JP2002221547A - アクティブマトリクス表示用駆動基板の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルに組み立てる前の、ＴＦＴ基板等
の駆動基板に対して、輝点、輝線等の画素欠陥の原因と
なる不良の有無を判別できるようにする。 【解決手段】 マトリクス状に配置される複数の画素電
極２と画素電極２に接続された画素トランジスタ（ＴＦ
Ｔ３）を有するアクティブマトリクス表示用駆動基板
（ＴＦＴ基板４）の検査方法であって、全画素電極２を
短絡状態にし、短絡状態にした画素電極２に電圧印加用
プローブ２１を接触させて所定の外部電圧を印加し、ア
クティブマトリクス表示時に画素電極の走査のために使
用される水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆動させて画
素電極２を順次選択すると共に画素電極に検査信号を入
力し、その検査信号に応じた出力信号を検出し、駆動基
板の良否を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に輝
点欠陥、輝線欠陥等の画素欠陥をもたらす駆動基板の不
良を、液晶パネルの組立前に検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、アクティブ・マトリ
クス表示を行う液晶表示装置の液晶パネル１は、概略、
画素電極２とこの画素電極２を駆動するＴＦＴ３等の画
素トランジスタがマトリックス状に配置されたＴＦＴ基
板４等の駆動基板と、透明基板上に対向電極５を有する
対向基板６とがスペーサ７を介して所定のセルギャップ
で対向し、シール材８で双方の基板が接合され、双方の
基板間に液晶層９が挟持された構造を有している。

【０００３】図５は、液晶パネル１のＴＦＴ基板４の一
画素分の回路図である。このように、ＴＦＴ基板４にお
いては、複数の信号ラインとゲートラインが交差するよ
うに形成され、その交差部に、各画素電極２をスイッチ
ング駆動させるＴＦＴ３が形成されている。ＴＦＴ３の
ソース端子Ｓは画素電極２とコンタクトホールＨを介し
て接続されており、ドレイン端子Ｄは信号ラインと接続
され、ゲート端子Ｇはゲートラインと接続されている。
信号ラインは水平駆動回路及び画像信号入力端子１０に
接続され、ゲートラインは垂直駆動回路に接続されてい
る。ここで、水平駆動回路は信号ラインに順次走査パル
スを与え、各画素を列単位で選択することにより水平走
査を行う。また、垂直駆動回路は水平駆動回路の走査の
一水平走査に同期して１ゲートラインずつ順次選択す
る。したがって、画素への書き込みは、１水平走査ごと
に線順次になされることとなる。

【０００４】ところで、図６に示すように、液晶表示装
置の製造工程においては、ＴＦＴ基板４及び対向基板６
を作製後、双方の基板を接合して液晶パネル１を組み立
てる前に、ＴＦＴ基板４の電気的不良を調べる検査や対
向基板６の塵や傷等の外観を調べる検査が行われる。ま
た、液晶パネル１を組み立て、液晶を注入した後には輝
点欠陥や輝線欠陥等の画素欠陥の有無を検査する画素欠
陥検査工程が行われる。この画素欠陥は、ＴＦＴ３や画
素電極２の破壊、ＴＦＴ３と画素電極２を接続するコン
タクトホールＨの形成不良により生じるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置の
製造工程において、ＴＦＴ基板４上のＴＦＴ３や画素電
極２の破壊、ＴＦＴ３と画素電極２を接続するコンタク
トホールＨの形成不良により生じる画素欠陥検査を液晶
パネルの組立後に行うのは、このような画素欠陥は、液
晶パネルに液晶が注入された状態でないと検査できない
ためである。しかしながら、この製造工程によれば、Ｔ
ＦＴ基板４が不良品であっても液晶パネルの組立を行う
ことが必要とされるため、無駄な組立材料費や組立加工
費が費やされるという問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題に対し、液晶パ
ネルの組立前に、画素欠陥の原因となる、ＴＦＴ３や画
素電極２の破壊、ＴＦＴ３と画素電極２を接続するコン
タクトホールＨの形成不良を検出できるようにすること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ＴＦＴ基板
等の駆動基板を対向基板と接合し、液晶パネルを組み立
てる前に、全画素電極を短絡状態に形成しておき、短絡
状態にした画素電極に電圧印加用プローブを接触させる
ことにより全画素電極に同時に所定の電圧を印加し、各
画素電極に検査信号を順次入力し、その検査信号に応じ
た出力を、例えばアクティブマトリクス表示時に画像信
号を入力する画像信号入力端子で検出すると、検出され
る電流は、ＴＦＴ等の画素トランジスタと画素電極との
間のコンタクトホールの形成不良等によりこの部分が高
抵抗となっている場合には減少すること、したがって、
この検出値にもとづいて、輝点欠陥、輝線欠陥等の画素
欠陥をもたらす駆動基板の不良を判別できることを見出
した。

