JPWO2010143336A1 - 電子装置 - Google Patents

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Abstract

本発明の電子装置は、基板に一体的に形成されたシフトレジスタSRと、当該シフトレジスタSRとは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子(101)を有する第1配線(11)と、上記シフトレジスタSRの出力波形を当該シフトレジスタSRの外部に取り出すための第2配線(12a〜12c)と、上記第1配線(11)と上記第2配線(12a〜12c)との間における導通・非導通の状態を切り替える切替部(13a〜13c)とを有する。これにより、ドライバモノリシック構造の液晶表示装置であっても、駆動回路(電子回路)の出力波形を確認可能にする。

Description

本発明は、電子回路を備えた電子装置に関し、特に、表示パネルと表示パネル等のデバイスと、当該デバイスを駆動するための駆動回路である電子回路とが同一基板上に一体的に形成された電子装置に関する。
近年、装置の小型化、実装コストの低減等を図るために、表示パネルと表示パネルを駆動する駆動回路(電子回路)とが同一基板上に一体的に形成された電子装置、所謂ドライバモノリシック構造の液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
日本国公開特許公報「特開2000−187994号公報(2000年7月4日公開)」
しかしながら、ドライバモノリシック構造の液晶表示装置では、対向基板が貼り合さった状態で各駆動回路がガラスで囲まれた内部にある事、また、通常、集積度を上げるため、各駆動回路における配線幅は、数μm〜数十μmと非常に細く、また、配線上は、絶縁膜で保護されているため、プローブのピンを直接配線にあてて、オシロスコープなどの外部機器により出力波形を確認することは非常に困難である。このため、ドライバモノリシック構造の液晶表示装置では、完成した装置の検査段階で不具合が生じた場合に、駆動回路の出力波形を確認することができないので、不具合が生じた原因を特定できず、結果として、液晶表示装置の歩留まりの低下を招くという問題が生じる。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ドライバモノリシック構造の液晶表示装置であっても、駆動回路(電子回路)の出力波形を確認可能にした電子装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の電子装置は、基板に一体的に形成された電子回路と、当該電子回路とは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子を有する第1配線と、上記電子回路の出力波形を当該電子回路の外部に取り出すための第2配線と、上記第1配線と上記第2配線との間における導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替える切替部とを有することを特徴としている。
ここで、上記の予め設定された切替回数とは、第1配線と第2配線とが、非導通状態から導通状態に切り替える(あるいは導通状態から非導通状態に切り替える)ことを1回目とし、次に、導通状態から非導通状態に切り替える(あるいは非導通状態から導通状態に切り替える)ことを2回目としてカウントする。
上記構成によれば、電子回路とは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子を有する第1配線と、上記電子機器の出力波形を取り出すための第2配線との間における導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替える切替部を有していることで、上記切替部により第1配線と第2配線との間における導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替えるだけで、電子回路とは別の外部機器が、当該電子回路において第2配線により取り出した出力波形を予め設定された切替回数のうち導通状態となる回数分だけ取得することが可能となる。
このように、電子回路の出力波形を取り込むための配線や接続端子が当該電子回路とは別に形成されていることで、基板に一体的に形成された電子回路、所謂モノリシック構造の電子回路であっても、電子回路の出力波形を確実に確認することが可能となる。
従って、モノリシック構造の電子回路であっても、検査段階で不具合が生じた場合に、電子回路の出力波形を確認することができるので、不具合が生じた原因を特定でき、結果として、電子装置の歩留まりを向上させるという効果を奏する。
上上記第1配線は、本線から分岐した分岐配線を有し、上記第2配線は、上記切替部において、上記分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有している場合、または、上記第1配線は、本線から分岐した分岐配線を有し、上記分岐配線は、上記切替部において、上記第2配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有している場合、上記の何れの場合においても、上記交差配線は、1本ずつ上記分岐配線または第2配線と導通状態になるように形成されていることをと特徴としている。
上記の構成によれば、上記第2配線または上記分岐配線が有している少なくとも2本の交差配線は、1本ずつ上記分岐配線または第2配線と導通状態になるように形成されていることで、電子回路の同じ箇所からの出力波形を少なくとも2回確認することができる。
上記の何れの場合においても、上記交差配線は、上記分岐配線または第2配線に対して絶縁膜を介して形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、交差配線は、分岐配線または第2配線に対して絶縁膜を介して形成されていることで、交差配線と分岐配線または第2配線との交差部をレーザー等により溶接することで導通状態にすることができる。
上記第2配線が、電子回路の出力波形の種類毎に設けられ、上記第1配線が、本線から上記第2配線の本数分以上分岐した分岐配線を有し、上記第2配線は、上記切替部において、上記分岐配線と導通状態になるように形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、上記第2配線は、1本ずつ上記第1配線の分岐配線と導通状態になるように形成されていることで、電子回路の異なる出力波形を1回以上取り込むことが可能となる。
