KR20040034563A

KR20040034563A - 검사 방법, 반도체 장치 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20040034563A
Application number: KR10-2003-7004789A
Authority: KR
Inventors: 오리이토시히코; 아키모토오사무; 아베히토시; 안도나오키
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-04-28
Also published as: US20040032278A1; US7123044B2; EP1414005A4; US20050200377A1; JP2003043945A; KR100839808B1; US7009418B2; WO2003019504A1; EP1414005A1; CN1232937C; JP3707404B2; CN1479911A

Abstract

액정 표시 장치의 소형화나 고세밀화에 따라 배선 용량에 대한 화소 용량의 비가 작아진 것에 관계없이, 화소 셀 구동 회로의 불량상태에 따른 전위 변화를 정확하게 검출할 수 있는 액정 표시 장치를 구성하는 반도체 기판을 검사하는 방법이다. 1개의 데이터선에 대하여 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 대하여 전하를 보유시키는 전하 보유 공정과, 상기 전하 보유 공정에 의해 복수의 화소 용량에 있어서 보유된 전하를 상기 1개의 데이터선으로부터 동시에 검출하는 검출 공정을 포함한다.

Description

검사 방법, 반도체 장치 및 표시 장치{Inspecting method, semiconductor device, and display}

액티브 매트릭스 방식을 채용한 액정 표시 장치가, 예를 들면 액정 프로젝터장치나, 액정 디스플레이 장치 등에 널리 채용되어 있다. 도 6은 상기한 바와 같은 액티브 매트릭스 방식에 의한 액정 표시 장치(100)로서의 회로 구성예를 도시하고 있다. 액티브 매트릭스 방식에 의한 액정 표시 장치는 주지하는 바와 같이, 반도체 기판 상에 대하여, 예를 들면 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 접속되는 화소 용량을 구비한 화소 셀 구동 회로를 매트릭스형으로 배열시키도록 하여 형성하고 있다. 그리고, 이 반도체 기판에 대하여, 공통 전극을 형성한 대향 기판을 대향시키고, 이들 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 액정을 밀봉하도록 한 구조를 갖고 있다.

반도체 기판 상에 형성되는 화소 셀 구동 회로의 개개의 구조는 예를 들면, 도 6에 있어서 파선으로 묶은 부분의 화소 셀 구동 회로(10)로서 나타내도록, 화소 스위치(S11), 화소 용량(C11), 및 화소 전극(P11)을 구비한다. 이 경우, 화소 스위치에는 N 채널형의 FET(Field Effect Transistor)가 사용되고 있다. 화소 스위치(S11)의 소스는 화소 용량(C11)을 통해 공통 전극(또는 접지)과 접속된다. 또한, 화소 스위치(S11)의 소스와 화소 용량(C11)의 접속점에는 화소 전극(P11)이 접속된다. 또, 액정 표시 장치에 있어서 「화소 셀」은 이 화소 전극마다 대응한 액정층에 있어서의 표시 영역을 말하는 것이 된다. 또한, 화소 스위치(S11)의 게이트에 대해서는 수직 주사 회로(2)로부터 추출되는 게이트선(G1)이 접속되고, 드레인에 대해서는 수평 주사 회로(3)로부터 추출되는 데이터선(D1)이 접속된다. 1개의 화소 셀 구동 회로는 이렇게 하여 형성된 후에, 도시하는 바와 같이 반도체 기판에 있어서 매트릭스형으로 배치된다.

또한, 반도체 기판에는 예를 들면 시프트 레지스터를 구비한 수직 주사 회로(2) 및 수평 주사 회로(3)가 형성된다. 수직 주사 회로(2)는 수평 방향으로 추출되고 있는 게이트선(G1, G2···Gv)을 순차 주사한다. 또한, 수평 주사 회로(3)는 수직 방향으로 추출되어 있는 데이터선(D1, D2, D3)으로부터 Dh를 순차 주사한다.

상기한 바와 같이 형성되는 반도체 기판에 대해서는 공통 전위(Vcom)가 인가되는 공통 전극을 가진 대향 기판을 대향시키도록 하여 배치한다. 그리고, 이렇게 하여 대향하는 위치 관계에 의해 배치된 반도체 기판(100)과 대향 기판의 사이에액정을 밀봉함으로써 액정층(5)이 형성된다. 액정 표시 장치(100) 전체로서는 이러한 구조를 갖게 된다.

도 7의 타이밍차트는 상기 구조에 의한 액정 표시 장치(100)에 있어서의 화소 셀의 구동 타이밍을 도시하고 있다. 수직 주사 회로(2)는 시프트 레지스터에 의해서, 그 출력을 1라인씩 시프트시켜 간다. 이로써, 도 7a, 도 7b, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 게이트선(G1→G2→G3···)의 순서로, 수직 방향을 따라서 게이트선을 선순차적으로 주사하게 된다. 도시하는 바와 같이, 주사 기간에 있어서는 게이트선에는 전원 전압(VDD)이 인가되지만, 이 때, 그 게이트선에 접속된 화소 스위치가 온 상태가 된다. 또한, 주사가 행해지고 있지 않을 때에는 접지 전위(Vss)가 되어, 화소 스위치는 오프 상태가 된다.

도 7d는 도 7a에 도시하는 게이트선(G1)에 대한 주사가 시작되는 구간(A)을 확대하여 도시하고 있다. 도 7d에 도시하는 바와 같이, 게이트선(G1)의 주사가 개시되면, 이 게이트선(G1)에 접속되는 행에 배열되어 있는 화소 스위치(S11)에서 S1h는 모두 온 상태가 된다. 그리고, 게이트선(G1)이 주사되어 있는 기간 내에 있어서는 수평 주사 회로(3)는 도 7e 내지 도 7g에 도시하는 바와 같이, 데이터선(D1→D2→D3···)의 순서로 수평 방향으로 데이터에 대응한 전압(V1, V2, V3···)을 인가해간다. 즉, 수평 방향에 있어서의 주사를 한다. 수평 주사 회로(3)도 시프트 레지스터에 의해서, 출력을 인가해야 할 데이터선을 순차 시프트시켜감으로써, 상기한 동작을 얻도록 된다.

우선, 도 7e에 도시하는 바와 같이 데이터선(D1)이 주사되면, 이 때 온 상태에 있는 화소 스위치(S11)를 통해 전압(V1)의 레벨에 대응하는 전하가 축적되게 된다. 결국, 1개의 화소에 대한 데이터의 기록이 행해진다. 이로써, 화소 용량(C11)에는 축적된 전하에 대응한 전위가 발생한다. 여기서는 전압치(V1)에 대응시켜 전위(V1)로서 나타나고 있다.

이 전위(V1)는 화소 전극(P11)에도 나타나게 된다. 그리고, 이 화소 전극(P11)의 전위(V1)와, 이것에 대향하는 공통 전극의 공통 전위(Vcom)와의 전위차에 따라서, 화소 전극(P11)의 위치에 대응하는 액정층(5)의 액정이 여기되게 된다. 즉, 화소 셀이 구동된다. 또, 화소 용량에 축적된 전하, 즉 데이터는 도 7e의 데이터선(D1)의 주사 타이밍과, 도 7h의 전하 축적 타이밍으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 1개의 데이터선에 대한 주사(데이터의 기록)가 종료하고, 다음 데이터선의 주사로 이행한 후에도, 계속하여 보유되도록 되어 있고, 액정(화소 셀)을 계속 여기하게 된다.

이렇게 하여, 데이터선(D1)의 주사가 행해진 후에는 도 7f에 도시하는 바와 같이 데이터선(D2)의 주사가 행해지게 된다. 그리고, 동일하게 하여, 도 7i에 도시되는 바와 같이, 화소 스위치(S12)를 통해 화소 용량(C12)에 대하여 데이터의 기록이 행해진다. 또한, 이 다음에 있어서는 도 7g에 도시하는 바와 같이 다음 데이터선(D3)의 주사가 행해지고, 도 7j에 도시하는 바와 같이, 화소 스위치 (S13)를 통해 화소 용량(C12)에 대하여 데이터의 기록이 행해지게 된다.

이러한 1행분의 수평 방향의 주사가 종료하고, 이와 동시에, 게이트선(G1)에 대한 주사도 종료하면, 계속해서는, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 다음의게이트선(G2)에 대한 주사가 개시된다. 그리고, 이 게이트선(G2)을 주사하고 있는 기간 내에서도, 도 7e 내지 도 7j에 의해 설명한 바와 같이, 수평 방향에 있어서의 주사, 즉 게이트선(G2)에 대응하는 수평 라인의 화소 셀로의 데이터의 기록이 행해지는 것이다. 그리고, 이 다음은 도 7c에 도시하는 바와 같이, 다음의 게이트선(G3)을 주사한 상태에서, 도 7e 내지 도 7j에 도시하는 타이밍에 의해서, 게이트선(G3)에 대응하는 수평 라인의 화소 셀로의 데이터의 기록을 한다. 이후는 남는 게이트선을 순차 주사해가는 동시에, 각 게이트선의 주사 기간 내에서는 동일하게, 그 게이트선에 대응하는 수평 라인의 화소 셀로의 데이터 기록을 해간다. 이렇게 하여, 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에서는 수직 주사 회로(2) 및 수평 주사 회로(3)에 의해서, 게이트선을 순차 구동하도록 주사하는 동시에, 1 게이트선의 주사 기간 내에서, 데이터선을 순차 구동하여 데이터를 기록하도록 주사해감으로써, 화소 셀을 순차 구동해간다.

그런데, 상기 구조에 의한 액정 표시 장치를 구성하는 반도체 기판이지만, 그 제조 과정에서, 회로에 불량, 결함이 형성되어버리는 경우가 있다. 즉, 화소 스위치나 화소 용량이 단락하거나, 또한, 게이트선, 데이터선이 단선 혹은 단락하고 있는 등으로, 정상적으로 동작하지 않는 화소 셀 구동 회로가 존재할 가능성을 갖고 있다. 이 때문에, 액정 표시 장치를 제조하는 과정에서는 반도체 기판 상의 회로에 결함이 없는지의 여부를 검사하는 것이 행해진다.

