KR100222311B1 - 액정표시장치의 어레이 기판, 이 어레이 기판을 구비한 액정표시장치 및 액정표시장치의 어레이 기판의 제조방법 - Google Patents

액정표시장치의 어레이 기판, 이 어레이 기판을 구비한 액정표시장치 및 액정표시장치의 어레이 기판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반적으로 액정표시장치의 어레이 기판에 관한 것으로, 특히 복수의 화소전극이 이들 화소전극을 구동하는 구동회로와 함께 집적되는 어레이 기판에 관한 것으로서, 액정표시장치의 어레이 기판은 복수의 화소전극(1), 복수의 주사선(3), 복수의 신호선(4), 각각 대응주사선(3)으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 신호선(4)으로부터의 영상신호를 대응화소전극(1)에 공급하는 복수의 스위칭 소자(5) 및 주사선(3)의 전위를 감지하는 검사보조회로(30)를 구비하고, 특히 회로(30)는 게이트가 주사선(3)에 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터(35)와, 이 트랜지스터(35)의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부(34)로 구성되며, 배선부(34)는 이 트랜지스터(35)의 소스ㆍ드레인 경로가 상호간 병렬적으로 접속되는 모니터 패드(32) 및 접지패드(GND)와, 검사전압이 인가되는 검사전위 패드(31)와, 패드(31, 32)에 접지되어 트랜지스터(35)의 전기저항과 함께 검사전압을 분압하는 저항소자(33)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 어레이 기판, 이 어레이 기판을 구비한 액정표시장치 및 액정표시장치의 어레이 기판의 제조방법
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 액정표시장치의 평면구조를 개략적으로 나타내는 도면.
제2도는 제1도의 액정표시장치의 단면구조를 개략적으로 나타내는 도면.
제3도는 제1도의 어레이 기판상에 형성되는 회로를 상세하게 나타내는 도면.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 관한 액정표시장치의 어레이 기판상에 형성되는 회로를 나타내는 도면.
제5도는 본 발명의 제3실시예에 관한 액정표시장치의 어레이 기판상에 형성되는 회로를 나타내는 도면.
제6도는 본 발명의 제4실시예에 관한 액정표시장치의 어레이 기판상에 형성되는 회로를 나타내는 도면.
제7도는 본 발명의 제5실시예에 관한 액정표시장치의 어레이 기판상에 형성되는 회로를 나타내는 도면.
제8도는 제7도에 나타내는 어레이 기판의 결함검사를 설명하기 위한 플로우챠트.
제9도는 제7도에 나타내는 어레이 기판의 결합검사를 설명하기 위한 플로우챠트.
제10도는 본 발명을 디코더 방식의 주사선 드라이버에 응용한 예를 나타내는 도면.
제11도는 본 발명을 아날로그 스위치방식의 신호선 드라이버에 응용한 예를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 화소전극 3 : 주사선
4 : 신호선 5 : 스위칭 소자
30 : 검사보조회로 31 : 검사전위패드
32 : 모니터패드 33 : 저항소자
34 : 검사배선부 35 : 검사용 박막 트랜지스터
GND : 접지패드
본 발명은 일반적인 액정표시장치의 어레이 기판에 관한 것으로, 특히 복수의 화소전극이 이들 화소전극을 구동하는 구동회로와 함께 집적되는 어레이 기판에 관한 것이다.
최근에는 액정표시 기술을 비디오 프로젝터(video projector), 뷰 파인더(view finder) 등의 영상기기에 응용하게 되었다. 예를 들어 3개의 액정표시장치(또는 액정표시패널)가 칼라화상을 표시하기 위해 설치된 경우, 이들 액정표시장치는 백색광을 다이크로익 미러(dichroic mirror) 등으로 분광시킴으로써 얻어지는 적색, 녹색 및 청색광을 각각 선택적으로 투과시키도록 동작한다. 각 액정표시장치의 광투과율 분포는 액정표시장치에 설치된 복수의 접속패드를 통하여 접속된 액정구동회로에 의해 제어된다. 이들 액정표시장치로부터의 투과광은 표시위치에서 칼라화상을 합성시키도록 렌즈에 의해 집광된다.
종래의 영상기기는 렌즈 및 다이크로익 미러 등의 광학계가 일반적으로 대형이었기 때문에 고가이며 많은 공간을 점유하고 있었다. 이 광학계를 컴팩트(compact)하는 데에는 해상도를 유지하여 액정표시장치의 사이즈를 저하시킬 필요가 있다. 이 때문에 액정표시장치의 화소밀도가 최대한 증대되고, 접속패드의 면적 및 간격도 이에 따라서 저하된다. 그러나 접속 신뢰성을 손상되지 않고 접속패드의 면적 및 간격을 저하시키는 것에는 한계가 있기 때문에, 액정구동회로를 액정표시장치에 설치하여 접속패드를 필요로 하지 않도록 하는 방식이 제안되고 있다.
지금부터 앞서 서술한 방식의 액정표시장치의 구조를 개략적으로 설명한다. 이 액정표시장치는 일반적으로 복수의 화소전극이 매트릭스형상으로 배열된 어레이 기판과, 대향전극이 이들 화소전극의 매트릭스 어레이에 맞추어 형성된 대향기판과, 이들 어레이 기판 및 대향기판 사이에 유지되는 액정층을 구비한다. 어레이 기판은 복수의 화소전극의 행을 따라서 각각 형성되는 복수의 주사선, 이들 화소전극의 열을 따라서 형성되는 복수의 신호선 및 각각의 대응 주사선, 대응신호선이 교차하는 위치에 인접하여 형성되어, 스위칭소자를 구성하는 복수의 박막트랜지스터(TFT)를 갖는다. 각 TFT는 1주사선에 접속된 게이트, 1화소전극에 접속된 소스 및 1신호선에 접속된 드레인을 갖는다. 액정구동회로는 어레이기판에 있어서 화소전극의 매트릭스 어레이의 바깥쪽 영역에 형성된 주사선 드라이버 및 신호선 드라이버 등으로 구성된다. 복수의 주사선은 주사선 드라이버에 접속되고 복수의 신호선은 신호선 드라이버에 접속된다. 주사선 드라이버는 복수의 주사선에 차례대로 주사신호를 공급하고 신호선 드라이버는 각 행의 TFT가 주사신호에 의해 동시에 ON 될 때마다 복수의 신호선에 영상신호를 공급한다. 이에 의해, 각 화소전극은 대응TFT를 통하여 공급되는 영상신호에 맞는 화소전위에 설정된다. 액정표시장치의 광투과율 분포는 기준전위에 설정되는 대향전극과 이들 화소전극 사이에서 액정층에 인가된 전압의 분포에 따라서 설정된다.
이와 같은 액정표시장치는 통상 어레이 기판의 형성공정, 대향기판의 형성공정 및 어레이 기판 및 대향기판을 액정층과 일체화시키는 접착 공정을 거쳐 제조된다. 어레이 기판의 제조공정에서는 액정구동회로가 화소전극, 주사선, 신호선 및 TFT를 포함하는 표시회로와 함께 집적된다. 이 경우 어레이 기판은 복수의 주사선 및 복수의 신호선이 액정구동회로에 직접적으로 접속된 상태로 형성된다. 이 상태에서는 액정구동회로를 통하여 표시회를 동작시키는 것 이외에 표시회로 및 액정구동회로를 검사할 수 없다. 즉, 표시회로 및 액정구동회로는 개별적으로 동작할 수 없기 때문에, 신호선 및 주사선과 같은 배선에 존재하는 결함을 모두 검출할 수 있다고는 한정시켜 말할 수 없다. 비록, 결함의 존재를 검출할 수 있다고 해도 이 결함이 배선의 어디에 존재하는지를 특정하는 것은 어렵다. 때문에, 완성후의 액정 패널이 좋은 제품인 것을 확인하기 위해서 동작 시험이 실시된다. 액정표시장치의 동작이 정상이 아닌 경우에는, 액정표시장치가 결함으로서 폐기된다. 비록 결함이 어레이 기판에 존재하는 것이 분명하다고 해도 어레이 기판을 대향기판 및 액정층으로부터 적절하게 분리할 수 없기 때문에, 대향기판 액정층도 어레이 기판과함께 폐기된다.
예를 들어 일본국 특개소 제63-52121호 및 JAPAN DISPLAY'92.561의 "S14-23.7-in. HDTV Poly-Si TFT-LCD Light Valve with Fully Integrated Peripheral Drivers"에 주사선 및 신호선과 같은 배선의 단부에 복수의 검사용 트랜지스터를 설치하고 이들 검사용 트랜지스터를 이용하여 어레이 기판을 검사하는 기술이 개시되어 있다.
특개소63-52121호는 복수의 검사용 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드가 각각 대응 배선에 접속되고, 각 검사용 트랜지스터의 게이트가 이웃하는 검사용 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드에 접속된 회로구조를 갖는다. 결함이 짝수번째의 모든 배선에서 발생한 경우를 추측하면 이들의 배선만이 아니고 홀수번째의 모든 배선에서도 결함이 발생한 것과 같이 관측될 가능성이 있다. 이 때문에 정확한 검사가 곤란하다.
JAPAN DISPLAY'92.561의 "S14-23.7-in. HDTV Poly-Si TFT-LCD Light Valve with Fully Integrated Peripheral Drivers" 는 복수의 검사용 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드가 각각 대응 배선에 접속되고, 이들 검사용 트랜지스터의 게이트가 그룹마다 공통으로 접속된 회로구조를 나타내고 있다. 이 구조는 결함이 이들 1검사용 트랜지스터 자체에 발생했을 때, 정확한 검사를 하기 곤란하다. 즉, 검사용 트랜지스터의 게이트 절연이 파괴되면, 이 검사용 트랜지스터의 게이트가 다음 배선에 전기적으로 단락된다. 이 때문에 이 검사용 트랜지스터와 동일한 그룹에 속하는 검사용 트랜지스터에 결함이 발생하고, 또한 이들 트랜지스터에 접속된 배선의 전체에 결함이 발생한 것처럼 관찰될 가능성이 있다.