しかも、電子回路からの取り込み対象となる出力波形の数が増えても第2配線の本数が増えるだけで、第1配線の本線は1本で済むので、配線の集積度を低下させることはない。
上記分岐配線は、上記第1配線の本線に対して絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、必要なときまで、分岐配線と第1配線の本線とを電気的に接続できないようになるので、外部機器に接続される接続端子からの不要な信号が本線を介して分岐配線、そして第2配線に入り込み難くなり、その先の電子回路に悪影響を与え難くすることができる。
上記接続端子に接続されてた端子配線は、上記第1配線の本線に対して絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、必要なときまで、端子配線と第1配線の本線とを電気的に接続できないようになるので、外部機器に接続される接続端子からの不要な信号が本線を介して入り込むことがなく、その先の電子回路に悪影響を与え難くすることができる。
上記第2配線は、電子回路における取り出し対象となる出力波形の配線に電気的に接続された引き出し線と、絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、必要なときまで、第2配線と電子回路の引き出し線とを電気的に接続できないようになるので、第2配線を通して不要な信号が電子回路に入り込まず、当該電子回路に悪影響を与え難くできる。
上記引き出し線の長さは、当該引き出し線と第2配線との交差部に生じる容量が所定値以下になる長さに設定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、引き出し線の長さが、当該引き出し線と第2配線との交差部に生じる容量が所定値以下になる長さに設定されていることで、上記交差部に生じる容量による影響を最小限に抑えることが可能となる。
上記電子回路が直列に複数段設けられているとき、最終段の電子回路に対して上記第1配線及び第2配線を設けたことを特徴としている。
上記電子回路が直列に複数段設けられているとき、初段の電子回路に対して上記第1配線及び第2配線を設けたことを特徴としている。
通常、電子回路が直列に複数段設けられた場合、初段の電子回路における出力波形を確認することは、本来の電子回路の動作を確認することに等しく、最終段の電子回路における出力波形を確認することは、電子回路群全体において波形変化が一番大きい出力波形を確認することに等しい。
上記電子回路としては、例えばシフトレジスタであることが好ましい。
本発明の電子装置は、電子回路を有し、当該電子回路に含まれるトランジスタのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極それぞれに接続された信号配線は途中で二手に分岐され、一方の分岐の配線を第1分岐配線とし、他方の分岐の配線を第2分岐配線としたとき、
上記第1分岐配線には、外部機器と電気的に接続可能な接続端子が接続され、
上記第2分岐配線と、上記各電極への信号供給あるいは信号出力のための配線とを導通・非導通の状態に切り替える切替部が形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、トランジスタの各電極に対して供給される信号あるいは出力される信号を上記接続端子から取り込むことが可能となるので、電子回路において不具合が生じた場合の原因を特定しやすくなる。
上記配線は、上記切替部において、上記第2分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、1本ずつ上記第2分岐配線と導通状態になるように形成され、上記第2分岐配線は、上記切替部において、上記配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、1本ずつ上記配線と導通状態になるように形成されていることをと特徴としている。
上記の構成によれば、上記配線が有している少なくとも2本の交差配線は、1本ずつ上記第2分岐配線と導通状態になるように形成されていること、または、1本ずつ上記配線と導通状態になるように形成されていることで、トランジスタの各電極からの出力波形を少なくとも2回確認することができる。
上記配線は、上記切替部において、上記第2分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、上記第2分岐配線に対して絶縁膜を介して形成され、上記第2分岐配線は、上記切替部において、上記配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、上記配線に対して絶縁膜を介して形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、上記配線が、上記切替部において、上記第2分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、第2分岐配線に対して絶縁膜を介して形成されていることになり、交差配線と第2分岐配線との交差部をレーザー等により溶接することで導通状態にすることができる。また、上記第2分岐配線が、上記切替部において、上記配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、上記交差配線は、上記配線に対して絶縁膜を介して形成されていることになり、交差配線と第配線との交差部をレーザー等により溶接することで導通状態にすることができる。
上記電子回路は、シフトレジスタであることが好ましい。
上記第1配線は、上記第2配線との切替部以外の箇所で切断されていることを特徴としている。
これにより、第1配線に接続されている外部機器との接続が可能な接続端子から入力されるノイズ及び静電気の電子回路への侵入を防ぐことができるので、電子回路へのノイズによる悪影響や、電子回路の静電破壊を防止することができる。また、第1配線が上記の箇所で切断されている状態では、接続端子から電子回路の出力波形を取り出すことができないので、第3者による電子装置内部の電子回路の解析が行えない。所謂情報漏洩の防止、電子回路構成の秘密保持が可能になる。
