the inspection line. The inspection line is connected to a measuring device that measures a current value, a voltage value, a signal, and the like. By doing so, the signal line and the measuring device can be electrically connected via the TFT, and the current value, voltage value, signal, etc. can be measured.
[0009]
In addition, a signal line is connected to the gate of the TFT via another TFT, and a capacitor element is further connected. Here, the capacitor element corresponding to the signal line to be inspected is charged with a voltage that turns on the TFT. In addition, a voltage that turns off the TFT is charged to the capacitor corresponding to the signal line that is not the inspection target. These charges are performed by signal lines. By doing so, only a desired signal line is selected and connected to the measuring instrument.
[0010]
The configuration of the present invention will be described below.
[0011]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel for driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixels;
TFTs and capacitors corresponding to the signal lines,
An inspection line connected to the signal line via the TFT and taking out a voltage value or a current value of the signal line;
The TFT is controlled by the electric charge held in the capacitor element, and the conduction state and the non-conduction state between the inspection line and the signal line are selected.
[0012]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel for driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixels, first and second TFTs and capacitor elements respectively corresponding to the signal lines;
An inspection line connected to the signal line via the first TFT and extracting a voltage value or a current value of the signal line, an inspection signal line, and a capacitance line;
The second electrode of the first TFT is connected to the signal line, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the second TFT is connected to the signal line, the first electrode is connected to the gate of the first TFT and the second electrode of the capacitor, and the gate is the inspection signal line. Connected to
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0013]
The semiconductor device according to the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT constitute an analog switch.
[0014]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel capable of driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixel, and first, second, and third TFTs and capacitor elements respectively corresponding to the signal lines;
An inspection line connected to the signal line via the first and second transistors and extracting a voltage value or a current value of the signal line, an inspection signal line, and a capacitance line;
The second electrode of the first TFT is connected to the signal line, the gate is connected to the inspection signal line,
The second electrode of the second TFT is connected to the first electrode of the first TFT, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the third TFT is connected to the signal line, the gate is connected to the inspection signal line, and the first electrode is a gate of the second TFT and a second electrode of the capacitor element. Connected to
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0015]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT have the same conductivity type.
[0016]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the third TFT have different conductivity types.
[0017]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT, the second TFT, and the third TFT constitute an analog switch.
[0018]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel for driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixels, a signal line driving circuit connected to the signal lines, and at least one video wiring connected to the signal line driving circuit;
TFTs and capacitive elements respectively corresponding to the video wiring,
An inspection line that connects to the video line through the TFT and takes out a voltage value or a current value of the video line;
The TFT is controlled by the electric charge held in the capacitor element, and the conduction state and the non-conduction state between the inspection line and the video line are selected.
[0019]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel for driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixel; a signal line driving circuit connected to the signal line; at least one video wiring connected to the signal line driving circuit; and a first and a first corresponding to the video wiring, respectively. 2 TFTs and capacitive elements;
An inspection line which is connected to the video line through the first TFT and extracts a voltage value or a current value of the video line, an inspection signal line, and a capacitor line;
The second electrode of the first TFT is connected to the video wiring, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the second TFT is connected to the video wiring, the first electrode is connected to the gate of the first TFT and the second electrode of the capacitor, and the gate is the inspection signal line. Connected to