이들 문헌 기술에서는 검사용 트랜지스터를 부가하는 것이 오히려 어레이 기판의 수율이나 신뢰성을 저하시키는 경향이 있다. 또한 이들 기술의 회로구조는 주사선, 신호선 및 TFT를 포함하는 표시회로를 액정구동회로를 통하지 않고 검사 가능하게 할 수 없다. 특히 특개소63-52121호에서는 어레이 기판의 배선구조가 검사용 트랜지스터를 그룹단위로 스위칭하기 위해 부가된 배선에 의해 복잡하게 된다.
본 발명의 목적은 구조를 크게 복잡하게 하지 않고, 결함부위를 정확하게 특정하는 검사를 가능하게 하는 액정표시장치의 어레이 기판을 제공하는 것에 있다.
이 목적은 절연성 기판과, 이 절연성 기판상에서 매트릭스형상으로 배열된 복수의 화소전극과, 이 절연성 기판상에서 복수의 화소전극의 행을 따라서 형성된 1세트의 제1화소배선과, 이 절연성 기판상에서 복수의 화소전극의 열을 따라서 형성된 1세트의 제2화소배선과, 이들 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성되어, 각각 대응하는 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응하는 제2화소배선으로부터의 영상신호를 대응 화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자와, 적어도 1세트의 제1 및 제2화소 배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 구비하고 검사보조회로는 게이트가 1세트의 화소배선에 각각 접속된 복수의 검사용 박막트랜지스터 및 게이트전위에 따른 동작 상태를 검출하기 위해 이들 검사용 박막트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드에 접속된 검사배선부로 구성되는 제1검사부를 갖고, 검사배선부는 복수의 검사용 박막트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드가 상호간에서 병렬적으로 접속된 제1 및 제2검사패드와, 검사전압이 제1검사패드를 기준으로 하여 인가된 제3검사 패드와, 제2 및 제3검사 패드사이에 접속되어 복수의 검사용 박막트랜지스터의 전기저항과 함께 검사전압을 분산시키는 저항소자를 함유하는 액정표시장치의 어레이기판에 의해 이루어진다.
본 발명의 어레이 기판에서는 검사용 박막트랜지스터의 게이트가 1세트의 화소배선에 각각 접속되고 검사배선부가 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하므로 이들 검사용 박막트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드에 접속된다. 어레이 기판 검사시 주사신호 또는 영상신호와 같은 전압이 각 화소배선을 통하여 스위칭 소자에 공급된다. 예를 들어 단선, 단락, 소자파괴와 같은 결함이 이 화소배선 또는 이 화소배선에 접속된 스위칭소자에 존재하는 경우, 이 화소배선의 전위는 이 결함의 종류에 의존하여 변화된다. 이 때문에 검사용 박막트랜지스터는 이 화소배선의 전위를 감지하도록 동작한다. 구체적으로는 검사용 박막트랜지스터의 도전성, 즉 전기저항이 이 화소배선의 전위에 의해서 제어되고 결함의 종류를 반영하는 값으로 설정된다. 따라서 검사배선부를 사용하여 검사용 박막트랜지스터에 전류를 흐르게 하고, 이들 검사용 박막트랜지스터에서의 전압강하를 계측함으로써 상술한 것과 같은 결함의 정보를 얻을 수 있다. 또한 1세트의 모든 화소배선에 관해서 차례대로 결함정보를 수집하여 결함이 이들 화소배선중 어디에 존재하는지를 특정할 수 있다.
또한 검사배선부는 화소배선으로부터 검사용 박막트랜지스터의 게이트 절연막에 의해 전기적으로 절연된다. 이 구조는 1개의 검사용 박막트랜지스터의 게이트 및 소스ㆍ드레인 패드가 게이트 절연막 불량 등의 결함에 의해 전기적으로 접속되었기 때문에, 이 검사용 박막트랜지스터의 게이트에 접속되는 화소배선이 다른 화소배선에 단락된다는 종래의 문제를 피할 수 있다.
또한 복수의 검사용 박막트랜지스터의 소스ㆍ드레인 패드를 공통선을 사용하여 병렬로 접속시키면, 어레이 기판의 배선구조의 확실한 검사가 가능하게 하기 때문에 크게 복잡화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 스위칭 소자가 박막트랜지스터로 구성된 경우에는 이들을 검사용 박막트랜지스터와 공통의 제조 공정으로 동시에 형성할 수도 있다. 이것은 검사용 박막트랜지스터를 형성하기 위해 독립된 공정을 필요로 하지 않는 다는 것을 의미한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 구성 성분의 변경이나 복잡한 배선구조를 필요로 하지 않고, 화소배선 또는 스위칭 소자에 존재하는 결함을 확실하게 검출할 수 있다. 이들 결함 검사는 거의 독립적으로 실시되기 때문에, 결함의 위치를 특정하는 것이 용이하다. 또한 검사보조회로에 포함된 검사용 박막트랜지스터의 결함에 관해서는 이것을 제거하여 어레이 기판의 수율 저하를 방지할 수도 있다.
또한 어레이 기판의 제조후 또는 어레이 기판의 주요회로 구성 성분의 형성 후에 검사보조회로를 사용하여 결함 검사가 가능하다. 이 결함 검사는 대향 기판의 제조공정 및 어레이 기판 및 대향기판을 액정층과 일체화하여 접착 공정에 관계없이 실시할 수 있다. 당연히, 액정표시장치가 완성된 후에 결합 검사를 실시할 필요도 없다. 따라서 결함이 없는 대향기판 및 액정층을 어레이 기판내에 발생한 결함 때문에 폐기할 필요가 없어지고 액정표시장치 전체의 수율을 향상시킬 수 있다.
상술한 것과 같이 액정표시장치의 제조 공정에 있어서 단기간에 전기회로적인 결함을 발견할 수 있다는 것은, 수율의 향상에 수반되는 제조 비용의 저하뿐만이 아니라 액정표시장치의 신뢰성을 유지하기 위해서도 좋다.
지금부터, 본 발명의 제1실시형태에 관한 액정표시장치를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 이 액정표시장치의 평면구조를 개략적으로 나타내고 제2도는 이 액정표시장치의 단면구조를 개략적으로 나타낸다. 이 액정표시장치는 m × n개의 화소전극(1)이 매트릭스 형상으로 배열된 어레이 기판(100)과 하나의 대향전극(2)이 이들 화소전극(1)의 매트릭스 어레이에 대응하여 설치된 대향기판(200)과 이들 어레이 기판(100) 및 대향기판(200)사이에 유지된 액정층(300) 및 이 액정층(300)에 대해서 반대쪽에 어레이 기판(100) 및 대향기판(200)에 각각 설치되는 편광판(101,201)을 구비한다.
어레이 기판(100)에서는 m × n개의 화소전극(1)이 투명한 유리기판(102)상에 형성된다. 어레이 기판(100)은 또한 이들 화소전극(1)의 행을 따라서 각각 형성된 n개의 주사선(3)(Y1~Yn), 이들 화소전극(1)의 열을 따라서 형성된 m개의 신호선(4)(X1~Xm) 및 각각 대응 주사선(3) 및 대응신호선(4)이 교차하는 위치에 인접하여 형성된 스위칭 소자를 구성하는 m × n개의 박막트랜지스터(TFT)(5)를 갖는다. 각 TFT(5)는 한 개의 주사선(3)에 접속된 게이트(5G), 1개의 화소전극(1)에 접속되는 소스전극(5S) 및 1개의 신호선(4)에 접속된 드레인 전극(5D)을 갖는다. 게이트전극(5G)은 주사선(3)의 일부로서 형성된 전극이다. TFT(5)는 또한 유리기판(102) 상에 형성된 폴리실리콘 반도체층(5T)과, 이 반도체층(5T) 및 게이트 전극(5G)사이에 형성된 게이트 절연막(51)을 갖는다. 소스전극(5S) 및 드레인 전극(5D)은 게이트 전극(5G)의 양쪽에서 반도체층(5T)에 형성된 소스 및 드레인 영역(5SC, 5DC)에 접하는 전극이다. 드레인 전극(5D)은 신호선(4)의 일부로서 형성된다. 화소전극(1)은 이 소스전극(5S)에 접하여 형성된다. 어레이 기판(100)은 또한 절연 유리 기판(102)상에서 주사선(3)과 거의 평행으로 형성되는 축적용량선(1A)을 갖는다. 축적용량선(1A)의 일부는 화소전극(1)에 중복하여 보호막(103)을 통해 화소전극(1)과 용량결합하여 축적용량(CS)을 구성함과 동시에, 대향기판(200)의 대향전극(2)에 전기적으로 접속된다. 상술한 화소전극(1), 주사선(3), 신호선(4) 및 TFT(5)는 어레이 기판(100)에서 표시회로(6)를 구성한다. 어레이 기판(100)은 또한 화소전극(1)의 매트릭스 어레이의 바깥쪽에 위치하는 둘레 가장자리부에서 이 표시회로(6)를 구동하기 위해 형성된 액정구동회로(7)를 갖는다. 이 액정구동회로(7)는 n개의 주사선(3)에 접속된 주사선 드라이버(8), m개의 신호선(4)에 접속된 신호선 드라이버(9), 이들 주사선 드라이버(8) 및 신호선 드라이버(9)를 제어하는 액정컨트롤러(10)를 갖는다. 주사선 드라이버(8) 및 신호선 드라이버(9)는 종래부터 알려져 있는 것과 같이 쉬프트레지스터 등을 사용하여 구성된다. 주사선 드라이버(8)는 이들 n개의 주사선(3)에 차례대로 주사신호를 공급하고 신호선 드라이버(9)는 각행의 TFT(5)가 주사신호에 의해 동시에 ON 될 때마다 m개의 신호선(4)에 영상신호를 공급한다. 이에 의해 각 화소전극(1)은 대응하는 TFT(5)를 통하여 공급되는 영상신호에 맞는 화소전위에 설정된다. 표시회로(6) 및 액정구동회로(7)는 보호막(103)으로 덮이고, 이 보호막(103) 및 화소전극(1)은 배향막(104)에 의해 덮인다.
대향기판(200)은 빛을 차단하기 때문에 투명한 유리기판(202) 상에 형성된 차광층(203)과, 어레이기판(100)에 설치된 화소전극(1)을 투과하는 광을 필터하기 위해 유리기판(202)상에 형성되며, 이 차광층(203)으로 둘러싸인 색스트라이프부(204)를 갖는다. 대향전극(2)은 차광층(203) 및 칼라 스트라이프부(204)를 덮어 형성되고 배향막(206)이 이 대향전극(2)을 덮어 형성된다.