なお、電子回路からの出力波形の取り出しを確実に防止し、且つ、最小限の切断箇所で済ませるには、上記第1配線の切断箇所は、上記接続端子と、当該接続端子に最も近くに設けられた切替部との間が好ましい。
本発明は、基板に一体的に形成された電子回路と、当該電子回路とは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子を有する第1配線と、上記電子回路の出力波形を当該電子回路の外部に取り出すための第2配線と、上記第1配線と上記第2配線との間における導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替える切替部とを有することで、基板に一体的に形成された電子回路、所謂モノリシック構造の電子回路であっても、電子回路の出力波形を予め設定された切替回数のうち導通状態となる回数分だけ確実に確認することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態に係る電子装置の回路構成図である。 図1に示す電子装置の要部拡大図である。 図2に示す電子装置のAA線矢視断面図である。 図1に示す電子装置を駆動回路として搭載した液晶表示装置の概略構成ブロック図である。 図4に示す液晶表示装置に備えられたデータ信号線駆動回路の回路構成図である。 図4に示す液晶表示装置に備えられた走査信号線駆動回路の回路構成図である。 本発明の実施形態に係る他の電子装置の回路構成図である。 図4に示す液晶表示装置に備えられたデータ信号線駆動回路の他の回路構成図である。 図4に示す液晶表示装置に備えられた走査信号線駆動回路の他の回路構成図である。 図8または図9に示す駆動回路に備えられたレベルシフタの回路構成図である。 本発明の比較例となる電子装置の回路構成図である。 図11に示す電子装置の要部拡大図である。 図12に示す電子装置のBB線矢視断面図である。 本発明の比較例となる他の電子装置の回路構成図である。
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について説明すれば以下の通りである。なお、本実施形態では、本発明の電子装置をアクティブ・マトリックス駆動方式の液晶表示装置の駆動回路に適用した場合の例について説明する。
図4は、本実施形態に係るアクティブ・マトリックス駆動方式の液晶表示装置10を示す概略ブロック図である。
上記液晶表示装置10は、図4に示すように、画素アレイARY、走査信号線駆動回路GDおよびデータ信号線駆動回路SDで構成される。上記画素アレイARYには、互いに交差する多数の走査信号線GLと多数のデータ信号線SLとの各交差位置近傍に画素PIXがマトリクス状に配置されている。各画素PIXは、隣接する走査信号線GLとデータ信号線SLとに接続されている。
上記液晶表示装置10は、上記画素アレイARYと、データ信号線駆動回路SDと、走査信号線駆動回路GDとが、同一基板SUB上に形成された、所謂ドライバモノリシック構造を呈し、外部コントロール回路CTRLからの映像信号dat、クロック信号cks、スタート信号sps、クロック信号ckg、スタート信号spg、パルス幅制御信号gpsと、外部電源回路VGENからの各種駆動電源とに従って駆動される。
上記データ信号線駆動回路SDは、クロック信号cks等のタイミング信号に同期して、入力された映像信号datをサンプリングし、必要に応じて増幅して各データ信号線SLに書き込む。走査信号線駆動回路GDは、クロック信号ckg等のタイミング信号に同期して、走査信号線GLを順次選択し、画素PIX内にあるスイッチング素子の開閉を制御することによって、各データ信号線SLに書き込まれた映像信号(データ)datを、対応する画素PIXに書き込むと共に、各画素PIXに書き込まれたデータを保持させる。
上記画素PIXは、図示しないが、一般的に、上記スイッチング素子としての電界効果トランジスタと、液晶容量および補助容量(必要に応じて付加される)からなる画素容量とで構成される。そして、トランジスタのドレインおよびソースを介して上記データ信号線SLと上記画素容量の一方の電極とが接続される一方、トランジスタのゲートは走査信号線GLに接続されている。なお、上記画素容量の他方の電極は全画素に共通の共通電極に接続されている。
図5は、上記データ信号線駆動回路SDを示す概略ブロック図である。
上記データ信号線駆動回路SDは、図5に示すように、複数のシフトレジスタSRからなるシフトレジスタ回路1と、複数のNAND回路およびNOT回路からなるバッファ回路と、各シフトレジスタSRに対応した複数のアナログスイッチ回路ASとを含んだ構成となっている。
上記バッファ回路は、上記シフトレジスタ回路1を構成する隣接するシフトレジスタSRの出力信号nの連なり信号(n1,n2,n3,n4,・・・・)をNAND回路により取り込み増幅すると共に、NOT回路により必要に応じて反転信号を生成し、サンプリング信号s(s1,s2,s3,s4,・・・・)およびその反転信号/s(/s1,/s2,/s3,/s4,・・・・)をアナログスイッチ回路(サンプリング回路)ASに出力する。
上記アナログスイッチ回路ASは、サンプリング信号s,/sに基づいて開閉して、映像信号線DATからの映像データをデータ信号線SLに供給する。
図6は、上記走査信号線駆動回路GDを示す概略ブロック図である。
上記走査信号線駆動回路GDは、図6に示すように、複数のシフトレジスタSRからなるシフトレジスタ回路2と、複数のNAND回路、NOR回路及びNOT回路からなるバッファ回路とを含んだ構成となっている。
上記バッファ回路は、上記シフトレジスタ回路2を構成する隣接するシフトレジスタSRの出力信号nの連なり信号(n1,n2,n3,n4,・・・・)をNAND回路により取り込み、外部からのパルス幅制御信号gpsとの重なりをとり、NOT回路により所望のパルス幅を得る。
ここで、上記走査信号線駆動回路GDの構成要素の一つであるシフトレジスタ回路1を構成する各シフトレジスタSRは、例えば図11に示すような構成を有している。なお、データ信号線駆動回路SDのシフトレジスタ回路2も同様の構成をしている。
上記シフトレジスタSRは、薄膜トランジスタからなる6つのスイッチング素子M1〜M6と、1つのコンデンサC1とで構成され、生成したパルスを、走査信号線駆動回路GDのNAND回路を解して、画素アレイARYのゲートラインに出力する。