이러한 반도체 기판 회로의 결함에 대한 검사는 예를 들면 다음과 같이 행해지고 있다. 우선은 검사 대상인 반도체 기판으로부터 추출된 데이터선과 검사 장치를 접속해둔다. 그리고, 반도체 기판에 대해서는 표시 시와 동일한 타이밍으로 수직 주사 회로(2) 및 수평 주사 회로(3)에 의한 구동을 행하게 된다. 즉, 예를 들면 도 7에 의해 설명한 것과 동일하게 하여 화소 셀을 구동한다. 이 경우, 데이터 기록이 행해진 화소 셀 구동 회로에 접속되어 있는 데이터선에는 정상이면, 기록된 데이터에 따른 레벨의 전위가 발생하고 있어야하지만, 어떠한 결함이 있는 경우에는, 그 전위 레벨은 정상치와는 다른 레벨로 되어 있을 것이다. 그래서, 이 전위 레벨을 검사 장치에 의해 검출하는, 즉, 데이터선으로부터 화소 용량의 전하를 판독함으로써, 화소 셀 구동 회로의 결함에 관해서 검사하는 것이 가능해지는 것이다.

그러나, 최근에는 예를 들면 프로젝터 장치 등으로의 채용을 고려하여, 액정 표시 장치에 관해서 소형화하고, 또한, 해상도의 향상을 위해 단위 면적당의 화소수를 증가시키는 것이 요구되고 있다. 이 때, 예를 들면, 액정 표시 장치에 관해서, 화소수는 그대로 한 후에, 장치 전체의 치수를 1/2로 하고자 하거나, 또한, 장치의 치수는 변경하지 않고서, 해상도를 2배로 하고자 하면, 어느 쪽의 경우에도, 화소 셀의 세로/가로의 치수는 모두 1/2 정도로까지 축소시킬 필요가 생긴다. 가령, 화소 셀의 형상이 정방형으로서, 이 화소 셀의 세로/가로의 치수를 1/2로 하고자 하면, 화소 용량으로서는 1/4이 되어 버린다.

제조 상의 형편으로부터, 화소 셀 구동 회로 내의 화소 스위치에 대해서는 사이즈의 소형화에 한계가 있다. 이 때문에, 거의 한계까지 화소 스위치를 소형화하였다고 해서, 더욱이 화소 셀을 소형으로 하지 않으면 안된다면, 화소 용량쪽의사이즈를 작게 하지 않을 수 없다. 따라서, 예를 들면, 화소 셀 구동 회로를 1/2의 사이즈로 축소하고자 하는 경우를 생각하면, 화소 스위치의 사이즈가 이미 상당히 작은 경우에는 화소 용량의 사이즈를 축소하는 비율이 증가되기 때문에, 화소 용량의 사이즈는 1/4보다도 더욱 축소할 필요에 쫓기게 된다.

여기서, 데이터선의 용량을 생각해보면, 예를 들어 액정 표시 장치의 세로/가로의 치수를 1/2로 하고자 한 경우에 있어서, 데이터선의 가로 방향의 폭은 변경하지 않는다고 한다면, 세로 방향의 길이만이 1/2이 되는 것이고, 그 면적으로서의 사이즈는 1/2이 된다. 즉, 데이터선의 용량은 1/2의 축소로 되어 버리게 된다. 즉, 축소율로서는 화소 용량의 1/4이 되는 것에 대하여, 데이터선의 용량은 1/2까지밖에 축소되지 않는다는, 용량적인 언밸런스가 생긴다.

더욱이, 액정 표시 장치의 사이즈는 그대로로 하고, 해상도를 2배로 하고자 한 경우에는 데이터선의 길이에 변경이 없음에도 불구하고, 데이터선에 접속되는 화소 스위치수가 2배로 증가하기 때문에, 화소 스위치를 지금까지 이상으로 작게 할 수 없는 경우에는 증가한 화소 스위치의 드레인 용량 분만큼, 데이터선의 용량이 증가하게 된다. 이와 같이, 화소 셀의 소형화를 촉진시켜 갈수록, 화소 용량에 대한 데이터선의 용량의 비가 커지고, 소위 배선 용량이 지배적으로 되어 간다. 그리고, 이러한 경우에, 화소 용량의 전하를 데이터선으로부터 판독하려면, 데이터선에 있어서의 전위의 변화는 그 검출이 곤란할 정도로 작은 것으로 되어 버리는 경우가 있다. 먼저 설명한 수법에 의한 반도체 기판의 검사는 화소 용량의 전하를 데이터선으로부터 판독하도록 하고 있기 때문에, 상기한 바와 동일하게 하여 화소용량에 대한 배선 용량의 비가 커져 버린 경우에는 검사를 적절하게 하는 것은 곤란한 것으로 되어 있다.

이 때문에, 현상태에 있어서는 액정을 밀봉한 후의 액정 표시 장치로서의 완성품에 대하여 실제로 화상을 표시시키고, 이것을 예를 들면 육안으로 봄으로써 화소의 결함을 검사하지 않을 수 없다는 상황에 있었다. 이렇게 하여, 액정 표시 장치가 완성된 단계에서 검사를 하는 것에서는, 예를 들면 결함이 발견된 경우에는 다시 분해하여 수리를 하거나, 혹은 파기하지 않을 수 없다. 즉, 반도체 기판에 형성되는 회로의 검사에 대해서는 액정 표시 장치로서 조립이 행해지기 이전의, 예를 들면 반도체 회로 기판으로서의 웨이퍼가 형성된 단계에서 검사할 수 있도록 하지만, 제조 능률이나 제조 비용의 면에서 바람직하다.

본 발명의 목적은 화소 셀 구동 회로를 갖는 반도체 장치의 소형화 또는 고해상도화에 따라 화소 용량에 대한 배선 용량의 비율이 증대하더라도, 반도체 장치로서 완성하기 전에 화소 셀 구동 회로의 불량을 적절하게 검출하는 반도체 기판의 검사 방법과, 이 검사 방법에 대응한 반도체 기판으로 이루어지는 반도체 장치, 및 이러한 반도체 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 화소 구동용 셀이 매트릭스형으로 배열되도록 하여 형성되는 반도체 기판의 검사 방법과, 이 검사 방법에 대응한 반도체 기판으로 이루어지는 반도체 장치와, 이러한 반도체 장치를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 대응하는 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 도면.

도 2는 제 1 실시예로서의 검사를 기초로 실행되는, 화소 스위치를 동시에 온/오프하기 위한 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 대응하는 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 도면.

도 4는 제 2 실시예로서의 검사 순서에 대응한 각 부의 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예로서의 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 도면.

도 6은 종래예로서의 액정 표시 장치의 회로 구성예를 도시하는 도면.

도 7은 액정 표시 장치에 있어서의 표시 구동 타이밍을 도시하는 타이밍차트.

화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한본 발명의 검사 방법은 1개의 데이터선에 대하여 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 대하여 전하를 보유시키는 전하 보유 공정과, 전하 보유 공정에 의해 복수의 화소 용량에 있어서 보유된 전하를 상기 1개의 데이터선으로부터 동시에 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 반도체 장치는 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에, 검사를 하는 경우에 대응하여, 데이터선의 1개에 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성할 수 있는 수직 주사 수단을 반도체 기판에 형성하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표시 장치는 공통 전극을 갖는 반도체 기판과, 이 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 대향 기판과, 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어진다. 그리고, 상기 반도체 기판이 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에, 검사를 하는 경우에 대응하여, 데이터선의 1개에 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성하는 수단을 갖는 수직 주사 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 각 구성에 따르면, 1개의 데이터선에 대응하여 접속되는 화소 셀 구동 회로에서의 화소 용량 중, 임의의 복수의 화소 용량에 대하여 전하를 보유시킨 후에, 이 전하를 동시에, 동일한 데이터선으로부터 판독하여 검출하는 공정을 포함하도록 하고 있다. 혹은, 1개의 데이터선에 접속되는 복수의 화소 스위치를 동시에 온시킬 수 있는 구성을 구비함으로써, 복수의 화소 용량에 대하여 축적된 전하에 따른 전위가, 동일한 데이터선에 동시에 얻어지도록 하고 있다. 본 발명의 경우에 있어서, 복수의 화소 용량에 축적된 전하를, 동일한 데이터선으로부터 판독하는 것은 즉, 이들 복수의 화소 용량의 전하의 총량을 검출할 수 있는 것을 의미하지만, 이로써, 데이터선에 얻어지는 전위 변화를, 예를 들면 1개의 화소 용량에 축적된 전하를 판독하는 경우보다도 큰 것으로 할 수 있다.

더욱이, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한 본 발명의 검사 방법으로서, 화소 용량에 대하여 보유시킨 전하에 따른 전위레벨을 데이터선에 발생시키는 전위 발생 공정과, 이 전위 발생 공정에 의해 데이터선에 발생한 전위 레벨을, 반도체 기판에 형성되는 증폭 회로에 의해서 증폭하는 증폭 공정과, 이 증폭 공정에 의해 얻어지는 증폭 출력을 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 반도체 장치는 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력 함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 되는 수직 주사 수단과, 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 대하여 출력 가능한 증폭 수단을 반도체 기판에 형성하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 공통 전극을 갖는 반도체 기판과, 이 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 대향 기판과, 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어지는 본 발명의 표시 장치는 상기 반도체 기판에, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능해지는 수직 주사 수단과, 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 대하여 출력 가능한 증폭 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 각 구성에 있어서는 데이터선에 얻어지는 전위 레벨을 기판 내에 형성되는 증폭 수단(증폭 회로)에 의해서 증폭하도록 하고 있다. 검사를 위해, 화소 용량에 축적된 전하를 데이터선으로부터 판독하는 경우에는 데이터선에 있어서의 전위 변화를 검출하게 되는 것이지만, 본 발명에서는 증폭 작용에 의해서, 전위 변화에 의한 레벨 변동을 확대하여 검출하는 것이 가능하게 된다.