액정층(300)은 이들 어레이 기판(100)의 배향막(104)과 대향기판(200)의 배향막(206)의 틈에 봉입된 액정조성물로 구성된다.
대향전극(2)은 각 화소전극(1)과 용량결합하여 액정용량 CLC를 구성함과 동시에 예를 들어 0V의 기준전위로 설정된 접지패드 GND에 접속된다. 액정표시장치의 광투과율 분포는 대향전극(2)과 이들 화소전극(1) 사이에서 액정층(300)에 인가된 전압의 분포에 따라서 설정된다. 제1도 및 제3도에서 대향전극(2) 및 액정층(300)은 등가적인 회로소자로 나타낸다.
제3도는 어레이 기판(100)상에 형성된 회로를 상세하게 나타낸다. 화소전극(1)의 매트릭스 어레이는 대향기판(200)에서 대향전극(2)이 형성되는 영역에 대향하는 표시영역(SR)내에 형성된다. 이 어레이 기판(100)은 이 표시영역(SR)의 바깥쪽에 형성된 검사보조회로(20)를 구비한다. 이 검사보조회로(20)는 n개의 주사선(3)(Y1~Yn) 및 이들 주사선(3)에 접속된 TFT(5)의 결함을 검사하기 위해 사용되는 주사선 검사부(30)와 m개의 신호선(4)(X1~Xm) 및 이들 신호선(4)에 접속된 TFT(5)의 결함을 조사하기 위해 사용되는 신호선 검사부(50)를 갖는다.
주사선 검사부(30)는 검사전위 패드(31)와 모니터패드(32), 이들 패드(31,32) 사이에 접속된 저항소자(33), 신호선(4)과 평행으로 설정된 모니터패드(32)에 접속된 검사배선(34) 및 각각의 이 검사배선(34)과 접지패드(GND)사이에 접속된 소스ㆍ드레인 패드 및 대응주사선(3)에 접속된 게이트를 갖는 n개의 검사용 박막트랜지스터(검사용TFT)(35)를 갖는다. 검사시에는 검사전압(Vh)가 검사전위패드(31) 및 접지패드(GND)사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35)가 주사신호 하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35) 임계전압에 대응하여 결정된다.)
신호선 검사부(50)는 검사전위패드(51) 및 모니터패드(52), 이들 패드(51, 52) 사이에 접속된 저항소자(53), 주사선(3)과 평행으로 설정되어 모니터 패드(52)에 접속된 검사배선(54), 각각 이 검사배선(54)과 접지된 패드(GND) 사이에 접지된 소스ㆍ드레인 패드 및 대응신호(4)에 접지된 게이트를 갖는 m개의 검사용 박막트랜지스터(검사용TFT)(55)를 갖는다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(51) 및 접지패드 GND사이에 공급된다. (공급전압Vh은 검사용TFT(55)가 특정레벨의 영상신호 하에서 전기가 통하도록 검사용TFT(55)의 임계전압에 대응하여 결정된다.
상술한 액정표시장치는 통상 어레이기판(100)의 제조공정, 대향기판(200)의 제조공정, 어레이기판(100) 및 대향기판(200)을 액정층(300)과 일체화하여 접착 공정을 거쳐 완성된다. 어레이기판(100)의 제조공정에서는, 이들 검사용TFT(35,55)는 TFT(5)와 공통의 처리에 의해 형성된다. 이 때문에 이들 TFT(5, 35, 55)는 TFT(5)는 동일한 재료 및 동일한 층 구조로 구성된다. 단지 TFT(5)는 스위칭 동작에 적당한 동작성능을 얻을 수 있는 소자크기를 갖고, 검사용TFT (35, 55)는 각각 주사선(3) 및 신호선(4)의 전위감지 동작에 적당한 동작성능을 얻을 수 있는 소자크기를 갖는다. 이들 소자크기는 예를 들어 TFT(5, 35, 55)를 위한 패터닝 처리에서 사용되는 포토마스크패턴에 의해 정의할 수 있으므로, 이들 소자 크기의 차이 때문에 독립한 처리는 필요로 하지 않는다.
다음으로 상술한 액정표시장치의 어레이 기판(100)의 제조 후 또는 어레이 기판(100)의 주요회로 구성 성분의 형성 후에 실행되는 결함검사를 설명한다.
최초로 주사선 검사부(30)를 사용한 결함검사를 설명한다. 이 결함검사에서는 주사선 드라이버(8)가 n개의 주사선(3)을 1개씩 선택하고 주사신호를 이 선택주사선(3)에 공급하도록 제어한다. 이들 주사선(3)의 전위는 이들 주사선(3)의 단락 및 단선, 이들 주사선(3)에 접속된 TFT(5)의 소자 파괴 및 이들 주사선(3)에 접속된 주사선 드라이버(8)의 오동작과 같은 결함의 종류에 의존하여 변화된다. 이 때문에 이들 n개의 주사선(3)의 전위는 n개의 검사용TFT(35)에 의해 각각 감지된다. 이들 검사용TFT(35)의 도전성 또는 전기저항은 각각 감지전위에 의존한다. 간단히 말하면, 각 검사용TFT(35)는 주사신호가 공급되었을 때의 대응 주사선(3)의 전위에 의해 전기가 통하지 않게 유지된다. 검사전압(Vh)은 이들 병렬의 검사용 TFT(35)로 구성된 분압기에 의해 분산되어 압력을 가하고, 검사용TFT(35)의 병렬회로에서의 전압강하에 대응하는 모니터 출력전압이 모니터패드(32)에 출력된다. 이 모니터 출력 전압은 주사선 드라이버(8)에 의해 차례대로 선택된 주사선(3)마다 각각 계측되며, 이 계측결과에 기초하여 결함의 소재 및 종류가 특정된다. (주사선 검사부(30)를 사용한 결함 검사에서는 검사요건의 흐트러짐에 의한 악영향을 없애기 위해, 신호선 드라이버(9)가 m개의 신호선(4)을 모두 동일한 영상신호를 공급하든지 또는 영상신호를 전혀 공급하지 않는 동작을 실시하도록 제어된다.)
주사신호가 주사선 드라이버(8)로부터 선택주사선(3)에 공급된 경우 모니터 출력전압은 전압레벨(Von)이 된다. 이 전압레벨(Von)은 Von=Vh/[Rx{Roff+Ron(n-1)}/(RonㆍRoff)}+1]로 나타난다. 여기에서 Ron은 검사용TFT(35)의 ON저항, Roff는 검사용TFT(35)의 OFF저항, Rx는 저항소자(33)의 전기저항치이다.) 또한, Ron이 Roff보다도 충분히 낮은 치인 경우에는 전압레벨 Von은 Von=Vh/(Rx/Ron+1)이라는 식에 근사시킬 수 있다.
주사신호가 주사선 드라이버(8)에서 선택 주사선(3)에 공급되지 않는 경우, 모니터 전압은 전압레벨(Voff)이 된다. 이 전압레벨(Voff)은 Voff=Vh/(nㆍRx/Roff+1)로 나타내어진다.
따라서, 주사선 드라이버(8)의 동작이 정상이면, 모니터 출력전압이 선택 주사선(3)에 관계없이 전압레벨(Von)에 거의 일치한다. 만약, 특정 주사선(3)이 주사선 드라이버(8)에 의해서 선택되었을 때 모니터 출력 전압이 전압레벨(Voff)에 거의 일치하면, 주사선 드라이버(8)가 불량이라고 간주된다. 덧붙여서, TFT(5)의 소스ㆍ드레인 경로는 검사전위 패드(31)에서 검사용 TFT(35)의 소스ㆍ드레인 경로를 통하여 접지 패드(GND)에 이르는 전류경로와 전기적으로 분리되어 있기 때문에, 모니터 출력 전압은 TFT(5)의 ON상태 및 OFF상태에 의존하지 않는다.
또한, 예를들면 제1주사선(Y1) 및 제2주사선(Y2)과 같이 인접하는 k개의 주사선(3)이 서로 단락된 상태에 있는 경우, 주사신호가 주사선드라이버(8)로부터 제1주사선(Y1)에 공급되며, 또한 이 제1주사선(Y1)으로부터 제2주사선(Y2)에 공급된다. 이 때문에, 제1주사선(Y1) 및 제2주사선(Y2)에 접속된 2개의 검사용 박막트랜지스터(35)가 같이 전기가 통한다. 모니터출력전압은 주사신호가 상기한 바와 같이 k개의 주사선(3)에 공급되는 경우에 전압레벨(Vonk)이 된다. 이 전압레벨(Vonk)은 Vonk=Vh/[Rx{kㆍRoff+Ron(n-k)}/(RonㆍRoff)+1]로 나타내어진다. 여기서, k는 1보다 크고 n보다 작은 양의 정수이다.
Ron이 Roff보다 충분히 낮은 경우, 전압레벨(Vonk)은 Vonkk=Vh/(kㆍRx/Ron+1)이라고 하는 식으로 근사할 수 있다.
단락은 이 k개의 주사선(3) 각각이 주사선 드라이버(8)에 의해서 선택될 때, 모니터 출력전압이 전압레벨(Vonk)이 되는 것으로부터 검출된다.
(또한, 예를들면 제1주사선(Y1)과 같은 단일 주사선(3)이 단선된 상태에 있는 경우, 이 주사선(Y1)의 기생용량이 저하한다. 이 경우, 제1주사선(Y1)의 전위는 주사신호가 주사선드라이버(8)로부터 공급된 후 통상 보다도 빨리 변화한다. 따라서, 상기한 단선은 모니터 출력전압이 통상 보다 짧은 시간에 전압레벨(Von)로 천이하는 것으로부터 검출된다. 또한, 주사선(Y1)의 기생용량은 주사선(3)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴에 의해서도 변화한다. 이 때문에, 모니터 출력 전압의 천이시간의 차이가 생긴 경우에는 주사선(3)의 단선 또는 TFT(5)의 소자파괴가 발생했다고 간주된다.)