上記スイッチング素子M1〜M6は、入力されるゲートクロックS1〜S4、及び外部電源回路VGENからの駆動電圧VGLである電圧V1、駆動電圧VGHである電圧V2から、画素アレイARYを駆動するためのゲートパルスを生成するように働き、生成したゲートパルスは出力端子OUTから出力される。
ところで、本実施形態に係る液晶表示装置は、図4に示すように、表示を司る画素アレイARYおよびデータ信号線駆動回路SD及び走査信号線駆動回路GDを同一基板SUB上に一体形成した、所謂ドライバモノリシック構造の液晶表示装置であるので、通常、集積度を上げるため、各駆動回路における配線幅は、数μm〜数十μmと非常に細く、また、配線上は、絶縁膜で保護されているため、プローブのピンをあてて、オシロスコープなどの外部機器により出力波形を確認することは困難である。
このため、図11に示すシフトレジスタSRにおいては、当該シフトレジスタSRを構成するスイッチング素子M1〜M6等とは別に、オシロスコープなどの外部機器との電気的接続を可能とする検査用の複数の配線(以下、検査用配線群と称する)が形成されている。
上記検査用配線群は、外部機器と電気的に接続するための接続端子201を有する第1配線SEと、シフトレジスタSRの出力端子OUTに電気的に接続された第2配線GEとを有している。
上記第1配線SEの接続端子201が形成されている側と反対側の端部と、上記第2配線GEの出力端子OUTとの接続側と反対側の端部とが絶縁膜(図示せず)を介して交差している。図11における符号Zの部分を拡大した図が図12となり、図12のBB線矢視断面図が図13となる。
ここで、第1配線SEは、シフトレジスタSRを構成するスイッチング素子のソース電極と同じ材料で、且つ、同じ工程で形成されている。また、第2配線GEは、上記シフトレジスタSRを構成するスイッチング素子のゲート電極と同じ材料で、且つ、同じ工程で形成されている。よって、第1配線SEと第2配線GEとは、上述した絶縁膜を介して部分的に交差するように形成されている。図12に示す例では、第1配線SEの線幅が10μm、第2配線GEの線幅が20μmの場合を示している。
上記交差部Zでは、図12及び図13に示すように、絶縁膜越しの第1配線SEと第2配線GEとの間の溶接領域aをレーザーにて溶接、短絡させている。これにより、第1配線SEがSEc部分において第2配線GEと電気的に接続されることになるので、シフトレジスタSRの出力パルスを第2配線GE及び第1配線SEを介して接続端子201から取得することができる。例えば、プローブピンとコンタクトが取れる接続端子201と、出力ラインとなる第1配線SEと第2配線GEとを導通状態に出来る。
これにより、ゲートラインへの出力波形の確認が可能であり、シフトレジスタSRの出力波形が正常であるかを確認することができる。
また、シフトレジスタSRが動作不良の場合、接続端子201を通じて、外部から出力波形を入力し、画素に波形を入力する事も可能である。
ところで、上述のように、シフトレジスタSRの出力端子OUTからの出力パルスを検査することは容易であるが、ドライバモノリシック型の駆動回路の場合、シフトレジスタSRの表面が絶縁膜で覆われているので、当該シフトレジスタSRを構成している各スイッチング素子における出力波形について検査することが困難である。
そこで、図14に示すように、シフトレジスタSRの出力端子OUTに接続される検査用配線群(1)のほかに、検査対象となるスイッチング素子M1の出力パルスが流れる配線N1に接続される検査用配線群(2)、スイッチング素子M2,M3の出力パルスが流れる配線N2に接続される検査用配線群(3)を設ければよい。これは、上記検査用配線群(1)〜(3)は、図11に示す検査用配線群と同じ構成であり、それぞれに外部機器と接続するための接続端子201a〜201cが設けられている。
ところで、図14に示すように検査用配線群(1)〜(3)を設けた場合、シフトレジスタSRを構成している各スイッチング素子における出力波形について検査することが可能となるものの、シフトレジスタSRの周囲を引き回す配線数が増加し、集積度が低下するという問題が生じる。また、外部機器接続用の接続端子の数も増加する。
そこで、本実施形態では、図1〜3に示す電子装置を提案している。
図1は、電子装置に備えられた電子回路としてシフトレジスタSRに検査用の配線パターンを形成した例を示した図である。図2は、図1に示すシフトレジスタSRの要部であるY領域を拡大した図である。図3は、図2に示す拡大図のAA線矢視断面を示す図である。
すなわち、上記電子装置は、図1に示すように、シフトレジスタSRとは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子101を有する第1配線11と、上記シフトレジスタSRの3箇所の出力波形をそれぞれ当該シフトレジスタSRの外部に取り出すための第2配線12a〜12cと、上記第1配線11と上記第2配線12a〜12cとの間における導通・非導通の状態を予め設定した回数切り替える切替部13a〜13cとを少なくとも有した構成となっている。
図1に示す電子装置では、シフトレジスタSRの出力端子OUTの出力波形、スイッチング素子M1の出力波形、スイッチング素子M2,M3の出力波形の3種類を取り出すように第2配線12a〜12cが設けられている。
なお、図1に示す電子装置内のシフトレジスタSRの構成については一般的な構造であるので、詳細な説明は省略する。
第1配線11と第2配線12a〜12cとの接続関係について以下に説明する。
上記第1配線11は、シフトレジスタSRを構成するスイッチング素子のソース電極と同じ材料で、且つ、同じ工程で形成されている本線として1本の配線SEからなり、この配線SEから分岐した3つの分岐配線GEaが絶縁膜(図示せず)を介して交差するように形成されている。ここで、分岐配線GEaは、上記シフトレジスタSRを構成するスイッチング素子のゲート電極と同じ材料で、且つ、同じ工程で形成されているので、分岐配線GEaと配線SEとは、間に絶縁膜が介在している。このため、それぞれの配線は別の層で形成されたものであり、通常は非導通状態である。この非導通状態を、導通状態に切り替えるためには、配線SEと分岐配線GEaとが交差する領域をレーザー等を用いて溶接する必要がある。
但し、配線SEと分岐配線GEaとは、上記のように初期状態において非導通状態にしているのは、配線SEから分岐配線GEaを介してシフトレジスタSR側にノイズ信号が入力されることを防止することが目的であるが、後述のように、分岐配線GEaとシフトレジスタSRからの第2配線12とは、初期状態において非導通状態であるので、上述のようなノイズ信号による影響は非常に小さいものと考えられる。