또한, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한 본 발명의 검사 방법으로서 다음과 같이 구성한다. 즉, 1개의 데이터선에 대하여 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 대하여 전하를 보유시키는 전하 보유 공정과, 이 전하 보유 공정에 의해 복수의 화소 용량에 있어서 보유되어 있는 전하에 따른 전위 레벨을 상기 1개의 데이터선에 발생시키는 전위 발생 공정과, 이 전위 발생 공정에 의해 데이터선에 발생한 전위 레벨을, 반도체 기판에 형성되는 증폭 회로에 의해서 증폭하는 증폭 공정과, 이 증폭 공정에 의해 얻어지는 증폭 출력을 검출하는 검출 공정을 포함시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 반도체 장치로서, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에, 검사를 하는 경우에 대응해서는 상기 데이터선의 1개에 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성하는 수단을 갖는 수직 주사 수단과, 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 출력 가능한 증폭 수단을 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 공통 전극을 갖는 반도체 기판과, 이 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 대향 기판과, 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어지는 본 발명의 표시 장치는 상기 반도체 기판에, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 이 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 행할 수 있는 수평 주사 수단과, 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에, 검사를 하는 경우에 대응하여, 데이터선의 1개에 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성하는 수단을 갖는 수직 주사 수단과, 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 출력 가능한 증폭 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 각 구성으로서는 우선, 1개의 데이터선에 대응하여 접속되는 화소 셀 구동 회로에 있어서의 화소 용량 중, 임의의 복수의 화소 용량에 대하여 전하를 보유시킨 후에, 이 전하를 동시에, 동일한 데이터선으로부터 판독하여 검출하는 공정을 포함하도록 하고 있다. 혹은, 1개의 데이터선에 접속되는 복수의 화소 스위치를 동시에 온시킬 수 있는 구성을 구비함으로써, 복수의 화소 용량에 대하여 축적된 전하에 따른 전위가, 동일한 데이터선에 동시에 얻어지도록 하고 있다. 이로써, 1개의 데이터선에, 복수의 화소 용량에 축적된 전하의 총량에 대응한 전위를 발생시키는 것을 가능하게 하고 있다. 즉, 예를 들면 1개의 화소 용량의 전하를 데이터선에 판독하게 하는 경우와 비교하여, 보다 큰 전위의 변화를 얻는 것을 가능하게 하고 있다. 그리고 또한, 상기한 바와 같이 얻어진 복수의 화소 용량의 전하에 대응하는 전위 레벨을 증폭함으로써, 검사를 위해 검출되는 전위의 레벨 변화를 보다 큰 것으로 하고 있는 것이다. 즉, 본 발명은 복수의 화소 용량에 축적된 전하의 총량에 대응한 전위를 발생시키는 것과, 이 전위의 증폭은 2개의 전위 레벨 변화 확대를 위한 구성을 병용함으로써, 화소 용량의 전하에 따른 전위 레벨의 변화가 보다 현저하게 되도록 하고 있는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명하기로 한다. 본 실시예에서는 예를 들면 액정 프로젝터 장치 등을 비롯한 각종 영상 기기, 전자기기에 채용되는 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치를 예로 들기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로서의 액정 표시 장치의 회로 구성예를 도시하고 있다. 이 도면에 도시되는 액정 표시 장치(1)의 기본 구조로서는 반도체 기판 상에 대하여, 적어도, 예를 들면 매트릭스형으로 배열되는 화소 셀 구동 회로를처음으로 하는 소요의 회로를 형성한다. 그리고, 이 반도체 기판에 대하여, 공통 전극을 형성한 대향 기판을 대향시켜, 이들 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 액정을 밀봉하도록 한 구조를 갖고 있다.

본 실시예의 경우, 반도체 기판에는 실리콘(Si)의 재질에 의한 실리콘 기판이 사용된다. 그리고, 이 반도체 기판에 대하여, 화소 셀 구동 회로(10)를 매트릭스형으로 배열하도록 하여 형성하는 동시에, 수직 주사 회로(2), 수평 주사 회로(3), 및 게이트선의 각각에 대하여 삽입되는 AND 게이트(4)와, 데이터선의 각각에 대하여 삽입되는 스위치(6)를 형성한다.

우선, 이 반도체 기판 상에 형성되는 화소 셀 구동 회로(10)의 회로 구성을, 도 1에 있어서 파선으로 묶어 도시하는 부위를 예로 설명한다. 1개의 화소 셀 구동 회로(10)는 도면과 같이, 화소 스위치(Smn), 화소 용량(Cmn), 및 화소 전극(P22)을 구비한다. 화소 스위치(Smn)는 예를 들면 FET(전계 효과 트랜지스터)로서의 구조를 갖고 있다. 화소 스위치(Smn)의 게이트는 게이트선(Gm)에 대하여 접속되고, 드레인은 데이터선(Dn)과 접속된다. 또, 각 게이트선 및 데이터선도, 반도체 기판에 대하여 형성되는 것이다. 또한, 화소 스위치(Smn)의 소스는 화소 용량(Cmn)의 일단과 접속된다. 화소 용량(Cmn)의 타단은 이 경우에는 공통 전극에 대하여 접속된다. 또한, 화소 스위치의 소스와 화소 용량(Cmn)의 접속점은 화소 전극(P22)에 대하여 접속된다. 그리고, 이렇게 하여 형성되는 화소 셀 구동 회로(10)가, 도시하는 바와 같이 행 방향과 자리수 방향을 따라서, 매트릭스형으로 배열되는 것이다. 또한, 이렇게 하여 화소 셀 구동 회로(10)가 형성되는 반도체 기판으로서는 각 화소 셀 구동 회로(10)의 화소 전극(P)이 매트릭스형으로 배열되어 표출하고 있는 상태가 된다.

수직 주사 회로(2)는 예를 들면 시프트 레지스터를 구비하여 형성되고, 행(1 수평 라인)마다, 수직 방향으로의 주사를 하기 위해서 설치된다. 결국, 표시 시에 있어서는 1 수평 주사 기간마다, 게이트선(Gm-1→Gm→Gm+1···)의 순서로, 펄스형의 주사 신호(주사 펄스)를 출력함으로써 게이트선을 주사한다. 예를 들면 수직 주사 회로(2)의 주사에 의해서 게이트선(Gm)이 구동되면, 게이트선(Gm)과 접속되어 있는 1행분의 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)의 게이트에 게이트 전압이 인가되고, 이들의 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)가 온이 된다.

단, 본 실시예에 있어서는 반도체 기판의 검사에 대응하기 위해서, 수직 주사 회로(2)와 각 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1···)의 사이에, AND 게이트(4(m-1), 4(m), 4(m+1))가 개재하도록 하여 설치된다. AND 게이트(4(m-1), 4(m), 4(m+1))에 대해서는 각각, 수직 주사 회로(2)로부터 추출된 게이트선(Pr(Gm-1), Pr(Gm), Pr(Gm+1))이 한쪽의 입력 단자에 접속되고, 다른쪽의 입력에는 마스크 신호가 공통으로 접속된다.

예를 들면, 수직 주사 회로(2)는 게이트선(Gm)에 대응해서는 H 레벨에 대응하는 주사 신호를 게이트선(Pr(Gm))에 출력하여 주사를 행하도록 되지만, 이 때의 주사 신호는 AND 게이트(4(m))의 한쪽의 입력 단자에 대하여 입력되게 된다. 그리고, 이 때에, L 레벨의 마스크 신호가 AND 게이트(4(m))에 입력되어 있으면, AND 게이트(4(m))의 출력은 L 레벨이 되기 때문에, 게이트선(Gm)에서는 주사 신호가 출력되지 않고, 따라서, 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)는 오프가 된다(마스크된다). 이에 대하여, H 레벨의 마스크 신호가 입력되어 AND 게이트(4(m))의 출력이 H 레벨이 되면, 게이트선(Gm)에 대하여 주사 신호가 출력되고, 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)는 온이 된다.

또, 상기한 바와 같은 AND 게이트(4)와 마스크 신호에 의한 게이트선으로의 마스크 동작은 후술하는 바와 같이 검사 시에 있어서 행해지는 것이고, 표시시에 있어서는, AND 게이트(4)에 의한 마스크 제어는 행하지 않는다.

수평 주사 회로(3)도, 시프트 레지스터 등을 구비하여 형성되는 회로이고, 외부로부터 입력되는 1 수평 라인마다의 데이터를, 순차 시프트 함으로써, 각 데이터선(Dn-1, Dn, Dn+1)을 순차 주사하도록 하여 구동한다.

또한, 본 실시예에 있어서는 각 데이터선(Dn-1, Dn, Dn+1···)에 대하여, 도시하는 바와 같이, 스위치(6(n-1), 6(n), 6(n+1))가 접속된다. 이들 스위치(6)도 반도체 기판 상에 형성되는 것이며, 예를 들면 CMOS 형의 회로로서 구성된다. 이렇게 하여 설치되는 스위치(6)는 후술하는 검사 시에 있어서, 외부의 검사 장치(11)와 접속하기 위한 데이터선을 선택하기 위해서 사용된다. 여기서는 검사 장치(11)에 의해서, 그 개폐가 제어되는 것으로 하고 있다.

이렇게 하여, 본 실시예의 반도체 기판 상에는 상술한 화소 셀 구동 회로(10), 데이터선, 게이트선, 수직 주사 회로(2), 수평 주사 회로(3)에 더하여, 검사 시에 필요하게 되는 AND 게이트(4) 및 스위치(6)가 형성된다.

그리고, 이렇게 하여 형성되는 반도체 기판에 대해서는 공통 전위(Vcom)가인가되는 공통 전극이 형성된 대향 기판이 대향하도록 하여 배치된다. 그리고, 이 반도체 기판과, 대향 기판의 사이에, 액정을 밀봉함으로써 액정층(5)을 형성한다. 이렇게 하여, 본 실시예의 액정 표시 장치(1)가 구성된다.