다음으로, 신호선 검사부(50)를 이용한 결함검사를 설명한다. 이 결함검사는 신호선 드라이버(9)가 m개의 신호선(4)을 1개씩 선택하고, 이 선택신호선(4)에 검사용 TFT(55)가 전기가 통하는 특정 레벨의 영상신호를 공급하도록 제어된다. 이 신호선(4)의 전위는 이 신호선(4)의 단락 및 단선, 이 신호선(4)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴 및 이 신호선(4)에 접속되는 신호선 드라이버(9)의 오동작과 같은 결함의 종류에 의존하여 변화한다. 이 때문에, 이 m개의 신호선(4)의 전위는 m개의 검사용 TFT(55)에 의해서 각각 감지된다. 이 검사용 TFT(55)의 도전성 또는 전기저항은 각각 감지 전위에 의존한다. 간단히 말하면, 각 검사용 TFT(55)는 영상신호가 공급되었을 때의 대응신호선(4)의 전위에 의해서 전기가 통하고, 영상신호가 공급되지 않을때의 다음 신호선(4)의 전위에 의해서 전기가 통하지 않게 유지된다. 검사전압(Vh)은 이 병렬적인 검사용TFT(55)와 저항소자(53)로 구성된 분압기에 의해서 분압되며, 검사용 TFT(55)의 병렬회로에서의 전압강하에 대응하는 모니터 출력 전압이 모니터 패드(52)에 출력된다. 이 모니터 출력전압은 신호선 드라이버(9)에 의해서 차례로 선택되는 신호선(4)의 각각마다 계측되며, 이 계측결과에 의거하여 결함의 소재 및 종류가 특정된다. 이 결함의 소재 및 종류는 주사선 검사부(30)의 경우와 같은 형식으로 특정되기 때문에, 중복된 설명은 생략한다. (신호선 검사부(50)를 이용한 결함 검사는 검사조건의 흐트러짐에 의한 악영향을 없애기 위해 주사선 드라이버(8)가 1개의 주사선(3)에 주사신호를 공급하든지 또는 주사신호를 모두 공급하지 않는 동작을 실시하도록 제어된다.)
제1실시형태에 따른 액정표시장치의 어레이기판은 주사선 드라이버(8)의 오동작, 이 주사선 드라이버(8)에 접속되는 주사선(3)의 단락 및 단선, 이 주사선(3)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴와 같은 결함을 모니터 패드(32)에 공급되는 모니터 출력 전압을 계측함으로써 발견할 수 있다. 또한, 신호선 드라이버(9)의 오동작, 이 신호선 드라이버(9)에 접속되는 신호선(4)의 단락, 단선 및 이 신호선(4)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴와 같은 결함을 모니터패드(52)에 공급되는 모니터 출력 전압을 계측함으로써 발견할 수 있다.
또한, 각 주사선(3)은 각각 대응검사용 TFT(35)의 게이트에 접속되며, 이 게이트는 검사배선(34)에 접속된 검사용 TFT(35)의 소스ㆍ드레인 경로로부터 게이트절연막에 의해서 전기적으로 절연된다. 만약, 게이트절연막의 절연불량과 같은 결함이 검사용 TFT(35)에 존재하는 경우에는, 이것이 검사용 TFT(35)의 게이트에 접속된 주사선(3)으로부터 검사배선(34)에 주사신호를 공급시키는 원인이 된다. 다른쪽, 각 신호선(4)에 각각 대응검사용 TFT(55)의 게이트에 접속되며, 이 게이트는 검사 배선(54)에 접속되는 검사용 TFT(55)의 소스ㆍ드레인 경로로부터 게이트절연막에 의해서 전기적으로 절연된다. 만약, 게이트절연막의 절연불량과 같은 결함이 검사용 TFT(55)에 존재하는 경우에는, 이것이 이 검사용 TFT(55)의 게이트에 접속된 신호선(4)에 공급되는 영상신호를 검사배선(54)에 공급하는 원인이 된다.
그러나, 이와같은 장해는 결함을 가진 검사용 TFT(35) 또는 TFT(55)의 게이트를 예를들면 레이져 수선 장치를 이용하여 주사선(3) 또는 신호선(4)으로부터 분리함으로써 해소할 수 있다. 이 경우, 어레이기판(100)의 결함검사는 실질적으로 실행 불가능하게 되지만, 다른 구성 성분에 결함이 없다고 가정하여 이 어레이기판을 액정표시장치의 제조에 이용할 수 있다. 제조한 액정표시장치의 표시성능이 납득이 간다고 확인되면, 이 액정표시장치를 결함이 없는 제품으로 인정할 수 있다.
또한, 검사용 TFT(35) 및 검사용 TFT(55)는 TFT(5)와 동일한 제조과정으로 형성할 수 있기 때문에, 독립된 제조과정이 필요하지 않게 된다. 덧붙여서, TFT(35) 및 TFT(55)와 TFT(5)의 소자 크기의 차이는 이것들을 형성하기 위한 패터닝처리에서 이용되는 포토마스크 패턴에 의해서 정의할 수 있다. 즉, TFT(35) 및 TFT(55)는 복잡한 제조과정을 추가하지 않고 TFT(5)와 함께 어레이기판(100)상에 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는 검사용 TFT(35, 55)의 병렬회로에서의 전압강하가 모니터 출력 전압 모니터 패드(32)(또는 52)에서 계측되었지만, 이 이외에도 전압이외의 매개변수를 계측대상으로 할 수도 있다. 예를들면, 검사전압(Vh) 아래에서 검사용 TFT(35)(또는 55)의 병렬회로를 통하여 흐르는 전류의 값을 계측하도록 어레이기판(100)의 배선구조를 변경하고, 이 계측 전류값으로부터 상기한 결함을 발견하는 것도 가능하다. 또한, 접지패드(GND) 및 모니터 패드(32)를 이용하여 검사용 TFT(35)(또는 55)의 병렬회로의 전기저항을 계측하는 것도 가능하다. 이 전기저항의 계측에서는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31)(또는 51) 및 접지패드(GND)사이에 인가될 필요가 없다.
지금부터, 본 발명의 제2실시형태에 따른 액정표시장치를 설명한다.
제4도는 이 액정표시장치의 어레이기판상에 형성되는 회로를 나타낸다. 이 액정표시장치는 제1도~제3도를 참조하여 설명한 제1실시형태의 액정표시장치와 유사하다.
따라서, 제4도에 있어서 같은 부분을 동일참조부호로 나타내고, 중복된 설명을 생략한다.
이 액정표시장치의 어레이기판에서는, 드라이버주사부(60)가 주사선 드라이버(8)의 오동작을 더욱 확실하게 검출하기 위하여 주사선 드라이버(8)내에 설치된다. 본 실시형태에서는 이 드라이버 주사부(60)에 의한 결함검사를 이해하기 쉽게 하기 위해, 제4도에 나타낸 주사선 검사부(30) 및 신호선 검사부(50)는 설치되지 않는다. 주사선 드라이버(8)는 TFT(5)를 전기가 통하도록 하는데 적합한 전압 진폭의 주사신호를 n개의 주사선(3)(Y1~Yn)에 차례로 공급하기 위해, n개의 출력 버퍼(8A)를 가지는 것이 일반적이다. 각 출력 버퍼(8A)는 종래부터 알려진 CMOS트랜지스터로 구성되며, 주사신호를 제4도에 나타낸 전원단자 VDD 및 VSS사이에 인가되는 전압진폭으로 변환한다.
드라이버 검사부(60)는 검사전위패드(31D), 모니터패드(32D), 이 패드(31D, 32D)사이에 접속되는 저항소자(33D), 신호선(4)과 평행하게 설정된 모니터 패드(32D)에 접속되는 검사배선(34D), 각각 이 검사배선(34D)과 접지패드(GND)사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 대응출력 버퍼(8A)의 입력단에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막 트랜지스터(검사용 TFT)(35D)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31D) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35D)가 출력 버퍼(8A)에 입력되는 주사신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35D)의 임계전압에 대응하여 결정된다.) 즉, 이 드라이버 주사부(60)는 검사용 TFT(35D)가 각각 출력 버퍼(8A)의 입력단의 전위를 감지하는 것을 빼고, 제3도에 나타낸 주사선 검사부(30)와 실질적으로 마찬가지로 구성된다.
제2실시형태에 의하면, 주사선드라이버(8)에 의해서 선택적으로 구동되는 n개의 주사선(3)(Y1~Yn)이 주사선 드라이버(8)의 출력 버퍼(8A)에 의해서 각각 검사용 TFT(35D)로부터 전기적으로 분리된다. 각 주사선(3)의 전위는 이 주사선(3)에 접속된 TFT(5)에 발생한 결함에 의해서 제1실시형태와 마찬가지로 변화한다. 예를들면, 이 TFT(5)의 게이트 및 소스 사이의 전기저항이 게이트 절연막 불량에 의해서 매우 저하된 상태에 있으면, 이 주사선(3)의 전위가 이 주사선(3)에 공급되는 주사신호의 레벨에서 현저하게 저하한다. 따라서, 만약 제1실시형태와 같이 주사선(3)의 전위가 주사선 드라이버(8)의 검사를 위해 감지되면, 주사신호가 이 주사선(3)에 공급됨에도 불구하고 주사선 드라이버(8)가 불량이라고 간주될 우려가 있다. 그러나, 제2실시형태에서는 검사 드라이버(8)가 주사선(3)으로부터 전기적으로 분리된 출력 버퍼(8A)의 입력단의 전위를 감지하는 검사용 TFT(35D)를 이용하여 검사된다. 즉, 출력 버퍼(8A)의 입력단의 전위는 주사선(3)의 단선, 단락, TFT(5)의 게이트 절연불량과 같이 주로 표시회로(6)내에서 발생하는 결함에 의해 영향받지 않기 때문에, 제1실시형태의 검사순서로 주사선 드라이버(8)의 오동작을 표시회로(6)의 결함으로부터 확실하게 구별할 수 있다.
또한, 신호선 드라이버(9)의 오동작을 확실히 발견하기 위해, 신호선 드라이버(9)의 출력 버퍼의 입력단의 전위를 각각 감지하도록 구성된 드라이버 검사부를 신호선 드라이버(9)내에 설치해도 좋다.
지금부터, 본 발명의 제3실시형태에 따른 액정표시장치를 설명한다.
제5도는 이 액정표시장치의 어레이기판상에 형성된 회로를 나타낸다. 이 액정표시장치는 제1도~제4도를 참조하여 설명한 제1 및 제2실시형태의 액정표시장치와 유사하다. 그러므로, 제5도에 있어서 같은 부분은 동일참조부호로 나타내며, 중복된 설명은 생략한다.
