JP4494001B2 - 表示装置の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、画素がマトリクス状に配置された画像表示装置及び画像表示装置の検査方法に関するものである。

液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)や、エレクトロルミネッセンス(ＥＬ)ディスプレイ等の画像表示装置においては、近年高精細化が進み、素子の集積度も大きく向上してきている。

画像表示装置の製造ラインにおいては、完成品としてのパネル出荷に際し、基板上に実装した回路が正常動作しているかの検査が不可欠であるが、前述した高精細化に伴い、検査工程自体も複雑化してきている。

図２は、従来の画像表示装置における、検査回路を実装した基板の構成図である。基板２０１は検査回路２１１を実装し、マトリクス状に配置された画素２０４を有し、データ信号線（ソースバスライン）２０５と走査線（ゲートバスライン）２０６がお互いに直行するよう配置され、各走査線２０６はゲート駆動回路２０３に接続、各データ信号線２０５はソース駆動回路２０２に接続されている（特許文献１参照）。なお、２１３はアナログスイッチ、２１４は検査線、２１５ａ、２１５ｂは検査端子である。

上記表示装置は、各走査線２０６により当該行の各画素を制御し、映像信号はソース駆動回路２０２に順次取り込まれ、ラッチ信号に従って各データ信号線２０５に同時に出力され、各画素に入力される。

上記表示装置の配線間の短絡や配線の断線の検出は、検査端子２１５ａにプローブピンを接触させて出力を調べる方法、検査回路２１１を使用する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この検査回路を使用してデータ信号線２０５を検査する場合、映像信号線２０７に検査用パルスを入力すると、アナログスイッチ２１３を経由して検査端子２１５ｂに出力される。検査用パルスと検査端子２１５ｂの出力を比較することによって、断線等の不良を簡単に発見することができる。

こうした検査を行う理由は、画像表示基板を組み立て後の完成状態であるパネルにおいて、表示を行わねば検出できない不良をできる限り少なくするためである。こうすることでパネルの生産の歩留まりが向上し、単価が下がることにつながる。たとえ検査回路作成により、画像表示としては余分な面積を基板上に占有しても、組み立て以前に不良品をふるい落とすことができるため、最終的なパネルの単価は安くすることができる。

特開２００２−１１６４２３号公報

ところが、上記検査法では、ソース駆動回路２０２の動作及びデータ信号線２０５の良否を検査するだけであり、ラッチ回路の検査を行うには十分ではない。上記検査法は、検査用パルスを映像信号線２０７に入力し、スイッチ駆動回路２１２の順次駆動を行うことで、データ信号線２０５を一本一本検査する。もしラッチ回路に不具合がありデータ信号線に前の信号が残ったとしたら、その不具合の検出はできないからである。

本発明の目的は、ラッチ回路、ソース駆動回路の動作及びデータ信号線を検査可能な画像表示装置と、画像表示装置の検査方法を提供することである。

本発明は、ソース駆動回路の動作、データ信号線の検査とラッチ回路の検査を簡単かつ確実に行い、異常があればその位置まで知ることができるようにするために、ＮＡＮＤ回路を直列接続して画像表示装置に内蔵するものである。

本発明の画像表示装置は、
複数の画素がマトリクス状に配置され、その位置を交点とするようにデータ信号線および走査線が並び、前記データ信号線および走査線のそれぞれに対してドライバ回路にて制御を行っている画像表示装置において、
前記ドライバ回路と前記画素とは、前記データ信号線を介して検査回路に接続され、
前記検査回路は、直列に接続された複数のＮＡＮＤ回路を有し、
前記データ信号線は、それぞれ前記複数のＮＡＮＤ回路のうちいずれか１つの入力に接続され、前記直列に接続されたＮＡＮＤ回路の先頭の入力は電源電圧、後尾の出力は検査端子と接続されていることを特徴とする。

本発明の画像表示装置の検査方法は、複数のデータ信号線によって、それぞれ複数の画素及び複数のＮＡＮＤ回路を有する検査回路と接続されている映像信号線に対して検査パルスを入力し、検査回路の入力側の他端を電源電圧と接続し、検査回路の出力側を検査端子に接続し、検査パルスの波形と、検査端子から得られる出力の波形とを比較することを特徴とするものである。