이렇게 하여 형성되는 액정 표시 장치(1)에 의한 화상 표시 시의 동작은 간략하게는 다음과 같아진다.

본 실시예의 경우, 통상의 표시를 할 때는 AND 게이트(4)는 사용되지 않기 때문에, 예를 들면 마스크 신호를 정상적으로 H 레벨로서 두도록 한다. 혹은, 여기서는 도시하지 않지만, AND 게이트(4)를 패스하여, 수직 주사 회로(2)로부터 추출되는 게이트선(Pr(Gm-1), Pr(Cm), Pr(Gm+1))이, 각각, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)과 접속되도록 한다. 결국은 수직 주사 회로(2)에 의해, 게이트선(Gm-1. Gm, Gm+1···)을 직접적으로 주사하도록 회로가 형성되면 좋다.

그리고, 표시 시에 있어서의 수직 주사 회로(2) 및 수평 주사 회로(3)의 주사는 먼저 도 7에서 설명한 것과 동일한 타이밍으로 행해지면 좋다. 즉, 수직 주사 회로(2)는 시프트 레지스터의 동작에 의해서, 1 수평 주사 기간마다의 타이밍으로 출력을 시프트해감으로써, 순차, 1행째로부터 최종행까지의 게이트선을 주사해간다. 이로써, 예를 들면 어떤 수평 주사 기간에 있어서는 게이트선(Gm-1)에 접속되는 행의 화소 스위치(Sm-1n-1, Sm-1n, Sm-1n+1)에 게이트 전압이 인가되어 온이 되고, 계속되는 수평 주사 기간에 있어서는 상기 화소 스위치(Sm-1n-1, Sm-1n, Sm-1n+1)는 오프 상태로 된 후에, 다음의 게이트선(Gm)에 접속되는 행의 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)가 온으로 된다. 이후, 동일하게 하여 남는 게이트선에대한 주사가 행해진다.

그리고, 상기한 바와 같이 1개의 게이트선이 주사되는 기간 내에서는 수평 주사 회로(3)에 있어서의 시프트 레지스터의 동작에 의해서, 1 자리수 째로부터 최종 자리수까지의 데이터선을 순차 구동해가는 것이 행해진다. 여기서, 데이터선을 구동한다는 것은 화소 데이터에 대응하는 전압치를 수평 주사 회로(3)로부터 데이터선에 대하여 출력하는 것을 말한다. 여기서, 예를 들면 게이트선(Gm)을 주사하고 있는 기간 내에서, 데이터선(Dn-1)의 구동이 행해졌다고 한다. 이 때에는 게이트선(Gm)에 게이트가 접속되는 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)가 온으로 되어 있는 것이지만, 데이터선(Dn-1)이 구동됨으로써, 이 게이트선(Gm)과 데이터선(Dn-1)의 교점에 있는 화소 스위치(Smn-1)에 접속되는 화소 용량(Cmn-1)에 대하여, 데이터선(Dn-1)에 인가된 전압치(데이터)에 따른 전하가, 화소 스위치(Smn-1)의 드레인으로부터 소스를 통해 축적된다. 이 축적된 전하량에 따른 전위가 화소 용량(Cmn-1)의 양단에 발생한다. 결국, 화소 용량(Cmn-1)에 대하여 데이터의 기록이 행해진 것으로 된다. 그리고, 이 데이터 기록에 의해서 화소 용량(Cmn-1)에 생긴 전위는 동일한 화소 스위치(Smn-1)의 소스에 접속된 화소 전극(P21)에도 발생하게 된다.

그리고, 데이터선(Dn-1)에 의한 데이터의 기록이 종료하였다고 하면, 화소 용량(Cmn-1)에 기록된 데이터는 보유한 후에, 다음 데이터선(Dn)에 대한 구동이 행해진다. 따라서, 이 경우에는 게이트선(Gm)과 데이터선(Dn)의 교점에 있는 화소 스위치(Smn)에 접속되는 화소 용량(Cmn)에 대하여, 데이터의 기록이 행해지고, 화소 전극(P22)에 전위가 발생하게 된다.

여기서, 화소 전극(P)에 대해서는 액정층(5)이 개재하도록 하여, 전위(Vcom)가 인가되어 있는 공통 전극이 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 상기한 바와 같이, 화소 전극(P21, P22)에 있어서 데이터에 대응하는 전위가 순차 발생하면, 이 화소 전극(P21)의 전위와, 전위(Vcom)의 전위차에 따라서, 그 사이에 개재하는 액정층(5)의 액정이 반응하여 여기되게 된다. 즉, 화소 셀의 구동이 순차 행해져 가는 것이다.

그리고, 상기한 바와 같이, 게이트선(Gm)의 주사 기간 내에서 수평 주사 회로(3)가 데이터선을 순차 구동하여 가는 것이 행해지고, 1 수평 라인의 화소의 구동이 종료하였다고 하면, 수직 주사 회로(2)에서는 게이트선(Gm)의 주사를 종료하고, 다음의 게이트선(Gm-1)을 주사한다. 그리고, 이 게이트선(Gm-1)의 주사기간 내에서, 수평 주사 회로(3)가 데이터선을 순차 구동하고, 동일하게 1 수평 라인분의 화소의 구동을 행하도록 된다. 이러한 동작이, 전수평 라인마다 행해짐으로써, 1 화면의 데이터의 기록이 완료하게 된다. 그리고, 이 1 화면분의 데이터의 기록이, 예를 들면 필드 주기로 반복됨으로써, 화상 표시가 행해진다.

그리고, 본 실시예에서는 액정 표시 장치(1)를 구성하는 반도체 기판에 관해서, 이 반도체 기판 상에 형성된 회로에 불량, 결함이 없는지의 여부에 관해서의 검사를 하는 것이지만, 이 검사는 예를 들면 다음과 같이 행하도록 된다.

도 2는 본 실시예가 대응하는 반도체 기판의 검사 시에 있어서, 소요의 단계에서 행해지는 화소 셀의 구동 타이밍을 도시하고 있다. 이 도면에 도시되는 구동 타이밍에 의해서는 결과적으로, 복수의 게이트선을 동시에 상승하고, 또한, 하강할수 있다.

수직 주사 회로(2)내의 시프트 레지스터에 의해서, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 게이트선(Pr(Gm-1))에 대하여, 예를 들면 통상의 1 게이트선 주사 기간보다도 긴 소정 길이의 주사 펄스가 출력되도록 한다. 즉, 통상의 1 게이트선 주사기간이, 기간(t1 내지 t2)의 시간 길이에 대응하는 것으로 하고, 이 경우에는 그 3배의 시점(t1)으로부터 시점(t4)의 기간에 걸쳐서 주사 펄스를 출력하는 것이다. 그리고, 예를 들면 다음의 게이트선(Pr(Gm))에 대한 주사 펄스 출력으로서는 도 7b에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 시점(t1)으로부터 통상의 1 게이트선 주사 기간분 시프트하였다고 하는 시점(t2)의 타이밍으로 개시하도록 된다. 그리고, 이 경우에도, 그 펄스 출력 폭은 통상의 1 게이트선 주사 기간의 3배가 되도록 하고 있고, 따라서, 기간(t2)으로부터 기간(t5)에 걸쳐 펄스를 출력한다. 동일하게 하여, 다음의 게이트선(Pr(Gm+1))에 대해서도, 시점(t2)으로부터 통상의 1 게이트선 주사 기간분 시프트시킨 시점에서, 통상의 1 게이트선 주사 기간의 3배의 펄스폭에 의해서 주사 펄스를 출력하도록 된다. 즉, 기간(t3)으로부터 기간(t6)에 걸쳐 펄스를 출력한다.

상기한 바와 같이, 통상의 1 게이트선 주사 기간의 3배의 펄스 길이에 의해서 게이트선(Pr(Gm-1), Pr(Gm), Pr(Gm+1))을 주사해감으로써, 이들의 게이트선이 주사되는 기간(t1)으로부터 기간(t6)에 있어서, 도시하는 바와 같이, 이들의 주사 펄스 출력이 중복하는 중복 기간(T3)이 형성되게 된다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 도 2d에 도시하는 바와 같이, 상기 각 게이트선(Gm-1, Pr(Gm), Pr(Gm+1))이주사되는 기간(t1)으로부터 기간(t6)에 있어서, 중복 기간(T3)보다 앞의 기간(t1)으로부터 기간(t3)에 있어서는 마스크 신호를 L 레벨로 한다. 이로써, AND 게이트(4(m-1), 4(m), 4(m+1))로부터는 L 레벨(접지 전위(Vss))가 출력되게 된다. 이 경우에는 L 레벨로서, 접지 전위(Vss)가 출력되는 것으로 되어 있기 때문에, AND 게이트(4(m-1), 4(m), 4(m+1))의 출력과 접속되는 각 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)은 도 2e, 도 2f, 도 2g에 도시하는 것으로 하고, 기간(t1)으로부터 기간(t3)에 있어서는 접지 전위(Vss)가 된다. 따라서, 이 기간(t1)으로부터 기간(t3)에 있어서는 각 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)에 접속되어 있는 화소 스위치는 오프 상태에 있도록 된다. 즉, 이 기간에 있어서는 수직 주사 회로(2)로부터 출력된 펄스는 마스크 신호에 의해 마스크되어 있는 상태에 있게 된다.

그리고, 중복 기간(T3)의 개시 시점인 시점(t3)에 도달한 타이밍으로, 도 2d에 도시하는 바와 같이, 마스크 신호를 H 레벨(전원 전위(VDD))로 전환한다. 이 시점에서는 게이트선(Pr(Gm-1), Pr(Gm), Pr(Gm+1))에 있어서 동시에 펄스가 출력되고 있으므로, 마스크 신호가 H 레벨이 된 것에 의해서는 AND 게이트(4(m-1), 4(m), 4(m+1))로부터는 전원 전위(VDD)에 의한 H 레벨이 출력되게 되고, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)에는 전원 전위(VDD)가 얻어지게 된다. 결국, 마스크 신호에 의한 마스크가 해제되고, 도 2e, 도 2f, 도 2g에 도시하는 바와 같이, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)이 시점(t3)에 있어서 동시에 상승되게 된다.