【０００８】即ち、第１に、本発明は、マトリクス状に
配置される複数の画素電極と画素電極に接続された画素
トランジスタを有するアクティブマトリクス表示用駆動
基板の検査方法であって、全画素電極を短絡状態にし、
短絡状態にした画素電極に電圧印加用プローブを接触さ
せて所定の外部電圧を印加し、アクティブマトリクス表
示時に画素電極の走査のために使用される水平駆動回路
及び垂直駆動回路を駆動して画素電極を順次選択すると
共に画素電極に検査信号を入力し、その検査信号に応じ
た出力信号を検出し、駆動基板の良否を判別する駆動基
板の検査方法を提供する。

【０００９】第２に、本発明は、マトリクス状に配置さ
れる複数の画素電極と画素電極に接続された画素トラン
ジスタを有するアクティブマトリクス表示用駆動基板の
良否の判別に使用する駆動基板検査用プローブであっ
て、全画素電極の短絡状態において画素電極に接触し、
所定の電圧を印加する電圧印加用プローブ、及び画素電
極に検査信号を入力するために、アクティブマトリクス
表示時に画素電極の走査のために使用される水平駆動回
路又は垂直駆動回路に検査信号を入力する駆動端子用プ
ローブからなる駆動基板検査用プローブを提供する。

【００１０】第３に、本発明は、マトリクス状に配置さ
れる複数の画素電極と画素電極に接続された画素トラン
ジスタを有するアクティブマトリクス表示用駆動基板の
良否を判別する駆動基板検査装置であって、全画素電極
の短絡状態において画素電極に接触し、所定の電圧を印
加する電圧印加用プローブ、及び画素電極に検査信号を
入力するために、アクティブマトリクス表示時に画素電
極の走査のために使用される水平駆動回路又は垂直駆動
回路に検査信号を入力する駆動端子用プローブ、検査信
号に応じた出力信号を検出する出力信号検出用プロー
ブ、駆動端子用プローブに検査信号を出力する検査信号
発生手段、出力信号検出用プローブで検出された出力信
号を増幅する増幅手段、及び増幅された出力信号を画像
処理する画像処理装置、からなる駆動基板検査装置を提
供する。

【００１１】第４に、本発明は、マトリクス状に配置さ
れた複数の画素電極と画素電極に接続された画素トラン
ジスタを有するアクティブマトリクス表示用駆動基板
と、対向電極を有する対向基板とが所定間隔をあけて接
合され、双方の基板間に液晶層が挟持されている液晶表
示装置であって、駆動基板と対向基板とを接合する前に
該駆動基板の良否の判別が行われており、該良否の判別
が、全画素電極を短絡状態にし、短絡状態にした画素電
極に電圧印加用プローブを接触させて所定の外部電圧を
印加し、アクティブマトリクス表示時に画素電極の走査
のために使用される水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆
動して画素電極を順次選択すると共に画素電極に検査信
号を入力し、その検査信号に応じた出力信号を検出し、
駆動基板の良否を判別することからなる液晶表示装置を
提供する。

【００１２】第５に、本発明は、マトリクス状に配置さ
れた複数の画素電極と画素電極に接続された画素トラン
ジスタを有するアクティブマトリクス表示用駆動基板
と、対向電極を有する対向基板とを所定間隔をあけて接
合し、双方の基板間に液晶層を注入する液晶表示装置の
製造方法であって、駆動基板と対向基板を接合する前に
該駆動基板の良否の判別を行ない、該良否の判別が、全
画素電極を短絡状態にし、短絡状態にした画素電極に電
圧印加用プローブを接触させて所定の外部電圧を印加
し、アクティブマトリクス表示時に画素電極の走査のた
めに使用される水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆動し
て画素電極を順次選択すると共に画素電極に検査信号を
入力し、その検査信号に応じた出力信号を検出し、駆動
基板の良否を判別することからなる液晶表示装置の製造
方法を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は
同等の構成要素を表している。

【００１４】図１は、本発明の駆動基板検査装置２０を
使用してＴＦＴ基板４を検査することにより、輝点、輝
線等の画素欠陥をもたらす不良を検出する場合のブロッ
ク図である。なお、同図において、ＴＦＴ基板４の回路
としては一画素分が表わされている。