이 액정표시장치의 어레이기판은 제3도에 나타낸 주사선 검사부(30) 및 제4도에 나타낸 드라이버 검사부(60)가 설치된다. 본 실시형태에서는 주사선 검사부(30) 및 드라이버 검사부(60)의 조합에 의한 결함 검사를 이해하기 쉽게 하기 위해, 제3도에 나타낸 신호선 검사부(50)는 설치되지 않는다.
주사선 검사부(30)는 검사전위 패드(31), 모니터 패드(32), 이 패드(31, 32) 사이에 접속되는 저항소자(33), 신호선(4)과 평행하게 설정되어 모니터 패드(32)에 접속되는 검사배선(34), 이 검사배선(34)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 대응출력버퍼(8A)의 출력단에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막 트랜지스터(검사용 TFT)(35)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위 패드(31) 및 접지패드(GND)사이에 공급된다.
드라이버 검사부(60)는 검사전위패드(31D), 모니터패드(32D), 이 패드(31D, 32D)사이에 접속되는 저항소자(33D), 신호선(4)과 평행하게 설정된 모니터 패드(32D)에 접속되는 검사배선(34D), 각각 이 검사배선(34D)과 접지 패드(GND)사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 대응출력 버퍼(8A)의 입력단에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막 트랜지스터(검사용 TFT)(35D)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31D) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다.
상기의 구성은 우선 모니터 패드(32D)의 전위가 주사선 드라이버(8)의 검사를 위해 모니터되며, 이 후 모니터 패드(32)의 전위가 주로 표시회로(6)내에서 발생되는 결함의 검사를 위해 패터닝된다.
제3실시형태에 의하면, 주사선 드라이버(8)에 의해서 선택적으로 구동되는 n개의 주사선(3)(Y1~Yn)이 이 주사선 드라이버(8)의 출력 버퍼(8A)에 의해서 각각 검사용 TFT(35D)로부터 전기적으로 분리된다. 각 주사선(3)의 전위는 이 주사선(3)에 접속된 TFT(5)에 발생한 결함에 의해서 제2실시형태와 마찬가지로 변화한다. 제2실시형태에서 설명한 바와 같이, 예를들면 이 TFT(5)의 게이트 및 소스간의 전기저항이 게이트 절연막 불량에 의해서 매우 낮은 상태에 있으면, 이 주사선(3)의 전위가 이 주사선(3)에 공급되는 주사신호의 레벨에서 현저하게 저하한다. 따라서, 만약 주사선(3)의 전위가 검사용 TFT(35)에 의해서 주사선 드라이버(8)의 주사를 위하여 감지되면, 주사신호가 이 주사선(3)에 공급됨에도 불구하고 주사선 드라이버(8)의 동작이 불량이라고 간주될 우려가 있다. 이 때문에 검사용 TFT(35D)가 주사선(3)으로부터 전기적으로 분리된 출력 버퍼(8A)의 입력단의 전위를 검출하기 위하여 이용된다. 즉, 출력 버퍼(8A)의 입력단의 전위는 주사선(3)의 단선, 단락, TFT(5)의 절연불량과 같은 주로 표시회로(6)내에서 발생하는 결함에 의해서 영향받지 않는다. 따라서, 제1실시형태의 검사순서로 주사선 드라이버(8)의 오동작을 표시회로(6)의 결함으로부터 확실하게 구별할 수 있다. 다른쪽 검사용 TFT(35)는 제1실시형태와 마찬가지로 주사선(3)의 단선, 단락, TFT(5)의 게이트 절연불량과 같은 주로 표시회로(6)내에서 발생하는 결함의 종류에 의존한 주사선(3)의 전위를 검출하기위하여 이용된다.
즉, 제1 및 제2실시형태 보다도, 주사선 드라이버(8)와 표시회로(6)를 실질적으로 각각 검사할 수 있기 때문에, 더욱 용이하게 결함의 소재를 특정가능하게 한다.
지금부터, 본 발명의 제4실시형태에 따른 액정표시장치를 설명한다.
제6도는 이 액정표시장치의 어레이기판상에 형성되는 회로를 나타낸다. 이 액정표시장치는 제1도~제3도를 참조하여 설명한 제1실시형태의 액정표시장치와 유사하다.
따라서, 제6도에 있어서 같은 부분은 동일참조부호로 나타내며, 중복된 설명은 생략한다.
이 액정표시장치의 어레이기판은 주사선 검사부(70)가 주사선(3)의 단선, 단락 및 TFT(5)의 게이트 절연불량과 같은 주로 표시회로(6)의 결함을 더욱 정확하게 검출하기 위해 설치된다. 이 주사선 검사부(70)는 표시영역(SR)의 외부에 주사선 검사부(30)와 반대측에 배치된다. 본 실시형태에서는 주사선 검사부(30, 70)에 의한 결함 검사를 이해하기 쉽게 하기 위해, 제3도에 나타낸 신호선 검사부(50)는 설치되지 않는다.
주사선 검사부(30)는 주사전위패드(31), 모니터패드(32), 이 패드(31, 32) 사이에 접속되는 저항소자(33), 신호선(4)과 평행하게 설정되어 모니터 패드(32)에 접속되는 검사배선(34), 이 검사배서나(34)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 주사선 드라이버(8) 및 표시영역(SR)사이에 위치하는 대응 주사선(3)의 부분에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막 트랜지스터(검사용 TFT)(35)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35)가 주사신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35)의 임계 전압에 대응하여 결정된다.)
주사선 검사부(70)는 검사전위패드(31E), 모니터패드(32E), 이 패드(31E, 31E)사이에 접속되는 저항소자(33E), 신호선(4)과 평행하게 설정된 모니터 패드(32E)에 접속되는 검사배선(34E), 각각 이 검사배선(34E)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 패스 및 검사용 TFT(35)에서 먼 대응주사선(3)의 단부에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(35E)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31E) 및 접지패드(GND)사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35E)가 주사신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35E)의 임계전압에 대응하여 결정된다.)
본 실시형태에서는 2개의 검사용 TFT(35, 35E)가 각 주사선(3)마다 설치된다. 이 경우, 모니터 패드(32, 32E)의 전위가 주사선 드라이버(8)의 오동작, 이 주사선 드라이버(8)에 접속되는 주사선(3)의 단락 및 단선, 이 주사선(3)에 접속되는 TFT(5)의 소자 파괴와 같은 결함을 발견하기 위해 모니터된다. 즉, 우선 주사선 드라이버(8)가 정상으로 동작하고, 동시에 어느 주사선(3)도 다른 주사선(3)으로 단락되어 있지 않은 경우는 제1실시형태의 검사방법으로 확인할 수 있다. 이 확인 후, 모니터 패드(32)의 전위 및 모니터 패드(32E)의 전위를 각 주사선(3)에 대해서 계측하고, 이 계측효과를 비교함으로써 이 주사선(3)의 단선을 발견할 수 있다. 만약, 단선되어 있으면 모니터 패드(32)가 제1실시형태에서 설명한 전압레벨(Von)이 되며, 모니터 패드(32E)가 전압레벨(Voff)이 된다. 또한, 이 계측효과가 전압레벨(Voff, Von)중 어느 것도 아니면, 이 주사선(3)에 접속된 TFT(5)중 어느 것에 게이트절연불량이 발생한 것이라고 간주할 수 있다. 제4실시형태에 의하면, 상기한 표시회로(6) 내에서의 결함으로부터 주사선(3)의 단선 및 TFT(5)의 소자파괴를 더욱 확실히 구별할 수 있다.
지금부터, 본 발명의 제5실시형태에 따른 액정표시장치를 설명한다.
제7도는 이 액정표시장치의 어레이기판상에 형성되는 회로를 나타낸다. 이 액정표시장치는 제1도~제6도를 참조하여 설명한 제1에서 제4실시형태의 액정표시장치와 유사하다. 따라서 제7도에 있어서 같은 부분은 동일참조부호로 나타내며, 중복된 설명은 생략한다.
이 액정표시장치의 어레이기판은 제1에서 제4실시형태에서 이용된 주사선 검사부(30), 신호선 검사부(50), 드라이버 검사부(60), 주사선 검사부(70)라고 하는 특징적 구성을 모두 포함한다. 또한, 이 어레이기판에서는 드라이버 검사부(80)가 신호선 드라이버(9)의 오동작을 더욱 확실하게 검출하기 위하여 주사선 드라이버(9)내에 설치되고, 또한 신호선 검사부(90)가 신호선(4)의 단선, 단락 및 TFT(5)의 파괴불량과같은 주로 표시회로(6)의 결함을 더욱 정확하게 검출하기 위해 설치된다.
주사선 검출부(30)는 검사전위패드(31), 모니터패드(32), 이 패드(31, 32) 사이에 접속되는 검사배선(34), 각각 이 검사배선(34)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 주사선 드라이버(8) 및 표시영역(SR) 사이에 위치하는 대응 주사선(3) 부분에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(35)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35)가 주사신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35)의 임계전압에 대응하여 결정된다.)
신호선 주사부(50)는 검사전위패드(51), 모니터패드(52), 이 패드(51, 52) 사이에 접속되는 저항소자(53), 주사선(3)과 평행하게 설정되어 모니터 패드(52)에 접속되는 검사배선(54), 각각 이 검사배선(54)과 접지패드(GND)사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 신호선 드라이버(9) 및 표시영역(SR) 사이에 위치하는 대응 신호선(4) 부분에 접속되는 게이트를 가진 m개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(55)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(51) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다.(검사전압(Vh)은 검사용 TFT(55)가 특정 레벨의 영상신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(55)의 임계전압에 대응하여 결정된다.)
드라이버 검사부(60)는 검사전위패드(31D), 모니터패드(32D), 이 패드(31D, 32D)사이에 접속되는 저항소자(33D), 신호선(4)과 평행하게 설정되어 모니터 패드(32D)에 접속되는 검사배선(34D), 각각 이 검사배선(34D)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 대응출력 버퍼(8A)의 입력단에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(35D)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31D) 및 패드(GND) 사이에 공급된다.(검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35D)가 출력버퍼(8A)에 입력되는 주사신호하에 전기가 통하도록 검사용 TFT(35D)의 임계전압에 대응하여 결정된다.) 즉, 이 드라이버 검사부(60)는 검사용 TFT(35D)가 각각 출력버퍼(8A)의 입력단의 전압을 감지하는 것을 빼고, 주사선검사부(30)와 실질적으로 동일하게 구성된다.