그 후, 중복 기간(T3)이 종료하는 시점(t4)에 도달하면 마스크 신호는 L 레벨이 되도록 전환이 행해진다. 이로써, 시점(t4)에 있어서는 재차 마스크 신호에의한 마스크가 재개되게 되고, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)에는 접지 전위(Vss)가 된다. 결국, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)이 동시에 하강된다.

이렇게 하여, 본 실시예에 있어서는 수직 주사 회로(2)내의 시프트 레지스터와 AND 게이트(4)에 의해, 복수의 연속하는 게이트선을 동시에 상승하고, 또한, 하강할 수 있도록 하고 있다. 또, 이 경우에는 3개의 게이트선을 동시에 상승/하강하도록 하고 있지만, 도 2의 설명으로부터도 이해되는 바와 같이, 예를 들면 수직 주사 회로(2)로부터 출력해야 할 펄스 폭을, 동시에 상승/하강되는 게이트선수에 따라서 변경하는 등, 신호 출력 타이밍 등에 관해서 필요한 변경을 함으로써, 동시에 상승/하강되는 게이트선수는 임의로 변경할 수 있다. 그리고, 이 동시에 상승/하강되는 게이트선수의 실제로는 검사 시의 형편 등에 따라서 적절하게 변경되어야 하는 것이다.

계속해서는 상기한 바와 같이 복수의 게이트선의 동시 주사가 가능한 것을 전제로 하여, 본 실시예로서의 반도체 기판의 검사의 순서예에 대하여 설명을 해가는 것으로 한다.

순서 1: 여기서는 검사 대상으로서, 도 1의 데이터선(Dn)에 접속된 3개의 화소 셀 구동 회로(10)를 선택한 것으로 한다. 결국, 데이터선(Dn)과 접속되는, 화소 스위치(Sm-1n, Smn, 및 Sm+1n)를 구비한 각 화소 셀 구동 회로(10)가 검사 대상이 된다. 또한, 이들의 화소 셀 구동 회로가 검사 대상으로 된 것에 대응하여, 스위치(6) 중, 데이터선(Dn)과 접속되는 스위치(6(n))만을 온으로 하고, 이것 이외의 스위치(6)는 오프로 하도록 된다. 이로써, 데이터선(Dn)의 라인이 검사 장치(11)와접속되게 된다. 그리고, 이 순서 1에서는 이들의 화소 셀 구동 회로(10)에 있어서의 3개의 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 대하여 데이터를 기록한다. 이것을 위해서는 예를 들면 도 2에 의해 설명한 바와 같이, 수직 주사 회로(2)에 의해, 동시에 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)을 상승하고, 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)가 온의 상태가 되도록 한 후에, 수평 주사 회로(3)에 의해, 데이터선(Dn)에 대하여 데이터를 출력한다. 이로써, 온 상태에 있는 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)의 드레인→소스를 통해, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)의 각각에 대하여 데이터의 기록이 행해진다. 결국, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)의 각각에 있어서 전하가 축적되는 것이다. 또한, 이 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 대한 데이터의 기록에 관해서는 반드시, 동시에 행할 필요는 없는 것이며, 예를 들면 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)을 순차 상승하는 동시에, 이 게이트선이 상승한 타이밍으로, 순차 데이터(Dn)에 대하여 데이터를 출력하도록 하여도 좋은 것이다.

순서 2: 상기 순서 1에 의한 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 대한 데이터의 기록이 종료하면, 그 때까지 상승하고 있던 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)을 하강하는 것을 행한다. 이것은 예를 들면 상기 순서 1에 의한 데이터의 기록이, 도 2에 도시한 주사 타이밍에 의해서 행해지고 있는 것이라면, 도 2의 시점(t4)에 있어서의 동작으로서 도시하는 바와 같이, 마스크 신호를 L 레벨로 함으로써 실현할 수 있다. 그리고, 이렇게 하여, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 대한 데이터의 기록이 행해진 상태에서, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)이 하강하면, 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)는 오프 상태가 되는 것이지만, 이로써, 데이터 기록에 의해서 화소용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 축적된 전하가 방출되지 않고서, 보유되는 것으로 된다.

순서 3: 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에서 전하가 보유되어 있는 상태가 되면, 수평 주사 회로(3) 또는 검사 장치에 의해서, 데이터선(Dn)에 대하여 임의의 전압을 챠지한다. 이로써, 데이터선(Dn)은 하이 임피던스의 상태가 된다.

순서 4: 계속해서는, 데이터선(Dn)이 하이 임피던스로 되어 있는 상태를 기초로, 도 2에 도시한 바와 같이, 게이트선(Gm-1, G, Gm+1)을 동시에 상승하는 것을 행한다. 이로써, 지금까지 오프 상태에 있던 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)는 동시에 온 상태로 이행하게 되지만, 이로써, 데이터선(Dn)에는 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)에 접속되어 있는 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 적층되어 있던 전하에 따른 전위 변화가 나타나게 된다. 즉, 3개의 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)의 전하의 총량에 따른 전위 변화가 나타난다.

순서 5: 상기한 바와 같이 데이터선(Dn)에 나타난 3개의 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)의 전하의 총량에 따른 전위 변화는 스위치(6(n))를 통해 데이터선(Dn)과 접속된 검사 장치(11)에 있어서 전위 변화가 검출되게 된다. 그리고, 검사 장치(11)측에서는 회로 불량이나 결함의 상황에 의해 여러 가지의 형으로 나타나는 그 전위 변화에 기초하여 검사 결과를 얻도록 된다.

상기한 전위 변화의 검출에 기초하여 검사해야 할 항목으로서는 특히 한정하지 않지만, 예를 들면, 화소 용량치가 적정한지의 여부의 확인, 화소 데이터 기록 시간의 확인, 화소 용량의 단락의 유무의 확인, 게이트선 및 데이터선의 단락, 단선의 유무의 확인 등을 할 수 있다.

이상이 본 실시예에서의 검사 순서가 되지만, 여기서 검사 대상을, 다른 데이터선에 접속된 화소 셀 구동 회로(10)로 변경하는 경우에는 예를 들면 검사 장치(11)에 의한 제어에 의해서, 스위치(6)에 대한 전환을 행하도록 한다. 예를 들면, 데이터선(Dn)에 접속된 화소 셀 구동 회로(10)로부터, 데이터선(Dn+1)에 접속된 화소 셀 구동 회로(10)에 검사 대상을 변경하는 것이라면, 지금까지 온으로 되어 있는 스위치(6(n))는 오프로서, 대신에 스위치(6(n+1))를 온으로 하도록 제어하면 좋게 된다.

이러한 본 실시예에서의 검사 방법에 의하면, 예를 들면 데이터선에 나타나는 전위의 변화 폭은 복수의 화소 용량에 보유된 전하의 용량에 대응하는 것으로 된다. 결국, 1개의 화소 용량에 보유된 전하에 의해서 나타나는 전위 변화보다도 커다란 전위 변화 폭을 얻을 수 있다.

예를 들면 액정 표시 장치의 소형화나 고세밀화에 동반하여, 상술한 바와 같이, 데이터선의 용량에 대한 화소 용량의 비가 지금까지보다도 커지지만, 종래와 같이, 화소 셀을 하나 하나 구동하여, 1개의 화소 용량에 보유된 전하에 의해서 나타나는 전위 변화를 검출한다는 검사 방법에서는 정확한 검사 결과를 얻는 것이 곤란하였다. 이 때문에, 현상태로서는 반도체 기판만에 의한 검사를 하지 않고서, 액정 표시 장치로서 완성시킨 후 화상을 표시시키고, 육안에 의한 검사를 하지 않을 수 없었다.

이에 대하여, 본 실시예에서는 데이터선에는 적정한 검사 결과를 얻을 만큼의 현저한 전위 변화가 나타나는 것이므로, 화소 용량에 대한 데이터선의 용량의 비가 크게 되는 경우에도, 반도체 기판의 검사를 정확하게 행하는 것이 가능해진다. 그리고, 이로써는, 액정 표시 장치를 제조하기 전의, 반도체 기판에 회로가 형성된 단계에서 검사를 하도록 하는 것이 용이하게 실현되는 것이다. 또한, 본 실시예에서는 한번에 복수의 화소 셀 구동 회로(10)를 검사하도록 하고 있기 때문에, 예를 들면 종래와 같이 하나 하나의 화소 셀 구동 회로를 구동하여 검사하는 경우보다, 효율이 좋게 검사하는 것이 가능해진다.

계속해서는, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 도 3은 제 2 실시예에 대응하는 액정 표시 장치(1A)로서의 회로 구성을 도시하고 있다. 또, 이 도면에 있어서, 도 1과 동일한 부분에 관해서는 동일 부호를 붙이고, 여기서의 설명은 생략한다. 또한, 이 도 3에 있어서는 액정 표시 장치(1A)에서, 주로 반도체 기판에 형성되는 회로부를 도시하고 있는 것으로 된다. 따라서, 여기서는 액정층(5) 및 공통 전위(Vcom)가 인가되는 대향 전극의 도시는 생략하고 있다. 또한, 반도체 기판 상에 실제로 형성되는 부위 중, 각 화소 스위치의 소스에 대하여 접속되는 화소 전극의 도시도, 여기서는 생략하고 있다. 더욱이 여기서는 검사 장치(11)가 스위치(6)의 온/오프를 제어하기 위한 제어선의 도시도 생략하고 있다.