【００１５】このＴＦＴ基板４は、最終製品においては
図５に示したＴＦＴ基板と同様に、複数の画素電極２と
各画素電極２に接続されたＴＦＴ３とがマトリックス状
に配置されたものとなるが、検査時においては、全ての
画素電極２がそのパターニング工程において互いに短絡
状態に形成されたものとなっている。全画素電極２が短
絡状態にある以外は図５に示したＴＦＴ基板と同様に、
各ＴＦＴ３は信号ラインとゲートラインの交差部に形成
されている。また、ＴＦＴのソース端子Ｓは画素電極２
とコンタクトホールＨを介して接続されており、ドレイ
ン端子Ｄは信号ラインと接続され、ゲート端子Ｇはゲー
トラインと接続されている。ＴＦＴ基板４上には、アク
ティブマトリクス表示時に画素電極の走査のために使用
される水平駆動回路及び垂直駆動回路が形成され、アク
ティブマトリクス表示時に画像信号を入力する画像信号
入力端子１０が形成されている。また、信号ラインは水
平駆動回路及び画像信号入力端子１０に接続され、ゲー
トラインは垂直駆動回路に接続されている。

【００１６】一方、本発明の駆動基板検査装置２０は、
電圧印加用プローブ２１、駆動端子用プローブ２２、出
力信号検出用プローブ２３、電源２４、検査信号発生手
段２５、Ｉ／Ｖ変換・増幅手段２６、画像処理装置２７
からなる。

【００１７】ここで、電圧印加用プローブ２１は、全画
素電極の短絡状態において画素電極２に接触し、所定の
電圧を印加するものである。全画素電極を短絡状態にし
て電圧印加用プローブ２１で電圧を印加することによ
り、画素電極２の全てに外部電圧を印加することが可能
となる。電圧印加用プローブ２１から画素電極２に印加
する外部電圧は、例えば、５〜１５．５Ｖとする。

【００１８】駆動端子用プローブ２２は、画素電極２に
順次検査信号を印加していくために、水平駆動回路、垂
直駆動回路のクロック入力端子、スタートパルス入力端
子等に検査信号を入力するためのプローブである。検査
信号としては、実駆動となるように、水平駆動回路、垂
直駆動回路のクロック入力、スタートパルス入力等の信
号を使用する。かかる検査信号を発生させる検査信号発
生手段２５は、信号パターン発生部、信号振幅調整部、
信号位相（タイミング）調整部から構成できる。なお、
図１では、検査信号の垂直駆動回路への入力が省略され
ているが、検査信号は、水平駆動回路及び垂直駆動回路
の双方に入力する。

【００１９】出力信号検出用プローブ２３は、電圧印加
用プローブ２１を用いて画素電極２に所定の外部電圧を
印加し、かつ水平駆動回路、垂直駆動回路を介して検査
信号を入力した場合に、画像信号入力端子１０から出力
される信号を検出するプローブである。この信号は電流
変化として出力され、ＴＦＴ３と画素電極２との間のコ
ンタクトホールＨの形成不良等によりＴＦＴ３と画素電
極２が高抵抗になっていた場合には、その電流値が減少
する。従って、この出力信号に基づいて、コンタクトホ
ールＨの形成不良の有無等を判別することができる。

【００２０】Ｉ／Ｖ変換・増幅手段２６は、出力信号検
出用プローブ２３で電流変化として検出された出力信号
を電圧変化に変換し増幅するもので、公知の電流／電圧
変換・増幅回路を使用することができる。

【００２１】画像処理装置２７は、Ｉ／Ｖ変換・増幅手
段２６で増幅された出力信号の変化を任意の画像表示装
置、印刷装置等に出力し、コンタクトホールＨの形成不
良の有無等を視覚的に容易に判別できるようにするもの
であり、例えば、Ｉ／Ｖ変換・増幅手段２６で増幅され
た出力信号を高速デジタル処理し、基準電圧と比較し、
正常画素か不良画素かを瞬時に判別し、その結果を画像
として表示できるものを使用する。

【００２２】この駆動基板検査装置２０を用いてＴＦＴ
基板４の良否を判別する方法としては、まず、短絡状態
にした画素電極２に電圧印加用プローブ２１を接触させ
て所定の外部電圧を印加する。

【００２３】一方、水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆
動させて画素電極を順次選択すると共に水平駆動回路を
介して画素電極２に検査信号を入力する。そして、選択
した画素ごとに、画像信号入力端子１０から出力される
信号を出力信号検出用プローブ２３で検出し、その信号
をＩ／Ｖ変換・増幅手段２６で所定の電圧に高め、それ
を画像処理装置２７に入力することにより、輝点、輝線
等の画素欠陥をもたらすＴＦＴ基板の不良の有無を判別
する。