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0020]
The semiconductor device according to the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT constitute an analog switch.
[0021]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a pixel for driving a light emitting element,
A plurality of signal lines connected to the pixel; a signal line driving circuit connected to the signal line; at least one video wiring connected to the signal line driving circuit; and a first and a first corresponding to the video wiring, respectively. 2, a third TFT and a capacitive element;
An inspection line that connects to the video line through the first and second TFTs and extracts a voltage value or a current value of the video line, an inspection signal line, and a capacitor line;
The second electrode of the first TFT is connected to the video wiring, the gate is connected to the inspection signal line,
The second electrode of the second TFT is connected to the first electrode of the first TFT, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the third TFT is connected to the video wiring, the gate is connected to the inspection signal line, the first electrode is connected to the gate of the second TFT and the second electrode of the capacitor element. Connected to
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0022]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT have the same conductivity type.
[0023]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the third TFT have different conductivity types.
[0024]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT, the second TFT, and the third TFT constitute an analog switch.
[0025]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor integrated circuit,
A TFT and a capacitor for each internal bus wiring of the semiconductor integrated circuit;
An inspection line connected to the internal bus wiring via the TFT and taking out a voltage value or a current value of the internal bus wiring;
The TFT is controlled by the electric charge held in the capacitor element, and a conduction / non-conduction state between the inspection line and the internal bus wiring is selected.
[0026]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor integrated circuit,
A first TFT, a second TFT and a capacitor for each internal bus wiring of the semiconductor integrated circuit;
An inspection line connected to the internal bus line via the first TFT and extracting a voltage value or a current value of the internal bus line, an inspection signal line, and a capacitance line;
The second electrode of the first TFT is connected to the internal bus wiring, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the second TFT is connected to the internal bus wiring, the first electrode is connected to the gate of the first TFT and the second electrode of the capacitor, and the gate is connected to the inspection signal. Connect to the wire,
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0027]
The semiconductor device according to the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT constitute an analog switch.
[0028]
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor integrated circuit,
A first TFT, a second TFT, and a capacitor for each internal bus wiring of the semiconductor integrated circuit;
The first and second TFTs are connected to the internal bus wiring, and have an inspection line for extracting a voltage value or a current value of the internal bus wiring, an inspection signal line, and a capacitance line, The second electrode of the TFT is connected to the internal bus wiring, the gate is connected to the inspection signal line,
The second electrode of the second TFT is connected to the first electrode of the first TFT, the first electrode is connected to the inspection line,
The second electrode of the third TFT is connected to the internal bus wiring, the gate is connected to the inspection signal line, the first electrode is the gate of the second TFT and the second electrode of the capacitor element And connect to
The first electrode of the capacitor element is connected to the capacitor line.
[0029]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the second TFT have the same conductivity type.
[0030]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT and the third TFT have different conductivity types.
[0031]
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the first TFT, the second TFT, and the third TFT constitute an analog switch.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows an embodiment of the present invention. In a display device in which pixels are arranged in m rows and n columns in a matrix, m × n pixels (not shown) for driving a light emitting element, n signal lines 101, inspection signal lines 102, and inspection lines 103 , The capacitor line 104 and n inspection circuits 105. Each of the inspection circuits 105 includes a first TFT 106, a second TFT 107, and a capacitor 108. Note that FIG. 1A shows the end of the first to second columns (S1 to S2) and the nth column (Sn) of the signal line 101, the inspection signal line 102, the inspection line 103, the capacitance line 104, and the inspection circuit 105. Only shows.