이 도 3에 도시하는 회로에서는 예를 들면 도 1에 도시한 회로에 있어서 수직 주사 회로(2)와 게이트선의 사이에 설치된 게이트 회로는 생략된다. 결국, 이 제 2 실시예에서는 수직 주사 회로(2)로부터는 직접, 게이트선(Gm-1, Gm, Gm+1)이 추출되는 것이다. 또한, 이 경우에는 화소 용량의 단부는 공통 전극이 아니고, 접지에 대하여 설치되어 있지만, 도 1의 경우와 동일하게, 공통 전극에 접속하는 회로 구성으로서도 좋은 것이다. 그리고, 이 실시예에 있어서는 스위치(6)의 출력과, 검사 장치(11)가 접속되는 출력 단자(Vout)의 사이에, 증폭 회로(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이 증폭 회로(7)도 또한, 반도체 기판 상에 형성되는 것이다.

이 경우의 증폭 회로(7)는 스위치(6)의 출력측의 라인이 스위치(SW)의 일단에 대하여 접속됨과 동시에, 연산 증폭기(0P)의 비반전 입력 단자에 대하여 접속된다. 즉, 증폭 회로(7)의 입력에 대해서는 스위치(6)를 통하도록 하여, 화소 스위치의 드레인이 접속되는 데이터선이 접속되는 것이다. 스위치(SW)는 예를 들면 N 채널형의 전계 효과 트랜지스터로 되고 타단은 전위(Vpc)와 접속된다. 또한, 전위(Vpc)는 저항(R1)을 통해 연산 증폭기(OP)의 반전 입력 단자에 대하여 접속되고, 또한 연산 증폭기(OP)의 출력 단자와 반전 입력 단자를 저항(R2)을 통해 접속하고 있다. 이렇게 하여 증폭 회로(7)는 스위치(6)에 입력된 데이터선의 전위 변화(전압)를 증폭하는 회로로서 형성된다.

도 4는 상기 도 3에 도시한 액정 표시 장치(1A)의 반도체 기판을 검사할 때의 순서에 따른, 소정 부위의 상태 천이를 도시하는 타이밍차트이다. 이 도면을 참조하여, 제 2 실시예로서의 검사의 순서를 설명하기로 한다.

순서 1: 제 2 실시예에 있어서, 일련의 검사 순서에 의해서 검사되는 대상은 1개의 화소 셀 구동 회로가 된다. 여기서는, 검사 대상으로서, 데이터선(Dn)에 접속된 화소 셀 구동 회로(10)중, 화소 스위치(Smn)를 구비하고 있는 화소 셀 구동회로(10)를 선택한 경우에 관해서 설명한다. 따라서, 이 경우에는 스위치(6)중, 데이터선(Dn)과 접속되는 스위치(6(n))만을 온으로 하고, 이외의 스위치(6)는 오프로 하도록 제어하며, 이로써, 테이터선(Dn)의 라인만이 검사 장치(11)와 접속되도록 한다. 그리고, 이 경우의 순서 1로서는, 검사 대상으로 되어 있는 화소 셀 구동 회로(10) 내의 화소 용량(Cmn)만에 대하여 데이터의 기록을 한다. 이 때문에, 예를 들면 도 4에 도시하는 전하 축적 기간에 있어서, 수직 주사 회로(2)에 의해 게이트선(Gm)을 주사한다. 이로써, 게이트선(Gm)에 접속된 각 화소 스위치(Smn-1, Smn, Smn+1)는 온 상태가 된다. 결국, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 전하 축적 기간에 있어서 화소 스위치(Smn)를 온으로 하는 상태가 얻어진다. 또한, 이 기간에 있어서는 도 4b에 도시하는 바와 같이, 증폭 회로(7)내의 스위치(SW)는 오프 상태에 있도록 제어해둔다. 그리고, 이 상태 하에서, 수평 주사 회로(3)에 의해서 데이터선(Dn)을 구동함으로써, 화소 스위치(Smn)를 통해 접속되는 화소 용량(Cmn)에 대해서는 데이터선(Dn)으로부터 인가된 데이터의 전압치에 따른 전하가 축적되게 된다. 결국, 데이터의 기록이 행해진다. 여기서는 전하가 축적됨으로써, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 화소 용량(Cmn)의 양단 전압은 접지 전위(Vss)로부터, 어떤 소정의 전압 레벨(Vd)이 발생하는 상태로 천이한다.

순서 2: 상기와 같이 하여 화소 용량(Cmn)에 대하여 전하를 축적시킨 후에 있어서는 도 4에 있어서의 전하 보유 기간으로서 도시하는 바와 같이, 수직 주사 회로(2)에 의해 게이트선(Gm)의 주사를 종료시키고, 도 4a에 도시하는 바와 같이 화소 스위치(Smn)를 오프로 한다. 또한, 이 때에는 도 4b에 도시하는 바와 같이스위치(SW)를 온 상태로 전환함으로써, 데이터선(Dn)이 스위치(SW)를 통해 전위(Vpc)와 접속되도록 한다. 이로써, 데이터선(Dn)은 전위(Vpc)에 의해 챠지되기 때문에 도 4d에 도시하는 바와 같이, 데이터선 전위(Vdata)로서는, 전위(Vpc)가 발생하여 하이 임피던스의 상태가 된다. 이렇게 하여 각 부가 동작하는 전하 보유 기간에서는 화소 스위치(Smn)가 오프로 됨으로써, 앞서의 전하 축적 기간에 있어서 화소 용량(Cmn)에 축적된 전하는 그대로 보유되게 되기 때문에, 그 양단 전압에서는 도 4c에 도시하는 바와 같이, 전압 레벨(Vd)이 유지되게 된다. 또한, 스위치(SW)가 온으로 됨으로써, 연산 증폭기(OP)의 출력(Vout)으로서는, 도 4e에 도시하는 바와 같이, 전압(Vpc)에 대응하는 레벨이 나타난다.

순서 3: 계속해서는 도 4a의 전하 판독 기간으로서 도시하는 바와 같이, 직전의 전하 보유 기간에 있어서는 오프 상태에 있던 화소 스위치(Smn)를 온 상태로 하고, 또한 직전의 전하 보유 기간에 있어서 온 상태에 있던 스위치(SW)를 오프 상태로 한다. 이 상태에는 온 상태에 있는 화소 스위치(Smn)를 통해, 화소 용량(Cmn)에 보유되어 있던 전하가 데이터선(Dn)으로부터 판독되게 된다. 여기서, 데이터선(Dn)의 기생 용량과, 데이터선(Dn)에 접속되는 화소 스위치의 드레인 용량을 합친 용량을 Cd로 한다. 그리고, 이 경우에 있어서, 화소 용량(Cmn)에 축적되어 있던 전하와 용량(Cd)에 축적되어 있던 전하의 총합은 변화하지 않으므로, 화소 용량(Cmn)에 축적되어 있던 전하를 판독함으로써 데이터선(Dn)에 나타나는 전위 레벨(Vd1)로서는 Vd1=(Cmn·Vd+Cd·Vpc)/(Cmn+Cd)에 의해 나타나게 된다. 그리고, 이렇게 하여 전위 레벨(Vd1)이 발생함으로써, 도 4d에 도시하는 바와 같이, 데이터선전위(Vdata)로서는, 전하 보유 기간에 있어서는 전위 레벨(Vpc)이 유지되어 있던 상태로부터, 계속해서 전하 판독 기간에서는 전위 레벨(Vd1)로 변화하는 상태 천이가 얻어진다.

여기서, 상기한 데이터선 전위(Vdata)에서의 전위 레벨(Vpc)과 전위 레벨 (Vd1)과의 전위차에 대하여, Vpc-Vd1=△V로서 나타내는 것으로 하면, 연산 증폭기 (OP)는 반전 입력 단자의 전위도 Vd1이 되도록 동작하게 된다. 이 때문에, 저항(R1)에 걸리는 양단 전압은 △V가 되고, 저항(R1)을 흐르는 전류(i1)는 i1=△V/R1에 의해 나타나는 레벨이 된다. 그리고, 이 전류(i1)가 저항(R2)에 흐르게 되기 때문에, 연산 증폭기(OP)의 출력(Vout)은 Vout=Vpc-((R1+R2)/R1)·△V로서 나타나게 된다. 즉, 도 4e에 도시하는 바와 같이, 전하 판독 기간의 출력(Vout)은 직전의 전하 보유 기간에 있어서의 전위 레벨(Vout)에 대하여, ((R1+ R2)/R1)·△V의 전위차를 가진 레벨로 변화하게 된다. 이러한 동작이 얻어짐으로써, 본 실시예로는 도 4d와 도 4e를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 증폭 회로(7)에 있어서는, 데이터선에 있어서의 전위(Vpc)로부터 전위(Vd1)로서의 전위 변화인 △V를 증폭하여 출력함으로써, 보다 큰 전위 변화로 하고 있게 된다. 또, 증폭 회로(7)로서의 증폭도는 저항(R1, R2)의 각 저항치의 조합에 의해서 조정할 수 있다.

본 실시예에서는 상기한 바와 같이 데이터선 전위를 증폭한 출력 (Vout)을 검사 장치(11)에 입력하게 된다. 이로써, 본 실시예에는 데이터선에 얻어지는 작은 전위 변화를 보다 큰 전위 변화로서 볼 수 있게 된다. 결국, 본 실시예에서는 데이터선에 얻어지는 전위 변화가 작은 것이라고 하더라도, 이것을 증폭함으로써 보상하고 있는 것이다. 따라서, 본 실시예로 하더라도, 앞서의 실시예와 같이, 예를 들면 화소 용량에 대한 데이터선의 용량의 비가 크고, 데이터선에 얻어지는 전위 변화가 작아진 것으로 되더라도, 확실한 검사 결과를 얻는 것이 가능하게 되는 것이다. 또한, 액정을 밀봉하여 조립하기 전의 반도체 기판이 제조된 단계에서의 검사가 가능해지는 것도 동일하다.