従って、配線SEと分岐配線GEaとは、必ずしも初期状態が非導通状態である必要はなく、初期状態から導通状態にするために同一配線で一体的に形成してもよい。すなわち、配線SEと分岐配線GEaとを、例えば上記シフトレジスタSRのスイッチング素子のソース電極と同じ材料、且つ、同じ工程で一体的に形成してもよい。
さらに、上記分岐配線GEaの本数は、第2配線の本数以上あればよく、特に限定されるものではない。
また、上記第2配線12a〜12cは、それぞれ上記切替部13a〜13cにおいて、上記第1配線11の分岐配線GEに交差する少なくとも2本の交差配線SEa・・が形成されている。この交差配線SEaは、上記第2配線12a〜12cと同じ材料、同じ工程で、当該第2配線12a〜12cと一体的に形成されている。
この交差配線SEaについては、図示のような、櫛歯状、枝状のものがあるが、これに限定されるものではなく、分岐配線GEと複数箇所で交差するために、複数の配線に分岐していればよい。
上記交差配線SEaは、1本ずつ上記分岐配線GEaと導通状態になるように形成されている。具体的には、交差配線SEaは、上記分岐配線GEaに対して絶縁膜(図示せず)介して交差するように形成されている。
ここで、切替部13a〜13cにおいては、それぞれ予め設定された回数分、第1配線と第2配線との間における導通・非導通の状態を切り替えるようにすればよく、例えば図1では、交差配線SEaは、各切替部において5本ずつ設けられているので、第1配線と第2配線との間における導通・非導通の状態を5回切り替えるようになっている。従って、この交差配線SEaの形成本数を調整すれば、各切替部における第1配線と第2配線との間における導通・非導通の状態を切り替える回数を調整することが可能となる。
ここで、上記の予め設定された切替回数とは、第1配線と第2配線とが、非導通状態から導通状態に切り替える(あるいは導通状態から非導通状態に切り替える)ことを1回目とし、次に、導通状態から非導通状態に切り替える(あるいは非導通状態から導通状態に切り替える)ことを2回目としてカウントする。
具体的には、上記構成の場合、最初が非導通状態であるので、1本の交差配線SEaに対して、1回目が非導通状態から導通状態に切り替えることになり、2回目が逆の導通状態から非導通状態に切り替えることになる。これを交差配線SEaの本数、すなわち5本分だけ行うことが可能となる。従って、導通・非導通状態の切替回数は、2×5=10回となる。つまり、導通状態になるのは5回である。
以上のことから、予め設定された切替回数(上記例では10回)のうち導通状態となる回数(上記例では5回)分だけ、第2配線により取り出した出力波形を取得することが可能となる。
なお、最初の状態が導通状態である場合には、1+2×5=11回が導通状態と非導通状態の切り替えであるので、予め設定された切替回数は、11回となり、導通状態となる回数は6回となり、この6回分だけ、第2配線により取り出した出力波形を取得することが可能となる。
ここで、本実施形態では、交差配線SEaと分岐配線GEaとの導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替えることが可能であり、具体的には、図2に示すように、交差配線SEaと分岐配線GEaとが交差する一部の領域a・aに対して、図3に示すように、レーザーを照射して当該配線同士を溶接することで、交差配線SEaと分岐配線GEaとを導通状態にしている。逆に、図2に示すように、交差配線SEaの、上記分岐配線GEaと交差していない領域bに対して、図3に示すように、レーザーを照射して当該交差配線SEaを切断することで、交差配線SEaと分岐配線GEaとを非導通状態にしている。
このように、第2配線12a〜12cの交差配線SEaを2本以上設けることで、交差配線SEaと分岐配線GEaとの導通・非導通状態を繰り返し切り替えることができる。すなわち、第1配線11と第2配線12a〜12cとの導通・非導通状態を予め設定された回数だけ繰り返し切り替えることができる。
なお、導通・非導通状態を切り替える回数としては、導通状態になるように切り替える場合を想定すれば、1回(非導通状態から導通状態の切り替えのみ)であっても特に問題はないが、導通状態となる回数が2回以上の複数回が好ましい。これは、導通・非導通状態の切り替え回数を複数回として、導通状態を2回以上にすれば、同じ配線からの出力波形を繰り返し取得することが可能となるからである。
上記のような構成とすることで、シフトレジスタSR(電子回路)からの取り込み対象となる出力波形の数が増えても第2配線の本数が増えるだけで、第1配線11の本線は1本で済むので、配線の集積度を低下させることはないという効果を奏する。
また、上記接続端子101には、前述の分岐配線GEaと同じ層に形成された配線として端子配線GEbが接続されている。この端子配線GEbは、上記第1配線11の本線である配線SEに対して絶縁膜(図示せず)を介して交差するように形成されている。この配線SEと端子配線GEbとが交差している領域Xでは、領域Yと同様にして、レーザー照射による溶接が行われ、配線SEと端子配線GEbとを導通状態にする。
上記の構成によれば、必要なときまで、端子配線GEbと第1配線11の本線である配線SEとを電気的に接続できないようになるので、外部機器に接続される接続端子101からの不要な信号が配線SEを介して入り込むことがなく、その先のシフトレジスタSRに悪影響を与え難くすることができる。
また、上記第2配線12a〜12cは、シフトレジスタSRにおける取り出し対象となる出力波形の配線(N1、N2等)に電気的に接続された引き出し線GEcと、絶縁膜(図せず)を介して交差するように形成されている。この第2配線12a〜12cと引き出し線GEcとが交差している領域Wでは、領域Xと同様にして、レーザー照射による溶接が行われ、第2配線12a〜12cと引き出し線GEcとを導通状態にする。
この場合も接続端子101に接続された端子配線GEbと配線SEとの関係とどうように、必要なときまで、第2配線12aとシフトレジスタSRの引き出し線GEcとを電気的に接続できないようになるので、第2配線12a〜12cを通して不要な信号がシフトレジスタSRに入り込まず、当該シフトレジスタSRに悪影響を与え難くできるという効果を奏する。