[0033]
The end of the signal line 101 is connected to the second electrode of the first TFT 106 and the second electrode of the second TFT 107. The inspection signal line 102 is connected to the gate of the second TFT 107. The first electrode of the second TFT 107 is connected to the gate of the first TFT 106 and the second electrode of the capacitor 108. A first electrode of the capacitor 108 is connected to the capacitor line 104. The first electrode of the first TFT 106 is connected to the inspection line 103. The capacitor line 104 has a certain potential as a common electrode of the capacitor element. The inspection line 103 is connected to a measuring device that measures current, voltage, signal, and the like.
[0034]
The operation will be described with reference to FIG. FIG. 1B shows signals input to the signal line 101 and the inspection signal line 102, and shows signals output to the inspection line 103. Note that S1 to S2 and Sn denote a part of the signal lines 101 that are n in the display device from S1 to Sn. Moreover, it divides | segments into the area of I-VI according to each operation | movement.
[0035]
The inspection operation of the signal line 101 shown as S1 will be described.
[0036]
First, an operation of electrically connecting only S1 to the measuring device will be described (section I). Specifically, a signal for turning on the second TFT 107 is input to the inspection signal line 102, and the signal line 101 and the second electrode of the capacitor 108 are electrically connected. Here, a signal for turning on the first TFT 106 is inputted to S1, and a signal for turning off is inputted to the other signal lines 101 (S2 to Sn). Thereafter, a signal for turning off the second TFT 107 is input to the inspection signal line 102. With the above operation, the capacitor element is charged with a signal such that only S1 is electrically connected to the measuring device and S2 to Sn are not electrically connected to the measuring device. Note that if the signal of the inspection signal line 102 is a signal that turns off the second TFT 107, the electrical connection relationship between the signal line 101 and the measuring device changes regardless of the signal state of the signal line 101. There is no.
[0037]
Next, the signal of S1 is inspected (section II). A signal suitable for inspection is input to S1. For example, FIG. 1B shows a case where the potential is changed linearly. Since almost the same signal as that of S1 appears on the inspection line 103, the measurement result that is almost the same as that obtained by directly measuring S1 can be obtained by a measuring device electrically connected to the inspection line 103. At this time, the measurement result is not affected by the state of the signal line 101 different from S1 indicated by S2 to Sn.
[0038]
Of course, as the S1 signal suitable for the inspection, a current other than the voltage may be supplied, or an AC waveform obtained by temporally changing the voltage or current may be used. Free signals can be used as inspection targets.
[0039]
Thereafter, S2 is inspected. In the above description of the operation, S1 is changed to S2, and S2 to Sn are changed to S1 and S3 to Sn. The same applies to the inspections after S3.
[0040]
As described above, as a method for electrically connecting the signal line 101 to be inspected to the measuring device, the signal line 101 can be easily selected by using the signal of the signal line 101 itself. Because the signal line 101 is originally for transmitting arbitrary image information, a relatively free signal can be output, and this can be easily used as a connection selection signal between the signal line 101 and the measuring device. is there. If the selection of the signal line 101 is to be performed from the outside, a large-scale circuit such as a scanning circuit is required, causing problems such as an increase in manufacturing cost. Further, in this embodiment, the selection information of the signal line 101 is temporarily accumulated in the capacitor element 108, and the output of the signal line 101 can be measured freely by maintaining the connection relationship between the signal line 101 and the measuring device.
[0041]
When the display device including the semiconductor device is used in an electronic device or the like, it is preferable that the signal line 101 and the inspection line 103 be physically cut. By doing so, the load on the signal line 101 can be reduced, and defects due to short circuits with other signal lines 101 can be prevented.
[0042]
Of course, the measuring device is necessary for the inspection and may not be used in an electronic device or the like.
[0043]