本発明の画像表示装置の検査方法において、
前記検査パルスは、映像信号の入力に従い、前記データ信号線に出力されるパルスであることを特徴とする。

本発明の画像表示装置の検査方法において、
前記検査パルスは全てのデータ信号線においてＨｉｇｈ信号とし、順次Ｌｏｗ信号に切り替えることを特徴とする。

本発明の画像表示装置の検査方法において、
前記直列に接続されたＮＡＮＤ回路への前記検査パルスの入力は、全段にわたり同時入力されることを特徴とする。

以上の構成により、データ信号線に不具合があった場合、例えば断線あるいはショートによりデータ信号線にラッチ出力が反映されない時は、データ信号線のＨｉｇｈからＬｏｗへの切り替えが不具合箇所過ぎるまで、検査端子の出力レベルが一定を保つ。一方、ラッチ回路に不具合があり前のデータが残る時は、不具合箇所でデータ信号線のＨｉｇｈからＬｏｗへの切り替えを行っても、出力レベルが一定を保たれる。よって、検査出力を見ることで極めて高精度に不良箇所の特定ができる。

本発明の画像表示装置及びその検査方法は、ＮＡＮＤ回路を追加し、直列接続することで、ソース駆動回路の検査、データ信号線の断線等の検査及びラッチ回路の検査を簡単かつ確実に行い、もし異常があればその位置まで知ることができるものである。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態による検査回路を示す。上記検査回路は、２入力ＮＡＮＤ回路１０１を直列に接続したものである。また、もう一方の入力をデータ信号線S1, S2, ・・・, Snと一対一で接続している。便宜的に、電源電圧ＶＤＤが入力されているＮＡＮＤ回路を先頭、出力が検査端子と接続しているＮＡＮＤ回路を後尾とする。

検査方法について述べる。図１（Ａ）に示すような検査回路を基板上に形成し、画素部と接続しているデータ信号線とS1, S2,・・・, Snを1対1で接続する。検査用パルスを入力し、ＯＵＴにおける出力を検査用パルスと比較することによって検査を行う。図１（Ｂ）に検査用パルスV1, V2,・・・, Vnとラッチ信号、出力信号ＯＵＴのタイミングチャートを示す。検査用パルスV1, V2,・・・, Vnは、ラッチ信号が入力されると同時にデータ信号線に出力されるので、ラッチ信号が入力される時に出力信号が反転する。

本検査において、検査用パルスV1, V2, ・・・, Vnは、検査初期状態において、全信号がＨｉｇｈである（period0）。最初のラッチ信号が入力された時、データ信号線の数が奇数であればＬｏｗを、偶数であればＨｉｇｈを出力信号として出力する。次の期間（第一状態、period1）において、検査用パルスV1, V2, ・・・, Vnは、ＮＡＮＤ回路の先頭へ入力する検査用パルスV1のみをＬｏｗとする。iはi≦nを満たす自然数とすると、第１状態以降（period2、period3、・・・period(i)、・・・period(n-1)、period(n)）では、i回目のラッチ信号が入力されるときに、検査用パルスViはＨｉｇｈからＬｏｗに変更され、以後はＬｏｗのままでいる。これはi=n、つまりラッチ信号がn＋１回入力されるまで行われる。こうすることで、図１(Ｂ)の出力信号のようにラッチ信号が入力するたびにＨｉｇｈとＬｏｗが入れ替わる信号が検出される。もし、入力されたラッチ信号に対応する出力信号に変化がなければ、その出力信号に対応するラッチ回路に不具合があることが分かる。

不具合の検出方法について、図４（Ａ）、図４（Ｂ）を用いて詳しく説明する。検査用パルスViは、データ信号線を経由して検査回路の入力部Siへ入力される（iはi≦nを満たす自然数）。また、検査回路内の各ＮＡＮＤの出力をＯ₁,Ｏ₂,・・・, Ｏ_nとし、最後尾のＮＡＮＤ出力であるＯ_nが出力信号Ｏｕｔに相当する。これらを表にまとめたのが図４(Ｂ)である(Ｈｉｇｈは1、Ｌｏｗは0とする)。

図４(Ｂ)の状態４０１〜４０６は正常時の、ラッチ信号入力後の電位レベルを示している。この段階では、検査用パルスV1, V2,・・・, Vnは全てＨｉｇｈ、ｎは奇数としているので、検査出力Ｏ_n = Ｌｏｗとなっている。

図５（Ａ）の状態５０１〜５０６はデータ信号線の４番目が断線（Ｌｏｗ状態のみ）した時の電位レベルを示している。検査初期状態５０１の時には不良箇所が偶数番目のため、検査出力Ｏｎは正常状態４０１と同じ電位レベルを示す。しかし、５０２の状態、５０３の状態になっても検査出力Ｏｎの電位レベルは変化しないため、不具合があることが分かる。５０６の状態において検査出力Ｏｎの電位レベルに変化を観察できる。これによって断線箇所の特定が可能である。