上記引き出し線GEcの長さは、当該引き出し線GEcと第2配線12aとの交差部に生じる容量が所定値以下になる長さに設定されていること好ましい。
このように、引き出し線GEcの長さが、当該引き出し線GEcと第2配線12aとの交差部に生じる容量が所定値以下になる長さに設定されていることで、上記交差部に生じる容量による影響として波形のなまりなどを最小限に抑えることが可能となる。
ここで、液晶表示装置に備えられた駆動回路では、図5及び図6に示すように、シフトレジスタSRは、直列に複数段設けられているので、図1に示すような第1配線11、第2配線12a〜12c用いた出力波形を確認する場合、初段のシフトレジスタSRの場合、本来のシフトレジスタSRの動作を確認することに等しく、最終段のシフトレジスタSRの場合、駆動回路全体において波形変化が一番大きい出力波形を確認することに等しくなる。
従って、必要に応じて、上記シフトレジスタSRが直列に複数段設けられているとき、最終段のシフトレジスタSRに対して上記第1配線11及び第2配線12a〜12cとを設けたてもよいし、初段のシフトレジスタSRに対して上記第1配線11及び第2配線12a〜12cとを設けてもよく、さらに、両段のシフトレジスタSRに対して設けてもよい。
なお、図1において、上記交差配線SEaは、第2配線12a〜12c側に形成され、上記第1配線11の分岐配線GEaと交差する例ついて示したが、これに限定されるものではなく、逆に、分岐配線GEa側に交差配線SEaを設けてもよい。この場合、交差配線SEaは、分岐配線GEaと同一材料、同一工程で形成されるので、第1配線11の構成要素の一つとなる。
つまり、上記第1配線11が、本線である配線SEから分岐した分岐配線GEaを有し、上記第2配線12a〜12cが、上記切替部13a〜13cにおいて、上記分岐配線GEaに交差する少なくとも2本の交差配線SEaを有している場合(図1の場合)であっても、また、図示しないが、上記第1配線11の分岐配線GEaが、上記切替部13a〜13cにおいて、上記第2配線12a〜12cに交差する少なくとも2本の交差配線を有している場合であっても、上記交差配線は、1本ずつ上記分岐配線と導通状態になるように形成されていればよい。
上記構成の電子装置においては、検査後、図1に示す第1配線11の本線SEを切断することにより、外部からのノイズを遮断し、静電気破壊を防止し、さらに、他社が接続端子101から出力波形を確認することを防止(秘密保持)を行うことが可能となる。この切断箇所については、第1配線11の本線SE上の分岐配線GEaよりも接続端子101側であれば、どこでもよい。
すなわち、上記第1配線11は、上記第2配線12a〜12cとの交差部13a〜13c以外の箇所で切断されていればどこで切断されていてもよい。
これにより、第1配線11接続されている外部機器との接続が可能な接続端子101から入力されるノイズ及び静電気の電子回路への侵入を防ぐことができるので、電子回路へのノイズによる悪影響や、電子回路の静電破壊を防止することができる。また、第1配線11が上記の箇所で切断されている状態では、接続端子101から電子回路の出力波形を取り出すことができないので、第3者による電子装置内部の電子回路の解析が行えない。所謂情報漏洩の防止、電子回路構成の秘密保持が可能になる。
なお、電子回路からの出力波形の取り出しを確実に防止し、且つ、最小限の切断箇所で済ませるには、上記第1配線11の切断箇所は、上記接続端子101と、当該接続端子101に最も近くに設けられた切替部との間(図1に示す破線×印の箇所)が好ましい。
図1〜図3は、シフトレジスタSR内の出力波形を確認するための例を示したものであるが、本願発明の技術的思想を応用すれば、シフトレジスタSRを構成するトランジスタの各電極への信号の入出力を確認することも可能となる。この点について、図7を参照しながら以下に説明する。なお、図7に示すシフトレジスタSRのベースとしての構成は、図1に示すシフトレジスタSRと同じであり、一般的な構成であるので、詳細な説明は省略する。
図7に示すように、シフトレジスタSRに含まれるトランジスタM3のソース電極、ドレイン電極、ゲート電極それぞれに接続された信号配線は途中で二手に分岐され、一方の分岐の配線を第1分岐配線GEaとし、他方の分岐の配線を第2分岐配線GEbとしたとき、上記第1分岐配線GEaには、それぞれ外部機器と電気的に接続可能な接続端子101a〜101cが接続され、上記第2分岐配線GEbと、上記各電極への信号供給あるいは信号出力のための配線SEとを導通・非導通の状態に切り替える切替部21a〜21cが形成されている。
上記の構成によれば、トランジスタM3の各電極に対して供給される信号あるいは出力される信号を上記接続端子101a〜101cから取り込むことが可能となるので、シフトレジスタにおいて不具合が生じた場合の原因を特定しやすくなる。
また、上記配線SEは、上記切替部21a〜21cにおいて、上記第2分岐配線GEbに交差する少なくとも2本の交差配線SEaを有し、上記交差配線SEaは、1本ずつ上記第2分岐配線GEbと導通状態になるように形成されている。
上記の構成によれば、上記配線SEが有している少なくとも2本の交差配線SEaは、1本ずつ上記第2分岐配線GEbと導通状態になるように形成されていることで、トランジスタの各電極からの出力波形を少なくとも2回確認することができる。
しかも、上記交差配線SEaは、上記第2分岐配線に対して絶縁膜を介して形成されているので、交差配線SEaと第2分岐配線との交差部をレーザー等により溶接することで導通状態にすることができる。
なお、上記第2分岐配線GEbと交差配線SEaとは、初期状態においては、図7に示すように、コンタクトホール20a〜20cにより導通状態として、シフトレジスタSRを含めた駆動回路全体の動作を確認するようにしておいてもよい。この動作確認が完了した後、交差配線SEaにおけるコンタクトホール20a〜20cに接続されている箇所の切断を行えば、各電極に対する個別の確認(出力波形の確認等)を行うことができる。
また、上記の例では、トランジスタM3を取り上げて説明したが、これに限定されず、他のトランジスタM1,M2,M4〜M6の何れもトランジスタM3と同様の配線パターンを設けることによりトランジスタの各電極に対する信号の入出力の確認動作を行うことが可能となる。