As means for bringing the signal line 101 and the inspection line 103 into a physically cut state, the pixel and the inspection circuit 105 may be separated from each other by a method such as substrate cutting or laser wiring cutting after completion of the inspection.
[0044]
As another means, a signal that turns off all of the first TFTs 106 may be charged to the capacitor 108 so that the signal line 101 and the inspection line 103 are electrically disconnected.
[0045]
In this embodiment, the TFT is shown as an N type, but may be a P type. Further, an analog switch or the like made by connecting N-type and P-type in parallel may be used. In particular, when the first TFT 106 is an analog switch, the signal amplitude of the signal line 101 is transmitted to the inspection line 103 as it is, and a more accurate inspection is possible.
[0046]
(Embodiment 2)
FIG. 2A shows another embodiment of the present invention. In a display device in which pixels are arranged in m rows and n columns in a matrix, m × n pixels (not shown) for driving the light emitting elements, n signal lines 201, inspection signal lines 202, and inspection lines 203 , The capacitor line 204 and n inspection circuits 205. Each of the inspection circuits 205 includes a first TFT 206, a second TFT 207, a third TFT 208, and a capacitor 209. Note that FIG. 2A shows the end of the first and second columns (S1 to S2) and the nth column (Sn) of the signal line 201, the inspection signal line 202, the inspection line 203, the capacitor line 204, and the inspection circuit 205. Only shows.
[0047]
The end of the signal line 201 is connected to the second electrode of the first TFT 206 and the second electrode of the third TFT 208. The inspection signal line 202 is connected to the gate of the first TFT 206 and the gate of the third TFT 208. The first electrode of the third TFT 208 is connected to the gate of the second TFT 207 and the second electrode of the capacitor 209. A first electrode of the capacitor 209 is connected to the capacitor line 204. The first electrode of the first TFT 206 is connected to the second electrode of the second TFT 207. The first electrode of the second TFT 207 is connected to the inspection line 203. The capacitor line 204 has a certain potential as a common electrode of the capacitor element. The inspection line 203 is connected to a measuring device that measures current, voltage, signal, and the like.
[0048]
The first TFT 206 and the third TFT 208 have opposite conductivity. By reversing, when one is ON, the other can be OFF. In this specification, the first TFT 206 is described as a P-type TFT, and the third TFT 208 is described as an N-type TFT. In addition, the second TFT 207 preferably has the same conductivity as the first TFT 206 in order not to reduce the voltage amplitude transmitted from the signal line 201 to the inspection line 203, but the present invention is not limited to this.
[0049]
The operation will be described with reference to FIG. FIG. 2B shows signals input to the signal line 201 and the inspection signal line 202, and shows signals output to the inspection line 203. S1 to S2 and Sn denote a part of the signal lines 201 that are n in the display device from S1 to Sn. Moreover, it divides | segments into the area of I-VI according to each operation | movement.
[0050]
The inspection operation of the signal line 201 illustrated as S1 will be described.
[0051]
First, an operation of electrically connecting only S1 to the measuring device will be described (section I). Specifically, a signal for turning on the third TFT 208 is input to the inspection signal line 202, and the signal line 201 and the second electrode of the capacitor 209 are electrically connected. Here, a signal for turning on the second TFT 207 is inputted to S1, and a signal for turning off is inputted to the other signal lines 201 (S2 to Sn). Thereafter, a signal for turning off the third TFT 208 is input to the inspection signal line 202. With the above operation, the capacitor element is charged with a signal such that only S1 is electrically connected to the measuring device and S2 to Sn are not electrically connected to the measuring device. In addition, since the third TFT 208 and the first TFT 206 have opposite polarities, the first TFT 206 is turned on when the third TFT 208 is turned off. Note that if the signal of the inspection signal line 202 is a signal that turns off the third TFT 208, the electrical connection relationship between the signal line 201 and the measuring device changes regardless of the signal state of the signal line 201. There is no.
[0052]
Next, the signal of S1 is inspected (section II). A signal suitable for inspection is input to S1. For example, FIG. 2B shows a case where the potential is changed linearly. Since almost the same signal as that of S1 appears on the inspection line 203, the measurement result that is almost the same as that obtained by directly measuring S1 can be obtained by a measuring device electrically connected to the inspection line 203. At this time, the measurement result is not affected by the state of the signal line 201 different from S1 indicated by S2 to Sn.