또, 예를 들면 증폭 회로(7)는 반도체 회로 기판에 형성하지 않고서, 예를 들면 검사 장치측에서 증폭하도록 하더라도, 데이터선의 전위 변화를 증폭하는 것에 변함은 없지만, 예를 들면, 검사 장치측으로부터 증폭하는 것으로 한 경우에는 반도체 기판의 데이터선과 검사 장치를 접속하기 위한 배선의 용량이나 저항 성분 등의 영향을 받게 된다. 이 때문에, 데이터선의 전압을 검사 장치측에서 검출하는 단계에서는 그 전위 변위는 보다 미약한 것으로 되고, 이것을 증폭하더라도 화소 셀의 결합을 판정할 수 있는 정도의 전위 변화 폭을 얻는 것은 곤란해진다. 이것에 대하여, 본 실시예와 같이 반도체 기판에 증폭 회로를 구비한다면, 상기한 바와 같은 반도체 기판과 검사 장치를 접속하기 위한 배선에 의한 전달 로스의 영향은 배제할 수 있는 것이다.

계속해서는, 본 발명의 제 3 실시예에 관해서 설명한다. 도 5는 제 3 실시예에 대응하는 액정 표시 장치(1B)의 회로 구성예를 도시하고 있다. 또, 이 도면에 있어서, 도 1 및 도 3과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 이 도 5에 있어서도, 액정 표시 장치(1B)로서의 구조 중, 주로, 반도체 기판에 형성되는 회로부를 도시하고 있는 것으로 되고, 여기서도, 액정층(5) 및 공통전극, 및 화소 전극의 도시는 생략하고 있다.

이 도 5에 도시하는 액정 표시 장치(1B)의 반도체 기판의 회로 구성으로서는, 도 1에 도시된 AND 게이트(4)가 구비되는 동시에, 도 3에 도시한 증폭 회로(7)가 구비된다. 이렇게 하여 형성되는 본 실시예의 회로는 제 1 실시예로서의 회로와, 제 2 실시예로서의 회로가 조합된 형태를 채용하고 있게 된다. 따라서, 검사 순서로서도, 제 1 실시예와 제 2 실시예에 의해 설명한 순서가 조합되는 것으로 되는 것이다. 이하, 도 5에 도시하는 회로 구성의 반도체 기판에 관해서 검사를 하는 경우의 순서를 기재한다.

순서 1: 본 실시예에서도, 크게는 도 4에 의해 설명한, 전하 축적 기간→전하 보유 기간→전하 판독 기간에 대응하는 순서에 의해서 검사가 행해지게 된다. 단, 본 실시예에 있어서는 전하 축적 기간에 대응하는 손서 1에 의해서는, 동일한 데이터 기록을 하여 전하를 축적시키게 된다. 결국, 복수의 화소 용량에 있어서, 그 양단 전압(Vc; 도 4c)으로서, 전위 레벨(Vd)이 생기도록 하는 것이다. 또, 여기서는, 구체적으로는, 도 5에 있어서 데이터선(Dn)과 접속되는 3개의 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)를 온으로 하고, 이들에 접속되는 3개의 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 대하여 데이터 기록을 하고, 전위 레벨(Vd)을 발생시킨 것으로 한다.

순서 2: 이 경우에 있어서 순서 2에 대응하는 전하 보유 기간으로서는, 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)를 오프로 함으로써, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 축적된 전하를 보유시킨다. 따라서 이 경우에도, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)의양단 전압(Vc)으로서는, 전압 레벨(Vd)이 유지된다(도 4d). 또한, 이 경우에도, 스위치(SW)를 온 상태로 전환함으로써(도 4b), 데이터선(Dn)을 전위(Vpc)에 의해 챠지시켜, 데이터선 전위(Vdata)에 전위(Vpc)를 발생시킨다(도 4d). 이로써, 데이터선(Dn)은 하이 임피던스가 되고, 또한, 연산 증폭기(OP)의 출력(Vout)으로서는 전압(Vpc)에 대응하는 레벨이 나타나다(도 4e).

순서 3: 이 경우의 도 4의 전하 판독 기간이 대응하는 순서 3으로서는, 3개의 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)를 「동시에」온 상태로 한다. 이것을 위해서는 먼저 도 2에 도시한 타이밍에 의해서, 화소의 구동을 행하면 좋다. 또한, 이것과 동시에 스위치(SW)를 오프 상태로 한다. 따라서, 이 경우에는 온 상태에 있는 3개의 화소 스위치(Sm-1n, Smn, Sm+1n)를 통해, 화소 용량(Cm-1n, Cmn, Cm+1n)에 보유되어 있던 전하의 총용량이 데이터선(Dn)으로부터 판독하게 된다. 따라서, 예를 들면 도 4d에 있어서 도시되는, 데이터선의 전위(Vpc)로부터 전위(Vd1)로의 변화인 전위차(△V)로서는 예를 들면 1개의 화소 용량의 전하를 판독하는 경우보다도, 큰 것으로 할 수 있다. 그리고, 연산 증폭기(0P)의 출력(Vout; 도 4e)으로서는 이 전위차(△V)가 증폭된 것이 얻어지게 된다.

이와 같이, 제 3 실시예에 있어서는 우선, 앞서의 제 1 실시예의 경우와 동일하게 하여, 복수의 화소 용량에 축적시킨 전하를 동일 데이터선으로부터 동시에 판독하도록 하고 있다. 이로써, 우선, 데이터선에 대하여 화소 용량에 축적된 전하에 따른 전위 변화를 발생시키는 단계에 있어서, 보다 큰 전위 변화가 얻어지도록 하고 있는 것이다. 그리고 또한, 상기한 바와 같이 얻어진 전위 변화를 증폭하여 출력함으로써, 그 전위 변화를 보다 큰 것으로 하고 있다. 따라서, 본 실시예에서는 검사를 위해 검출해야 할 데이터선의 전위 변화로서, 예를 들면 제 1, 제 2 실시예보다도 더욱 큰 변화 폭이 얻어지는 것이며, 보다 확실한 검사 결과를 얻는 것도 가능해지는 것이다.

또, 상기 각 실시예에 있어서 검사를 위해 형성되는 AND 게이트(4), 스위치(6) 등은 반드시, 모든 게이트선 및 데이터선에 대하여 설치될 필요는 없다. 결국, 예를 들면 반도체 기판이 형성되는 1매의 웨이퍼 전체에 있어서, 어떤 일부 영역에 관해서만, AND 게이트(4), 스위치(6)가 접속되어도 좋은 것이다. 이 경우, 모든 화소 셀 구동 회로에 대하여 체크하는 것은 불가능하고, 일부 영역을 검사하는 것만으로도, 예를 들면, 각 웨이퍼마다의 불량, 결함의 경향을 알 수 있기 때문에, 충분하게 제조 능률의 향상 등에는 기여할 수 있는 것이다. 또한, 이 경우에는 예를 들면 전게이트선, 데이터선에 AND 게이트(4)나 스위치(6)를 설치하는 경우보다도, 반도체 기판에 형성해야 할 AND 게이트(4)나 스위치(6)의 수를 현저하게 삭감할 수 있기 때문에, 그 만큼, 반도체 기판의 단위 면적당에 있어서의 검사용 회로의 점유율을 낮은 것으로 하고, 보다 많은 화소 셀 구동 회로를 효율적으로 형성하는 것도 가능해진다. 또한, 상기 각 실시예에서 설명한 회로 구성이나 검사 순서는 지금까지의 기재 내용에 한정되는 것이 아니라, 실제로 행해지는 검사의 상황 등에 따라서 적절하게 변경되어도 상관없는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 액정 표시 장치를 구성하는 반도체 기판을 검사함에 있어서, 1개의 데이터선에 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한, 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 축적시킨 전하를, 동일한 1개의 데이터선으로부터 동시에 판독하도록 하는 것을 가능하게 하고 있다. 여기서, 복수의 화소 용량의 전하를 동시에 판독함에 있어서는 화소 용량과 접속되는 화소 스위치를 동시에 온으로 하는 것으로 실현하도록 하고 있다. 그리고, 이러한 구성이면, 한번에 판독되는 화소 용량의 전하량은 예를 들면 1개의 화소 용량의 전하를 판독하는 경우보다도 증가하게 되기 때문에, 데이터선에 얻어지는 전위 변화를 보다 큰 것으로 할 수 있다. 이로써, 예를 들면 액정 표시 장치의 소형화나 고세밀화가 도모됨으로써, 배선 용량에 대하여 화소 용량이 비율적으로 작아져버리는 반도체 기판이라도, 화소 셀 구동 회로의 불량 상태에 따른 전위 변화를 정확하게 검출할 수 있는 것이 가능하고, 예를 들면 지금까지는 곤란하였던, 액정 밀봉전의 반도체 기판 그대로의 상태에서의 검사가 용이하게 가능해지는 것이다. 그리고, 이로써, 예를 들면 제조 능률의 향상이나 제조 비용의 저감이 도모되는 것으로 된다. 또한, 본 발명에 의해서는 한번에 복수의 화소 셀에 관한 검사가 가능해지기 때문에, 하나 하나의 화소 셀을 검사하는 종래의 경우보다도, 검사의 작업 효율이 향상된다는 효과도 갖고 있다.

또한 다른 본 발명의 구성에 의해서는, 데이터선으로부터 판독 화소 용량의 전하를 증폭하여 출력하도록 되지만, 이로써도, 검출입력인 데이터선의 전위 변화를 보다 큰 것으로 하는 것을 가능하게 하고 있다. 따라서, 본 발명에 의해서도, 상기 발명과 같이, 액정 표시 장치의 소형화나 고세밀화에 따라 배선 용량에 대한 화소 용량의 비가 작아진 것에 관계 없이, 올바른 검사 결과를 얻는 것이 가능해지는 것이다.