図7に示す構成では、上記配線SEは、上記切替部21a〜21cにおいて、上記第2分岐配線GEbに交差する少なくとも2本の交差配線SEaを有し、上記交差配線SEaは、1本ずつ上記第2分岐配線GEbと導通状態になるように形成されている例を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、上記第2分岐配線GEbが、上記切替部21a〜21cにおいて、上記配線SEに交差する少なくとも2本の交差配線(図示せず)を有するようにしてもよい。この場合、第2分岐配線GEbが有する上記交差配線は、1本ずつ上記配線SEと導通状態になるように形成されていればよい。
また、上記第2分岐配線GEbが、上記切替部21a〜21cにおいて、上記配線SEに交差する少なくとも2本の交差配線(図示せず)を有しているとき、上記交差配線は、上記配線SEに対して絶縁膜を介して形成されている。
ところで、図5に示すシフトレジスタ回路1,図6に示すシフトレジスタ回路2に入力されるクロック信号cks、ckg等の振幅を大きくすると、クロック信号等を生成するコントロール回路CTL(図4)等の外部回路における消費電力の増大を招くという問題が生ずる。また、信号線による不要幅射も大きな問題となる。
このため、液晶表示装置の各駆動回路SD、GD側にレベルシフタ回路(信号昇圧回路)を搭載することで、上記クロック信号cks、ckg等の振幅を大きくすることによる問題を解消することができる。この例について以下の実施形態2において説明する。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について説明すれば以下の通りである。なお、本実施形態では、前記実施形態1で説明した部材と同一機能を有する部材についての説明は省略する。従って、配線、電極に付記した記号SE,GEは、それぞれ前記実施形態1と同様に、SEは、ソース電極と同じ材料、同じ工程で形成された配線及び電極を示す記号として使用し、GEは、ゲート電極と同じ材料、同じ工程で形成された配線及び電極を示す記号として使用する。
図8は、本実施形態に係るデータ信号線駆動回路SDの回路構成図を示す。
図9は、本実施形態に係る走査信号線駆動回路GDの回路構成図を示す。
図10は、図8、図9に示すレベルシフタLSの回路構成図を示す。
図8に示すデータ信号線駆動回路SDは、図5に示すデータ信号線駆動回路SDのシフトレジスタ回路1と同様の構成のシフトレジスタ回路5を備え、当該シフトレジスタ回路5へのクロックパルスCLK入力側と、スタートパルスSPS入力側とにレベルシフタLSがそれぞれ設けられている。
なお、図8に示すデータ信号線駆動回路SDは、上記のレベルシフタLS以外の構成については、図5に示すデータ信号線駆動回路SDと同様の構成である。
また、図9に示す走査信号線駆動回路GDは、図6に示す走査信号線駆動回路GDのシフトレジスタ回路2と同様の構成のシフトレジスタ回路6を備え、当該シフトレジスタ回路6へのクロックパルスCLK入力側と、スタートパルスSPS入力側と、NOR回路の入力側にレベルシフタLSがそれぞれ設けられている。
なお、図9に示す走査信号線駆動回路GDは、上記のレベルシフタLS以外の構成については、図6に示す走査信号線駆動回路GDと同様の構成である。
図10は、上記のレベルシフタLSの回路構成図である。すなわち、レベルシフタLSは、p型トランジスタであるM1、M2を備え、はり、n型トランジスタであるM3〜M4を備えている。
ここで、図8〜図10に示す何れの回路においても、前記実施形態1の図1と同様に、第1配線、第2配線が設けられている。これら、第1配線、第2配線の関係は前記実施形態1同じである。つまり、出力波形を取り出すために第2配線を形成して、外部機器と電気的に接続可能な接続端子を備えた第1配線を形成し、第1配線と第2配線との間で導通・非導通状態を切り替える構成を有している。
すなわち、図8に示すデータ信号線駆動回路SDを備えた電子装置では、2つのレベルシフタLS、初段のシフトレジスタSR、初段と次段のアナログスイッチASにおけるそれぞれの出力波形を取り出すための第2配線SEがそれぞれ形成されている。そして、これら第2配線12は、それぞれ外部機器と電気的に接続可能な接続端子103に接続された第1配線11と交差する複数の交差配線SEaが形成されている。この交差配線SEaと第1配線11との間には絶縁膜(図示せず)が形成されている。これにより、前記実施形態1で説明したとおり、レーザーを使用することで、必要に応じて、交差配線SEaと第1配線11との導通・非導通の状態を切り替えることが可能となる。
つまり、図8に示す電子装置では、データ信号線駆動回路SDからの各出力波形を取り出すための第2配線12と、外部機器との電気的接続を可能とする接続端子103に接続された第1配線11との導通・非度通の状態を切り替えることで、必要な箇所の出力波形を確認できる。
図9に示す走査信号線駆動回路GDを備えた電子装置においても、図8に示す電子装置と同様に、データ信号線駆動回路SDからの各出力波形を取り出すための第2配線12と、外部機器との電気的接続を可能とする接続端子104に接続された第1配線11との導通・非度通の状態を切り替えることで、必要な箇所の出力波形を確認できる。
図10に示すレベルシフタLSを備えた電子装置では、2つの出力波形を取り出すために2本の第2配線12が形成されている。そして、これら第2配線12は、それぞれ外部機器と電気的に接続可能な接続端子105に接続された第1配線11と交差する複数の交差配線SEaが形成されている。この交差配線SEaと第1配線11との間には絶縁膜(図示せず)が形成されている。
図10に示す場合も図8に示す電子装置と同様に、データ信号線駆動回路SDからの各出力波形を取り出すための第2配線12と、外部機器との電気的接続を可能とする接続端子105に接続された第1配線11との導通・非度通の状態を切り替えることで、必要な箇所の出力波形を確認できる。
以上のように、本実施形態によれば、電子回路を基板と一体的に形成したモノリシック構造の電子装置においては困難であった電子回路内部の出力波形を取り出して容易に確認できる。これにより、例えば、電子装置完成後に、動作確認のための検査を行った場合、電子回路内部の出力波形を確認できるので、不具合を発見した場合に容易に、不具合の箇所を特定することができる。出力波形確認のための配線の導通・非導通の状態は、繰り返し切り替えることが可能であるので、電子装置が完全に完成する前であっても、出力波形の確認が可能である。この結果、製造途中であっても不具合箇所を特定しやすいので、製造工程内で適切にフィードバックを行うことができ、この結果、装置の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、電子回路が基板に一体的に形成された、所謂モノリシック構造の電子装置であれば、どのような電子装置であっても利用することができる。