주사선 검사부(70)는 검사전위패드(31E), 모니터패드(32E), 이 패드(31E, 32E) 사이에 접속되는 검사배선(34E), 각각 이 검사배선(34E)과 접속패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 검사용 TFT(35)로부터 먼 대응 주사선(3)의 단부에 접속되는 게이트를 가진 n개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(35E)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(31E) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다.(검사전압(Vh)은 검사용 TFT(35E)가 주사신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(35E)의 임계전압에 대응하여 결정된다.)
드라이버검사부(80)는 검사전위패드(51D), 모니터 패드(52D), 이 패드(51D, 52D) 사이에 접속되는 저항소자(53D), 주사선(3)과 평행하게 설정된 모니터 패드(52D)에 접속되는 검사배선(54D), 각각 이 검사배선(54D)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 신호선 드라이버(9)의 대응출력버퍼(9A)의 입력단에 접속되는 게이트를 가진 m개의 검사용 박막 트랜지스터(검사용 TFT)(55D)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(51D) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다. (검사전위(Vh)는 검사용 TFT(55D)가 출력버퍼(9A)에 입력되는 특정 레벨의 영상신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(55D)의 임계전압에 대응하여 결정된다.) 즉, 이 드라이버 검사부(80)는 검사용 TFT(55D)가 각각 출력 버퍼(9A)의 입력단의 전위를 감지하는 것을 빼고 신호선 검사부(50)와 실질적으로 마찬가지로 구성된다.
신호선 검사부(90)는 검사전위패드(51E), 모니터패드(52E), 이 패드(51E, 52E) 사이에 접속되는 저항소자(53E), 주사선(3)과 평행하게 설정되어 모니터패드(52E)에 접속되는 검사배선(54E), 각각 이 검사배선(54E)과 접지패드(GND) 사이에 접속되는 소스ㆍ드레인 경로 및 검사용 TFT(55)에서 먼 신호선(4)의 단부에 접속되는 게이트를 가진 m개의 검사용 박막트랜지스터(검사용 TFT)(55E)를 가진다. 검사시에는 검사전압(Vh)이 검사전위패드(51E) 및 접지패드(GND) 사이에 공급된다. (검사전압(Vh)은 검사용 TFT(55E)가 특정레벨의 영상신호하에서 전기가 통하도록 검사용 TFT(55E)의 임계전압에 대응하여 결정된다.)
제5실시형태에서는 주사선 드라이버(8)에 의해서 선택적으로 구동되는 n개의 주사선(3) (Y1~Yn)이 이 주사선 드라이버(8)의 출력 버퍼(8A)에 의해서 각각 검사용 TFT(35D)에서 전기적으로 분리된다. 각 주사선(3)의 전위는 이 주사선(3)에 접속된 TFT(5)에 발생된 결함에 의해서 제2실시형태와 마찬가지로 변화한다. 제2실시형태에서 설명한 바와 같이, 예를들면 이 TFT(5)의 게이트 및 소스간의 전기저항이 게이트 절연막 불량에 의해서 매우 저하된 상태에 있으면, 이 주사선(3)의 전위가 이 주사선(3)에 공급되는 주사신호의 레벨에서 크게 저하한다. 따라서, 만약 주사선(3)의 전위가 검사용 TFT(35)에 의해서 주사선 드라이버(8)의 검사를 위해 감지되면, 주사신호가 이 주사선(3)에 공급됨에도 불구하고 주사선 드라이버(8)가 불량이라고 간주될 우려가 있다. 이 때문에, 검사용 TFT(35D)가 주사선(3)으로부터 전기적으로 분리된 출력 버퍼(8A) 의 입력단의 전위를 검출하기 위해 이용된다. 즉, 출력버퍼(8A)의 입력단의 전위는 주사선(3)의 단선, 단락, TFT(5)의 게이트 절연불량과 같은 주로 표시회로(6)내에서 발생되는 결함에 의해서 영향받지 않는다. 따라서, 제1실시형태의 검사순서로 주사선 드라이버(8)의 오동작을 표시회로(6)의 결함으로부터 확실하게 구별할 수 있다.
또한, 신호선 드라이버(9)에 의해서 선택적으로 구동되는 m개의 신호선(4)(X1~Xm)이 이 신호선 드라이버(9)의 출력 버퍼(9A)에 의해서 각각 검사용 TFT(55D)로부터 전기적으로 분리된다. 각 신호선(4)의 전위는 이 신호선(4)에 접속된 TFT(5)에서 발생된 결함에 의해서 변화한다. 예를들면 이 TFT(5)의 게이트 및 소스간의 전기저항이 게이트절연막 불량에 의해서 매우 저하된 상태에 있으면 이 신호선(4)의 전위가 이 신호선(4)에 공급되는 영상신호의 레벨에서 현저하게 저하한다. 따라서, 만약 신호선(4)의 전위가 검사용 TFT(55)에 의해서 신호선 드라이버(9)의 검사를 위해 감지되면, 영상신호가 이 신호선(4)에 공급됨에도 불구하고 신호선 드라이버(9)가 불량이라고 오인할 우려가 있다. 이 때문에 검사용TFT(55D)가 신호선(4)으로부터 전기적으로 분리된 출력 버퍼(9A)의 입력단의 전위는 검출하기 위해서 사용된다. 즉, 출력 버퍼(9A)의 입력단의 전위는 신호선(4)의 단선, 단락, TFT(5)의 게이트 절연불량과 같은 주로 표시회로(6)내에서 발생하는 결함에 의해 영향받지 않기 때문에 제1실시예의 검사순서로 신호선 드라이버(9)의 오동작을 표시회로(6)의 결함에서 확실하게 구별할 수 있다.
이상과 같은 제5실시예에서는 또 제4실시예와 동일하게 2개의 검사용TFT(35, 35E)가 각 주사선(3)마다 설치된다. 이 경우 모니터 패드(32, 32E)의 전위가 주사선 드라이버(8)의 오동작, 이 주사선 드라이버(8)에 접속되는 주사선(3)의 단락 및 단선, 이 주사선(3)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴와 같은 결함을 발견하기 위해서 모니터된다. 즉, 우선 주사선 드라이버(8)가 정상적으로 동작하는 상태에서 어느 주사선(3)도 다른 주사선(3)과 단락되어 있지 않는 것은 제1실시예의 검사순서로 확인할 수 있다. 이 확인 후, 모니터 패드(32)의 전위 및 모니터 패드(32E)의 전위를 각 주사선(3)에 대해서 계측하고, 이 계측결과를 비교하는 것에 의해 이 주사선(3)의 단선을 발견할 수 있다. 만일 단선되어 있으면 모니터 패드(32)가 제1실시예에서 비교한 전압 레벨(Von)이 되고, 모니터 패드(32E)가 전압레벨(Voff)이 된다. 또한, 이 계측결과가 전압 레벨(Voff, Von)중 어느 한쪽도 아니면 이 주사선(3)에 접속된 TFT(5)의 어느 한쪽에 있어서 게이트 절연불량이 발생한 것으로 간주할 수 있다.
또한, 2개의 검사용TFT(55, 55E)가 각 신호선(4)마다 설치된다. 이 경우 모니터 패드(52, 52E)의 전위가 신호선 드라이버(9)의 오동작, 이 신호선 드라이버(9)에 접속되는 신호선(4)의 단락 및 단선, 이 신호선(4)에 접속되는 TFT(5)의 소자파괴와 같은 결함을 발견하기 위해서 모니터된다. 즉, 우선 신호선 드라이버(9)가 정상으로 동작하는 상태에서 어느 신호선(4)도 다른 신호선(4)에 단락하고 있지 않은 것은 제1실시예의 검사방법으로 확인할 수 있다. 이 확인 후, 모니터 패드(52)의 전위 및 모니터 패드(52E)의 전위를 각 신호선(4)에 대해서 계측하고, 이 계측결과를 비교하는 것에 의해 이 신호선(4)의 단선을 발견할 수 있다. 만일 단선되어 있으면 모니터 패드(52)가 제1실시예에서 비교된 전압레벨(Von)이 되고, 모니터 레벨(52E)이 전압레벨(Voff)가 된다. 또한, 이 계측결과가 전압레벨(Voff및 Von)중 어느 한쪽도 아니면 이 신호선(4)에 접속된 TFT(5)의 어느 한쪽에 있어서 소자파괴가 발생한 것으로 간주할 수 있다.
이 제5실시예에 의하면 표시회로(6) 내에서의 결함 가운데 특히 주사선(3)의 단선, 신호선(4)의 단선 및 TFT(5)의 게이트 절연불량을 보다 확실하게 발견할 수 있다.
제5실시예의 어레이 기판의 결함검사는 예를 들면 제8도 및 제9도에 나타내는 바와 같이 실시된다. 단계S1에서 S12는 주사선(3)에 관한 결함에 대처하기 위해서 실행된다. 이 때문에 최초로 모든 신호선(4)을 전기적인 플로팅 상태로 설정하여 주사선 드라이버(8)가 구동된다. 단계S1에서는 주사선 검사부(70)에서 감지되는 주사선(3)의 전위가 체크된다. 주사선(3)의 전위에 이상이 있는 것이 단계S2에서 검출되면 주사선 검사부(30)에서 감지되는 주사선(3)의 전위가 단계S3에서 체크된다. 단계S4에서는 이 체크결과에서 특정주사선(3)의 단선이 검출되었는지 판정된다. 단선이 검출되지 않으면 단계S5에서 드라이버 검사부(60)에서 감지되는 주사선(3)의 전위가 체크된다. 단계S6에서는 이 체크결과에서 주사선 드라이버(8)의 오동작이 검출되었는지 판정된다. 이 오동작이 검출되지 않으면 단계S7에서 주사선 검사부(70, 30)에서 감지되는 주사선(3)의 구동 타이밍이 체크된다. 단계S8에서는 이 체크결과에서 특정주사선(3)상호의 단락이 검출되었는지 판정된다. 이 단락이 검출되지 않으면 단계S9에서 모든 신호선(4)에 특정의 전위를 인가한 상태에서 주사선 드라이버(8)가 구동되면, 주사선 검사부(70, 30)에서 감지되는 주사선(3)의 구동파형이 체크된다. 단계S10에서는 이 체크 결과에서 특정주사선(3) 및 신호선(4)의 단락이 검출되었는지 판정된다.
