[发明专利]液晶显示装置和用于液晶显示装置的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置和用于液晶显示装置的测试方法。

背景技术

近些年来，在显示装置的领域中装置厚度的减少已经并且正在快速地进行。作为薄型显示装置，液晶显示(LCD)装置通常已经广泛地普及。液晶显示装置的优势在于厚度薄、重量轻并且功耗低，并且因而经常用于特别是诸如个人数字助理(PDA)、笔记本型个人计算机(PC)和便携式电视接收机这样的移动装置。液晶显示装置不仅用于这种移动装置，而且用于家用电视接收机、投影仪等等。

虽然有源矩阵类型和无源矩阵类型都可用作液晶显示装置的驱动类型，但是有源矩阵类型的液晶显示装置近些年来已经变成主流。有源矩阵类型的液晶显示装置具有这样一种面板结构，其中按照彼此相对的关系来布置两个基板并且将液晶填充在基板之间。这两个基板之一具有形成在其上的透明像素电极和薄膜晶体管(TFT)并且在下文中被称为TFT基板。另一个基板具有形成在其全部显示区域上的单个透明电极并且在下文中被称为相对基板。

在有源矩阵液晶显示装置中，TFT起开关元件的作用，其被控制用来对在矩阵中以二维布置的每个像素的开和关状态进行切换，以根据灰度(gradation)来向电极施加电压(在下文中被称为“灰度电压”)。结果在像素电极与相对基板上的电极之间产生了电位差，从而改变了液晶的透射率。这就是液晶显示器的原理。

在TFT基板上，用于向像素电极提供灰度电压的多条数据线和用于向TFT的栅极施加用于开关TFT的控制信号的多条栅极线被安装在矩阵中。在图像显示的一帧周期内，通过栅极线以列为单位连续地选择矩阵中布置的像素，并且通过数据线向以这种方式选择的像素电极施加灰度电压，从而显示图像。被施加到每个像素电极的灰度电压被连接到TFT的输出电极的电容元件保持，直到下个灰度电压被施加为止。

液晶显示装置经常被形成为透射式液晶显示装置，其中布置在液晶面板后侧的背光被用作光源来从后侧向液晶面板照射光以显示图像。另一方面，诸如LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅上液晶)液晶显示装置这样的反射式液晶显示装置近来已经开始投放市场。因为LCOS液晶显示装置允许使用硅晶片作为基板，所以其优势在于与透射式液晶显示装置相比可以使用具有更高性能的晶体管，其中电路是由玻璃基板上的多晶硅形成的。

顺便提及，在如上所述的这种液晶显示装置的制造阶段，在矩阵中以二维布置的大量像素有时包括由某些因素造成有缺陷的像素。如果这种有缺陷的像素数目过大，则正常的图像显示会受到干扰。因此，在液晶显示装置的出货之前，应当关于有缺陷的像素对其进行测试。在像素的测试中，液晶面板被实际驱动，并且显示图像随后被使用图像处理装置分析或通过直接视觉检查来观察，以判定像素是否有缺陷。

发明内容

然而，这种测试方法需要许多时间，因为有关像素的判定是在液晶面板被实际驱动来显示图像之后执行的。另外，这些测试方法不允许在液晶被填充到TFT基板与相对基板之间的间隙中之前执行有关像素的测试。

还应用了一种方法，其中LSI测试仪被用来测量漏电流以判定像素是否有缺陷。这种方法允许对低至微安级的漏电流的测量。然而，在诸如LCOS液晶显示装置这样的反射式液晶显示装置中，被连接到TFT的输出端的电容元件的电容值大约是数十FF(飞法拉)。因此，例如在规格是通过50FF的电容元件把10V的信号保持10ms的情况下，有必要测量少于50pA的漏电流。因此，使用LSI测试仪来测量漏电流的方法无法测试像素来判定像素有缺陷或没有缺陷。

因此，例如在日本专利的早期公开No.2004-226551(在下文中称为专利文献1)中公开了以下方法。特别地，不同的电压被写入彼此成对的像素，并且相同的电压作为基准电压被施加到所有的数据线以给像素预充电。此后，成对像素中保持的电压被读出到数据线并且被互相比较以判定像素是否有缺陷。

然而，在专利文献1中公开的方法中，当基准电压被预充电到数据线时，如果基准电压仅被预充电，那么虽然相同的电压被施加作为基准电压，但是由于数据线的寄生电容等的影响而无法使与成对像素相对应的两条数据线处的电位彼此相等。因此，该方法所具有的问题在于，当成对像素中保持的电压被读出到两条数据线并且被互相比较时，无法精确地执行比较操作并因而无法精确地执行关于像素有缺陷还是没有缺陷的判定。

因此，需要提供一种液晶显示装置和用于液晶显示装置的测试方法，其中，当成对像素中保持的电压被读出到两条数据线并且被互相比较时，可以精确地执行电压的比较操作。