図５(Ｂ)の状態５０７〜５１２はデータ信号線４番目が電源電圧とショート（Ｈｉｇｈ状態のみ）した時の電位レベルを示している。検査初期状態５１１のとき、不良箇所が偶数番目のために検査出力Ｏｎは正常な状態と違う電位レベルを示す。しかし、５１２の状態を過ぎるまでこの電位レベルの出力が続くため、断線箇所の特定が可能である。

本検査回路への入力は、全データ信号線への同時入力を特徴としているので、ラッチ回路に不具合があり前のデータが残った場合は、ＨｉｇｈからＬｏｗへの変化が起こらないため、検査出力の電位レベルは変化しない。よって、不具合箇所の特定が可能である。

以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら記載する。

図３（Ａ）に、本発明の一実施例を示す。３０１は基板、３０２はソース駆動回路、３０３はゲート駆動回路、３０４は画素、３０５はデータ信号線、３０６は走査線、３０７は映像信号線、３０８は検査回路である。検査回路３０８はソース駆動回路３０２の対向側に設け、データ信号線３０５を一本づつ２入力ＮＡＮＤ回路の入力に接続し、それぞれのＮＡＮＤ回路は直列接続をする。直列の先頭のＮＡＮＤ回路にはＶＤＤを入力し、後尾のＮＡＮＤの出力は検査端子を接続する。本実施例では、第1のラッチ回路が映像信号を順次取り込み第２のラッチ回路に渡す。第２のラッチ回路で全ての映像信号を取り込んだ後、ラッチ信号によって第２のラッチ回路よりデータ信号線３０５に送られる。そのため、データ信号線の検査は、検査用パルスV1, V2,・・・, Vnとラッチ信号を入力し、出力信号ＯＵＴを観察することによって行う。

検査用パルスは映像信号線３０７に入力され、検査初期状態として全データ信号線３０５をＨｉｇｈとする。検査初期状態では、データ信号線の本数により出力信号ＯＵＴは違う。データ信号線の数が奇数であればＬｏｗ、偶数であればＨｉｇｈの信号を出力する。検査用パルスが検査回路に入力されるのは、ラッチ信号が入力された時なので、ラッチ信号を入力するごとに検査パルスを順次後尾に向かってＨｉｇｈからＬｏｗに反転させ検査を行う。この時の出力信号は方形波である。

断線及び接触等の不良の場合は、初期状態から反転させても出力信号がＨｉｇｈ（あるいはＬｏｗ）のままであり、また異常個所を過ぎると方形波を検出できることで判断できる。方形波のＨｉｇｈ/Ｌｏｗの切り替えはラッチ信号の入力と同時である。

図３(Ｂ)にラッチ回路の不良を検出した時の出力信号ＯＵＴを示す。図３(Ｂ)の出力信号をみると、最初のラッチ信号が入って（検査初期状態）Ｈｉｇｈが出力されているので、データ信号線が偶数本であることがわかる（データ信号線が奇数本であるなら、不具合を持っていることになる）。次のラッチ信号が入力され時、出力信号が反転しているので、断線及び接触等の不具合がないことがわかる。

しかし、図３(Ｂ)は第３状態において出力信号ＯＵＴがＬｏｗに反転せず、かつ次の第４状態以降においては正常な方形波がみられる。このようなケースはラッチ回路の異常であると判断できる。第３状態は先頭から３本目のデータ信号線が、ＨｉｇｈからＬｏｗに反転した信号を受ける時であり、十分なＬｏｗレベルに反転しないため、出力信号ＯＵＴにおいてＬｏｗへの変化が起こらないのである。第４状態以降において、正常な出力信号ＯＵＴが検出されることから、３本目のデータ信号線に繋がるラッチ回路は第4状態では正常にラッチしていることがわかる（３本目のデータ信号線は、第４状態でもＬｏｗが入力されるので、２度目で十分なＬｏｗレベルになった）。

映像信号線から入力されたデータを取り込む（書き込む）ためには、取り込むタイミングの前にデータがなければならず（セットアップ時間）、また取り込むタイミングの後もある程度保たなければならない（ホールド時間）。シフトレジスタの駆動周波数を上げればデータを取り込む時間は短くする必要があり、本検査回路を用いることで正常に取り込まれているか評価を行うことが可能である。

本実施例では、本発明の表示装置を有する様々な電気機器について説明する。本発明の画像表示装置及びその検査方法は、ＮＡＮＤ回路を追加し、直列接続することで、ソース駆動回路の動作、データ信号線及びラッチ回路の検査を簡単かつ確実に行い、もし異常があればその位置まで知ることができるものである。このため、製品の組み立て前に検査を行えば、この段階で不良品を取り除くことが可能となり、結果的に製品を効率よく安価に製造することが可能になる。