[0053]
Of course, as the S1 signal suitable for the inspection, a current other than the voltage may be supplied, or an AC waveform obtained by temporally changing the voltage or current may be used. Free signals can be used as inspection targets.
[0054]
Thereafter, S2 is inspected, but in the above description of the operation, S1 is changed to S2, and S2 to Sn are changed to S1 and S3 to Sn. The same applies to the inspections after S3.
[0055]
As described above, as a method of electrically connecting the signal line 201 to be inspected to the measuring device, the signal line 201 can be easily selected by using the signal of the signal line 201 itself. Because the signal line 201 is originally for transmitting arbitrary image information, a relatively free signal can be output, and this can be easily used as a connection selection signal between the signal line 201 and the measuring device. is there. If the selection of the signal line 201 is to be executed from the outside, a large-scale circuit such as a scanning circuit is required, causing problems such as an increase in manufacturing cost. Further, in this embodiment, the selection information of the signal line 201 is temporarily stored in the capacitor 209, and the connection relationship between the signal line 201 and the measuring device is held, so that the output of the free signal line 201 can be measured.
[0056]
In the case where a display device including the semiconductor device is used in an electronic device or the like, it is preferable that the signal line 201 and the inspection line 203 be physically disconnected. By doing so, the load on the signal line can be reduced, and defects due to short circuits with other signal lines can be prevented.
[0057]
Of course, the measuring device is necessary for the inspection and may not be used in an electronic device or the like.
[0058]
As a means for bringing the signal line 201 and the inspection line 203 into a physically cut state, the pixel and the inspection circuit 105 can be separated from each other by a method such as substrate cutting or wiring cutting by a laser after completion of the inspection.
[0059]
Further, as a feature of this embodiment, when a signal that turns off the first TFT 206 is input to the inspection signal line 202, all the signal lines 201 and inspection lines 203 of S1 to Sn are electrically disconnected. Thereby, it is possible to prevent short circuit with other signal lines without physical disconnection. When actually used in an electronic device or the like without being physically cut, the inspection signal line 202 may be connected to a power source or the like and set to a constant potential so that the TFT 206 is turned off.
[0060]
The first to third TFTs of this embodiment may be analog switches or the like made by connecting N-type and P-type in parallel. In particular, when the first TFT 206 and the second TFT 207 are analog switches, the signal amplitude of the signal line 201 is transmitted to the inspection line 203 as it is, and a more accurate inspection is possible.
[0061]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0062]
[Example 1]
In this example, the structure of the display device described in Embodiments 1 and 2 will be described. FIG. 3 shows a configuration example of the display device. A plurality of pixels 313 are arranged in a matrix of m rows and n columns on a substrate 311, and around the pixel portion 312, a signal line driver circuit 314, a row selection line driver circuit 315, and an inspection A circuit portion 305 is included. The signal lines 301 represented by S1 to Sn are connected to the pixels 313 corresponding to the columns, and one end of the signal line 301 is connected to the signal line driving circuit 314, and the other end is connected to the inspection circuit. Connected to the unit 305. The row selection lines 304 denoted by G1 to Gm are connected to the pixels 313 corresponding to the rows, and are connected to the row selection line driving circuit 315. The signal line driver circuit 314, the row selection line driver circuit 315, and the inspection circuit unit 305 are connected to the FPC contact unit 316. In addition, although there are actually clock lines, power supply lines, and the like, they are omitted here.
[0063]
The inspection circuit unit 305 includes n inspection circuits 105 or 205 shown in FIG. 1A or 2A.
[0064]
The n signal lines 301 correspond to the signal lines 101 or 201 indicated by S1 to Sn in FIG. 1A or 2A, respectively. In addition, the inspection signal line 302 and the inspection line 303 in FIG. 3 correspond to the inspection signal line 102 and the inspection line 103 in FIG. 1A or the inspection signal line 202 and the inspection line 203 in FIG. . 1A and 2A is connected to a current supply line (not shown) for the pixel and has a constant potential.
[0065]
When the semiconductor device is used as a display device mounted on an electronic device, a flexible cable or the like is attached to the FPC contact portion 316 and connected to a power source or a signal source.