【００２４】この検査方法を行うにあたり、図２に示し
たように、上述の電圧印加用プローブ２１と駆動端子用
プローブ２２とが一体となっており、電圧印加用プロー
ブ２１の形成位置と駆動端子用プローブ２２の形成位置
とが、それぞれ検査対象とする当該ＴＦＴ基板４の画素
電極２の形成位置と水平駆動回路、垂直駆動回路の端子
１１にそれぞれ合致したカード状のプローブ（駆動基板
検査用プローブ３０）を作製し、用いることが作業性の
点から好ましい。この駆動基板検査用プローブ３０に
は、出力信号検出用プローブ２３を組み込んでも良い。

【００２５】ＴＦＴ基板の輝点、輝線等の画素欠陥をも
たらす不良の検出を上述のように行うと、ＴＦＴ基板を
用いた液晶表示装置の製造工程は、図３に示すように、
ＴＦＴ基板４及び対向基板６を作製後、双方の基板を接
合して液晶パネルを組み立てる前に、ＴＦＴ基板４、対
向基板６のそれぞれについて電気的不良検査、塵、傷等
を調べる外観検査等の従来の基板の検査工程を行い、引
き続き、画素欠陥の原因となるＴＦＴ基板の不良を検出
する本発明の検査方法を行い、その後、短絡状態にして
いた画素電極を本来の個々のパターンにし、液晶パネル
を組み立て、液晶を注入し、液晶を注入した液晶パネル
でなければ検査できないコントラスト、透過率等の光学
特性や残像等を検査する画素欠陥検査工程を行う。した
がって、本発明によれば、液晶パネルの組立前におい
て、輝点、輝線等の画素欠陥をもたらす不良を有する基
板を判別できるので、無駄な組立材料費や組立加工費を
省くことができ、また、液晶パネルの組立後において
は、輝点、輝線等の画素欠陥をもたらす不良の検査は不
要となるため、液晶パネルの組立後に行う検査項目を減
らすことができる。

【００２６】以上、図１に基づいて本発明を説明した
が、本発明は種々の態様をとることができる。例えば、
画素トランジスタとしては、ＴＦＴに代えてＭＩＭ等を
用いた駆動基板に対しても本発明の方法を適用すること
ができる。

【００２７】また、図１に示したＴＦＴ基板４では、水
平駆動回路及び垂直駆動回路がＴＦＴ基板４上に形成さ
れているが、本発明において、これらの一方又は双方が
基板外に形成されていてもよい。

【００２８】本発明の検査方法は、アクティブマトリク
ス表示を行う種々の液晶表示装置に対して適用すること
ができ、それにより液晶表示装置の検査コストを節減す
ることができる。

【００２９】よって、本発明は、ＴＦＴ基板等のアクテ
ィブマトリクス表示用駆動基板と、対向電極を有する対
向基板とを所定間隔をあけて接合し、双方の基板間に液
晶層を注入する液晶表示装置の製造方法において、その
駆動基板を対向基板と接合させる前に本発明の検査方法
を行う液晶表示装置の製造方法を包含し、また、そのよ
うにして得られる液晶表示装置を包含する。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、液晶パネルに組み立て
る前の、ＴＦＴ基板等の駆動基板に対して、輝点、輝線
等の画素欠陥の原因となる不良の有無を判別することが
できる。したがって、不良な駆動基板を組み立てること
を省くことができ、従来の画素欠陥の検査工程に費やさ
れていた加工費、材料費を削減でき、生産効率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の駆動基板検査装置をＴＦＴ基板の検
査に適用した場合のブロック図である。