단계S4에서 특정주사선(3)의 단선이 검출된 경우, 단계S6에서 주사선 드라이버(8)의 오동작이 검출된 경우 단계S8에서 특정주사선(3) 상호의 단락이 검출된 경우 및 단계S10에서 특정주사선(3) 및 신호선(4)의 단락이 검출된 경우에는 단계S11에서 수선작업이 가능한지 실제로 관찰하여 판정된다. 만일 가능하면 단계S12에서 수선작업이 실시된다.
또한, 단계S2에서 이상이 없는 경우 단계S10에서 특정주사선(3) 및 신호선(4)의 단락이 검출되지 않는 경우, 또 단계S12에서 수선작업이 실시된 경우에는 단계S13이 실행된다.
단계S13에서 S22는 신호선(4)에 관한 결함에 대처하기 위해서 실행된다. 이 때문에 모든 주사선(3)을 전기적인 플로팅 상태로 설정하여 신호선 드라이버(9)가 구동된다. 단계S13에서는 신호선 검사부(90)에서 감지되는 신호선(4)의 전위가 체크된다. 신호선(4)의 전위에 이상이 있는 것이 단계S14에서 검출되면, 신호선 검사부(50)에서 감지되는 신호선(4)의 전위가 단계S15에서 체크된다. 단계S16에서는 이 체크결과로부터 특정신호선(4)의 단선이 검출되었는지 판정된다. 단선이 검출되지 않으면 단계S17에서 드라이버 검사부(80)에서 감지되는 신호선(4)의 전위가 체크된다. 단계S18에서는 이 체크결과로부터 신호선 드라이버(9)의 오동작이 검출되었는지 판정된다. 이 오동작이 검출되지 않으면 단계S19에서 신호선 검사부(90, 50)에서 감지되는 신호선(4)의 구동 타이밍이 체크된다. 단계S20에서는 이 체크결과로부터 특정신호선(4) 상호의 단락이 검출되었는지 판정된다.
단계S16에서 특정신호선(4)의 단선이 검출된 경우 단계S18에서 신호선 드라이버(9)의 오동작이 검출된 경우 및 단계S20에서 특정신호선(4) 상호의 단락이 검출된 경우에는 단계S21에서 수선 작업이 가능한지 실제로 관찰하여 판정된다. 만일 가능하면 단계S22에서 수선 작업이 실시된다.
단계S11 또는 S21에서 수선 작업이 불가능한 경우, 단계S14에서 이상이 없는 경우, 단계S20에서 특정신호선(4) 상호의 단락이 검출되지 않는 경우, 또 단계S22에서 수선 작업이 실시된 경우에는 단계S23에서 종합평가가 실시된다. 이 종합평가에 있어서, 결함이 검출되지 않거나 또는 결함에 대해서 수선된 어레이 기판은 결함이 없는 제품으로 간주된다. 결함이 있는 검사용 박막 트랜지스터는 수선 처리에 의해 각 배선에서 잘라내어진다. 어레이 기판이 수선 불능인 결함을 갖는 경우 이 기판은 폐기된다.
또한, 신호선(4)에 관한 결함을 검출할 때에는 신호선 드라이버(9)로부터의 출력전압이 검사용 박막 트랜지스터를 구동하기 위해서 충분한 레벨로 설정된다.
결함심사는 시퀀스로 실시할 수 있다. 예를 들면 이 시퀀스는 신호선(4)상의 결함을 검출하는 단게에서 개시해도 무방하다. 또한, 수선 작업은 종합평가후에 실시해도 좋다. 단, 이 수선 작업은 그 신뢰성을 향상하기 위해서 어레이 기판의 제조중에 실시해야 한다. 쉽게 수선할 수 없는 결함 어레이기판에 대해서는 제품화율 및 제조가격 등을 고려한 후 수선작업을 실시하지 않고 이 기판을 폐기해도 좋다.
여기서 제1실시예에서 제5실시예의 특징적 구성에 대해서 보충해 설명한다. 상기한 어레이 기판(100)에서는 예를 들면 n개의 검사용 박막 트랜지스터(35)의 게이트가 n개의 주사선(3)과 같은 1세트의 화소배선에 각각 접속되며, 또한 검사전위 패드(31), 모니터 패드(32), 저항소자(33), 검사배선(34), 접지패드(GND)를 포함하는 검사배선부가 게이트전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해 이 검사용 박막 트랜지스터(35)의 소스ㆍ드레인 경로에 접속된다. 어레이 기판(100)의 검사시, 주사신호와 같은 전압이 각 주사선(3)을 통하여 스위칭 소자가 되는 박막 트랜지스터(5)에 공급된다. 예를 들면 단선, 단락, 소자파괴와 같은 결함이 이 주사선(3) 또는 이 주사선(3)에 접속된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(5)에 존재하는 경우, 이 주사선(3)의 전위는 결함의 종류에 의존하여 변화한다. 이 때문에 검사용 박막 트랜지스터(35)는 이 주사선(3)의 전위를 감지하도록 동작한다. 구체적으로는 검사용 박막 트랜지스터의 도전성 또는 전기저항이 이 주사선(3)의 전위에 의해 제어되며, 결함의 종류를 반영하는 값으로 설정된다. 따라서 검사배선부를 사용하여 검사용 박막 트랜지스터(35)에 전류를 흐르게 하고, 이 검사용 박막 트랜지스터(35)에서의 전압강하를 계측하는 것에 의해 상기한 바와 같은 결함의 정보를 얻을 수 있다. 또한 1세트의 전체 주사선(3)에 대해서 순차결함정보로 수집하는 것으로, 결함이 이 주사선(3) 가운데 어느 것에 존재하는 지를 특정할 수 있다.
또한, 검사배선부는 각 주사선(3)에서 대응 검사용 박막 트랜지스터(35)의 게이트 절연막에 의해 전기적으로 절연된다. 이 구조는 1개의 검사용 박막 트랜지스터(35)의 게이트 및 소스ㆍ드레인 경로가 게이트 절연막 불량 등의 결함에 의해 전기적으로 접속되었기 때문에 이 검사용 박막 트랜지스터(35)의 게이트에 접속된 주사선(3)이 다른 주사선(3)에 단락하는 종래의 문제를 회피할 수 있다. 또한, 이 구조는 레이저 빔으로 결함 트랜지스터(35)의 게이트를 잘라내므로써 이것에 접속된 주사선(3)을 사용가능하게 고칠 수 있다.
또한, n개의 검사용 박막 트랜지스터(35)의 소스ㆍ드레인경로를 검사배선(34)을 사용하여 병렬로 접속하면 어레이기판(100)의 배선구조가 신뢰성이 있는 결함검사를 가능하게 하기 위해서 크게 복잡화하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스위칭 소자가 박막 트랜지스터(5)로 구성되기 때문에 이것을 검사용 박막 트랜지스터(35)와 공통과정에서 동시에 형성할 수도 있다. 이것은 검사용 박막 트랜지스터(35)를 형성하기 위해서 독립된 공정을 필요로 하지 않는 것을 의미한다.
이와 같이 본 발명에 의하면 대폭적인 회로 구성 성분의 변경이나 복잡한 배선구조를 필요로 하지 않고 화소배선 또는 스위칭 소자에 존재하는 결함을 확실하게 검사할 수 있다. 이 결함검사는 거의 독립적으로 실시되기 때문에 결함의 소재를 특정하는 것이 용이하다. 또한 검사보조회로에 포함되는 검사용 박막 트랜지스터의 결함에 대해서는 이것을 고쳐서 어레이 기판의 제품화율의 저하를 방지할 수도 있다.
또한, 어레이기판의 제조후 또는 어레이 기판의 주요회로 구성 성분의 형성후에 검사보조회로를 이용하여 결함검사가 가능하다. 이 결함검사는 대향기판의 제조공정 및 어레이기판 및 대향기판을 액정층과 일체화하는 접착공정에 관계없이 실시할 수 있다. 당연히 액정표시장치가 완성된 후에 결함검사를 실시할 필요도 없다. 따라서 결함이 없는 대향기판 및 액정층이 어레이기판내에 발생한 결함 때문에 폐기될 필요가 없어지며, 액정표시장치 전체의 제품화율을 향상시킬 수 있다. 상기한 바와 같이 액정표시장치의 제조 과정에 있어서 조기에 전기회로적인 결함을 발견할 수 있는 것은 제품화율의 향상에 따르는 제조가격의 저감뿐만이 아니라 액정표시장치의 신뢰성을 유지하기 위해서도 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기한 제1에서 제5실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형할 수 있다.
각 실시예의 액정표시장치에서는 주사선 드라이버(8) 및 신호선 드라이버(9)가 어레이 기판에 있어서 표시영역(SR)의 한쪽에 설치되었다. 그러나 본 발명은 주사선 방향에 있어서 표시영역(SR)의 양쪽에 제1 및 제2주사선 드라이버를 설치하고, 홀수 주사선 및 짝수 주사선을 각각 독립적으로 구동하는 구조의 어레이 기판에도 적용할 수 있다. 또한, 신호선 방향에 있어서 표시영역(SR)의 양쪽에 제1 및 제2신호선 드라이버를 설치하고, 홀수 신호선 및 짝수 신호선을 각각 독립적으로 구동하는 구조의 어레이 기판에도 적용할 수 있다. 이 경우에는 상기한 검사용TFT에 대해서도 제1 및 제2주사선 드라이버 또는 제1 및 제2신호선 드라이버의 배치에 대응하여 대칭적으로 배치된다.
또한, 각 실시예의 검사용 TFT의 위치는 검사의 용이함 또는 다른 구성 성분의 위치 등을 고려하여 어레이 기판(100)상에서 변경가능하다. 예를 들면 제3도에 나타내는 검사용 TFT(35, 55)는 각각 주사선 드라이버(8) 및 표시영역(SR)간, 신호선 드라이버(9) 및 표시영역(SR)간에 배치되는 것에 한정되지 않는다. 만일, 표시영역(SR)에 빈 공간이 있으면 이것을 이 공간에 배치할 수도 있다. 또한, 주사선(3) 및 신호선(4)을 주사선 드라이버(8) 및 신호선 드라이버(9)를 가로질러 더 연장되도록 형성하면 검사용 트랜지스터(35D, 55D)를 이 주사선 드라이버(8) 및 신호선 드라이버(9)의 바깥쪽에 배치하여 이것의 게이트를 주사선(3) 및 신호선(4)에 접속할 수도 있다.