[0066]
When inspecting during the manufacturing process, the FPC contact portion 316 is brought into contact with a contact probe 321 composed of a plurality of needles, and is electrically connected to the inspection device 322. The inspection device 322 has an external drive circuit 323 and a measuring device 324. The external drive circuit 323 supplies power and signals to the semiconductor device to be inspected. The measuring device 324 measures the voltage, current, and signal that appear on the inspection line 303 connected to the inspection circuit unit 305. From the measurement results, signal line disconnection, short circuit, wiring resistance, and the like are examined, and the output voltage, output current, signal waveform, and the like of the signal line driving circuit are examined.
[0067]
By creating the inspection circuit unit 305 at the end opposite to the signal line driver circuit 314, it is possible to inspect all the defects of the signal line 301 from the signal line driver circuit 314 to the end, which is most effective. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the inspection circuit unit 305 may be created in another place, such as when there is no room for placement. In this case, a connection method with the inspection circuit unit 305 is a configuration in which the video wiring 306 is replaced with the signal line 301 and V1 to Vk are replaced with S1 to Sn in FIGS. 5A and 5B.
[0068]
FIG. 6 shows a top view of the inspection circuit unit 305 in this embodiment. In FIG. 6, the inspection circuit 205 shown in FIG. 2A is used for the inspection circuit portion 305, and the signal line 201 in FIG. 6 corresponds to the signal line 301 in FIG. FIG. 6 shows only Sj−1, Sj, and Sj + 1 among the inspection circuits 205 corresponding to the signal lines 201 from S1 to Sn. However, Sj-1 and Sj + 1 are partially omitted. Also, one of the two capacitance lines 204 written on the right side is shown by cutting out a part thereof and exposing the lower capacitive element 209 and the like. The inspection circuit 205 indicated by Sj is in the range indicated by the alternate long and short dash line, and the inspection circuit unit 305 is formed by n repetitions of the same shape. Note that a current supply line arranged in the pixel portion is used for the capacitor line 204 in order to supply current to the EL element.
[0069]
[Example 2]
In the present embodiment, as a use different from that of the first embodiment, a configuration in the case of being used for the inspection of the video wiring 306 for sending a video signal from the outside of the display device to the display device will be described. In the first embodiment, the purpose is to inspect the signal line 301, but the disconnection or short circuit of the wiring may occur in another place. In particular, the video wiring 306 has a long wiring length for sending a video signal from the outside of the display device, and a defect is likely to occur due to the connection at the FPC contact portion 316.
[0070]
FIG. 4 shows a configuration example of the display device. A plurality of pixels 313 are arranged on a substrate 311 in a matrix of m rows and n columns, and a signal line driver circuit 314 and a row selection line driver circuit 315 are provided around the pixel portion 312. ing. The signal lines 301 denoted by S1 to Sn are connected to the pixels 313 corresponding to the columns, and the end of the signal line 301 is connected to the signal line driver circuit 314. The row selection lines 304 denoted by G1 to Gm are connected to the pixels 313 corresponding to the rows, and are connected to the row selection line driving circuit 315. In addition, the signal line driver circuit 314 is connected to k video wirings 306 (V1 to Vk) in the display device, and the video wiring 306 is connected to the FPC contact portion 316 via the inspection circuit portion 405. The row selection line driving circuit 315 and the inspection circuit unit 405 are connected to the FPC contact unit 316. In addition, although there are actually clock lines, power supply lines, and the like, they are omitted here.
[0071]
The inspection circuit unit 405 includes n inspection circuits 105 or 205 shown in FIG. 5A or 5B. Note that the inspection circuit 105 or 205 shown in FIG. 5A or 5B is equivalent to the inspection circuit 105 or 205 shown in FIG. 1A or 2A. And the equivalent operation. Further, the difference between the inspection circuit unit 305 shown in the first embodiment and the inspection circuit unit 405 shown in the second embodiment is that the inspection circuit is connected to a wiring such as a signal line or a video wiring. The difference is whether it is connected to the end or connected in the middle.
[0072]