그리고 또한, 또 다른 본 발명의 구성에 의해서는, 동일 데이터선에 대하여 접속되는 복수의 화소 스위치와 접속되는 화소 용량에 축적시킨 전하를, 동일한 1개의 데이터선으로부터 동시에 판독하도록 한 후에, 이 전하의 판독에 의해서 생긴 데이터선의 전위 변화를 증폭하여 출력하는 것을 가능하게 하고 있다. 본 발명에 의해서는, 동일한 하나의 데이터선으로부터 동시에, 복수의 화소 용량의 전하를 판독함으로써 데이터선에 얻어지는 전위 변화를 큰 것으로 하고, 또한, 이 데이터선에 얻어지는 전위 변화를 증폭함으로써, 그 전위 변화를 보다 큰 것으로 하게 된다. 결국, 본 발명에 의해서는, 검출 입력으로서의 데이터선의 전위 변화를 더욱 큰 것으로 하는 것이 가능하고, 따라서, 예를 들면, 화소 셀 구동 회로의 불량 상태에 따른 전위 변화도 더욱 정확하게 검출하는 것이 가능해지는 것이다. 또한, 본 발명에 있어서도, 한번에 복수의 화소 셀에 대한 검사가 행해짐으로써, 하나 하나의 화소 셀을 검사하는 경우보다도, 검사의 작업 효율은 향상된다.

더욱이, 상기 각 발명에 있어서는, 검사를 실현하기 위해서 필요로 되는, 동일 데이터선에 접속되는 화소 스위치를 동시에 온으로 하기 위한 회로나, 증폭 수단으로서의 회로를, 화소 셀 구동 회로가 형성되는 반도체 기판에 형성하도록 하고 있기 때문에, 상술한 반도체 회로 기판의 주된 상태에서의 검사를, 더욱 용이하게 가능하게 하고 있는 것이다. 또한, 상기 구성 하에서, 복수의 데이터선 중에서, 필요한 데이터선을 선택하여 검사 장치, 혹은 상기 증폭 수단에 접속하기 위한 스위치(선택 회로)를 반도체 기판 상에 형성하는 것에 의해서는 예를 들면 검사 장치에 대하여 추출되는 라인수를 삭감할 수 있다. 또한, 1개의 데이터선마다 대응시켜 1개의 증폭 회로를 설치하지 않고서, 복수의 데이터선에 대하여 1개의 증폭 회로를 설치하면 좋아진다. 따라서, 그 만큼 검사 시에 있어서의 배선은 일부러 복잡하게 되지 않고서 검사 능률은 향상된다. 또한, 반도체 기판에 형성되는 검사용의 회로 면적을 작은 것으로 하여, 보다 높은 효율로 반도체 기판에 화소 구동계의 회로를 형성해 가는 것도 가능하게 된다.

Claims

화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한 검사 방법에 있어서,

1개의 데이터선에 대하여 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 대하여 전하를 보유시키는 전하 보유 공정과,

상기 전하 보유 공정에 의해 복수의 화소 용량에 있어서 보유된 전하를 상기 1개의 데이터선으로부터 동시에 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 검사 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 검출 공정은 상기 전하 보유 공정에 의해 전하를 보유하고 있는 복수의 화소 용량에 접속되는 각 화소 스위칭를 동시에 온으로 하는 화소 스위치 제어 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 검사 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 화소 스위치 제어 공정은,

다른 화소 스위치 제어선에 대응하는 복수의 주사 신호가 중복하여 출력되는 중복 기간이 생기도록 하고, 소정 타이밍으로 상기 복수의 주사 신호를 출력시키는 주사 신호 출력 공정과,

상기 중복 기간의 소정의 시점에서 소정의 기간에 있어서만, 상기 복수의 주사 신호가 화소 스위치 제어선에 공급되도록 주사 신호 경로의 도통/비도통을 제어하는 제어 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 검사 방법.
데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와,

상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써 수직 방향의 주사를 행하는 것이 가능하고, 더욱 검사를 행하는 경우에 대응하여, 상기 데이터선의 1개에 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성할 수 있는 수직 주사 수단과,

상기 데이터면에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 행할 수 있는 수평 주사 수단을 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 수직 주사 수단은 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써 수직 방향의 주사를 하는 동시에, 검사를 하는 경우에 있어서는, 다른 화소 스위치 제어선에 대응하는 복수의 주사 신호가 상기 데이터선의 1개에 있어서 서로 중복하는 중복 기간이 생기도록 하여, 소정 타이밍으로 상기 복수의 주사 신호를 출력 가능한 수직주사 회로와, 상기 중복 기간 내에서만, 상기 주사 신호가 화소 스위치 제어선에 공급되도록 주사 신호 경로의 도통/비도통을 제어하는 도통 제어 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 수직 주사 회로는 검사를 하는 경우에 있어서, 1개의 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 기간보다 긴 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써 상기 중복 기간을 발생시키고,

상기 도통 제어 회로는 상기 수직 주사 회로의 출력 신호와, 외부 단자로부터 상기 중복 기간에 대응하여 공급되는 상기 주사 신호 경로의 도통/비도통을 제어하는 마스크 신호와의 논리곱이 출력되는 앤드 회로인 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
제 4 항에 있어서, 복수의 상기 데이터선 중에서, 외부 검사 장치에 대하여 접속해야 할 데이터선을 택일적으로 선택하기 위한 선택 회로를 상기 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 공통 전극을 갖는 대향 기판과, 상기 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어지고, 상기 반도체 기판은 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에, 검사를 하는 경우에 대응하고, 상기 데이터선의 1개에 있는 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성하는 것이 가능한 수직 주사 수단과, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 하는 것이 가능한 수평 주사 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 수직 주사 수단은 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써 수직 방향의 주사가 가능하게 되는 동시에, 검사 시에 있어서는 다른 화소 스위치 제어선에 대응하는 복수의 주사 신호가 중복하여 출력되는 중복 기간이 생기도록 하고, 소정 타이밍으로 상기 복수의 주사 신호를 출력 가능한 수직 주사 회로와. 상기 중복 기간 내에 있어서만, 상기 주사 신호가 화소 스위치 제어선에 공급되도록 주사 신호 경로의 도통/비도통을 제어하는 도통 제어 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
제 8 항에 있어서, 복수의 상기 데이터선 중에서, 외부 검사 장치에 대하여 접속해야 할 데이터선을 택일적으로 선택하기 위한 선택 회로를 상기 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한 검사 방법에 있어서,

상기 화소 용량에 대하여 보유시킨 전하에 따른 전위 레벨을 데이터선에 발생시키는 전위 발생 공정과, 상기 전위 발생 공정에 의해 상기 데이터선에 발생한 전위 레벨을 상기 반도체 기판에 형성되는 증폭 회로에 의해서 증폭하는 증폭 공정과, 상기 증폭 공정에 의해 얻어지는 증폭 출력을 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 검사 방법.
데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소셀 구동 회로와, 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 되는 수직 주사 수단과, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 하는 것이 가능한 수평 주사 수단과, 상기 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 대하여 출력 가능한 증폭 수단을 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로하는, 반도체 장치.
제 12 항에 있어서, 복수의 데이터선 중에서, 상기 증폭 수단에 접속해야 할 데이터선을 택일적으로 선택하기 위한 선택회로를 상기 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 공통 전극을 갖는 대향 기판과, 상기 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어지고, 상기 반도체 기판은 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 되는 수직 주사 수단과, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 할 수 있는 수평 주사 수단과, 상기 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 입력하고, 이 입력한 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 대하여 출력 가능한 증폭 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
제 14 항에 있어서, 복수의 상기 데이터선 중에서 상기 증폭 수단에 접속해야 할 데이터선을 택일적으로 선택하기 위한 선택 회로를 상기 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로가, 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되어 형성되는 반도체 기판에 대한 검사 방법에 있어서,

1개의 데이터선에 대하여 접속되는 전화소 스위치 중에서 선택한 복수의 화소 스위치에 접속되는 화소 용량에 대하여 전하를 보유시키는 전하 보유 공정과, 상기 전하 보유 공정에 의해 복수의 화소 용량에 있어서 보유되어 있는 전하에 따른 전위 레벨을 상기 1개의 데이터선에 발생시키는 전위 발생 공정과, 상기 전위 발생 공정에 의해 상기 데이터선에 발생한 전위 레벨을, 상기 반도체 기판에 형성되는 증폭 회로에 의해서 증폭하는 증폭 공정과, 상기 증폭 공정에 의해 얻어지는 증폭 출력을 검출하는 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 검사 방법.
데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에 검사를 하는 경우에 대응하여, 상기 데이터선의 1개에 있는 어떤 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사신호를 생성할 수 있는 수직 주사 수단과, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 하는 것이 가능한 수평 주사 수단과, 상기 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 출력 가능한 증폭 수단을 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대하여 대향하여 배치되는 공통 전극을 갖는 대향 기판과, 상기 반도체 기판과 대향 기판의 사이에 개재하는 액정층을 구비하여 이루어지고, 상기 반도체 기판은 데이터선과 화소 스위치 제어선의 교점 위치에 대응하여 매트릭스형으로 배열되고, 화소 스위치와, 상기 화소 스위치에 대하여 접속되어 화소 데이터를 보유하는 화소 용량으로 이루어지는 화소 셀 구동 회로와, 상기 화소 스위치를 온시키기 위한 주사 신호를 상기 화소 스위치 제어선에 대하여 순차 출력함으로써, 수직 방향의 주사가 가능하게 된 후에 검사를 하는 경우에 대응하여, 임의의 복수의 화소 스위치를 동시에 온시키기 위한 검사용 주사 신호를 생성하는 것이 가능한 수직 주사 신호와, 상기 데이터선에 대하여 소정의 타이밍으로 데이터 신호를 인가하도록 하여 수평 방향의 주사를 하는 것이 가능한 수평 주사 수단과, 상기 데이터선에 발생하는 전위 레벨을 증폭하여 외부 검사 장치에 출력 가능한 증폭 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
제 18 항에 있어서, 복수의 데이터선 중에서, 상기 증폭 수단에 접속해야 할데이터선을 택일적으로 선택하기 위한 선택 회로를 상기 반도체 기판에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.