상기한 각 실시예에서는 접지 패드(GND)가 0V의 기준전위로 설정되고, 검사용 TFT(35, 35D, 35E, 55, 55D, 55E) 각각의 소스ㆍ드레인 경로에 접속된다. 이 기준전위는 0V에 한정되지 않고, 모니터 패드(32, 32D, 32E, 52, 52D, 52E)의 전위와의 관계에서 검사용 TFT를 전기를 통하게 하는 것이 가능한 범위로 변경할 수 있다. 따라서 특정파형의 검사전압을 결함주사시에 모니터 패드(32, 32D, 32E, 52, 52D, 52E)와 접지 패드(GND)간에 인가해도 좋다.
또한 저항소자(33, 33D, 33E, 55, 55D, 55E)는 ON저항 또는 OFF저항 등을 전기저항(Rx)으로 하는 TFT로 구성할 수도 있다. 또한 이 저항소자는 패드수를 줄이기 위해서 액정표시장치의 외부에 설치해도 좋다.
또한, 예를 들면 게이트 절연불량이 어레이기판(100)에 형성된 검사용 TFT(35, 35D, 35E, 55, 55D, 55E)에 존재하는 것이 결함검사에서 발견된 경우 게이트 절연불량의 검사용 TFT의 소스ㆍ드레인경로를 전기적으로 플로팅상태로 하거나 레이저 트리밍(laser trimming)장치로 이 검사용 TFT의 게이트를 주사선(3) 또는 신호선(4)에서 잘라내는 것으로 이 결함의 영향을 없앨 수 있다. 이렇게 해서 고쳐진 어레이기판(100)을 이용하여 액정표시장치를 완성시킨 경우 액정표시장치는 정상적으로 표시동작을 실시하는 제품이 된다.
본 발명은 제10도에 나타내는 디코더 방식의 주사선 드라이버(8D)에 응용할 수도 있다. 이 주사선 드라이버(8D)는 액정제어기에서 공급되어 이진수로 변화하는 수치신호를 디코드하는 것에 의해 n개의 주사선(3)을 차례로 선택적으로 구동한다. 특히 수치신호는 결함검사를 위해 구동해야 하는 주사선은 직접적으로 지정하기 때문에 주사선을 지정하기 위해서 시프트동작을 반복하는 시프트 레지스터를 이용하는 경우보다도 용이하게 주사선을 선택할 수 있다.
본 발명은 제11도에 나타내는 아날로그 스위치 방식의 신호선 드라이버(9D)에 응용할 수도 있다. 이 경우 검사용 박막 트랜지스터(55D)는 아날로그 스위치에 제11도에 나타내는 바와 같이 접속된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 구조를 크게 복잡하게 하는 일 없이 결함의 부위를 정확하게 특정하는 검사를 가능하게 하는 액정표시장치의 어레이 기판을 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 절연성 기판; 상기 절연성기판상에 매트릭스형상으로 배열되는 복수의 화소전극; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 행을 따라 형성되는 1세트의 제1화소배선; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 열을 따라 형성되는 제1세트의 제2화소배선; 상기 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성되고, 각각 대응 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 제2화소배선으로부터의 영상신호를 대응화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자; 및 적어도 1세트의 제1 및 제2화소배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 구비하며, 상기 검사보조회로는 게이트가 1세트의 화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로의 접속되는 검사 배선부로 구성되는 제1검사부를 가지며, 상기 검사배선부는 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로가 상호간 병렬적으로 접속되는 제1 및 제2검사 패드, 검사전압이 상기 제1검사패드를 기준으로 하여 인가되는 제3검사 패드 및 상기 제2 및 제3검사 패드간에 접속되며 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터의 전기저항과 함께 검사전압을 분압하는 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2검사패드는 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터를 따라 형성되는 공통의 검사배선을 통하여 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 어레이 기판은 주사신호를 상기 제1화소배선에 공급하는 제1드라이버와, 영상신호를 상기 제2화소배선에 공급하는 제2드라이버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 1세트의 제1화소배선에 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 1세트의 제1화소배선에 복수의 버퍼회로를 통하여 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1드라이버는 상기 1세트의 제1화소배선에 출력단이 각각 접속되는 복수의 버퍼회로를 포함하고, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 복수의 버퍼회로의 입력단에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제2검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소배선의 단부에 각각 접속되며, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소배선의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제3검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소배선의 단부에 각각 접속되고, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소배선의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제2검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 1세트의 제2화소배선에 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 1세트의 제2화소배선에 복수의 버퍼회로를 통하여 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2드라이버는 상기 1세트의 제2화소배선에 출력단이 각각 접속되는 복수의 버퍼회로를 포함하고, 상기 검사보조회로는 게이트가 이 복수의 버퍼회로의 입력단에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제2검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 단부에 각각 접속되고, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제3검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 단부에 각각 접속되며, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제2검사부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  14. 절연성 기판; 상기 절연성 기판상에 매트릭스형상으로 배열되는 복수의 화소전극; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 행을 따라 형성되는 1세트의 제1화소배선; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 열을 따라 형성되는 1세트의 제2화소배선; 상기 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성되고, 각각 대응 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 제2화소배선으로부터의 영상신호를 대응화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자; 및 적어도 1세트의 제1 및 제2화소배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 구비하며, 각 세트의 제1 및 제2화소배선은 각각 복수의 버퍼회로를 통하여 각각 주사신호 및 영상신호를 받도록 접속되고, 상기 검사보조회로는 게이트가 각각 상기 복수의 버퍼회로의 입력단에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제1배선부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판.
  15. 절연성 기판; 상기 절연성 기판상에 매트릭스형상으로 배열되는 복수의 화소전극; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 행을 따라 형성되는 1세트의 제1화소배선; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 열을 따라 형성되는 1세트의 제2화소배선; 상기 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성되고, 각각 대응 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 제2화소배선으로부터의 영상신호를 대응화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자; 상기 1세트의 제2화소배선에 영상신호를 공급하는 제2드라이버; 상기 1세트의 제1화소배선에 주사신호를 공급하는 제1드라이버; 제1 및 제2화소배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 포함하는 어레이 기판; 상기 절연성 기판상에 형성되는 대향전극을 포함하는 대향기판; 및 상기 어레이 기판 및 대향기판간에 유지되는 액정층을 구비하며, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 1세트의 제1화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 상기 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제1검사부 및 게이트가 상기 1세트의 제2화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사 배선수로 구성되는 제2검사부를 구비하며, 상기 제1 및 제2검사부의 각각의 검사배선부는 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로가 상호간 병렬적으로 접속되는 제1 및 제2검사 패드, 검사 전압이 상기 제1검사패드를 기준으로 하여 인가되는 제3검사 패드 및 상기 제2 및 제3검사 패드간에 접속되며 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터의 전기저항과 함께 검사전압을 분압하는 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 절연성 기판; 상기 절연성 기판상에 매트릭스형상으로 배열되는 복수의 화소전극; 상기 절연성기판상의 상기 복수의 화소전극의 행을 따라 형성되는 1세트의 제1화소배선; 상기 절연성 기판상의 상기 복수의 화소전극의 열을 따라 형성되는 1세트의 제2화소배선; 상기 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성되고, 각각 대응 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 제2화소전극으로부터의 영상신호를 대응 화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자; 상기 1세트의 제2화소배선에 영상신호를 공급하는 제2드라이버; 상기 1세트의 제1화소배선에 주사신호를 공급하는 제1드라이버; 제1 및 제2화소배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 포함하는 어레이 기판; 상기 절연성 기판상에 형성되는 대향전극을 포함하는 대향기판; 및 상기 어레이 기판 및 대향기판간에 유지되는 액정층을 구비하며, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 1세트의 제1화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 상기 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제1검사부 및, 게이트가 상기 1세트의 제2화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제2검사부를 구비하며, 상기 제1드라이버가 상기 1세트의 제1화소배선에 출력단이 각각 접속되는 복수의 버퍼회로를 포함하고, 상기 제2드라이버가 상기 1세트의 제2화소배선에 출력단이 각각 접속되는 복수의 버퍼회로를 포함하며, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 제1드라이버의 복수의 버퍼회로의 입력단에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제3검사부 및 게이트가 상기 제2드라이버의 복수의 버퍼회로의 입력단에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터와 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제4검사부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소배선의 단부에 각각 접속되며, 상기 제2검사부의 검사용 박막 트랜지스터의 게이트는 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 단부에 각각 접속되고, 상기 검사보조회로는 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측 영역에 상기 1세트의 제1화소전극의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터, 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사 배선부로 구성되는 제5검사부, 게이트가 상기 화소전극의 매트릭스 어레이의 외측영역에 상기 1세트의 제2화소배선의 타단부에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작 상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 제6검사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 복수의 화소전극을 절연성 기판상에 있어서 매트릭스형상으로 배열하여 형성하는 단계; 1세트의 제1화소배선을 이 절연성 기판상에 있어서 복수의 화소전극의 행을 따라 형성하는 단계; 1세트의 제2화소배선을 이 절연성 기판상에 있어서 복수의 화소전극의 열을 따라 형성하는 단계; 각각 대응 제1화소배선으로부터의 주사신호에 응답하여 대응 제2화소배선으로부터의 영상신호를 대응화소전극에 공급하는 복수의 스위칭 소자를 이 제1 및 제2화소배선의 교차점에 인접하여 각각 절연성 기판상에 형성하는 단계; 및 게이트가 1세트의 화소배선에 각각 접속되는 복수의 검사용 박막 트랜지스터 및 게이트 전위에 따른 동작상태를 검출하기 위해서 이 검사용 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 경로에 접속되는 검사배선부로 구성되는 검사부를 포함하고, 적어도 1세트의 제1 및 제2화소배선의 전위를 감지하는 검사보조회로를 형성하는 단계를 구비하며, 상기 복수의 스위칭 소자는 상기 복수의 검사용 박막 트랜지스터와 공통 처리로 형성되는 박막 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 어레이 기판의 제조방법.
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