The k video wirings 306 connected to the FPC contact portion 316 correspond to the video wirings 306 indicated by V1 to Vk in FIG. 5A or 5B, respectively. The video wiring 306 is connected to and passes through the inspection circuit 105 or 205 and is connected to the signal line driver circuit 314. In addition, the inspection signal line 302 and the inspection line 303 in FIG. 4 correspond to the inspection signal line 102 and the inspection line 103 in FIG. 5A and the inspection signal line 202 and the inspection line 203 in FIG. In addition, the capacitor lines 104 and 204 in FIGS. 5A and 5B are connected to a current supply line (not shown) for the pixel and have a constant potential.
[0073]
Note that the inspection circuit illustrated in FIGS. 5A and 5B operates in the same manner as the circuits illustrated in FIGS. 1A and 2A. The only difference in configuration is the difference between being connected to the middle of the wiring to be inspected or connected to the end. Since the operation has been described in the first and second embodiments and FIGS.
[0074]
Although the inspection circuit unit 405 is connected to the middle of the video wiring 306, it is more effective to connect to the end of the wiring as in the first embodiment. This is because the whole wiring can be inspected by connecting to the end. If there is room in the arrangement location, it may be connected to the end of the wiring as shown in FIGS.
[0075]
Although Embodiments 1 and 2 and Examples 1 and 2 have been described in the case where the inspection circuit unit 405 is created in the display device, the creation target is not limited to this. For example, you may use this for the test | inspection of the internal bus wiring of a semiconductor integrated circuit (LSI), a communication cable, etc.
[0076]
[Example 3]
The semiconductor device of the present invention has various uses. In this embodiment, examples of electronic devices to which the present invention can be applied will be described.
[0077]
Examples of such electronic devices include portable information terminals (electronic notebooks, mobile computers, mobile phones, etc.), video cameras, digital cameras, personal computers, televisions, and the like. An example of them is shown in FIG.
[0078]
FIG. 7A illustrates an EL display, which includes a housing 3301, a support base 3302, a display portion 3303, and the like. The display device of the present invention can be used in the display portion 3303.
[0079]
FIG. 7B illustrates a video camera, which includes a main body 3311, a display portion 3312, an audio input portion 3313, operation switches 3314, a battery 3315, an image receiving portion 3316, and the like. The display device of the present invention can be used in the display portion 3312.
[0080]
FIG. 7C illustrates a personal computer, which includes a main body 3321, a housing 3322, a display portion 3323, a keyboard 3324, and the like. The display device of the present invention can be used in the display portion 3323.
[0081]
FIG. 7D illustrates a portable information terminal which includes a main body 3331, a stylus 3332, a display portion 3333, operation buttons 3334, an external interface 3335, and the like. The display device of the present invention can be used in the display portion 3333.
[0082]
FIG. 7E illustrates a mobile phone, which includes a main body 3401, an audio output portion 3402, an audio input portion 3403, a display portion 3404, operation switches 3405, and an antenna 3406. The display device of the present invention can be used in the display portion 3404.
[0083]
FIG. 7F illustrates a digital camera, which includes a main body 3501, a display portion (A) 3502, an eyepiece portion 3503, operation switches 3504, a display portion (B) 3505, and a battery 3506. The display device of the present invention can be used in the display portion (A) 3502 and the display portion (B) 3505.
[0084]
Even when the semiconductor device of the present invention is an LSI or the like, it can be used for the electronic devices shown in FIGS.
[0085]
As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields.
【The invention's effect】
According to the present invention, by measuring the current value, voltage value, signal waveform, and the like of the signal line, it is possible to easily and inspect for the disconnection of the wiring and the current voltage abnormality. In particular, as a method of selecting only one of a large number of signal lines, the signal line itself is used to simplify the selection of the signal line and the circuit for controlling the selection of the signal line is small. This is very effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration and operation of an inspection circuit unit in a semiconductor device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration and operation of an inspection circuit unit in a semiconductor device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an inspection circuit unit in a semiconductor device of the present invention.
FIG. 6 is a top view of an inspection circuit portion in the semiconductor device of the present invention.
FIG. 7 illustrates an example of an electronic device to which the present invention can be applied.