本発明の表示装置を用いて作成された電気機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、情報端末形態（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍）、記憶媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（DVD）を表示することができる表示装置を備えた装置）等が挙げられる。これらの電気機器の具体例を図６に示す。

図６（Ａ）は表示装置であり、筐体６０１、支持台６０２、表示部６０３、スピーカー部６０４、ビデオ入力端子６０５等を含む。本発明の表示装置はその表示部６０３に用いることができる。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、テレビ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。

図６（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体６１１、筐体６１２、表示部６１３、キーボード６１４、外部接続ポート６１５、ポインティングマウス６１６などを含む。本発明の表示装置をその表示部６１３に用いることができる。

図６（Ｃ）はモバイルコンピュータであり、本体６２１、表示部６２２、スイッチ６２３、操作キー６２４、赤外線ポート６２５、スタイラス６２６などを含む。本発明の表示装置は、その表示部６２２に用いることができる。

図６（Ｄ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体６３１、筐体６３２、表示部Ａ６３３、表示部Ｂ６３４、記録媒体（ＤＶＤなど）挿入部６３５、操作キー６３６、スピーカー部６３７などを含む。表示部Ａ６３３は主に画像情報を表示し、表示部Ｂ６３４は主に文字情報や操作のための情報を表示する。本発明の表示装置を表示部Ａ、Ｂの６３３、６３４に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には、家庭用ゲーム機器なども含まれる。

図６（Ｅ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウント型ディスプレイ）であり、本体６４１、表示部６４２、アーム部６４３などを含む。本発明の表示装置をその表示部６４２に用いることができる。

図６（Ｅ）はビデオカメラであり、本体６５１、表示部６５２、筐体６５３、外部接続ポート６５４、リモコン受信部６５５、受像部６５６、バッテリー６５７、音声入力部６５８、操作キー６５９、接眼部６６０等を含む。本発明の表示装置をその表示部６５２に用いることにより作成される。

図６（Ｆ）は携帯電話であり、本体６６１、筐体６６２、表示部６６３、音声入力部６６４、音声出力部６６５、操作キー６６６、外部接続ポート６６７、アンテナ６６８などを含む。本発明の表示装置をその表示部６６３に用いることができる。

本発明の実施形態を示す図。 一般的に用いられる画像表示装置とその検査回路の構成例を示す図。 本発明の一実施例を示す図。 検査回路の電位レベルを示す図。 検査回路の電位レベルを示す図。 本発明の表示装置を有する電子機器の例を示す図。

Claims (2)

1. 一の２入力ＮＡＮＤ回路の入力部の一方と、他の２入力ＮＡＮＤ回路の出力部と、が接続されることにより直列接続された複数の２入力ＮＡＮＤ回路と、
   前記直列接続された前記複数の２入力ＮＡＮＤ回路の先頭の入力部に接続された電源と、
   前記直列接続された前記複数の２入力ＮＡＮＤ回路の後尾の出力部に接続された検査端子と、
   前記複数の２入力ＮＡＮＤ回路の入力部の他方に接続された複数の配線と、
   前記複数の配線にそれぞれ接続された複数のラッチ回路と、を有する表示装置の検査方法であって、
   前記電源から前記複数の２入力ＮＡＮＤ回路の先頭の入力部に電源電圧が入力された状態において、前記複数の配線に検査パルスを入力し、
   前記検査パルスは、前記複数の配線全ての初期状態をＨｉｇｈ信号とした後、前記複数のラッチ回路からラッチ信号が入力されるごとに、先頭から後尾に向かって順次Ｌｏｗ信号に切り替わっていくパルスであり、
   （Ａ）前記初期状態から最初のラッチ信号が入力されたときに前記検査端子に出力される波形が反転しない場合は断線又は接触不良があると判断し、
   （Ｂ）前記初期状態から最初のラッチ信号が入力されたときに前記検査端子に出力される波形が反転するものの、Ｎ回目（Ｎは自然数）のラッチ信号の入力のときに前記検査端子に出力される波形が反転せず、その後のラッチ信号の入力時に前記検査端子に出力される波形が反転する場合は、前記Ｎ回目（Ｎは自然数）のラッチ信号を入力したラッチ回路に異常があると判断することを特徴とする表示装置の検査方法。
2. 請求項１において、
   前記（Ａ）で前記断線又は前記接触不良があると判断された場合において、更に順次ラッチ信号を入力して前記検査端子に出力される波形が反転する箇所を特定することにより、前記断線又は前記接触不良の箇所を特定することを特徴とする表示装置の検査方法。

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