1 シフトレジスタ回路
2 シフトレジスタ回路
5 シフトレジスタ回路
6 シフトレジスタ回路
10 液晶表示装置
11 第1配線
12 第2配線
12a〜12c 第2配線
13a〜13c 切替部
20a〜20c コンタクトホール
21a〜21c 切替部
101 接続端子
101a〜101c 接続端子
103 接続端子
104 接続端子
105 接続端子
201 接続端子
201a〜201c 接続端子

Claims (15)

  1. 基板に一体的に形成された電子回路と、
    当該電子回路とは別に設けられた外部機器と電気的に接続可能な接続端子を有する第1配線と、
    上記電子回路の出力波形を当該電子回路の外部に取り出すための第2配線と、
    上記第1配線と上記第2配線との間における導通・非導通の状態を予め設定された回数切り替える切替部とを有することを特徴とする電子装置。
  2. 上記第1配線は、本線から分岐した分岐配線を有し、
    上記第2配線は、上記切替部において、上記分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有している場合、または、
    上記第1配線は、本線から分岐した分岐配線を有し、
    上記分岐配線は、上記切替部において、上記第2配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有している場合、
    上記の何れの場合においても、上記交差配線は、1本ずつ上記分岐配線または第2配線と導通状態になるように形成されていることをと特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  3. 上記の何れの場合においても、上記交差配線は、上記分岐配線または第2配線に対して絶縁膜を介して形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電子装置。
  4. 上記第2配線が、電子回路の出力波形の種類毎に設けられ、
    上記第1配線が、本線から上記第2配線の本数分以上分岐した分岐配線を有し、
    上記第2配線は、上記切替部において、上記分岐配線と導通状態になるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  5. 上記分岐配線は、上記第1配線の本線に対して絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の電子装置。
  6. 上記接続端子に接続されてた端子配線は、上記第1配線の本線に対して絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の電子装置。
  7. 上記第2配線は、電子回路における取り出し対象となる出力波形の配線に電気的に接続された引き出し線と、絶縁膜を介して交差するように形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の電子装置。
  8. 上記引き出し線の長さは、当該引き出し線と第2配線との交差部に生じる容量が所定値以下になる長さに設定されていることを特徴とする請求項7に記載の電子装置。
  9. 上記電子回路が直列に複数段設けられているとき、最終段の電子回路に対して上記第1配線及び第2配線を設けたことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の電子装置。
  10. 上記電子回路が直列に複数段設けられているとき、初段の電子回路に対して上記第1配線及び第2配線を設けたことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の電子装置。
  11. 基板に一体的に形成された電子回路を有し、当該電子回路に含まれるトランジスタのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極それぞれに接続された信号配線は途中で二手に分岐され、一方の分岐の配線を第1分岐配線とし、他方の分岐の配線を第2分岐配線としたとき、
    上記第1分岐配線には、外部機器と電気的に接続可能な接続端子が接続され、
    上記第2分岐配線と、上記各電極への信号供給あるいは信号出力のための配線とを導通・非導通の状態に予め設定された回数切り替える切替部が形成されていることを特徴とする電子装置。
  12. 上記配線は、上記切替部において、上記第2分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、
    上記交差配線は、1本ずつ上記第2分岐配線と導通状態になるように形成され、
    上記第2分岐配線は、上記切替部において、上記配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、
    上記交差配線は、1本ずつ上記配線と導通状態になるように形成されていることをと特徴とする請求項11に記載の電子装置。
  13. 上記配線は、上記切替部において、上記第2分岐配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、
    上記交差配線は、上記第2分岐配線に対して絶縁膜を介して形成され、
    上記第2分岐配線は、上記切替部において、上記配線に交差する少なくとも2本の交差配線を有しているとき、
    上記交差配線は、上記配線に対して絶縁膜を介して形成されていることを特徴とする請求項12に記載の電子装置。
  14. 上記電子回路は、シフトレジスタであることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の電子装置。
  15. 上記第1配線は、上記第2配線との切替部以外の箇所で切断されていることを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の電子装置。
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