Claims

A signal line electrically connected to the pixel portion;
An inspection circuit electrically connected to the signal line;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, and a capacitor,
A first electrode of the first transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the signal line;
The first electrode of the second transistor is electrically connected to the gate of the first transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the second transistor is connected to the signal line. Electrically connected, and the gate of the second transistor is electrically connected to the inspection signal line,
A first electrode of the capacitor is electrically connected to the capacitor line;
The inspection circuit is provided in each of a plurality of signal lines electrically connected to the pixel portion.

A signal line electrically connected to the pixel portion;
An inspection circuit electrically connected to the signal line;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, a third transistor, and a capacitor,
A gate of the first transistor is electrically connected to the inspection signal line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the signal line;
A first electrode of the second transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the second transistor is electrically connected to a first electrode of the first transistor;
The first electrode of the third transistor is electrically connected to the gate of the second transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the third transistor is connected to the signal line. Electrically connected, and the gate of the third transistor is electrically connected to the inspection signal line,
A first electrode of the capacitor is electrically connected to the capacitor line;
The inspection circuit is provided in each of a plurality of signal lines electrically connected to the pixel portion.

A signal line electrically connected to the pixel portion;
A signal line driving circuit electrically connected to the signal line;
At least one video wiring electrically connected to the signal line driver circuit;
An inspection circuit electrically connected to the video wiring;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, and a capacitor,
A first electrode of the first transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the video wiring;
The first electrode of the second transistor is electrically connected to the gate of the first transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the second transistor is connected to the video wiring. Electrically connected, and the gate of the second transistor is electrically connected to the inspection signal line,
A first electrode of the capacitive element is connected to the capacitive line;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the inspection circuit is provided in each of a plurality of video wirings electrically connected to the signal line driver circuit.

A signal line electrically connected to the pixel portion;
A signal line driving circuit electrically connected to the signal line;
At least one video wiring electrically connected to the signal line driver circuit;
An inspection circuit electrically connected to the video wiring;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, a third transistor, and a capacitor,
A gate of the first transistor is electrically connected to the inspection signal line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the video wiring;
A first electrode of the second transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the second transistor is electrically connected to a first electrode of the first transistor;
The first electrode of the third transistor is electrically connected to the gate of the second transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the third transistor is connected to the video wiring. Electrically connected, and the gate of the third transistor is electrically connected to the inspection signal line,
A first electrode of the capacitor is electrically connected to the capacitor line;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the inspection circuit is provided in each of a plurality of video wirings electrically connected to the signal line driver circuit.

A test circuit electrically connected to each internal bus wiring of the semiconductor integrated circuit ;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, and a capacitor,
A first electrode of the first transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the internal bus wiring;
The first electrode of the second transistor is electrically connected to the gate of the first transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the second transistor is connected to the internal bus wiring. And the gate of the second transistor is electrically connected to the inspection signal line,
The semiconductor device is characterized in that the first electrode of the capacitor is electrically connected to the capacitor line.

A test circuit electrically connected to each internal bus wiring of the semiconductor integrated circuit ;
Inspection signal line,
Inspection line,
A capacitance line;
The inspection circuit includes a first transistor, a second transistor, a third transistor, and a capacitor,
A gate of the first transistor is electrically connected to the inspection signal line; a second electrode of the first transistor is electrically connected to the internal bus wiring;
A first electrode of the second transistor is electrically connected to the inspection line; a second electrode of the second transistor is electrically connected to a first electrode of the first transistor;
The first electrode of the third transistor is electrically connected to the gate of the second transistor and the second electrode of the capacitor, and the second electrode of the third transistor is connected to the internal bus wiring. And the gate of the third transistor is electrically connected to the inspection signal line,
The semiconductor device is characterized in that the first electrode of the capacitor is electrically connected to the capacitor line.

Claim 2, claim 4, in any one of claims 6, wherein a said first transistor a second transistor have the same conductivity type.

Claim 2, claim 4, in any one of claims 6 or claim 7, wherein a said first transistor and said third transistor are of different conductivity types.

Claim 1, claim 3, in any one of claims 5, a semiconductor device which is characterized by using an analog switch in place of the first transistor or the second transistor.

Claim 1, claim 3, in any one of claims 5, wherein the first transistor and the second transistor, a thin film transistor, MOS transistors, organic transistors, is any one of the bipolar transistors, molecular transistors A semiconductor device.

Claim 2, claim 4, in any one of claims 6, wherein the first transistor, the second transistor, or semiconductor device, which comprises using an analog switch in place of the third transistor .

The first transistor, the second transistor, or the third transistor is a thin film transistor, a MOS transistor, an organic transistor, a bipolar transistor, a molecule, or the like according to any one of claims 2 , 4 , and 6. A semiconductor device which is one of transistors.

6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first transistor selects a conduction / non-connection state between the signal line and the inspection line. .

7. The method according to claim 2, wherein the first transistor and the second transistor select a conduction / non-connection state between the signal line and the inspection line. A semiconductor device characterized by the above.

6. The device according to claim 1, wherein the first transistor is controlled by the electric charge held in the capacitor element, and the signal line and the inspection line are electrically connected and disconnected. A semiconductor device, wherein a state is selected.

7. The device according to claim 2, wherein the second transistor is controlled by the electric charge held in the capacitor element, so that the signal line and the inspection line are electrically connected and disconnected. A semiconductor device, wherein a state is selected.

An electronic device using the semiconductor device according to any one of claims 1 to 16 .