【図２】 駆動基板検査用プローブの平面図である。

【図３】 本発明の液晶表示装置の検査工程の流れ図で
ある。

【図４】 アクティブマトリクス表示を行う液晶表示装
置の一般的な概略断面図である。

【図５】 ＴＦＴ基板の一画素分の回路図である。

【図６】 従来の液晶表示装置の検査工程の流れ図であ
る。

【符号の説明】

１…液晶パネル、 ２…画素電極、 ３…ＴＦＴ、 ４
…ＴＦＴ基板、 ５…対向電極、 ６…対向基板、 ７
…スペーサ、 ８…シール材、 ９…液晶層、１０…画
像信号入力端子、 Ｈ…コンタクトホール、 ２０…駆
動基板検査装置、 ２１…電圧印加用プローブ、 ２２
…駆動端子用プローブ、 ２３…出力信号検出用プロー
ブ、 ２４…電源、 ２５…検査信号発生手段、 ２６
…Ｉ／Ｖ変換・増幅手段、 ２７…画像処理装置、 ３
０…駆動基板検査用プローブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配置される複数の画素電
   極と画素電極に接続された画素トランジスタを有するア
   クティブマトリクス表示用駆動基板の検査方法であっ
   て、全画素電極を短絡状態にし、短絡状態にした画素電
   極に電圧印加用プローブを接触させて所定の外部電圧を
   印加し、アクティブマトリクス表示時に画素電極の走査
   のために使用される水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆
   動して画素電極を順次選択すると共に画素電極に検査信
   号を入力し、その検査信号に応じた出力信号を検出し、
   駆動基板の良否を判別する駆動基板の検査方法。
2. 【請求項２】 出力信号を、アクティブマトリクス表示
   時に画像信号を入力する画像信号入力端子から検出する
   請求項１記載の駆動基板の検査方法。
3. 【請求項３】 マトリクス状に配置される複数の画素電
   極と画素電極に接続された画素トランジスタを有するア
   クティブマトリクス表示用駆動基板の良否の判別に使用
   する駆動基板検査用プローブであって、全画素電極の短
   絡状態において画素電極に接触し、所定の電圧を印加す
   る電圧印加用プローブ、及び画素電極に検査信号を入力
   するために、アクティブマトリクス表示時に画素電極の
   走査のために使用される水平駆動回路又は垂直駆動回路
   に検査信号を入力する駆動端子用プローブからなる駆動
   基板検査用プローブ。
4. 【請求項４】 検査信号の入力に応じた出力信号の検出
   用プローブとして、アクティブマトリクス表示時に画像
   信号を入力する画像信号入力端子から出力信号を検出す
   る出力信号検出用プローブが設けられている請求項３記
   載の駆動基板検査用プローブ。
5. 【請求項５】 マトリクス状に配置される複数の画素電
   極と画素電極に接続された画素トランジスタを有するア
   クティブマトリクス表示用駆動基板の良否を判別する駆
   動基板検査装置であって、全画素電極の短絡状態におい
   て画素電極に接触し、所定の電圧を印加する電圧印加用
   プローブ、及び画素電極に検査信号を入力するために、
   アクティブマトリクス表示時に画素電極の走査のために
   使用される水平駆動回路又は垂直駆動回路に検査信号を
   入力する駆動端子用プローブ、検査信号に応じた出力信
   号を検出する出力信号検出用プローブ、駆動端子用プロ
   ーブに検査信号を出力する検査信号発生手段、出力信号
   検出用プローブで検出された出力信号を増幅する増幅手
   段、及び増幅された出力信号を画像処理する画像処理装
   置、からなる駆動基板検査装置。
6. 【請求項６】 マトリクス状に配置された複数の画素電
   極と画素電極に接続された画素トランジスタを有するア
   クティブマトリクス表示用駆動基板と、対向電極を有す
   る対向基板とが所定間隔をあけて接合され、双方の基板
   間に液晶層が挟持されている液晶表示装置であって、駆
   動基板と対向基板とを接合する前に該駆動基板の良否の
   判別が行われており、該良否の判別が、全画素電極を短
   絡状態にし、短絡状態にした画素電極に電圧印加用プロ
   ーブを接触させて所定の外部電圧を印加し、アクティブ
   マトリクス表示時に画素電極の走査のために使用される
   水平駆動回路及び垂直駆動回路を駆動して画素電極を順
   次選択すると共に画素電極に検査信号を入力し、その検
   査信号に応じた出力信号を検出し、駆動基板の良否を判
   別することからなる液晶表示装置。
7. 【請求項７】 マトリクス状に配置された複数の画素電
   極と画素電極に接続された画素トランジスタを有するア
   クティブマトリクス表示用駆動基板と、対向電極を有す
   る対向基板とを所定間隔をあけて接合し、双方の基板間
   に液晶層を注入する液晶表示装置の製造方法であって、
   駆動基板と対向基板を接合する前に該駆動基板の良否の
   判別を行ない、該良否の判別が、全画素電極を短絡状態
   にし、短絡状態にした画素電極に電圧印加用プローブを
   接触させて所定の外部電圧を印加し、アクティブマトリ
   クス表示時に画素電極の走査のために使用される水平駆
   動回路及び垂直駆動回路を駆動して画素電極を順次選択
   すると共に画素電極に検査信号を入力し、その検査信号
   に応じた出力信号を検出し、駆動基板の良否を判別する
   ことからなる液晶表示装置の製造方法。